专利名称：一种gps导航中的路网指示方法、装置及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于导航领域，尤其涉及一种GPS导航中的路网指示方法、装置及设备。
背景技术：
全球定位系统(Global Positioning System，GPS)利用导航卫星进行定时、定位和测距，能在全世界范围内实现全天候、全方位连续为海上、陆地和空中的用户提供实时高精度的三维空间、速度和时间信息。该系统主要由三部分组成，即空间部分、地面控制部分和用户装置部分。空间部分由24颗卫星组成，分布在6个道平面上。地面控制部分由负责管理、协调整个地面控制系统的工作的主控站、在主控站的控制下，向卫星注入寻电文的地面天线、作为数据自动收集中心的监测站和通讯辅助系统组成。用户装置部分主要由GPS接收机和卫星天线组成。GPS接收机根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型，根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。
目前，GPS系统已经广泛应用于车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等陆地应用，远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等海洋应用，以及飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等航空航天应用中。
在车载导航中，用户使用的GPS导航设备可以是个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、移动终端、MP3、MP4、电子腕式设备以及各类微型电子仪表等电子设备，设备中安装有GPS导航系统。在导航时，系统根据用户选择的出发地、目的地、经由地、回避地按相应的导航路径规划原则，例如高速公路优先、最短时间原则、最短距离原则等计算出一条导航路径。在车辆行驶过程中，系统根据设备上的GPS接收器接收到的GPS信号，确定导航对象当前所处的位置、移动方向、速度等，结合为用户计算的导航路径，根据系统电子地图数据库对用户进行导航。
目前，在对所计算出的路径进行显示时，不同的导航系统采取的显示方式不一样，现有各种导航系统的图形化显示中，采用线条来标示地图上的道路，其道路的外形变化与比例尺变化基本不关联或者关联性不强，标示道路的线条没有方向指示，不能标示出单行线及其方向、双行线及其两侧的方向，尤其在用户跨越交通规则不同的区域，同时又对交通规则不熟悉的情况下，难以使得用户知道双行线的两侧应该按照什么方向行驶。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种GPS导航中的路网指示方法，旨在解决现有GPS导航系统中缺乏行驶方向等路网指示信息，造成用户导航不便的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种GPS导航中的路网指示方法，所述方法包括以下步骤接收比例尺切换指令；根据所述比例尺切换指令对应的当前比例尺，以及导航图像显示控制信息生成包含道路指示信息的导航图像，所述道路指示信息中包含有道路的行驶方向信息；显示所述导航图像。
本发明实施例的另一目的在于提供一种GPS导航中的路网指示装置，所述装置包括电子地图数据库，用于存储电子地图中的路网属性数据，以及道路指示信息；比例尺切换指令接收模块，用于接收比例尺切换指令；导航图像生成模块，用于根据所述比例尺切换指令对应的当前比例尺，以及导航图像显示控制信息生成包含道路指示信息的导航图像，所述道路指示信息中包含有道路的行驶方向信息；以及导航图像显示模块，用于显示所述导航图像。
本发明的另一目的在于提供一种GPS导航设备，所述设备包括一路网指示装置，所述装置包括电子地图数据库，用于存储电子地图中的路网属性数据，以及道路指示信息；比例尺切换指令接收模块，用于接收比例尺切换指令；导航图像生成模块，用于根据所述比例尺切换指令对应的当前比例尺，以及导航图像显示控制信息生成包含道路指示信息的导航图像，所述道路指示信息中包含有道路的行驶方向信息；以及导航图像显示模块，用于显示所述导航图像。
本发明在电子地图的路网中增加道路行驶方向标示，在导航时根据用户选定的导航比例尺向用户显示道路的行使方向。同时，本发明还采用了空心线标示道路，通过空心线的宽度和空心线边的宽度直观标示道路的级别，使得用户很方便知道道路的行驶方向、道路级别等信息。
图1是本发明实施例提供的路网指示方法的实现流程图；图2是本发明实施例提供的导航模式下路网指示装置的结构图；图3是本发明实施例提供的浏览模式下路网指示装置的结构图。
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仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例在电子地图的路网中增加道路行驶方向标示，在导航时根据用户选定的导航比例尺向用户显示道路的行使方向。
图1示出了本发明实施例提供的路网指示方法的实现流程，详述如下在步骤S101中，接收用户发出比例尺切换指令。
在步骤S102中，根据用户输入的比例尺切换指令对应的当前比例尺，以及图像显示控制信息生成包含道路指示信息的导航图像。
在导航模式下，系统根据接收到用户输入的比例尺切换指令对应的当前比例尺、时间、导航对象的移动方向、位置、速度等参数计算出图像随导航对象移动过程中为达到平滑显示的图像内容，然后系统根据计算的图像内容以及图像所处电子地图的局部区域，当前比例尺对应的道路的行驶方向等道路指示信息，分别生成与之对应的导航图像。为了增加图像的平滑显示效果，生成的图像存储在缓冲区内。实际导航时，导航对象当前所在的位置、移动方向及速度信息，根据GPS信号接收器接收到的GPS信号判断。模拟导航时，导航对象当前所在的位置、移动方向及速度信息由用户设定。
在浏览模式下，系统根据当前比例尺，以及用户浏览的当前位置信息，按当前位置所处局部区域以及周边相邻局部区域，并按当前比例尺对应的行驶方向等道路指示信息，分别生成与之对应的导航图像并存储在缓冲区中。周边相邻局部区域的图像的数量与缓冲区的容量有关，如果缓冲区的容量越大，则相邻局部区域的图像的数量就越多。
在发明实施例中，道路的行驶方向可以采用箭头或者其他标志表示。
在步骤S103中，将暂存在缓冲区中的临次导航图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续显示图片动画，与硬件显示设备配合，达到导航图像随导航对象移动或者用户浏览位置的移动不断随比例尺平滑变化的效果。
为了提高路网的美观效果，同时方便在路网中增加更多的道路指示信息，作为本发明的另一实施例，采用空心线标示路网中的道路，空心线的宽度或者空心线边的宽度由选定的比例尺确定。级别相同的道路，比例尺越大，标示该道路的空心线以及空心线的边越宽。在同一比例尺下，级别越高的道路(例如高速公路的级别高于普通公路)，标示该道路的空心线以及空心线的边越宽。空心线的宽度或者空心线边的宽度取决于与比例尺以及道路级别对应的路宽系数。
图2示出了本发明实施例提供的导航模式下路网指示装置的结构，为了便于描述，仅示出了与本发明相关的部分。该装置可以是内置于GPS导航设备中的软件单元，硬件单元，或者软硬件相结合的单元。
电子地图数据库21中存储有导航电子地图中的路网属性数据，例如路网中道路的长度、路名、级别以及交通规则信息等，在发明实施例中，还存储有道路的行驶方向等道路指示信息。在发明实施例中，道路的行驶方向可以采用箭头或者其他标志表示。
为了提高路网的美观效果，同时方便在路网中增加更多的道路指示信息，作为本发明的另一实施例，采用空心线标示路网中的道路，空心线的宽度或者空心线边的宽度由选定的比例尺确定。级别相同的道路，比例尺越大，标示该道路的空心线以及空心线的边越宽。在同一比例尺下，级别越高的道路(例如高速公路的级别高于普通公路)，标示该道路的空心线以及空心线的边越宽。空心线的宽度或者空心线边的宽度取决于与比例尺以及道路级别对应的路宽系数。路宽系数保存在电子地图数据库21中。
比例尺切换指令接收模块22接收用户发出比例尺切换指令。导航图像内容计算模块23根据接收到的当前比例尺、时间、导航对象的移动方向、速度等数值计算图像随导航对象移动过程中为达到平滑显示的图像内容。
实际导航时，导航对象当前所在的位置、移动方向及速度信息，由导航信息判断模块24根据GPS信号接收器接收到的GPS信号判断。模拟导航时，导航对象当前所在的位置、移动方向及速度信息由模拟导航控制模块25根据用户设定的导航对象的移动速度、导航对象的出发时间和当前时间判断。
导航模式图像计算处理模块26根据导航图像内容计算模块23计算的图像内容以及图像所处电子地图的局部区域、当前比例尺对应的道路指示信息或者路宽系数等，生成对应的导航图像。为了保证导航图像的无缝连续显示，将导航图像存储在缓冲区中。
导航图像显示模块27将暂存在缓冲区中的临次图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续的方式播放给用户，达到导航图像随导航对象移动或者用户浏览位置的移动不断随比例尺平滑变化的效果。
图3示出了本发明实施例提供的浏览模式下路网指示装置的结构，为了便于描述，仅示出了与本发明相关的部分。该装置可以是内置于GPS导航设备中的软件单元，硬件单元，或者软硬件相结合的单元。
电子地图数据库21中存储有导航电子地图中的路网属性数据，例如路网中道路的长度、路名、级别以及交通规则信息等，在发明实施例中，还存储有道路的行驶方向等道路指示信息。在发明实施例中，道路的行驶方向可以采用箭头或者其他标志表示。
如上所述，为了提高路网的美观效果，同时方便在路网中增加更多的道路指示信息，作为本发明的另一实施例，采用空心线标示路网中的道路。
比例尺切换指令接收模块22接收用户发出比例尺切换指令。浏览模式图像计算处理模块31根据用户浏览的当前位置信息、道路指示信息、用户浏览的当前位置所处电子地图的局部区域以及相邻局部区域信息生成对应的导航图像。为了保证导航图像的无缝连续显示，将导航图像存储在缓冲区中。周边相邻局部区域的图像的数量与GPS导航设备缓冲区的容量有关，缓冲区的容量越大，相邻局部区域的图像的数量就越多。
导航图像显示模块27将暂存在缓冲区中的临次图像以导航系统所在硬件的固有显示频率无缝连续的方式播放给用户，达到导航图像随导航对象移动或者用户浏览位置的移动不断随比例尺平滑变化的效果。
在发明实施例中，对电子地图中的道路增加行驶方向等道路指示信息，并采用空心线标示道路，通过空心线的宽度和空心线边的宽度标示道路的级别，使得用户很方便知道道路的行驶方向、道路级别等信息，给用户提供了很大的便利。
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，凡在发明实施例的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在发明实施例的保护范围之内。
权利要求
1.一种GPS导航中的路网指示方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤接收比例尺切换指令；根据所述比例尺切换指令对应的当前比例尺，以及导航图像显示控制信息生成包含道路指示信息的导航图像，所述道路指示信息中包含有道路的行驶方向信息；显示所述导航图像。
2.如权利要求1所述的GPS导航中的路网指示方法，其特征在于，所述导航图像显示控制信息包括根据导航对象当前所处的位置、移动方向和速度计算的系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而显示的图像内容、导航对象所处电子地图的局部区域以及道路指示信息。
3.如权利要求1所述的GPS导航中的路网指示方法，其特征在于，所述导航图像显示控制信息包括用户浏览的当前位置信息、道路指示信息、用户浏览的当前位置所处电子地图的局部区域以及相邻局部区域信息。
4.如权利要求1、2或3所述的GPS导航中的路网指示方法，其特征在于，所述导航图像显示控制信息还包括与比例尺对应的路宽系数信息以及与道路级别对应的路宽系数信息。
5.如权利要求1、2或3所述的GPS导航中的路网指示方法，其特征在于，当道路采用空心线标示时，所述道路指示信息进一步包含空心线或者空心线边的宽度信息，所述空心线或者空心线边的宽度与比例尺以及道路的级别对应，级别相同的道路，比例尺越大，标示该道路的空心线或者空心线的边越宽，同一比例尺下，道路的级别越高，标示该道路的空心线或者空心线的边越宽。
6.一种GPS导航中的路网指示装置，其特征在于，所述装置包括电子地图数据库，用于存储电子地图中的路网属性数据，以及道路指示信息；比例尺切换指令接收模块，用于接收比例尺切换指令；导航图像生成模块，用于根据所述比例尺切换指令对应的当前比例尺，以及导航图像显示控制信息生成包含道路指示信息的导航图像，所述道路指示信息中包含有道路的行驶方向信息；以及导航图像显示模块，用于显示所述导航图像。
7.如权利要求6所述的GPS导航中的路网指示装置，其特征在于，所述导航图像生成模块进一步包括导航图像内容计算模块，用于根据当前比例尺、时间、导航对象的移动方向、速度计算系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而显示的图像内容；以及导航模式图像计算处理模块，用于根据计算的图像内容以及图像所处电子地图的局部区域、当前比例尺对应的道路指示信息，生成对应的导航图像。
8.如权利要求6所述的GPS导航中的路网指示装置，其特征在于，所述导航图像生成模块进一步包括浏览模式图像计算处理模块，用于根据用户浏览的当前位置信息、道路指示信息、用户浏览的当前位置所处电子地图的局部区域以及相邻局部区域信息生成对应的导航图像。
9.如权利要求6、7或8所述的GPS导航中的路网指示装置，其特征在于，所述导航图像显示控制信息还包括与道路级别对应的路宽系数信息。
10.如权利要求6、7或8所述的GPS导航中的路网指示装置，其特征在于，当道路采用空心线标示时，所述道路指示信息进一步包含空心线或者空心线边的宽度信息，所述空心线或者空心线边的宽度与比例尺以及道路的级别对应，级别相同的道路，比例尺越大，标示该道路的空心线或者空心线的边越宽，同一比例尺下，道路的级别越高，标示该道路的空心线或者空心线边越宽。
11.一种GPS导航设备，其特征在于，所述设备包括一路网指示装置，所述装置包括电子地图数据库，用于存储电子地图中的路网属性数据，以及道路指示信息；比例尺切换指令接收模块，用于接收比例尺切换指令；导航图像生成模块，用于根据所述比例尺切换指令对应的当前比例尺，以及导航图像显示控制信息生成包含道路指示信息的导航图像，所述道路指示信息中包含有道路的行驶方向信息；以及导航图像显示模块，用于显示所述导航图像。
12.如权利要求6所述的GPS导航设备，其特征在于，所述导航图像生成模块进一步包括导航图像内容计算模块，用于根据当前比例尺、时间、导航对象的移动方向、速度计算系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而显示的图像内容；以及导航模式图像计算处理模块，用于根据计算的图像内容以及图像所处电子地图的局部区域、当前比例尺对应的道路指示信息，生成对应的导航图像。
13.如权利要求11所述的GPS导航设备，其特征在于，所述导航图像生成模块进一步包括浏览模式图像计算处理模块，用于根据用户浏览的当前位置信息、道路指示信息、用户浏览的当前位置所处电子地图的局部区域以及相邻局部区域信息生成对应的导航图像。
14.如权利要求11、12或13所述的GPS导航设备，其特征在于，所述导航图像显示控制信息还包括与道路级别对应的路宽系数信息。
15.如权利要求11、12或13所述的GPS导航设备，其特征在于，当道路采用空心线标示时，所述道路指示信息进一步包含空心线或者空心线边的宽度信息，所述空心线或者空心线边的宽度与比例尺以及道路的级别对应，级别相同的道路，比例尺越大，标示该道路的空心线或者空心线的边越宽，同一比例尺下，道路的级别越高，标示该道路的空心线或者空心线边越宽。
全文摘要
本发明适用于导航领域，提供了一种GPS导航中的路网指示方法、装置及设备，所述方法包括以下步骤接收比例尺切换指令；根据所述比例尺切换指令对应的当前比例尺，以及导航图像显示控制信息生成包含道路指示信息的导航图像，所述道路指示信息中包含有道路的行驶方向信息；显示所述导航图像。本发明在电子地图的路网中增加道路行驶方向标示，在导航时根据用户选定的导航比例尺向用户显示道路的行驶方向。同时，本发明还采用了空心线标示道路，通过空心线的宽度和空心线边的宽度直观标示道路的级别，使得用户很方便知道道路的行驶方向、道路级别等信息。
文档编号G09B29/10GK1996038SQ20061015791
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月22日 优先权日2006年12月22日
发明者张文星 申请人:凯立德欣技术(深圳)有限公司