CN103245342A - 导航实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导航实现方法及装置，属于导航领域。其中，该导航实现方法包括：根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系；获取用户的路径规划和用户当前所在车道，根据所述连通关系和所述路径规划确定一可退出车道；将所述可退出车道显示在用户的导航终端上，以实现对用户的导航。本发明的技术方案能够基于车道对驾车人员进行精确地引导。

Description

导航实现方法及装置

技术领域

本发明涉及导航领域，特别是指一种导航实现方法及装置。

背景技术

传统的导航数据模型中采用一维线段来表示道路，这不能很好地描述与车道有关的各种属性信息。因为现实世界中的道路并不是简单的一维线段，而是具有一定宽度的面状实体，是由多个车道组成的复杂对象，在车辆导航或网络分析中，道路的特征并不等同于车道的特征，具体包括：同一条道路的不同方向，车道具有不同的交通特征；同一条道路不同方向车道与邻近车道往往有着不同的拓扑关系；交通网络中存在的大量行车左右转向限制，绝大部分是针对车道的。

因此，对驾车人员来说，了解每一车道的具体信息很重要。基于车道的道路导引对驾车人员，特别对高级辅助驾驶(ADAS)应用来讲是必不可缺的。当车行至进入路口区域之前，前方车道的信息对驾驶人员或ADAS系统而言都十分重要，如果驶入错误的车道，车辆将无法按照计算出的路径行驶，而只能按照实际的车道导引方向行驶。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种导航实现方法及装置，能够基于车道对驾车人员进行精确地引导。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种导航实现方法，包括：

根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系；

获取用户的路径规划和用户当前所在车道，根据所述连通关系和所述路径规划确定一可退出车道；

将所述可退出车道显示在用户的导航终端上，以实现对用户的导航。

进一步地，所述根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系之前还包括：

获取道路的车道信息，所述车道信息包括：车道标识、车道所属道路、车道序号、车道行车方向、车道类型、转向箭头、车道宽度、车道限高、车道最高限速、有无电子眼、车道受限方向、受限方向的禁用时间段、车道受限车辆类型和受限车辆的禁用时间段；

存储所述车道信息与道路之间的对应关系，生成包含有车道信息的道路路网数据；

根据所述道路路网数据生成包含有车道信息的电子地图。

进一步地，所述获取用户当前所在车道包括：

通过全球定位系统获取用户当前位置，并根据所述电子地图确定用户当前所在车道。

进一步地，所述连通关系包括：与车道相连的可进入车道、与车道相连的可退出车道、所述可进入车道所在的道路、所述可退出车道所在的道路、车道的通达方向、通达时间段和可通行车辆类型。

进一步地，所述方法还包括：

根据包含有车道信息的电子地图确定用户当前所在车道的车道信息；

将所述车道信息显示在用户的导航终端上。

本发明实施例还提供了一种导航实现装置，包括：

处理模块，用于根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系；

获取模块，用于获取用户的路径规划和用户当前所在车道，根据所述连通关系和所述路径规划确定一可退出车道；

导航模块，用于将所述可退出车道显示在用户的导航终端上，以实现对用户的导航。

进一步地，所述装置还包括：

生成模块，用于获取道路的车道信息，所述车道信息包括：车道标识、车道所属道路、车道序号、车道行车方向、车道类型、转向箭头、车道宽度、车道限高、车道最高限速、有无电子眼、车道受限方向、受限方向的禁用时间段、车道受限车辆类型和受限车辆的禁用时间段；存储所述车道信息与道路之间的对应关系，生成包含有车道信息的道路路网数据，根据所述道路路网数据生成包含有车道信息的电子地图。

进一步地，所述获取模块具体用于通过全球定位系统获取用户当前位置，并根据所述电子地图确定用户当前所在车道。

进一步地，所述连通关系包括：与车道相连的可进入车道、与车道相连的可退出车道、所述可进入车道所在的道路、所述可退出车道所在的道路、车道的通达方向、通达时间段和可通行车辆类型。

进一步地，所述处理模块还用于根据包含有车道信息的电子地图确定用户当前所在车道的车道信息；

所述导航模块还用于将所述车道信息显示在用户的导航终端上。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，导航实现装置根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系，获取用户当前所在车道，并根据连通关系确定与用户当前所在车道连通的可退出车道，将可退出车道显示给用户，以实现对用户的导航。本发明实施例能够结合当前车辆的行驶车道，对用户进行车道级的精确的行车引导。

附图说明

图1为本发明实施例的导航实现方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的导航实现装置的结构框图；

图3为本发明实施例对用户进行行车引导的流程示意图；

图4为本发明实施例对用户进行信息提示的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例针对现有技术中导航数据模型中采用一维线段来表示道路，不能很好地描述与车道有关的各种属性信息，从而不能为驾车人员提供精确的引导的问题，提供一种导航实现方法及装置，能够基于车道对驾车人员进行精确地引导。

图1为本发明实施例的导航实现方法的流程示意图，如图1所示，本实施例包括：

步骤101：根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系；

步骤102：获取用户的路径规划和用户当前所在车道，根据连通关系和路径规划确定一可退出车道；

步骤103：将可退出车道显示在用户的导航终端上，以实现对用户的导航。

其中，根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系之前需要先获取道路的车道信息，车道信息包括：车道标识、车道所属道路、车道序号、车道行车方向、车道类型、转向箭头、车道宽度、车道限高、车道最高限速、有无电子眼、车道受限方向、受限方向的禁用时间段、车道受限车辆类型和受限车辆的禁用时间段；存储车道信息与道路之间的对应关系，生成包含有车道信息的道路路网数据；根据道路路网数据生成包含有车道信息的电子地图。

具体地，可以通过全球定位系统获取用户当前位置，并根据电子地图确定用户当前所在车道。

其中，车道的连通关系包括：与车道相连的可进入车道、与车道相连的可退出车道、可进入车道所在的道路、可退出车道所在的道路、车道的通达方向、通达时间段和可通行车辆类型。

进一步地，在上述技术方案的基础上，还可以根据包含有车道信息的电子地图确定用户当前所在车道的车道信息；将车道信息显示在用户的导航终端上，以对用户进行信息提示。

本发明的导航实现方法，根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系，获取用户当前所在车道，并根据连通关系确定与用户当前所在车道连通的可退出车道，将可退出车道显示给用户，以实现对用户的导航。本发明实施例能够结合当前车辆的行驶车道，对用户进行车道级的精确的行车引导。

图2为本发明实施例的导航实现装置的结构框图，如图2所示，本实施例包括：

处理模块20，用于根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系；

获取模块21，用于获取用户的路径规划和用户当前所在车道，根据连通关系和路径规划确定一可退出车道；

导航模块22，用于将可退出车道显示在用户的导航终端上，以实现对用户的导航。

其中，车道的连通关系包括：与车道相连的可进入车道、与车道相连的可退出车道、可进入车道所在的道路、可退出车道所在的道路、车道的通达方向、通达时间段和可通行车辆类型。

进一步地，该导航实现装置还包括：

生成模块，用于获取道路的车道信息，车道信息包括：车道标识、车道所属道路、车道序号、车道行车方向、车道类型、转向箭头、车道宽度、车道限高、车道最高限速、有无电子眼、车道受限方向、受限方向的禁用时间段、车道受限车辆类型和受限车辆的禁用时间段；存储车道信息与道路之间的对应关系，生成包含有车道信息的道路路网数据，根据道路路网数据生成包含有车道信息的电子地图。

进一步地，获取模块21具体用于通过全球定位系统获取用户当前位置，并根据电子地图确定用户当前所在车道。

进一步地，处理模块20还用于根据包含有车道信息的电子地图确定用户当前所在车道的车道信息；

导航模块22还用于将车道信息显示在用户的导航终端上。

其中，本发明实施例的导航实现装置，可以部署在服务器侧，也可以部署在用户的导航终端上。

本发明的导航实现装置根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系，获取用户当前所在车道，并根据连通关系确定与用户当前所在车道连通的可退出车道，将可退出车道显示给用户，以实现对用户的导航。本发明实施例能够结合当前车辆的行驶车道，对用户进行车道级的精确的行车引导。

下面结合图3和图4对本发明的导航实现方法的具体应用进行进一步介绍，通过图3所示的技术方案可以对用户进行行车引导，如图3所示，本实施例包括：

步骤301：获取道路的车道信息，并存储车道信息与道路之间的对应关系，生成包含有车道信息的电子地图；

传统的导航数据模型中采用一维线段来表示道路，道路线段是由一系列相连的空间经纬度坐标对构成，是用来描述道路拓扑关系的重要元素，如四环东路、学院路等。但是采用一维线段来表示道路不能很好地描述与车道有关的各种属性信息，因为现实世界中的道路并不是简单的一维线段，而是具有一定宽度的面状实体，是由多个车道组成的复杂对象，在车辆导航或网络分析中，道路的特征并不等同于车道的特征，具体包括：同一条道路的不同方向，车道具有不同的交通特征；同一条道路不同方向车道与邻近车道往往有着不同的拓扑关系；交通网络中存在的大量行车左右转向限制，绝大部分是针对车道的。因此，若想要对用户(即驾车人员)进行精确地行车引导，需要先建立包含有车道信息的电子地图。

具体地，可以从导航电子地图数据库中获取每一条道路的车道信息，或者通过实地测量来获取每一条道路的车道信息。道路的车道信息包括：车道标识、车道所属道路、车道序号、车道行车方向、车道类型、转向箭头、车道宽度、车道限高、车道最高限速、有无电子眼、车道受限方向、受限方向的禁用时间段、车道受限车辆类型和受限车辆的禁用时间段等等。其中，车道类型是表达车道的不同用途，按功能划分常见车道类型有：公交车道、紧急车道、加速/减速车道、快车道、超车道、可变车道等。

在导航电子地图数据库中车道信息可以采用如表一所示的数据结构进行描述：

表一

上述数据结构记录了车道关联的道路LINK，以及所在LINK的车道序号和车道宽度，还记录了车道的转向、限高、限速、有无电子眼等信息。

另外，对于具有时间段或车辆限制的车道，或可变车道而言，补充数据结构如表二所示：

表二

在导航电子地图数据库中增加道路的车道属性字段，并将以上述数据结构(表一和表二)表示的车道信息填充到对应道路的车道属性字段中，就可以生成包含有车道信息的道路路网数据，根据该包含有车道信息的道路路网数据可以生成具体到车道的电子地图，生成的电子地图不再是单一的一维线段的显示，而是更加形象的车道面显示，几乎与道路现场一致，强化现有电子地图的显示效果，也为精细化的地图渲染提供数据基础；

步骤302：根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系；

根据包含有车道信息的电子地图可以建立起不同道路的车道之间的连通关系，表达不同道路上车道之间的连通关系，即可进入车道和可退出车道的对应关系，以及左转、右转、直行等转向方向。车道拓扑(即不同道路的车道之间的连通关系)是实现精确导航的基础。

在导航电子地图数据库中可以采用如表三所示的结构描述车道与其它车道之间的连通关系：

表三：

通过上述数据结构可以记录车道两两之间的通行关系，便于车道关系的地图显示和行车过程中的路径判断；另外还可以记录车道两两之间的通行时间段和车辆限制，便于给出详细的信息提示。根据车道之间的连通关系，在复杂路口时可形象的显示出当前可进入车道与可退出车道之间的关系示意图，以及相关的时间段、车辆等限制信息，更便于用户的快速判断；

步骤303：获取用户的路径规划和用户当前所在车道，根据连通关系确定与用户当前所在车道连通的多个可退出车道，并根据路径规划确定一可退出车道；

可以利用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位装置获取用户当前所在位置，结合包含有车道信息的电子地图准确捕获车辆当前所在的车道。在确定用户当前所在车道之后，根据车道之间的连通关系(如表三)获得当前车道的所有可退出车道，并从中选取出符合路径规划的一个可退出车道。比如用户驾驶车辆到达一十字路口，与用户当前所在车道相连接的可退出车道包括一左转车道、一右转车道和一直行车道，而通过用户的路径规划可以获知用户是需要左转，则将该左转车道确定为用户需要的可退出车道；

步骤304：将可退出车道显示在用户的导航终端上。

将选择出的可退出车道显示在用户的导航终端上，就可以实现根据用户的实时位置，对用户进行车道级的精确的行车引导。进一步地，用户的导航终端还可以通过语音提示的方式将可退出车道告知给用户。

进一步地，在本发明技术方案的基础上还可以对用户进行信息提示，图4为本发明实施例对用户进行信息提示的流程示意图，如图4所示，本实施例包括：

步骤401：获取道路的车道信息，并存储车道信息与道路之间的对应关系，生成包含有车道信息的电子地图；

传统的导航数据模型中采用一维线段来表示道路，道路线段是由一系列相连的空间经纬度坐标对构成，是用来描述道路拓扑关系的重要元素，如四环东路、学院路等。但是采用一维线段来表示道路不能很好地描述与车道有关的各种属性信息，因为现实世界中的道路并不是简单的一维线段，而是具有一定宽度的面状实体，是由多个车道组成的复杂对象，在车辆导航或网络分析中，道路的特征并不等同于车道的特征，具体包括：同一条道路的不同方向，车道具有不同的交通特征；同一条道路不同方向车道与邻近车道往往有着不同的拓扑关系；交通网络中存在的大量行车左右转向限制，绝大部分是针对车道的。因此，若想要对用户进行精确地行车引导，需要先建立包含有车道信息的电子地图。

具体地，可以从导航电子地图数据库中获取每一条道路的车道信息，或者通过实地测量来获取每一条道路的车道信息。道路的车道信息包括：车道标识、车道所属道路、车道序号、车道行车方向、车道类型、转向箭头、车道宽度、车道限高、车道最高限速、有无电子眼、车道受限方向、受限方向的禁用时间段、车道受限车辆类型和受限车辆的禁用时间段等等。其中，车道类型是表达车道的不同用途，按功能划分常见车道类型有：公交车道、紧急车道、加速/减速车道、快车道、超车道、可变车道等。

在导航电子地图数据库中车道信息可以采用如表一所示的数据结构进行描述：

表一

上述数据结构记录了车道关联的道路LINK，以及所在LINK的车道序号和车道宽度，还记录了车道的转向、限高、限速、有无电子眼等信息。

另外，对于具有时间段或车辆限制的车道，或可变车道而言，补充数据结构如表二所示：

表二

在导航电子地图数据库中增加道路的车道属性字段，并将以上述数据结构(表一和表二)表示的车道信息填充到对应道路的车道属性字段中，就可以生成包含有车道信息的道路路网数据。根据该包含有车道信息的道路路网数据可以生成具体到车道的电子地图，生成的电子地图不再是单一的一维线段的显示，而是更加形象的车道面显示，几乎与道路现场一致，强化现有电子地图的显示效果，也为精细化的地图渲染提供数据基础；

步骤402：根据包含有车道信息的电子地图确定用户当前所在车道的车道信息；

可以利用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位装置获取用户当前所在位置，结合包含有车道信息的电子地图准确捕获车辆当前所在的车道，进而确定用户当前所在车道的车道信息，比如车道类型、车道宽度、车道限高、车道最高限速、有无电子眼、车道受限方向、受限方向的禁用时间段、车道受限车辆类型和受限车辆的禁用时间段等等；

步骤403：将车道信息显示在用户的导航终端上。

可以将车道信息显示在用户的导航终端上，进一步地，用户的导航终端还可以通过语音提示的方式将车道信息告知给用户。通过本实施例的技术方案，当车道有限高、限速、电子眼等信息或当用户车辆驶入公交车道、应急车道、非机动车道时，将提示给用户对应的车道信息，避免违规的发生。并且本实施例还可以将车道相关的时间段、车辆等限制信息告知给用户，便于用户进行驾驶判断。

此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块，以便更加特别地强调其实现方式的独立性。

本发明实施例中，模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。

实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。

在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

在本发明各方法实施例中，所述各步骤的序号并不能用于限定各步骤的先后顺序，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，对各步骤的先后变化也在本发明的保护范围之内。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种导航实现方法，其特征在于，包括：

根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系；

获取用户的路径规划和用户当前所在车道，根据所述连通关系和所述路径规划确定一可退出车道；

将所述可退出车道显示在用户的导航终端上，以实现对用户的导航。

2.根据权利要求1所述的导航实现方法，其特征在于，所述根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系之前还包括：

获取道路的车道信息，所述车道信息包括：车道标识、车道所属道路、车道序号、车道行车方向、车道类型、转向箭头、车道宽度、车道限高、车道最高限速、有无电子眼、车道受限方向、受限方向的禁用时间段、车道受限车辆类型和受限车辆的禁用时间段；

存储所述车道信息与道路之间的对应关系，生成包含有车道信息的道路路网数据；

根据所述道路路网数据生成包含有车道信息的电子地图。

3.根据权利要求2所述的导航实现方法，其特征在于，所述获取用户当前所在车道包括：

通过全球定位系统获取用户当前位置，并根据所述电子地图确定用户当前所在车道。

4.根据权利要求1所述的导航实现方法，其特征在于，所述连通关系包括：与车道相连的可进入车道、与车道相连的可退出车道、所述可进入车道所在的道路、所述可退出车道所在的道路、车道的通达方向、通达时间段和可通行车辆类型。

5.根据权利要求1所述的导航实现方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据包含有车道信息的电子地图确定用户当前所在车道的车道信息；

将所述车道信息显示在用户的导航终端上。

6.一种导航实现装置，其特征在于，包括：

处理模块，用于根据包含有车道信息的电子地图建立不同道路的车道之间的连通关系；

获取模块，用于获取用户的路径规划和用户当前所在车道，根据所述连通关系和所述路径规划确定一可退出车道；

导航模块，用于将所述可退出车道显示在用户的导航终端上，以实现对用户的导航。

7.根据权利要求6所述的导航实现装置，其特征在于，所述装置还包括：

生成模块，用于获取道路的车道信息，所述车道信息包括：车道标识、车道所属道路、车道序号、车道行车方向、车道类型、转向箭头、车道宽度、车道限高、车道最高限速、有无电子眼、车道受限方向、受限方向的禁用时间段、车道受限车辆类型和受限车辆的禁用时间段；存储所述车道信息与道路之间的对应关系，生成包含有车道信息的道路路网数据，根据所述道路路网数据生成包含有车道信息的电子地图。

8.根据权利要求7所述的导航实现装置，其特征在于，

所述获取模块具体用于通过全球定位系统获取用户当前位置，并根据所述电子地图确定用户当前所在车道。

9.根据权利要求6所述的导航实现装置，其特征在于，所述连通关系包括：与车道相连的可进入车道、与车道相连的可退出车道、所述可进入车道所在的道路、所述可退出车道所在的道路、车道的通达方向、通达时间段和可通行车辆类型。

10.根据权利要求6所述的导航实现装置，其特征在于，

所述处理模块还用于根据包含有车道信息的电子地图确定用户当前所在车道的车道信息；

所述导航模块还用于将所述车道信息显示在用户的导航终端上。

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