CN101995261A - 确定车辆路线的方法和导航系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及确定车辆路线的方法和导航系统。一种确定车辆路线的方法，包括以下步骤：计算当前位置；存储每个斜坡区间的斜坡区间定义信息、主道路路线倾斜属性以及分支路线倾斜属性；基于当前位置信息确定自车的当前位置是否在斜坡区间中；通过传感器检测在自车的行进方向上的倾斜变化的俯仰角速度信息；通过在预定采样周期中对俯仰角速度信息进行采样以用于积分，来确定行驶路线的倾斜属性；对应于由倾斜属性确定步骤确定的倾斜属性、主道路路线倾斜属性和分支路线倾斜属性，定义用于路线确定结果的表；以及确定车辆路线，参考表来获取路线确定结果。

Description

确定车辆路线的方法和导航系统

技术领域

本发明涉及确定车辆路线的方法和导航系统，对于具有很小的水平位移的道路，例如，高速公路的主道路和至车辆出口的分支路线，该确定车辆路线的方法和导航系统能够低成本地、高度准确地确定车辆在哪条路上行使。

背景技术

对于高速公路的主道路和分支至车辆出口的道路，过去的导航系统通常不能够准确地确定例如车辆是正在通过高速公路的主道路还是已经进入分支至车辆出口的道路中。

特别是在城市地区中的高速公路中，从主道路分支至车辆出口的分支道路中的水平位移很小，以及经常采用主道路和分支至车辆出口的分支道路在垂直方向上重叠且并行的结构或采用他们非常靠近的结构。

在具有很小水平位移的主道路和从主道路分支的分支道路并行且在垂直方向上重叠的结构或他们非常靠近的结构的这样的道路上，期望快速地确定车辆正行驶在哪条道路上。

这是因为，在正被指引路线的车辆的当前位置离开所指引的路线的情况下，期望快速准确地校正所指引的路线。

在具有很小水平位移的主道路和从主道路分支的分支道路并行且在垂直方向上重叠的结构中，按以下方式评估行驶车辆的当前位置。

即，车辆的垂直位移(即，包括垂直位移的量和评估出的当前位置的三维行驶轨迹)是通过由方位传感器、车辆速度传感器以及车辆位移传感器获取的数据计算出来的，以及因此被计算出的三维行驶轨迹和评估出的当前位置被存储在行驶轨迹存储单元中。

有人建议在道路识别单元中根据地图数据存储器单元中存储的地图数据与行驶轨迹存储器单元中存储的三维行驶轨迹和评估出的车辆当前位置的匹配程度，识别车辆正在行驶于其上的道路(参考日本未审查专利申请公开第2003-194558号)。

发明内容

因此，过去的确定车辆路线的方法和导航系统，在存储垂直位移数据的情况下，把其中车辆的三维行驶轨迹的垂直偏移数据最匹配于与道路数据对应的垂直偏移数据的道路确定为当前正在行驶的道路。

在不存储垂直位移数据的情况下，确定行驶之后的车辆当前是否位于可识别位置。在确定为位于可识别位置的情况下，以该地点为基准对相反方向上的行驶轨迹和在相反方向连接的道路网形状进行比较，以从最匹配的道路网的组合中识别车辆已经在行驶的道路。

因此，需要花费处理时间来识别当前正在行驶的道路，并且难以快速地应对必须被立即确定的状况。

因此，期望提供一种确定车辆路线的方法和导航系统，其能够快速、准确地识别正在行驶的道路。

根据本发明的实施例，一种确定车辆线路的方法包括以下步骤：基于来自多个GPS卫星的信号计算包括接收位置的纬度和经度的当前位置信息；在存储单元中针对每个斜坡区间存储斜坡区间定义信息、主道路路线倾斜属性和分支路线倾斜属性，所述斜坡区间定义信息定义具有分支结构的斜坡区间，所述分支结构包括主道路路线和从主道路路线分支的分支路线，所述主道路路线倾斜属性表示在斜坡区间中的主道路路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的，所述分支路线倾斜属性表示斜坡区间中的分支路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的；基于在当前位置计算步骤中计算出的当前位置信息来确定自车(own vehicle)的当前位置是否已经进入斜坡区间；通过传感器检测俯仰角速度(pitch angle rate)信息，其是自车的行驶方向中前后的倾斜变化；通过在预定采样周期中对在俯仰角速度信息检测步骤中由传感器检测到的俯仰角速度信息进行采样以用于积分，来确定自车正行驶于其上的路线的倾斜属性是向上倾斜、向下倾斜还是水平；表定义，对应于倾斜属性确定步骤确定的自车正行驶的路线的倾斜属性、斜坡区间的主道路路线倾斜属性、以及斜坡区间的分支路线倾斜属性，把自车正行驶的路线是主路路线还是分支路线的路线确定结果定义为表；以及确定车辆路线，参考所述表，基于从存储单元读取的由斜坡区间确定步骤确定的斜坡区间的关于主道路路线的主道路路线倾斜属性、从存储单元读取的斜坡区间的关于分支路线的分支路线倾斜属性、以及由倾斜属性确定步骤确定的自车正行驶的倾斜属性，以获取自车正行驶的路线是主道路路线还是分支路线的路线确定结果。

根据本发明的另一实施例，一种导航系统包括：GPS处理单元，基于来自多个GPS卫星的信号计算包括接收位置的经度和纬度的当前位置信息；存储单元，针对每个斜坡区间存储斜坡区间定义信息、主道路路线倾斜属性和分支路线倾斜属性，所述斜坡区间定义信息定义具有分支结构的斜坡区间，所述分支结构包括主道路路线和从主道路路线分支的分支路线，所述主道路路线倾斜属性表示斜坡区间中的主道路路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的，以及所述分支路线倾斜属性表示斜坡区间中的分支路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的；斜坡区间确定装置，用于基于由GPS处理单元计算出的当前位置信息来确定自车的当前位置是否已经进入斜坡区间；传感器，输出俯仰角速度信息，其是自车的行驶方向中前后的倾斜变化；倾斜属性确定装置，用于通过在移动平均值的预定采样周期中检测从该传感器输出的俯仰角速度信息来确定表示自车正行驶的路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的倾斜属性；表，对应于由倾斜属性确定装置确定的自车正行驶的路线的倾斜属性、斜坡区间的主道路路线倾斜属性、以及斜坡区间的分支路线倾斜属性，定义自车正行驶的路线是主道路路线还是分支路线的路线确定结果；以及车辆路线确定装置，用于参考所述表，基于从存储单元读取的由斜坡区间确定装置确定的斜坡区间中的关于主道路路线的主道路路线倾斜属性、从存储单元读取的斜坡区间中的关于分支路线的分支路线倾斜属性、以及由倾斜属性确定装置确定的自车正行驶的路线的倾斜属性，获取自车正行驶的路线是主道路路线或分支路线的路线确定结果。

根据本发明的实施例，效果是能够提供一种确定车辆路线的方法和导航系统，其都能够快速、准确地识别当前正行驶于其上的道路。

附图说明

图1是示出了应用根据本发明的实施例的确定车辆路线的方法的车辆路线确定系统的结构的功能框图；

图2示出了在根据本发明的实施例的导航系统中的坐标系；

图3是示出了根据本发明的导航系统的行为的流程图；以及

图4示出了在根据本发明的实施例中的导航系统中的表的内容。

具体实施方式

(实施例)

图1是示出了应用根据本发明的实施例的确定车辆路线的方法的导航系统的结构的功能框图。

这样的导航系统30被配置为包括X轴加速度传感器1、偏航(yaw)陀螺传感器2、俯仰陀螺传感器3、平面速度计算单元4，平面位置计算单元5、倾斜计算单元6、天线7、GPS处理单元8、安装角检测单元9以及导航单元11。此外，导航系统30还设置有存储单元13和显示单元12。

这些配置部件和配置构件(例如X轴加速度传感器1)都容纳在外壳32中。

如图2中所示，外壳32显示为矩形板的形状。

显示单元12设置有显示屏1202，从而几乎占据外壳32的厚度方向上的一个表面的整个区域。

外壳32通过安装部件(未示出)以显示屏1202容易被司机看到的角度的方式安装在车辆内部中的适当区域中，例如仪表板。

显示单元12被配置有例如液晶显示器，其在显示屏1202上显示当前位置、包括当前位置的地图数据、路线导向标记、操作图标等。

在此，当垂直于显示屏1202的轴被定义为X轴时，由X轴和车辆笔直向前行进的方向形成的角(偏移角)被定义为安装导航系统30的角。

此外，垂直于X轴并水平延伸的轴被定义为Y轴，以及既垂直于X轴又垂直于Y轴并垂直延伸的轴被定义为Z轴。

X轴加速度传感器1是在导航系统30行进时检测行进方向上的加速度信息的传感器。

偏航陀螺传感器2是使用陀螺仪的传感器，其检测车辆行驶方向的方位角信息。

俯仰陀螺传感器3是使用陀螺仪的传感器，其检测俯仰角速度，所述俯仰角速度是车辆行驶方向上前后的倾斜改变。

平面速度计算单元4基于由X轴加速度传感器1检测到的行驶方向上的加速度信息和由偏航陀螺传感器2检测到的车辆行驶方向上的方位角信息计算由图2中的X轴和Y轴定义的X-Y平面上的车辆的速度。

平面位置计算单元5基于由平面速度计算单元4计算的X-Y平面上的车辆的速度来计算车辆的地图数据上的当前位置。

倾斜计算单元6基于俯仰角速度信息计算车辆的倾斜角，即车辆正行驶于其上的道路的倾斜角，所述俯仰角速度信息是由俯仰陀螺传感器3检测到的车辆的前后的倾斜。

导航系统30以期望的安装角以显示单元12的显示屏1202直接朝向司机座位中的司机的方式安装在司机座位的仪表板上。因此，导航系统30的X轴通常不与车辆笔直向前行进的方向匹配。

因此，期望使用安装角来校正由俯仰陀螺传感器3检测到的俯仰角速度。

随后，倾斜计算单元6使用由后面将描述的安装角检测单元9检测到的导航系统30的安装角校正由俯仰陀螺传感器3检测到的俯仰角速度。

即，倾斜计算单元6设置有俯仰角校正机构17，其参考自车笔直向前行进的方向根据安装导航系统30主体的角度校正由俯仰陀螺传感器3检测到的俯仰角速度。

此外，倾斜计算单元6设置有偏移消除电路19，其消除由俯仰陀螺传感器3检测到的俯仰角速度的偏移。

通过对俯仰角速度信号求移动平均或积分来计算在倾斜计算单元6中的俯仰角，所述俯仰角速度信号是在预定采样周期中被检测的并且是从俯仰陀螺传感器3输出的车辆的前后的倾斜。

当移动平均值或积分值超过特定阈值时，道路的倾斜被确定为向上倾斜“UP”或向下倾斜“DOWN”。

在确定道路的倾斜为向上倾斜“UP”的情况下的特定阈值被定义为向上阈值，以及在确定道路的倾斜为向下倾斜“DOWN”的情况下的特定阈值被定义为向下阈值。

按以下方式执行在偏移消除电路19中的俯仰角速度的偏移消除。

当车辆是在水平状态时，俯仰角速度信息通常在0°(度)，其是由俯仰陀螺传感器3检测到的车辆前后的倾斜。

然而，由于包括俯仰陀螺传感器3的传感器电路的特性，即使车辆在水平状态，俯仰角速度信息有时也没有变成0°，以及偏移可能被输出，并且此外偏移量随环境温度改变。

这样的包括俯仰陀螺传感器3的传感器电路的偏移的温度漂移通过预先指定包括俯仰陀螺传感器3的传感器电路的温度特性并设置有具有与指定的温度特性相反特性的温度补偿电路来被补偿。

由俯仰陀螺传感器3检测到的俯仰角速度信息包括由于根据车辆是行驶在向上倾斜的道路上还是向下倾斜的道路上而作用在俯仰陀螺传感器3上的重力加速度的改变导致的偏移。

即，作用在俯仰陀螺传感器3上的重力加速度在车辆行驶在向上倾斜的道路上时变得较大，以及作用在俯仰陀螺传感器3上的重力加速度在车辆行驶在向下倾斜的道路上时变得较小。

因此，当车辆行使在向上倾斜的道路上时，由于作用在俯仰陀螺传感器3上的重力加速度增加而导致的偏移被包括在俯仰角速度信息中。

当车辆行使在向下倾斜的道路上时，由于作用在俯仰陀螺传感器3上的重力加速度减少而导致的偏移被包括在俯仰角速度信息中。

因此，在相对长时段内(例如过去的几十秒)从俯仰陀螺传感器3的测量值学习的值被定义为学习偏移量。

这减少了由于在短时段出现的作用在俯仰陀螺传感器3上的重力加速度的改变而导致的偏移量和由于包括俯仰陀螺传感器3的传感器电路的特性而产生的偏移量。

然后，基于由俯仰陀螺传感器3检测到的消除了学习偏移量的俯仰角速度信息，在进入斜坡的连接部分或靠近至斜坡的分支道路的分支点之后的采样周期中对俯仰角速度信号进行积分，所述俯仰角速度信号是车辆前后的倾斜。

此外，倾斜计算单元6设置有表TBL、倾斜属性确定机构31、以及车辆路线确定机构32。

倾斜属性确定机构31在用于移动平均值的预定采样周期中检测从俯仰陀螺传感器3输出的俯仰角信息，从而确定自车正行驶于其上的路线的倾斜属性103是向上倾斜、向下倾斜还是水平。

当自车在高速公路的斜坡区间行驶时，基于为每个斜坡区间设置的分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102以及通过倾斜属性确定机构31确定的倾斜属性103，车辆路线确定结构32参考表TBL。

然后，车辆路线确定机构32高度准确地识别车辆当前正行驶于其上的道路是高速公路的主道路、另一道路、或至入口或出口的分支道路(斜坡)。

天线7接收来自天空中的多个GPS卫星的信号。

GPS处理单元8基于由天线7接收到的多个GPS卫星的信号，计算包括接收位置的经度和纬度的当前位置信息。

安装角检测单元9检测安装导航系统30的角度以输出至倾斜计算单元6。

根据由以上述安装角安装的导航系统30的X轴加速度传感器1检测到的加速度信息计算出的速度信息和基于从GPS卫星接收到的信号计算出的车辆的速度信息之间的差，计算该安装角。

导航单元11设置有斜坡区间确定机构18，其基于由GPS处理单元8计算出的当前位置信息，确定自车的当前位置是否已经进入高速公路的斜坡区间。

在此，斜坡区间被定义为具有包括主道路路线和从主道路路线分支的分支路线的分支结构的区域。

导航单元11基于包括由GPS处理单元8计算出的接收位置的经度和纬度的当前位置信息或者基于由平面位置计算单元5计算出的地图数据上的车辆的当前位置信息，在地图数据上显示自车的当前位置。

图4示出了包括在根据该实施例的导航系统30的倾斜计算单元6中的表TBL的内容。

高速公路在预定地点设置有从开放道路进入高速公路的入口以及从高速公路离开进入开放道路的出口。

为了通过这样的入口或出口，车辆行驶于从高速公路的主道路分支的分支道路上。也存在提供分支道路以转换至另一高速公路线路上的情况。

在用于从高速公路的主道路转换至这种分支道路的分支点上，由于在高速公路的主道路上的行驶速度快，相对于高速公路的主道路的分支道路的进入角被设计为较狭小的，从而使得从高速公路转换至分支道路的转向角更小。

此外，对于从高速公路的主道路分支的分支道路，经常采用在从高速公路的主道路分支之后具有垂直较大倾斜的上升或下降结构。

因此，在表TBL中设置分支路线倾斜属性101，以表示对于地图数据上的每个分支道路(斜坡)，分支道路的倾斜是向上倾斜“UP”、向下倾斜“DOWM”还是水平“HORIZONTAL”。

此外，设置主道路路线倾斜属性102，其表示靠近分支的分支道路的分支点的高速公路的主道路的倾斜是向上倾斜“UP”、向下倾斜“DOWN”还是水平“HORIZONTAL”。

分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102是作为地图数据上的高速公路的每个分支道路(斜坡)的各自相应的倾斜属性而预先明确的信息。

分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102分别相应地被存储在地图数据中的高速公路的每个分支道路(斜坡)的存储单元13中。

此外，对应于分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102，倾斜属性103作为参考数据被设置在表TBL中以确定行驶道路上的倾斜。

确定正在行驶的道路的倾斜的倾斜属性103是关于正在行驶的道路的倾斜的属性信息，基于由俯仰陀螺传感器3检测到的俯仰角速度信息在倾斜计算单元6中通过积分计算出的车辆的倾斜角获取该属性信息。

即，倾斜属性103在表TBL中被设置作为对应于分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102的参考数据。

此外，关于正在行驶的道路设置确定结果104，其对应于分支路线倾斜属性101、主道路路线倾斜属性102以及倾斜属性103被唯一地确定。

确定结果104被分类为三种类型之一：NG(无法确定)、斜坡(行驶在分支道路上)以及未通过(行驶在主道路上)。

分支路线倾斜属性101、主道路路线倾斜属性102以及倾斜属性103的组合被限制于图4中示出的27个种类。

因此，从分支路线倾斜属性101、主道路路线倾斜属性102、以及倾斜属性103的组合，通过参考表TBL立即获取关于当前行驶的道路的确定结果104。

在此，根据在倾斜计算单元6中确定的分支路线倾斜属性101、主道路路线倾斜属性102以及倾斜属性103，描述了设置为表TBL的确定结果104。

在图4中，在分支路线倾斜属性101是向上倾斜“UP”和主道路路线倾斜属性102同样是向上倾斜“UP”的情况下，不能获得关于当前行驶的道路的确定结果104，从而产生NG的结果。

在该种情况下，无论所确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”、水平“HORIZONTAL”还是向下倾斜“DOWN”，都不能获得关于当前行驶的道路的确定结果104，从而产生NG的结果。

这是因为分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102都向上倾斜“UP”，以及由于根据倾斜的属性进行确定，所以变得无法确定。

接下来，在分支路线倾斜属性101为向上倾斜“UP”和主道路路线倾斜属性102为水平“HORIZONTAL”的情况下，以及当所确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”时，确定结果104成为斜坡(行驶在分支道路上)。

此外，在所确定的倾斜属性103是水平“HORIZONTAL”和向下倾斜“DOWN”的两种情况下，确定结果104成为未通过(行驶在主道路上)。

接下来，在分支路线倾斜属性101为向上倾斜“UP”和主道路路线倾斜属性102为向下倾斜“DOWN”的情况下，以及当所确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”时，确定结果104成为斜坡(行驶在分支道路上)。

此外，在所确定的倾斜属性103为水平“HORIZONTAL”以及是向下倾斜“DOWN”的两种情况下，确定结果104成为未通过(行驶在主道路上)。

接下来，在分支路线倾斜属性101为水平“HORIZONTAL”以及主道路路线倾斜属性102为向上倾斜“UP”的情况下，以及当所确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”时，确定结果104成为未通过(行驶在主道路上)。

此外，在所确定的倾斜属性103是水平“HORIZONTAL”和向下倾斜“DOWN”的两种情况下，确定结果104成为斜坡(行驶在分支道路上)。

接下来，在分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102都是水平“HORIZONTAL”的情况下，不能获取关于当前行驶的道路的确定结果104，从而产生NG的结果。

在该种情况下，无论所确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”、水平“HORIZONTAL”或向下倾斜“DOWN”，都不能获取关于当前行驶的道路的确定结果104，从而产生NG的结果。

这是因为分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102都是水平“HORIZONTAL”，以及因为通过倾斜的属性进行确定，所以其成为不确定的。

接下来，在分支路线倾斜属性101为水平“HORIZONTAL”以及主道路路线倾斜属性102为向下倾斜“DOWN”的情况下，以及当所确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”或水平“HORIZONTAL”时，任一确定结果104成为斜坡(行驶在分支道路上)。

接下来，在分支路线倾斜属性101是水平“HORIZONTAL”以及主道路路线倾斜属性102是向下倾斜“DOWN”的情况下，以及当所确定的倾斜属性103是向下倾斜“DOWN”时，确定结果104成为未通过(行驶在主道路上)。

接下来，在分支路线倾斜属性101是向下倾斜“DOWN”以及主道路路线倾斜属性102为向上倾斜“UP”的情况下，以及当所确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”或水平“HORIZONTAL”时，任一确定结果104成为未通过(行驶在主道路上)。

此外，当所确定的倾斜属性103是向下倾斜“DOWN”时，确定结果104成为斜坡(行驶在分支道路上)。

接下来，在分支路线倾斜属性101是向下倾斜“DOWN”和主道路路线倾斜属性102为水平“HORIZONTAL”的情况下，以及当所确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”或水平“HORIZONTAL”时，任一确定结果104成为未通过(行驶在主道路上)。

此外，当所确定的倾斜属性103是向下倾斜“DOWN”时，确定结果104成为斜坡(行驶在分支道路上)。

接下来，在分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102都为向下倾斜“DOWN”的情况下，不能获得关于当前行驶的道路的确定结果104，从而产生NG的结果。在该种情况下，无论所确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”、水平“HORIZONTAL”或向下倾斜“DOWN”，都不能获取关于当前行驶的道路的确定结果104，从而产生NG的结果。

这是因为分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102都向下倾斜“DOWN”，以及因为通过倾斜的属性进行确定，所以其成为不确定的。

存储单元13配置有包括RAM、ROM、硬盘等的存储器。地图数据被存储在存储单元13中。

此外，在存储单元13中，地图数据中的用于高速公路中的每个分支道路(斜坡)的分支路线倾斜属性101和与分支道路平行的高速公路主道路的主道路路线倾斜属性102都分别对应于每个分支道路(斜坡)被存储。

此外，在存储单元13中，为每个分支道路(斜坡)存储斜坡区间定义数据，以便确定自车的当前位置是否已经进入斜坡区间，斜坡区间是地图数据上的高速公路的分支道路(斜坡)附近区域。

图1中的参考标号21表示数据处理单元，该数据处理单元包括平面速度计算单元4，平面位置计算单元5，倾斜计算单元6，GPS处理单元8，安装角检测单元9，以及导航单元11。

图3是示出了根据该实施例的导航系统30的行为的流程图。

该实施例的导航系统30的行为设有当前位置计算步骤，其中GPS处理单元8基于来自多个GPS卫星的信号计算包括接收位置的经度和纬度的当前位置信息。

该行为还设有存储步骤，其在存储单元13中为每个斜坡区间存储斜坡区间定义信息、主道路路线倾斜属性、以及分支路线倾斜属性。

在此，斜坡区间定义信息是定义具有包括主道路路线和从主道路路线分支的分支路线的分支结构的斜坡区间的信息。

主道路路线倾斜属性是表示斜坡区间中的主道路路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的属性。

分支路线倾斜属性是表示斜坡区间中的分支路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的属性。

该行为还设有斜坡区间确定步骤，其中导航单元11的斜坡区间确定机构18基于在当前位置计算步骤中计算出的当前位置信息确定自车的当前位置是否已经进入斜坡区间。

该行为还设有俯仰角信息检测步骤，其中俯仰陀螺传感器3检测俯仰角速度信息，其是在自车的行进方向上前后的倾斜。

该行为还设有倾斜属性确定步骤，其中倾斜属性确定机构31通过在预定采样周期中对在俯仰角信息检测步骤中由俯仰陀螺传感器3检测到的俯仰角速度信息进行采样以用于移动平均值或积分，来确定自车行驶的路线的倾斜属性。

该行为还设有表定义步骤，其与倾斜属性103、斜坡区间中的主道路路线倾斜属性102以及斜坡区间中的分支路线倾斜属性101相应地定义自车行驶于其上的路线的路线确定结果作为表TBL。

该行为还设有车辆路线确定步骤，其中车辆路线确定机构32参考表TBL，基于主道路路线倾斜属性102、分支路线倾斜属性101以及倾斜属性103，获取自车的路线确定结果。

在此，从关于斜坡区间的存储单元13中读取主道路路线倾斜属性102和分支路线倾斜属性101，以及由倾斜属性确定步骤确定倾斜属性103。

下面参考图3中的流程图描述该行为。

首先，确定行驶车辆是否在斜坡区间的附近(步骤S1)。

按照如下方式确定是否在斜坡部分的附近。

即，根据存储在存储单元13中的地图数据和斜坡区间定义数据以及自车的当前位置，确定自车的当前位置是否已经进入一定范围(即，斜坡区间)，该范围由地图数据上的高速公路的斜坡区间定义数据来定义。

当自车的当前位置被确定为在斜坡区间时，从存储单元13读取斜坡区间中的分支道路(斜坡)的分支路线倾斜属性101以及斜坡区间中的分支道路从其分支的高速公路的主道路的主道路路线倾斜属性102(步骤S2)。

分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102的倾斜属性都参考向上阈值和向下阈值被设置以确定向上倾斜和向下倾斜。

即，在倾斜超过向上阈值的情况下，设置向上倾斜“UP”，以及在倾斜低于向下阈值的情况下，设置向下倾斜“DOWN”。因此为每个分支道路(斜坡)预先设置倾斜属性，例如在具有在向上阈值和向下阈值之间的倾斜的情况下，设置为水平“HORIZONTAL”。

然后，确定分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102是否具有相同的倾斜属性(步骤S3)。

然后，在分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102具有相同倾斜属性的情况下，分支道路(斜坡)和高速公路的主道路之间的路线选择被定义为不可确定，进行到步骤S16，并且通过斜坡区间。

同时，在分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102具有不同倾斜属性的情况下，由俯仰陀螺传感器3检测到的倾斜值被初始化(步骤S4)。

倾斜值的初始化包括初始化寄存器，在所述寄存器中存储有由俯仰陀螺传感器3检测到的倾斜值。

此外，为了减少由于短时段表现出来的作用在俯仰陀螺传感器3上的重力加速度的改变导致的偏移量变化带来的影响，该初始化包括把在过去的几十秒中从俯仰陀螺传感器3的测量值学习到的学习偏移值设置为偏移量的初始化。

当完成初始化倾斜值的处理时，针对每个采样周期获取由俯仰陀螺传感器3检测到的俯仰角速度(步骤S5)。

在该点上，关于所获取的俯仰角速度，由倾斜计算单元6中的偏移消除电路19使用因此学习到的作为偏移量的学习偏移值执行偏移消除处理。

此外，在倾斜计算单元6中，俯仰角校正机构17使用由安装角检测单元9检测到的安装导航系统30的角度对由俯仰陀螺传感器3检测到的俯仰角速度进行校正。

然后，通过参考一定行驶距离，通过对针对每个采样周期获取的俯仰角速度进行移动平均或积分来计算出车辆前后的倾斜角(步骤S6)。

因此，当这样移动平均或积分出的车辆的前后的倾斜角被确定为低于用于确定向下倾斜的向下阈值时，倾斜属性确定机构31确定自车当前行驶的道路是向下倾斜(步骤S9)。

当这样被积分的车辆的前后的倾斜角被确定超过用于确定向上倾斜的向上阈值时，倾斜属性确定机构31确定自车当前行驶的道路是向上倾斜(步骤S8)。

当这样积分出的车辆的前后的倾斜角被确定为在向上阈值和向下阈值之间时(即，大于向下阈值且小于向上阈值)，确定是否通过斜坡区间(步骤S19)。

然后，当确定没有通过斜坡区间时，其返回步骤S5，以继续步骤S5、S6和S7中的处理。

在步骤S7中，确定车辆的前后中的积分倾斜角的状态连续在向上阈值和向下阈值之间，并且在后面的步骤S19中通过了斜坡区间。在该种情况下，倾斜属性确定机构31确定自车当前行驶的道路是水平的。

即，当积分的倾斜角的状态连续处于向上阈值和向下阈值之间直到通过斜坡区间时，自车当前正在行驶的道路被确定为水平(水平的)(步骤S10)。

以该方式，在倾斜计算单元6的倾斜属性确定机构31中把当前行驶的道路的倾斜属性103确定为“向下倾斜”、“向上倾斜”或“水平”。

随后，倾斜计算单元6的车辆路线确定机构32基于在步骤S2中获取的分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102和在倾斜属性确定机构31中确定的倾斜属性103参考表TBL(步骤S11)。

然后，确定当前行驶的道路是分支道路或主道路(步骤S12、S13和S15)。

例如，当自车的当前位置已经进入斜坡区间时，在步骤S2中获取的当前行驶的道路的地图数据上的分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102分别被假定为向上倾斜“UP”和水平“HORIZONTAL”。

在这种情况下，当在步骤S7中确定的倾斜属性103是向上倾斜“UP”时，参考表TBL确定当前行驶的道路为分支道路(斜坡)。

可替换地，在步骤S7中确定的倾斜属性103是水平“HORIZONTAL”的情况下，参考表TBL确定当前行驶的道路为“未通过”，即，在主道路上行驶。

仍然可替换地，在步骤S7中确定的倾斜属性103是向下倾斜“DOWN”的情况下，参考表TBL确定当前行驶的道路为“未通过”，即在主道路上行驶。

以这样的方式，因为根据倾斜属性确定自车当前行驶于其上的道路是分支道路(斜坡)还是主道路，所以数据被快速处理并且立即获得确定结果。

当在车辆路线确定机构32中获取到当前行驶的道路是分支道路(斜坡)还是主道路的确定结果时，倾斜计算单元6把确定结果通知导航单元11(步骤S14)。导航单元11基于确定结果在显示单元12上显示自车的当前位置。

在该种情况下，导航单元11基于由倾斜计算单元6通知的确定结果在地图数据上显示输出自车当前行驶的当前位置在分支道路(斜坡)或高速公路的主道路上。

然后，所获取的确定结果被维持，直到自车的当前位置离开斜坡区间(步骤S16)。

根据该实施例，当自车的当前位置在斜坡区间中时，从存储单元13读取在斜坡区间中的分支道路(斜坡)的分支路线倾斜属性101和分支道路从其分支的高速公路的主道路的主道路路线倾斜属性102。

然后，基于倾斜属性103、分支路线倾斜属性101和主道路路线倾斜属性102参考表TBL，在所述表TBL中对应于分支路线倾斜属性101、主道路路线倾斜属性102以及所确定的倾斜属性103设置确定结果104。然后，获取当前行驶的道路是分支道路(斜坡)还是主道路的确定结果104。

以该方式，由于通过倾斜属性使用表TBL确定当前行驶的道路是分支道路(斜坡)还是主道路，所以具有的效果是能够提供一种确定车辆路线的方法和系统，其中数据能够被快速处理并且能立即获取确定结果。

此外，还具有的效果是能够提供一种确定车辆路线的方法和系统，其中当在平行或类似的多条路线中不同于导航路线的路线中行驶时，导航路线的校正能够被快速执行。

本应用包括与在2009年8月10日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2009-185940中的公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用结合于此。

应该理解，本领域的技术人员可以根据设计需求和其他因素在所附权利要求或其等同物的范围内做出各种修改、组合、子组合和替换。

Claims (7)

1.一种确定车辆路线的方法，包括以下步骤：

基于来自多个GPS卫星的信号计算当前位置信息；

在存储单元中存储斜坡区间定义信息、主道路路线倾斜属性和分支路线倾斜属性，所述斜坡区间定义信息定义具有分支结构的斜坡区间，所述分支结构包括主道路路线和从所述主道路路线分支的分支路线，所述主道路路线倾斜属性表示所述斜坡区间中的所述主道路路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的，以及所述分支路线倾斜属性表示所述斜坡区间中的分支路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的；

基于所述当前位置信息确定车辆的当前位置是否已经进入所述斜坡区间；

通过传感器检测所述车辆的俯仰角速度信息；

通过在预定采样周期中对在俯仰角速度信息检测步骤中由所述传感器检测到的所述俯仰角速度信息进行采样以用于积分，来确定所述车辆正行驶的路线的倾斜属性是向上倾斜、向下倾斜还是水平；

表定义，对应于倾斜属性确定步骤确定的所述车辆行驶的路线的倾斜属性、所述斜坡区间中的主道路路线倾斜属性和所述斜坡区间中的分支路线倾斜属性，将所述车辆行驶的路线是主道路路线还是分支路线的路线确定结果定义为表；以及

确定车辆路线，参考所述表，基于所述主道路路线倾斜属性、所述分支路线倾斜属性和所述倾斜属性，获取所述车辆行驶的路线是主道路路线还是分支路线的路线确定结果。

2.一种导航装置，包括：

GPS处理单元，基于来自多个GPS卫星的信号计算当前位置信息；

存储单元，存储斜坡区间定义信息、主道路路线倾斜属性和分支路线倾斜属性，所述斜坡区间定义信息定义具有分支结构的斜坡区间，所述分支结构包括主道路路线和从所述主道路路线分支的分支路线，所述主道路路线倾斜属性表示在所述斜坡区间中的所述主道路路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的，以及所述分支路线倾斜属性表示所述斜坡区间中的所述分支路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的；

斜坡区间确定装置，用于基于当前位置信息确定车辆的当前位置是否已经进入所述斜坡区间；

传感器，输出所述车辆的俯仰角速度信息；

倾斜属性确定装置，用于通过在预定采样周期中检测从所述传感器输出的所述俯仰角速度信息来确定所述车辆行驶的路线的倾斜属性是向上倾斜、向下倾斜还是水平的；

表，对应于所述倾斜属性确定装置确定的所述车辆行驶的路线的倾斜属性、在所述斜坡区间中的所述主道路路线倾斜属性和所述斜坡区间中的所述分支路线倾斜属性，定义所述车辆行驶的路线是所述主道路路线还是所述分支路线的路线确定结果；以及

车辆路线确定装置，用于参考所述表，基于所述主道路路线倾斜属性、所述分支路线倾斜属性和所述倾斜属性，来获取所述车辆行驶的路线是所述主道路路线还是所述分支路线的路线确定结果。

3.根据权利要求2所述的导航装置，其中所述传感器是使用陀螺仪的俯仰陀螺传感器。

4.根据权利要求2所述的导航装置，还包括俯仰角速度校正装置，用于根据以所述车辆笔直向前行进的方向为参考的导航装置的安装角，校正由所述传感器检测到的俯仰角速度信息。

5.根据权利要求2所述的导航装置，还包括偏移消除电路，消除由所述传感器检测到的俯仰角速度信息的偏移。

6.根据权利要求2所述的导航装置，还包括：

加速度传感器，检测所述车辆在行进方向上的加速度信息；

方位传感器，检测所述车辆在行进方向上的方位角信息；

平面速度计算单元，基于由所述加速度传感器检测到的所述车辆在行进方向上的所述加速度信息和由所述方位传感器检测到的所述车辆在行进方向上的所述方位角信息，计算在平面上的车辆速度；以及

平面位置计算单元，基于由所述平面速度计算单元计算出的所述平面上的车辆速度来计算所述车辆在地图数据上的当前位置。

7.一种导航装置，包括：

GPS处理单元，基于来自多个GPS卫星的信号计算当前位置信息；

存储单元，存储斜坡区间定义信息、主道路路线倾斜属性和分支路线倾斜属性，所述斜坡区间定义信息定义具有分支结构的斜坡区间，所述分支结构包括主道路路线和从所述主道路路线分支的分支路线，所述主道路路线倾斜属性表示在所述斜坡区间中的所述主道路路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的，以及所述分支路线倾斜属性表示所述斜坡区间中的所述分支路线是向上倾斜、向下倾斜还是水平的；

斜坡区间确定机构，基于所述当前位置信息确定车辆的当前位置是否已经进入所述斜坡区间；

传感器，输出所述车辆的俯仰角速度信息；

倾斜属性确定机构，通过在预定采样周期中检测从所述传感器输出的所述俯仰角速度信息来确定所述车辆行驶的路线的倾斜属性是向上倾斜、向下倾斜还是水平的；

表，对应于所述倾斜属性确定机构确定的所述车辆行驶的路线的倾斜属性、在所述斜坡区间中的主道路路线倾斜属性和所述斜坡区间中的分支路线倾斜属性，定义所述车辆行驶的所述路线是主道路路线还是分支路线的路线确定结果；以及

车辆路线确定机构，参考所述表，基于所述主道路路线倾斜属性、所述分支路线倾斜属性和所述倾斜属性，来获取所述车辆行驶的路线是主道路路线还是分支路线的路线确定结果。

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