CN116105746A - 基于手机定位数据的车道级导航应用算法与软件 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于手机定位数据的车道级导航应用算法与软件，包括：根据手机获取定位数据，所述手机置于所述目标车辆；根据所述定位数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量；获取所述目标车辆当前所处车道的车道宽度；根据所述位置变化量和所述车道宽度，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况，以实现对所述目标车辆的车道定位。本申请提供的方案，可以至少用以解决相关技术中，通过在网联车辆加装高精度定位设备的方式增加了车道级导航实现的成本，不利于车道级导航的普及的技术问题。

Description

基于手机定位数据的车道级导航应用算法与软件

技术领域

本申请涉及交通技术领域，尤其涉及一种基于手机定位数据的车道级导航应用算法与软件。

背景技术

车道级导航能够实现定位精度从道路级进化到车道级别，从而为用户提供更为精细的引导服务，全面提升导航体验。比如说，车道级导航可以通过高精度的方式去还原真实的道路场景，当车辆需要变换车道右转或者左转期间，能把车辆正常行驶车道显示出来。目前，车道级导航在城市内正常导航通常一般不会显示，只有在车辆行驶到城市环线或者高速路出口等一些复杂的地段，车道级导航才会显示出来。

相关技术中，由于车道级导航的实现大多需要依赖高精度定位，因此需要网联车辆额外加装高精度定位设备。然而，发明人发现：通过在网联车辆加装高精度定位设备的方式增加了车道级导航实现的成本，不利于车道级导航的普及。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种基于手机定位数据的车道级导航应用算法与软件，至少用以解决相关技术中，通过在网联车辆加装高精度定位设备的方式增加了车道级导航实现的成本，不利于车道级导航的普及的技术问题。

为实现上述目的，本申请的一些实施例提供了一种车道级导航方法，所述方法包括：根据手机获取定位数据，所述手机置于所述目标车辆；根据所述定位数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量；获取所述目标车辆当前所处车道的车道宽度；根据所述位置变化量和所述车道宽度，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况，以实现对所述目标车辆的车道定位。

本申请的一些实施例还提供了一种云端控制平台，所述平台包括：一个或多个处理器；以及存储有计算机程序指令的存储器，所述计算机程序指令在被执行时使所述处理器执行如上所述的方法。

本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现如上所述的方法。

相较于现有技术，本申请实施例提供的方案中，一方面，本申请可以利用本身就集成于手机中的多种不同的传感器，比如GPS、加速传感器、方向传感器等，再进一步直接利用这些传感器获取的定位数据来进行车道变换的识别，并以此实现对所述目标车辆的车道定位，由于不需要网联车辆额外加装高精度定位设备，因此，可以降低车道级导航实现的成本，更加有利于车道级导航的普及，提升用户的接受度；另一方面，由于本申请具体是结合目标车辆的车道宽度和预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量来进行车道变换的动态识别的，因此，定位的准确性较高。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种车道级导航方法的示例性流程图；

图2为本申请实施例提供的一种应用所述车道级导航方法的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种云端控制平台的示例性结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中使用以下术语。

GNSS，全球导航卫星系统，又称全球卫星导航系统，英文全称Global NavigationSatellite System，是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。

实施例一

本申请实施例提供了一种车道级导航方法，如图1所示，所述方法可以包括如下步骤：

步骤S101，根据手机获取定位数据，所述手机置于所述目标车辆；

步骤S102，根据所述定位数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量；

步骤S103，获取所述目标车辆当前所处车道的车道宽度；

步骤S104，根据所述位置变化量和所述车道宽度，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况，以实现对所述目标车辆的车道定位。

具体地说，所述的手机一般是指智能手机。

可以理解，当今的手机已经相当普及，与相关技术相比，一方面，本申请可以利用本身就集成于手机中的多种不同的传感器，比如GPS、加速传感器、方向传感器等，再进一步直接利用这些传感器获取的定位数据来进行车道变换的识别，并以此实现对所述目标车辆的车道定位，由于不需要网联车辆额外加装高精度定位设备，因此，可以降低车道级导航实现的成本，更加有利于车道级导航的普及，提升用户的接受度；另一方面，由于本申请具体是结合目标车辆的车道宽度和预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量来进行车道变换的动态识别的，因此，定位的准确性较高。

实施例二

在本申请一些实施例中，所述根据手机获取定位数据，可以具体通过集成于所述手机的GNSS模块，根据手机获取定位数据。

具体地说，可以通过集成于所述手机的GNSS模块获取，所述手机的定位数据，所述定位数据可以包括但不限于：经度数据、纬度数据、高程数据、速度数据、航向角数据。

不难发现，本申请实施例提供了根据手机获取定位数据的一种具体的实现方式，有利于本申请提供的方案得以灵活多变地实现。

实施例三

在本申请一些实施例中，所述手机的定位数据至少包括用于表征所述目标车辆的航向角数据、用于表征所述目标车辆的速度数据；

步骤S102，即所述根据所述定位数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量，可以具体为：根据所述航向角数据和所述速度数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量。

进一步地，在本申请一些实施例中，所述根据所述航向角数据和所述速度数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量可以包括如下步骤：

步骤S1021，将所述预设时间范围划分为若干个预设时间间隔；

步骤S1022，根据所述航向角数据和所述速度数据，确定每个预设时间间隔下，所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化距离；

步骤S1023，将所述每个预设时间间隔下，所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化距离进行累加，得到所述预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量。

在一些例子中，在得到所述预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量后，云端控制平台可以根据所述位置变化量和所述车道宽度，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况，以实现对所述目标车辆的车道定位。

进一步地，在本申请一些实施例中，所述根据所述航向角数据和所述速度数据，确定每个预设时间间隔下，所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化距离，具体通过如下公式计算得到：

D_i+1＝sin(α_i+1-α_i)×v_i+1×t

其中，i表示当前时刻，D表示距离，α表示航向角数据，v表示速度数据，t表示每个预设时间间隔。

在一些例子中，所述每个预设时间间隔可以为1秒。

具体地说，在从当前时刻i到下一时刻i+1的过程中，所述目标车辆的航向角发生了变化，假设i＝1，那么航向角的变化为α₂-α₁，所述目标车辆实际行驶的距离为v₂×t，所以可以得到D₂为sin(α₂-α₁)×v₂×t，以此类推，可以得到D₃、D₄……D_i。把所有的D_i累加，即为所述预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量。

实施例四

在本申请一些实施例中，步骤S104，即所述根据所述位置变化量和所述车道宽度，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况可以包括如下步骤：

步骤S1041，计算所述位置变化量和所述车道宽度的比值；

步骤S1042，根据所述比值，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况。

进一步地，在本申请一些实施例中，所述根据所述比值，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况可以包括：

根据所述比值于预设值的范围，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况；其中，不同的所述预设值对应不同的车道。

具体地说，在一些例子中，可以结合所述目标车辆的宽度、所述车道宽度，所述车道包括的车道数量设置所述预设值。

实施例五

在本申请一些实施例中，所述基于手机实现的车道级导航方法还可以包括：在判定所述目标车辆于所述车道的发生变换后，将位置变化量清零，重新执行所述根据所述定位数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量的步骤。这样，通过将位置变化量清零的方式，有利于减轻后续的计算量，提升对所述目标车辆的车道定位效率。

实施例六

本申请实施例提供了一种车道级导航方法的具体应用实例。参见图2所示，一共包括4个车道：

1.默认目标车辆进入道路后，在车道最右侧车道；

2.根据所述航向角数据和所述速度数据，确定每个预设时间间隔下，所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化距离D_i+1：

D_i+1＝sin(α_i+1-α_i)×v_i+1×t

3.将所述每个预设时间间隔下，所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化距离进行累加，得到所述预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量∑D_i+1：

4.将位置变化量与车道宽度W进行比较，得到比值k：

5.如果0.5≤k＜1.5，表示所述目标车辆向右变道一次；

如果1.5≤k＜2.5，表示所述目标车辆向右变道两次；

如果-1.5≤k＜-0.5，表示所述目标车辆向左变道一次；

如果-2.5≤k＜-1.5，表示所述目标车辆向左变道两次。

6.在所述目标车辆发生车道变化后，所述位置变化量∑D_i+1清零，所述手机重新计算所述位置变化量∑D_i+1并上报。

其中，需要说明的是，由于我国道路是靠右行驶，车辆上路后，一般都是在最右侧的车道行驶。因此，在本例子中，在所述目标车辆右转后，默认所述目标车辆在车道最右侧车道。车辆左转以及掉头后，默认车辆在车道最左侧车道。

此外，本申请实施例还提供了一种云端控制平台，其结构如图3所示，所述平台包括用于存储计算机可读指令的存储器11和用于执行计算机可读指令的处理器12，其中，当该计算机可读指令被该处理器执行时，触发所述处理器执行如上所述的方法。

本申请实施例中的方法和/或实施例可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在该计算机程序被处理单元执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图或框图示出了按照本申请各种实施例的设备、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的针对硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

作为另一方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现前述本申请的多个实施例的方法和/或技术方案的步骤。

在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

此外，本申请实施例还提供了一种计算机程序，所述计算机程序存储于计算机设备，使得计算机设备执行所述控制代码执行的方法。

需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一些实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种车道级导航方法，其特征在于，所述方法包括：

根据手机获取定位数据，所述手机置于所述目标车辆；

根据所述定位数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量；

获取所述目标车辆当前所处车道的车道宽度；

根据所述位置变化量和所述车道宽度，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况，以实现对所述目标车辆的车道定位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据手机获取定位数据包括：

通过集成于所述手机的GNSS模块，根据手机获取定位数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述手机的定位数据至少包括用于表征所述目标车辆的航向角数据、用于表征所述目标车辆的速度数据；

所述根据所述定位数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量，具体为：根据所述航向角数据和所述速度数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述航向角数据和所述速度数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量包括：

将所述预设时间范围划分为若干个预设时间间隔；

根据所述航向角数据和所述速度数据，确定每个预设时间间隔下，所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化距离；

将所述每个预设时间间隔下，所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化距离进行累加，得到所述预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述航向角数据和所述速度数据，确定每个预设时间间隔下，所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化距离，具体通过如下公式计算得到：

D_i+1＝sin(α_i+1-α_i)×v_i+1×t

其中，i表示当前时刻，D表示距离，α表示航向角数据，v表示速度数据，t表示每个预设时间间隔。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述位置变化量和所述车道宽度，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况包括：

计算所述位置变化量和所述车道宽度的比值；

根据所述比值，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述比值，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况包括：

根据所述比值于预设值的范围，判断所述目标车辆于所述车道的变换情况；

其中，不同的所述预设值对应不同的车道。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在判定所述目标车辆于所述车道的发生变换后，将位置变化量清零，重新执行所述根据所述定位数据，确定预设时间范围内所述目标车辆垂直于所述车道的位置变化量的步骤。

9.一种云端控制平台，其特征在于，所述平台包括：

一个或多个处理器；以及

存储有计算机程序指令的存储器，所述计算机程序指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1至8任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器执行以实现如权利要求1至8任意一项所述的方法。

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