真三維導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置

真三維導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置專利01專利背景附圖說明實(shí)施方式發(fā)明內(nèi)容權(quán)利要求榮譽(yù)表彰目錄0305020406基本信息《真三維導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置》是易圖通科技（北京）有限公司于2013年4月18日申請的專利，該專利的公布號(hào)為CNA，公布日為2013年8月7日，發(fā)明人是王志勛、尹艷。該發(fā)明屬于導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域?！墩嫒S導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置》所述方法包括在導(dǎo)航設(shè)備上預(yù)置獨(dú)立的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫；從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中讀取下一前方導(dǎo)航管理單元的三維導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)；分析三維誘導(dǎo)路徑下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為；通過判斷誘導(dǎo)行為來顯示不同的誘導(dǎo)場景，特別是多車道時(shí)橫跨相鄰的兩個(gè)車道的直行道路變道誘導(dǎo)。該發(fā)明的方法和裝置能在真三維導(dǎo)航道路場景中動(dòng)態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面，該發(fā)明能真正地根據(jù)實(shí)際道路進(jìn)行三維道路場景的再現(xiàn)，能基于道路場景來細(xì)膩的表現(xiàn)多車道時(shí)橫跨相鄰的兩個(gè)車道的直行道路變道誘導(dǎo)。2017年12月11日，《真三維導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置》獲得第十九屆中國專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。（概述圖為《真三維導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置》摘要附圖）專利背景專利背景通過二維導(dǎo)航電子地圖提供的導(dǎo)航服務(wù)，使用者通過導(dǎo)航畫面只能簡單的看到如何在被抽象化的二維道路上行駛。在二維導(dǎo)航電子地圖中，所有地理信息數(shù)據(jù)都被抽象化，街面被抽象為線條加屬性進(jìn)行表達(dá)，屋廓圖面被抽象為點(diǎn)加屬性來表達(dá)，對于二維數(shù)據(jù)無法真實(shí)完整表達(dá)的地方，只能用實(shí)景圖和模式圖進(jìn)行補(bǔ)充表達(dá)。與二維導(dǎo)航電子地圖相比，三維導(dǎo)航電子地圖的出現(xiàn)更形象的表達(dá)了日益復(fù)雜的城市道路形態(tài)和城市建筑物。已面世的三維導(dǎo)航電子地圖多由正射影像圖疊加具有立體視覺效果的三維標(biāo)志性建筑物模型構(gòu)成，并沒有真正的從數(shù)據(jù)源處對二維導(dǎo)航數(shù)據(jù)和三維誘導(dǎo)數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分。地圖上標(biāo)注的具有立體感的三維建筑物模型是導(dǎo)航視覺表達(dá)的重點(diǎn)，但是導(dǎo)航模式還是沿用二維導(dǎo)航中簡單的方向?qū)Ш郊由蠄D片輔助導(dǎo)航的模式，對于導(dǎo)航起實(shí)質(zhì)作用的路況形態(tài)和道路場景，并沒有真正的根據(jù)實(shí)際道路進(jìn)行三維場景再現(xiàn)，更不用說基于道路場景來細(xì)膩的表現(xiàn)多車道時(shí)的道路導(dǎo)航，尤其是多車道時(shí)的直行變道誘導(dǎo)。真三維導(dǎo)航電子地圖基于獨(dú)立的三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，用高精度三個(gè)維度的（X，Y，Z）矢量化數(shù)據(jù)，以真實(shí)建模的方式動(dòng)態(tài)再現(xiàn)了導(dǎo)航道路的三維場景。真正的三維導(dǎo)航應(yīng)該有獨(dú)立于二維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫的三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫，應(yīng)該按照三維誘導(dǎo)路徑對路口和路段分別進(jìn)行導(dǎo)航，所述三維誘導(dǎo)路徑為左車道和右車道。特別一提的是道路導(dǎo)航中的變道誘導(dǎo)，所述變道誘導(dǎo)是從直行車道按照誘導(dǎo)路徑向左或向右變換車道后駛?cè)胱筠D(zhuǎn)專用道、或右轉(zhuǎn)專用道、或轉(zhuǎn)彎專用道。發(fā)明內(nèi)容專利目的改善效果技術(shù)方案發(fā)明內(nèi)容專利目的為了解決2013年4月之前的三維導(dǎo)航中對道路變道誘導(dǎo)顯示方法的不足，該發(fā)明提供了真三維導(dǎo)航電子地圖中道路變道誘導(dǎo)的方法和使用該方法的裝置。

技術(shù)方案《真三維導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置》的一個(gè)目的是提供真三維導(dǎo)航場景中變道誘導(dǎo)的顯示方法，該方法可以在真三維導(dǎo)航場景中，動(dòng)態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面，方法包括：1．在導(dǎo)航設(shè)備上預(yù)置獨(dú)立于二維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫是從真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫中提取導(dǎo)航設(shè)備所需區(qū)域的數(shù)據(jù)，經(jīng)過重新切割組合和數(shù)據(jù)壓縮處理后得到的真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)，建立的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)在導(dǎo)航設(shè)備上。所述真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫的制作是將航片或者衛(wèi)片制成大于等于1:1000米大比例尺級別的市街圖；采集作業(yè)車實(shí)地拍攝360度的道路真實(shí)場景；按照采集的道路數(shù)據(jù)和制成的市街圖，分別制作道路場景和路邊建筑物模型；合并道路場景數(shù)據(jù)和路邊建筑物數(shù)據(jù)生成真三維導(dǎo)航場景模型，并進(jìn)行質(zhì)量檢查；將合格的真三維導(dǎo)航場景模型經(jīng)切割后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，建立獨(dú)立的真三維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)母庫。所述導(dǎo)航設(shè)備為所有可視化導(dǎo)航設(shè)備，包括但不僅限于車載導(dǎo)航儀、PND、手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦。2．從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中讀取下一前方導(dǎo)航管理單元的三維導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)。所述導(dǎo)航管理單元是真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)中的路段和路口兩個(gè)基本單元，在路段的兩端分別連接不同的路口和/或其他路段。所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)為矢量化數(shù)據(jù)。3．分析三維誘導(dǎo)路徑下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為。所述誘導(dǎo)路徑包括左車道和/或右車道。改善效果《真三維導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置》的方法和裝置可以在真三維導(dǎo)航道路場景中，動(dòng)態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面，該發(fā)明能真正地根據(jù)實(shí)際道路進(jìn)行三維場景再現(xiàn)，能基于道路場景來細(xì)膩的表現(xiàn)多車道時(shí)的道路導(dǎo)航，尤其是多車道時(shí)的直行變道誘導(dǎo)。

附圖說明附圖說明圖1為2013年4月之前的技術(shù)所生成的道路誘導(dǎo)示意圖，圖1（a）為已有技術(shù)生成的二維轉(zhuǎn)彎導(dǎo)航示意圖，圖1（b）為已有技術(shù)生成的路口轉(zhuǎn)彎導(dǎo)航示意圖；圖2為《真三維導(dǎo)航中變道誘導(dǎo)的方法和裝置》所述方法的流程示意圖；圖3為該發(fā)明所述裝置的示意圖；圖4為該發(fā)明所述真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫構(gòu)成的示意圖；圖5為該發(fā)明所述方法中三維誘導(dǎo)路徑的結(jié)構(gòu)圖；圖6為該發(fā)明所述方法應(yīng)用實(shí)例的三維誘導(dǎo)路徑的示意圖；圖7為該發(fā)明所述方法應(yīng)用實(shí)例的由直行車道向只可左轉(zhuǎn)車道變道的三維變道誘導(dǎo)平面示意圖，圖7（a）是二車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖，圖7（b）是三車道時(shí)由直行道向左變道的誘導(dǎo)圖，7（c）是四車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖，7（d）是五車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖，7（e）是六車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖；圖8為該發(fā)明所述方法應(yīng)用實(shí)例的由直行車道向既可左轉(zhuǎn)又可直行車道變道的三維變道誘導(dǎo)平面示意圖，圖8（a）是四車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖，圖8（b）是五車道時(shí)由直行道向左變道的誘導(dǎo)圖，8（c）是六車道時(shí)向左變道的誘導(dǎo)圖；權(quán)利要求權(quán)利要求1.一種變道誘導(dǎo)的方法，所述方法能在真三維導(dǎo)航場景中動(dòng)態(tài)地提前提示使用者由直行車道向左/或向右變道的三維導(dǎo)航畫面，其特征在于，所述方法包括以下步驟：1）在導(dǎo)航設(shè)備上預(yù)置獨(dú)立于二維導(dǎo)航電子地圖數(shù)據(jù)庫的真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫；2）從真三維導(dǎo)航應(yīng)用數(shù)據(jù)庫中讀取下一前方導(dǎo)航管理單元的三維導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)；3）分析三維誘導(dǎo)路徑下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為；4）如果下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為是直行，則生成下一前方的直行誘導(dǎo)場景；5）如果下一前方導(dǎo)航管理單元的誘導(dǎo)行為是轉(zhuǎn)彎，則判斷使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元上車道的誘導(dǎo)關(guān)系，以便確定是否需要向左/或向右變道，變道后可進(jìn)入左轉(zhuǎn)專用道/或右轉(zhuǎn)專用道/或調(diào)頭專用道；當(dāng)使用者當(dāng)前所處導(dǎo)航管理單元上車道的誘導(dǎo)關(guān)系為只可直行時(shí)，需要向左/或向右變道，則合成當(dāng)前車道的變道誘導(dǎo)場景，并在導(dǎo)航設(shè)備上以較大比例尺播放變道誘導(dǎo)場景；6）當(dāng)不需要向左變道/或向右變道/或變道結(jié)束時(shí)，則生成下一前方向左/或向右/或調(diào)頭的轉(zhuǎn)彎誘導(dǎo)場景。2.實(shí)施方式實(shí)施方式真三維導(dǎo)航地圖中的道路場景劃分為路段和路口兩個(gè)基本單元，在路段的兩端分別連接不同的路口和/或路段。所述路口通常由十字路口和/或丁字路口組成。所述路段的場景包括但不僅限于道路、道路附屬設(shè)施、建筑物、地表。所述路段的道路場景要素包括但不僅限于路面標(biāo)線、箭頭、隔離欄、路面材質(zhì)、斑馬線、分道線、右轉(zhuǎn)專用道、左轉(zhuǎn)專用道、限速信息、路沿、車道數(shù)、道路坡度；所述路段的道路附屬設(shè)施場景要素包括但不僅限于紅綠燈、交通標(biāo)牌、過街天橋、公交站牌；所述路段的建筑物場景要素包括但不僅限于樓體形狀、樓面裝飾、標(biāo)牌文字、廣告牌、路邊櫥窗；所述路段的地表場景要素包括但不僅限于綠地、樹木、水系、鐵路。所述路段的道路形態(tài)包括但不僅限于雙線化道路、非雙線化道路、輔路、環(huán)島、道路連接路、調(diào)頭專用道、左轉(zhuǎn)專用道、右轉(zhuǎn)專用道、出口和/或入口道路、商業(yè)步行街、內(nèi)連接路口。所述路段的交通流方向可以是雙向通行、與矢量化方向相同可通行、與矢量化方向相反可通行、雙向禁行。所述路段的車道數(shù)量包括但不僅限于一車道、二車