專利名稱：真三維導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及真三維導(dǎo)航道路場景中變道誘導(dǎo)的方法，以及基于該方法的導(dǎo)航裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，通過二維導(dǎo)航電子地圖提供的導(dǎo)航服務(wù)，使用者通過導(dǎo)航畫面只能簡單的看到如何在被抽象化的二維道路上行駛。在二維導(dǎo)航電子地圖中，所有地理信息數(shù)據(jù)都被抽象化，街面被抽象為線條加屬性進(jìn)行表達(dá)，屋廓圖面被抽象為點(diǎn)加屬性來表達(dá)，對于二維數(shù)據(jù)無法真實(shí)完整表達(dá)的地方，只能用實(shí)景圖和模式圖進(jìn)行補(bǔ)充表達(dá)。與二維導(dǎo)航電子地圖相比，三維導(dǎo)航電子地圖的出現(xiàn)更形象的表達(dá)了日益復(fù)雜的城市道路形態(tài)和城市建筑物。已面世的三維導(dǎo)航電子地圖多由正射影像圖疊加具有立體視覺效果的三維標(biāo)志性建筑物模型構(gòu)成，并沒有真正的從數(shù)據(jù)源處對二維導(dǎo)航數(shù)據(jù)和三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分。地圖上標(biāo)注的具有立體感的三維建筑物模型是導(dǎo)航視覺表達(dá)的重點(diǎn)，但是導(dǎo)航模式還是沿用二維導(dǎo)航中簡單的方向?qū)Ш郊由蠄D片輔助導(dǎo)航的模式，對于導(dǎo)航起實(shí)質(zhì)作用的路況形態(tài)和道路場景，并沒有真正的根據(jù)實(shí)際道路進(jìn)行三維場景再現(xiàn)，更不用說基于道路場景來細(xì)膩的表現(xiàn)多車道時(shí)的道路導(dǎo)航，尤其是多車道時(shí)的直行變道誘導(dǎo)。真三維導(dǎo)航電子地圖基于獨(dú)立的三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，用高精度三個(gè)維度的(X，Y, Z)矢量化數(shù)據(jù)，以真實(shí)建模的方式動態(tài)再現(xiàn)了導(dǎo)航道路的三維場景。真正的三維導(dǎo)航應(yīng) 該有獨(dú)立于二維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫的三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫，應(yīng)該按照三維誘導(dǎo)路徑對路口和路段分別進(jìn)行導(dǎo)航，所述三維誘導(dǎo)路徑為左車道和右車道。特別一提的是道路導(dǎo)航中的變道誘導(dǎo)，所述變道誘導(dǎo)是從直行車道按照誘導(dǎo)路徑向左或向右變換車道后駛?cè)胱筠D(zhuǎn)專用道、或右轉(zhuǎn)專用道、或轉(zhuǎn)彎專用道。如圖1所示，目前對于變道誘導(dǎo)的公認(rèn)處理方式是在導(dǎo)航路段添加一條直接橫跨了多車道的誘導(dǎo)線讓用戶裸眼判斷是否需要在直行過程中變道，并沒有直觀地在三維導(dǎo)航畫面中展現(xiàn)如何從直行車道向左或向右變道。這種不能令使用者提前做好變道準(zhǔn)備的三維導(dǎo)航，僅憑使用者的經(jīng)驗(yàn)裸眼判斷變道的駕駛行為，對于駕乘新手以及異地駕乘者都存在一定的安全隱患，容易產(chǎn)生突發(fā)性變道的駕駛行為，造成變道過程中的刮蹭事故，同時(shí)也會產(chǎn)生道路違章事件?，F(xiàn)有技術(shù)中既沒有公開地、完整地對在真三維導(dǎo)航道路場景中進(jìn)行變道誘導(dǎo)的方法，也沒有使用該方法的裝置。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有三維導(dǎo)航中對道路變道誘導(dǎo)顯示方法的不足，本發(fā)明提供了真三維導(dǎo)航電子地圖中道路變道誘導(dǎo)的方法和使用該方法的裝置。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供真三維導(dǎo)航場景中變道誘導(dǎo)的顯示方法，該方法可以在真三維導(dǎo)航場景中，動態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面，方法包括:
1.在導(dǎo)航設(shè)備上預(yù)置獨(dú)立于二維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫是從真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫中提取導(dǎo)航設(shè)備所需區(qū)域的數(shù)據(jù)，經(jīng)過重新切割組合和數(shù)據(jù)壓縮處理后得到的真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)，建立的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，存儲在導(dǎo)航設(shè)備上。所述真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫的制作是將航片或者衛(wèi)片制成大于等于1:1000米大比例尺級別的市街圖；采集作業(yè)車實(shí)地拍攝360度的道路真實(shí)場景；按照采集的道路數(shù)據(jù)和制成的市街圖，分別制作道路場景和路邊建筑物模型；合并道路場景數(shù)據(jù)和路邊建筑物數(shù)據(jù)生成真三維導(dǎo)航場景模型，并進(jìn)行質(zhì)量檢查；將合格的真三維導(dǎo)航場景模型經(jīng)切割后存儲在數(shù)據(jù)庫中，建立獨(dú)立的真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫。所述導(dǎo)航設(shè)備為所有可視化導(dǎo)航設(shè)備，包括但不僅限于車載導(dǎo)航儀、PND、手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦。2.從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中讀取下一前方導(dǎo)航管理單元的三維導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)。所述導(dǎo)航管理單元是真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)中的路段和路口兩個(gè)基本單元，在路段的兩端分別連接不同的路口和/或其他路段。所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)為矢量化數(shù)據(jù)。3.分析三維誘導(dǎo)路徑下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為。所述誘導(dǎo)路徑包括左車道和/或右車道。所述誘導(dǎo)行為包括直行/或轉(zhuǎn)彎，所述轉(zhuǎn)彎包括(但不僅限于)向左轉(zhuǎn)彎/或向右轉(zhuǎn)彎/或調(diào)頭轉(zhuǎn)彎。4.如果下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為是直行，則生成下一前方的直行誘導(dǎo)場
旦
-5^ O所述直行誘導(dǎo)場景包括路口和/或路段。5.如果下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為是轉(zhuǎn)彎，則判斷使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元上車道的誘導(dǎo)關(guān)系，以便確定是否需要向左/或向右變道，變道后可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道。當(dāng)使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元上車道的誘導(dǎo)關(guān)系為只可直行時(shí)，需要向左/或向右變道，則合成當(dāng)前車道的變道誘導(dǎo)場景，并在導(dǎo)航設(shè)備上以較大比例尺播放變道誘導(dǎo)場景。所述導(dǎo)航管理單元車道的車道數(shù)包括(但不僅限于)一車道、二車道、三車道、四車道、五車道、六車道及以上。所述車道的誘導(dǎo)關(guān)系包括只可直行/或既可直行又可右轉(zhuǎn)/或只可右轉(zhuǎn)/或既可直行又可左轉(zhuǎn)/或只可左轉(zhuǎn)。所述變道誘導(dǎo)場景是在當(dāng)前三維導(dǎo)航道路場景的道路上，添加變道誘導(dǎo)線和/或變道箭頭，以提示如何從當(dāng)前車道向左/向右變道。所述變道誘導(dǎo)線是從當(dāng)前車道向左/或向右變道至可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道的導(dǎo)航誘導(dǎo)線，所述變道誘導(dǎo)線橫跨相鄰的兩個(gè)車道。所述 變道誘導(dǎo)箭頭指示行進(jìn)方向。
所述較大比例尺包括(但不僅限于)1:500米至1:1000米的比例尺。所述導(dǎo)航設(shè)備為所有可視化導(dǎo)航設(shè)備，包括但不僅限于車載導(dǎo)航儀、PND、手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦。6.當(dāng)不需要向左變道/或向右變道/或變道結(jié)束時(shí)，則生成下一前方向左/或向右/或調(diào)頭的轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景。所述轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景包括路口和/或路段。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在真三維導(dǎo)航道路場景中，動態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面的導(dǎo)航裝置，包括以下模塊:
三維數(shù)據(jù)提取模塊，該模塊可以從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中提取所需的三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)和真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)；
真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，包括三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)庫和真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)庫。所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中 的數(shù)據(jù)為矢量化數(shù)據(jù)。所述三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)庫中存儲路口誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)和路段誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)。所述三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)按照路段和路口單位分別管理。所述路段誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)包括右行方向誘導(dǎo)路徑和/或左行方向誘導(dǎo)路徑；所述路口誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)包括按照路口交通流方向包括大于等于I條的誘導(dǎo)路徑，所述交通流方向可以是雙向通行、與矢量化方向相同可通行、與矢量化方向相反可通行、雙向禁行。所述真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)庫中存儲路口場景數(shù)據(jù)和路段場景數(shù)據(jù)。所述路段場景數(shù)據(jù)包括但不僅限于道路、道路附屬設(shè)施、建筑物、地表；所述道路場景要素包含(但不僅限于)路面標(biāo)線、箭頭、隔離欄、路面材質(zhì)、斑馬線、分道線、右轉(zhuǎn)專用道、左轉(zhuǎn)專用道、限速信息、路沿、車道數(shù)、道路坡度；所述道路附屬設(shè)施要素包含(但不僅限于)紅綠燈、交通標(biāo)牌、過街天橋、公交站牌；所述建筑物要包含(但不僅限于)樓體形狀、樓面裝飾、標(biāo)牌文字、廣告牌、路邊櫥窗；所述地表要素包含(但不僅限于)綠地、樹木、水系、鐵路。誘導(dǎo)行為分析模塊，該模塊可以按照誘導(dǎo)路徑分析下一前方三維導(dǎo)航數(shù)據(jù)的誘導(dǎo)行為。所述誘導(dǎo)路徑為左車道和/或右車道，所述誘導(dǎo)行為包括直行或轉(zhuǎn)彎，所述轉(zhuǎn)彎包括(但不僅限于)向左轉(zhuǎn)彎/或向右轉(zhuǎn)彎/或調(diào)頭轉(zhuǎn)彎。直行誘導(dǎo)場景生成模塊，該模塊可以生成直行誘導(dǎo)場景。所述直行誘導(dǎo)場景包括路口和/或路段。轉(zhuǎn)向確定模塊，該模塊可以確定在下一前方轉(zhuǎn)彎處的轉(zhuǎn)向。所述轉(zhuǎn)向包括向左/或向右/或調(diào)頭。變道判斷模塊，該模塊可以判斷使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元上車道的誘導(dǎo)關(guān)系，以便確定是否需要向左/或向右變道，變道后可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道。所述導(dǎo)航管理單元車道的車道數(shù)包括(但不僅限于)一車道、二車道、三車道、四車道、五車道、六車道及以上。所述車道的誘導(dǎo)關(guān)系包括(但不僅限于)只可直行/或既可直行又可右轉(zhuǎn)/或只可右轉(zhuǎn)/或既可直行又可左轉(zhuǎn)/或只可左轉(zhuǎn)。變道指示模塊，該模塊可以生成從當(dāng)前車道變道至可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道的變道誘導(dǎo)線，和/或變道誘導(dǎo)箭頭。所述變道誘導(dǎo)線是從當(dāng)前車道向左/或向右變道至可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道的導(dǎo)航誘導(dǎo)線，所述變道誘導(dǎo)線橫跨相鄰的兩個(gè)車道。所述變道誘導(dǎo)箭頭指示行進(jìn)方向。變道誘導(dǎo)場景合成模塊，該模塊可以將變道誘導(dǎo)線和/或變道誘導(dǎo)箭頭與當(dāng)前路段的三維導(dǎo)航場景合成為變道誘導(dǎo)場景。轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景生成模塊，該模塊可以生成向左/或向右/或調(diào)頭的轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景，所述轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景包括路口和/或路段。誘導(dǎo)場景顯示模塊，該模塊可以在導(dǎo)航設(shè)備上以較大比例尺顯示真三維誘導(dǎo)場景(即上述直行誘導(dǎo)場景、變道誘導(dǎo)場景和轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景)。所述較大比例尺包括(但不僅限于)1:500米至1:1000米的比例尺。所述導(dǎo)航設(shè)備為所有可視化導(dǎo)航設(shè)備，包括但不僅限于車載導(dǎo)航儀、PND、手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦。本發(fā)明的方法和裝置可以在真三維導(dǎo)航道路場景中，動態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面，本發(fā)明能真正地根據(jù)實(shí)際道路進(jìn)行三維場景再現(xiàn)，能基于道路場景來細(xì)膩的表現(xiàn)多車道時(shí)的道路導(dǎo)航，尤其是多車道時(shí)的直行變道誘導(dǎo)。
通過結(jié)合附圖參考本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的特征、目的以及實(shí)現(xiàn)方式將會變得更加明顯，且本發(fā)明本身也將會變的更易于理解。圖1為現(xiàn)有技術(shù)所生成的道路誘導(dǎo)示意圖，圖1 (a)為現(xiàn)有技術(shù)生成的二維轉(zhuǎn)彎導(dǎo)航示意圖，圖1(b)為現(xiàn)有技術(shù)生成的路口轉(zhuǎn)彎導(dǎo)航示意 圖2為本發(fā)明所述方法的流程示意 圖3為本發(fā)明所述裝置的示意 圖4為本發(fā)明所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫構(gòu)成的示意 圖5為本發(fā)明所述方法中三維誘導(dǎo)路徑的結(jié)構(gòu) 圖6為本發(fā)明所述方法應(yīng)用實(shí)例的三維誘導(dǎo)路徑的示意 圖7為本發(fā)明所述方法應(yīng)用實(shí)例的由直行車道向只可左轉(zhuǎn)車道變道的三維變道誘導(dǎo)平面示意圖，圖7(a)是二車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖，圖7(b)是三車道時(shí)由直行道向左變道的誘導(dǎo)圖，7(c)是四車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖，7(d)是五車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖，7(e)是六車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo) 圖8為本發(fā)明所述方法應(yīng)用實(shí)例的由直行車道向既可左轉(zhuǎn)又可直行車道變道的三維變道誘導(dǎo)平面示意圖，圖8 (a)是四車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖，圖8(b)是五車道時(shí)由直行道向左變道的誘導(dǎo)圖，8 (c)是六車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo) 圖9為本發(fā)明所述真三維導(dǎo)航電子地圖中在無交通指示燈處準(zhǔn)備右轉(zhuǎn)彎前由直行車道3向車道4變道的示意 圖10為本發(fā)明所述真三維導(dǎo)航電子地圖中在交通指示燈處準(zhǔn)備左轉(zhuǎn)進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道前由直行車道2向車道1變道的示意 圖11為本發(fā)明所述真三維導(dǎo)航電子地圖中在有交通指示燈處準(zhǔn)備左轉(zhuǎn)進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道前，由直行車道3向只可左轉(zhuǎn)車道2變道的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚，需要先對本發(fā)明所能顯示的真三維導(dǎo)航地圖中導(dǎo)航場景的對象和屬性進(jìn)行說明。真三維導(dǎo)航地圖中的道路場景劃分為路段和路口兩個(gè)基本單元，在路段的兩端分別連接不同的路口和/或路段。所述路口通常由十字路口和/或丁字路口組成。所述路段的場景包括但不僅限于道路、道路附屬設(shè)施、建筑物、地表。所述路段的道路場景要素包括但不僅限于路面標(biāo)線、箭頭、隔離欄、路面材質(zhì)、斑馬線、分道線、右轉(zhuǎn)專用道、左轉(zhuǎn)專用道、限速信息、路沿、車道數(shù)、道路坡度；所述路段的道路附屬設(shè)施場景要素包括但不僅限于紅綠燈、交通標(biāo)牌、過街天橋、公交站牌；所述路段的建筑物場景要素包括但不僅限于樓體形狀、樓面裝飾、標(biāo)牌文字、廣告牌、路邊櫥窗；所述路段的地表場景要素包括但不僅限于綠地、樹木、水系、鐵路。所述路段的道路形態(tài)包括但不僅限于雙線化道路、非雙線化道路、輔路、環(huán)島、道路連接路、調(diào)頭專用道、 左轉(zhuǎn)專用道、右轉(zhuǎn)專用道、出口和/或入口道路、商業(yè)步行街、內(nèi)連接路口。所述路段的交通流方向可以是雙向通行、與矢量化方向相同可通行、與矢量化方向相反可通行、雙向禁行。所述路段的車道數(shù)量包括但不僅限于一車道、二車道、三車道、四車道、五車道、六車道及以上。所述路段的道路坡度形態(tài)包括但不僅限于平坡、上坡、下坡。所述路段的道路隔離狀態(tài)包括但不僅限于無隔離設(shè)施、有物理隔離設(shè)施、有法定隔尚設(shè)施。所述道路的車道類型包括普通車道、附加車道、特殊車道。以下結(jié)合附圖2和附圖3對本發(fā)明方法的具體實(shí)施進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，本發(fā)明包括以下步驟:
步驟S100，在導(dǎo)航設(shè)備上預(yù)置獨(dú)立于二維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)
庫；
所述步驟SlOO中真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫是從真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫中提取導(dǎo)航設(shè)備所需區(qū)域的數(shù)據(jù)，經(jīng)過重新切割組合和數(shù)據(jù)壓縮處理后得到的真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)，建立的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，需要預(yù)置在導(dǎo)航設(shè)備上。所述真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫的制作是將航片或者衛(wèi)片制成大于等于1:1000米大比例尺級別的市街圖；采集作業(yè)車實(shí)地拍攝360度的道路真實(shí)場景；按照采集的道路數(shù)據(jù)和制成的市街圖，分別制作道路場景和路邊建筑物模型；合并道路場景數(shù)據(jù)和路邊建筑物數(shù)據(jù)生成真三維導(dǎo)航場景模型，并進(jìn)行質(zhì)量檢查；將合格的真三維導(dǎo)航場景模型經(jīng)切割后存儲在數(shù)據(jù)庫中，建立獨(dú)立的真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫。從真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫中提取導(dǎo)航設(shè)備所需區(qū)域的數(shù)據(jù)，經(jīng)過重新切割組合和數(shù)據(jù)壓縮處理后得到的真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)，建立真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，存儲在導(dǎo)航設(shè)備上。所述步驟SlOO中導(dǎo)航設(shè)備為所有可視化導(dǎo)航設(shè)備，包括但不僅限于車載導(dǎo)航儀、PND、手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦。
步驟S101，數(shù)據(jù)讀取步驟:從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫202中讀取下一前方導(dǎo)航管理單元的真三維導(dǎo)航數(shù)據(jù)。所述步驟SlOl中的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫202 (如圖4所示)，包括三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)庫2021和真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)庫2022。所述步驟SlOl中的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫202中的數(shù)據(jù)為矢量化數(shù)據(jù)。所述步驟SlOl中的三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)庫2021中存儲路口誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)和路段誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)。所述步驟SlOl中的真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)庫中2022存儲路口場景數(shù)據(jù)和路段場景數(shù)據(jù)。所述路段場景數(shù)據(jù)包括但不僅限于道路、道路附屬設(shè)施、建筑物、地表；所述道路場景要素包含(但不僅限于)路面標(biāo)線、箭頭、隔離欄、路面材質(zhì)、斑馬線、分道線、右轉(zhuǎn)專用道、左轉(zhuǎn)專用道、限速信息、路沿、車道數(shù)、道路坡度；所述道路附屬設(shè)施要素包含(但不僅限于)紅綠燈、交通標(biāo)牌、過街天橋、公交站牌；所述建筑物要包含(但不僅限于)樓體形狀、樓面裝飾、標(biāo)牌文字、廣告牌、路邊櫥窗；所述地表要素包含(但不僅限于)綠地、樹木、水系、鐵路。所述步驟SlOl中的導(dǎo)航管理單元是真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)中的路段和路口兩個(gè)基本單元，在路段的兩端分別連接不同的路口和/或路段。步驟S102，誘導(dǎo)行為分析步驟:分析三維誘導(dǎo)路徑下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為。所述步驟S102中誘導(dǎo)路徑包括左車道和/或右車道。所述步驟S102中誘導(dǎo)行為包括直 行/或轉(zhuǎn)彎，所述轉(zhuǎn)彎包括(但不僅限于)向左轉(zhuǎn)
彎/或向右轉(zhuǎn)彎/或調(diào)頭轉(zhuǎn)彎。步驟S103，直行誘導(dǎo)步驟:如果下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為是直行，生成下一前方的直行誘導(dǎo)場景。所述步驟S103中直行誘導(dǎo)場景包括路口和/或路段。步驟S104，轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)向分析步驟:如果下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為是轉(zhuǎn)彎，確定下一前方轉(zhuǎn)彎處的轉(zhuǎn)向。所述步驟S104中轉(zhuǎn)向包括向左/或向右/或調(diào)頭。步驟S105，變道判斷步驟:判斷使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元車道的誘導(dǎo)關(guān)系，以便確定是否需要向左/或向右變道，變道后可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道。所述導(dǎo)航管理單元車道的車道數(shù)包括(但不僅限于)一車道、二車道、三車道、四車道、五車道、六車道及以上。所述步驟S105中車道的誘導(dǎo)關(guān)系包括(但不僅限于)只可直行/或既可直行又可右轉(zhuǎn)/或只可右轉(zhuǎn)/或既可直行又可左轉(zhuǎn)/或只可左轉(zhuǎn)。步驟S106，變道誘導(dǎo)步驟:當(dāng)使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元上車道的誘導(dǎo)關(guān)系為只可直行時(shí)，需要向左/或向右變道，合成當(dāng)前車道的變道誘導(dǎo)場景，并在導(dǎo)航設(shè)備上以較大比例尺播放變道誘導(dǎo)場景。所述步驟S106中的變道誘導(dǎo)場景是在當(dāng)前三維導(dǎo)航道路場景的道路上，顯示變道誘導(dǎo)線和/或變道箭頭，以提示如何從當(dāng)前車道向左/向右變道。所述變道誘導(dǎo)線是從當(dāng)前車道向左/或向右變道至可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道的導(dǎo)航誘導(dǎo)線，所述變道誘導(dǎo)線橫跨相鄰的兩個(gè)車道。所述變道誘導(dǎo)箭頭指示行進(jìn)方向。所述步驟S106中較大比例尺包括(但不僅限于)1:500米至1:1000米的比例尺。所述步驟S106中的導(dǎo)航設(shè)備為所有可視化導(dǎo)航設(shè)備，包括但不僅限于車載導(dǎo)航儀、PND、手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦。步驟S107，轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)步驟:當(dāng)不需要向左變道/或向右變道/或變道結(jié)束時(shí)，生成下一前方向左/或向右/或調(diào)頭的轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景。所述步驟S107中的轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景包括路口和/或路段。
參見附圖4和附圖5，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種在真三維導(dǎo)航道路場景中，動態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航場景的導(dǎo)航裝置，包括以下模塊:
三維數(shù)據(jù)提取模塊201，該模塊可以從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫202中提取所需的三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)和真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)；
真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫202，如圖4所示，包括三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)庫2021和真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)庫2022。所 述三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)庫中2021存儲路口誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)和路段誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)，如圖5所示，三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)按照路段和路口單位分別管理。所述路段誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)包括右行方向誘導(dǎo)路徑/或左行方向誘導(dǎo)路徑；所述路口誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)包括按照路口交通流方向包括大于等于I條的誘導(dǎo)路徑，所述交通流方向可以是雙向通行、與矢量化方向相同可通行、與矢量化方向相反可通行、雙向禁行。所述真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)庫2022中存儲路口場景數(shù)據(jù)和路段場景數(shù)據(jù)。所述路段場景數(shù)據(jù)包括但不僅限于道路、道路附屬設(shè)施、建筑物、地表；所述道路場景要素包含(但不僅限于)路面標(biāo)線、箭頭、隔離欄、路面材質(zhì)、斑馬線、分道線、右轉(zhuǎn)專用道、左轉(zhuǎn)專用道、限速信息、路沿、車道數(shù)、道路坡度；所述道路附屬設(shè)施要素包含(但不僅限于)紅綠燈、交通標(biāo)牌、過街天橋、公交站牌；所述建筑物要包含(但不僅限于)樓體形狀、樓面裝飾、標(biāo)牌文字、廣告牌、路邊櫥窗；所述地表要素包含(但不僅限于)綠地、樹木、水系、鐵路。所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫202中的數(shù)據(jù)為矢量化數(shù)據(jù)。誘導(dǎo)行為分析模塊203，該模塊可以按照誘導(dǎo)路徑分析下一前方三維導(dǎo)航數(shù)據(jù)的誘導(dǎo)行為，所述誘導(dǎo)路徑為左車道和/或右車道，所述誘導(dǎo)行為包括直行或轉(zhuǎn)彎，所述轉(zhuǎn)彎包括(但不僅限于)向左轉(zhuǎn)彎/或向右轉(zhuǎn)彎/或調(diào)頭轉(zhuǎn)彎。直行誘導(dǎo)場景生成模塊204，該模塊可以生成直行誘導(dǎo)場景，所述直行誘導(dǎo)場景包括路口和/或路段。轉(zhuǎn)向確定模塊205，該模塊可以確定在下一前方轉(zhuǎn)彎處的轉(zhuǎn)向，所述轉(zhuǎn)向包括向左/或向右/或調(diào)頭。變道判斷模塊206，該模塊可以判斷使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元車道的誘導(dǎo)關(guān)系，以便確定是否需要向左/或向右變道，變道后可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道。所述導(dǎo)航管理單元車道的車道數(shù)包括(但不僅限于)一車道、二車道、三車道、四車道、五車道、六車道及以上。所述車道的誘導(dǎo)關(guān)系包括(但不僅限于)只可直行/或既可直行又可右轉(zhuǎn)/或只可右轉(zhuǎn)/或既可直行又可左轉(zhuǎn)/或只可左轉(zhuǎn)。
變道指示模塊207，該模塊可以生成從當(dāng)前車道變道至可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道的變道誘導(dǎo)線，和/或變道誘導(dǎo)箭頭。所述變道誘導(dǎo)線是從當(dāng)前車道向左/或向右變道至可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道的導(dǎo)航誘導(dǎo)線，所述變道誘導(dǎo)線橫跨相鄰的兩個(gè)車道。變道誘導(dǎo)場景合成模塊208，該模塊可以將變道誘導(dǎo)線和/或變道誘導(dǎo)箭頭與當(dāng)前路段的三維導(dǎo)航場景合成為變道誘導(dǎo)場景。轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景生成模塊209，該模塊可以生成向左/或向右/或調(diào)頭的轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景，所述轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景包括路口和/或路段。誘導(dǎo)場景顯示模塊210，該模塊可以在導(dǎo)航設(shè)備上以較大比例尺顯示真三維誘導(dǎo)場景。所述較大比例尺包括(但不僅限于)1:500米至1:1000米的比例尺。所述導(dǎo)航設(shè)備包括但不僅限于手機(jī)、平板電腦、可視化車載導(dǎo)航設(shè)備、PND。
以下結(jié)合附圖6至附圖10來介紹本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例。如圖6所示，當(dāng)使用者從點(diǎn)P2到點(diǎn)P6時(shí)，二維導(dǎo)航路段匹配序列為(P1P3, P3P4, P4P5, P5P6)，三維誘導(dǎo)路段匹配序列為(G1G2，G3G3, G3G4, G4G5)，其中圓圈內(nèi)的G2G3路段處需要變道誘導(dǎo)，而二維導(dǎo)航線無法表現(xiàn)變道導(dǎo)航。采用本發(fā)明方法再現(xiàn)G2G3間真實(shí)的道路場景，在真三維場景中再現(xiàn)了真實(shí)的道路路況，其G2G3處的三維變道誘導(dǎo)平面示意圖如圖7和圖8所示，其中圖7 (a)-7(e)分別顯示了車道數(shù)從二車道到六車道時(shí)，由直行車道向只可左轉(zhuǎn)車道變道的三維變道誘導(dǎo)平面示意圖，圖8(a)- 8(c)分別顯示了車道數(shù)從四車道到六車道時(shí)，由直行車道向既可左轉(zhuǎn)又可直行車道變道的三維變道誘導(dǎo)平面示意圖。附圖9是基于本發(fā)明的方法和裝置在導(dǎo)航設(shè)備上顯示的在真三維導(dǎo)航道路場景中，在無交通指示燈處準(zhǔn)備向右轉(zhuǎn)彎前，由直行車道3向只可右轉(zhuǎn)車道4變道的示意圖。附圖10是基于本發(fā)明的方法和裝置在導(dǎo)航設(shè)備上顯示的在真三維導(dǎo)航道路場景中，在有交通指示燈處準(zhǔn)備左轉(zhuǎn)進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道前，由直行車道2向只可左轉(zhuǎn)車道I變道的示意圖。 附圖11是基于本發(fā)明的方法和裝置在導(dǎo)航設(shè)備上顯示的在真三維導(dǎo)航道路場景中，在有交通指示燈處準(zhǔn)備左轉(zhuǎn)進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道前，由直行車道3向只可左轉(zhuǎn)車道2變道的示意圖。從附圖9-11中，可見真三維導(dǎo)航場景真實(shí)的再現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)場景，導(dǎo)航場景準(zhǔn)確顯示了道路的細(xì)部表達(dá)要素，導(dǎo)航畫面清晰的表達(dá)出三維導(dǎo)航中路段變道誘導(dǎo)的導(dǎo)航方法，無論任何使用者都可以直觀清晰的明白路段變道的方法。本發(fā)明的方法和裝置可以在真三維導(dǎo)航道路場景中，動態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面。本發(fā)明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解的是對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種變道誘導(dǎo)的方法，所述方法能在真三維導(dǎo)航場景中動態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 1)在導(dǎo)航設(shè)備上預(yù)置獨(dú)立于二維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫； 2)從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中讀取下一前方導(dǎo)航管理單元的三維導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)； 3)分析三維誘導(dǎo)路徑下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為； 4)如果下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為是直行，則生成下一前方的直行誘導(dǎo)場景； 5)如果下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為是轉(zhuǎn)彎，則判斷使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元上車道的誘導(dǎo)關(guān)系，以便確定是否需要向左/或向右變道，變道后可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道； 當(dāng)使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元上車道的誘導(dǎo)關(guān)系為只可直行時(shí)，需要向左/或向右變道，則合成當(dāng)前車道的變道誘導(dǎo)場景，并在導(dǎo)航設(shè)備上以較大比例尺播放變道誘導(dǎo)場景； 6)當(dāng)不需要向左變道/或向右變道/或變道結(jié)束時(shí)，則生成下一前方向左/或向右/或調(diào)頭的轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景。
2.一種變道誘導(dǎo)裝置，所述裝置能在真三維導(dǎo)航道路場景中，動態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面，其特征在于，所述裝置包括以下模塊: 三維數(shù)據(jù)提取模塊，該模塊可以從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中提取所需的三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)和真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)； 真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫； 誘導(dǎo)行為分析模塊，該模塊可以按照誘導(dǎo)路徑分析下一前方三維導(dǎo)航數(shù)據(jù)的誘導(dǎo)行為； 直行誘導(dǎo)場景生成模塊，該模塊可以生成直行誘導(dǎo)場景； 變道誘導(dǎo)場景合成模塊，該模塊可以將變道誘導(dǎo)線和/或變道誘導(dǎo)箭頭與當(dāng)前路段的三維導(dǎo)航場景合成為變道誘導(dǎo)場景； 轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景生成模塊，該模塊可以生成向左/或向右/或調(diào)頭的轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景； 誘導(dǎo)場景顯示模塊，該模塊可以在顯示設(shè)備上以較大比例尺顯示真三維誘導(dǎo)場景。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變道誘導(dǎo)裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 轉(zhuǎn)向確定模塊，該模塊可以確定在下一前方轉(zhuǎn)彎處的轉(zhuǎn)向； 變道判斷模塊，該模塊可以判斷使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元上車道的誘導(dǎo)關(guān)系，以便確定是否需要向左/或向右變道，變道后可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道； 變道指示模塊，該模塊可以生成從當(dāng)前車道變道至可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道的變道誘導(dǎo)線，和/或變道誘導(dǎo)箭頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫包括三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)庫和真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)庫，所述三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)庫中存儲路口誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)和路段誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)；所述真三維導(dǎo)航場景數(shù)據(jù)庫中存儲路口場景數(shù)據(jù)和路段場景數(shù)據(jù)；所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)為矢量化數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述路段誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)包括右行方向誘導(dǎo)路徑和/或左行方向誘導(dǎo)路徑；所述路口誘導(dǎo)層數(shù)據(jù)包括按照路口交通流方向包括大于等于I條的誘導(dǎo)路徑，所述交通流方向可以是雙向通行、與矢量化方向相同可通行、與矢量化方向相反可通行、雙向禁行。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述路段場景數(shù)據(jù)包括但不僅限于道路、道路附屬設(shè)施、建筑物、地表。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述變道誘導(dǎo)線是從當(dāng)前車道向左/或向右變道至可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道的導(dǎo)航誘導(dǎo)線，所述變道誘導(dǎo)線橫跨相鄰的兩個(gè)車道，所述變道誘導(dǎo)箭頭指示行進(jìn)方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)航管理單元是真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)中的路段和路口兩個(gè)基本單元，在路段的兩端分別連接不同的路口和/或其他路段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)航管理單元車道的車道數(shù)包括(但不僅限于)一車道、二車道、三車道、四車道、五車道、六車道及以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述車道的誘導(dǎo)關(guān)系包括只可直行/或既可直行又可右轉(zhuǎn)/或只可右轉(zhuǎn)/或既可直行又可左轉(zhuǎn)/或只可左轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)彎包括向左轉(zhuǎn)彎、向右轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭轉(zhuǎn)彎。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述較大比例尺為1:500米至1:1000米的比例尺。
13.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的方法，其特征在于，所述顯示設(shè)備包括但不僅限于手機(jī)、平板電腦、PND。
全文摘要
本發(fā)明提供一種變道誘導(dǎo)的方法和裝置。所述方法包括在導(dǎo)航設(shè)備上預(yù)置獨(dú)立的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫；從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中讀取下一前方導(dǎo)航管理單元的三維導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)；分析三維誘導(dǎo)路徑下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為；通過判斷誘導(dǎo)行為來顯示不同的誘導(dǎo)場景，特別是多車道時(shí)橫跨相鄰的兩個(gè)車道的直行道路變道誘導(dǎo)。本發(fā)明的方法和裝置能在真三維導(dǎo)航道路場景中動態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面，本發(fā)明能真正地根據(jù)實(shí)際道路進(jìn)行三維道路場景的再現(xiàn)，能基于道路場景來細(xì)膩的表現(xiàn)多車道時(shí)橫跨相鄰的兩個(gè)車道的直行道路變道誘導(dǎo)。
文檔編號G01C21/26GK103234546SQ20131013621
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者王志勛, 尹艷 申請人:易圖通科技(北京)有限公司