CN106052705A - 一种车载综合导航方法及装置 - Google Patents

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    • G01S19/42—Determining position
    • G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system

Abstract

本发明提供车载综合导航方法及装置，方法包括：S10.车载终端与移动终端建立通讯连接；S20.车载终端获取当前位置信息，判断当前路段是否已进入市区，是则进入下一步；S30.车载终端检测当前定位误差E是否高于阈值E0，是则发送定位请求给移动终端；S40.移动终端发送定位请求给服务器，获取第一位置信息发送给车载终端；S50.车载终端根据所述第一位置信息修正当前的位置信息，获得第二位置信息；S60.车载终端获取车辆前方的实景路段图像；S70.车载终端获取车辆前方路段的车道信息及车辆所处的实际车道；S80.根据所述车道信息及车辆所处的实际车道修正第二位置信息，获得第三位置信息；S90.根据第三位置信息进行导航。本发明通过多种定位方式实现了准确的导航。

Description

一种车载综合导航方法及装置
技术领域
本发明涉及车载导航技术领域，尤其涉及一种车载综合导航方法及装置。
背景技术
目前，车载导航系统中，车辆在道路网位置的确定主要是通过地图匹配算法，即根据定位模块中获取的位置数据和地图道路网信息利用几何方法、概率统计方法、模式识别方法或人工神经网络方法等，将汽车位置匹配到地图道路上的相应位置。导航的精确度取决于位置数据的精度及地图匹配的精度。当汽车处于道路两旁高楼林立、树木遮挡严重，且道路交错的环境时，由于获取汽车位置数据的精度大大降低，导致将汽车位置匹配到地图上的错误位置，导航系统根据这个错误位置进行路径规划、导航，给出错误的导航指引信息，极大地降低了产品的可靠性和实用性。
发明内容
本发明提供一种车载综合导航方法及装置，旨在解决现有技术中的缺陷，实现准确的导航。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
本发明一方面提供一种车载综合导航方法，包括：
S10.车载终端与移动终端建立通讯连接；
S20.车载终端获取当前位置信息，判断当前路段是否已进入市区，是则进入下一步；
S30.车载终端检测当前定位误差E是否高于阈值E0，是则发送定位请求给移动终端；
S40.移动终端发送定位请求给服务器，获取第一位置信息发送给车载终端；
S50.车载终端根据所述第一位置信息修正当前的位置信息，获得第二位置信息；
S60.车载终端获取车辆前方的实景路段图像；
S70.车载终端获取车辆前方路段的车道信息及车辆所处的实际车道；
S80.根据所述车道信息及车辆所处的实际车道修正第二位置信息，获得第三位置信息；
S90.根据第三位置信息进行导航。
具体地，所述E＝α*HDOP+β，其中HDOP为GPS的水平精度因子，α、β是通过标定获得的常数。
具体地，所述E0＝3。
具体地，所述α、β的标定步骤如下：
S301.在开阔空域的固定点进行定位坐标采集，并获取其对应的HDOP和卫星数目；
S302.筛选HDOP为1的定位坐标，计算其平均值，作为实际定位坐标；
S303.计算所述采集到的定位坐标到实际定位坐标的距离；
S304.获得定位误差E与HDOP的关系式。
具体地，所述道路的车道数目确定过程包括：
S701.将获取的实景路段图像进行预处理；
S702.对车道线的边缘进行检测；
S703.车道线识别。
具体地，所述步骤S701包括：
S7011.确定车道线检测区域；
S7012.获取所述车道线检测区域的彩色图像；
S7013.对所获取的彩色图像进行灰度化处理；
S7014.采用中值滤波法对灰度化处理后的图像进行去噪。
具体地，所述步骤S702包括：
S7021.将图像最左上角作为遍历起点；
S7022.在找到线条的起始有效像素后，以所述有效像素为中心采用八邻域搜索方式寻找下一个有效像素；
S7023.将搜索到的有效像素点的图像坐标存入到预设的表中，直至将所述线条搜索完毕；
S7024.开始搜索下一条线条的起始有效像素，直至将整幅图像遍历完成。
具体地，所述步骤S703包括：
通过Hough变换检测去掉无用边缘后的图像中的直线，根据直线在图像所处的位置与直线斜率来确定车道线。
本发明另一方面提供一种车载综合导航装置，包括图像获取模块，设置在车载终端中的定位模块、数据解析模块、位置判断模块、误差判断模块、网络定位模块、车道识别模块、位置修正模块、导航模块、第一连接模块，以及设置在移动终端中的第二连接模块、位置获取模块；
所述图像获取模块，用于获取车辆前方的实景路段图像；
所述定位模块，用于获取卫星定位数据；
所述数据解析模块，用于对卫星定位数据进行解析；
所述位置判断模块，用于根据卫星定位数据及导航地图对当前位置做出判断；
所述误差判断模块，用于判断当前定位误差是否高于阈值；
所述网络定位模块，用于当所述定位误差高于阈值时通过网络数据进行定位；
所述车道识别模块，用于对当前车道进行识别；
所述位置修正模块，用于根据网络定位数据及车道线信息进行位置修正；
所述导航模块，用于根据当前位置及目的地信息进行路径引导；
所述第一连接模块，用于与移动终端建立通讯连接；
所述第二连接模块，用于与车载终端建立通讯连接；
所述位置获取模块，用于通过网络数据获取当前位置信息。
本发明的有益效果在于：本发明通过判断定位误差，当定位误差大于阈值时，通过网络数据获取定位信息并对当前位置信息进行第一次定位修正，再通过车道线识别获取当前车道及辆所处的实际车道，对第一定位修正后的位置信息进行第二次修正，获得当前准确的位置信息，实现了提高导航准确度的效果。
附图说明
图1是本发明的车载综合导航装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
本发明的实施例一方面提供一种车载综合导航方法，包括：
步骤10.车载终端与移动终端建立通讯连接。
在具体实施时，车载终端与移动终端可以通过有线的方式(例如USB)，也可以通过无线的方式(例如Wi-Fi、蓝牙)建立通讯连接，交换数据。在本实施例中，优选采用蓝牙的连接方式，成本经济。
步骤20.车载终端获取当前位置信息，判断当前路段是否已进入市区，是则进入下一步。
在具体实施时，可以通过GPS模块或者北斗模块获取当前位置信息，并通过导航地图判断当前位置是否已进入市区范围内，因为通常只有在市区才会出现高楼林立从而影响GPS信号质量的情况。
步骤30.车载终端检测当前定位误差E是否高于阈值E0，是则发送定位请求给移动终端。
设定位误差为E，E＝α*HDOP+β，其中HDOP为GPS的水平精度因子，α、β是通过标定获得的常数，具体标定步骤如下：
步骤301.在开阔空域的固定点进行定位坐标采集，并获取其对应的HDOP和卫星数目。
步骤302.筛选HDOP为1的定位坐标，计算其平均值，作为实际定位坐标。
步骤303.计算所述采集到的定位坐标到实际定位坐标的距离。
步骤304.获得定位误差E与HDOP的关系式。
HDOP可以通过GPS定位模块输出的NMEA-0183协议数据来获取。
具体地，所述E0＝3。
步骤40.移动终端发送定位请求给服务器，获取第一位置信息发送给车载终端。
所述服务器可以是LBS服务器，移动终端可以通过LBS服务器获得自身的第一位置信息，但是由于精度所限，一般其误差在10-50m左右。
步骤50.车载终端根据所述第一位置信息修正当前的位置信息，获得第二位置信息。
车载终端根据第一位置信息修正当前的位置信息而得到的第二位置信息精度较低，有可能导致车辆位置出现在马路对面或者临近车道，从而出现导航错误。
步骤60.车载终端获取车辆前方的实景路段图像。
在具体实施时，可以通过设置在车辆前部的摄像头来拍摄所述车辆前方的实景路段图像。
步骤70.车载终端获取车辆前方路段的车道信息及车辆所处的实际车道。
在具体实施时，可根据车辆前方路段的实景路段图像，通过车道线边沿检测获取车道信息，所述车道信息包括道路的车道数目。
具体地，所述道路的车道数目确定过程包括：
步骤701.将获取的实景路段图像进行预处理。
具体地，包括如下步骤：
步骤7011.确定车道线检测区域。
车道线检测区域主要是获取实景路段图像的下半部分，即车辆引擎盖上部和道路消失水平面之间的道路图像。
步骤7012.获取所述车道线检测区域的彩色图像。
步骤7013.对所获取的彩色图像进行灰度化处理。
步骤7014.采用中值滤波法对灰度化处理后的图像进行去噪。
步骤702.对车道线的边缘进行检测。
具体地，包括如下步骤：
步骤7021.将图像最左上角作为遍历起点。
步骤7022.在找到线条的起始有效像素后，以所述有效像素为中心采用八邻域搜索方式寻找下一个有效像素。
步骤7023.将搜索到的有效像素点的图像坐标存入到预设的表中，直至将所述线条搜索完毕。
步骤7024.开始搜索下一条线条的起始有效像素，直至将整幅图像遍历完成。
步骤703.车道线识别。
具体地，通过Hough变换检测去掉无用边缘后的图像中的直线，根据直线在图像所处的位置与直线斜率来确定车道线。
步骤704.根据车道线计算道路的车道数目。
步骤80.根据所述车道信息及车辆所处的实际车道修正第二位置信息，获得第三位置信息。
通过车道识别来确定车辆所处的具体车道位置，从而将车辆在导航地图上的位置进行修正，从而达到精确定位的目的。
步骤90.根据第三位置信息进行导航。
如图1所示，本发明另一方面提供一种车载综合导航装置，包括图像获取模块，设置在车载终端中的定位模块、数据解析模块、位置判断模块、误差判断模块、网络定位模块、车道识别模块、位置修正模块、导航模块、第一连接模块，以及设置在移动终端中的第二连接模块、位置获取模块；
所述图像获取模块，用于获取车辆前方的实景路段图像；
所述定位模块，用于获取卫星定位数据；
所述数据解析模块，用于对卫星定位数据进行解析；
所述位置判断模块，用于根据卫星定位数据及导航地图对当前位置做出判断；
所述误差判断模块，用于判断当前定位误差是否高于阈值；
所述网络定位模块，用于当所述定位误差高于阈值时通过网络数据进行定位；
所述车道识别模块，用于对当前车道进行识别；
所述位置修正模块，用于根据网络定位数据及车道线信息进行位置修正；
所述导航模块，用于根据当前位置及目的地信息进行路径引导；
所述第一连接模块，用于与移动终端建立通讯连接；
所述第二连接模块，用于与车载终端建立通讯连接；
所述位置获取模块，用于通过网络数据获取当前位置信息。
本发明的车载综合导航装置的工作过程为：
首先，车载终端与移动终端通过第一连接模块、第二连接模块建立通讯连接。第一连接模块、第二连接模块是类型匹配的模块，既可以是有线连接模块，例如USB，也可以是无线连接模块，例如Wi-Fi、蓝牙，在本实施例中，优选采用蓝牙模块。
定位模块通过接收卫星信号，获取卫星定位数据，数据解析模块通过对对卫星定位数据进行解析获得当前位置信息，位置判断模块通过导航模块匹配的结果判断当前路段是否已进入市区，是则通过误差判断模块判断当前定位误差是否高于阈值E0，是则通知网络定位模块通过第一连接模块发送网络定位请求给移动终端。
移动终端的第二连接模块接收到所述网络定位请求后，发送给位置获取模块，通过网络数据获取第一位置信息，并返回给车载终端的网络定位模块，位置修正模块根据所述第一位置信息修正当前的位置信息，获得第二位置信息。
然后，图像获取模块获取车辆前方的实景路段图像，传送给车道识别模块进行车道线识别，获取车辆前方路段的车道信息及车辆所处的实际车道，位置修正模块根据所述车道信息及车辆所处的实际车道修正第二位置信息，获得第三位置信息。
最后，导航模块根据第三位置信息进行导航。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种车载综合导航方法，其特征在于，包括：
S10.车载终端与移动终端建立通讯连接；
S20.车载终端获取当前位置信息，判断当前路段是否已进入市区，是则进入下一步；
S30.车载终端检测当前定位误差E是否高于阈值E0，是则发送定位请求给移动终端；
S40.移动终端发送定位请求给服务器，获取第一位置信息发送给车载终端；
S50.车载终端根据所述第一位置信息修正当前的位置信息，获得第二位置信息；
S60.车载终端获取车辆前方的实景路段图像；
S70.车载终端获取车辆前方路段的车道信息及车辆所处的实际车道；
S80.根据所述车道信息及车辆所处的实际车道修正第二位置信息，获得第三位置信息；
S90.根据第三位置信息进行导航。
2.根据权利要求1所述的车载综合导航方法，其特征在于，所述E＝α*HDOP+β，其中HDOP为GPS的水平精度因子，α、β是通过标定获得的常数。
3.根据权利要求1所述的车载综合导航方法，其特征在于，所述E0＝3。
4.根据权利要求2所述的车载综合导航方法，其特征在于，所述α、β的标定步骤如下：
S301.在开阔空域的固定点进行定位坐标采集，并获取其对应的HDOP和卫星数目；
S302.筛选HDOP为1的定位坐标，计算其平均值，作为实际定位坐标；
S303.计算所述采集到的定位坐标到实际定位坐标的距离；
S304.获得定位误差E与HDOP的关系式。
5.根据权利要求1所述的车载综合导航方法，其特征在于，所述获取车辆前方路段的车道信息包括：
S701.将获取的实景路段图像进行预处理；
S702.对车道线的边缘进行检测；
S703.车道线识别。
6.根据权利要求5所述的车载综合导航方法，其特征在于，所述步骤S701包括：
S7011.确定车道线检测区域；
S7012.获取所述车道线检测区域的彩色图像；
S7013.对所获取的彩色图像进行灰度化处理；
S7014.采用中值滤波法对灰度化处理后的图像进行去噪。
7.根据权利要求5所述的车载综合导航方法，其特征在于，所述步骤S702包括：
S7021.将图像最左上角作为遍历起点；
S7022.在找到线条的起始有效像素后，以所述有效像素为中心采用八邻域搜索方式寻找下一个有效像素；
S7023.将搜索到的有效像素点的图像坐标存入到预设的表中，直至将所述线条搜索完毕；
S7024.开始搜索下一条线条的起始有效像素，直至将整幅图像遍历完成。
8.根据权利要求5所述的车载综合导航方法，其特征在于，所述步骤S703包括：
通过Hough变换检测去掉无用边缘后的图像中的直线，根据直线在图像所处的位置与直线斜率来确定车道线。
9.一种车载综合导航装置，其特征在于，包括图像获取模块，设置在车载终端中的定位模块、数据解析模块、位置判断模块、误差判断模块、网络定位模块、车道识别模块、位置修正模块、导航模块、第一连接模块，以及设置在移动终端中的第二连接模块、位置获取模块；
所述图像获取模块，用于获取车辆前方的实景路段图像；
所述定位模块，用于获取卫星定位数据；
所述数据解析模块，用于对卫星定位数据进行解析；
所述位置判断模块，用于根据卫星定位数据及导航地图对当前位置做出判断；
所述误差判断模块，用于判断当前定位误差是否高于阈值；
所述网络定位模块，用于当所述定位误差高于阈值时通过网络数据进行定位；
所述车道识别模块，用于对当前车道进行识别；
所述位置修正模块，用于根据网络定位数据及车道线信息进行位置修正；
所述导航模块，用于根据当前位置及目的地信息进行路径引导；
所述第一连接模块，用于与移动终端建立通讯连接；
所述第二连接模块，用于与车载终端建立通讯连接；
所述位置获取模块，用于通过网络数据获取当前位置信息。
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