[发明专利]基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连接曲线算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连接 曲线算法，属于导航和电子地图的交叉领域。

背景技术

随着高精度导航平台的应用以及无人驾驶的逐步走向现实，无人驾驶车辆 对车道线的识别成为一个重要的环节，但现实路况中交叉路口往往没有车道印 刷线，如何确保无人驾驶车辆能在此情况下按照合理安全的行车轨迹通过路口 是一个很重要的技术问题。

另一方面，传统导航系统基于道路级的路径规划已经不能满足高精度导航 以及无人驾驶的要求。路径规划必须提升到车道级别。因此必须在高精度导航 地图数据中建立车道级别的拓扑连接网络。在高精度地图制作过程中，由于驶 入驶出交叉路口的车道Link是断开的，因此需要将驶入该路口的车道和驶出该 路口的车道Link之间建立一条表示其连接关系的行车轨迹曲线。现有办法主要 上有一下三种：

(1)直接直线连接，该类方法最为简单，但只能表达拓扑连接性，直线本身 无法贴合行车轨迹线，对无人驾驶的行车轨迹判读没有参考意义。

(2)圆弧方式连接驶入车道Link的起点和驶出车道的结束点。这种方式虽 然保证了曲线的光滑，但圆弧的定义比较困难，很难保证圆弧与驶入车道和驶 出车道相切。同时也无法避免圆弧曲线穿越安全岛位置。

(3)缓和曲线，该类曲线主要应用在高速道路的上下匝道上，在市区的交叉 路口内，往往转弯角度小，不适合缓和曲线方式。

因此，提供一条与行车轨迹相贴合且安全性高的参考轨迹曲线，就成为一 项非常重要的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种与行车轨迹相贴合且安全性高的参考轨迹曲线 的基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连接曲线算法。

一种基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连接曲线算法， 所述基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连接曲线算法包括以 下步骤：

S1、获取车辆自驶入车道Link的驶入矢量信息，以及车辆自驶出车道Link 的驶出矢量信息，并根据驶入矢量信息和驶出矢量信息得到车辆行驶轨迹的变 化角度；

S2、设定多种阈值条件，根据阈值条件与变化角度的比较结果，确定车辆 行驶轨迹的变化模式；

S3、根据车辆行驶轨迹的变化模式确定控制点，并基于Bezier曲线方程建 交叉路口驶入驶出车道Link的连接曲线。

本发明所述基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连接曲线 算法，通过Bezier曲线的性质能保证曲线与驶入车道Link和驶出车道Link的 相切，同时利用中间控制点的位置，可以非常安全控制曲线穿越区域，避免发 生穿越路口安全岛以及穿越道路边缘的情况，所生成的曲线与安全的行车轨迹 线贴合。因此可以给无人驾驶车辆在通过路口时提供安全的行车轨迹参考线。 本发明利用Bezier曲线的特性，建立了一种连接交叉路口驶入驶出车道Link 的行车轨迹曲线的算法，该算法满足了与实际行车轨迹的贴合性和安全性，且 算法统一，便于实现，不同走向的连接关系均可以使用该算法。

附图说明

图1是本发明所述基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连 接曲线算法的流程框图；

图2是图1中步骤S1的流程框图；

图3是本发明所述基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连 接曲线算法的变化角度计算示意图；

图4是图1中步骤S2的流程框图；

图5是图1中步骤S3的流程框图；

图6是本发明所述基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连 接曲线算法的左右转弯控制点计算示意图；

图7是本发明所述基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连 接曲线算法的掉头专用道控制点计算示意图；

图8是本发明所述基于Bezier曲线构建交叉路口驶入驶出车道Link的连 接曲线算法的直行偏移控制点计算示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。