分析型车道标线传感器（ALMS）是车道标线传感器的一种新的实现方式，它提供了传感器所能看到的道路上的车道线信息。车道线信息以一组相对于传感器的多项式的形式提供。它可以在 ＂地面真相传感器 ＂部分找到。传感器的配置通过其 ＂配置 ＂选项卡完成。通过ALMS传感器可以实现道路车道线的识别，用于智能驾驶横向控制相关功能的算法开发与验证。
下表给出了与车道线传感器的比较。
35．1 功能说明
分析性车道线传感器（ALMS）是一种地面真相传感器，可报告传感器视野内的实际车道线。车道线由拟合到精确车道线的多项式组表示。多项式组由许多描述 X、Y 和 Z 的三项式组成，这些三项式是长度变量 L 的一个函数。
35．2 线路剪切和分割
传感器将只考虑传感器 FoV 内的车道线部分。多次穿过 FoV 的线将被视为单独的线。然而，在 Prescan 编辑器中设置的车道线标签将保留给检测到的线，并将显示在传感器的输出中（此处有关于车道标签的更多信息）。车道线的标签（可由用户调整）使其能够以一组多项式的形式获得出现在输出中的线条之间的关系。如下图所示为一个例子。默认情况下，下图曲线所示的两条车道线得到了相同的标签，这意味着传感器输出的所有线条（即多项式）都得到了相同的线条标签值。如果两条车道线被赋予两个不同的标签值，这些值也将被添加到多项式的输出中去
连续的道路（L）由于FoV剪裁而被分成两块，如传感器输出（R）所示。
跨越多个路段的车道线将被视为一条线；不同路段上的车道线的部分，如果连接在一起，并且线标匹配，则合并成线。但是，如果两条或两条以上具有相同车道标签值的车道线相交，这些车道线将被分割成新的车道线，所有车道线都以交点为终点。下面介绍几个例子来说明这个问题。
在第一个例子中，有三条相连的路段，使用默认的标签，将所有外侧的路边线标签值为3，虚线中心线标签值为1。在这种情况下，就形成了三条线，一条与左边的红线对应的线，一条与右边的红线对应的线，一条与中间的蓝线对应的线。对这三条线分别确定一组拟合多项式。
当改变中间路段左侧车道线的标签时（取值为2），左侧的车道线不再连接，三部分将被视为三条独立的线。在拟合阶段会发现有5组多项式，对应右图所示的5条彩线。
当所有车道线都得到相同的标签值时，如下图所示，中间车道线和右边车道线相交的地方会出现分叉。在这种情况下，相交的车道线被认为是三条独立的线，导致4组多项式，它们对应于右图所示的4条彩线。
对于在 FoV 内检测到的每条车道线，传感器的拟合算法将尝试在整个车道线长度上拟合一组多项式（X、Y 和 Z 的一项多项式）。计算拟合多项式与原始线之间的最大误差，如果该误差超过用户设置的误差范围，则缩短用于拟合的区间长度，直到拟合误差低于阈值。然后用同样的方法对其余的线进行拟合，得到第二组多项式。根据要拟合的线的性质和误差范围的大小，可以用一个、两个或几个多项式组来描述一条线。
35．3 多项式输出
输出中的多项式包含以下信息：
X多项式分量
Y多项式分量
Z多项式分量 长度
组ID－GroupID
车道线标签
多项式分量（X、Y和Z各一个）由（最多）4个系数组成（例如X分量的A0 tol A3），用下列公式表示：
变量L代表多项式有效的区间长度。区间L［0，Length］可以用来评估相应多项式所描述的X Y Z坐标。
组ID
如在拟合过程中所描述的，一条车道线（或其一部分）一般由一组以上的多项式表示。每个多项式组的组ID允许用户判断哪些多项式组描述了同一条线。所有描述同一条线的多项式组都带有相同的组ID。请注意，我们所说的线是指FoV中的单条线，而不是一般的道线（请阅读线的剪切和分割以获得更多信息）。
车道线标签
车道线标签的值对应于为每个车道线设置的Label值。输出中具有相同组ID的所有多项式都将具有相同的车道线标签值，但具有相同车道线标签值的多项式可以具有不同的组ID值。
35．4 传感器配置
ALMS被放置在车辆上。
下图显示了 ALMS 配置设置。它们可以通过传感器的对象配置对话框进行设置。
ALMS的对象配置：
关于这些设置，说明如下：
FOV方位角［deg］： 视野方位角．
帧速率［Hz］：传感器的速率。传感器的速率
范围［m］：从传感器的轴系统到目标检测的范围。从传感器的轴系到检测到的目标的范围。
拟合顺序：拟合的顺序决定了检测输出的多项式的顺序。阶数为n的结果是n＋1个系数。可以设置的最大阶数为3。
误差余量［m］： 误差范围是一个度量，它设定了比较多项式拟合和原始车道线时的最大误差。当超过误差余量时，车道线将被分割成更小的多项式。较小的误差范围可以得到更精确的多项式，但也会得到更多的多项式。
按z方向拟合： ＂按z方向拟合 ＂选项可使Z坐标也得到拟合，从而得到一组描述道路高程的多项式。如果禁用该设置，则返回零。
关闭该选项可以提高性能。
输出多项式的最大数量。多项式的最大数量限制了算法执行的拟合量。应该注意的是，设置为1个多项式意味着每个方向都有一个多项式（默认为2个，如果启用Z拟合则为3个）。
将FOV值设置为最小值0，将导致无检测。
ALMS的分配与LMS等其他传感器相同。
ALMS的分配。默认的分配是显示n
如果ALMS需要在实时机器上运行，则在分配中选择［EMBEDDED］作为主机。
在实时机器上运行的ALMS分配。
35．5 Simulink中的输出可视化
ALMS的输出可以使用一个专用的Simulink块进行可视化。通过点击任何实验的主编译表上的 ＂打开有用的块 ＂按钮可以找到这个块。
Simulink输出分析：
ALMS Simulink总线结构
ALMS传感器输出一条包含单个信息的总线。每条信息都描述了一组多项式组件，X、Y 和 Z 三个方向各一个。每条信息中的数据结构如下：
MESSAGE HEADER
Valid DATA
X
N0 N1 N2 N3 N4
Y
N0 N1 N2 N3 N4
Z
N0 N1 N2 N3 N4
Length GroupID
LineLabel
当配置了20个多项式的限制时，输出总线上将始终有20个消息槽。然而，它们可能不会全部被填满，这取决于传感器在给定仿真中实际拟合的多项式的数量。一个消息槽是否包含一个结果由HEADER．Valid参数表示。
N0 － N3 值以下列方式表示一个多项式的系数（在本例中为 X）：
其中L是多项式有效的区间［0，length］中的一个参数。需要注意的是，只有当阶数足够高时，系数才会被填满。例如，3阶多项式相当于4个系数，会填满所有的系数，但1阶拟合只能填满N0和N1。在这种情况下，N2和N3将为零。
GroupID表示哪一组多项式代表一条线，在GroupID部分提到。LineLabel表示为每条车道线设置的Label值，如LineLabel一节所述。
使用Simulink块进行分析
ALMS Simulink输出基于嵌套总线结构。可以使用Simulink选择块提取输出值。下面是一个例子，说明如何提取X多项式的四个系数。它使用一个Simulink选择器块和一个总线选择器块来提取四个数据输出流，（在这个例子中）这些数据输出流被写入四个Workspace。
从ALMS输出块中提取数据
上面使用的选择器块在Simulink库浏览器的信号路由页面。选择器的输入端口大小参数必须设置为本ALMS的PreScan编辑器中设置的最大多项式数，见下文。
使用的第二个块是总线选择器，它也在Simulink库浏览器的信号路由页面上。总线选择器的设置直接遵循上面讨论的ALMS总线结构。
使用MATLAB函数进行分析
另一种分析ALMS输出的方便方法是使用MATLAB函数块（在旧版本中称为嵌入式Matlab函数）。下面是一段沿着每个多项式评估10个值的示例代码。这个方法的例子可以在ALMS高速公路例子中找到。
function fcn（u）
％ Iterate through all data in bus
for i ＝ 1 ： size（u，1）；
％ The validparameter indicates that the data slot in the bus is actually filled in
if u（i）．HEADER．valid ＝＝ 1
％ Extract polynomial coefficient vectors
％ The reverse order is required forpolyval（）
cx ＝ u（i）．DATA．X；
cy ＝ u（i）．DATA．Y；
Px ＝ ［cx．N3 cx．N2 cx．N1cx．N0］；
Py ＝ ［cy．N3 cy．N2 cy．N1cy．N0］；
％ Extractpolynomial interval L1 ＝ 0；
L2 ＝ u（i）．DATA．Length；
％ Evaluate 10points along each polynomial value numOfPoints ＝ 10；
L ＝linspace（L1，L2，numOfPoints）；
x ＝polyval（Px，L）；
y ＝polyval（Py，L）；
end
end
