CN101441262A

CN101441262A - 立体交通导航方法和装置

Info

Publication number: CN101441262A
Application number: CNA2007101706801A
Authority: CN
Inventors: 刘勇
Original assignee: NAVASIC MICROELECTRONICS (SHANGHAI) Inc
Current assignee: RDA Microelectronics (Shanghai) Corp. Ltd.
Priority date: 2007-11-20
Filing date: 2007-11-20
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2027-11-20
Also published as: CN101441262B

Abstract

本发明提供一种立体交通导航方法和装置，其关键在于，该立体交通导航方法可侦测被导航物体的立体交通区域，并判断被导航物体在该立体交通区域的道路层面。本发明还提供一种立体交通导航装置。通过本发明的立体交通导航方法和装置，可有效获知导航装置在立体交通区域的道路层面，提升导航品质。

Description

立体交通导航方法和装置

技术领域

本发明关于卫星导航技术，特别是关于道路交通中的卫星导航技术，具体的讲是一种立体交通导航方法和装置。

背景技术

目前，利用卫星导航系统比如GPS(Global Position System；全球定位系统)定位GPS接收设备当前位置的定位系统应用已经很普遍。由定位系统结合电子地图数据形成的导航装置，比如车载导航仪，也越来越多地应用于人们的日常生活中。

GPS接收设备接收来自多个卫星的信号，并利用各卫星的信号从发送、到GPS接收设备接收到它们的时间，求得各个卫星和接收机之间的伪距。然后，利用各个GPS卫星的卫星轨道信息和上述的伪距信息，计算GPS接收设备的当前位置。

GPS接收机接收到至少四个GPS卫星的信号时，才可以计算出GPS接收设备当前位置的经度、纬度、高度，进行三维定位。

然而，当今的城市交通环境除了普通路面、还包括隧道和高架等立体交通区域，很多因素都会导致GPS接收设备的可见卫星达不到四颗，致使GPS接收设备的高度定位出现偏差甚至无法进行，给高架上的导航带来很大的影响，可能致使导航仪将高架上行进的车子按照在高架下的道路行进来进行导航。

申请号为200480026829.3的中国专利申请公开了一种利用海拔高度辅助GPS接收设备确定定位高度的技术。但是，由于高架一般在距离地面20米到30米之间，甚至更低，所以利用海拔高度判断准确性有限。

此外，当载有导航仪的车辆在高架下或者隧道中行进时，GPS卫星信号被遮蔽，通过卫星定位变的困难。

由于高架并非全封闭，所以高架下运行的导航装置一般可以接收到一或二颗卫星的信号。申请号为200610029685.8的中国专利公开文件揭示了一种通过两颗卫星定位的方法。

针对车辆在隧道中运行的情况，美国专利US5838279揭示了一种技术方案，是让导航仪通过辅助设施和手段继续接收卫星信号或其他相关信号，再结合适当的数学计算来继续定位。

上述前案虽然提出了在可接收卫星较少或者几乎没有的区域进行导航的技术方案，但实际应用中，导航仪无法获知被导航的车子是否在隧道或高架下运行，也就因此无法确定是否要启动上述技术方案。

综上可见，人们针对如高架、隧道等立体交通区域，提出了相适应的导航方法，但是现有技术并没有关注被导航物体是否位于立体交通区域，以及在立体交通区域所处的道路层面，或者说没有通知导航装置其目前是在高架、高架下路面还是隧道，这就使导航装置如导航仪不确定是否或者何时要启动针对不同的立体交通区域的导航方法，限制了导航装置更有针对性的提供导航信息，进而限制了导航品质的提升。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种立体交通导航方法，使导航装置在获知被导航物体所处的立体交通区域后，进一步判断该被导航物体在该立体交通区域的道路层面，从而使导航装置可针对不同的立体交通区域提供相对应的导航信息。

为解决上述问题，本发明所述立体交通导航方法侦测被导航物体的立体交通区域时，并判断在被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。

其中，判断所述被导航物体在所述立体交通区域的道路层面进一步包括获取对应所述立体交通区域的立体交通信息，以及判断判断被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。所述立体交通信息系预先对应所述立体交通区域设置。

较佳地，侦测所述被导航物体的立体交通区域是依据所述导航装置的定位信息和地图数据进行。

较佳地，如果侦测被导航物体的立体交通区域是高架区，则判断被导航物体在所述高架区的道路层面为高架还是高架下路面。如果侦测被导航物体的立体交通区域是隧道区，则判断所述被导航物体在所述隧道区的道路层面是否为隧道。

本发明还提供一种立体交导航装置，通过使用该导航装置，可获知被导航物体所处的立体交通区域的道路层面。

本发明所述立体交通导航装置包括信号接收单元，地图单元和处理器，侦测单元和判断单元，所述侦测单元侦测所述被导航物体的立体交通区域，所述判断单元依据所述侦测单元的侦测结果判断被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。较佳地，所述侦测单元自信号接收单元获取所述导航装置的定位信息，自地图单元获取地图数据，依据该定位信息和地图数据侦测被导航物体的立体交通区域。

较佳地，所述立体交通导航装置还包括预设单元，用以预先设置与所述立体交通区域对应的立体交通信息。

较佳地，当所述侦测单元侦测所述被导航物体位于立体交通区域的高架区时，所述判断单元判断所述被导航物体在所述高架区的道路层面为高架还是高架下路面；当所述侦测单元侦测所述被导航物体位于立体交通区域的隧道区时，判断单元判断所述被导航物体在所述隧道区的道路层面是否为隧道。

执行本发明所述地立体交通导航方法，应用本发明所述的立体交通导航装置，可侦测被导航物体是否位于立体交通区域，以及获知被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。

附图说明

图1是本发明所述立体交通导航方法的流程图；

图2是本发明所述立体交通导航方法的细化流程图；

图3a是本发明所述立体交通导航装置结构示意图；

图3b是本发明所述立体交通导航装置的信号接收单元的结构示意图；

图4是本发明的实施例所述地面道路数据架构示意图；

图5为实施例一所述的立体交通导航装置结构示意图；

图5a为图2中步骤S206—1的细化流程图；

图5b为图2中步骤S206-2的细化流程图；

图6是被导航车子C行驶路径的示意图；

图7为实施例二所述的立体交通导航装置的结构示意图；

图8为实施例三所述导航装置的结构示意图；

图9为实施例三所述立体交通当航装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

以下实施方式是以本发明所述的立体交通导航方法和装置应用于GPS卫星定位系统为例来作说明，实际应用中并不以此为限，比如伽利略卫星定位系统等。

图1为本发明所述立体交通导航方法的流程图。如图所示，在步骤S100，开始执行本发明所述立体交通导航方法，然后执行步骤S101，侦测被导航物体的立体交通区域，具体地讲，侦测被导航物体所在的位置区域，当侦测到被导航物体在立体交通区域时，即执行步骤S102。

所述位置区域包括普通路面和立体交通区域，所述立体交通区域为具有多层路面的交通区域，如高架(含大桥，如上海南浦大桥等)和隧道等，本实施例中，所述立体交通区域包括高架和隧道，所述普通路面为高架和隧道以外的区域，但实际应用并不以此为限。

本实施方式中，步骤S101所述的侦测被导航物体的立体交通区域是通过导航装置的信号接收单元的定位信息和地图单元的地图数据进行的，当所述导航装置依据所述定位信息和地图数据侦测到被导航物体位于立体交通区域的入口处时，即认为所述被导航物体位于所述立体交通区域。实际应用中，也可通过其它式达成本步骤所述的功能，比如：预先在被导航物体或导航装置装设识别装置，该识别装置通过识别路牌标识判断被导航物体是否进入立体交通区域，以及交通区域的类别等。

在步骤S102，判断被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。

本实施例中，该步骤S102是依据所述导航装置接收到的卫星信号的强度参数，具体地说为载噪比，来判断被导航物体地道路层面。所述载噪比C/N₀，可由式：C/N₀＝P_S-(-174)-N_F获得。其中，P_S为表示卫星信号强度的参数，一般在-120～-160dBm之间，N_F表示接收机的噪声系数，一般为4dB。在GPS卫星信号接收单元已经确定的情况下，载噪比与GPS信号强度成正比，故本实施例用载噪比表示卫星信号的强弱。但实际应用中：1.可依据其它参数表示卫星信号的强弱；2.可依据其它方式来判断被导航物体的道路层面，比如，依据光照强度判断被导航物体是在隧道还是在隧道外，是在高架还是高架下等，或者依据路牌标识等。

图2为本实施方式所述立体交通导航方法的细化流程图。如图所示，在步骤S200，开始执行本方法。

之后，执行步骤S202，侦测被导航物体的位置区域，具体地讲，在本步骤，依据导航装置地定位信息和地图数据侦测被导航物体的位置区域。如果步骤S202侦测被导航物体在立体交通区域的高架区，则执行步骤S204-1，如果侦测被导航物体在立体交通区域的隧道区，则执行步骤S204-2，如果侦测被导航物体在普通路面，则执行步骤S204-3。

在步骤S204-1，发送高架区信息，以表明所述被导航物体位于立体交通区域的高架区。本步骤S所述的高架区信息是对应所述立体交通区域的高架区设置，表明所述被导航物体在所述立体交通区域的高架区。之后，继续执行步骤S202，以及执行步骤S206—1。

在步骤S206—1，判断被导航物体是否在高架，还是在高架下路面，如果是在高架，则执行步骤S207-1，否则执行步骤S208-1。

在步骤S207-1，发送高架信息，以表明所述被导航物体在高架。

在步骤S208—1，发送高架下信息，以表明所述被导航物体在高架下路面。

在步骤S204-2，发送隧道区信息，以表明所述被导航物体位于立体交通区域的隧道区。本步骤S所述的隧道区信息是对应所述立体交通区域的隧道区设置，表明所述被导航物体在所述立体交通区域的隧道区。之后继续执行步骤S202，以及执行步骤S206—2。

在步骤S206—2，判断被导航物体是否在隧道，如果是，则执行步骤S207-2，否则执行步骤S208-2。

在步骤S207-2，发送隧道信息，以表明所述被导航物体在高架。

在步骤S208—2，发送非隧道信息，以表明所述被导航物体不是在隧道内。

在步骤S204-3，发送普通路面信息，并继续执行步骤S202。

图3a为本发明所述立体交通导航装置的结构示意图。如图所示，立体交通导航装置2包括地图单元10，信号接收单元20，处理器30，侦测单元40和判断单元50。地图单元10提供电子地图数据，所述电子地图数据至少包括地面道路数据和其它建筑物位置信息，所述地面道路数据包括普通路面数据和立体交通区域数据，分别表示位置区域的普通路面和立体交通区域。信号接收单元20接收信号并依据该信号给出被导航物体的定位信息，所述定位信息传输至处理器30，处理器30进一步采集地图单元10的地图数据，由此达成对被导航物体的导航。

本实施例中，所述信号接收单元20接收GPS卫星信号。图3b为信号接收单元20的结构示意图。信号接收单元20包括射频处理模组201，基带处理模组202和存储模组205。射频处理模组201通过天线(未图示)接收GPS卫星信号，将其由电磁波转换为电信号，然后再对该电信号进行放大、降频和模数转换等处理；然后，基带处理模组202将经过射频处理模组201处理的GPS卫星信号做解扩、解调处理，获得被导航物体的定位信息和其它相关数据如载噪比等，并将该定位和所述其它数据保存至存储模组205。

侦测单元40侦测被导航物体的位置区域，当侦测到被导航物体进入立体交通区域时，即发送对应该立体交通区域的立体交通信息给判断单元50，判断单元50接收到该立体交通信息后，即判断所述被导航物体在该立体交通区域的道路层面，并传送判断结果给处理器30。

本实施例中，侦测单元40可依据信号处理单元20的定位信息和地图单元10的地图数据侦测被导航物体的位置区域，当被导航物体进入所述立体交通区域的入口时，即认为所述被导航物体位于所述立体交通区域，便发送立体交通信息给判断单元50。侦测单元40也可依据其它方式侦测被导航物体的位置区域，比如：侦测单元40可以是通过识别路牌标识，由此判断被导航物体是否进入立体交通区域，以及所在交通区域的类别。

此外，本实施例所述位置区域对应地图单元10中的地面道路数据，包括立体交通区域和普通路面，所述立体交通区域为具有多层路面的交通区域，如高架(含大桥，如上海南浦大桥等)和隧道等，本实施例中，所述立体交通区域包括高架和隧道，所述普通路面为高架和隧道以外的区域。实际应用中，立体交通区域可依据需要重新设定，并不以本发明所述为限。

图4为本实施例所述地面道路数据架构示意图。所述地面道路按照路面立体状况区分为普通路面和立体交通区域，所述立体交通区域包括高架区和隧道区。对应的，所述地面道路数据包括普通路面数据和立体交通数据，所述立体交通数据又包括高架区数据和隧道区数据，其中，所述普通路面数据包括除高架区和隧道区数据以外的路面数据。对应该立体交通区域和普通路面，预先设置普通路面信息和立体交通区域信息，所述立体交通区域信息包括高架区信息和隧道区信息。本实施例中，所述信息体现为消息，也就是说，对应高架区信息、隧道区信息和普通路面信息，预先设置对应的高架区消息、隧道区消息和普通路面消息。这些消息分别包括消息头，消息体和消息尾。所述消息头表明消息的开始，所述消息体包括消息的详细内容，所述消息尾表明消息的结束。本实施例中，高架区消息的消息体表明被导航物体进入立体交通区域的高架区，隧道区消息的消息体表明被导航物体进入立体交通区域的隧道区，普通路面消息的消息体表明被导航物体在高架区和隧道区以外的位置区域。

对应高架区，预先设置高架消息表明被导航物体位于高架，预先设置高架下消息表明被导航物体位于高架下路面。对应隧道区，预先设置隧道消息表明被导航物体位于隧道，预先设置非隧道信息，表明被导航物体不在隧道；此外，本实施例中，在隧道区还预先设置隧道出口处消息，表明被导航物体已经在隧道出口处。

参考图3和图4，本实施例中，立体交通导航装置2还包括预设单元，用以预先设置如图4架构的上述各消息。实际应用中，也可以其它方式达成通知导航装置相应信息的功能，不以此为限。

本发明在具体实施时，至少有以下三种实施例：

实施例一：

图5为实施例一所述的立体交通导航装置结构示意图。如图所示，立体交通导航装置2包括地图单元10，信号接收单元20，处理器30，侦测单元40和判断单元50以及预设单元60。预设单元60预先设置对应立体交通区域的立体交通信息，包括：高架区消息、隧道区消息、普通路面消息，以及表示道路层面的高架消息，高架下消息，隧道消息和非隧道消息，以及隧道出口处消息。判断单元50包括信号强度处理模组501，其自信号接收单元20获取信号强度参数并处理，判断单元50依据信号强度处理模组501的处理结果判断所述被导航物体在立体交通区域的道路层面，并反馈该判断结果给处理器30。

请同时结合图2和图5。在如图2所示的立体交通导航方法开始执行之后，本实施方式所述的立体交通导航装置2的侦测单元40自信号接收单元20获取被导航物体的定位信息，并自地图单元10采集地面道路数据，由此确定被导航物体的位置区域，如步骤S202所示。

实际应用中，开始执行本发明所述立体交通导航方法时，被导航物体所在的位置区域的首次确认可由步骤S202完成，也可以由用户通过一交互界面输入，并不以本发明所述为限。

侦测单元40在执行完步骤S202之后，如果侦测到被导航物体的位置区域为立体交通区域的高架区，则发送高架区消息给判断单元50和处理器30，如步骤S204—1所示。在侦测单元40发送高架区消息给判断单元50和处理器30之后，侦测单元40继续执行步骤S202，侦测被导航物体的位置区域，并在被导航物体的位置区域更新时，再此执行步骤S204-1，也就是说，侦测单元40继续侦测被导航物体的位置区域，当侦测到被导航物体位于高架区出口处时，即发送普通路面消息给处理器30，在高架区出口即为隧道区入口的情况下，即发送隧道区消息给处理器30。

处理器30在接收到该高架区消息后，使立体交通导航装置2进入高架区处理模式。实际应用中，可依据需要设置高架区处理模式，本实施例中，在高架区处理模式，立体交通导航装置2的判断单元50判断被导航物体在高架区的道路层面，亦即确认被导航物体在高架，还是在高架下，如步骤S206—1所示。

在步骤S206—1，如果判断单元50的判断结果是高架，则判断单元50发送高架消息给处理器30，如步骤S207-1所示；处理器30收到该高架消息后、未收到侦测单元40发送的更新的位置区域信息之前(亦即侦测单元40没有发送普通路面或隧道区消息给导航处理器之前)，将依据该高架消息确认被导航物体在高架上，而非以信号接收单元20计算的位置信息中的高度值，由此来规避由于高度信息的不精确而导致的定位和导航失误。比如：现有技术由于高度定位的误差，使信号接收单元20将高架上的被导航物体定位在高架下，而处理器30就依据此信息按照被导航物体在高架下进行导航，由此即产生导航失误。

在步骤S206-1，如果判断单元50的判断结果是高架下路面，则判断单元50发送高架下消息给处理器30，如步骤S208-1所示，处理器30收到该高架下消息后、未收到侦测单元40发送的更新的位置区域信息之前，可以启动多路径定位方式，或者亦可令基带处理模组202启动如背景技术部分所描述的申请号为200610029685.8的中国专利申请文件公开的技术方案。

图5a为步骤S206—1的具体流程图。在判断步骤开始执行之后，信号强度处理模组501自基带处理模组202连续采集当前的载噪比若干组，计算它们的平均值C_now；此外，信号强度处理模组501还自存储模组205采集之前存储的载噪比，并计算它们的平均值C_prior，如步骤S601到S603所示。判断单元50比较C_now和C_prior，判断两者是否相近似，所述相近似是指C_now至少等于C_prior，或者小于C_prior但差值在一个预设的范围内，如果相近似，则说明被导航物体在高架运行，遂发送高架消息给处理器30，否则，发送高架下消息给处理器30，如步骤S604，S605a和S605b所示。

侦测单元40在执行完步骤S202之后，如果侦测到被导航物体的位置区域为立体交通区域的隧道区，则发送隧道区消息给判断单元50和处理器30，如步骤S204-2所示。

处理器30在接收到该消息之后，即可使立体交通导航装置2进入隧道区处理模式。实际应用中，可依据需要设置隧道区处理模式，本实施例中，在隧道区处理模式，立体交通导航装置2的判断单元50判断被导航物体在隧道区的道路层面，或者说判断被导航物体是否在隧道行驶，如步骤S206—2所示。作为本实施例的改进，判断单元50可进一步判断所述被导航物体在隧道中的具体移动区域是否为隧道出口处。

此外，在侦测单元40发送隧道区消息给判断单元50和处理器30之后，侦测单元40继续执行步骤S202，侦测被导航物体的位置区域，并在被导航物体的位置区域更新时，再此执行步骤S204-2，也就是说，侦测单元40继续侦测被导航物体的位置区域，当侦测到被导航物体位于隧道区出口处时，即发送普通路面消息给处理器30，或者在隧道区出口即为高架区入口的情况下，即发送高架区消息给处理器30和判断单元50。

在步骤S206-2，如果判断单元50的判断结果是所述被导航物体在隧道行驶，则发送隧道消息给处理器30，如步骤S207-2所示；处理器30在收到该隧道消息后、未收到侦测单元40发送的更新的位置区域信息之前(亦即侦测模组没有发送普通路面或高架区消息给导航处理器之前)，可启动隧道内辅助导航方法，如背景技术部分所述的辅助导航方法等。

在步骤S206-2，如果判断单元50的判断结果是所述被导航物体不是在隧道行驶，则发送非隧道消息给处理器30，如步骤S208-2所示。处理器30在收到该非隧道消息后，即认为被导航物体在普通路面行驶，遂关闭隧道区处理模式。

图5b为步骤S206-2的细化流程图。在判断步骤开始执行之后，信号强度处理模组501自基带处理模组202连续采集当前的载噪比若干组，计算它们的平均值C_now；此外，信号强度处理模组501还自存储模组205获取之前存储的载噪比，并计算它们的平均值C_prior，如步骤S701到S703所示。判断单元50比较C_now和C_prior，判断两者是否相近似，所述相近似是指C_now至少等于C_prior，或者小于C_prior但差值在一个预设的范围内，如果不相近似，则说明被导航物体在隧道运行，遂发送隧道消息给处理器30，否则，发送非隧道消息给处理器30，如步骤S704，S705a和S705b所示。实际应用中，对于隧道区的判断也可以其它方式进行，比如：信号强度处理模组501自基带处理模组202连续采集当前的载噪比若干组，并自存储模组采集之前存储的几组载噪比，判断单元50可对这些值进行判断识别，如果当前的载噪比和之前存储的载噪比相比，陡然下降，即可说明进入隧道。

作为本实施例的改进，步骤S206-2还包括，信号强度处理模组501计算每一个采集时刻t所采集到的所有卫星信号载噪比的平均值，并将其保存至存储模组205，也就是说存储模组205将连续保存多组GPS卫星信号载噪比的平均值，每组GPS卫星信号载噪比包括当时信号接收单元20跟踪到的所有卫星的卫星信号载噪比，每组GPS卫星信号载噪比的平均值间隔与采集的时间间隔相同，如步骤S801所示。之后，如步骤S803，判断单元50监测所述多组GPS卫星信号载噪比平均值的变化；如果所述平均值连续若干组变大，如步骤S805所示，则判断单元50传输隧道出口处信息给处理器30，如步骤S807所示；否则，继续监测所述平均值的变化。

处理器30接收到判断单元50发送的隧道出口处消息后，即获知被导航物体将出隧道，遂启动快速的帧同步方法，比如启动本申请人在申请号为200710047350.3的我国专利申请文件中公开的技术方案。

需要说明的是，步骤S206-1和步骤S206-2的详细流程中，所述的当前的载噪比，采集的时间间隔只要不小于基带处理模组202载噪比的更新间隔就可以。

侦测模组40在执行完步骤S202之后，如果侦测到被导航物体的位置区域为普通路面，则发送普通路面消息给判断单元50和处理器30，如步骤S204-3所示。在侦测单元40发送普通路面消息给判断模组50和处理器30之后，侦测模组40返回步骤S202，继续侦测被导航物体的位置区域，并在被导航物体的位置区域更新时，再此执行步骤S204-3，也就是说，侦测模组40继续侦测被导航物体的位置区域，当侦测到被导航物体位于高架区入口处时，即发送高架区消息，在被导航物体位于隧道区入口的情况下，即发送隧道区消息。

图6为被导航车子C行驶路径的示意图。要说明的是，本发明所述立体交通导航装置2系设置在被导航车子C中，未在图中示意。以下说明请同时参照图2和图5。

所述车子C自甲地开始，分别经过普通路面N和高架区H以及隧道区T前往乙地。在车子C启动立体交通导航装置2之后，开始执行本发明所述立体导航方法。假设在本发明所述立体交通导航方法执行之后，侦测单元40首次确认车子C的位置区域是在第一位置60，则侦测单元40发送普通路面消息给处理器30。之后，侦测单元40继续自信号处理单元20获取车子C的定位信息，并结合地图单元10存储的地面道路数据，侦测车子C的位置区域，并在所述位置区域发生变化时，发送相应的消息。当侦测单元40侦测到车子C已经位于高架H的高架入口位置61时，即发送高架区消息给判断单元50和处理器30。

接收到高架区消息的处理器30立即启动高架区运行模式，信号强度处理模组501则开始自基带处理模组202连续采集GPS卫星信号载噪比若干组，同时，自存储模组205获取在第一位置61之前已经由基带处理模组202获取并保存在存储模组205中的多组连续的GPS卫星信号载噪比。本实施例中，所述信号强度处理模组501自基带处理模组202采集载噪比的时间间隔为1秒；所述自存储模组205获取的多组连续的GPS卫星信号载噪比，各组GPS卫星信号载噪比的间隔也是1秒。

信号强度处理模组501连续采集的GPS卫星信号载噪比的数目可依据采集时间间隔设定，一般而言，采集时间间隔越短，需要采集的GPS卫星信号载噪比的数据就越多。本实施例中，所述采集时间间隔为1秒，故连续采集10组左右数据即可。

信号强度处理模组501计算自存储模组205携取的多组先前的载噪比，所述多组可依据所述时间间隔确定，一般而言，获取的载噪比数目和采集的时间间隔成反比。本实施例中，考虑到所述时间间隔为1秒，所以可获取10组左右。

信号强度处理模组501计算携取的多组先前的载噪比的平均值C_prior；并计算连续采集的若干组载噪比的平均值C_now。之后，判断单元50比较C_prior和C_now，判断两者是否相近似，所述相近似是指C_now至少等于C_prior，或者小于C_prior，但差值在一个预设的范围内。

如果相近似，则说明车子C行驶在高架上，这种情况下判断单元50依据判断结果，传输高架消息给处理器30。反之，如果C_now小于C_prior，且小于的量在预设范围外，则说明车子C行驶在高架下，此时判断单元50传输高架下移动的消息给处理器30。

一般而言，在高架上所获取的GPS卫星信号，其强度不会比普通路面低。由于高架的阻挡，多数GPS卫星信号无法传递到高架下，所以高架下GPS卫星信号会大幅减弱，一般都低于所述普通路面。基于此，可依据载噪比相比普通路面载噪比的变化来判断车子C是在高架还是高架下。

此外，要说明的是本实施例中，所述预设范围设置为5dB，但不以此为限制，可以据实际情况设定。

处理器30收到判断单元50发送的高消息后，在未收到侦测单元40发送的更新的位置区域信息之前，也就是未收到普通路面消息或隧道区消息之前，无论信号接收单元20所传递的定位信息对所述车子C的高度定位是在高架上还是在位置K1或K2(见图6)，处理器30都以车子C在高架上处理。如果是现有技术，则当信号接收单元20所传递的位置信息P表明车子C在K1位置或K2位置时，会出现导航错误。但应用本发明所述的立体导航装置和/或方法，则可避免这种问题的出现。

当侦测单元40侦测到车子C到了高架H出口处62时，即发送普通路面消息给处理器30和判断单元50，处理器30即结束高架区处理流程。

沿着普通路面N行驶的车子C，其所配置的立体交通导航装置2工作在正常模式下。

当立体交通导航装置2的侦测单元40侦测到所述车子C位于隧道T入口处71时，即发送隧道区消息给处理器30。处理器30启动隧道区处理模式。导航装置2进入隧道区处理模式后，如图5b所示，判断单元50首先判断车子C是否在隧道行驶，信号强度处理模组501自基带处理模组202采集GPS卫星信号的载噪比，信号强度处理模组501自存储模组205获取在入口处71之前已经由基带处理模组202保存至存储模组205中的多组连续的GPS卫星信号载噪比。本实施例中，所述信号强度处理模组501自基带处理模组202采集载噪比的时间间隔为1秒；所述自存储模组205获取的多组连续的GPS卫星信号载噪比，各组GPS卫星信号载噪比的间隔也是1秒。

如果不相近似，则说明车子C行驶在隧道，这种情况下判断单元50依据判断结果，传输隧道消息给处理器30。反之，传输非隧道消息给处理器30。

本例中，如果判断单元50判断出道路层面是隧道，则判断单元50进一步判断车子C在隧道T的具体移动区域。

就隧道而言，隧道入口处由于导航装置还能接收到部分GPS卫星信号，所以GPS卫星信号强度虽然变弱，但载噪比一般大于0dBHz，而随着隧道的深入，GPS卫星信号几乎被全部阻隔，所以载噪比一般为0dBHz，当即将到隧道出口处时，部分GPS卫星信号会从出口传入，所以导航装置2再此接收到部分GPS卫星信号，并且距离出口越近，强度越大，也就是说距离出口越近，载噪比会变大。

基于此，本例中，信号强度处理模组501计算每一个采集时刻t采集到的所有卫星信号载噪比的平均值，判断单元50监测所述平均值的变化，如果所述平均值连续若干组变大，则说明所述车子C已近隧道T出口处，此时判断单元50发送隧道出口处消息给处理器30，处理器30便可相应的结束省电状态、隧道导航，或者启动快速帧同步方法等。

在隧道T中，对于车子C的具体移动区域，除了判断隧道出口处，也可依据需要判断隧道入口处，以及隧道中，只需监测载噪比的变换即可。

当侦测单元40侦测到车子C行驶到隧道T的出口位置72时，即发送更新的位置区域信息，普通路面消息给处理器30，处理器30即结束隧道处理模式。

自隧道T驶出的车子C，其立体交通导航装置2的继续侦测车子C的位置区域。

上例是以所述的车子C在经过高架区后进入普通路面，然后再进入隧道区来说明本发明所述立体导航装置和方法的应用，实际应用中，并不以此为限，比如也可以是自高架区出来后即进入隧道区。

实施例二：

以下仅描述实施例二与实施例不同的地方，相同或相似的地方，不再多加描述。

实施方例二与实施例一的区别在于：导航装置的地图单元10具有发送模组，可发送信息给处理器30，处理器30具有相对应的接收模组，可接收地图单元10发送的信息。而所述侦测单元40置于地图单元10，为地图单元10的一部分，判断单元50置于处理器30，为处理器30的一部分。

图7为实施例二所述立体交通导航装置的结构示意图。如图所示，立体交通导航装置2包括地图单元10，信号接收单元20和处理器30。地图单元10包括地图存储模组100，地图侦测模组102和发送模组103，可选地，地图单元10还包括预设模组101。地图存储模组100存储地图数据，所述地图数据包括地面道路数据和其它建筑物位置信息等；侦测模组102用以侦测被导航物体的位置区域；发送模组103发送侦测模组102的侦测结果。上述处理流程可参见图2和图3。与实施例一相比，本实施例的侦测模组102的侦测结果是通过发送模组103传输给处理器30。

处理器30通过接收模组301接收到发送模组102发送的侦测结果后，如果是在立体交通区域，即令判断模组303判断被导航物体的道路层面。判断模组303的信号强度处理模块3030处理GPS卫星信号的载噪比，判断模组303依据信号强度处理模块3030的处理结果判断被导航物体的道路层面。具体处理流程见图2，图5a和图5b。和实施例一相比，处理器30通过接收模组301接收发送模组103发送的帧测结果，判断模组303则在处理器30的指令下执行判断流程的操作。

实施例三：

实施例三与实施例二和实施例三的主要区别在于，地图单元10包括发送模组，用以发送信息给信号接收单元20，信号接收单元20具有接收模组，可以接收来自地图单元10发送的信息。

现有的导航装置，其地图单元仅仅是接收来自处理器和/或卫星信号接收单元(一般为接收机芯片)的信号，而不能发送任何信息给它们，这就使地图单元无法提供信息给处理器和/或卫星信号处理单元，进而限制了处理器和/或卫星信号处理单元自地图获取更多信息的机会。

实施例三所述的导航装置在地图单元10设置了发送模组103，信号接收单元20具有接收模组201，可以接收来自地图单元10的发送模组103发送的信息，图8给出了该导航装置的结构示意图。如图所示，发送模组103可通过地图10的物理端口发送信息给接收模组201，而接收模组201则通过信号接收单元20的物体端口接收所述信息，上述物理端口可以为串口。

基于上述的导航装置，本实施例所述立体交通导航装置2的结构示意图如图9所示。与实施例二相比，实施例三所述的立体交通导航装置2的判断模组203置于信号接收单元20；信号接收单元20包括接收模组204，用以接收地图单元10的发送模组103发送的信息。

实施例三所述的立体交通导航装置2在执行立体交通导航的过程中，侦测模组102通过发送模组103发送侦测结果给信号接收单元20的接收模组204，当接收模组204接收到立体交通区域信息时，信号接收单元204即令判断模组203判断被导航物体的道路层面，当判断被导航物体是在高架上时，信号接收单元20依据该判断结果给出定位信息，并传输该信息给处理器30，供其进行导航动作。

实际应用中，处理器30可以是地图单元10的一部分，而不是独立单元，只需能到成导航功能即可。

以上实施例一、二和三的立体交通导航装置，对立体交通区域的侦测和在该立体交通区域道路层面的判断，都是经过侦测单元和判断单元进行，实际应用中，执行本发明所述的立体交通导航方法也可以通过其他方式达成，不以本发明所述的立体交通导航装置为限，比如：通过一用户介面供用户输入立体交通区域的类别和道路层面等信息，而导航装置则依据此信息做相对应的处理等。

综上所述，执行本发明所述的立体交通导航方法，可准确获知被导航物体已位于立体交通区域，并可判断出在该立体交通区域的道路层面，从而提升导航装置的导航品质。

Claims

1.一种应用于导航装置的立体交通导航方法，其特征在于，所述方法包括：

侦测被导航物体的立体交通区域；

判断所述被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。

2.根据权利1所述的立体交通导航方法，其特征在于：所述侦测被导航物体的立体交通区域是依据所述导航装置的定位信息和地图数据进行。

3.根据权利要求1或2所述的立体交通导航方法，其特征在于：所述判断所述被导航物体在所述立体交通区域的道路层面进一步包括：

获得对应所述立体交通区域的立体交通信息；

依据所述立体交通信息，判断被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。

4.根据权利要求3所述的立体交通导航方法，其特征在于，所述方法还包括预先设置对应所述立体交通区域的立体交通信息。

5.根据权利要求1或2所述的立体交通导航方法，其特征在于：如果侦测被导航物体的立体交通区域是高架区，则判断被导航物体在所述高架区的道路层面为高架还是高架下路面。

6.根据权利要求1或2所述的立体交通导航方法，其特征在于：如果侦测被导航物体的立体交通区域是隧道区，则判断所述被导航物体在所述隧道区的道路层面是否为隧道。

7.根据权利要求6所述的立体交通导航方法，其特征在于：如果侦测结果是隧道，则进一步判断所述被导航物体的具体移动区。

8.根据权利要求1或2所述的立体交通导航方法，其特征在于：侦测所述被导航物体在所述立体交通区域的道路层面是依据所述导航装置接收到的信号的强度参数。

9.根据权利要求8所述的立体交通导航方法，其特征在于：所述信号的强度参数为卫星信号载噪比。

10.一种立体交通导航装置，包括信号接收单元，地图单元和处理器，其特征在于，所述立体交通导航装置还包括侦测单元和判断单元，所述侦测单元侦测所述被导航物体的立体交通区域，所述判断单元依据所述侦测单元的侦测结果判断被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。

11.根据权利要求10所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述侦测单元自所述信号接收单元获取所述导航装置的定位信息，自所述地图单元获取地图数据，依据该定位信息和地图数据侦测被导航物体的立体交通区域。

12.根据权利要求10或11所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述立体交通导航装置还包括预设单元，用以预先设置与所述立体交通区域对应的立体交通信息。

13.根据权利要求10或11所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述侦测单元侦测所述被导航物体位于所述立体交通区域的高架区时，所述判断单元判断所述被导航物体在所述高架区的道路层面为高架还是高架下路面。

14.根据权利要求10或11所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述侦测单元侦测所述被导航物体位于所述立体交通区域的隧道区时，所述判断单元判断所述被导航物体在所述隧道区的道路层面是否为隧道。

15.根据权利要求14所述的立体交通导航装置，其特征在于：侦测单元的侦测结果是隧道，所述判断单元进一步判断所述被导航物体的具体移动区。

16.根据权利要求10或11所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述判断单元依据所述导航装置接收到的信号的强度参数判断所述被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。

17.根据权利要求16所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述信号的强度参数为卫星信号载噪比。

18.一种立体交通导航装置，包括信号接收单元，地图单元和处理器，其特征在于：所述地图单元包括存储模组，侦测模组和发送模组，所述存储模组存储地图数据，所述侦测模组判断被导航物体的立体交通区域，并发送侦测结果，所述处理器包括接收模组和判断模组，所述接收模组接收所述发送模组发送的侦测结果，所述判断模组依据所述侦测结果判断被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。

19.根据权利要求18所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述侦测模组依据所述信号接收单元的定位信息和所述存储模组的地图数据判断被导航物体的立体交通区域。

20.根据权利要求18或19所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述侦测模组侦测所述被导航物体的立体交通区域为高架区时，所述判断模组判断所述被导航物体在高架还是在高架下路面。

21.根据权利要求18或19所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述侦测模组侦测所述被导航物体位于立体交通区域的隧道区时，所述判断模组判断所述被导航物体在所述隧道区的道路层面是否为隧道。

22.根据权利要求21所述的立体交通导航装置，其特征在于，所述侦测模组侦测结果是隧道，则所述判断模组进一步判断所述被导航物体的具体移动区。

23.根据权利要求18或19所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述判断模组依据所述导航装置接收到的信号的强度参数判断所述被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。

24.根据权利要求23所述的立体交通导航装置，其特征在于：所述信号的强度参数为卫星信号载噪比。

25.一种导航装置，其特征在于：地图单元包括发送模组，用以发送地图信息，信号处理单元包括接收模组，用以接收所述发送模组发送的地图信息。

26.根据权利要求25所述的导航装置，其特征在于：所述地图单元包括存储模组和侦测模组，所述存储模组存储地图数据，所述侦测模组判断被导航物体的立体交通区域，所述侦测结果由所述发送模组发送，所述信号接收单元包括接收模组和判断模组，所述接收模组接收所述发送模组发送的侦测结果，所述判断模组依据所述侦测结果判断被导航物体在所述立体交通区域的道路层面。