一种车道级导航方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车联网领域，具体涉及一种车道级导航方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前导航系统主要用于为出行者提供出行前路径规划与出行中路径实时引导，部分导航系统可提供实时路况、道路限速信息与闯红灯抓拍等静态警告信息。现有导航系统主要目的仍为缩短旅行时间、提高出行者出行效率，所提供的安全预警信息非常有限，且均为附属功能。然而，随着车联网与智能车的快速发展，人、车、路三者联系愈加密切，出行安全也将成为导航系统需要考量的另一重要因素。
[0003]由于定位精度不足、地图精度不够高，现有导航系统在关键路口与汇流区，采用局部放大图方式引导车辆进入正确车道，然而通知车主变换车道的语音提示相对滞后，经常出现驶过路口后才收到语音提示(尤其在高速行驶时与复杂路口)，无法为出行者提供精准的导航。
[0004]现有导航系统所提供的导航路径为道路级路径，不能结合车道状态信息优化导航路径，提供车道级路径导航。已知的车道定位方法为GPS与视频识别组合方式，利用GPS实现道路定位，利用视频方式判别所属车道，然而视频方式易受天气与道路标线等外在因素影响。
【发明内容】
[0005]为解决现有的车道定位方法易受天气与道路标线等外在因素影响，定位精度不足、地图精度不够高导致语音提示相对滞后的问题，本发明提出一种车道级导航方法及系统。
[0006]本发明提供的一种车道级导航方法，对车辆及所在路段进行高精度定位，所述高精度定位精度不低于厘米级，其特征在于，该方法包括以下步骤:
S20:根据道路信息与路况信息为车辆规划导航路径；
S21:实时监测所述车辆与导航路径上行驶方向的最近一支路口的距离是否小于或等于预设值;是则，执行步骤S22;否则，继续执行步骤S21;
S22:进行车道匹配；
S23:判断所述车辆是否在正确车道，所述正确车道为所述导航路径上导航中心规划的行驶车道;是则，转回执行步骤S21;否则，执行步骤S24;及
S24:规划路线引导车辆驶入正确车道，待经过该支路口后，转回执行步骤S21。
[0007]进一步的，所述步骤S22的车道匹配方法包括:
S30:获取所述车辆的实时位置坐标A、导航装置安装偏差B和车辆行驶方向C，所述导航装置安装偏差B为安装在所述车辆上的导航装置的位置与所述车辆行驶方向C相同方向上的车辆中线的偏差；
S31:侦测所述车辆所在路段是否有车道地图数据;若否，执行步骤S32; S32:获取所述车辆所在路段的道路边界D=[D1，D2]和宽度W;
S33:获取单车道设计宽度Wl=[Wmin，Wmax]；
S34:计算车道数W/Wmin SNSW/wmin，其中小为整数；
S35:计算车道平均宽度L=W/N和每一车道的边界线；
S36:通过所述车辆的实时位置坐标A、导航装置安装偏差B和车辆行驶方向C来计算出所述车辆中心线处的坐标A’ ；及
S37:利用所述车辆中心线处的坐标A’与所述车辆所在路段的每一车道的边界线，通过空间解析几何方法来确定车辆所在车道。
[0008]进一步的，所述步骤S22的车道匹配方法还包括:
S31:侦测所述车辆所在路段是否有车道地图数据;若是，执行步骤S38; 338:获取所述车辆所在路段的车道数据3=[31，32，33丨511];
S39:通过所述车辆的实时位置坐标A、导航装置安装偏差B和车辆行驶方向C来计算出所述车辆中心线处的坐标Al’ ；及
S40:利用所述车辆中心线处的坐标Al’与所述车辆所在路段的车道数据S，通过空间解析几何方法来确定车辆所在车道。
[0009]进一步的，所述高精度定位是通过传输差分信号的路侧单元与导航装置交互信息来实现的。
[0010]进一步的，所述获取导航装置安装偏差B的方法包括:
所述导航终端启动时，保持所述汽车在某一车道正中间行驶，记录所述车辆行驶轨迹； 提取历史轨迹点拟合成曲线Sa;
计算所述拟合曲线Sa与所属车道左侧边界距离D，所属车道的宽度为V;及计算导航终端安装偏差B=D-V/2。
[0011]本发明还提供的一种车道级导航系统，对车辆及所在路段进行高精度定位，所述高精度定位精度不低于厘米级，其特征在于，所述系统包括:
规划单元，用于根据道路信息与路况信息为车辆规划导航路径；
侦测单元，用于实时监测所述车辆与导航路径上前进方向的最近一支路口的距离是否小于或等于预设值；
匹配单元，用于进行车道匹配；
判断单元，用于判断所述车辆是否在正确车道，所述正确车道为所述导航路径上导航中心规划的行驶车道；
其中，所述规划单元还用于规划路线引导所述车辆驶入正确车道，待经过该支路口后，所述侦测单元继续进行实时侦测。
[0012]进一步的，所述匹配单元进行车道匹配的方法包括:获取所述车辆的实时位置坐标A、导航装置安装偏差B和车辆行驶方向C，所述导航装置安装偏差B为安装在所述车辆上的导航装置的位置与所述车辆行驶方向C相同方向上的车辆中线的偏差;侦测所述车辆所在路段是否有车道地图数据;若否，获取所述车辆所在路段的道路边界D=[D1，D2]和宽度W;获取单车道设计宽度Wl = [Wmin，Wmax]；计算车道数W/Wmin <N< ff/wmin，其中，N为整数;计算车道平均宽度L=W/N和每一车道的边界线;通过所述车辆的实时位置坐标A、导航装置安装偏差B和车辆行驶方向C来计算出所述车辆中心线处的坐标A’；利用所述车辆中心线处的坐标A’与所述车辆所在路段的每一车道的边界线，通过空间解析几何方法来确定车辆所在车道。
[0013]进一步的，所述匹配单元进行车道匹配的方法包括:获取所述车辆的实时位置坐标A、导航装置安装偏差B和车辆行驶方向C;侦测所述车辆所在路段是否有车道地图数据；若是，获取所述车辆所在路段的车道数据S=[S1，S2，S3…Sn];通过所述车辆的实时位置坐标A、导航装置安装偏差B和车辆行驶方向C来计算出所述车辆中心线处的坐标Al’；利用所述车辆中心线处的坐标Al’与所述车辆所在路段的车道数据S，通过空间解析几何方法来确定车辆所在车道。
[0014]进一步的，所述高精度定位是通过传输差分信号的路侧单元与导航装置交互信息来实现的。
[0015]进一步的，所述匹配单元获取导航装置安装偏差B的方法包括:所述导航终端启动时，保持所述汽车在某一车道正中间行驶，记录所述车辆行驶轨迹;提取历史轨迹点拟合成曲线Sa;计算所述拟合曲线Sa与所属车道左侧边界距离D，所属车道的宽度为V;计算导航终端安装偏差B=D_V/2。
[0016]本发明的有益效果为所述车道级定位方法及系统的定位精度高，能够实时得到车辆所在的车道，实时规划引导车辆进入正确车道，不容易错过应该转向的交叉口。
【附图说明】
[0017]图1为本发明车道级导航系统一实施方式的功能模块图。
[0018]图2为本发明车道级导航方法一实施方式的流程图。
[0019]图3为本发明车道级导航方法的步骤S22的车道匹配方法一实施方式的流程图。
[0020]图4为本发明车道级导航方法及系统的应用图。
【具体实施