CN104697542A - 利用行驶车道识别的路线引导装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用行驶车道识别的路线引导装置和方法，该路线引导装置包括：位置信息发生器，被配置成生成位置信息；路线配置器，被配置成利用位置信息、地图信息、以及交通信息，配置去往目的地的行驶路线；道路车道配置器，被配置成对行驶路线上的行驶车道进行拍摄；控制器，被配置成处理从道路车道配置器和路线配置器获得的数据；以及输出单元，被配置成输出行驶车道的引导信息。

Description

利用行驶车道识别的路线引导装置和方法

技术领域

本发明的概念涉及一种利用行驶车道识别的路线引导装置和方法，本发明更具体涉及一种用于根据行驶路线在变换行驶车道时进行引导的装置和方法。

背景技术

导航终端装置为用户提供诸如车辆的当前位置信息、去往目的地的路线的信息、基于位置信息和路线信息的地图匹配执行信息等大量信息。

传统的导航终端装置简单地搜索去往目的地的路线，并引导所搜索的路线。此外，传统的导航终端装置在车辆经过所搜索路线上的特定点之后不向用户提供与道路状况有关的信息，因此，用户因不能迅速掌控道路的状况而产生不便。

此外，即使传统的导航终端装置提供有关道路车道的信息，但是由于仅提供预设引导点的统一信息，而不提供道路的车道状态和交通状况，因此用户被提供这种不必要的信息。

发明内容

因此，已经提出本发明的概念，用于解决在现有技术中出现的上述问题，同时保持现有技术所实现的优点。

本发明概念将要实现的一个目的在于提供一种路线引导装置和方法，其通过利用导航信息，识别车辆的行驶车道、识别行驶车道是否变换、并引导变换行驶车道的时间点。

本发明概念的一个方面涉及一种路线引导装置，包括：位置信息发生器，被配置成生成位置信息；路线配置器，被配置成利用位置信息、地图信息、以及交通信息，配置去往目的地的行驶路线；道路车道配置器，被配置成对行驶路线上的行驶车道进行拍摄；控制器，被配置成处理从道路车道配置器和路线配置器获得的数据；以及输出单元，被配置成输出行驶车道的引导信息。

控制器可被配置成控制数据存储器、图像数据处理器、输出数据的确定器、以及路线引导器。

控制器可被配置成对从道路车道配置器传送的、关于行驶道路的数据执行霍夫变换法，以检测行驶车道的车道编号。

路线引导装置可被配置成利用一种算法，在从道路车道配置器传送的、与行驶车道相关的数据中，确定行驶车道以及变换行驶车道的时间点。

本发明概念的另一方面包含一种路线引导方法，包括：确定是否变换行驶车辆的行驶路线；在确定是否变换行驶路线之后，通过位置信息发生器识别车辆的位置；在识别车辆的位置之后，通过路线配置器识别包含道路的车道数目的道路信息；在识别道路信息之后，通过车道配置器识别行驶车道的车道编号，然后通过车道配置器识别前方车道信息；基于由车道配置器识别的车道信息以及由路线配置器识别的关于车道数目的信息，通过控制器确定是否变换行驶车道，并识别变换行驶车道的时间点；以及通过输出单元表示行驶车道的变换。

通过控制器控制数据存储器、图像数据处理器、输出数据的确定器、以及路线引导器。

通过控制器对从道路车道配置器传送的、与行驶车道有关的数据执行霍夫变换法，以检测所述行驶车道的车道。

利用算法，在从道路车道配置器传送的、与行驶车道相关的数据中，确定行驶车道和变换行驶车道的时间点。

附图说明

结合附图阅读下面的详细说明书，本发明概念的上述和其他目的、特征和优点将变得更加显而易见，图中类似的附图标记指示所有不同的图示中相同或类似的部件。附图不一定按比例绘制，而是强调示出本发明概念的实施例的原理，其中：

图1是示出根据本发明概念的示例性实施例的路线引导装置的主要部件的框图；

图2是根据本发明概念的示例性实施例的路线引导方法的流程图；

图3是用于说明根据本发明概念的示例性实施例的行驶车道确定方法的示意图；

图4是用于说明根据本发明概念的示例性实施例的行驶车道变换时间点的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本发明概念的示例性实施例进行详细地描述。

图1示出根据本发明概念的示例性实施例的路线引导装置的主要部件的框图。

参考图1，根据本实施例的路线引导装置可包括位置信息发生器100、路线配置器110、道路车道配置器120、控制器130、和输出单元140，所有这些元件都可以使用微处理器和/或专用硬件和/或存储器(磁带、磁鼓、磁盘、光盘、光存储器、RAM、ROM、EEPROM、EPROM、闪存、和/或类似存储介质)来实现。

位置信息发生器100可接收来自卫星的无线电波，以生成位置信息。另外，位置信息发生器100可接收来自无线电波发射装置的诸如移动通信电波等无线电波，生成位置信息。例如，位置信息发生器100可利用卫星电波、移动通信电波、以及车辆提供的信息(使用方向盘的角度、当前速度等的移动信息，通过安装在车辆中的摄像机获得的道路车道信息等)来生成位置信息。另外，位置信息发生器100可以将所生成的位置信息提供给路线配置器110。

路线配置器110可配置去往目的地的行驶路线。在此，路线配置器110可利用车辆的位置信息配置去往目的地的行驶路线。另外，路线配置器110可通过位置信息发生器100识别当前道路的信息。例如，路线配置器110可通过导航装置识别当前道路的信息。

道路车道配置器120可配置行驶路线上的行驶车道。道路车道配置器120可通过摄像机，检查是否存在车道接合、车道分流、车道数目扩充、或前方节点(即变换车道的当前位置的前方的点)的车道数目的减少。在此，摄像机可以是前方摄像机，可被安装在车内或车外。

另外，道路车道配置器120可利用位置信息和交通信息，检查所配置的行驶路线上的平均车速。此外，道路车道配置器120可生成车道变换引导信息，该信息包含与行驶车道、车道变换点、或距离达车道变化点的距离等相关信息。

具体地，道路车道配置器120可通过位置信息检查车辆的位置，并利用地图信息检查行驶车道上前方节点的车道状态。在此，车道状态可被分为车道接合、车道分流、车道扩充、以及车道减少。另外，节点可以指发生车道变换的点。

另外，道路车道配置器120可将交通信息反映到行驶路线上，从而配置推荐行驶车道。

根据本发明概念的示例性实施例，道路车道配置器120可检查行驶路线上每条车道的交通信息，以配置推荐行驶车道。在此，每条车道的交通信息可包括诸如相对于节点或链路的每条道路车道的交通流量和平均速度等信息。在这种情况下，链路可表示路段连接节点。

控制器130可接收从路线配置器110传送的包含车辆信息和道路信息的图像数据，并接收从道路车道配置器120传送的行驶车道的相关数据。控制器130可存储数据、处理图像数据、确定数据，并控制与路线引导相关的全部数据。

另外，控制器130可以对从道路车道配置器120传送的行驶车道相关数据执行霍夫变换法(Hough transform method)，以便检测道路车道。霍夫变换法主要用于计算机视觉领域中，并且主要用于从图像中检测直线。

输出单元140可输出去往目的地的路线。另外，输出单元140可以输出车道变换引导信息。在此，输出单元140可以以视频或音频形式，输出从道路车道配置器120提供的车道变换引导信息。输出单元140可以以视频或音频的方式，输出车道变换引导信息的行驶车道、车道变换时间点、或与车道变换时间点的距离。例如，输出单元140可以以视频或音频的方式输出前方约1km处的车道变换的相关引导。

图2是根据本发明概念的示例性实施例的路线引导方法的流程图。

参考图2，可以检查或确定行驶车辆的行驶路线是否发生变换(S200)。例如，可以通过导航装置检查行驶车道上是否发生进入高速公路或变换到另一车道或类似的情况。

然后，可以检查行驶路线是否发生变换(S210)，然后，可通过位置信息发生器来识别车辆的当前位置(S220)。

然后，路线配置器可识别诸如道路的车道数目等道路信息(S230)。例如，路线配置器可以通过导航装置来识别道路的当前信息。

接着，道路车道配置器识别行驶车道，并识别前方车道即当前位置的前方的车道的信息(步骤240)。在此，道路车道配置器可利用前方摄像机识别前方车道的信息。

然后，可以控制与道路车道配置器的车道信息相关的数据信息，以及路线配置器的车道数目，以识别道路车道是否发生变换或者道路车道变换的时间点(S250)。

然后，输出单元可表示道路车道的变换(S260)。

然后，可以检查或确定变换道路车道是否完成(S270)。当确定道路车道的变换已经完成时，当前状态可被变换成或保持成系统待机状态(S280)，并且当确定出道路车道变换没有完成时，可以重新检查道路车道是否变换，以及道路车道变换的时间点。

下面参考图3和图4，描述用于确定行驶车道的方法，以及与在从道路车道配置器120传送的、行驶车道相关的数据中，与道路车道变换的时间点相关的算法的处理方法。

图3是用于说明根据本发明概念的示例性实施例的行驶车道确定方法的示意图。

i)行驶车道的确定方法可根据前方摄像机的识别率进行变化，但是会基于将行驶车道及其两侧车道当作两条车道的假设下进行描述。在此情况下，所识别的车道可以包括由实线表示的道路车道或由虚线表示的道路车道(参见图3)。

首先，在具有5条或更少车道的高速公路上的所有道路车道可被精确地识别。

例如，相对于行驶在5车道高速公路上的车辆，第一车道和第五车道的两条外线都可由实线表示，以识别道路车道，分别靠近第一车道和第五车道的第二车道和第四车道也可由前方摄像机识别。

然而，当车辆在第三车道上行驶时，由前方摄像机识别的第三车道可利用虚线表示，因此难以确定第三车道与外线(由实线表示)间隔的程度或距离。

然而，当表示车辆行驶的道路是5车道道路的信息已知，或者通过全球定位系统(GPS)信息或导航信息获得时，可以估计车辆在第三车道上行驶。因此，5车道或更少车道的高速公路上的所有车道可被精确地识别。

另一方面，在具有6车道或更多车道的高速公路上，不是所有道路车道都能被精确识别。

例如，对于在7车道高速公路上行驶的车辆，从两条外线可以识别第一车道和第二车道，或者第六车道和第七车道。然而，前方摄像机的识别率导致剩余的第三、第四、和第五车道不能被精确识别。因低分辨率导致的并非彼此不同的剩余车道可称为中间车道A(参见图3)。中间车道A可被识别成一条车道，也就是说，中间车道A可包括多条车道，因而用于表示行驶车道被随后变换的时间点的距离，可被配置成最大值，以识别行驶车道发生变换的时间点。

ii)车辆正在其上行驶的车道的行驶车道确定方法，可根据前方摄像机的识别率而发生变化，然而，下面将基于车辆在其上行驶的行驶车道的仅一条车道(单车道)被识别(由前方车道的实线或虚线表示)的假设下，对行驶车道确定方法进行描述。

在具有2车道或更多车道的高速公路上，不能精确地识别所有的道路车道。

首先，例如，对于行驶在5车道高速公路上的车辆，由于前方摄像机的识别率，导致仅仅第一车道和第五车道的两条外线可被识别，其余的第二、第三、和第四车道不能被精确识别。因低识别率导致的并非彼此不同的剩余车道可称为中间车道B(参见图3)，并且中间车道B可被识别为一条车道。也就是说，中间车道B可包括多条车道，因此用于表示行驶车道随后发生变换的时间点的距离，可被配置成最大值，以便精确地识别行驶车道变换的时间点。

接着，对于行驶在7车道高速公路上的车辆，因前方摄像机的识别率导致仅第一车道和第七车道的两条外线可被识别，其余的第二、第三、第四、第五、和第六车道不能被精确识别。由低识别率导致的并非彼此不同的剩余车道可称为中间车道C(参见图3)。也就是说，中间车道C可包括多条车道，因此用于表示行驶车道被随后变换的时间点的距离可被配置成最大值，以识别行驶车道变换的时间点。

用于确定变换行驶车道的时间点的算法，可基于利用上述行驶车道确定方法识别的行驶车道进行处理。

i)下面描述在精确识别行驶车道时，变换行驶车道的时间点。初始路线引导时间(x)可根据1000m+((t-d)×500m)来计算，其中(d)为行驶车道(编号)，(t)为变换目标车道(编号)，(t-d)为可变换车道的数目。在初始路线引导之后的路线引导，可以在初始路线引导时以500m为单位进行配置。初始路线引导时间的距离可通过模拟被优化。

ii)下面描述在行驶车道未被精确识别时，变换行驶车道的时间点。初始路线引导时间(x)可根据1000m+((n-1)×500m)来计算，其中(n)为当前道路的车道编号。在初始路线引导之后的路线引导，可以在初始路线引导时配置，以500m为单位。在此，当行驶车道未被精确识别时，可以将初始路线变换时间配置成最大值。初始路线引导时间的距离可通过模拟进行优化。

图4是用于说明根据本发明概念的示例性实施例的变换行驶车道时间点的示意图。

参考图4，举例示出车辆行驶在6车道高速公路的第二车道上的情况。另外，将在车辆识别行驶车道和与行驶车道相邻的车道的假设下对时间点进行描述。在这种情况下，所识别的车道可包括由实线或虚线表示的车道(参见图4)。也就是说，可以精确地识别六条车道中的第一、第二、第五、和第六车道，难以精确识别第三和第四车道，因此，第三和第四车道可被分类成中间车道D(参见图4)。

当用户想要将车辆的当前车道变换到第六车道以便到达预计点时，可以利用图3所示的用于确定变换行驶车道的时间点的算法来进行路线变换引导。

当车辆的行驶车道被精确识别时，初始路线变换引导时间(x)可根据1000m+((t-d)×500m)来计算，其中(d)为行驶车道(编号)，(t)为变换目标车道(编号)，并且(t-d)为可变换的车道数目。也就是说，初始路线变换引导可以在从车辆的当前车道变换成第六车道的3km处执行，并且在初始路线变换引导之后，可以以500m为单位继续执行路线变换引导，直至最终的路线变换完成。初始路线引导时间的距离可通过模拟进行优化，并且可以变化。

然而，当车辆的行驶车道未被精确识别时，初始路线变换引导时间(x)可根据1000m+((n-1)×500m)来计算，其中(n)为当前道路的车道编号。也就是说，初始路线变换引导可以在从将车辆的当前车道变换成第六车道的3.5km处执行，并且在初始路线变换引导之后，可以以500m为单位继续执行路线变换引导，直至完成最终的路线变换。在初始路线引导时的距离可通过模拟进行优化。

如上所述，根据本发明概念，行驶车道变换的时间点可被精确识别，从而为驾驶者提供更多方便，并且防止因车道的突然改变而造成疏忽事故。另外，根据本发明概念，道路的车道数目和车辆位置可通过导航装置识别，并且前方车道的信息可通过前方摄像机识别，因此驾驶者可以精确地识别行驶路线。

根据本发明概念的示例性实施例，行驶车道变换的时间点可被精确地识别，因此为驾驶者提供更多方便，并防止因车道突然改变而造成的疏忽事故。

另外，根据本发明概念的示例性实施例，道路的车道数目和车辆位置可通过导航装置识别，前方车道的信息可通过前方摄像机识别，因此驾驶者可以精确地识别行驶路线。

应当理解的是，本发明概念的范围由所附权利要求限定，而不是由上述详细说明书和从含义推导出的所有修改或变化来限定，权利要求的范围和等同物包含在本发明概念的范围之内。

Claims (8)

1.一种路线引导装置，包括：

位置信息发生器，被配置成生成位置信息；

路线配置器，被配置成利用所述位置信息、地图信息、以及交通信息，配置去往目的地的行驶路线；

道路车道配置器，被配置成对所述行驶路线上的行驶车道进行拍摄；

控制器，被配置成处理从所述道路车道配置器和所述路线配置器获得的数据；以及

输出单元，被配置成输出所述行驶车道的引导信息。

2.如权利要求1所述的路线引导装置，其中所述控制器被配置成控制数据存储器、图像数据处理器、输出数据的确定器、以及路线引导器。

3.如权利要求1所述的路线引导装置，其中所述控制器被配置成对从所述道路车道配置器传送的、关于所述行驶道路的数据执行霍夫变换法，以检测所述行驶车道的车道编号。

4.如权利要求1所述的路线引导装置，其中所述路线引导装置被配置成利用算法，在从所述道路车道配置器传送的、与所述行驶车道相关的数据中，确定所述行驶车道以及变换所述行驶车道的时间点。

5.一种由具有指令的路线引导装置执行的路线引导方法，所述指令的执行使所述路线引导装置执行以下步骤，所述路线引导方法包括：

确定是否变换行驶车辆的行驶路线；

在确定是否变换行驶路线之后，通过位置信息发生器识别所述车辆的位置；

在识别所述车辆的位置之后，通过路线配置器识别包含道路的车道数目的道路信息；

在识别所述道路信息之后，通过车道配置器识别行驶车道的车道编号，然后通过所述车道配置器识别前方车道信息；

基于由所述车道配置器识别的车道信息以及由所述路线配置器识别的关于车道数目的信息，通过控制器确定是否变换行驶车道，并识别变换行驶车道的时间点；以及

通过输出单元表示行驶车道的变换。

6.如权利要求5所述的路线引导方法，还包括：通过所述控制器控制数据存储器、图像数据处理器、输出数据的确定器、以及路线引导器。

7.如权利要求5所述的路线引导方法，还包括：通过所述控制器对从所述道路车道配置器传送的、与行驶车道有关的数据执行霍夫变换法，以检测所述行驶车道的车道。

8.如权利要求5所述的路线引导方法，还包括：利用算法，在从所述道路车道配置器传送的、与所述行驶车道相关的数据中，确定所述行驶车道和变换行驶车道的时间点。