[发明专利]利用数码相机为车辆提供动态路径规划实现导航的方法

摘要

本发明涉及一种利用数码相机为车辆提供动态路径规划实现导航的方法，主要步骤如下：(1)设有两种供用户选择的功能状态，分别为数码功能和导航功能，选择导航功能进入相应导航界面；(2)开机初始化；(3)依据初始化获得的地图数据进行扫描搜索；代价标准和代价函数的建立，评价函数的计算，开始路径规划；(4)将路径规划的结果记录，并将选择的路段显示在数码相机的LCD屏上；(5)计算选择路段的总长度，根据由汽车速度传感器获得的当前速度估算车辆到达目的地所需要的时间。本发明在原有GPS数码相机的基础上，增加了路径导航功能，不但能为出行者指引道路，还能够让驾驶员驾驶车辆有效地避开交通阻塞的道路，既省油又节约时间，更加实用。

主权项

1、一种利用数码相机为车辆提供动态路径规划实现导航的方法，实施步骤如下：步骤一：相机开机后，设有两种供用户选择的功能状态，分别为数码功能和导航功能，选择导航功能进入相应导航界面；步骤二：开机初始化；步骤三：依据初始化获得的地图数据进行扫描搜索；代价标准和代价函数的建立，评价函数的计算，开始路径规划；步骤四：将路径规划的结果记录，并将选择的路段显示在数码相机的LCD屏上；步骤五：计算选择路段的总长度，根据由汽车速度传感器获得的当前速度估算车辆到达目的地所需要的时间；所述利用数码相机为车辆提供动态路径规划实现导航的方法步骤二开机初始化包括如下步骤：(1)针对电子地图建立初始路网的邻接表；所述电子地图中的每个地点都用一个顶点表示，每个地点相连的道路用一条边来表示，电子地图中的地点和道路的关系抽象为点与边的关系；其中，第一列表示的是顶点表，其余的表示的是边表；它所占用的空间为O(n+e)，其中n表示结点的个数，e表示的是边的条数；(2)进行初始化；导航功能在加电启动后，首先导航协议及表示功能状态的状态位置0，全局变量完成赋初值后唤醒通讯消息管理进程，并修改任务队列相应活动状态位，并循环加电登录直到加电成功，若不成功则无法向下进行；完成加电初始化后进入暂停状态，开始接受有效的卫星定位信号，相机上传协议函数后定位初始化完成，唤醒上传定位数据后进入休眠状态，初始化结束；所述利用数码相机为车辆提供动态路径规划实现导航的方法步骤三路径规划包括如下步骤：(1)定义道路网模型如下：任意一条有向道路R_i的数据模型定义为：Ri={(Si,Ti,Viw)|Si,Ti∈N}Viw=f(1/niw)niw=ni(w-1)+Iiw+Oiw]]>其中，S_i、T_i分别为道路的起始结点和终止结点；在离散时间的w时刻，该道路的车辆行驶速度为V_iw，车辆累积量为n_iw，流入量为L_iw，流出量为O_iw；(2)将道路的代价函数分成静态C_g和动态C_p两个部分，每台车辆在某个时刻t根据随机产生的起始结点(S_m或S_n)和目标结点(E_m或E_n)，利用规划函数产生任务序列结点，车辆的数据模型定义为：C=(Cg,Cp)Cg={Cm|m=1,...,μCmax}Cp={Cn|n=1,...,(1-μ)Cmax}Cm={(Kmw,Riw,PLANS(Sm,Em))|Sm,Em∈N,Riw∈R}Cn={(Knw,Riw,PLAND(Sn,En,t))|Sn,En∈N,Riw∈R}]]>其中，在离散时间的w时刻某车辆位于R_iw道路上的K_iw位置；μ为一个常数，0≤μ≤1；任意一辆普通车辆在w时刻的行为定义为：K′_mw＝K_mw+V_iw×Δt若K′_mw∈R_iw，则K_m(w+1)＝K′_mw；否则按照规划的序列重新计算R_jw和对应的坐标K″_mw；若n_jw＜n_jmax，则：Km(w+1)=Kmw′′Oi(w+1)=Oiw+1Ij(w+1)=Ijw+1;]]>否则K_m(w+1)＝K_mw或重新规划；n_jmax表示一条道路上所能容纳的最大车辆数；导航车辆的行为定义仿照普通车辆的进行；利用路径规划的结果数据进行导航的详细流程如下：(1)为相关的变量赋初值，初始化工作表；(2)设置导航数据；(3)得到当前车辆位置；(4)判断其当前的引导方式；对上述流程中相关的导航数据处理的详细步骤如下：(1)根据GPS信息判断车辆是否在道路上；通过地图匹配技术比较车辆的位置与所在路段的关系，若偏离则进入导航暂停状态或者强行中止导航；(2)车辆未发生离路，处于正常行驶状态，即判断其引导的方式，并选择其下一个应到达的节点作为下一步的初始节点；(3)判断下一个节点是否为目的地节点，如果下一个节点即为其目的地节点，则车辆停止，并发送“完成”的导航数据；否则继续导航，发送标识导航数据后返回(1)；(4)释放空间。