[发明专利]基于智能导航算法的车辆组合导航系统

摘要

一种基于智能导航算法的车辆组合导航系统由GPS模块，电子罗盘，车速传感器及车速信号处理电路，智能地图匹配算法模块，车辆行驶轨迹显示，记录与回放模块以及语言提示模块组成；智能地图适配算法模块利用GPS定位数据、车速传感器给出的行驶距离数据和电子罗盘给出的行驶方向数据，结合电子地图的路网信息，用行驶距离在已知道路上推算，从而定位当前车辆的位置。本系统不受GPS信号的影响，实现了不间断的车辆定位功能，且系统实施成本低。

主权项

1.一种基于智能导航算法的车辆组合导航系统，包括：GPS信号接收模块：确定车辆的初始行驶道路和道路的ID，输出含有车辆的距离和方向信息的GPS数据；电子罗盘：确定并输出车辆的行驶方向数据；车速传感器及车速信号处理电路：车速信号处理电路对车速传感器采集得到的车辆速度数据处理后，输出车辆行驶距离数据；车辆行驶轨迹显示、记录与回放模块，以及语音提示模块，其特征是：还具有智能地图匹配算法模块：结合电子地图的路网信息，按以下步骤进行推算：(1)地图匹配初始化用GPS点来找车辆初始行驶通路和通路的ID，并且利用GPS航向角度，通过直接投影算法和圆搜索算法相结合的方法，确定方向节点和车辆行驶距离；(2))当下一个GPS点还没有来之前，以上一次匹配点进行DR插值，插值的时刻以取得车速传感器数据的时间为基准，转向(3)；当有GPS数据来了转向(10)；(3)判断上一次匹配点是否进入了判断域内，如果是转(5)，否则转(4)；(4)直行推算状态：根据车速直行推算，如果车速直行推算的点不在道路上了，则匹配在方向节点，转(11)；(5)判断DR角度与道路角度之差是否小于指定角度，如果是转(6)，否则转向可能换路状态(8)；(6)判断是否已经匹配到了方向节点，如果是转(7)，否则转(4)；(7)计算DR推算点，判断DR推算点是否还在判断域内，如果是匹配到DR推算点，否则转向可能换路状态(8)；(8)可能换路状态处理：在电子地图中找出以方向节点为交点所有道路，结合距离、航向以及车速多个因素确定是否车辆换路了；如果确定要换路则转向(9)，否则匹配到DR推算点，转(10)；(9)保存历史道路信息，计算上一次匹配点在换路后道路上的垂足，并匹配到这个垂足；更新道路信息和行驶距离；(10)匹配出错判断处理：如果发现出错，则应返回上一历史道路重新找路；(11)从(2)开始循环，直到退出匹配控制。