CN101344397B - 一种导航系统及其导航方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车载导航技术，针对现有导航系统因在隧道中无法接收导航信号而无法在隧道中正常导航的缺陷，提供一种导航系统及其导航方法，其中导航系统用于在存在隧道的行驶路径上进行导航，包括判定模块，用于在判定驶入隧道时，发出模拟导航命令；模拟导航模块，用于接收模拟导航命令，开始记录行驶距离，并依据记录的行驶距离确定当前所在位置的坐标数据。本发明还提供了一种对应上述导航系统的导航方法。通过在进入隧道后依据行驶距离和预先生成的隧道定位点相关数据来进行导航，可完全克服现有导航系统因在隧道中无法接收导航信号而无法在隧道中正常导航的缺陷，从而适应当前隧道日益增多的复杂公路环境。

Description

一种导航系统及其导航方法

技术领域

本发明涉及车载导航技术，更具体地说，涉及一种导航系统及其导航方法。

背景技术

车用导航技术是GPS(Global Positioning System，GPS)技术的重要分支。基于这一技术的车载导航系统的工作原理是，车载导航设备接收环绕地球的24颗GPS卫星中至少3颗卫星所传递的位置坐标，将其与终端自身储存的电子地图中记载的位置坐标进行匹配，以此来确定搭载该设备的车辆在电子地图中的准确位置。

现有导航系统完全依赖于导航卫星发出的导航信号进行导航。随着交通设施的不断发达，隧道的数量越来越多。由于导航系统在隧道内无法接收导航信号，因此隧道是典型的导航盲区。一旦车辆进入隧道，导航系统便因无法接收到导航信号而无法正常导航。在这种情况下，用户会发现导航系统所显示的车辆位置没有更新，其一直固定在某处不动，这种情况难免影响用户体验，甚至会使用户怀疑是否是系统出现了故障。同时，在高速行车过程中，上述情况会影响司机的驾驶心态，从而危及行车安全。

因此，需要一种导航方案，能够克服现有技术存在的上述缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有导航系统因在隧道中无法接收导航信号而无法在隧道中正常导航的缺陷，提供一种导航系统及其导航方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种导航系统，用于在存在隧道的行驶路径上进行导航，包括：

判定模块，用于在判定驶入隧道时，发出模拟导航命令；

模拟导航模块，用于接收模拟导航命令，开始记录行驶距离，并依据记录的行驶距离确定当前所在位置的坐标数据。

在本发明提供的导航系统中，所述导航系统还包括：

导航信号接收模块，用于接收多颗导航卫星发出的导航信号，并依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据；

所述判定模块用于依据收到的导航信号确定当前可用的导航卫星的数量，并在该数量小于预定数量时，判定驶入隧道；

所述导航信号接收模块用于接收所述模拟导航命令，停止计算当前所在位置的坐标数据。

在本发明提供的导航系统中，所述模拟导航模块中存储有行驶距离对照表，其中记录有每一行驶距离所对应位置的坐标数据；

所述模拟导航模块依据记录的行驶距离在行驶距离对照表中查找对应位置的坐标数据，以此来确定当前所在位置的坐标数据。

在本发明提供的导航系统中，所述判定模块用于在判定驶离隧道时，发出精确导航命令；

所述模拟导航模块用于接收精确导航命令，停止记录行驶距离和计算当前所在位置的坐标数据；

所述导航信号接收模块用于接收精确导航命令，开始依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据。

本发明还提供了一种导航方法，用于在存在隧道的行驶路径上进行导航，包括如下步骤：

S1、在判定驶入隧道时，开始记录行驶距离；

S2、依据记录的行驶距离确定当前所在位置的坐标数据。

在本发明提供的导航方法中，在所述步骤S1之前，所述方法还包括如下步骤：

S11、接收多颗导航卫星发出的导航信号，并依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据。

在本发明提供的导航方法中，所述步骤S11中还包括，依据收到的导航信号确定当前可用的导航卫星的数量，并在该数量小于预定数量时，判定驶入隧道。

在本发明提供的导航方法中，所述步骤S1中还包括，在判定驶入隧道时，停止依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据。

在本发明提供的导航方法中，所述步骤S2还包括，依据记录的行驶距离在行驶距离对照表中查找对应位置的坐标数据，以此来确定当前所在位置的坐标数据，其中，行驶距离对照表中记录有每一行驶距离所对应位置的坐标数据。

在本发明提供的导航方法中，在所述步骤S2之后，所述方法还包括：

S3、在判定驶离隧道时，停止记录行驶距离和依据记录的行驶距离确定当前所在位置的坐标数据，并回到步骤S11。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果，通过在进入隧道后依据行驶距离和预先生成的隧道定位点相关数据来进行导航，可完全克服现有导航系统因在隧道中无法接收导航信号而无法在隧道中正常导航的缺陷，从而适应当前隧道日益增多的复杂公路环境。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是依据本发明一较佳实施例的导航方法的流程图；

图2是依据本发明一较佳实施例的模拟导航模式下导航地图的示意图；

图3是依据本发明一较佳实施例的导航系统的结构示意图。

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。

本发明提供了一种导航方法，可在存在隧道的行驶路径上进行模拟导航，下面就结合图1对其进行描述。

图1是依据本发明一较佳实施例的导航方法100的流程图。如图1所示，方法100开始于步骤102。

随后，在下一步骤104，在精确导航模式下，接收多颗导航卫星发出的导航信号，依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据。有关接收导航信号的方法和依据导航信号计算当前所在位置的坐标数据的方法已经在现有技术中做了清楚的描述，因此此处不在赘述。

随后，在下一步骤106，判定是否驶入隧道，若是，则方法100转到步骤108，否则，方法100回到步骤104。

在具体实现过程中，可依据收到的导航信号确定当前可用的导航卫星的数量，并在该数量小于预定数量时，判定驶入隧道。如背景技术所述，若要依据导航信号确定当前所在位置，需要至少3颗卫星提供的导航信号。因此，若依据收到的导航信号判定当前可用的导航卫星的数量小于3颗，则可判定驶入隧道。

此外，除了根据导航卫星的数量来判断当前是否驶入隧道之外，还可根据例如但不限于导航信号的强弱来判定是否驶入隧道。例如，当收到的导航信号的强度低于预定的阈值时，则可判定驶入隧道。

当然，还可采用手动输入方式来指示驶入隧道。

因此，本发明的范围不受判定是否驶入隧道时所采用的特定方法的限制，在具体实现过程中，可根据具体需要选择适当的方法。

如上文所述，若判定驶入隧道，则方法100转到步骤108。

在步骤108，将工作模式从精确导航模式变更为模拟导航模式，停止依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据。由于依据此时的导航信号已无法精确的计算当前所在位置的坐标数据，因此在本步骤中，停止依据导航信号计算坐标。

此外，在进入隧道时，可发出提示信息，例如但不限于语音提示信息，或者在导航地图上显示对应的提示。

随后，在下一步骤110，在模拟导航模式下，开始记录行驶距离，并依据行驶距离查找当前所在位置的坐标数据。在具体实现过程中，可采用多种方式获取行驶距离。例如但不限于，可通过记录车轮转数来计算行驶距离，也可依据行驶速度和行驶时间来计算行驶距离。因此，本发明在的范围不受记录行驶距离时所采用的特定方法的限制，在具体实现过程中，可根据具体需要选择适当的方法。

在获取行驶距离之后，可通过查找距离对照表来获取当前所在位置的坐标数据。距离对照表可采用如下结构：

 

距离	坐标数据

表1

如表1所示，距离对照表中记录有每一距离(可视为行驶距离)所对应位置的坐标数据。距离对照表中的数据可预先采集生成。例如，可在隧道中设定多个定位点，并获取这些定位点的坐标数据(例如通过测绘等方式)。随后，计算这些定位点距离隧道口的距离。应注意，该距离是沿隧道方向的距离，而非该定位点与隧道口之间的直线距离。由于记录的行驶距离也是沿隧道方向的距离，因此，当行驶距离与距离对照表中某一定位点与随道口之间的距离相等时，便可认定已行驶至该定位点，因此该定位点的坐标数据就是当前所在位置的坐标数据。

由于在模拟导航模式下并非依据导航信号来计算坐标数据，因此其导航精度不及精确导航模式下的导航精度。然而，仍可借助模拟导航模式下计算得到的坐标数据来大致推断当前所在位置。为区别于精确导航模式，可在模拟导航模式下显示的导航地图上添加特殊的显示效果，以显示模拟导航模式下行驶过的路径。

随后，在下一步骤112，判定是否驶离隧道，若是，则转到步骤114，否则回到步骤110。

与上文判定驶入隧道的方法相对应的，可依据收到的导航信号确定当前可用的导航卫星的数量，并在该数量大于或等于预定数量时，判定驶离隧道。此外，除了根据导航卫星的数量来判断当前是否驶离隧道之外，还可根据例如但不限于导航信号的强弱来判定是否驶离隧道。例如，当收到的导航信号的强度大于或等于预定的阈值时，则可判定驶离隧道。当然，还可采用手动输入方式来指示驶离隧道。

如上文所述，若判定驶离隧道，则转到步骤114。

在步骤114，将工作模式从模拟导航模式更改为精确导航模式，停止记录行驶距离，并停止依据行驶距离来计算当前所在位置的坐标数据。由于已足以依据收到的导航信号来精确计算当前所在位置，因此，可从模拟导航模式中退出，返回精确导航模式。随后，方法100回到步骤104。

在具体实现过程中，由于隧道具有至少两个入口，因此，距离对照表中除了记录距离及其对应的坐标数据外，还应记录与该距离相关联的隧道口，即该距离是相对哪个隧道口测得的。相应的，还应记录驶入隧道时所经过的隧道口。在确定驶入隧道时所经过的隧道口时，可采用例如但不限于依据车辆的行驶方向来确定随道口。由于行驶方向不会在瞬间发生巨大变化，因此可以将采用进入隧道前最后一刻记录的行驶方向。

此外，由于行驶路线上可能存在多条隧道，因此可为每一隧道生成一距离对照表。在行驶过程中，依据进入隧道前最后一刻记录的坐标数据判定所进入的隧道的名称，据此查找其对应的距离对照表。

如上文所述，在模拟导航模式下，可在显示的导航地图上添加特殊的显示效果，以区别于精确导航模式，下面就结合图2来展示模拟导航模式下的导航地图。

图2是依据本发明一较佳实施例的模拟导航模式下导航地图200的示意图。如图2所示，该导航地图200中展示了行进路线202(如图2中黑色实线所示)、行驶过的路径204(如图2中白色虚线所示)、隧道起始端206、隧道终止端208和当前位置210。

行进路线202可以是例如但不限于依据出发地和目的地预先计算得到的最佳路径。

行驶过的路径204是沿着行进路线202行驶过的路径。

隧道起始端206、隧道终止端208以及二者之间的隧道中各个定位点的位置信息均记录在导航地图中。

如图2所示，当前位置210正处于由隧道起始端206和隧道终止端208所限定的隧道之内。由于对从隧道起始端206到当前位置210这段行驶过的路径的导航是在上文所述的模拟导航模式下完成的，因此此段行驶过的路径通过暗影方式突出显示出来，以提醒司机注意。

本发明还提供了一种导航系统，可在存在隧道的行驶路径上进行模拟导航，下面就结合图3对其进行描述。

图3是依据本发明一较佳实施例的导航系统300的结构示意图。如图3所示，导航系统300包括导航信号接收模块302、判定模块304、模拟导航模块306、显示装置308、扬声器310和导航地图存储模块312。

导航信号接收模块302用于在精确导航模式下接收多颗导航卫星发出的导航信号314，据此计算当前所在位置的坐标数据。有关接收导航信号的方法和依据导航信号计算当前所在位置的坐标数据的方法已经在现有技术中做了清楚的描述，因此此处不在赘述。

在精确导航模式下，导航信号接收模块302将计算得到的坐标数据发往显示装置308。显示装置308读取并显示导航地图存储模块312中存储的导航地图，同时依据导航信号接收模块302发送的坐标数据，在导航地图上显示当前所在位置。

判定模块304用于判定是否驶入隧道。如上文所述，判定模块304可依据导航信号接收模块302收到的导航信号314来判定是否已驶入隧道。当行驶方向上存在隧道时，判定模块304可依据导航信号314确定当前可用的导航卫星的数量，并在该数量低于预定数量时，判定当前已进入隧道之中。如背景技术所述，若要确定当前所在位置，需要至少3颗卫星提供的导航信号。因此，若依据收到的导航信号判定当前可用的导航卫星的数量小于3颗，则可判定进入隧道。此外，如上文所述，判定模块304还可依据例如但不限于导航信号314的强弱来判定是否驶入隧道。例如，当收到的导航信号314的强度低于预定的阈值时，则可判定驶入隧道。此外，还可依据用户手动输入的驶入隧道指令来判定驶入隧道。

因此，本发明在的范围不受确定是否进入隧道时所采用的特定方法的限制，在具体实现过程中，可根据具体需要选择适当的方法。

在判定进入隧道时，判定模块304将工作模式从精确导航模式变更为模拟导航模式，并发出模拟导航指令。导航信号接收模块302接收判定模块304发出的模拟导航指令，停止依据导航信号314计算当前所在位置的坐标数据。

模拟导航模块306用于接收判定模块304发出的模拟导航指令，通过扬声器310发出语音提示信息316，提示用户正在驶入隧道。同时，模拟导航模块306开始记录行驶距离，并依据行驶距离查找当前所在位置的坐标数据。

在具体实现过程中，可采用多种方式获取行驶距离。例如但不限于，可通过记录车轮转数来计算行驶距离，也可依据行驶速度和行驶时间来计算行驶距离。因此，本发明在的范围不受记录行驶距离时所采用的特定方法的限制，在具体实现过程中，可根据具体需要选择适当的方法。

在获取行驶距离之后，模拟导航模块306通过查找距离对照表来获取当前所在位置的坐标数据。有关距离对照表的内容已经在上文进行了清楚的描述，因此此处不再赘述。

由于在模拟导航模式下并非依据导航信号来计算坐标数据，因此其导航精度不及精确导航模式下的导航精度。然而，仍可借助模拟导航模式下计算得到的坐标数据来大致推断当前所在位置。为区别于精确导航模式，可在模拟导航模式下显示的导航地图上添加特殊的显示效果，以显示模拟导航模式下行驶过的路径。

在模拟导航模式下，模拟导航模块306将计算得到的坐标数据发往显示装置308。显示装置308读取并显示导航地图存储模块312中存储的导航地图，同时依据模拟导航模块306发送的坐标数据，在导航地图上显示当前所在位置。

判定模块304还用于判定是否驶离隧道。与上文判定驶入隧道的方法相对应的，可依据收到的导航信号314确定当前可用的导航卫星的数量，并在该数量大于或等于预定数量时，判定驶离隧道。此外，除了根据导航卫星的数量来判断当前是否驶离隧道之外，还可根据例如但不限于导航信号314的强弱来判定是否驶离隧道。例如，当收到的导航信号314的强度大于或等于预定的阈值时，则可判定驶离隧道。此外，还可依据用户手动输入的驶离隧道指令来判定驶离隧道。

在判定驶离隧道时，判定模块304将工作模式从模拟导航模式更改为精确导航模式，同时发出精确导航指令。

模拟导航模块306接收精确导航指令，停止记录行驶距离，并停止依据行驶距离来计算当前所在位置的坐标数据。导航信号接收模块302接收精确导航指令，依据导航信号314来计算当前所在位置的坐标数据。

在具体实现过程中，由于隧道具有至少两个入口，因此，距离对照表中除了记录距离及其对应的坐标数据外，还应记录与该距离相关联的隧道口，即该距离是相对哪个隧道口测得的。相应的，还应记录驶入隧道时所经过的隧道口。在确定驶入隧道时所经过的隧道口时，可采用例如但不限于依据车辆的行驶方向来确定随道口。由于行驶方向不会在瞬间发生巨大变化，因此可以将采用进入隧道前最后一刻记录的行驶方向。

此外，由于行驶路线上可能存在多条隧道，因此可为每一隧道生成一距离对照表。在行驶过程中，依据进入隧道前最后一刻记录的坐标数据判定所进入的隧道的名称，据此查找其对应的距离对照表。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种导航系统，用于在存在隧道的行驶路径上进行导航，其特征在于，包括：

判定模块，用于在判定驶入隧道时，发出模拟导航命令；

模拟导航模块，用于接收模拟导航命令，开始记录行驶距离，并依据记录的行驶距离在行驶距离对照表中查找对应位置的坐标数据，以此来确定当前所在位置的坐标数据，其中，所述行驶距离对照表中的行驶距离和对应的坐标数据是预先采集生成的。

2.根据权利要求1所述的导航系统，其特征在于，所述导航系统还包括：

导航信号接收模块，用于接收多颗导航卫星发出的导航信号，并依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据；

所述判定模块用于依据收到的导航信号确定当前可用的导航卫星的数量，并在该数量小于预定数量时，判定驶入隧道；

所述导航信号接收模块用于接收所述模拟导航命令，停止计算当前所在位置的坐标数据。

3.根据权利要求2所述的导航系统，其特征在于，所述判定模块用于在判定驶离隧道时，发出精确导航命令；

所述模拟导航模块用于接收精确导航命令，停止记录行驶距离和计算当前所在位置的坐标数据；

所述导航信号接收模块用于接收精确导航命令，开始依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据。

4.一种导航方法，用于在存在隧道的行驶路径上进行导航，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在判定驶入隧道时，开始记录行驶距离；

S2、依据记录的行驶距离在行驶距离对照表中查找对应位置的坐标数据，以此来确定当前所在位置的坐标数据，其中，所述行驶距离对照表中的行驶距离和对应的坐标数据是预先采集生成的。

5.根据权利要求4所述的导航方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，所述方法还包括如下步骤：

S11、接收多颗导航卫星发出的导航信号，并依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据。

6.根据权利要求5所述的导航方法，其特征在于，所述步骤S11中还包括，依据收到的导航信号确定当前可用的导航卫星的数量，并在该数量小于预定数量时，判定驶入隧道。

7.根据权利要求6所述的导航方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括，在判定驶入隧道时，停止依据收到的导航信号计算当前所在位置的坐标数据。

8.根据权利要求7所述的导航方法，其特征在于，在所述步骤S2之后，所述方法还包括：

S3、在判定驶离隧道时，停止记录行驶距离和依据记录的行驶距离确定当前所在位置的坐标数据，并回到步骤S11。

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