本發(fā)明涉及定位技術領域，特別涉及一種車輛導航方法及其裝置。

背景技術：

車用導航技術是gps(globalpositioningsystem，gps)技術的重要分支，其工作原理是：導航設備接收環(huán)繞地球的24顆gps衛(wèi)星中至少3顆衛(wèi)星傳遞的位置坐標，并將接收到的位置坐標與自身儲存的電子地圖中記載的位置坐標進行匹配，以此來確定搭載該導航設備的車輛在電子地圖中的準確位置。導航設備可以是車載終端、便攜式導航儀、手機終端等?；诖耍谟脩粼O定好出發(fā)地和目的地之后，導航設備根據計算得到的導航路徑為用戶導航，幫助車主快速到達目的地。

目前，當導航設備進入隧道后，由于導航設備無法接收到gps信號，或者只能接收到少于三顆衛(wèi)星所傳遞的位置坐標，從而無法獲得導航設備的當前位置，以此，車輛在隧道中行駛的過程中，導航設備不能為用戶進行導航。

如果隧道內有分叉路口，一般會在進入隧道之前作出導航指令，但是，如果隧道距離分叉口的路程較長，在車輛到達分叉路口的時候導航設備不能及時給出導航信息；再有，如果駕駛員在隧道內的分叉路口做出錯誤判斷，此時gps無法及時更新車輛的道路信息、重新規(guī)劃路線及作出提醒，無疑會給駕駛員帶來不便。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于隧道的車輛導航方法及其裝置，有效解決了現(xiàn)有導航設備無法在隧道中進行導航的技術問題。

一種基于隧道的車輛導航方法，應用于導航設備，所述車輛正前方包括拍攝設備，且所述車輛在隧道中行駛，所述車輛導航方法中包括：

s1根據拍攝設備拍攝的圖片得到車輛的行駛速度；

s2根據拍攝設備拍攝的圖片判斷車輛的轉彎信息；

s3根據步驟s1得到的車輛的行駛速度和步驟s2中得到的車輛的轉彎信息判斷車輛在隧道中的位置信息；

s4根據車輛的位置信息判斷是否按照預設路線行駛，若不是，跳轉至步驟s5；

s5根據車輛的位置信息重新規(guī)劃路線。

在本技術方案中，當車輛行駛在隧道中時，根據車輛在隧道中的行駛速度、轉彎信息等得到車輛在隧道中的位置信息，以此實現(xiàn)車輛在隧道中的定位，進而在隧道中進行定位，為駕駛員提供便利。

進一步優(yōu)選地，在步驟s1中具體包括：

s11拍攝設備根據預設頻率拍攝圖片；

s12在拍攝圖片中選取至少一個參考點；

s13根據拍攝的圖片中參考點的位移和拍攝時間實時計算車輛的行駛速度。

在本技術方案中，在拍攝的圖片中選取參考點，從而根據參考點的位置變化計算車輛的實時行駛速度，簡單方便。

進一步優(yōu)選地，在步驟s2中具體包括：

s21分別提取不同時刻拍攝的圖片的特征點；

s22匹配不同圖片的特征點；

s23根據匹配的特征點計算不同圖片之間的轉換關系，從而得到車輛的轉彎信息，所述轉彎信息包括轉彎角度和轉彎方向。

進一步優(yōu)選地，在步驟s1之前還包括：

在本技術方案中，通過匹配不同圖片之間的特征點得到拍攝圖片的旋轉角度，以此得到車輛的轉彎角度信息，為車輛的定位提供進一步的信息。

s0導航設備采集車輛進入隧道之前的地理位置信息，根據目的地規(guī)劃隧道中行駛的預設路線。

進一步優(yōu)選地，在步驟s3中具體包括：

s31根據車輛進入隧道前的地理位置信息、車輛的行駛速度和行駛時間計算得到車輛在隧道中的位移；

s32根據車輛在隧道中的位移，結合地圖信息和車輛的轉彎信息，得到車輛在隧道中的位置信息。

進一步優(yōu)選地，在步驟s4中包括：

s41根據車輛的轉彎信息判斷車輛是否選擇了正確的分叉口，若是，跳轉至步驟s42，否則跳轉至步驟s5；

s42根據預設路線導航。

本發(fā)明還提供了一種基于隧道的車輛導航裝置，應用于導航設備，所述導航設備采集車輛進入隧道之前的地理位置信息，且根據目的地規(guī)劃隧道中行駛的預設路線，所述車輛正前方包括拍攝設備，所述車輛導航裝置中包括：

圖片獲取模塊，用于從拍攝設備獲取拍攝的圖片；

計算模塊，用于根據圖片獲取模塊獲取的圖片計算得到車輛的行駛速度和車輛的轉彎信息，以及用于根據車輛的行駛速度和車輛的轉彎信息得到車輛在隧道中的位置信息；

判斷模塊，用于根據計算模塊得到的車輛的位置信息判斷是否按照預設路線行駛。

在本技術方案中，當車輛行駛在隧道中時，根據車輛在隧道中的行駛速度、轉彎信息等得到車輛在隧道中的位置信息，以此實現(xiàn)車輛在隧道中的定位，進而在隧道中進行定位，為駕駛員提供便利。

進一步優(yōu)選地，所述計算模塊中包括：

參考點選取單元，用于在圖片獲取模塊獲取的圖片中選取至少一個參考點；

運算單元，用于根據參考點選取模塊選取的參考點在圖片中的位置計算車輛的位移，及根據車輛的位移和拍攝時間實時計算車輛的行駛速度。

進一步優(yōu)選地，所述計算模塊中還包括：

特征提取單元，用于提取圖片獲取模塊獲取的不同時刻拍攝的圖片的特征點；

特征匹配單元，用于匹配特征提取點提取的不同圖片的特征點；

所述運算單元根據特征匹配單元匹配的特征點計算不同圖片之間的轉換關系，從而得到車輛的轉彎信息。

進一步優(yōu)選地，所述車輛導航裝置中還包括位置信息獲取模塊，其中，

所述運算單元根據車輛進入隧道前的地理位置信息、車輛的行駛速度和行駛時間計算得到車輛在隧道中的位移；

所述位置信息獲取模塊根據運算單元計算的車輛在隧道中的位移，結合地圖信息和車輛的轉彎信息，得到車輛在隧道中的位置信息。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細地解釋。

圖1為本發(fā)明中基于隧道的車輛導航方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明中基于隧道的車輛導航裝置一種實施方式示意圖；

圖3為本發(fā)明中基于隧道的車輛導航裝置另一種實施方式示意圖；

圖4為本發(fā)明中基于隧道的車輛導航裝置另一種實施方式示意圖；

圖5為本發(fā)明中基于隧道的車輛導航裝置另一種實施方式示意圖。

附圖標記：

100-車輛導航裝置，110-圖片獲取模塊，120-計算模塊，121-參考點選取單元，122-運算單元，123-特征提取單元，124-特征匹配單元，130-判斷模塊，140-位置信息獲取模塊。

具體實施方式

如圖1所示為本發(fā)明提供的基于隧道的車輛導航方法流程示意圖，具體，該車輛導航方法應用于導航設備，車輛包括拍攝設備，且車輛在隧道中行駛。從圖中可以看出，在該車輛導航方法中包括：s1根據拍攝設備拍攝的圖片得到車輛的行駛速度；s2根據拍攝設備拍攝的圖片判斷車輛的轉彎信息；s3根據步驟s1得到的車輛的行駛速度和步驟s2中得到的車輛的轉彎信息判斷車輛在隧道中的位置信息；s4根據車輛的位置信息判斷是否按照預設路線行駛，若不是，跳轉至步驟s5；s5根據車輛的位置信息重新規(guī)劃路線。

在該車輛導航方法中，車輛進入隧道前，根據導航設備采集車輛的地理位置信息和時間信息，以此計算車輛在進入隧道前的實時速度。另外，導航設備根據目的地規(guī)劃隧道中行駛的預設路線，包括隧道叉口拐彎方向等。

車輛由隧道前進入隧道后，導航設備的導航信息丟失，設置在車輛正前方的拍攝設備隨即根據預設頻率拍攝圖片。在計算的過程中，首先在拍攝圖片中選取至少一個參考點(選取圖片中具有突出特征的參照物作為參考點)，隨后根據拍攝的圖片中參考點的位移(后退的位移)和拍攝時間實時計算車輛的行駛速度。在其他實施方式中，在車輛的左右兩側后視鏡、車輛的后方等處包括拍攝設備，根據其拍攝的圖片計算車輛的實時行駛速度，確保得到的行駛速度的準確性。假若車輛前方拍攝的圖片中難以找到參考點，可以采用車輛的左右兩側后視鏡、車輛的后方等處拍攝的圖片進行計算。

在一實例中，若車輛后方的拍攝設備拍攝照片的頻率為1秒拍攝一次，依照拍攝設備前后拍攝的兩張照片得到參考點后退7米，則得到此時車輛的行駛速度為25公里/小時。在其他實例中，拍攝設備還可以以其他頻率進行拍照，如每0.5秒拍攝一次、每2秒拍攝一次等，在此不做具體限定，根據實際情況進行設定。

計算得到車輛的實時行駛速度之后，分別提取不同時刻拍攝的圖片(如，拍攝設備前后拍攝的兩幅圖片)的特征點并對提取出的特征點進行匹配，隨后根據匹配的特征點計算不同圖片之間的轉換關系，得到車輛的轉彎信息，包括轉彎角度和轉彎方向。

在一實例中，若車輛后方的拍攝設備拍攝照片的頻率為1秒拍攝一次，得到兩張圖片之后，依次提取兩張圖片的sift特征點或surf特征點，之后采用opencv的bruteforce窮舉法或flann近似k近鄰算法對兩張圖片中提取的sift特征點進行匹配，隨后通過下式計算兩個圖片之間的轉換關系，調用opencv的solvepnpransac函數(shù)或者pcl的icp(iterativeclosestpoint，迭代最近點)算法進行求解得到車輛的轉彎信息。

計算得到車輛的轉彎信息之后，隨即根據車輛進入隧道前的地理位置信息、車輛的行駛速度和行駛時間計算得到車輛在隧道中的位移，并結合地圖信息和車輛的轉彎信息，得到車輛在隧道中的位置信息，進而根據進入隧道前規(guī)劃的預設路線和得到的位置信息判斷車輛是否按照預設路線進行行駛，若是，則繼續(xù)行駛，若不是，則重新規(guī)劃路線進行導航，并發(fā)出警告。進一步來說，在隧道中，駕駛員遇到分叉口時，根據拍攝設備拍攝的圖片判斷車輛的轉彎信息，進而判斷車輛選擇的分叉口，若選擇了正確的分叉口，若是，根據預設路線導航；否則，根據存儲的地圖信息，重新規(guī)劃路線。

如圖2所示為本發(fā)明提供的基于隧道的車輛導航裝置一種實時方式示意圖，其應用于導航設備，且車輛包括拍攝設備。在車輛進入隧道前，導航設備采集車輛進入隧道之前的地理位置信息，且根據目的地規(guī)劃隧道中行駛的預設路。從圖中可以看出，在該車輛導航裝置100中包括：圖片獲取模塊110、計算模塊120以及判斷模塊130，其中，計算模塊120分別與圖片獲取模塊110和判斷模塊130連接。

在該車輛導航方法中，車輛進入隧道前，根據導航設備采集車輛的地理位置信息和時間信息，以此計算車輛在進入隧道前的實時速度。另外，導航設備根據目的地規(guī)劃隧道中行駛的預設路線，包括隧道叉口拐彎方向等。

車輛由隧道前進入隧道后，導航設備的導航信息丟失，拍攝設備隨即根據預設頻率拍攝圖片。車輛導航裝置100中的圖片獲取模塊110從拍攝設備(如設置在車輛正前方/左右兩側后視鏡/車輛的后方等)獲取拍攝的圖片之后，計算模塊120根據圖片獲取模塊110獲取的圖片計算得到車輛的行駛速度和車輛的轉彎信息，隨后根據車輛的行駛速度和車輛的轉彎信息得到車輛在隧道中的位置信息；最后，判斷模塊130根據計算模塊120得到的車輛的位置信息判斷是否按照預設路線行駛，若是，則按照預設路線進行行駛，否則根據車輛的位置信息重新規(guī)劃路線。

對上述實施方式進行改進得到本實施方式，如圖3所示，在本實施方式中，該車輛導航裝置100中包括：圖片獲取模塊110、計算模塊120以及判斷模塊130，計算模塊120中包括相互連接的參考點選取單元121和運算單元122。

車輛由隧道前進入隧道后，導航設備的導航信息丟失，拍攝設備隨即根據預設頻率拍攝圖片。車輛導航裝置100中的圖片獲取模塊110從拍攝設備獲取拍攝的圖片之后，計算模塊120中的參考點選取單元121在圖片中選取至少一個參考點(選取圖片中具有突出特征的參照物作為參考點)，隨后運算單元122根據拍攝的圖片中參考點的位移(后退的位移)和拍攝時間實時計算車輛的行駛速度。隨后根據車輛的行駛速度和車輛的轉彎信息得到車輛在隧道中的位置信息；最后，判斷模塊130根據計算模塊120得到的車輛的位置信息判斷是否按照預設路線行駛，若是，則按照預設路線進行行駛，否則根據車輛的位置信息重新規(guī)劃路線。在其他實施方式中，在車輛的左右兩側后視鏡、車輛的后方等處包括拍攝設備，根據其拍攝的圖片計算車輛的實時行駛速度，確保得到的行駛速度的準確性。假若車輛前方拍攝的圖片中難以找到參考點，可以采用車輛的左右兩側后視鏡、車輛的后方等處拍攝的圖片進行計算。

對上述實施方式進行改進得到本實施方式，如圖4所示，在本實施方式中，該車輛導航裝置100中包括：圖片獲取模塊110、計算模塊120以及判斷模塊130，計算模塊120中包括相互連接的參考點選取單元121和運算單元122之外，還包括：相互連接的特征提取單元123和特征匹配單元124。

車輛由隧道前進入隧道后，導航設備的導航信息丟失，拍攝設備隨即根據預設頻率拍攝圖片。車輛導航裝置100中的圖片獲取模塊110從拍攝設備獲取拍攝的圖片之后，計算模塊120中的參考點選取單元121在圖片中選取至少一個參考點(選取圖片中具有突出特征的參照物作為參考點)，隨后運算單元122根據拍攝的圖片中參考點的位移(后退的位移)和拍攝時間實時計算車輛的行駛速度。隨后特征提取單元123提取圖片獲取模塊110獲取的不同時刻拍攝的圖片的特征點，并通過特征匹配單元124匹配特征提取點提取的不同圖片的特征點，之后運算單元122根據特征匹配單元124匹配的特征點計算不同圖片之間的轉換關系，從而得到車輛的轉彎信息。最后，判斷模塊130根據計算模塊120得到的車輛的位置信息判斷是否按照預設路線行駛，若是，則按照預設路線進行行駛，否則根據車輛的位置信息重新規(guī)劃路線。

對上述實施方式進行改進得到本實施方式，如圖4所示，在本實施方式中，該車輛導航裝置100中包括圖片獲取模塊110、計算模塊120以及判斷模塊130之外，還包括位置信息獲取模塊140。

車輛由隧道前進入隧道后，導航設備的導航信息丟失，拍攝設備隨即根據預設頻率拍攝圖片。車輛導航裝置100中的圖片獲取模塊110從拍攝設備獲取拍攝的圖片之后，計算模塊120中的參考點選取單元121在圖片中選取至少一個參考點(選取圖片中具有突出特征的參照物作為參考點)，隨后運算單元122根據拍攝的圖片中參考點的位移(后退的位移)和拍攝時間實時計算車輛的行駛速度。隨后特征提取單元123提取圖片獲取模塊110獲取的不同時刻拍攝的圖片的特征點，并通過特征匹配單元124匹配特征提取點提取的不同圖片的特征點，之后運算單元122根據特征匹配單元124匹配的特征點計算不同圖片之間的轉換關系。之后，運算單元122根據車輛進入隧道前的地理位置信息、車輛的行駛速度和行駛時間計算得到車輛在隧道中的位移，位置信息獲取模塊140根據運算單元122計算的車輛在隧道中的位移，結合地圖信息和車輛的轉彎信息，得到車輛在隧道中的位置信息。最后，判斷模塊130根據計算模塊120得到的車輛的位置信息判斷是否按照預設路線行駛，若是，則按照預設路線進行行駛，否則根據車輛的位置信息重新規(guī)劃路線。

在這一過程中，在隧道中，駕駛員遇到分叉口時，計算模塊根據拍攝設備拍攝的圖片判斷車輛的轉彎信息，進而判斷車輛選擇的分叉口，若選擇了正確的分叉口，若是，根據預設路線導航；否則，根據存儲的地圖信息，重新規(guī)劃路線。