专利名称：导航路径修正系统及方法
技术领域：
本发明属于导航技术领域，特别涉及一种能够对导航路径进行修正的系统 及方法。
背景技术：
目前，车用全球定位系统(Global Positioning System, GPS)是GPS导航重 要应用方向之一。车用GPS导4元系统的GPS天线4妻收来自环绕地J求的24颗 GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，结合储存在车用导航终端内的电子 地图，通过GPS卫星信号确定的位置坐标与此相匹配，确定导航对象在电子地 图中的准确位置。驾驶车辆的用户在开车时可以交由电脑选择行驶路径，并以 此为方向导引，从而正确快速地到达目的地。
图1为现有技术中车用导航系统的结构图，该车用导航系统由扬声器1、 卡盘装置2、输入装置3、声音输出装置4、显示装置5、控制装置6、 GPS接 收装置7等组成。
卡盘装置2可以对插入其中的记录有地图数据、控制程序数据等的记录媒 体中的记录内容还原成数字数据，并送至送到控制装置6。
输入装置3由按键、摇杆、旋钮、触摸屏等构成。输入装置3用于输入用 户的各种要求。输入装置3将用户的输入信号送到控制装置6中。
声音输出装置4将控制装置6送来的声音数据转化为声音信号，送到扬声 器l。扬声器1将声音输出装置4送来的声音信号转换成声音并输出，这样， 扬声器1就可以配合控制装置6的需要，发出各种操作通知及路径引导的语音。
显示装置5通常为LCD ( Liquid Crystal Display)屏幕，4艮据控制装置6送 来的显示数据，显示其对应的图像。
控制装置6为微机(例如掌上电脑、智能手机、车载终端等)。
GPS接收装置7接收来自GPS卫星的信号，检测车辆的现在位置及移动方
向，并将检测到的结果转换成协议数据，这些协议数据进一步被送到控制装置6。
控制装置6接收输入装置3的输入，生成与输入所要求的内容对应的处理 结果，送到声音输出装置4、显示装置5之中。并从卡盘装置2读出地图数据， 这些地图数据中也含有用于图片引导用的数据内容。
在用户选择出发地与目的地之后，导航系统在电子地图上为用户生成导航 用的系统推荐路径。 一般的导航系统会为用户提供若干种选择路径的方式，如 系统推荐、最短路径、高速优先、最少收费等。其中，最短路径与高速优先使 用户常用的节省行车时间的路径选择方式。但上述选择方式中，用于判断路径 的参数均来自系统已存储的电子地图的数据，无法做出动态变更。而对于实际 应用情况而言，由于高峰时段车行堵塞或緩慢等原因，选择最短路径或高速路 段并不意味着用户能够获得最短的行车时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种导航装置，特别是一种能够对导 4元路径进行<奮正的系统及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
一种导航路径修正系统，所述系统包括导航模块、用户接口控制模块及地 图数据管理模块，所述导航模块包括自车位置检测模块、路径搜索模块、路径 引导模块、导航控制模块、地图显示模块及路径修正模块，所述自车位置检测 用户车辆的行驶状态及所在位置，所述路径搜索模块与路径引导模块根据用户 设定的出发地与目的地，结合所述用户车辆的行驶状态，生成导航路径及引导 信息，所述导航控制模块控制所述地图显示模块与用户接口控制模块，根据所 述导航路径及引导信息对用户进行导航，所述路径修正模块存储用户在任意两
个相邻结点间的路段上的行车时间信息，并根据所述行车时间信息，对所述导 航路径进行修正。
在本发明的导航路径修正系统中，所述路径修正模块进一步包括结点检测 模块、计时器、时间存储模块，所述结点检测模块判断用户车辆行经一第一结 点时启动所述计时器记录下一第一时间，并在用户车辆到达与所述第一结点相 邻的第二结点时启动所述计时器记录下一第二时间，以所述第二时间与第一时
间之差作为所述第一结点与第二结点间的路段的行车时间信息，并存储至所述 时间存储模块。
在本发明的导航路径修正系统中，所述路径修正模块进一步包括一路段解 析模块，所述路段解析模块在所述时间存储模块中搜索所述导航路径的全部或 部分替换路径，在找到替换路径后，对所述替换路径所包含路段的行车时间进 行加总，取其中具有最短行车时间的路径作为替换路径，对所述导航路径进行 修正。
在本发明的导航路径修正系统中，所述系统在用户多次行经某一相同的路息。
在本发明的导航路径修正系统中，所述路段解析模块在搜索替换路径时， 忽略包含距离所述导航路径1公里以上的结点的路径。
一种导4元路径修正方法，所述方法包括以下步骤
a. 存储用户在电子地图上任意两个相邻结点间的路段上的行车时间信息；
b. 根据用户设定的出发地与目的地，生成导4元路径；
c. 根据所述行车时间信息，对所述导航路径进行修正。
在本发明的导4&各径修正方法中，所述步骤c进一步包括以下步骤
d. 搜索所述导航路径的全部或部分替换路径；
e. 根据所述行车时间信息，对所述替换路径所包含路段的行车时间进行加
总5
f. 取其中具有最短行车时间的路径作为替换路径，对所述导航路径进行修正。
在本发明的导航路径修正方法中，所述步骤d进一步包括以所述导航路 径的出发地与目的地为基础结点，搜索可以将所述基础结点进行连接的替换路 径，若未找到将所述基础结点进行连接的替换路径，则从所述导航路径上距离 所述基础结点最近的结点开始再次进行搜索，直到找到所述导航路径中的某一 段路径的替换路径。
在本发明的导航路径修正方法中，所述步骤a进一步包括在用户车辆行 经一第一结点时记录下一第一时间，在用户车辆到达与所述第一结点相邻的第 二结点时记录下一第二时间，以所述第二时间与第 一时间之差作为所述第 一结 点与第二结点间的路段的行车时间信息并存储。
在本发明的导航路径修正方法中，在搜索替换路径时，忽略包含距离所述 导航路径1公里以上的结点的路径。
采用本发明的技术方案以后，系统可以通过用户自身的驾驶信息对路径导 航的结果进行动态变更，对于高峰时段车行堵塞或緩慢等常见情况，本发明的 技术方案能够让用户获得最短的行车时间。
图1为现有技术车用GPS导航系统的模块图。
图2为本发明导航系统的模块图。
图3为本发明路径修正模块的组成模块图。
图4为本发明对行车时间进行记录过程的示意图。
图5为本发明路径修正方法的流程图。
图6为本发明中根据行车时间信息对导航路径进行修正的流程图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例^又 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在电子地图导航中，地图上有道路交汇的交叉点被称之为结点，用户在结 点处需要对自己的行进方向进行判断。本发明的构思在于，以两个结点间路段 为单位，对用户的日常行车经过每一路段的时间进行记录。在选择推荐路径时， 对出发地与目的地之间可能经过路段的平均行车时间进行加总，以获取包含最 少行车时间的推荐路径。
请参阅图2,为本发明导航系统的模块图。本发明的导航系统主要包括导 航模块、用户接口控制模块及地图数据管理模块。其中，导航模块进一步包括 自车位置检测模块、路径搜索模块、路径引导模块、导航控制模块、地图显示 模块以及路径修正模块。
当用户使用导航系统进行一般的路径导航时，自车位置检测模块通过GPS 接收装置接收来自GPS卫星的信号，检测车辆的所在位置、移动方向以及行进 速度，并将检测到的结果，传送到路径搜索模块。
路径搜索模块接收来自自车位置检测模块的车辆定位信息，并以车辆的现 在位置作为出发地，用户输入地点作为目的地，从地图数据管理模块取得地图 数据，并对其实行路径探索处理，并将路径探索结果返回路径引导模块。
接着，路径引导模块从地图数据管理模块取得地图数据，对其进行路径诱 导处理，并把诱导处理结果返回给地图数据管理模块及导航控制模块，以便于 地图数据管理模块进行预测读取与导航控制。
导航控制模块控制地图显示模块根据从地图数据管理模块读出的地图数据 信息，生成地图显示用的显示数据，送到用户接口控制模块。另还将诱导时的
界面、导航语音等数据传送给用户接口控制模块，对用户进行导航。
请一并参阅图3及图4,本发明导航系统的路径修正模块主要包括结点检 测模块、计时器、时间存储模块以及路径解析模块。在用户日常行车的过程中， 结点检测模块判断用户的车辆是否正行经一结点A，并在确定经过结点A的同 时启动计时器记录下当前时间Tl。
当结点^r测模块判断用户车辆到达另 一与结点A相邻的结点B时，其再次 控制计时器记录当前时间T2。并计算时间T2与Tl之差的结果，将上述结果 与结点A与B的位置信息传送至时间存储模块，即可将结点A至B之间路段 的行驶时间进行记录。之后，继续前行到结点C,记录下时间T3，重复上述过 程。路段与路段间通过其共有的结点进行关联。
在用户多次行经某一相同的路段时，时间存储模块在每一次行驶过后，即 对当前所存储的该路段的行驶时间，与本次行驶该路段的行驶时间取平均值， 以所得值作为该路段的行驶时间值。
以下说明用户如何使用本发明的导航系统来进行导航路径修正。本发明的 导航系统为用户提供了与 一般导航模式不同的路径修正导航模式，当用户使用 路径修正导航模式进行路径导航时，系统首先采用最短路径的搜索方式，获得 3各径探索处理的结果R1。接下来，通过路径修正模块对该导航路径Rl进行修 正。
其过程为首先，路段解析模块以出发地与目的地作为两个基础结点，在 时间存储模块中搜索可以将上述基础结点进行连接的路段组合作为替换路径。 若未在时间存储模块中找到出发地或目的地的结点信息，则从原导航路径Rl 上距离出发地或目的地最近的结点开始，在时间存储模块中再次进行搜索，直 到找到原导航路径R1中的某一段路径的可替换行驶路径。若原导航路径R1上 所有的结点信息均未在时间存储模块中找到，则按导航路径Rl为用户进行导 航。在找到某一路径的替换路段组合后，对其所包含路段的行驶时间进行加总，
取其中具有最短行驶时间的路径作为替换路径，生成修正导航路径R2。并将结 果传送至路径引导模块，为用户进行导航。
在本发明的较佳实施方式中，从节约用户燃料消耗，以及减少系统计算量 的角度考虑，在搜索路段组合时，忽略距离原导航路径R1 1公里以上的结点。 用户可以根据需要自行对该结点搜索距离阔值进行设定。
请一并参阅图4至图6，本发明导航路径修正方法主要包括以下步骤
步骤S501:记录用户在电子地图上的任意两个相邻结点间路段的行车时间 信息。即在用户日常行车的过程中，判断用户的车辆是否正行经一结点A,并 在确定经过结点A的同时启动计时器记录下当前时间Tl。当判断用户车辆到 达另一结点B时，其再次控制计时器记录当前时间T2。并计算时间T2与Tl 之差的结果，即可将结点A至B之间路段的行驶时间进行记录。
步骤S503:根据用户设定的出发地与目的地，为用户进行路径导4元。在本 发明的较佳实施方式中，系统采用最短路径的搜索方式为用户进行路径导航。
步骤S505:根据上述行车时间信息，对上述导航路径进行修正。 其中，上述步骤S505进一步包括
步骤S601:以出发地与目的地作为两个基础结点，搜索可以将上述基础结 点进行连接的可替换路段组合后转到步骤S605;若未找到出发地或目的地的结 点信息，则转到步骤S603。
步骤S603:从原导航路径上距离出发地或目的地最近的结点开始再次进行 搜索，直到找到原导航路径中的某一段路径的可替换行驶路径后转到步骤 S605;若未找到原导航J各径上任一的结点信息，则转到步骤S607。
步骤S605:对可替换行驶路径的所有可能路段组合的行驶时间进行加总， 取其中具有最短行驶时间的路径作为替换路径，生成修正导航路径为用户进行导航。
步骤S607:按原导4元路径为用户进行导4元。
采用本发明的技术方案以后，系统可以通过用户自身的驾驶信息对路径导 航的结果进行动态变更，对于高峰时段车行堵塞或緩慢等常见情况，本发明的 技术方案能够让用户获得最短的行车时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、一种导航路径修正系统，所述系统包括导航模块、用户接口控制模块及地图数据管理模块，所述导航模块包括自车位置检测模块、路径搜索模块、路径引导模块、导航控制模块、地图显示模块及路径修正模块，所述自车位置检测用户车辆的行驶状态及所在位置，所述路径搜索模块与路径引导模块根据用户设定的出发地与目的地，结合所述用户车辆的行驶状态，生成导航路径及引导信息，所述导航控制模块控制所述地图显示模块与用户接口控制模块，根据所述导航路径及引导信息对用户进行导航，其特征在于，所述路径修正模块存储用户在任意两个相邻结点间的路段上的行车时间信息，并根据所述行车时间信息，对所述导航路径进行修正。
2、 如权利要求1所述的导航路径修正系统，其特征在于，所述路径修正模 块进一步包括结点检测模块、计时器、时间存储模块，所述结点检测模块判断 用户车辆行经 一 第 一 结点时启动所述计时器记录下 一 第 一 时间，并在用户车辆到达与所述第一结点相邻的第二结点时启动所述计时器记录下一第二时间，以 所述第 一结点与第二结点的位置信息，以及所述第二时间与第 一时间之差作为 所述第 一结点与第二结点间的路段的行车时间信息，并存储至所述时间存储模块。
3、 如权利要求2所述的导航路径修正系统，其特征在于，所述路径修正模 块进一步包括一路段解析模块，所述路段解析模块在所述时间存储模块中搜索 所述导航路径的全部或部分替换路径，在找到替换路径后，对所述替换路径所 包含路段的行车时间进行加总，取其中具有最短行车时间的路径作为替换路径， 对所述导航路径进行修正。
4、 如权利要求1至3任意一项所述的导航路径修正系统，其特征在于，所 述系统在用户多次行经某一相同的路段时，以用户行驶所述路段的所有行车时 间的平均值为所述路段的行驶时间信息。
5、 如权利要求3所述的导航路径修正系统，其特征在于，所述路段解析模 块在搜索替换路径时，忽略包含距离所述导航路径1公里以上的结点的路径。
6、 一种导航路径修正方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤a. 存储用户在电子地图上任意两个相邻结点间的路段上的行车时间信息；b. 根据用户设定的出发地与目的地，生成导航路径；c. 根据所述行车时间信息，对所述导航路径进行修正。
7、 如权利要求6所述的导航系统的信息点检索方法，其特征在于，所述步 骤c进一步包括以下步骤d. 搜索所述导航路径的全部或部分替换路径；e. 根据所述行车时间信息，对所述替换路径所包含路段的行车时间进行加总；f. 取其中具有最短行车时间的路径作为替换路径，对所述导航路径进行修正。
8、 如权利要求7所述的导航系统的信息点检索方法，其特征在于，所述步 骤d进一步包括以所述导航路径的出发地与目的地为基础结点，搜索可以将 所述基础结点进行连接的替换路径，若未找到将所述基础结点进行连接的替换 路径，则从所述导航路径上距离所述基础结点最近的结点开始再次进行搜索， 直到找到所述导航路径中的某一段路径的替换路径。
9、 如权利要求6至8任意一项所述的导航系统的信息点检索方法，其特征 在于，所述步骤a进一步包括在用户车辆行经一第一结点时记录下一第一时 间，在用户车辆到达与所述第一结点相邻的第二结点时记录下一第二时间，以 所述第一结点与第二结点的位置信息，以及所述第二时间与第一时间之差作为 所述第 一结点与第二结点间的路段的行车时间信息并存储。
10、 如权利要求7至8任意一项所述的导航系统的信息点检索方法，其特 征在于，在搜索替换路径时，忽略包含距离所述导航路径1公里以上的结点的路径。
全文摘要
本发明涉及一种导航路径修正方法，该方法通过存储用户在电子地图上任意两个相邻结点间的路段上的行车时间信息，在根据用户设定的出发地与目的地生成导航路径后，根据所述行车时间信息，对生成导航路径进行修正。采用本发明的技术方案以后，系统可以通过用户自身的驾驶信息对路径导航的结果进行动态变更，对于高峰时段车行堵塞或缓慢等常见情况，本发明的技术方案能够让用户获得最短的行车时间。
文档编号G01C21/34GK101344395SQ200810119539
公开日2009年1月14日 申请日期2008年9月2日 优先权日2008年9月2日
发明者张文星 申请人:凯立德欣技术(深圳)有限公司