CN104422459B - 一种确定车辆位置的方法及装置、导航方法和导航系统 - Google Patents

一种确定车辆位置的方法及装置、导航方法和导航系统 Download PDF

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Abstract

一种确定车辆位置的方法及装置、导航方法和导航系统。所述确定车辆位置的方法包括：基于车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置计算得到每一圈路径的权重，进而基于所述每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径，并最终获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息，可以准确确定车辆在旋转立交桥上的位置，提高车辆导航的准确性。

Description

一种确定车辆位置的方法及装置、导航方法和导航系统
技术领域
本发明涉及导航技术领域，尤其涉及一种确定车辆位置的方法及装置、导航方法和导航系统。
背景技术
随着微电子技术、计算机技术、空间技术以及制图技术的发展，使得车辆导航技术获得飞速的发展。现在可以通过车载导航系统对行驶在道路上的车辆进行导航，在车辆行驶的过程中，实时给驾驶员提供路况信息、车速信息等，以辅助驾驶员可以方便、安全的驾驶车辆。
所述车载导航系统中含有GPS（Global Positioning System，全球定位系统）信号接收机，其主要功能是捕获卫星信号，接收GPS定位数据，通过GPS定位数据可以获得车辆所在的地理位置的经纬度、高度、速度等信息，通过对所述信息进行处理可以对装有所述车载导航系统的车辆进行定位。
目前的车载导航系统在平常道路上都能较为准确的进行导航，但当行驶在旋转立交桥上时，由于旋转立交桥的道路层叠复杂，通常所述车载导航系统不能有效的确定车辆位于所述旋转立交桥的那一圈道路上，无法确定车辆的确切位置，从而对于处于旋转立交桥上的车辆进行导航的效果不佳，使得车辆的驾驶员无法准确获得导航信息，不能给驾驶员提供有效的道路指示信息，给驾驶员带来不便。
发明内容
本发明技术方案解决的是在导航过程中无法准确确定车辆在旋转立交桥上位置的问题。
为解决上述问题，本发明技术方案提供一种确定车辆位置的方法，所述确定车辆位置的方法包括：
确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置；
基于所述车辆在所述旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置分别计算每一圈路径的权重；
基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径；
获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息，所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息包括所述当前行驶路径的圈数索引值。
可选的，所述确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置采用投影的地图匹配算法。
可选的，所述基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径包括：将权重最大且满足所述车辆的行驶方向的路径确定为所述车辆的当前行驶路径。
可选的，所述基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径包括：将权重最大的路径确定为所述车辆的当前行驶路径。
可选的，所述每一圈路径的权重通过如下公式计算：
其中，m为路径的圈数索引值，Wm为第m圈路径的权重，N为在车辆当前的GPS定位点位置及之前所采集的GPS定位点位置的个数，n为车辆在第m圈路径上的N个投影点位置的索引值，a为GPS定位点与第m圈路径上索引值为n的投影位置之间的投影距离系数，b为所述车辆行驶方向和第m圈路径之间的夹角系数；c为第m圈路径和第m+1圈路径之间的夹角系数，d为第m圈路径的道路等级系数，e为所述车辆在第m圈路径上索引值为n的投影位置时的行驶速度系数。
可选的，所述确定车辆位置的方法还包括通过下述步骤判断所述车辆是否行驶在旋转立交桥上：
判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之前行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内，或者判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之后即将行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内；若是则所述车辆行驶在所述旋转立交桥上。
可选的，所述确定车辆位置的方法还包括通过下述步骤判断所述车辆是否行驶在旋转立交桥上：
判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之前行驶的路径的起始点和结束点以及之后即将行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内；若是则所述车辆行驶在所述旋转立交桥上。
可选的，所述闭合区域为正方形区域、长方形区域、矩形区域和圆形区域中的任意一种。
可选的，所述闭合区域为边长为1～5米的正方形区域。
可选的，所述确定车辆位置的方法还包括通过接收到的车辆的GPS数据判断所述车辆是否行驶在旋转立交桥上。
为解决上述技术问题，本发明技术方案还提供一种导航方法，所述导航方法包括：
采用如上所述的确定车辆位置的方法获得车辆在旋转立交桥上的位置信息；
由所述车辆在旋转立交桥上的位置信息以及导航信息对车辆进行导航，所述导航信息包括所述车辆的行驶目的地以及所述旋转立交桥出入口信息中的至少一种信息。
为解决上述技术问题，本发明技术方案还提供一种确定车辆位置的装置，所述装置包括：
投影位置确定单元，适于确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置；
权重计算单元，适于基于所述车辆在所述旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置分别计算每一圈路径的权重；
路径确定单元，适于基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径；
位置获得单元，适于获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息，所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息包括所述当前行驶路径的圈数索引值。
可选的，所述装置还包括判断单元，适于通过下述步骤判断所述车辆是否行驶在旋转立交桥上：
判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之前行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内，或者判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之后即将行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内；若是则所述车辆行驶在所述旋转立交桥上。
可选的，所述装置还包括判断单元，适于通过下述步骤判断所述车辆是否行驶在旋转立交桥上：
判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之前行驶的路径的起始点和结束点以及之后即将行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内；若是则所述车辆行驶在所述旋转立交桥上。
本发明技术方案还提供一种导航系统，包括：GPS接收机和如上所述的确定车辆位置的装置。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
通过基于车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置计算得到每一圈路径的权重，进而基于所述每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径，并最终获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息的方法，可以确定车辆在旋转立交桥上的位置，提高对车辆导航的准确性。
进一步，在车载导航系统从所接收的GPS数据或者系统本身所携带的地图信息中无法确定车辆是否行驶在旋转立交桥时，可以通过判断车辆的行驶路径的起始点和结束点，是否与之前或者之后行驶的路径的起始点和结束点，位于同一个闭合区域内而准确确定所述车辆是否行驶在旋转立交桥，进而对车辆进行正确的导航。
附图说明
图1是本发明技术方案提供的确定车辆位置的方法的流程示意图；
图2是本发明实施例一提供的GPS定位点投影示意图；
图3是本发明实施例一提供的导航方法的流程示意图；
图4是本发明实施例二提供的旋转立交桥的路径示意图；
图5是本发明实施例二提供的导航方法的流程示意图。
具体实施方式
目前的车载导航系统在平常道路上都能较为准确的进行导航，但当车辆行驶在旋转立交桥上时，由于旋转立交桥的道路层叠复杂，所述车载导航系统不能有效的确定车辆位于所述旋转立交桥的那一圈道路上，无法确定车辆的确切位置。
所述车载导航系统，通常是通过GPS定位信息来确定车辆的确切位置，但车辆所采用的GPS设备一般都会存在GPS定位误差，使得依据所得到的GPS定位数据得到的车辆的位置信息与目前车辆实际位置之间有一定的误差，GPS定位数据得到的车辆的位置与车辆当前实际所处位置一般会有5米以上的圆周误差。
为了解决GPS定位误差的问题，一种方法是提高GPS定位精度，但这种方法成本高，也不可能完全消除GPS定位点与实际位置之间的误差，另一种方法是通过地图匹配，将GPS定位点依照某种规则强制与电子地图中道路匹配，从而确定车辆的位置。地图匹配的基本思想是通过车辆的轨迹与电子地图上矢量化的路段相近匹配，寻找当前的道路，并将车辆当前的GPS定位点投影到道路上。主要的地图匹配算法有基于代价函数的地图匹配、基于模糊逻辑的地图匹配、基于神经网络的地图匹配以及基于预测的地图匹配等。在上述地图匹配的过程中，如果在GPS的定位点周边存在多条道路，在匹配过程中存在将GPS的定位点匹配到周边多条道路上的可能性。对于在行驶在旋转立交桥上的车辆来说，由于旋转立交桥通常含有多层道路，但所述多层道路在地面上的投影通常会在一个有限的范围区域内，GPS定位点与旋转立交桥每一圈道路在地面上的投影的距离都很接近，此时无法准确确认GPS定位点投影到旋转立交桥的具体道路上，无法区分GPS定位点正确的匹配道路。
为解决上述问题，本发明技术方案提供一种确定车辆位置的方法，图1是本发明技术方案提供的确定车辆位置的方法的流程示意图，所述确定车辆位置的方法包括如下步骤：
步骤S101，确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置。
本技术方案中，将所述旋转立交桥的每一圈称为一条路径或一圈路径，所述旋转立交桥的圈数即为所述旋转立交桥的路径的数量，所述旋转立交桥的路径通过路径所对应的旋转立交桥的圈数索引值进行标示。
通过当前行驶车辆所携带的GPS接收机接收GPS定位信息，由所述GPS定位信息获得所述车辆的GPS定位点位置。
通过GPS接收机所接收到的数据信息或者车载导航系统中的电子地图信息中可以确定所述旋转立交桥的每一圈路径的起始点位置以及结束点位置，即可以准确确定所述旋转立交桥的每一圈路径，进而采用投影的地图匹配算法确定所述车辆的GPS定位点在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置。
在车辆的运行过程中，多次采集车辆的GPS定位信息，如果所述旋转立交桥含有多圈路径，通过投影的地图匹配算法，在所述旋转立交桥的每一圈路径上都可以得到多个投影位置。所述多次采集车辆的GPS定位信息可以根据车载导航系统的系统性能或者道路复杂情况设定采集的频率，例如，如果车载导航系统性能比较好，或者当前车辆行驶的道路环境很复杂，则可以将采集的频率设定的高一些，以便得到较为精准的定位结果。
步骤S102，基于所述车辆在所述旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置分别计算每一圈路径的权重。
所述每一圈路径的权重可以通过该圈路径上的每一个投影位置的权重获得，例如，可以将该圈路径上的所有投影位置的权重之和作为该圈路径的权重。所述投影位置的权重可以根据GPS定位点位置距离投影点位置的距离、车辆的行驶速度、车辆与道路之间的夹角等进行确定。
步骤S103，基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径。
在步骤S102中，对于每一圈路径都可以得到一个路径权重，如果当前车辆的行驶方向和所述的每一圈路径的方向均相同，可以将权重最大的路径确定为所述车辆的当前行驶路径；如果在所述路径中，有一些路径的方向和车辆当前的行驶方向不一致，例如，在一些含有多个圈的路径的旋转立交桥上，其中有些圈的行驶方向是和车辆当前行驶的这一圈行驶方向是不同的，则此时即使路径的方向和车辆当前的行驶方向不一致的路径的权重比较大，由于与车辆当前的行驶方向不同，即说明其不是车辆当前所行驶的路径，应该排除，此时应该将权重最大且满足所述车辆的行驶方向的路径确定为所述车辆的当前行驶路径。
步骤S104，获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息，所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息包括所述当前行驶路径的圈数索引值。
由步骤S103确定所述车辆的当前行驶路径，可以确定所述车辆当前行驶在旋转立交桥上的第几圈上，即可以得到当前行驶路径的圈数索引值，确定此时车辆在此路径上的投影位置为此时车辆实际行驶的位置。根据当前投影位置信息、车辆当前的行驶速度、车辆的行驶目的地、以及旋转立交桥的出入口信息等对车辆进行导航。
通过上述确定车辆在旋转立交桥位置的方法，可以获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息，确定所述车辆当前行驶在旋转立交桥上的第几圈上，可以准确确定车辆在旋转立交桥上的具体位置。
基于上述确定车辆位置的方法，本发明技术方案还提供一种导航方法，所述方法包括：采用上述确定车辆位置的方法获得车辆在旋转立交桥上的位置信息，由所述车辆在旋转立交桥上的位置信息以及导航信息对车辆进行导航。所述导航信息包括所述车辆的行驶目的地以及所述旋转立交桥出入口信息中的至少一种信息。
通过上述导航方法，车载导航系统可以根据车辆在旋转立交桥上的具体位置信息以及相关的导航信息对车辆进行正确的导航，有效解决现有技术中，当车辆行驶在旋转立交桥时，无法准确确定车辆位置，进而无法准确导航的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例一
在本实施例中，采用投影的地图匹配算法确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置，由于在数字地图中弧线是可以用折线段代替表示的，所以对于地图上任意形状的路线，都可以进行投影，同样，对于旋转立交桥也可以通过投影的方法确定车辆的GPS定位点在所述旋转立交桥的路径上的投影点位置。
在确定车辆在旋转立交桥位置时，首先确定车辆当前的GPS定位点位置，然后将GPS定位点附近的旋转立交桥的多条路径中的弧线部分以线段形式在包含所述GPS定位点的同一平面中展开，确定GPS定位点在所述线段的投影位置。
图2是本实施例提供的GPS定位点投影示意图，示出了GPS定位点在旋转立交桥中的两条路径上的投影点位置。如图2所示，假设P点是车辆当前的GPS定位点位置，L1和L2表示在P点附近的旋转立交桥的其中两圈路径弧线部分在平面上展开的线段形式。将P点向L1和L2进行投影，P1和P2是P点在L1和L2上的投影点位置。
假设在车辆当前的GPS定位点位置P点及P点之前车载导航系统共采集了N个GPS定位点位置，则对应每一圈路径都可以得到N个投影点位置，通过公式（1）可以计算每一圈路径上的每一个投影点位置的权重。
W=an2+bn+c+d+e （1）
其中，n为所述N个投影点位置的索引值，W为第n个投影位置的权重，a为GPS定位点与这圈路径上索引值为n的投影位置之间的投影距离系数，b为所述车辆行驶方向和这圈路径之间的夹角系数；c为这圈路径和之后即将行驶的路径之间的夹角系数，d为这圈路径道路等级系数，e为所述车辆在这圈路径上索引值为n的投影位置时的行驶速度系数。
将每一圈路径上的车辆当前的GPS定位点位置P点及P点之前车载导航系统所采集的共N个GPS定位点位置的权重之和作为该圈路径的权重，通过公式（2）获得每一圈路径的权重。
其中，m为路径的圈数索引值，Wm为第m圈路径的权重，N为在车辆当前的GPS定位点位置及之前所采集的GPS定位点位置的个数，n为车辆在第m圈路径上的N个投影点位置的索引值，a为GPS定位点与第m圈路径上索引值为n的投影距离系数，b为所述车辆行驶方向和第m圈路径之间的夹角系数；c第m圈路径和第m+1圈路径之间的夹角系数，d为第m圈路径的道路等级系数，e为所述车辆在第m圈路径上索引值为n的投影位置时的行驶速度系数。
在本实施例中，所述系数a的取值可以为a=(距离值-100)/100，所述距离值为GPS定位点与第m圈路径上索引值为n的投影位置之间的投影距离。
系数b的取值可以为b=tan(方位角)×10，所述方位角为所述车辆行驶方向和第m圈路径之间的夹角。
系数c的取值可以为c=sin(夹角)×100，所述夹角为第m圈路径和第m+1圈路径之间的夹角。
系数d的取值可以为第m圈路径的道路等级，所述道路等级包括从0级到9级共10级道路，其中，0级道路对应系数d的值为100，1级道路对应系数d的值为80，2级道路对应系数d的值为60，3级道路对应系数d的值为50，4级道路对应系数d的值为40系数5级道路对应系数d的值为30，6级道路对应系数d的值为30，7级道路对应系数d的值为30，8级道路对应系数d的值为30，9级道路对应系数d的值为30。
系数e的取值可以为e=速度×100，所述速度为所述车辆在第m圈路径上索引值为n的投影位置时的行驶速度。
为了便于对上述公式中各参数意义理解，下面结合图2对上述公式（2）中的系数a、系数b以及系数c进行说明，确定系数a时，所述距离值可以为如图2所示的a1或者a2的值，a1是P点与P1点之间的投影距离，a2是P点与P2点之间的投影距离；确定系数b时，所述方位角的值可以为如图2所示的θ1或者θ2的值，θ1为车辆行驶方向（如图2中箭头D所示方向）与L1之间的夹角，θ2为车辆行驶方向与L2之间的夹角；确定系数c时，所述夹角的值可以为如图2所示的θ的值。
在车辆行驶的过程中，确定所采集到的多个GPS定位点在所述旋转立交桥的每一圈路径上对应的多个投影位置，通过上述公式（1）和公式（2），即可计算得到所述旋转立交桥的每一圈路径的权重，进而由所述每一圈路径的权重，可以确定所述车辆的当前行驶路径，最终确定此时车辆实际行驶的位置。
图3是本实施例提供的导航方法的流程示意图，当车辆在旋转立交桥上行驶的时候，首先执行步骤S301，采用投影的地图匹配算法确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置。
通过步骤S301，确定所采集到的多个GPS定位点在所述旋转立交桥的每一圈路径上对应的多个投影位置。
执行步骤S302，确定所述旋转立交桥路径中符合车辆行驶方向的路径集合。
在此步骤中，将旋转立交桥的路径中车辆当前所行驶的路径方向不一致的路径进行滤除。本领域技术人员，可以通过多种方法确定当前车辆的行驶方向以及所述旋转立交桥中每一圈路径的方向，例如，可以通过航位推算方法确定车辆的行驶方向，而通过车载导航系统中的电子地图信息确定路径的方向等。
在本实施例中，可以通过所采集到的多个GPS定位点在所述旋转立交桥的每一圈路径上对应的多个投影位置信息，来确定车辆行驶的方向是否与这一圈路径的方向一致。例如，首先通过GPS接收机所接收到的数据信息或者车载导航系统中的电子地图信息中确定所述旋转立交桥的每一圈路径的起始点位置以及结束点位置，如果这一圈路径上最后所采集到的几个GPS定位点所对应的投影点位置距离这一圈路径的结束点位置，与最初所采集到的几个GPS定位点所对应的投影点位置相比较，更接近于这一圈路径的结束点位置，则说明在车辆向前行驶并采集GPS定位点的过程中，所述GPS定位点在这一圈路径上所对应投影位置逐渐向这一圈路径的结束点位置靠拢，由此可以得出，车辆行驶的方向是与这一圈路径的方向一致的。反之，则可以确定车辆行驶的方向与这一圈路径的方向不一致。
通过上述方法，可以确定所述旋转立交桥路径中与车辆行驶方向的路径一致的集合。
执行步骤S303，计算车辆在所述符合车辆行驶方向的路径集合中的每一圈路径上的每一个投影位置的权重。
通过公式（1）计算所述符合车辆行驶方向的路径集合中的每一圈路径上的每一个投影位置的权重。
执行步骤S304，将所述符合车辆行驶方向的路径集合中的每一圈路径上的所有投影位置的权重之和作为该圈路径的权重。
所述每一圈路径上的所有投影位置是指在车辆当前的GPS定位点位置P点及P点之前所采集的所有GPS定位点位置所对应在每一圈路径上的所有的投影点位置。
通过公式（2）计算每一圈路径的权重。
需要说明的是，在本实施例中，采用上述在车辆当前的GPS定位点位置P点及P点之前，所采集的所有GPS定位点位置所对应在每一圈路径上的所有的投影点位置，计算每一圈路径的权重。在其他实施例中，也可以从所述所有的投影点位置中，选取部分投影点位置来计算每一圈路径的权重，例如可以在所述所有的投影点位置中按一定间隔取投影点位置来计算每一圈路径的权重。
执行步骤S305，将所述符合车辆行驶方向的路径集合中权重最大的路径确定为所述车辆的当前行驶路径。
将由步骤S304中得到权重最大的路径确定为所述车辆的当前行驶路径。
执行步骤S306，获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息。
由步骤S305可以得到当前行驶路径的圈数索引值，确定车辆在当前行驶路径的投影位置信息为此时车辆实际行驶的位置。
步骤S307，由所述车辆在旋转立交桥上的位置信息以及导航信息对车辆进行导航。例如可以提示用户，车辆当前行驶在所述旋转立交桥的第几圈上、当前行驶的圈上有哪些出口、根据预先设定的目的地信息，提示车辆应该从当前出口驶出，还是应该继续驶入所述旋转立交桥的下一圈，为车辆提供正确的导航信息。
实施例二
在车辆行驶的过程中，车载导航系统可能可以从所接收的GPS数据或者系统本身所携带的地图信息中确定车辆是否行驶在旋转立交桥上，但有时由于GPS数据或者系统本身所携带的地图信息不是很全面，可能会到导致所述车载导航系统当车辆行驶在旋转立交桥上时，仍然认为当前行驶的道路为平常道路，则此时确定的车辆位置是不准确的，由此可能会导致导航不准确。
对于旋转立交桥，其投影在同一平面的每一圈路径的起始点位置和结束点位置通常会在一个有限闭合区域内，如图4所示，弧线41和弧线42分别表示旋转立交桥中不同的两圈路径，在此将弧线41所表示的路径称为路径1，将弧线42所表示的路径称为路径2，路径1的起始点位置为C点，结束点位置为D点，路径2的起始点位置为A点，结束点位置为B点，则A点、B点、C点以及D点位于同一个闭合区域43中。
基于上述分析，如果车载导航系统无法确定当前车辆行驶的道路是否是旋转立交桥时，则可以判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之前行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内，或者判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之后即将行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内；若是则所述车辆行驶在所述旋转立交桥上。当确定车辆行驶在旋转立交桥上时，则可以通过上述确定车辆位置的方法，准确确定车辆在旋转立交桥上的正确位置，进而准确导航。
图5是本发明实施例二提供的导航方法的流程示意图，如图5所示，首先执行步骤S501，确定车辆当前行驶的路径的起始点位置和结束点位置。
执行步骤S502，判断所述车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否位于一个闭合区域内。
所述闭合区域为正方形区域、长方形区域、矩形区域和圆形区域中的任意一种。在本实施例中，所述闭合区域可以为边长为1～5米的正方形区域。
如果判断结果为是，则执行步骤S503；否则执行步骤S508，确定所述车辆不是行驶在旋转立交桥上。
步骤S503，判断车辆之前行驶的路径的起始点和结束点是否位于所述闭合区域内。
如果判断结果为是，则执行步骤S505；否则执行步骤S504。
步骤S504，判断车辆之后即将行驶的路径的起始点和结束点是否位于所述闭合区域内。
如果判断结果为是，则执行步骤S505，否则执行步骤S508，确定所述车辆不是行驶在旋转立交桥上。
步骤S505，确定所述车辆行驶在旋转立交桥上。
在确定所述车辆行驶在旋转立交上后，执行步骤S506，确定所述车辆在旋转立交桥上的位置。
因为在步骤S503或者步骤S504中，只是可以确定所述车辆是否是行驶在旋转立交桥上，但并没有得到所述车辆当前所行驶的旋转立交桥含有几圈路径，从而也就无法确定车辆是行驶在第几圈路径上。因此在此步骤中，需要对所述车辆当前行驶的路径的前后多条路径进行判断，以确定所述旋转立交桥的圈数。例如，首先判断车辆当前行驶的路径的前一条路径的起始点和结束点是否位于所述闭合区域内，如果是，则继续判断所述车辆当前行驶的路径的前一条路径之前的路径是否同样位于所述闭合区域内，如果判断所述车辆当前行驶的路径的前一条路径之前的路径是同样位于所述闭合区域内，则依次类推，继续判断，直到判断的路径不在所述闭合区域内，则停止判断，记录在所述车辆当前行驶的路径之前位于所述闭合区域内的路径的数量，可以记为第一数量。同样，可以采用上述方法，确定所述车辆当前行驶的路径之后即将行驶的位于所述闭合区域内的路径的数量，可以记为第二数量。所述第一数量和第二数量之和加1即为车辆当前行驶的旋转立交桥的总的圈数。
在确定所述旋转立交桥的圈数之后，即可以采用如上所述的确定车辆位置的方法确定所述车辆在旋转立交桥上的位置。
之后执行步骤S507，由所述车辆在旋转立交桥上的位置信息以及导航信息对车辆进行导航。
通过本实施例所提供的导航方法，在车载导航系统从所接收的GPS数据或者系统本身所携带的地图信息中无法确定车辆是否行驶在旋转立交桥时，可以准确确定所述车辆是否行驶在旋转立交桥，进而可以通过本发明所提供的确定车辆位置的方法确定所述车辆在旋转立交桥上的位置，车载导航系统可以根据车辆在旋转立交桥上的位置信息以及相关的导航信息对车辆进行正确的导航。
对应本发明技术方案所提供的确定车辆位置的方法，本发明技术方案还提供一种确定车辆位置的装置，所述装置包括：投影位置确定单元，适于确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置；权重计算单元，适于基于所述车辆在所述旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置分别计算每一圈路径的权重；路径确定单元，适于基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径；位置获得单元，适于获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息，所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息包括所述当前行驶路径的圈数索引值。所述装置还包括判断单元，适于判断所述车辆是否行驶在旋转立交桥上。
本发明技术方案还提供一种导航系统，所述导航系统包括GPS接收机和如上所述的确定车辆位置的装置。通过当前行驶车辆所携带的GPS接收机接收GPS定位信息，所述的确定车辆位置的装置由所述GPS定位信息获得所述车辆在旋转立交桥上的位置信息，导航系统根据所述确定车辆位置的装置所得到的所述车辆在旋转立交桥上的位置信息以及有用户预先设定的目的地信息、电子地图信息等对车辆进行正确导航。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种确定车辆位置的方法，其特征在于，包括：
确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置；
基于所述车辆在所述旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置分别计算每一圈路径的权重；
基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径；
获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息，所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息包括所述当前行驶路径的圈数索引值；
还包括通过下述步骤判断所述车辆是否行驶在旋转立交桥上：
判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之前行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内，或者判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之后即将行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内；若是则所述车辆行驶在所述旋转立交桥上；
或，
判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之前行驶的路径的起始点和结束点以及之后即将行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内；若是则所述车辆行驶在所述旋转立交桥上。
2.如权利要求1所述的确定车辆位置的方法，其特征在于，所述确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置采用投影的地图匹配算法。
3.如权利要求1所述的确定车辆位置的方法，其特征在于，所述基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径包括：将权重最大且满足所述车辆的行驶方向的路径确定为所述车辆的当前行驶路径。
4.如权利要求1所述的确定车辆位置的方法，其特征在于，所述基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径包括：将权重最大的路径确定为所述车辆的当前行驶路径。
5.如权利要求1所述的确定车辆位置的方法，其特征在于，所述每一圈路径的权重通过如下公式计算：
其中，m为路径的圈数索引值，Wm为第m圈路径的权重，N为在车辆当前的GPS定位点位置及之前所采集的GPS定位点位置的个数，n为车辆在第m圈路径上的N个投影点位置的索引值，a为GPS定位点与第m圈路径上索引值为n的投影位置之间的投影距离系数，b为所述车辆行驶方向和第m圈路径之间的夹角系数；c为第m圈路径和第m+1圈路径之间的夹角系数，d为第m圈路径的道路等级系数，e为所述车辆在第m圈路径上索引值为n的投影位置时的行驶速度系数。
6.如权利要求1所述的确定车辆位置的方法，其特征在于，所述闭合区域为正方形区域、长方形区域、矩形区域和圆形区域中的任意一种。
7.如权利要求1所述的确定车辆位置的方法，其特征在于，所述闭合区域为边长为1～5米的正方形区域。
8.如权利要求1所述的确定车辆位置的方法，其特征在于，还包括通过接收到的车辆的GPS数据判断所述车辆是否行驶在旋转立交桥上。
9.一种导航方法，其特征在于，包括：
采用权利要求1至8任一项所述的确定车辆位置的方法获得车辆在旋转立交桥上的位置信息；
由所述车辆在旋转立交桥上的位置信息以及导航信息对车辆进行导航，所述导航信息包括所述车辆的行驶目的地以及所述旋转立交桥出入口信息中的至少一种信息。
10.一种确定车辆位置的装置，其特征在于，包括：
投影位置确定单元，适于确定车辆在旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置；
权重计算单元，适于基于所述车辆在所述旋转立交桥的每一圈路径上的投影位置分别计算每一圈路径的权重；
路径确定单元，适于基于每一圈路径的权重确定所述车辆的当前行驶路径；
位置获得单元，适于获得所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息，所述车辆在所述旋转立交桥上的位置信息包括所述当前行驶路径的圈数索引值；
还包括判断单元，适于通过下述步骤判断所述车辆是否行驶在旋转立交桥上：
判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之前行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内，或者判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之后即将行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内；若是则所述车辆行驶在所述旋转立交桥上；
或，
判断车辆当前行驶的路径的起始点和结束点是否与之前行驶的路径的起始点和结束点以及之后即将行驶的路径的起始点和结束点位于同一个闭合区域内；若是则所述车辆行驶在所述旋转立交桥上。
11.一种导航系统，包括：GPS接收机，其特征在于，还包括：如权利要求10所述的确定车辆位置的装置。
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