CN102032911B - 车辆导航方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆导航方法及系统。本发明是利用道路检测技术，检测车辆的目前行驶车道。之后，判断目前行驶车道是否符合导航信息中的导航车道。若目前行驶车道不符合导航车道，提示导航车道相对于目前行驶车道的方向。据此，可实时通知驾驶者切换至应行走的车道。

Description

车辆导航方法及系统

技术领域

本发明涉及一种导航技术，特别是涉及一种结合车道检测技术的车辆导航方法、系统及计算机程序产品。 

背景技术

随着科技的进步，交通工具成为近代发展中重要发明之一。然而，由于城市的迅速发展，道路的连接愈趋复杂。因此，导航系统，例如全球定位系统(Global Position System，GPS)导航系统、交通信息频道(Traffic Message Channel，TMC)，的出现则为人类带来莫大的便利性。目前常见的车用导航装置不仅可提供道路、景点等导引服务，让驾驶人能够了解目前的行车状况，还可定位追踪驾驶人的位置、方向、速度等。 

一般而言，驾驶者行驶在公路上常会通过GPS导航系统来进行导航，当车辆接近交流道时，GPS导航系统便会发出语音通知来提醒驾驶者。例如在接近目的地时，通知驾驶者需左转或右转。然而，倘若驾驶者并未实时发现目前行驶车道并非可以转弯的车道时，往往容易错过目的地。 

其次，一般导航系统并无法得知目前驾驶者所行驶的车道的路况或者该车道是否为开放通行，驾驶者通常得提高警觉来注意车道前方的路况。倘若驾驶者在没有注意的情况的下，不小心行驶至不可行驶的车道(例如公交车专用道、尖峰时刻开放对向车道)上，将会导致受罚。更甚者，若是目前行驶车道之前方发生事故或为施工中路段，还会危及驾驶者的安全。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种车辆导航方法，在检测到目前行驶车道未行驶于导航车道时，会提示驾驶者切换至导航车道。 

本发明提供一种车辆导航系统，利用车道检测技术来分析与撷取车辆的目前行驶车道，以辅助进行车辆导航，达到及早提醒与警示驾驶者切换车道。 

具体而言，本发明提出一种车辆导航方法，适用于电子装置。在此，利用道路检测技术，检测车辆的目前行驶车道。之后，判断目前行驶车道是否符合导航信息中所应行驶的导航车道。若判定目前行驶车道不符合导航车道，提示导航车道相对于目前行驶车道的方向。 

在本发明的一实施例中，上述车辆导航方法中，还可判断目前行驶车道是否符合道路信息所记录的可行驶车道。若判定目前行驶车道不符合可行驶车道，则提示可行驶车道相对于目前行驶车道的方向。而上述道路信息例如为交通法规或通过交通信息频道(Traffic Message Channel，TMC)所取得的交通实时路况。另外，亦可判断目前行驶车道是否符合道路信息所记录的不可行驶车道，以在判定目前行驶车道符合上述不可行驶车道时，提示变换车道。 

在本发明的一实施例中，上述车辆导航方法还可通过定位系统来进行定位，藉以获得车辆所在的位置。并且，还可规划一路径以作为导航信息。再者，上述车辆导航方法可利用定位系统来检测车辆是否接近一目的路段，以在车辆行驶至目的路段时，判断目前行驶车道是否符合导航车道。 

在本发明的一实施例中，在上述判断目前行驶车道是否符合导航车道的步骤之前，还包括：规划一路径以作为导航信息。 

在本发明的一实施例中，上述在检测车辆的目前行驶车道的步骤之前，还可撷取一行车画面，以依据行车画面而利用基于影像辨识的道路检测技术来检测目前行驶车道。并且，可在行车画面中显示一可视化指示(例如，转弯箭号)以指向导航车道。另外，亦可在行车画面中显示车辆目前所行驶的方向。 

本发明提出一种车辆导航系统，包括车道检测模块、导航模块、运算单元以及提示模块。车道检测模块是利用道路检测技术来检测车辆的目前行驶车道。而藉由导航模块可获得导航信息。运算单元则是判断目前行驶车道是否符合上述导航信息中所应行驶的导航车道。当运算单元判定目前行驶车道不符合导航车道时，利用提示模块来提示导航车道相对于目前行驶车道的方向。 

在本发明的一实施例中，上述运算单元还能够判断目前行驶车道是否符合道路信息所记录的可行驶车道，以在判定目前行驶车道不符合可行驶车道时，通知上述提示模块来提示可行驶车道相对于目前行驶车道的方向。 在此，道路信息包括交通法规及交通实时路况其中之一或其组合者。 

在本发明的一实施例中，上述车辆导航系统还包括：无线电数据系统模块，其是用以通过交通信息频道取得交通实时路况；影像撷取单元，其是用来撷取行车画面，使得车道检测模块依据行车画面而利用基于影像辨识的道路检测技术来检测目前行驶车道。 

在本发明的一实施例中，上述导航模块还可用以进行归划路径以作为导航信息，并且其包括一定位系统，用以进行车辆的定位。另外，导航模块还能够判断车辆是否接近目的路段，以在车辆行驶至目的路段时，通知运算单元来判断目前行驶车道是否符合导航车道。 

在本发明的一实施例中，上述提示模块还可在行车画面中显示可视化指示(例如为转弯箭号)以指向导航车道。此外，提示模块亦可在行车画面中显示车辆目前所行驶的方向。 

本发明提出一种计算机程序产品，经由电子装置加载程序以执行下列步骤：利用道路检测技术，检测车辆的目前行驶车道；判断目前行驶车道是否符合导航信息中所应行驶的导航车道，以在判定目前行驶车道不符合导航车道时，提示导航车道相对于目前行驶车道的方向。 

基于上述，本发明通过车道检测技术，分析与撷取车辆的目前行驶车道，并且结合车辆导航系统、交通实时路况、各地交通法规等信息，达到及早提醒与警示驾驶切换车道，行驶到正确车道。据此，可让驾驶者更清楚目前所在位置与接下来要行驶的方向，而大幅提升导航的精确性。 

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并结合附图详细说明如下。 

附图说明

图1是依照本发明第一实施例的车辆导航方法的流程图。 

图2A～2C是依照本发明第一实施例的行车画面的示意图。 

图3是依据本发明第二实施例的车辆导航方法的流程图。 

图4是依照本发明第三实施例的车辆导航系统的方块图。 

附图符号说明 

201、211、221：车辆 

203、213、223：转弯箭号 

205、215、225：行驶方向 

400：车辆导航系统 

401：影像撷取单元 

403：车道检测模块 

405：储存单元 

407：无线电数据系统模块 

409：导航模块 

411：运算单元 

413：提示模块 

415：显示单元 

S105～S115：本发明第一实施例的车辆导航方法各步骤 

S305～S330：本发明第三实施例的车辆导航方法各步骤 

具体实施方式

一般导航系统仅能依据导航信息来提醒驾驶者应当行驶于哪一个车道，其并无法依据车辆的目前行驶车道来给予适当的指示，例如接下来是否要进行车道的切换。据此，本发明提出一种结合车道检测技术的车辆导航方法、系统及计算机程序产品，依据车辆的目前行驶车道，并且配合导航信息来清楚地提示驾驶者接下来应当切换至哪一个车道。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。 

第一实施例 

图1是依照本发明第一实施例的车辆导航方法的流程图。请参照图1，本实施例是应用于具有车辆导航系统的电子装置，将道路检测(lanedetection)技术与车辆导航系统结合，藉以辅助导航。 

首先，在步骤S105中，利用道路检测技术来检测车辆的目前行驶车道。例如，以影像为基础的车道检测技术，其藉由影像数据的运算，可以知道目前行驶的车道、车道的标线、车辆与车道的关系等信息。举例来说，可利用摄影机等影像撷取单元，在驾驶的同时撷取一行车画面，以依据此行车画面而利用基于影像辨识的道路检测技术来检测目前行驶车道。另外， 在其它实施例中，道路检测技术亦可是通过传感器(sensor)来进行检测。 

接着，在步骤S110中，判断目前行驶车道是否符合导航信息中所应行驶的导航车道。一般而言，可通过例如导航系统进行导航藉以取得导航信息，而在导航信息中包括了所规划路径所应行驶的导航车道。或者，可通过例如全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、无线通讯的基站(Base Station)或无线网络的热点(Hot Spot)来进行车辆的定位，而取得目前车辆所在位置及行进方向，并进而取得附近的交通信息。 

举例来说，假设导航信息中所规划路径包括一交流道，则车辆行驶至交流道所应行驶的导航车道即为外侧车道。据此，便能够进一步来判断此车辆的目前行驶车道是否为外侧车道。或者，不同的车道代表不同的交流道或高架道路，则车辆需行驶至正确的车道才能够接往导航所指示的正确的交流道或高架道路。又或者，当道路前方有分叉时，不同的车道代表不同分叉路，则车辆需行驶至正确的车道才能够接往正确的分叉路。 

之后，在步骤S115中，若判定目前行驶车道不符合导航车道，提示导航车道相对于目前行驶车道的方向(例如向右或向左)。值得注意的是，为了能够使驾驶者更直觉地来判断切换车道的方向，在此，可藉由一可视化指示来(例如为转弯箭号)指向导航车道。另外，更可于行车画面中来显示此一可视化指示，藉以指向导航车道。据此，还可让驾驶者清楚地知道接下来要行驶的方向。此外，行车画面中亦可显示车辆目前所行驶的方向，还可结合实景道路景像。 

值得一提的是，在本实施例中，导航信息亦包括道路信息(例如交通法规或交通实时路况)所记录的可行驶车道。因此，本方法亦可判断目前行驶车道是否符合道路信息(例如交通法规或交通实时路况)所记录的可行驶车道。此外，在一实施例中，导航信息亦可仅参考道路信息(例如交通法规或交通实时路况)，而并不进行路径规划。 

一般而言，道路上常会规划有特殊车辆专用道(例如，公交车专用道)与一般车道，而普通车辆仅能行驶于一般车道上，因此普通车辆倘若不小心行驶于公交车专用道便会受罚。据此，在本实施例中，还可结合交通法规以进一步判断目前行驶车道是否符合可行驶车道。例如，可预先在电子装置中建立一数据库来存放各地的交通法规或者通过因特网去取得各地的交通法规，以藉由交通法规来得知各路段的可行驶车道。 

另外，通过交通信息频道(Traffic Message Channel，TMC)可取得目前各路段的交通实时路况。交通信息频道所提供的服务内容包括：目前交通意外、道路施工等状况所影响的区域、路段与方向。据此，藉由交通信息频道来取得发生事故或施工中路段等不可行驶车道，据此可避免车辆来不及闪躲正在施工或发生事故的路段。 

以下再举例说明当目前行驶车道不符合导航车道或可行驶车道时的行车画面。图2A～2C是依照本发明第一实施例的行车画面的示意图。其中，图2A为依据导航信息来判断目前行驶车道是否符合导航车道，图2B及图2C为依据道路信息来判断目前行驶车道是否符合可行驶车道。 

参照图2A，假设车辆201的导航信息所规划路径其中的一目的地为交流道B，所应行驶的导航车道为外侧车道。据此，车辆导航系统会判断车辆201的目前行驶车道是否为外侧车道。而由于车辆201的目前行驶车道为内侧车道，因此，车辆导航系统便会于行车画面中显示转弯箭号203，以指向至外侧车道。并且，在行车画面中显示车辆201目前的行驶方向205。 

参照图2B，车辆211通过交通信息频道取得交通实时路况，据此得知中间车道的前方路段正在施工中(为不可行驶车道)。据此，当车辆导航系统检测到目前行驶车道为中间车道，且依据交通实时路况得知中间车道前方目前正在施工时，车辆导航系统便会于行车画面中显示转弯箭号213，以指向至其它可行驶车道。在本实施例中转弯箭号213为指向内侧车道，而在其它实施例中亦可指向外侧车道。在此，行车画面中亦显示了车辆211目前的行驶方向215。 

参照图2C，假设外侧车道为公交车专用道。当车辆导航系统检测到车辆221行驶的外侧车道，且查询道路信息得知外侧车道为公交车专用道时，便会于行车画面中显示转弯箭号223，以指向至其它一般的可行驶车道。在行车画面中亦可显示车辆221目前的行驶方向225。 

另外，在其它实施例中，亦可在判断目前行驶车道符合导航车道之后，进一步判断目前行驶车道是否符合可行驶车道；或者，在判断目前行驶车道符合可行驶车道之后，进一步判断目前行驶车道是否符合导航车道，在此并不限制。 

据此，藉由检测车辆的目前行驶车道并搭配导航信息或道路信息，再通过显示一可视化指示于行车画面上，可清楚地告知驾驶者接下来应该切 换至哪一个车道。 

第二实施例 

图3是依据本发明第二实施例的车辆导航方法的流程图。请参照图3，在本实施例中，以基于影像辨识的道路检测技术并搭配GPS定位服务为例来进行说明。 

在步骤S305中，启动一摄影功能来撷取一行车画面，以取得实时视讯画面。接着，在步骤S310中，利用此行车画面，来检测车辆的目前行驶车道。之后，在步骤S315中，判断目前行驶车道是否符合导航信息中所应行驶的导航车道。在此，步骤S310及步骤S315与第一实施例中的步骤S105及步骤S110相似，故在此不再赘述。 

而在车辆导航系统启动时，如步骤S320所示，车辆导航系统即会启动GPS来进行导航，藉以取得导航信息。接着，在步骤S325中，通过GPS可以判断车辆是否接近目的路段。例如，可将距离分叉路或是目的地的前方一特定距离设定为目的路段。当检测到车辆行驶至此目的路段才开始判断目前行驶车道是否符合导航车道，藉以达到提早警示驾驶者的功效。 

当检测到车辆行驶至目的路段时，执行步骤S315，判断目前行驶车道是否符合导航车道。若以上述交流道为例，即是判断目前行驶车道是否为外侧车道。以图2A而言，假设目的路段为距离交流道B之前500公尺的路段。当车辆导航系统检测到车辆201行驶至交流道B之前500公尺的路段时，才会开始判断车辆201的目前行驶车道是否为外侧车道。 

若目前行驶车道符合导航车道，则返回步骤S310，持续检测车辆的目前行驶车道；若目前行驶车道不符合导航车道，则如步骤S330所示，提示导航车道相对于目前行驶车道的方向(例如向右或向左)，以提醒驾驶者切换车道。在此，步骤S330与第一实施例的步骤S115相似，在此不再赘述。 

值得一提的是，如果驾驶人因为当时交通状况而无法切换至导航车道，车辆导航系统也可以通过车道信息快速得知，据以立刻重新规划路径，而不必如同现有的导航系统，要重新通过GPS定位得知错过正确路口后，才开始重新规划路径。 

第三实施例 

本实施例是提供可执行上述车辆导航方法的车辆导航系统。图4是依 照本发明第三实施例的车辆导航系统的方块图。本实施例是以基于影像辨识技术的道路检测技术来进行说明。然而，在其它实施例中，亦可通过传感器来进行道路检测，并不以此限制道路检测技术。 

请参照图4，在此，车辆导航系统400例如是配置于电子装置中，此电子装置例如为移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、PDA手机、车用计算机(Car PC)、导航装置、笔记型计算机、音乐拨放器、数字相机、摄影机、游戏机等手持电子装置或车用电子装置等。车辆导航系统400包括车道检测模块403、储存单元405、导航模块409、运算单元411、提示模块413以及显示单元415。 

车道检测模块403用以利用道路检测技术，检测车辆的目前行驶车道。例如，车辆导航系统400还可包括一影像撷取单元401，而车道检测模块403可利用影像撷取单元401，例如为相机或摄影机，用以撷取行车画面，使得车道检测模块403能够进一步依据行车画面而利用基于影像辨识的道路检测技术来检测目前行驶车道。 

运算单元411判断目前行驶车道是否符合一导航信息中所应行驶的一导航车道。当运算单元411判定目前行驶车道不符合导航车道时，便会通知提示模块413来提示导航车道相对于目前行驶车道的方向，例如显示可视化指示以指向导航车道。另外，提示模块还可在行车画面中显示车辆目前所行驶的方向。 

另外，导航信息亦包括道路信息(例如交通法规或交通实时路况)所记录的可行驶车道。因此，运算单元411还能够判断目前行驶车道是否符合道路信息(交通法规或交通实时路况)所记录的可行驶车道，以在判定目前行驶车道不符合可行驶车道时，通知提示模块413来提示可行驶车道相对于目前行驶车道的方向。此外，在一实施例中，导航信息亦可仅参考道路信息(例如交通法规或交通实时路况)，而并不进行路径规划。 

在一实施例中，车辆导航系统400更可包括一无线电数据系统(RadioData System)模块407用以通过交通信息频道取得交通实时路况，并将交通实时路况储存至储存单元405。而导航模块409则可通过导航系统来进行导航，藉以取得归划路径作为导航信息，并将归划路径的导航信息储存至储存单元405；或是导航模块409可仅利用交通实时路况作为导航信息，判断应行驶或或不可行驶的车道；或是导航模块409可同时参考归划路径以 及交通实时路况作为导航信息。在一实施例中，导航模块409更可通过GPS来判断车辆是否行驶至目的路段，以在车辆行驶至目的路段时，通知运算单元411来判断目前行驶车道是否符合导航车道。 

据此，通过车辆导航系统400，可让驾驶者更清楚目前所在位置与接下来要行驶的方向。 

本发明还提供一种计算机程序产品，其用以执行上述车辆导航方法，此计算机程序产品基本上是由多个程序代码片段所组成的(例如建立组织图程序代码片段、签核窗体程序代码片段、设定程序代码片段、以及部署程序代码片段)，并且这些程序代码片段在加载电子装置中并执行之后，即可完成上述车辆导航方法的步骤与上述车辆导航系统的功能。 

综上所述，本发明通过车道检测技术，分析与撷取目前车辆行驶车道信息，并通过扩增实境(Augmented Reality)技术将在行车画面中显示一可视化指示，让驾驶者可以更清楚目前所在位置与接下来要行驶的方向，将可大幅提升实境导航的精确性。此外，本发明还结合导航系统、交通实时路况、各地交通法规等信息，据此能够及早提醒与警示驾驶者切换车道，行驶到正确车道。 

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，故本发明的保护范围以本申请的权利要求为准。 

Claims (11)

1.一种车辆导航方法，适用于一电子装置，该车辆导航方法包括：

利用一道路检测技术，检测该车辆的一目前行驶车道；

判断该目前行驶车道是否符合一导航信息中所应行驶的一导航车道；

若判定该目前行驶车道不符合该导航车道，提示该导航车道相对于该目前行驶车道的方向；

判断该目前行驶车道是否符合一道路信息所记录的一不可行驶车道；

若判定该目前行驶车道符合该不可行驶车道，提示一可行驶车道相对于该目前行驶车道的方向；以及

当通过该道路信息得知因为当时交通状况而无法切换至该导航车道时，重新规划一路径以作为该导航信息。

2.如权利要求1所述的车辆导航方法，还包括：

判断该目前行驶车道是否符合一道路信息所记录的该可行驶车道；以及

若判定该目前行驶车道不符合该可行驶车道，提示该可行驶车道相对于该目前行驶车道的方向。

3.如权利要求1所述的车辆导航方法，其中在判断该目前行驶车道是否符合该导航车道的步骤之前，还包括：

藉由一定位系统检测该车辆是否接近至一目的路段，以在该车辆行驶至该目的路段时，判断该目前行驶车道是否符合该导航车道。

4.如权利要求1所述的车辆导航方法，其中在检测该车辆的该目前行驶车道的步骤之前，还包括：

撷取一行车画面，以依据该行车画面而利用基于一影像辨识的该道路检测技术来检测该目前行驶车道。

5.如权利要求4所述的车辆导航方法，其中提示该导航车道相对于该目前行驶车道的方向的步骤，包括：

在该行车画面中显示一可视化指示以指向该导航车道。

6.一种车辆导航系统，包括：

一车道检测模块，利用一道路检测技术，检测该车辆的一目前行驶车道；

一导航模块，获得一导航信息；

一运算单元，判断该目前行驶车道是否符合该导航信息中所应行驶的一导航车道，并且判断该目前行驶车道是否符合一道路信息所记录的一不可行驶车道；以及

一提示模块，在该运算单元判定该目前行驶车道不符合该导航车道时，提示该导航车道相对于该目前行驶车道的方向，以及在该运算单元判定该目前行驶车道符合该不可行驶车道时，提示一可行驶车道相对于该目前行驶车道的方向，并且当通过该道路信息得知因为当时交通状况而无法切换至该导航车道时，该导航模块重新规划一路径以作为该导航信息。

7.如权利要求6所述的车辆导航系统，其中该运算单元还包括：判断该目前行驶车道是否符合一道路信息所记录的该可行驶车道，以在判定该目前行驶车道不符合该可行驶车道时，通知该提示模块来提示该可行驶车道相对于该目前行驶车道的方向。

8.如权利要求7所述的车辆导航系统，其中该导航模块还包括判断该车辆是否接近一目的路段，以在该车辆行驶至该目的路段时，通知该运算单元来判断该目前行驶车道是否符合该导航车道。

9.如权利要求7所述的车辆导航系统，还包括：

一影像撷取单元，用以撷取一行车画面，使得该车道检测模块依据该行车画面而利用基于一影像辨识的该道路检测技术来检测该目前行驶车道。

10.如权利要求9所述的车辆导航系统，其中该提示模块还包括在该行车画面中显示一可视化指示以指向该导航车道。

11.一种车辆导航系统，包括：

一车道检测工具，用以利用一道路检测技术，检测该车辆的一目前行驶车道；

一运算工具，用以判断该目前行驶车道是否符合一导航信息中所应行驶的一导航车道，并且判断该目前行驶车道是否符合一道路信息所记录的一不可行驶车道；以及

一提示工具，用以在该运算工具判定该目前行驶车道不符合该导航车道时，提示该导航车道相对于该目前行驶车道的方向，以及在该运算工具判定该目前行驶车道符合该不可行驶车道时，提示一可行驶车道相对于该目前行驶车道的方向，并且当通过该道路信息得知因为当时交通状况而无法切换至该导航车道时，导航模块重新规划一路径以作为该导航信息。

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