CN106643760A - 车辆导航系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆导航领域技术领域，具体涉及一种车辆导航系统及方法。本发明提供了一种的车辆导航系统及方法，其中的系统包括：路面信息获取模块，用于实时获取车辆途经路径的路面信息以及与路面信息相关的位置信息；通信模块，用于将实时路面信息以及与路面信息相关的位置信息传输到导航服务器，服务器分析运算模型根据获取的实时路面信息以及与路面信息相关的位置信息进行分析运算，生成路面导航信息，并向途径其他车辆预警；导航处理模块，用于获取导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息；导航显示模块，用于实时显示导航信息。利用本发明能够实时搜集路面病害及突发状况，并向其他车辆实时预警、向道路管养部门实时报警。

Description

车辆导航系统及方法

技术领域

本发明涉及车辆导航技术领域，具体涉及一种车辆导航系统及方法。

背景技术

当前汽车导航软件可对路线进行规划，并反应道路拥堵情况、红绿灯、测速拍照等信息。但是，对以下路面病害及突发状况并不能及时反馈。如：1、道路病害，如坑槽(雨后可能突发)、井盖沉陷、桥头跳车、桥梁伸缩缝变形；2、道路突发情况，如车辆掉落异物。这些路面病害及突发状况，如驾驶员不能提前发现，则车辆经过时容易大幅度颠簸，或驾驶员紧急制动、避让，造成车辆事故。

另一方面，我国目前道路管养体系中，对路面病害及突发状况并无实时预警系统，以上状况发生时，道路管养部门亦不能及时发现、处理，影响道路养护效率。

因此，为解决上述问题，本发明提出一种车辆导航系统及方法，可以实时检测路面病害及突发状况，并对其他车辆实施预警，以及向道路管养部门实时保修。

发明内容

针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种的车辆导航系统，包括：路面信息获取模块，用于实时获取车辆途经路径的路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息，其中，所述路面信息包括路面病害、突发状况以及车辆因路面病害及突发状况导致的颠簸、紧急制动、变向；

通信模块，用于将所述路面信息获取模块获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息传输到导航服务器，所述导航服务器通过服务器分析运算模型根据获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息进行分析运算，诊断路面病害及突发状况，生成路面导航信息，并向途径其他车辆预警；

导航处理模块，用于获取所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息，并以画面展示或语音提醒方式反馈至导航显示模块上；

所述导航显示模块，用于实时显示所述导航处理模块反馈的导航信息，以实现对车辆驾驶员实时预警。

本发明车辆导航系统能够可以实时搜集路面病害及突发状况，并向其他车辆实时预警、向道路管养部门实时报警。

进一步地，所述路面信息获取模块包括陀螺仪和三轴传感器，其中，所述路面信息获取模块通过调取所述陀螺仪和三轴传感器的数据，选取其中突发、异常的峰值数据，通过算法去干扰，判断是否属于异常状态，并将此状态信息及其位置信息传输至所述导航服务器。

进一步地，所述服务器分析运算模型包括实时评估模型和综合评估模型；其中，

所述实时评估模型，用于对车辆传输来的路面信息实时运算，诊断路面病害及突发状况；

所述综合评估模型，用于对途径的路面病害及突发状况实时综合评估，提供该路段的维修建议。

进一步地，所述实时评估模型的原理为：根据导航硬件的震动、紧急制动状态及所述导航硬件的震动、紧急制动状态的位置信息，分析周期内某位置点的路面状态信息的发生次数，若超过阈值，则判定该位置有路面病害或突发状况；其中，

所述路面病害或突发状况包括坑槽、较深车辙、井盖沉陷、桥头跳车、路面异物五种类别，每种类别分别对应所述导航硬件的震动或者紧急制动状态。

进一步地，所述综合评估模型的原理为：对路面平整度分为优、良、中、差四个等级；统计某路段周期内路面病害或突发状况的出现频次，对其实施等级评估，并提供该路段的维修建议。

进一步地，所述导航处理模块包括：

位置确定单元，用于确定当前车辆的位置信息；

接收单元，用于接收所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息；

发送单元，用于将所述导航信息以画面展示或语音提醒方式发送至所述导航显示模块。

本发明还提供了一种的车辆导航方法，包括：

向导航服务器发送导航请求；

获取所述导航服务器根据所述导航请求返回的路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息，其中，所述路面信息包括路面病害、突发状况以及车辆因路面病害及突发状况导致的颠簸、紧急制动、变向；

将获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息传输到导航服务器，所述导航服务器通过服务器分析运算模型根据获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息进行分析运算，诊断路面病害及突发状况，生成路面导航信息，并向途径其他车辆预警；

将所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息，以画面展示或语音提醒方式反馈，以实现对车辆驾驶员实时预警。

进一步地，在获取所述导航服务器根据所述导航请求返回的路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息的过程中，

通过调取陀螺仪和三轴传感器的数据，选取其中突发、异常的峰值数据，通过算法去干扰，判断是否属于异常状态，并将此状态信息及其位置信息传输至所述导航服务器。

进一步地，所述服务器分析运算模型，对车辆传输来的路面信息进行实时运算，诊断路面病害及突发状况，并对一个周期内，某路段内的路面病害及突发状况实时综合评估，提供该路段的维修建议；其中，

所述服务器分析运算模型包括实时评估模型和综合评估模型。

进一步地，所述实时评估模型的原理为：根据导航硬件的震动、紧急制动状态及所述导航硬件的震动、紧急制动状态的位置信息，分析周期内某位置点的路面状态信息的发生次数，若超过阈值，则判定该位置有路面病害或突发状况；其中，

所述路面病害或突发状况包括坑槽、较深车辙、井盖沉陷、桥头跳车、路面异物五种类别，每种类别分别对应所述导航硬件的震动或者紧急制动状态。

进一步地，所述综合评估模型的原理为：对路面平整度分为优、良、中、差四个等级；统计某路段周期内路面病害或突发状况的出现频次，对其实施等级评估，并提供该路段的维修建议。

进一步地，在将所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息，以画面展示或语音提醒方式反馈的过程中，

首先确定当前车辆的位置信息；

然后接收所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息；

并将接受到的所述导航信息以画面展示或语音提醒方式发送至所述导航显示器。

采用上述技术方案，包括以下有益技术效果：

1)本发明含有对道路路病、突发状况数据收集、分析及预警的智能车辆导航系统、导航方法，及硬件。

2)本发明可以有效帮助驾驶员及时避让路面病害及应对突发状况，减少车祸发生。

3)本发明还可以向道路管养部门提供路面实时状况与较长周期内的综合评估，帮助其提高路面管养效。

附图说明

图1为本发明车辆导航系统逻辑结构示意图一；

图2为本发明车辆导航系统逻辑结构示意图二；

图3为本发明车辆导航方法流程示意图；

图4为本发明车辆导航方法流程结构简图。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种的车辆导航系统100，包括路面信息获取模块110、通信模块120、导航处理模块130和导航显示模块140。其中，路面信息获取模块110，用于实时获取车辆途经路径的路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息，其中，所述路面信息包括路面病害、突发状况以及车辆因路面病害及突发状况导致的颠簸、紧急制动、变向；

通信模块120，用于将所述路面信息获取模块获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息传输到导航服务器，所述导航服务器通过服务器分析运算模型根据获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息进行分析运算，诊断路面病害及突发状况，生成路面导航信息，并向途径其他车辆预警；

导航处理模块130，用于获取所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息，并以画面展示或语音提醒方式反馈至导航显示模块上；

导航显示模块140，用于实时显示所述导航处理模块反馈的导航信息，以实现对车辆驾驶员实时预警。

本发明车辆导航系统能够可以实时搜集路面病害及突发状况，并向其他车辆实时预警、向道路管养部门实时报警。

图2示出了根据本发明车辆导航系统的详细逻辑结构。如图2所示，路面信息获取模块110包括陀螺仪111和三轴传感器112。通信模块120中包含服务器分析运算模型121，其中，服务器分析运算模型121包括实时评估模型1211和综合评估模型1212。导航处理模块130包括位置确定单元131、接收单元132和发送单元133。

具体地，路面信息获取模块110通过调取陀螺仪111和三轴传感器112的数据，选取其中突发、异常的峰值数据，通过算法去干扰，判断是否属于异常状态，并将此状态信息及其位置信息传输至导航服务器。其中，判断是否属于异常，如果判断属于异常状态，则传输至服务器；如果判断不属于异常状态，则就不用传输至服务器。

通信模块120将车辆获取的路面信息(车辆因路面病害及突发状况导致的颠簸、紧急制动、变向)以及与其相关的位置信息发送给导航服务器，使导航服务器根据至少一辆车获取的信息实时模型分析运算，诊断路面病害及突发状况，并向其他途经车辆预警。

其中，服务器分析运算模型121为设计的一种算法，对使用该软件的导航车辆传来的信息实时运算，诊断路面病害及突发状况；对一个周期如一个月内，某段道路内路面病害及突发状况实时综合评估，提供该路段的维修建议。也就是说，服务器分析运算模型121包括实时评估模型1211和综合评估模型1212；其中，实时评估模型1211，用于对车辆传输来的路面信息实时运算，诊断路面病害及突发状况；综合评估模型1212，用于对途径的路面病害及突发状况实时综合评估，提供该路段的维修建议。

实时评估模型1211原理为：一、对路面病害或突发状况分类：包括坑槽、较深车辙、井盖沉陷、桥头跳车(沉陷)、路面异物5种类别，其均可对应导航硬件的震动、紧急制动状态，其具体的对应关系可通过试验来校正；

二、基于导航设备上传的导航硬件状态信息(震动、紧急制动)与位置信息，分析周期内(如1小时)某位置点(范围5～10m)的路面状态信息的发生次数，如超过某阈值，则判定该位置有上述5种类别的路面病害或突发状况。对于某位置点“路面异物”的判定，在周期内(如30分钟)路面状态信息不再发生的情况下，则判定该异物已排除。

也就是说，实时评估模型1211的原理为：根据导航硬件的震动、紧急制动状态及所述导航硬件的震动、紧急制动状态的位置信息，分析周期内某位置点的路面状态信息的发生次数，若超过阈值，则判定该位置有路面病害或突发状况；其中，所述路面病害或突发状况包括坑槽、较深车辙、井盖沉陷、桥头跳车、路面异物五种类别，每种类别分别对应所述导航硬件的震动或者紧急制动状态。

服务器分析运算模型的综合评估模型1212的原理为：对路面平整度分为优、良、中、差4个等级；统计某路段较长周期内(如一季度)路面病害或突发状况的出现频次，对其实施等级评估。

在本发明的实施例中，导航处理模块130包括：位置确定单元131，用于确定当前车辆的位置信息；接收单元132，用于接收所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息；发送单元133，用于将所述导航信息以画面展示或语音提醒方式发送至所述导航显示模块。

综上所述，在本发明的车辆导航系统含有对道路路病、突发状况数据收集、分析及预警，路面信息获取模块110，可以收集和识别导航过程中的导航硬件的震动、制动信息。

路面信息获取模块110的陀螺仪111或三轴传感器112输出震动波形，识别其非规律性震动波形，判断为异常，结合导航处理模块130中的位置确定单元131的位置信息，通过通信模块120上传至导航服务器。

导航服务器通过对多辆车载导航上传的信息，对某位置做出路病判断，并发送给其他途经车辆。

当前车辆同时通过通信模块120的接收单元132，获取导航服务器根据其他车辆所作出的路病判断，再通过导航显示模块140对驾驶员实时预警。

与上述系统相对应，本发明还提供一种车辆导航方法，图3示出了根据本发明实施例的车辆导航方法流程。

如图3所示，本发明提供的车辆导航方法，包括：

S310：向导航服务器发送导航请求；

S320：获取所述导航服务器根据所述导航请求返回的路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息，其中，所述路面信息包括路面病害、突发状况以及车辆因路面病害及突发状况导致的颠簸、紧急制动、变向；

S330：将获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息传输到导航服务器，所述导航服务器通过服务器分析运算模型根据获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息进行分析运算，诊断路面病害及突发状况，生成路面导航信息，并向途径其他车辆预警；

S340：将导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息，以画面展示或语音提醒方式反馈，以实现对车辆驾驶员实时预警。

在步骤S320中，在获取所述导航服务器根据所述导航请求返回的路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息的过程中，通过调取陀螺仪和三轴传感器的数据，选取其中突发、异常的峰值数据，通过算法去干扰，判断是否属于异常状态，并将此状态信息及其位置信息传输至所述导航服务器。

在步骤S330中，服务器分析运算模型，对车辆传输来的路面信息进行实时运算，诊断路面病害及突发状况，并对一个周期内，某路段内的路面病害及突发状况实时综合评估，提供该路段的维修建议。

在本发明的实施例中，服务器分析运算模型包括实时评估模型和综合评估模型。

实时评估模型的原理为：根据导航硬件的震动、紧急制动状态及所述导航硬件的震动、紧急制动状态的位置信息，分析周期内某位置点的路面状态信息的发生次数，若超过阈值，则判定该位置有路面病害或突发状况；其中，路面病害或突发状况包括坑槽、较深车辙、井盖沉陷、桥头跳车、路面异物五种类别，每种类别分别对应所述导航硬件的震动或者紧急制动状态。

综合评估模型的原理为：对路面平整度分为优、良、中、差四个等级；统计某路段周期内路面病害或突发状况的出现频次，对其实施等级评估，并提供该路段的维修建议。

在步骤S340中，在将所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息，以画面展示或语音提醒方式反馈的过程中，首先确定当前车辆的位置信息；然后接收所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息；并将接受到的所述导航信息以画面展示或语音提醒方式发送至所述导航显示器。

在本发明图4所示实施例中，导航服务器接收任意时间段内，任意路段，所有车辆上传的路面信息。

设计识别标准的模型为：某时间段T内，某地点D(范围5～10m)，连续经过N辆车，其中M辆上传的路面信息存在异常，如M/N＞阈值，则判定该地点D处存在路病或突发状态。

导航服务器将次判定发送给其他途经车辆。

导航服务器计算某时间段内S内，某路段d1—d2(若干km)内，有Q数个地点存在路病或突发状态，根据Q的范围，对该路段实时等级评定，并向道路管养部门开放此数据，提供管养建议。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的车辆导航系统及方法，可有效帮助驾驶员及时避让路面病害及应对突发状况，减少车祸发生。同时，向道路管养部门提供路面实时状况与较长周期内的综合评估，帮助其提高路面管养效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆导航系统，其特征在于，包括：

路面信息获取模块，用于实时获取车辆途经路径的路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息，其中，所述路面信息包括路面病害、突发状况以及车辆因路面病害及突发状况导致的颠簸、紧急制动、变向；

通信模块，用于将所述路面信息获取模块获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息传输到导航服务器，所述导航服务器通过服务器分析运算模型根据获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息进行分析运算，诊断路面病害及突发状况，生成路面导航信息，并向途径其他车辆预警；

导航处理模块，用于获取所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息，并以画面展示或语音提醒方式反馈至导航显示模块上；

所述导航显示模块，用于实时显示所述导航处理模块反馈的导航信息，以实现对车辆驾驶员实时预警。

2.根据权利要求1所述的车辆导航系统，其特征在于，

所述路面信息获取模块包括陀螺仪和三轴传感器，其中，所述路面信息获取模块通过调取所述陀螺仪和三轴传感器的数据，选取其中突发、异常的峰值数据，通过算法去干扰，判断是否属于异常状态，并将此状态信息及其位置信息传输至所述导航服务器。

3.根据权利要求1所述的车辆导航系统，其特征在于，

所述服务器分析运算模型包括实时评估模型和综合评估模型；其中，所述实时评估模型，用于对车辆传输来的路面信息实时运算，诊断路面病害及突发状况；

所述综合评估模型，用于对途径的路面病害及突发状况实时综合评估，提供该路段的维修建议。

4.根据权利要求3所述的车辆导航系统，其特征在于，

所述实时评估模型的原理为：根据导航硬件的震动、紧急制动状态及所述导航硬件的震动、紧急制动状态的位置信息，分析周期内某位置点的路面状态信息的发生次数，若超过阈值，则判定该位置有路面病害或突发状况；其中，

所述路面病害或突发状况包括坑槽、较深车辙、井盖沉陷、桥头跳车、路面异物五种类别，每种类别分别对应所述导航硬件的震动或者紧急制动状态。

5.根据权利要求3所述的车辆导航系统，其特征在于，

所述综合评估模型的原理为：对路面平整度分为优、良、中、差四个等级；统计某路段周期内路面病害或突发状况的出现频次，对其实施等级评估，并提供该路段的维修建议。

6.根据权利要求1所述的车辆导航系统，其特征在于，

所述导航处理模块包括：

位置确定单元，用于确定当前车辆的位置信息；

接收单元，用于接收所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息；

发送单元，用于将所述导航信息以画面展示或语音提醒方式发送至所述导航显示模块。

7.一种车辆导航方法，其特征在于，包括：

向导航服务器发送导航请求；

获取所述导航服务器根据所述导航请求返回的路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息，其中，所述路面信息包括路面病害、突发状况以及车辆因路面病害及突发状况导致的颠簸、紧急制动、变向；

将获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息传输到导航服务器，所述导航服务器通过服务器分析运算模型根据获取的实时路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息进行分析运算，诊断路面病害及突发状况，生成路面导航信息，并向途径其他车辆预警；

将所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息，以画面展示或语音提醒方式反馈，以实现对车辆驾驶员实时预警。

8.根据权利要求7所述的车辆导航方法，其特征在于，

在获取所述导航服务器根据所述导航请求返回的路面信息以及与所述路面信息相关的位置信息的过程中，

通过调取陀螺仪和三轴传感器的数据，选取其中突发、异常的峰值数据，通过算法去干扰，判断是否属于异常状态，并将此状态信息及其位置信息传输至所述导航服务器。

9.根据权利要求7所述的车辆导航方法，其特征在于，

所述服务器分析运算模型，对车辆传输来的路面信息进行实时运算，诊断路面病害及突发状况，并对一个周期内，某路段内的路面病害及突发状况实时综合评估，提供该路段的维修建议；其中，

所述服务器分析运算模型包括实时评估模型和综合评估模型。

10.根据权利要求7所述的车辆导航方法，其特征在于，

在将所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息，以画面展示或语音提醒方式反馈的过程中，

首先确定当前车辆的位置信息；

然后接收所述导航服务器诊断的路面病害及突发状况的导航信息；

并将接受到的所述导航信息以画面展示或语音提醒方式发送至所述导航显示器；

所述实时评估模型的原理为：根据导航硬件的震动、紧急制动状态及所述导航硬件的震动、紧急制动状态的位置信息，分析周期内某位置点的路面状态信息的发生次数，若超过阈值，则判定该位置有路面病害或突发状况；其中，

所述路面病害或突发状况包括坑槽、较深车辙、井盖沉陷、桥头跳车、路面异物五种类别，每种类别分别对应所述导航硬件的震动或者紧急制动状态；

所述综合评估模型的原理为：对路面平整度分为优、良、中、差四个等级；统计某路段周期内路面病害或突发状况的出现频次，对其实施等级评估，并提供该路段的维修建议。