一種車道級導(dǎo)航方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種車道級導(dǎo)航方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前導(dǎo)航系統(tǒng)主要用于為出行者提供出行前路徑規(guī)劃與出行中路徑實(shí)時(shí)引導(dǎo)，部分導(dǎo)航系統(tǒng)可提供實(shí)時(shí)路況、道路限速信息與闖紅燈抓拍等靜態(tài)警告信息?，F(xiàn)有導(dǎo)航系統(tǒng)主要目的仍為縮短旅行時(shí)間、提高出行者出行效率，所提供的安全預(yù)警信息非常有限，且均為附屬功能。然而，隨著車聯(lián)網(wǎng)與智能車的快速發(fā)展，人、車、路三者聯(lián)系愈加密切，出行安全也將成為導(dǎo)航系統(tǒng)需要考量的另一重要因素。
[0003]由于定位精度不足、地圖精度不夠高，現(xiàn)有導(dǎo)航系統(tǒng)在關(guān)鍵路口與匯流區(qū)，采用局部放大圖方式引導(dǎo)車輛進(jìn)入正確車道，然而通知車主變換車道的語音提示相對滯后，經(jīng)常出現(xiàn)駛過路口后才收到語音提示(尤其在高速行駛時(shí)與復(fù)雜路口)，無法為出行者提供精準(zhǔn)的導(dǎo)航。
[0004]現(xiàn)有導(dǎo)航系統(tǒng)所提供的導(dǎo)航路徑為道路級路徑，不能結(jié)合車道狀態(tài)信息優(yōu)化導(dǎo)航路徑，提供車道級路徑導(dǎo)航。已知的車道定位方法為GPS與視頻識別組合方式，利用GPS實(shí)現(xiàn)道路定位，利用視頻方式判別所屬車道，然而視頻方式易受天氣與道路標(biāo)線等外在因素影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有的車道定位方法易受天氣與道路標(biāo)線等外在因素影響，定位精度不足、地圖精度不夠高導(dǎo)致語音提示相對滯后的問題，本發(fā)明提出一種車道級導(dǎo)航方法及系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明提供的一種車道級導(dǎo)航方法，對車輛及所在路段進(jìn)行高精度定位，所述高精度定位精度不低于厘米級，其特征在于，該方法包括以下步驟:
S20:根據(jù)道路信息與路況信息為車輛規(guī)劃導(dǎo)航路徑；
S21:實(shí)時(shí)監(jiān)測所述車輛與導(dǎo)航路徑上行駛方向的最近一支路口的距離是否小于或等于預(yù)設(shè)值;是則，執(zhí)行步驟S22;否則，繼續(xù)執(zhí)行步驟S21;
S22:進(jìn)行車道匹配；
S23:判斷所述車輛是否在正確車道，所述正確車道為所述導(dǎo)航路徑上導(dǎo)航中心規(guī)劃的行駛車道;是則，轉(zhuǎn)回執(zhí)行步驟S21;否則，執(zhí)行步驟S24;及
S24:規(guī)劃路線引導(dǎo)車輛駛?cè)胝_車道，待經(jīng)過該支路口后，轉(zhuǎn)回執(zhí)行步驟S21。
[0007]進(jìn)一步的，所述步驟S22的車道匹配方法包括:
S30:獲取所述車輛的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)A、導(dǎo)航裝置安裝偏差B和車輛行駛方向C，所述導(dǎo)航裝置安裝偏差B為安裝在所述車輛上的導(dǎo)航裝置的位置與所述車輛行駛方向C相同方向上的車輛中線的偏差；
S31:偵測所述車輛所在路段是否有車道地圖數(shù)據(jù);若否，執(zhí)行步驟S32; S32:獲取所述車輛所在路段的道路邊界D=[D1，D2]和寬度W;
S33:獲取單車道設(shè)計(jì)寬度Wl=[Wmin，Wmax]；
S34:計(jì)算車道數(shù)W/Wmin SNSW/wmin，其中小為整數(shù)；
S35:計(jì)算車道平均寬度L=W/N和每一車道的邊界線；
S36:通過所述車輛的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)A、導(dǎo)航裝置安裝偏差B和車輛行駛方向C來計(jì)算出所述車輛中心線處的坐標(biāo)A’ ；及
S37:利用所述車輛中心線處的坐標(biāo)A’與所述車輛所在路段的每一車道的邊界線，通過空間解析幾何方法來確定車輛所在車道。
[0008]進(jìn)一步的，所述步驟S22的車道匹配方法還包括:
S31:偵測所述車輛所在路段是否有車道地圖數(shù)據(jù);若是，執(zhí)行步驟S38; 338:獲取所述車輛所在路段的車道數(shù)據(jù)3=[31，32，33丨511];
S39:通過所述車輛的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)A、導(dǎo)航裝置安裝偏差B和車輛行駛方向C來計(jì)算出所述車輛中心線處的坐標(biāo)Al’ ；及
S40:利用所述車輛中心線處的坐標(biāo)Al’與所述車輛所在路段的車道數(shù)據(jù)S，通過空間解析幾何方法來確定車輛所在車道。
[0009]進(jìn)一步的，所述高精度定位是通過傳輸差分信號的路側(cè)單元與導(dǎo)航裝置交互信息來實(shí)現(xiàn)的。
[0010]進(jìn)一步的，所述獲取導(dǎo)航裝置安裝偏差B的方法包括:
所述導(dǎo)航終端啟動時(shí)，保持所述汽車在某一車道正中間行駛，記錄所述車輛行駛軌跡； 提取歷史軌跡點(diǎn)擬合成曲線Sa;
計(jì)算所述擬合曲線Sa與所屬車道左側(cè)邊界距離D，所屬車道的寬度為V;及計(jì)算導(dǎo)航終端安裝偏差B=D-V/2。
[0011]本發(fā)明還提供的一種車道級導(dǎo)航系統(tǒng)，對車輛及所在路段進(jìn)行高精度定位，所述高精度定位精度不低于厘米級，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:
規(guī)劃單元，用于根據(jù)道路信息與路況信息為車輛規(guī)劃導(dǎo)航路徑；
偵測單元，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測所述車輛與導(dǎo)航路徑上前進(jìn)方向的最近一支路口的距離是否小于或等于預(yù)設(shè)值；
匹配單元，用于進(jìn)行車道匹配；
判斷單元，用于判斷所述車輛是否在正確車道，所述正確車道為所述導(dǎo)航路徑上導(dǎo)航中心規(guī)劃的行駛車道；
其中，所述規(guī)劃單元還用于規(guī)劃路線引導(dǎo)所述車輛駛?cè)胝_車道，待經(jīng)過該支路口后，所述偵測單元繼續(xù)進(jìn)行實(shí)時(shí)偵測。
[0012]進(jìn)一步的，所述匹配單元進(jìn)行車道匹配的方法包括:獲取所述車輛的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)A、導(dǎo)航裝置安裝偏差B和車輛行駛方向C，所述導(dǎo)航裝置安裝偏差B為安裝在所述車輛上的導(dǎo)航裝置的位置與所述車輛行駛方向C相同方向上的車輛中線的偏差;偵測所述車輛所在路段是否有車道地圖數(shù)據(jù);若否，獲取所述車輛所在路段的道路邊界D=[D1，D2]和寬度W;獲取單車道設(shè)計(jì)寬度Wl = [Wmin，Wmax]；計(jì)算車道數(shù)W/Wmin <N< ff/wmin，其中，N為整數(shù);計(jì)算車道平均寬度L=W/N和每一車道的邊界線;通過所述車輛的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)A、導(dǎo)航裝置安裝偏差B和車輛行駛方向C來計(jì)算出所述車輛中心線處的坐標(biāo)A’；利用所述車輛中心線處的坐標(biāo)A’與所述車輛所在路段的每一車道的邊界線，通過空間解析幾何方法來確定車輛所在車道。
[0013]進(jìn)一步的，所述匹配單元進(jìn)行車道匹配的方法包括:獲取所述車輛的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)A、導(dǎo)航裝置安裝偏差B和車輛行駛方向C;偵測所述車輛所在路段是否有車道地圖數(shù)據(jù)；若是，獲取所述車輛所在路段的車道數(shù)據(jù)S=[S1，S2，S3…Sn];通過所述車輛的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)A、導(dǎo)航裝置安裝偏差B和車輛行駛方向C來計(jì)算出所述車輛中心線處的坐標(biāo)Al’；利用所述車輛中心線處的坐標(biāo)Al’與所述車輛所在路段的車道數(shù)據(jù)S，通過空間解析幾何方法來確定車輛所在車道。
[0014]進(jìn)一步的，所述高精度定位是通過傳輸差分信號的路側(cè)單元與導(dǎo)航裝置交互信息來實(shí)現(xiàn)的。
[0015]進(jìn)一步的，所述匹配單元獲取導(dǎo)航裝置安裝偏差B的方法包括:所述導(dǎo)航終端啟動時(shí)，保持所述汽車在某一車道正中間行駛，記錄所述車輛行駛軌跡;提取歷史軌跡點(diǎn)擬合成曲線Sa;計(jì)算所述擬合曲線Sa與所屬車道左側(cè)邊界距離D，所屬車道的寬度為V;計(jì)算導(dǎo)航終端安裝偏差B=D_V/2。
[0016]本發(fā)明的有益效果為所述車道級定位方法及系統(tǒng)的定位精度高，能夠?qū)崟r(shí)得到車輛所在的車道，實(shí)時(shí)規(guī)劃引導(dǎo)車輛進(jìn)入正確車道，不容易錯(cuò)過應(yīng)該轉(zhuǎn)向的交叉口。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明車道級導(dǎo)航系統(tǒng)一實(shí)施方式的功能模塊圖。
[0018]圖2為本發(fā)明車道級導(dǎo)航方法一實(shí)施方式的流程圖。
[0019]圖3為本發(fā)明車道級導(dǎo)航方法的步驟S22的車道匹配方法一實(shí)施方式的流程圖。
[0020]圖4為本發(fā)明車道級導(dǎo)航方法及系統(tǒng)的應(yīng)用圖。
【具體實(shí)施