[发明专利]用于驾驶的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换

说明书

描述了实现用于驾驶的世界大地测量系统(WGS)到笛卡尔坐标的转换的方法和系统。接收包括车道组分段(LGS)的交通工具的路径。LGS包括WGS坐标中的各自的原点，WGS坐标中的各自的路径点；以及各自的常数组。对于LGS中的第一LGS，基于经修改的Bowring技术来计算第一LGS的路径点的全局笛卡尔路径坐标。使用第一LGS的常数以及第一LGS的路径点和第一LGS的原点之间的各自的差异来计算坐标。交通工具能够使用为第一LGS计算的全局笛卡尔路径坐标沿着路径导航。通过使用经修改的Bowring技术和为路径的每个LGS预先计算的常数，能够维持长距离上和跨边界的准确度，而无需大量的计算开销。

背景技术

用于高级安全功能和半自主或自主驾驶的路径通常由世界大地测量系统(WGS)坐标(例如，纬度、经度和高度)中的导航系统提供。然而，大多数驾驶系统无法使用WGS坐标并且通常需要笛卡尔坐标(例如，x、y、z)。因此，通常需要将WGS路径坐标投射到笛卡尔坐标以用于交通工具操作。

已经开发了一些技术来将WGS坐标投射到笛卡尔坐标，尽管它们都存在某些缺点。例如，一种技术依赖于通用横轴墨卡托(UTM)转换。UTM转换不仅在计算上很麻烦，而且如果交通工具的路径跨越区域边界，它也可能会导致问题。例如，在区域边界附近，航向会变得特别不准确。另一种技术依赖于Bowring转换，Bowring转换不像UTM转换那么麻烦，但是通常需要二阶项和三阶项来解决在不同纬度处的北移。此外，这种Bowring方法在更长的距离(例如，100km或更长)上开始出现问题。

发明内容

下面描述的各方面包括由交通工具的处理器执行的一种方法，该方法被配置成用于执行用于半自主或自主驾驶的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换。该方法包括接收包括一个或多个车道组分段(LGS)的交通工具的路径。LGS包括WGS坐标中的各自的原点，WGS坐标中的各自的路径点；以及各自的常数组。该方法进一步包括，对于LGS中的第一LGS，基于第一LGS的常数以及第一LGS的路径点和第一LGS的原点之间的各自的差异，计算第一LGS的路径点的全局笛卡尔路径坐标。该方法还包括使用为第一LGS的路径点计算的全局笛卡尔路径坐标，沿着路径导航交通工具。

下面描述的各方面还包括一种系统，该系统被配置成在交通工具中实现，以执行用于驾驶的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换。该系统包括处理器和包括指令的计算机可读存储介质，该指令当由处理器执行时，使得处理器接收包括一个或多个LGS的交通工具的路径。LGS包括WGS坐标中的各自的原点，WGS坐标中的各自的路径点；以及各自的常数组。该指令进一步使得处理器，对于LGS中的第一LGS，基于第一LGS的常数以及第一LGS的路径点和第一LGS的原点之间的各自的差异，计算第一LGS的路径点的全局笛卡尔路径坐标。该指令还使得处理器使用为第一LGS的路径点计算的全局笛卡尔路径坐标，沿着路径导航交通工具。

附图说明

参考以下附图描述了实现用于驾驶的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换。贯穿附图使用相同的数字来引用相似的特征和部件：

图1是根据本公开的技术的可以实现用于驾驶的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换的环境的示例图示；

图2是根据本公开的技术的被配置成用于执行用于驾驶的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换的系统的示例图示；

图3是根据本公开的技术的用于驾驶的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换的示例图示；

图4是根据本公开的技术的用于驾驶的第一LGS的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换的示例图示；

图5是根据本公开的技术的用于驾驶的第二LGS的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换的示例图示；

图6是根据本公开的技术的用于驾驶的第三LGS的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换的示例图示；以及

图7是根据本公开的技术的用于驾驶的世界大地测量系统到笛卡尔坐标的转换的方法的示例图示。

具体实施方式

概述