本發(fā)明涉及導航領域，具體涉及一種基于北斗的導航系統(tǒng)、工作方法及安裝該導航系統(tǒng)的車輛。

背景技術：

導航系統(tǒng)在行車過程中起到關鍵性作用，能對起始位置到目標位置進行路徑規(guī)劃，但是傳統(tǒng)的路徑規(guī)劃，往往考慮的因素有高速、擁堵程度、行車時間等，但是忽略了車輛轉彎半徑與路徑中的彎道半徑是否匹配，故會出現按照導航規(guī)劃的路徑行駛后，發(fā)現有個彎道，車輛無法順利轉彎，造成進退兩難。

因此，如何避免上述技術問題，提高導航對路徑規(guī)劃的智能程度是本領域的技術難題。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種導航系統(tǒng)及其工作方法，其根據車型對導航路徑重新規(guī)劃，以獲得適合本車型的規(guī)劃導航路徑。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種導航系統(tǒng)，包括：處理器模塊，與該處理器模塊相連的北斗導航定位模塊、數據存儲模塊；所述數據存儲模塊存儲有地圖數據、車型轉彎半徑數據；所述處理器模塊適于根據車輛當前地點和輸入的目標地點，以及結合當前車輛的轉彎半徑數據規(guī)劃導航路徑。

進一步，所述處理器模塊適于預先計算出車輛當前地點和輸入的目標地點之間的若干條初步規(guī)劃導航路徑；并在各初步規(guī)劃導航路徑中查找相應彎道路段，且根據本車型所對應的轉彎半徑數據篩選各彎道路段，即獲得適合本車型的彎道路段所對應的規(guī)劃導航路徑。

進一步，從車型轉彎半徑數據中獲取本車型所對應的最小轉彎半徑r；所述處理器適于將最小轉彎半徑r與各彎道路段的彎道半徑r相比較，篩選出彎道半徑r大于等于最小轉彎半徑r的彎道路段，并根據各篩選后的彎道路段及車輛當前地點和輸入的目標地點重新規(guī)劃導航路徑。

進一步，所述處理器模塊還適于將獲得的彎道路段的實時路況進行分級，即分為暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，且將四種級別作為相應的權重對彎道半徑r進行修正；即r1=r*(1-kx)；式中，r1為修正后的彎道半徑，k為權重系數，以分別表示暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，x為彎道修正系數，取0<x<1。

進一步，所述處理器模塊還與車后輪轉向系統(tǒng)相連；當車輛在進入彎道后，處理器模塊根據從地圖上獲得的該彎道路段及結合當前車速，在前輪轉向的基礎上，自動調整后輪的轉向角度，即車輛在轉向時，實現后輪前束。

又一方面，為了解決上述同樣的技術問題，本發(fā)明還提供了一種導航系統(tǒng)的工作方法。

所述導航系統(tǒng)包括：處理器模塊，與該處理器模塊相連的北斗導航定位模塊、數據存儲模塊；所述數據存儲模塊存儲有地圖數據、車型轉彎半徑數據；以及所述工作方法包括：所述處理器模塊適于根據車輛當前地點和輸入的目標地點，以及結合當前車輛的轉彎半徑數據規(guī)劃導航路徑。

進一步，所述處理器模塊適于預先計算出車輛當前地點和輸入的目標地點之間的若干條初步規(guī)劃導航路徑；并在各初步規(guī)劃導航路徑中查找相應彎道路段，且根據本車型所對應的轉彎半徑數據篩選各彎道路段，即獲得適合本車型的彎道路段所對應的規(guī)劃導航路徑；從車型轉彎半徑數據中獲取本車型所對應的最小轉彎半徑r；所述處理器適于將最小轉彎半徑r與各彎道路段的彎道半徑r相比較，篩選出彎道半徑r大于等于最小轉彎半徑r的彎道路段，并根據各篩選后的彎道路段及車輛當前地點和輸入的目標地點重新規(guī)劃導航路徑；所述處理器模塊還適于將獲得的彎道路段的實時路況進行分級，即分為暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，且將四種級別作為相應的權重對彎道半徑r進行修正；即r1=r*(1-kx)；式中，r1為修正后的彎道半徑，k為權重系數，以分別表示暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，x為彎道修正系數，取0<x<1。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的導航系統(tǒng)及其工作方法通過車型轉彎半徑數據可以查找與本車車型相匹配的最小轉彎半徑r，并從地圖中初步規(guī)劃導航路徑中查找相應彎道路段，且根據本車型所對應的轉彎半徑數據篩選各彎道路段，即獲得適合本車型的彎道路段所對應的規(guī)劃導航路徑，以保證車輛能順路到達目的地。

第三方面，本發(fā)明還提供了一種車輛，以解決車輛轉彎困難的技術問題。

所述車輛的車頭設有多排前輪，且各排前輪分別對應獨立的轉向裝置和驅動裝置，且各轉向裝置和驅動裝置均與車載電子ecu系統(tǒng)相連，該車載電子ecu系統(tǒng)與所述的導航系統(tǒng)相連。

進一步，所述車載電子ecu系統(tǒng)與車載全景攝像裝置相連，且拍攝車輛轉彎姿態(tài)；當車輛進入彎道后，先通過第一排前輪作為主轉向輪做出轉彎動作，其后側各排前輪均作為從動輪跟隨主轉向輪轉向；若車身在轉彎過程中偏離本車道時，則從前往后依次控制各排前輪分為作為主轉向輪，其余各排前輪均作為從動輪跟隨主轉向輪轉向，使車輛保持在當前車道進行轉向；以及當車輛出彎道時，恢復第一排前輪作為主轉向輪。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的車輛通過多排前輪從前往后依次控制各排前輪分為作為主轉向輪，則其余各排前輪均作為從動輪跟隨主轉向輪轉向，能有效的修正轉彎半徑，避免車輛壓線，尤其能避免車尾發(fā)生甩尾現象。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1為本發(fā)明的導航系統(tǒng)的原理框圖；

圖2為模擬的城市道路路徑；

圖3a是本發(fā)明的車輛的轉彎示意圖一；

圖3b是本發(fā)明的車輛的轉彎示意圖二；

圖3c是本發(fā)明的車輛的轉彎示意圖三。

具體實施方式

現在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。

實施例1

如圖1所示，實施例1提供了一種導航系統(tǒng)，包括：處理器模塊，與該處理器模塊相連的北斗導航定位模塊、數據存儲模塊；所述數據存儲模塊存儲有地圖數據、車型轉彎半徑數據；所述處理器模塊適于根據車輛當前地點和輸入的目標地點，以及結合當前車輛的轉彎半徑數據規(guī)劃導航路徑。

所述處理器模塊例如采用嵌入式芯片，所述處理器模塊還與觸摸屏相連，以便于進行相應輸入操作和顯示。

具體的，所述車型轉彎半徑數據包括但不限于各種類型車輛的長、寬，軸距，車輛轉彎半徑等數據；所述處理器可以通過人際交互界面輸入車型，并且從車型轉彎半徑數據中查找與該車型相匹配的轉彎半徑數據，并將該轉彎半徑數據作為導航規(guī)劃導航路徑的重要依據。

各種類型車輛中：中型車8.00～12.00、鉸接車10.50～12.50、普通消防車9.00、大型消防車12.00、登高消防車12.00、一些特種消防車輛16.00～20.00，單位：米。

所述處理器模塊適于預先計算出車輛當前地點和輸入的目標地點之間的若干條初步規(guī)劃導航路徑；并在各初步規(guī)劃導航路徑中查找相應彎道路段，且根據本車型所對應的轉彎半徑數據篩選各彎道路段，即獲得適合本車型的彎道路段所對應的規(guī)劃導航路徑，該規(guī)劃導航路徑可以為一條或若干條，以供駕駛員進行選擇。

圖2為模擬的城市道路路徑，a為車輛當前地點、b為目標地點、其余各點分別表示城市中各轉彎路段。

設定車輛當前地點a到目標地點b的路徑有：acdfeb、akjihgb、acdfihgb，若轉彎路段h的轉彎半徑較小，為6m，若選擇當前車輛為某一中型車輛，最小轉彎半徑r為8m，則轉彎路段h的轉彎半徑小于8m，故本導航系統(tǒng)在acdfeb、akjihgb、acdfihgb三個路徑中剔除與轉彎路段h有關的相應規(guī)劃導航路徑，因此選擇acdfeb到達目的地b。

并且，可選的，所述處理器還適于選定滿足車型轉彎要求的各彎道路段，且根據車輛當前地點和輸入的目標地點，以用時最少或路程最短為條件，并根據上述各彎道路段重新規(guī)劃導航路徑，以獲得最優(yōu)規(guī)劃導航路徑。

通過從車型轉彎半徑數據中選定當前車輛的車型，即獲得本車型所對應的車輛長、寬、軸距，最小轉彎半徑r。

所述處理器適于將最小轉彎半徑r與各彎道路段的彎道半徑r相比較，篩選出彎道半徑r大于等于最小轉彎半徑r的彎道路段，并根據各篩選后的彎道路段及車輛當前地點和輸入的目標地點重新規(guī)劃導航路徑。

所述處理器模塊還適于將獲得的彎道路段的實時路況進行分級，即分為暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，且將四種級別作為相應的權重對彎道半徑r進行修正；即r1=r*(1-kx)；式中，r1為修正后的彎道半徑，k為權重系數，以分別表示暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，x為彎道修正系數，取0<x<1。

其中，所述權重系數k的取值例如取0、1、2、3以分別與暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別相對應，彎道修正系數x的取值可以根據經驗值來獲得，例如取0.1。比如彎道半徑r為50m，在暢通時，r1=50m；在緩行時，r1=45m；在擁擠時，r1=40m；在擁堵時，r1=35m；即，在路徑規(guī)劃時，本導航系統(tǒng)還適于根據實時路況，調整對轉彎半徑進行修正，以滿足車輛轉彎要求，進而實現對路徑重新規(guī)劃。

還是以圖2為例，若設定車輛當前地點a到目標地點b的路徑有：acdfeb、akjihgb、acdfihgb，若轉彎路段h不滿足當前車輛轉彎半徑要求，以及由于d路段發(fā)生擁堵，造成轉彎半徑修正后也無法車輛轉彎半徑要求，則本導航系統(tǒng)重新規(guī)劃導航路徑，即akjifeb，以滿足車輛通行要求。

其中，實時路況可以通過無線模塊從道路監(jiān)控服務器中獲取。所述無線模塊可以采用3g/4g模塊。

所述處理器模塊還與車后輪轉向系統(tǒng)相連；當車輛在進入彎道后，處理器模塊根據從地圖上獲得的該彎道路段及結合當前車速，在前輪轉向的基礎上，自動調整后輪的轉向角度，即實現車輛在轉向時，后輪前束。

實施例2

在實施例1基礎上，本實施例2提供了一種導航系統(tǒng)的工作方法，所述導航系統(tǒng)包括：處理器模塊，與該處理器模塊相連的北斗導航定位模塊、數據存儲模塊；所述數據存儲模塊存儲有地圖數據、車型轉彎半徑數據；所述工作方法包括：所述處理器模塊適于根據車輛當前地點和輸入的目標地點，以及結合當前車輛的轉彎半徑數據規(guī)劃導航路徑。。

所述處理器模塊適于預先計算出車輛當前地點和輸入的目標地點之間的若干條初步規(guī)劃導航路徑；并在各初步規(guī)劃導航路徑中查找相應彎道路段，且根據本車型所對應的轉彎半徑數據篩選各彎道路段，即獲得適合本車型的彎道路段所對應的規(guī)劃導航路徑。

從車型轉彎半徑數據中獲取本車型所對應的最小轉彎半徑r；所述處理器適于將最小轉彎半徑r與各彎道路段的彎道半徑r相比較，篩選出彎道半徑r大于等于最小轉彎半徑r的彎道路段，并根據各篩選后的彎道路段及車輛當前地點和輸入的目標地點重新規(guī)劃導航路徑。

所述處理器模塊還適于將獲得的彎道路段的實時路況進行分級，即分為暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，且將四種級別作為相應的權重對彎道半徑r進行修正；即r1=r*(1-kx)；式中，r1為修正后的彎道半徑，k為權重系數，以分別表示暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別，x為彎道修正系數，取0<x<1；其中，所述權重系數k的取值例如取0、1、2、3以分別與暢通、緩行、擁擠、擁堵四種級別相對應，彎道修正系數x的取值可以根據經驗值來獲得，例如取0.1。

具體的，當轉彎路段比較擁擠時，顯然對于大型車輛來說，轉彎半徑會受到影響，因此，在導航時，必須對此種路段進行預判，避免車輛進入該彎道后，出現轉彎受阻。

本發(fā)明通過r1=r*(1-kx)公式，有效的根據路況修正了彎道半徑，使車輛能有效避免車輛駛入相應路段，造成擁堵。

并且所述處理器模塊還與車后輪轉向系統(tǒng)相連；當車輛在進入彎道后，處理器模塊根據從地圖上獲得的該彎道路段及結合當前車速，在前輪轉向的基礎上，自動調整后輪的轉向角度，即車輛在轉向時，實現后輪前束。

實施例3

如圖3a、圖3b和圖3c所示，在實施例1上，本實施例3提供了一種車輛。

所述車輛的車頭設有多排前輪，且各排前輪分別對應獨立的轉向裝置和驅動裝置，且各轉向裝置和驅動裝置均與車載電子ecu系統(tǒng)相連，該車載電子ecu系統(tǒng)與所述的導航系統(tǒng)相連。

所述車載電子ecu系統(tǒng)與車載全景攝像裝置相連，且拍攝車輛轉彎姿態(tài)，具體的檢測車輛是否在當前車道，并把檢測結果反饋至車載電子ecu系統(tǒng)。

當車輛進入彎道后，先通過第一排前輪作為主轉向輪做出轉彎動作，其后側各排前輪均作為從動輪跟隨主轉向輪轉向；若車身在轉彎過程中偏離本車道時，從前往后依次控制各排前輪分為作為主轉向輪，則其余各排前輪均作為從動輪跟隨主轉向輪轉向，使車輛保持在當前車道進行轉向；以及當車輛出彎道時，恢復第一排前輪作為主轉向輪。

所述車身偏離車道可以通過車載全景攝像裝置獲知。

圖3a示出了在第一排前輪作為主轉向輪時的轉彎半徑r1，以及該車輛轉彎半徑與彎道外側的距離l1；以及從車尾轉彎軌跡d1來看，車尾可能會碰觸到彎道外側，造成壓線或者碰到障礙物。

圖3b示出了在第二排前輪作為主轉向輪時的轉彎半徑r2，以及該車輛轉彎半徑與彎道外側的距離l2；以及從車尾轉彎軌跡d2來看，車尾轉外軌跡較d1有了較大改善。

圖3c示出了在第三排前輪作為主轉向輪時的轉彎半徑r3，以及該車輛轉彎半徑與彎道外側的距離l3；從車尾轉彎軌跡d3來看，車尾不會碰觸到彎道外側，避免壓線或者碰到障礙物。

從圖3a至圖3c可以明顯看出r1＞r2＞r3，l1＜l2＜l3，以及車尾軌跡改善，因此本設計有效的改善了車輛的轉彎半徑，并且可以使車輛保持在本車道內進行轉彎，避免壓線，尤其是能避免車尾部出現甩尾現象，避免車尾部壓線。

所述導航系統(tǒng)還可以根據車輛在地圖的位置判斷車輛是否進入轉彎路段，且對車輛轉彎進行預判，通過車載電子ecu系統(tǒng)及時開啟車輛轉向燈；以及當車輛出轉彎路段后，保持直行時，所述導航系統(tǒng)根據車輛在地圖上的位置及時關閉轉向燈。

以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。