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    具有 网格 导航
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110097086.0

    申请日:

    2011.04.15

    公开号:

    CN102252682A

    公开日:

    2011.11.23

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01C 21/26申请日:20110415|||公开
    IPC分类号: G01C21/26; G01C21/34 主分类号: G01C21/26
    申请人: 罗伯特·博世有限公司
    发明人: A·沃格尔; D·汉内曼
    地址: 德国斯图加特
    优先权: 2010.04.15 DE 102010027775.4
    专利代理机构: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 郑立柱
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110097086.0

    授权公告号:

    102252682B||||||

    法律状态公告日:

    2014.06.25|||2012.01.04|||2011.11.23

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    描述了一种导航系统(100),其包括用于提供地图信息的装置(130)、用于提供至少一个用于目的地导航的导航信息的分析装置(110)。所述分析装置(110)被构造为,根据网格点为地理区域确定网格(200,201,202),并根据所述所提供的地图信息确定在所述网格点之间的多个运动的多个运动参数。运动参数与从一个网格点到相邻的网格点的运动的特性有关。所述分析装置(110)还被构造为根据所述多个运动参数获得经过多个网格点的运动轨迹(250,251,252,253),并基于所述所获得的运动轨迹提供所述至少一个导航信息。此外还描述了用于目的地导航的方法、以及用于执行这样的方法的具有程序代码的计算机程序。

    权利要求书

    1.导航系统(100),包括:
    装置(130),用于提供地图信息,以及
    分析装置(110),用于提供至少一个用于目的地导航的导航信
    息,
    其特征在于,所述分析装置(110)被构造为:
    根据网格点为地理区域确定网格(200,201,202),
    根据所述所提供的地图信息确定在所述网格点之间的多个运动
    的多个运动参数,其中,运动参数与从一个网格点到一个相邻的网格
    点的运动的特性有关,
    根据所述多个运动参数获得经过多个网格点的运动轨迹(250,
    251,252,253),
    并基于所述所获得的运动轨迹(250,251,252,253)提供所述
    至少一个导航信息。
    2.根据权利要求1所述的导航系统(100),其特征在于,还包
    括:
    位置确定装置(120),用于确定当前的地理位置。
    3.根据前述权利要求中任意一项所述的导航系统(100),其特
    征在于,所述分析装置(110)被构造为,考虑多个可能的目的地点
    (220,221,222),并根据所述多个运动参数获得到所述可能的目
    的地点(222)中的一个的运动轨迹(250,251,252,253)。
    4.根据前述权利要求中任意一项所述的导航系统(100),其特
    征在于,所述分析装置(110)被构造为,确定具有不规则的格子的
    所述网格(202),以使得在不同的网格区段中存在不同的在所述网
    格点之间的网格宽度。
    5.根据前述权利要求中任意一项所述的导航系统(100),其特
    征在于,所述分析装置(110)被构造为,移位所述网格(200)的网
    格点。
    6.根据前述权利要求中任意一项所述的导航系统(100),其特
    征在于,一运动参数涉及从一个网格点到相邻的一个网格点的一运动
    的以下特性中的至少一个:
    所述运动的时间开销、动力开销、能量开销、距离、不可行性。
    7.根据前述权利要求中任意一项所述的导航系统(100),其特
    征在于,所述分析装置(110)被构造为,在所述网格(200,201,
    202)的确定之前获得在第一和第二位置之间的直接的连接路径,并
    且在所述直接的连接路径中确定障碍的存在。
    8.根据前述权利要求中任意一项所述的导航系统(100),其特
    征在于,所述分析装置被构造为,确定第一网格(200)并获得第一
    运动轨迹(250),并且基于此确定第二网格(201)并获得第二运动
    轨迹(251),其中所述第一网格(200)在所述各个网格点之间具有
    比所述第二网格(201)更大的网格宽度。
    9.用于目的地导航的方法,其特征在于如下方法步骤:
    根据网格点为地理区域确定网格(200,201,202),
    根据地图信息确定在所述网格点之间的多个运动的多个运动参
    数,其中运动参数与从一个网格点到一个相邻的网格点的运动的特性
    有关,
    根据所述多个运动参数获得经过多个网格点的运动轨迹(250,
    251,252,253),以及
    基于所述所获得的运动轨迹(250,251,252,253)提供至少一
    个用于目的地导航的导航信息。
    10.具有程序代码的计算机程序,以用于当所述计算机程序在计
    算机上被实施时,执行根据权利要求9所述的方法。

    说明书

    具有网格的导航

    技术领域

    本发明涉及一种导航系统、一种用于目的地导航的方法、以及
    一种用于执行这样的方法的具有程序代码的计算机程序。

    背景技术

    在不同的设计方案中已知用于执行目的地导航的导航系统。尤
    其在机动车中使用这样的系统,以便根据相应的目的地输入计算到期
    望的目的地的路线,并且将对道路和转弯点的导航信息告知驾驶员。
    基于数字化的道路网执行在道路上的路线导航或目的地导航。

    已知的导航系统的缺点在于,对于偏离数字化的道路网的位置
    (例如在野外或者“越野区”中、在不完全地数字化的地区中、在停
    车位上)不可能实现合理的目的地导航。在这样的情况下,已知的导
    航系统获得与当前位置最近的、包括到驶入或开到道路可能的“进入
    点”的道路路段,并将相应的导航信息、尤其是到该进入点的“直线
    方向”告知驾驶员。在这种也被称为“进入点导航”的方法中没有考
    虑在相关的路径上是否可能有不可克服的障碍(例如,水域、铁路线、
    难通行的地带、建筑物)。由此产生问题,即,可能向驾驶员建议了
    不可行驶或难行驶的路线。

    由EP?1?442?271B1已知一种用于在没有已知地图或路线数据的
    区域中进行目的地导航的方法。在此提供到至少两个不同路径点的方
    向信息或距离信息?;诖?,驾驶员应当选择对他有利的路线或没有
    (自身)障碍的路线。

    由DE?101?46?115B4已知一种用于目的地导航的方法,其中由
    基于数字化道路地图的导航自动地切换到越野区中的方向导航。在方
    向导航的情况下,示出到路径点的直线距离和方向。

    发明内容

    本发明的任务在于,给出了用于目的地导航、尤其是机动车在
    越野区中的目的地导航的改善的解决方案。

    通过独立权利要求的特征解决该任务。在从属权利要求中给出
    了另外的有利的实施方式。

    依据本发明提出了一种导航系统。该导航系统具有用于提供地
    图信息的装置,以及用于提供至少一个用于目的地导航的导航信息的
    分析装置。该分析装置被构造为:根据网格点为地理区域确定网格,
    并根据所提供的地图信息确定在所述网格点之间的多个运动的多个
    运动参数。在此,运动参数与从一个网格点到一个相邻的网格点的运
    动的特性有关。该分析装置被进一步构造为,根据所述多个运动参数
    获得经过多个网格点的运动轨迹,并基于所获得的运动轨迹提供所述
    至少一个导航信息。

    此外,依据本发明提出了用于目的地导航的方法。在该方法中,
    根据网格点为地理区域确定网格,并根据地图信息确定在所述网格点
    之间的多个运动的多个运动参数。在此,运动参数与从一个网格点到
    一个相邻的网格点的运动的特性有关。此外,根据所述多个运动参数
    获得经过多个网格点的运动轨迹,并且基于所获得的运动轨迹提供至
    少一个用于目的地导航的导航信息。

    该导航系统和该方法提供了实现针对不完全数字化的地区或者
    针对偏离已知的或数字化的道路网或路线网的地区的改善的目的地
    导航的可能性。通过以地理的网格覆盖地理区域(或相关的地图信息)
    以及确定在单个的网格点之间的运动的运动参数,能够根据多个通过
    网格点预先给出的(可能的和不可能的)运动轨迹,获得有利的或者
    最优的运动轨迹。

    尤其为车辆或机动车的目的地导航考虑了该导航系统和该方
    法。在此能够避免向车辆的驾驶员或用户建议通过或者经过不可克服
    的障碍的路线?;鼓芄辉诜鞘只蚪霾缓玫厥只那蛑懈泻?br />实际地估计行驶路段或行驶时间。

    在一个优选的实施方式中,该导航系统还包含另外的位置确定
    装置,其用于确定当前的地理位置。在此,在获得运动轨迹时能够考
    虑该当前位置。

    在另一优选实施方式中,分析装置被构造为,考虑多个可能的
    目的地点,并根据运动参数获得到可能的目的地点中的一个的运动轨
    迹。这样的方式例如能够被用于这样的情况,即机动车位于越野区,
    并且搜索至(任意的)进入点的最有利的或者最简单的路径,车辆在
    该进入点能够开到数字化的道路网的道路。通过运动参数的辅助能够
    避免,向驾驶员建议这样的到进入点的路线,即尽管具有最短距离但
    通过/经过诸如例如水域或铁路线的障碍的路线。

    在另一优选实施方式中,该分析装置被构造为,确定具有不规
    则的格子的网格,以使得在不同的网格区段中存在不同的在所述网格
    点之间的网格宽度。由此产生这样的可能性,即将网格灵活地适应于
    地理区域的各个实际情况。例如能够发生以下情况,地理区域既包括
    均匀的区段也包括具有例如小的和/或多个障碍的非均匀的区段。能够
    仅仅为这样的具有高的数据密度的区段设置相对紧凑的网格宽度,以
    使得快速且可靠的目的地导航成为可能。

    依据另一优选实施方式如此地使得到地理区域的网格的灵活的
    适应成为可能,即分析装置被构造为,对网格的网格点进行移位。当
    在两个网格点之间的区域中存在障碍时,则能够例如使用该方式。

    鉴于运动参数,考虑不同的设计方案,其中该运动参数涉及在
    地理网格的单个网格点之间的运动的特性或者本身呈现分类或分级。
    优选地,该运动参数涉及在两个网格点之间的运动的时间开销、动力
    开销、能量开销、距离和/或不可行性。

    在另一优选实施方式中,分析装置被构造为,在地理网格的确
    定之前获得在第一和第二位置之间的直接的连接路径,并且在所述直
    接的连接路径中确定障碍的存在。如果在该直接的连接路径(“直线”)
    中不存在障碍,则能够放弃网格的确定以及运动轨迹的获得,以便相
    对简单和快速地执行目的地导航。

    在另一优选实施方式中,分析装置被构造为确定第一网格并获
    得第一运动轨迹,并且基于此确定第二网格并获得第二运动轨迹。所
    述第一网格在所述各个网格点之间具有比所述第二网格更大的网格
    宽度。通过这一设计方案,能够细化或优化首先以粗的第一网格获得
    的(大致的)运动轨迹,由此能够在必要时进一步改善目的地导航。
    必要时能够多次重复分级的网格的这样的应用,由此连续地细化可能
    的运动轨迹。

    此外,依据本发明提出了具有程序代码的计算机程序产品,以
    用于当计算机程序在计算机上被实施时,执行以上描述的导航方法。
    这样的程序代码例如被存储在机器可读的载体中。

    附图说明

    下面根据附图进一步解释本发明,附图中:

    图1示出了用于车辆的导航系统的示意框图;

    图2示出了用于目的地导航的导航方法的流程图;

    图3示出了具有网格网的地理区域的示意图,以形象地说明导
    航方法;以及

    图4至7示出了另外的具有网格网的地理区域的示意图,以形
    象地说明导航方法的另外的设计方案。

    具体实施方式

    图1示出了导航系统100的示意框图,该导航系统100能够被
    用于车辆170的目的地导航。车辆例如由机动车170表示,其中固定
    地安装了导航系统100。导航系统100包含用于数据处理和分析的装
    置110,其在下文以分析装置110表示。分析装置110与导航系统100
    的或机动车170的另外的装置相连,并被构造为用于接收输入信号和
    输出输出信号,如在图1中用箭头标明的一样。

    导航系统100的装置中的一个装置是用于接收定位信号、例如
    GPS(Global?Positioning?System)信号的接收器120,根据该信号能
    够确定机动车170的当前的地理位置。此外,导航系统100包含用于
    提供地图信息或数字地图的装置130。装置130例如能够是存储装置,
    将地图信息存放在其中?;褂锌赡艿氖?,装置130被设置为读取装置,
    在该装置中能够装有具有地图信息的存储介质,例如存储卡或者存储
    棒??悸堑降赝夹畔⒂腥缦律柚?,即地图信息除了包含针对数字化的
    道路网的信息之外,还包含另外的针对数字化的道路网之外的区域的
    信息。这些另外的信息涉及例如上坡或下坡,以及诸如例如铁路线、
    水域或河流、森林区域、峡谷、建筑物的轮廓等的障碍。

    除此之外,导航系统100还包括输入装置140、显示装置150
    以及扬声器装置160。通过例如包含操作元件或操作按键的输入装置
    140,机动车170的用户或驾驶员能够预设相应的导航目的地并确定
    另外的用于路线搜索和目的地导航的预设和参数。显示装置150例如
    被构造为显示器的形式,通过该显示装置150能够可视地示出相应的
    导航信息。在此也存在下述可能,也可将显示装置150构造为触摸屏
    显示器,驾驶员能够通过其来选择或预设导航目的地,以使得能够省
    略图1中示出的分离的输入装置140。扬声器装置160用于听觉地呈
    现导航信息。扬声器装置160能够如在图1中所示地被示为导航系统
    100的组件或者机动车170的或其音响装置的组件。

    此外能够如此地设置,即如在图1中用虚线箭头表示的,导航
    系统100或其分析装置110与机动车170的另外的装置相连??悸抢?br />如用于获得车辆速度(速度计)或所经过的路程(里程表)的装置175,
    以及转速传感器176。借助于装置175、176或其信号,能够在必要时
    更可靠地执行车辆导航并克服这样的情况,即不能够通过接收器120
    接收到定位信号的情况(例如在通过隧道或者在拥挤的市内的行驶
    中)。

    基于通过输入装置140所预设的导航目的地并且基于由装置
    120、130、175、176所传递的信号和数据(位置信息和运动信息),
    分析装置110能够为机动车170计算相应的路线,并基于此生成用于
    目的地导航的相关的导航信息和导航指示,其能够被描绘在显示装置
    150上和/或通过扬声器装置160被听觉地呈现。如果在出发点和目的
    地点之间的有关的路线与仅涉及数字化的道路网的道路(存储在装置
    130中或通过装置130提供)的路径有关,则分析装置110在此执行
    传统的路线搜索和目的地导航方法。

    然而如果路线搜索涉及(至少部分地涉及)偏离数字化的道路
    网或路线网的地区或涉及(至少部分地涉及)不完全或不好地数字化
    的地区,则分析装置110被构造为基于图2所示的方法执行路线搜索,
    在该方法中能够使用地理网格。这样的基于网格的路线搜索和目的地
    导航提供了这样的可能性,即获得对于机动车170有利的或最优的路
    线,而不会将机动车170导向在不可克服的障碍上的路线或通过不可
    克服的障碍的路线。此外,通过这种方式能够在非数字化的区域或者
    仅不好地数字化的区域中更切合实际地估计行驶路段或行驶时间。

    为了解释在图2中示出的导航方法,首先从在越野区或在偏离
    数字化的道路网的区域中的第一位置和第二位置之间的、待搜索的路
    线出发。此外,第一位置是借助于接收器120获得的机动车170当前
    的地理位置(出发点),并且第二位置是通过输入装置140预设的目
    的地点。

    在该方法中,分析装置110在可选的第一方法步骤190中获得
    在第一和第二位置之间的直接的连接路径(“直线”),并检验在该
    直接的连接路径中的障碍的存在。能够根据(由装置130)所提供的
    数字化地图信息执行该检验。如果不存在障碍,则分析装置110能够
    生成导航信息,其涉及在第一和第二位置之间的直接的连接路径,并
    能够省略在图2中示出的另外的方法步骤。在此能够通过装置150、
    160呈现导航信息。为了目的地导航,(视觉地和/或听觉地)传递例
    如到目的地点的方向信息和距离信息,以及必要时在显示装置150上
    图形地示出有关的具有直接的连接路径的地理地区。

    对于在方法步骤190中确定在直接的连接路径中有障碍的情
    况,以方法步骤191继续图2的方法。如果没有设置前面所描述的可
    选方法步骤190,则以方法步骤191开始该方法。

    在方法步骤191中,分析装置110根据网格点为在第一和第二
    位置的区域内的地理地区确定地理网格。对于该地理网格或区域网
    格,将考虑不同的设计方案。鉴于可能的网格元素,网格例如能够被
    构造为三角形的、矩形的或六边形的网格。除此之外,在网格的网格
    点之间的网格边缘能够被设置为任意的曲线的形式。在这里例如是直
    线和弯曲的线段?;箍赡艿氖?,网格包括具有不同形式(例如既有直
    线又有弯曲的线段)的网格线。例如在图3至图7中示出了具有直的
    网格边缘的、由三角形构造的网格200、201、202,以下将基于此基
    础进一步解释。

    在另外的方法步骤192中,分析装置110根据(通过装置130)
    所提供的数字化地图数据和地图内容确定在区域网格的毗连的或相
    邻的网格点之间的、可能的行驶运动的运动参数。也能够被称为运动
    或通行阻抗的这些运动参数涉及沿着网格的网格边缘从各个网格点
    到相邻的网格点的运动的特性。运动阻抗能够涉及诸如运动的时间开
    销、动力开销、能量开销、以及由于障碍导致的运动的不可行性的特
    征。此外还能够考虑距离或间距。

    对于平坦的野外例如能够确定较小的运动阻抗,并且对于上坡
    或下坡能够确定较高的阻抗,其中阻抗例如随着坡度角指数地增长
    (由此对于垂直的山坡存在无穷大的阻抗并由此存在不可能的通
    行)。以相同的方式,能够为诸如水域、房屋、峡谷、铁路线等的不
    可通行的区域确定无穷大的阻抗,并由此确定完全的禁行。经建筑的
    区域(“城市地区”)中的阻抗也能够低于被标注为自由区域的地区
    中的阻抗,而那里的阻抗小于例如森林地区中的阻抗。前述实施例仅
    示出了一些启发式的、用于确定行驶或运动阻抗的可能的例子。

    通过构造网格和确定运动阻抗能够将不能够借助于图解原理的
    方法处理的、实际上连续的越野区转化成具有阻抗的图。如下所述,
    基于该基础,分析装置110能够执行路线搜索,其中能够使用已知的
    路线搜索算法和方法。

    在所确定的运动阻抗的辅助下,分析装置110在进一步的方法
    步骤193中为在第一和第二位置之间的路线获得延伸经过多个网格点
    的运动轨迹。在此分析装置110能够根据该运动阻抗,分析多个不同
    的、并且经过网格点的、预先给出的运动轨迹,以便为机动车170获
    得有利的或最优的运动轨迹。例如存在这样的可能性,即在检查可能
    的运动轨迹时,累加从网格节点到网格节点的运动阻抗,并选择具有
    最小的总运动阻抗的路线。如果在一个位置处存在障碍或禁行(无穷
    大的阻抗),则能够在必要时放弃计算有关路线。下面将进一步描述
    替代的方式诸如例如移位网格点和边缘来绕过(小尺寸的)障碍。

    在进一步的方法步骤194中,分析装置110基于所获得的(最
    优的)运动轨迹生成至少一个导航信息,其能够通过装置150、160
    被(视觉地和/或听觉地)呈现。鉴于显示装置150,例如可能的是,
    图形地示出具有相应的路线或运动轨迹的有关的地理区域或其本身
    (没有网格)的部分。与通过网格点确定的运动轨迹相比,在此所示
    出的运动轨迹能够被修整。

    能够在用机动车170行驶期间多次地相继重复根据图2解释的
    方法或方法步骤191至194(必要时还有步骤190以及下面描述的步
    骤195)。通过这种方式能够将车辆170的目的地导航适应于车辆170
    所执行的运动(必要时其不同于根据导航信息的目的地导航)。

    在方法步骤191中,能够确定地预先给出网格,即尤其预先给
    出其方向以及网格元素(例如三角形、矩形、六边形等)的大小,也
    就是说,独立于第一和第二位置,为该第一和第二位置获得机动车170
    的路线。例如能够通过北-南方向确定网格的方向。在这样的情况下,
    第一和/或第二位置能够既被安置在网格的网格点上,又被安置在网格
    的网格点旁边。针对第一或第二位置的所在位置在网格点旁边的情
    况,在获得最优的运动轨迹时,能够首先考虑分别最邻近第一或第二
    位置的网格点?;诖?,(仅延伸经过网格点的)运动轨迹能够被“扩
    展”至第一或第二位置。在此例如能够考虑或确定在第一或第二位置
    和各个最邻近的网格点之间的另外的运动阻抗(相应于方法步骤
    192)?;箍赡艿氖?,检验不可克服的障碍的存在(相应于方法步骤
    190),由此能够在必要时适应运动轨迹(例如引导绕过小尺寸的障
    碍)或也能够获得新的运动轨迹。替代地可能的是,如此确定网格(即
    其方向和网格元素的大小),即第一和第二位置(基本上)是与网格
    的网格点相符合的。

    能够借助于具有相应的程序代码的计算机程序来实现在图2中
    示出的方法,计算机程序在分析装置110(计算装置或计算机)上被
    实施。在此程序代码能够被存储在机器可读的载体中,并例如在将导
    航系统100安装到机动车170上之前被存储到分析装置110上。替代
    软件,图2的方法也能够以硬件方式被实现在分析装置110中。这一
    说明也适用于该方法的另外的可能的设计方案,这在下文中将被描
    述。

    除了上面描述的情况,即为其执行路线搜索或目的地导航的第
    一位置和第二位置均位于偏离数字化的道路网的越野区中,也能够为
    其他的应用情况构造或使用图1的导航系统100以及图2的方法。将
    在下文根据图3进一步解释可能的例子。在此机动车170位于越野区
    中,并搜索至道路网的进入点的可行驶路径或最优的路线。

    图3示出了具有多条道路230和河流240的地理地区。道路230
    的走向是以数字化的道路网的形式而被包含在由装置130提供的、包
    含河流240(障碍)的走向的地图信息中。此外示出了位置210,其
    标记机动车170的当前停止地点。在此机动车170位于偏离道路230
    的、未知或未数字化的区域中,其由道路230环绕。导航系统100或
    分析装置110能够借助于接收器120获得位置210。

    在这里,搜索返回(数字化的)道路网的合适的路径。这能够
    由机动车170的用户或驾驶员通过相应的输入(“到进入道路网的进
    入点的路线搜索”)经由输入装置140来预设?;诖?,分析装置110
    通过确定网格200(步骤191)和确定在网格点之间的运动的运动阻
    抗(步骤192)获得到(任意的)进入点或目的地点的最优的路线(步
    骤193),并且产生相应的导航信息(步骤194)。

    在图3中,在道路网中示例性地示出了3个可能的进入点220、
    221、222,其能够由分析装置110考虑。在此进入点例如能够是进入
    道路网的可能的开到或驶入位置,其被包含在由装置130提供的地图
    信息中??悸堑娇赡艿慕氲?,分析装置110能够进一步地被构造为,
    仅考虑位于在(例如由用户通过输入装置140)所预设的、距机动车
    170的当前位置210的距离内的进入点。

    如在图3中借助于沿着区域网格200的网格线或网格边缘的箭
    头所示出的,分析装置110计算经过网格的网格点到进入点220、221、
    222的可能的运动轨迹,以便根据各个运动阻抗为机动车170获得最
    有利的或最快的路线。如果在两个网格点之间的运动中存在诸如河流
    240的障碍并由此例如存在无穷大的运动阻抗,则能够放弃或中断计
    算有关的运动轨迹。这在图3中基于进入点220而被表明。

    考虑到两个进入点221、222,如在图3中由实线250所表示的,
    到点222的(最优的)路线比到进入点221的(在图3中未示出)运
    动轨迹更有利。原因能够是,运动轨迹250与更有利的或较小的总阻
    抗相关联。相反,到进入点221的最优的运动轨迹经过大量网格点实
    现并因此存在较大的总阻抗。

    对于由分析装置110所获得的最优的运动轨迹250,分析装置
    110产生相应的导航信息以用于通过装置150、160(视觉地和/或听觉
    地)呈现。在此显示装置150例如能够显示相应于(没有网格200)
    的地理地区的图的、具有道路230、河流240、进入点222和相比于
    “带角的”运动轨迹250而修整过的运动轨迹的图3。

    根据图3清楚地表明了基于网格的目的地导航的优点。尽管进
    入点220具有到机动车170的当前位置210的最短的空间距离。然而
    由于河流240(障碍),不能够从位置210到达进入点220,以致机
    动车170被导向更有利的目的地点——进入点222。

    在根据图3解释的应用示例中,还给出这样的可能性,即在执
    行借助于地理网格200而进行的导航之前,首先检验到可能的进入点
    220、221、222的直接的连接(相应于图2的方法步骤190)。如果
    在此确定,(不可克服的)障碍封锁了所有的直接的连接路径,则能
    够执行上面描述的基于网格的路线搜索和目的地导航。

    鉴于根据图3解释的方法还存在这样的可能性,即在(由装置
    130提供的)地图信息中未包含进入点220、221、222或它们的所在
    位置。例如可能的是,能够开到所示出的道路230上到全部的位置,
    因为该道路是土路230。在该情况下,分析装置110能够被构造为,
    为了获得最优的运动轨迹,例如将网格200的网格线与道路230的交
    点作为待考虑的进入点使用。

    鉴于数字化的道路网中的多个可能的进入点(其被包含在地图
    信息中和/或其表示网格200与道路230的交点),能够进一步考虑在
    数字化的道路网中到(由驾驶员预设的)目的地点的、连接到越野区
    的行驶。在此分析装置110能够被构造为,从多个进入点中选择最优
    的进入点,对于其,总路线——从越野区中的出发点到进入数字化的
    道路网的进入点,以及从这里到目的地点的路线——是最优的。根据
    基于网格的导航方法实现在出发点和最优的进入点之间的路段导航。

    如在图2中根据步骤195所说明的,为了改善目的地导航还存
    在这样的可能性,即多次重复网格的生成以及根据运动阻抗的运动轨
    迹的计算,并由此逐步地细化。这将在下面根据图4和5详细解释,
    其涉及在图3中所示出的在机动车170的当前位置210和进入点222
    之间的运功轨迹250。在此网格200作为第一“粗网眼的”网格起作
    用,并且运动轨迹250表示第一较粗略或大致的运动轨迹(图4)。
    基于此,分析装置110(例如仅在第一运功轨迹250的区域内)确定
    第二网格201,并获得第二运动轨迹251,其能够相对于第一运动轨
    迹250被修改或细化(图5)。必要时能够多次重复这样的方式,由
    此能够连续地细化最优路线。

    替代地或附加地能够如此地设置,即将分析装置110构造为用
    于生成具有不规则的格子的网格,以使得在不同的网格区段中存在不
    同的在网格点之间的网格宽度。由此能够将有关的网格灵活地适应于
    地理区域。尤其能够避免,小尺寸的物体或障碍因为(粗网眼的)网
    格的边缘位于这样的物体上而引起(在其他方面有利的)路线的封锁。

    为了形象地说明,图6示出了这样的不规则的网格202,重新
    考虑在图3中示出的具有机动车170的当前位置210以及进入点222
    的情况。在此例如一排较小的障碍241位于路径点210的附近,相反
    剩余的区域没有这样的障碍241并且因此相对均匀。分析装置110能
    够根据(由装置130)提供的地图信息确定这样的实际情况?;诖?,
    分析装置110能够仅在非均匀的区段中确定相对狭窄的网眼或网格宽
    度,并再次借助于在网格点之间的运动的运动阻抗获得(最优的)运
    动轨迹252。通过该方式能够使得快速并可靠的目的地导航成为可能。
    替代如在图5中根据网格202所示出的,仅设置两个不同大小的网格
    元素(三角形)或两个不同的网格宽度,也能够根据各个地理实际情
    况或各个当前的数据密度,以网格宽度的多于两个的不同的等级设置
    不规则的网格。

    除此之外,分析装置110还能够被构造为移位为一地理区域所
    确定的网格的网格点。通过这种方式也使得灵活地将网格适应于有关
    的地理区域成为可能。为了形象地说明,在图7中形象地说明了关于
    图3或4的网格200的这样的移位。在此在网格点之间的区域内存在
    相对小尺寸的障碍241。作为仅根据通过网格200所确定地预设的网
    格点而获得的运动轨迹的替代,能够移位网格200的网格点绕过障碍
    241并由此能够移位网格200的边缘绕过障碍241,如在图7中根据
    运动轨迹253说明的。

    类似的并通过分析装置110实施的方法在于,考虑在网格点和
    网格的边缘之间的通道或中间运动,其中在此能够再次使用地图内容
    或运动阻抗(未示出)。通过这种方式,能够引导运动轨迹绕过小尺
    寸的障碍,由此能够避免(在其他方面有利的)运动轨迹的封锁。

    除了所描述的应用情况(出发点和目的地点在越野区、开始位
    置在越野区以及在数字化的道路网中搜索合适的路径),还能够为其
    它的应用情况构造或使用图1的导航系统以及图2的方法。另外的可
    能的例子是待搜索的路线,其从一个开始点出发首先行驶过数字化的
    道路网的路段,并随后行驶过偏离道路网的、到目的地点的路段。在
    这样的情况下,分析装置110能够被构造为确定一个或多个用于离开
    道路网的驶出点,并借助于以网格覆盖越野区并确定运动阻抗来获得
    到目的地位置的最优的运动轨迹。在此,驶出点能够被用作第一位置,
    并且目的地点能够被用作基于网格的路线搜索的第二位置。分析装置
    110例如通过根据地图信息获得相应的驶出可能性和/或通过确定网
    格的网格线与道路网的道路的交点来确定从道路网的可能的驶出点。
    在此还能够通过考虑总路线(或通过获得最优的总路线)来确定单独
    的最优的驶出点。

    相似的方式涉及这样的应用情况,即出发位置和目的地位置都
    位于数字化的道路网的路段中,其中在该些路段之间存在非数字化的
    区域或不好地数字化的区域。在此分析装置110能够既获得一个或多
    个驶出点(第一位置),也获得一个或多个驶入点(第二位置),并
    且借助于基于网格的路线搜索来计算在该些点之间的最优路线,其中
    上面描述的方式能够发挥作用。在考虑总路线的情况下,在这里也能
    够确定最优的进入点以及最优的驶出点。

    根据附图解释的实施方式示出了本发明的优选的或示例性的实
    施方式。除了所描述的和所构造的实施方式之外,还能够设想另外的
    实施方式,其能够包含特征的另外的变化或组合。例如可能的是,将
    所描述的特征也设置在用于机动车的移动的导航系统中?;鼓芄簧柘?br />除了在图1中示出的装置和组件之外,导航系统还能够包含另外的装
    置或能够与另外的装置相连。除此之外,所说明的想法和方式不仅能
    够应用于机动车,也能够应用于任意交通工具(例如自行车、船舶和
    船只等)甚至行人的路线搜索和目的地导航。

    关于航海导航例如同样有这样的可能性,为地理区域确定网格,
    并根据在网格点之间的运动的运动阻抗获得最优的路线。因为应当避
    免陆地区域,相对于上面描述的陆上导航,在此存在相反的关系。除
    了陆地地区,能够通过所使用的运动阻抗考虑诸如例如浅水区、水流
    和风况的另外的实际情况。

    除此之外还说明了在图2中示出的方法步骤190,其包含获得
    在第一和第二位置之间的直接的连接路径(“直线”)、检验障碍物
    在该直接的连接路径中的存在(例如根据所提供的数字化地图信息)、
    以及提供关于直接的连接路径的导航信息(如果不存在障碍),也能
    够独立于基于网格的导航而实现该方法步骤。

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