随着城市交通的发展，很多城市道路交通已经立体化了，建设了许多高架道路、地下通道和隧道，这些立体交通对城市的车辆快速交通提供了方便。普通的ＧＰＳ车辆导航器无法在立体交通的道路上准确确定车辆在地面道路还是在高架道路或是在地下道路上行驶，无法提供准确的导航服务。本发明专利技术提供的ＧＰＳ车辆导航器通过测量车辆通过匝道前后的大气压力和温度，计算获得车辆通过匝道前后的相对高度差，可以判定车辆是在地面道路上还是高架道路或是地下道路上行驶，可以比较准确的为司机提供导航服务。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术 涉及一种车辆导航装置，其特点可以在立体交通道路(地面道路、高架 道路、地下道路)行驶时判定车辆的具体位置，特别是可以判定车辆是在地面道路还是 在高架道路或是在地下道路上行驶。
技术介绍
目前全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)的使用已经非常普及，GPS可以在全球范围内提供经度、纬度、海拔高度、速度、航向、时间等定位和导 航信息。而目前GPS导航器被越来越多地应用到汽车等地面车辆上，GPS导航器及导航 地图软件引导驾驶员到达目的地。随着城市交通的发展，很多城市道路交通已经立体化了，建设了许多高架道 路，立交桥、地下通道和隧道，这些立体交通对城市的车辆快速交通提供了方便。为了便于描述和理解，本说明书中将高架道路和立交桥等高于地面的道路统称 为高架道路，将地下通道和地下隧道等低于地面的道路统称为地下道路，而连接两个不 同高度道路的路段称为匝道，两个不同高度的道路相对高度较高的称为上层道路，另一 个称为下层道路。由于城市立体道路交通中除了地面道路外，有高架道路，也有地下道路，在道 路高度变化的判断上，从地面道路到高架道路与从地下道路到地面道路是从下层道路到 上层道路，其判断方法是相同的；从高架道路到地面道路与从地面道路到地下道路是从 上层道路到下层道路，其判断方法是相同的，以下描述时以地面道路和高架道路之间交 通为例进行说明，其原理同样适用于地面道路和地下道路之间的交通。GPS接收机通过接收GPS卫星的信号可以得到经度、纬度、速度，还有海拔高 度、航向、时间等定位信息。但普通GPS接收机提供的海拔高度误差往往有几十米， 并且通常导航地图上的道路只有平面的经纬度信息，没有高度信息。实际上，要让导航 地图在所有的道路都标上海拔高度也是不现实的。因此对于城市中的高架道路，普通的 GPS导航器在有高架道路的路段无法判断车辆是在高架道路上还是在高架道路下的地面 道路上。当车辆在有高架道路的路段上行驶时，一些GPS导航地图软件只能假设当时车 辆在地面或高架上行驶。由于GPS导航地图软件的假设有时并不准确，从而影响了 GSP 导航的准确性。很多使用过GPS导航器的司机发现，有时车辆明明在全封闭的高架道路上行 驶，两边没有出口，但GPS导航器有时会引导车辆向左转或向右转，这往往是由于GPS 导航器当时判断车辆是在地面道路上行驶。而有时，车辆在地面道路上行驶，GPS导航 器却按车辆在高架道路上行驶规划线路，影响对车辆的准确导航。一些GPS导航地图软件需要人工确认车辆在地面道路或高架道路上，操作比较 麻烦，会影响驾驶操作，有安全隐患。同一地点的地面道路和高架道路的海拔高度是不同的。海拔高度与大气压力和 大气温度有关。通常海拔高度越高，大气压力就越低，气温也越低。一般来说，我们可 以通过大气压力和大气温度来计算海拔高度，但根据大气压力和温度计算的绝对海拔高 度的精度不足以满足GPS导航器分辨高架道路和地面道路要求，同时要求导航地图对所 有的道路都标上海拔高度的信息也是很困难的。但在同一地段，两个不同高度道路的相 对高度是确定的，这个高度差一般在6米以上。我们可以通过测量大气压力和温度，来 计算上下层道路的相对高度。大气压力与高度的之间关系，用静力学方程从气层底部到顶部进行积分，即得 出压高方程，然后再简化为干空气的大气压力与高度关系的压高公式就可以计算两点的 相对高度。权利要求1.一种车辆导航装置，其特征包括一个全球定位系统(GPS)接收器，通过一个GPS天线接收来自全球定位系统的信 号，获取车辆当前位置的信息大气压力和温度传感器，测量大气压力和温度 一个辅助导航系统，在GPS卫星导航信号被遮蔽时也能对车辆定位 一个控制处理器，处理来自GPS接收机的数据、GPS导航信号被遮蔽时辅助导航系 统的数据、压力和温度传感器的数据、电子地图数据以及导航途径计算，并通过显示单 元和语音系统输出相应的信息一套导航电子地图，包含导航软件和道路的地理信息，以及地名、路名和其他服务 fn息等一个操作机构，由司机进行各类操作一个语音系统，为司机提供语音导航指示。一个显示单元，用于显示地图信息、道路和车辆位置信息。2.如权利要求1所述的车辆导航装置，其特征包括大气压力和温度传感器在下层道路与上层道路连接的匝道前后，分别测量大气压力 和温度，根据两点的大气压力和温度；导航电子地图软件计算相应的道路高度差，判断 车辆是在下层道路上或是在上层道路上。3.如权利要求1所述的车辆导航装置，其特征包括导航电子地图不仅有相关道路的经纬度等平面地理信息，还有 在连接下层道路与上层道路的匝道前，有一个测量大气压力和温度的区域； 在连接下层道路与上层道路的匝道后，有一个测量大气压力和温度的区域； 电子地图提供连接下层道路与上层道路之间匝道的高度参数H。 下层道路是指立体相通的两条道路中相对高度较低的道路，上层是相对高度较高的 道路，这两条道路可以是地面道路，高架道路，高架桥，地下通道，隧道之间的组合。4.一种通过判断车辆在下层道路或上层道路的方法，其特征是包括以下步骤电子导航地图在连接下层道路与上层道路的匝道前设定一个区域，车辆到达这个区 域内，测量大气压力Pl和温度Tl ；电子导航地图在连接下层道路与上层道路的匝道后设定一个区域，车辆到达这个区 域内，测量大气压力P2和温度T2 ；根据压高公式，计算车辆在这两个位置的相对高度，如果计算的得到相对高度小于 一个此段匝道的高度参数H，就判定车辆是在下层道路上；如果计算的得到相对高度大 于等于一个此段匝道的高度参数H，就判定车辆在上层道路上。5.如权利要求1和权利要求3所述的电子地图，其特征包括电子地图对立体的交通道路，采取分层标记，以区别不同高度的道路。 如以0层表示地面道路，1层表示高架道路或立交桥，2层表示更高一层的高架道路 或立交桥，-1层表示地下通道或地下隧道，_2层表示更低一层的地下通道或地下隧道， 以此类推。6.如权利要求1所述的装置，其特征包括辅助导航系统在GPS导航信号被遮蔽时仍能对车辆进行导航，可以在一些GPS导航信号不良或完全没有GPS导航信号的区域如高架道路下或地下通道(隧道)中也能比较 准确的车辆定位，这个辅助导航系统可以是以下类型惯性导航如陀螺仪导航、电子磁 罗盘导航、根据方向盘转角来确定车辆行驶轨迹导航、根据左右车轮的转速差来确定车 辆轨迹导航等，或根据车速推算车辆位置。全文摘要随着城市交通的发展，很多城市道路交通已经立体化了，建设了许多高架道路、地下通道和隧道，这些立体交通对城市的车辆快速交通提供了方便。普通的GPS车辆导航器无法在立体交通的道路上准确确定车辆在地面道路还是在高架道路或是在地下道路上行驶，无法提供准确的导航服务。本专利技术提供的GPS车辆导航器通过测量车辆通过匝道前后的大气压力和温度，计算获得车辆通过匝道前后的相对高度差，可以判定车辆是在地面道路上还是高架道路或是地下道路上行驶，可以比较准确的为司机提供导航服务。文档编号G01C21/34GK102012234SQ20091019517公开日2011年4月13日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日专利技术者陈宗炜 申请人:陈宗炜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种车辆导航装置，其特征包括：一个全球定位系统（ＧＰＳ）接收器，通过一个ＧＰＳ天线接收来自全球定位系统的信号，获取车辆当前位置的信息大气压力和温度传感器，测量大气压力和温度一个辅助导航系统，在ＧＰＳ卫星导航信号被遮蔽时也能对车辆定位一个控制处理器，处理来自ＧＰＳ接收机的数据、ＧＰＳ导航信号被遮蔽时辅助导航系统的数据、压力和温度传感器的数据、电子地图数据以及导航途径计算，并通过显示单元和语音系统输出相应的信息一套导航电子地图，包含导航软件和道路的地理信息，以及地名、路名和其他服务信息等一个操作机构，由司机进行各类操作一个语音系统，为司机提供语音导航指示。一个显示单元，用于显示地图信息、道路和车辆位置信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈宗炜，
申请(专利权)人：陈宗炜，
类型：发明
国别省市：31
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