一種隧道道路提前引導(dǎo)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車載導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隧道道路提前引導(dǎo)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車數(shù)量的迅猛增長(zhǎng)以及道路的日益復(fù)雜化，車載導(dǎo)航已經(jīng)被廣泛應(yīng)用；并且，隨著用戶量的增多，人們對(duì)于導(dǎo)航的多方面需求也越來(lái)越高。
[0003]現(xiàn)有車載導(dǎo)航系統(tǒng)主要基于GPS信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航，即:當(dāng)用戶在車載導(dǎo)航系統(tǒng)中設(shè)置路線起點(diǎn)和路線終點(diǎn)后，在車輛行駛過(guò)程中，車載導(dǎo)航系統(tǒng)通過(guò)GPS系統(tǒng)接收車輛實(shí)時(shí)位置信息；然后，通過(guò)對(duì)車輛實(shí)時(shí)位置信息、當(dāng)前道路路況信息以及路線終點(diǎn)進(jìn)行綜合分析后，得到對(duì)車輛的行車引導(dǎo)信息，從而達(dá)到導(dǎo)航目的。
[0004]然而，當(dāng)車輛行駛在有隧道的路段時(shí)，由于隧道內(nèi)部的GPS信號(hào)很差，有時(shí)甚至完全沒(méi)有GPS信號(hào)，導(dǎo)致車載導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行有效的行車引導(dǎo)，從而增加行車危險(xiǎn)，具體包括以下兩種情形:
[0005]情形1:人體存在“暗適應(yīng)”的生理反應(yīng)，即:當(dāng)人體長(zhǎng)期處于明亮的環(huán)境中時(shí)，如果突然進(jìn)入到黑暗環(huán)境時(shí)，需要一定的過(guò)渡時(shí)間，眼睛才能適應(yīng)這種黑暗的環(huán)境，在這個(gè)過(guò)渡時(shí)間內(nèi)，眼睛處于無(wú)法看清前方事物的狀態(tài)。因此，當(dāng)人在白天從隧道外部進(jìn)入到隧道時(shí)，非常容易發(fā)生上述的“暗適應(yīng)”生理現(xiàn)象。所以，當(dāng)車輛駛?cè)氇M小的隧道內(nèi)時(shí)，駕駛員經(jīng)常發(fā)生“暗適應(yīng)”生理現(xiàn)象，又由于車載導(dǎo)航系統(tǒng)在隧道內(nèi)部缺乏GPS信號(hào)，因此，無(wú)法進(jìn)行有效及時(shí)的行車引導(dǎo)，很容易造成交通事故。
[0006]情形2:人體存在“明適應(yīng)”的生理反應(yīng)，即:當(dāng)人體長(zhǎng)期處于黑暗環(huán)境中時(shí)，如果突然進(jìn)入到很明亮的環(huán)境時(shí)，同樣需要一定的過(guò)渡時(shí)間，眼睛才能適應(yīng)這種明亮的環(huán)境，在這個(gè)過(guò)渡時(shí)間內(nèi)，眼睛處于無(wú)法看清前方事物的狀態(tài)。因此，當(dāng)車輛由隧道內(nèi)部駛出時(shí)，駕駛員經(jīng)常發(fā)生“明適應(yīng)”生理現(xiàn)象，又由于隧道外部的道路情況通常較復(fù)雜，因此，很容易造成交通事故。
[0007]由此可見(jiàn)，如何解決隧道路段缺乏有效的行車引導(dǎo)情況，提高車輛在有隧道路段的行車安全性，具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種隧道道路提前引導(dǎo)系統(tǒng)，可有效解決上述問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0010]本發(fā)明提供一種隧道道路提前引導(dǎo)系統(tǒng)，包括:
[0011]地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)電子地圖；其中，所述電子地圖包括道路長(zhǎng)度信息和道路屬性信息；所述道路屬性信息包括兩種屬性:隧道道路屬性和非隧道道路屬性；
[0012]行車路徑規(guī)劃模塊，用于接收設(shè)定的始發(fā)地信息和目的地信息；然后，讀取所述地圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的所述電子地圖，按預(yù)設(shè)的路徑規(guī)劃算法，得到從始發(fā)地到目的地的最優(yōu)行車路線；
[0013]GPS定位模塊，用于當(dāng)能夠接收到GPS信號(hào)時(shí)，實(shí)時(shí)接收車輛當(dāng)前所在位置的GPS信號(hào)；然后，根據(jù)所述GPS信號(hào)，計(jì)算得到車輛當(dāng)前地理位置信息，并將所述地理位置信息顯示到所述電子地圖的對(duì)應(yīng)位置；
[0014]GPS導(dǎo)航模塊，用于比較所述GPS定位模塊定位到的車輛當(dāng)前地理位置信息和所述行車路徑規(guī)劃模塊規(guī)劃得到的最優(yōu)行車路線，進(jìn)行導(dǎo)航引導(dǎo)；
[0015]隧道入口探測(cè)模塊，用于接收設(shè)定的第I探測(cè)距離LI ;在車輛行駛過(guò)程中，實(shí)時(shí)匹配所述GPS定位模塊定位到的車輛當(dāng)前地理位置信息和所述行車路徑規(guī)劃模塊規(guī)劃得到的最優(yōu)行車路線；然后，讀取所述最優(yōu)行車路線中與車輛當(dāng)前地理位置距離為L(zhǎng)I的道路段的道路屬性，判斷所述道路屬性是否由前一時(shí)刻的非隧道道路屬性轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前時(shí)刻的隧道道路屬性，如果判斷結(jié)果為否，則繼續(xù)進(jìn)行隧道入口探測(cè)；如果判斷結(jié)果為是，則表明所探測(cè)到的道路為隧道入口 ；然后，進(jìn)一步讀取所述電子地圖，得到車輛當(dāng)前地理位置距離隧道入口的距離值；
[0016]隧道入口提示模塊，用于當(dāng)所述隧道入口探測(cè)模塊探測(cè)到車輛行駛前方存在隧道時(shí)，提示車輛當(dāng)前地理位置距離隧道入口的距離值；
[0017]判定模塊，用于根據(jù)所述隧道入口探測(cè)模塊探測(cè)到的隧道入口位置，判斷車輛是否駛?cè)胨淼纼?nèi)部；
[0018]隧道內(nèi)定位模塊，用于當(dāng)所述判定模塊判斷出車輛已駛?cè)胨淼纼?nèi)部時(shí)，基于非GPS定位算法，實(shí)時(shí)計(jì)算得到車輛地理位置信息；
[0019]隧道內(nèi)導(dǎo)航模塊，用于比較所述隧道內(nèi)定位模塊定位到的車輛當(dāng)前地理位置信息和所述行車路徑規(guī)劃模塊規(guī)劃得到的最優(yōu)行車路線，進(jìn)行導(dǎo)航引導(dǎo)；
[0020]隧道出口探測(cè)模塊，用于接收設(shè)定的第2探測(cè)距離L2 ;當(dāng)車輛在隧道內(nèi)部行駛過(guò)程中，實(shí)時(shí)匹配所述隧道內(nèi)定位模塊定位到的車輛當(dāng)前地理位置信息和所述行車路徑規(guī)劃模塊規(guī)劃得到的最優(yōu)行車路線；然后，讀取所述最優(yōu)行車路線中與車輛當(dāng)前地理位置距離為L(zhǎng)2的道路段的道路屬性，判斷所述道路屬性是否由前一時(shí)刻的隧道道路屬性轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前時(shí)刻的非隧道道路屬性，如果判斷結(jié)果為否，則繼續(xù)進(jìn)行隧道出口探測(cè)；如果判斷結(jié)果為是，則表明所探測(cè)到的道路為隧道出口 ；然后，進(jìn)一步讀取所述電子地圖，得到車輛當(dāng)前地理位置距離隧道出口的距離值；
[0021]隧道出口提示模塊，用于當(dāng)所述隧道出口探測(cè)模塊探測(cè)到車輛行駛前方距離為L(zhǎng)2的道路段為隧道出口時(shí)，提示車輛當(dāng)前地理位置距離隧道出口的距離值。
[0022]優(yōu)選的，所述隧道內(nèi)定位模塊包括:
[0023]車輛初始位置記錄單元，用于當(dāng)所述車輛行駛到隧道入口時(shí)，記錄通過(guò)所述GPS定位模塊定位到的車輛位置坐標(biāo)，該車輛位置坐標(biāo)即為:用于對(duì)車輛在隧道內(nèi)部位置定位的車輛初始位置；
[0024]車輛行駛角度記錄單元，用于當(dāng)所述車輛初始位置記錄單元記錄所述車輛初始位置后，實(shí)時(shí)記錄車輛行駛角度；
[0025]車輛行駛距離記錄單元，用于當(dāng)所述車輛初始位置記錄單元記錄所述車輛初始位置后，實(shí)時(shí)記錄車輛在隧道內(nèi)從所述初始位置開(kāi)始的車輛行駛距離；
[0026]車輛實(shí)時(shí)位置計(jì)算單元，用于對(duì)所述車輛初始位置、所述車輛行駛角度和所述車輛行駛距離進(jìn)行綜合計(jì)算，得到車輛在隧道內(nèi)的實(shí)時(shí)位置。
[0027]優(yōu)選的，所述車輛行駛角度記錄單元具體用于:
[0028]當(dāng)所述車輛初始位置記錄單元記錄所述車輛初始位置后，記錄車輛在所述車輛初始位置時(shí)的方向盤角度值；之后，當(dāng)車輛在隧道內(nèi)部行駛的過(guò)程中，每當(dāng)方向盤角度發(fā)生變化時(shí)，記錄方向盤角度變化值α和方向盤角度調(diào)整時(shí)間。
[0029]優(yōu)選的，所述車輛行駛距離記錄單元具體用于:
[0030]當(dāng)所述車輛初始位置記錄單元記錄所述車輛初始位置后，實(shí)時(shí)記錄車輛從所述車輛初始位置開(kāi)始的車輪轉(zhuǎn)數(shù)η ;又由于車輪半徑!■為已知值；因此，車輛行駛距離S =
2氺Γ氺JI氺Ho
[0031]優(yōu)選的，所述車輛行駛距離記錄單元具體用于:
[0032]當(dāng)所述車輛初始位置記錄單元記錄所述車輛初始位置后，以車輛在所述車輛初始位置為計(jì)時(shí)原點(diǎn)，實(shí)時(shí)記錄車輛從所述車輛初始位置開(kāi)始的車速V以及時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；進(jìn)而計(jì)算得到車輛相對(duì)于車輛初始位置的行駛距離S。
[0033]優(yōu)選的，所述隧道內(nèi)定位模塊包括:
[0034]基站位置存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)分布在隧道道路周圍一定范圍內(nèi)的多個(gè)基站的基站ID和基站位置信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0035]發(fā)射單元，用于向隧道道路周圍發(fā)射無(wú)線探測(cè)信號(hào)，同時(shí)，記錄發(fā)射所述無(wú)線探測(cè)信號(hào)的發(fā)射時(shí)間點(diǎn)TO ；
[0036]接收單元，用于接收最先接收到的兩個(gè)無(wú)線響應(yīng)信號(hào)；將所述兩個(gè)無(wú)線響應(yīng)信號(hào)依次記為:第I無(wú)線響應(yīng)信號(hào)和第2無(wú)線響應(yīng)信號(hào)；
[0037]其中，所述無(wú)線響應(yīng)信號(hào)指:各個(gè)基站在接收到所述無(wú)線探測(cè)信號(hào)時(shí)立即返回的無(wú)線響應(yīng)信號(hào)；所述無(wú)線響應(yīng)信號(hào)中攜帶有基站ID ;同時(shí)，記錄所述第I無(wú)線響應(yīng)信號(hào)和所述第2無(wú)線響應(yīng)信號(hào)的接收時(shí)間點(diǎn)，分別記為Tl和Τ2 ；
[0038]解析單元，用于對(duì)所述第I無(wú)線響應(yīng)信號(hào)和所述第2無(wú)線響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行解析，得到第I基站ID和第2基站ID ;再通過(guò)查找所述基站位置存儲(chǔ)單元，得到所述第I基站ID的位置坐標(biāo)A (Xa, Yb)和所述第2基站ID的位置坐標(biāo)B (Xb, Yb)；
[0039]假設(shè)車輛當(dāng)前位置為坐標(biāo)C (Xe，Yc)；
[0040]則:由于無(wú)線信號(hào)傳播速度為常量W，可計(jì)算得到:
[0041]直線AC 的長(zhǎng)度=(Tl-TO) *W ;
[0042]直線BC 的長(zhǎng)度=(T2-T0) *W ；
[0043]再利用兩點(diǎn)間距離公式得到方程組:
[0044]AC~2 = (Xa-Xc) ~2+(Ya-Yc)；
[0045]BC~2 = (Xb-Xc)~2+(Yb-Yc)~2 ；
[0046]然后求解上述方程組得到車輛當(dāng)前位置C的坐標(biāo)。
[0047]本發(fā)明提供的隧道道路提前引導(dǎo)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0048]當(dāng)車輛接近隧道時(shí)，提前進(jìn)行隧道入口位置的播報(bào)，使駕駛員做好進(jìn)入隧道的準(zhǔn)備；當(dāng)車輛駛?cè)氩⒃谒淼纼?nèi)行駛時(shí)，基于非GPS定位方式對(duì)車輛進(jìn)行導(dǎo)航；當(dāng)車輛將要駛離隧道時(shí)，提前進(jìn)行隧道出口位置的播報(bào)，使駕駛員做好離開(kāi)隧道的準(zhǔn)備；因此，針對(duì)存