[發明專利]通過航位推算和GNSS輔助地圖匹配的車輛導航

有效

• 申請號: 201780057655.4
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109791050B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 皮特·范·懷克·盧米思
• 申請（專利權）人: 天寶公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C21/30
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

航位推算結合GNSS輔助地圖匹配提高了車輛導航的準確性和可靠性。手持式裝置中的地圖匹配導航模塊通過端口向車輛狀態估計器發送地圖匹配反饋消息。該模塊還接受來自安裝在車輛中的傳感器的車輛速度和慣性導航數據。

相關申請的交叉引用

本PCT申請要求2016年9月20日提交的申請號為15/270,299的美國非臨時專利申請的權益和優先權。出于所有目的，上述專利申請的全部內容通過引用被并入本文。

技術領域

本公開涉及車輛導航系統。

背景技術

汽車導航系統已經迅速成為必不可少的駕駛工具。有了目的地地址，就不再需要知道某地方在哪里或需要走哪條路了。只需遵循導航系統顯示或說出的自動方向。

傳統的汽車導航系統是基于與數字地圖系統相結合的全球導航衛星系統(GNSS)接收器。盡管這些系統很好，但總有改進的余地。

現在需要的是更加準確和可靠的汽車導航。

附圖說明

圖1是航位推算和GNSS輔助地圖匹配導航系統的示意圖。

圖2是涉及變道操縱的汽車導航場景的示意圖。

圖3是涉及離開道路以避開施工區域的汽車導航場景的示意圖。

圖4是沿具有GNSS位置數據覆蓋的道路的汽車路徑的示意圖。

圖5是與圖4中的汽車路徑相關聯的航位推算軌跡的示意圖。

圖6A是高速公路出口坡道的示意圖。

圖6B是通過地圖匹配估計的沿出口坡道的汽車路徑的示意圖。

圖6C是通過航位推算估計的沿出口坡道的汽車路徑的示意圖。

具體實施方式

通過航位推算(DR)和GNSS輔助地圖匹配的車輛導航是用于汽車的一種先進的導航系統和技術。(在本公開中，“汽車”或“車輛”是指在道路上常見的任何車輛，包括客車、輕型卡車、公共汽車、牽引式掛車等)。該系統包括導航傳感器、狀態估計器和地圖匹配導航模塊。還可以包括顯示器和/或用戶界面，因為系統的配置(provisions)可接受數據輸入，例如地圖更新和實時交通信息。

該系統利用了車載永久安裝組件和諸如智能電話和平板電腦這樣的手持式裝置的功能。選擇在哪里實現各種系統功能不是任意的；事實上，這些選擇會影響系統的準確性和可靠性。與傳統的GNSS加數字地圖系統不同，本系統將航位推算數據集成到地圖匹配中，并從手持式裝置中的地圖匹配模塊向狀態估計器提供反饋。

具有地圖匹配反饋的DR和GNSS輔助地圖匹配使車輛導航在例如螺旋停車場坡道、GNSS信號接收衰減的環境、變道操縱、隧道和施工區域這樣的困難情況下更加準確。例如，地圖匹配反饋有助于導航系統從航向誤差中恢復。在麻煩的情況下下保持良好的性能會帶來更高的整體可靠性和駕駛員滿意度。

圖1是航位推算和GNSS輔助地圖匹配導航系統的示意圖。在圖1中，地圖匹配導航模塊105是從給定了狀態估計值和/或航位推算數據的數據庫中選擇道路的子系統。地圖匹配試圖通過估計車輛會在已知道路上行駛的可能性來清理位置估計值。

作為地圖匹配的一個示例，假設GNSS接收器估計到汽車正在州際公路的草地中間以每小時70英里的速度向東行駛。地圖匹配模塊獲取該信息，并返回汽車可能在高速公路的東行車道上、而不是在中間車道上的估計值。地圖匹配模塊還可以估計汽車可能(盡管不太可能)在速度限制僅為每小時25英里的平行服務道路上。