專利名稱：一種根據路況信息實現gps導航的方法、裝置及設備的制作方法
技術領域：
本發明屬于導航領域，尤其涉及一種根據路況信息實現GPS導航的方法、裝置及設備。
背景技術：
全球定位系統(Global Positioning System，GPS)利用導航衛星進行定時、定位和測距，能在全世界范圍內實現全天候、全方位連續為海上、陸地和空中的用戶提供實時高精度的三維空間、速度和時間信息。該系統主要由三部分組成，即空間部分、地面控制部分和用戶裝置部分。空間部分由24顆衛星組成，分布在6個道平面上。地面控制部分由負責管理、協調整個地面控制系統的工作的主控站、在主控站的控制下，向衛星注入尋電文的地面天線、作為數據自動收集中心的監測站和通訊輔助系統組成。用戶裝置部分主要由GPS接收機和衛星天線組成。GPS接收機根據型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型，根據用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。
目前，GPS系統已經廣泛應用于車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監測、地殼運動監測、市政規劃控制等陸地應用，遠洋船最佳航程航線測定、船只實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平臺定位、海平面升降監測等海洋應用，以及飛機導航、航空遙感姿態控制、低軌衛星定軌、導彈制導、航空救援和載人航天器防護探測等航空航天應用中。
在車載導航中，用戶使用的GPS導航設備可以是個人數字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、移動終端、MP3、MP4、電子腕式設備以及各類微型電子儀表等電子設備，設備中安裝有GPS導航系統。在導航時，系統根據用戶選擇的出發地、目的地、經由地、回避地按相應的導航路徑規劃原則，例如高速公路優先、最短時間原則、最短距離原則等計算出一條導航路徑。在車輛行駛過程中，系統根據設備上的GPS接收器接收到的GPS信號，確定導航對象當前所處的位置、移動方向、速度等，結合為用戶計算的導航路徑，根據系統電子地圖數據庫對用戶進行導航。
在當前應用的GPS導航系統中，導航過程是先根據電子地圖的路網、使用者設定的出發地、目的地、經由地、回避地和路徑規劃原則等計算出導航路徑。然后，在實際導航或模擬導航過程中通過獲取用戶的當前位置、速度、移動方向等信息結合已計算出的導航路徑，對用戶進行圖形和語音同步導航的。一般情況下，電子地圖的路網是以一種靜態的數據源存在的，在計算導航路徑和實際導航中，只是考慮道路的移動方向、交通規則等靜態信息。
但在實際應用中，路網是隨著交通狀況的改變而變化的。某段道路可能會因一些原因在某段時間內出現擁擠或堵塞甚至關閉的狀況。如果該段道路處于已計算的導航路徑中時，由于在目前GPS導航系統只按靜態信息處理路網，無法根據道路的實際狀況對導航路徑進行動態調整，這樣當用戶采用該導航路徑行車時，將會導致諸多不便，難以滿足用戶導航的實際需求，例如因交通擁擠或堵塞造成時間延誤，因道路關閉而不得不重新選擇道路等。
發明內容
本發明實施例的目的在于提供一種根據路況信息實現GPS導航的方法，旨在解決現有技術中在GPS導航過程中，由于系統無法根據道路的實際狀況對路網進行動態調整，導致計算出的導航路徑難以滿足用戶導航的實際需求的的問題。
本發明實施例是這樣實現的，一種根據路況信息實現GPS導航的方法，所述方法包括以下步驟接收最新的路況信息，根據所述最新的路況信息更新電子地圖中的路網屬性數據；在導航時，根據更新后的路網屬性數據為用戶計算輸出導航路徑；根據導航對象的當前位置、移動方向、速度以及所述導航路徑計算導航系統所在硬件的固有顯示頻率下，隨導航對象移動而平滑輸出的導航內容；根據計算出的導航內容、當前地圖的局部區域、當前導航路徑、路網各路段的最新路況信息生成并播放導航數據。
本發明實施例的另一目的在于提供一種根據路況信息實現GPS導航的裝置，所述裝置包括路網屬性數據更新模塊，用于接收最新的路況信息，根據所述最新的路況信息更新路網屬性數據；電子地圖數據庫，用于存儲更新后的路網屬性數據；導航路徑計算模塊，用于根據所述更新后的路網屬性數據為用戶計算輸出導航路徑；導航內容計算模塊，用于根據導航對象的當前位置、移動方向、速度以及所述導航路徑計算導航系統所在硬件的固有顯示頻率下，隨導航對象移動而平滑輸出的導航內容；導航數據生成模塊，用于根據計算出的導航內容、當前地圖的局部區域、當前導航路徑、路網各路段的最新路況信息生成導航數據；以及導航數據播放模塊，用于播放所述導航數據。
本發明實施例的另一目的在于提供一種GPS導航設備，所述設備包括一導航裝置，所述裝置包括路網屬性數據更新模塊，用于接收最新的路況信息，根據所述最新的路況信息更新路網屬性數據；電子地圖數據庫，用于存儲更新后的路網屬性數據；導航路徑計算模塊，用于根據所述更新后的路網屬性數據為用戶計算輸出導航路徑；
導航內容計算模塊，用于根據導航對象的當前位置、移動方向、速度以及所述導航路徑計算導航系統所在硬件的固有顯示頻率下，隨導航對象移動而平滑輸出的導航內容；導航數據生成模塊，用于根據計算出的導航內容、當前地圖的局部區域、當前導航路徑、路網各路段的最新路況信息生成導航數據；以及導航數據播放模塊，用于播放所述導航數據。
本發明實施例根據接收到的路況信息對電子地圖的路網屬性數據進行更新，并根據更新后的路網計算導航路徑，再根據新的導航路徑完成導航過程。這樣，系統就可以根據實際的路況情況為用戶動態調整導航路徑，更好地滿足用戶導航的實際需求。
圖1是本發明實施例提供的根據實時路況信息進行導航的實現流程圖；圖2是本發明實施例提供的根據實時路況信息進行導航的裝置的結構圖。
具體實施例方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
在本發明實施例中，系統根據道路的實時路況信息對電子地圖的路網進行更新，在對用戶進行導航時，根據更新后的路網為用戶計算導航路徑。這樣，系統就可以根據實際的路況情況為用戶動態調整導航路徑，更好地滿足用戶導航的實際需求。
在本發明實施例中，系統接收的最新路況信息可以從交通管理機關獲取的，也可以是用戶自行定義輸入到系統中的，或者從第三方服務系統獲取。數據來源可以是從外部存儲介質中讀取的，或者通過有線、無線網絡定時或者實時接收交通安全系統提供的通信服務。
系統接收到最新的路況信息后，對路況信息進行解析，解析成系統能識別的路段和交通情況信息，并根據從路況信息中解析出的路段和交通情況信息從電子地圖中找到對應的路段并按規則對路網屬性數據進行更新，并將更新后的路網屬性數據保存。
圖1示出了本發明實施例提供的根據實時路況信息進行導航的實現流程，詳述如下在步驟S101中，系統根據包含最新路況信息的路網屬性數據，結合路徑規劃原則為用戶計算輸出導航路徑。
在對導航路徑進行規劃時，路網的各路段有兩個屬性應用較多，一個是指示道路是否可以通行，另一個是標示道路的等級。在不同的路徑規劃規則中，按等級選取道路的標準各有不同。這兩個屬性都受實時路況信息的影響而隨時變化，比如關閉或擁堵嚴重的路段通行屬性應變成不可通行，而堵塞的路段等級被設置為低于同一時間暢通的路段。
在步驟S102中，根據導航對象的當前位置、速度、移動方向等信息，以及計算的導航路徑，計算導航系統所在硬件的固有顯示頻率下，隨導航對象移動而平滑輸出的導航內容，例如圖像內容或者語音內容。
在實際導航過程中，導航對象所在的當前位置、移動方向、速度等信息可以根據接收到的GPS信號判斷。在模擬導航過程中，根據用戶設定的移動速度、出發時間和當前時間等判斷導航對象所在的當前位置、移動方向及速度等信息。
在步驟S103中，根據計算出的導航內容、當前地圖的局部區域、當前導航路徑、路網各路段的最新路況信息生成導航數據。
在本發明實施例中，生成的導航數據可以是圖像數據，也可以是語音數據，或者同時生成圖像數據和語音數據。
圖像導航時，根據計算出的導航內容，按圖像內容及圖像所處電子地圖的局部區域，當前導航路徑、路網各路段交通以及行駛方向的交通規則信息，分別生成與之對應的局部區域最新的路徑，并將各類交通狀況的路段按規則的特殊對應顏色進行路段著色后的導航圖像。為了保證導航圖像的無縫連續顯示或者播放，將導航圖像數據存儲在緩沖區中。
語音導航時，按當前地圖的局部區域，當前導航路徑、路網各路段交通以及行駛方向的交通規則信息，分別生成與之對應的局部區域導航提示音。為了保證導航語音的無縫連續顯示或者播放，將導航語音數據存儲在緩沖區中。
在步驟S104中，將暫存在緩沖區中的臨次圖像以導航系統所在硬件的固有顯示頻率無縫連續顯示，或者將暫存在緩沖區中的臨次語音順暢連接播放，達到圖像和語音同步引導隨時按照路況信息平滑變動的效果。
圖2示出了本發明實施例提供的根據實時路況信息進行導航的裝置的結構，該裝置可以是內置于導航的設備的軟件單元、硬件單元或者軟硬件結合的單元。
電子地圖數據庫11中存儲有GPS導航所采用的電子地圖中的路網屬性數據。路網屬性數據更新模塊12接收最新的路況信息。最新的路況信息可以由用戶根據交通廣播等途徑獲取最新路況信息后輸入到路網屬性數據更新模塊12，也可以由路網屬性數據更新模塊12通過有線、無線方式定時或者實時與第三方服務系統通信獲取，或者從外部存儲介質中讀取。路況信息可以以編碼的形式存在，也可以以名稱的形式存在。
路網屬性數據更新模塊12將接收到的路況信息解析成電子地圖數據庫11能識別的路段和交通情況信息，并根據從路況信息中解析出的路段和交通情況信息從電子地圖數據庫11找到對應的路段并按規則對路網屬性數據進行更新，并將更新后的路網屬性數據保存到電子地圖數據庫11。
在導航時，導航路徑計算模塊13根據電子地圖數據庫11中更新后的路網屬性數據為用戶計算輸出導航路徑。
導航內容計算模塊14根據導航對象的當前位置、速度、移動方向等信息，以及計算的導航路徑計算導航系統所在硬件的固有顯示頻率下，隨導航對象移動而平滑輸出的導航內容，例如圖像內容或者語音內容。
在實際導航過程中，導航信息判斷模塊15可以根據接收到的GPS信號判斷導航對象所在的當前位置、移動方向、速度等信息。在模擬導航過程中，模擬導航控制模塊16根據用戶設定的移動速度、出發時間和當前時間等判斷導航對象所在的當前位置、移動方向及速度等信息。
導航圖像計算處理模塊17接收到導航內容計算模塊14的計算結果后，按圖像內容及圖像所處電子地圖的局部區域，當前導航路徑、路網各路段交通以及行駛方向的交通規則信息，分別生成與之對應的局部區域最新的路徑，并將各類交通狀況的路段按規則的特殊對應顏色進行路段著色后生成導航圖像。
同時，導航語音計算處理模塊18接收到導航內容計算模塊14的計算結果后，按當前地圖局部區域，當前導航路徑、路網各路段交通以及行駛方向的交通規則信息，分別生成與之對應的局部區域導航提示音。
為了保證導航數據的無縫連續顯示或者播放，將生成的導航圖像或者導航提示音等導航數據存儲在緩沖區中。
導航圖像顯示模塊19將緩存在緩沖區中的臨次導航圖像以高頻率無縫連續顯示圖像動畫，播放給用戶。導航聲音播放模塊20將緩沖區中的臨次語音順暢連接播放，達到圖像和語音同步引導隨時按照路況信息平滑變動的效果。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種根據路況信息實現GPS導航的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟接收最新的路況信息，根據所述最新的路況信息更新電子地圖中的路網屬性數據；在導航時，根據更新后的路網屬性數據為用戶計算輸出導航路徑；根據導航對象的當前位置、移動方向、速度以及所述導航路徑計算導航系統所在硬件的固有顯示頻率下，隨導航對象移動而平滑輸出的導航內容；根據計算出的導航內容、當前地圖的局部區域、當前導航路徑、路網各路段的最新路況信息生成并播放導航數據。
2.如權利要求1所述的根據路況信息實現GPS導航的方法，其特征在于，所述導航對象當前所在的位置、移動方向和速度根據接收到的GPS信號判斷，或者根據用戶設定的移動速度、出發時間和當前時間判斷。
3.如權利要求1或2所述的根據路況信息實現GPS導航的方法，其特征在于，所述導航數據為圖像數據或者語音數據。
4.一種根據路況信息實現GPS導航的裝置，其特征在于，包括路網屬性數據更新模塊，用于接收最新的路況信息，根據所述最新的路況信息更新路網屬性數據；電子地圖數據庫，用于存儲更新后的路網屬性數據；導航路徑計算模塊，用于根據所述更新后的路網屬性數據為用戶計算輸出導航路徑；導航內容計算模塊，用于根據導航對象的當前位置、移動方向、速度以及所述導航路徑計算導航系統所在硬件的固有顯示頻率下，隨導航對象移動而平滑輸出的導航內容；導航數據生成模塊，用于根據計算出的導航內容、當前地圖的局部區域、當前導航路徑、路網各路段的最新路況信息生成導航數據；以及導航數據播放模塊，用于播放所述導航數據。
5.如權利要求4所述的根據路況信息實現GPS導航的裝置，其特征在于，所述導航對象的當前位置、移動方向、速度信息由導航對象信息判斷模塊通過接收到的GPS信號或者用戶設定的移動速度、出發時間和當前時間判斷輸出。
6.如權利要求4或5所述的根據路況信息實現GPS導航的裝置，其特征在于，所述導航數據為圖像數據或者語音數據。
7.一種GPS導航設備，其特征在于，所述設備包括一導航裝置，所述裝置包括路網屬性數據更新模塊，用于接收最新的路況信息，根據所述最新的路況信息更新路網屬性數據；電子地圖數據庫，用于存儲更新后的路網屬性數據；導航路徑計算模塊，用于根據所述更新后的路網屬性數據為用戶計算輸出導航路徑；導航內容計算模塊，用于根據導航對象的當前位置、移動方向、速度以及所述導航路徑計算導航系統所在硬件的固有顯示頻率下，隨導航對象移動而平滑輸出的導航內容；導航數據生成模塊，用于根據計算出的導航內容、當前地圖的局部區域、當前導航路徑、路網各路段的最新路況信息生成導航數據；以及導航數據播放模塊，用于播放所述導航數據。
8.如權利要求7所述的GPS導航設備，其特征在于，所述導航對象的當前位置、移動方向、速度信息由導航對象信息判斷模塊通過接收到的GPS信號或者用戶設定的移動速度、出發時間和當前時間判斷輸出。
9.如權利要求7或8所述的GPS導航設備，其特征在于，所述導航數據為圖像數據或者語音數據。
全文摘要
本發明適用于導航領域，提供了一種根據路況信息實現GPS導航的方法、裝置及設備，所述方法包括以下步驟接收最新的路況信息；解析接收到的最新的路況信息，根據所述最新的路況信息更新電子地圖中的路網屬性數據；在導航時，根據更新后的路網屬性數據為用戶計算輸出導航路徑，并根據導航對象的當前位置、移動方向、速度以及所述導航路徑輸出導航信息。本發明根據接收到的路況信息對電子地圖的路網屬性數據進行更新，并根據更新后的路網計算導航路徑，再根據新的導航路徑完成導航過程。這樣，系統就可以根據實際的路況情況為用戶動態調整導航路徑，更好地滿足用戶導航的實際需求。
文檔編號G01S5/02GK101017611SQ20061015791
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月22日 優先權日2006年12月22日
發明者張文星 申請人:凱立德欣技術(深圳)有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
