专利名称：一种根据路况信息实现gps导航的方法、装置及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于导航领域，尤其涉及一种根据路况信息实现GPS导航的方法、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。
在当前应用的GPS导航系统中，导航过程是先根据电子地图的路网、使用者设定的出发地、目的地、经由地、回避地和路径规划原则等计算出导航路径。然后，在实际导航或模拟导航过程中通过获取用户的当前位置、速度、移动方向等信息结合已计算出的导航路径，对用户进行图形和语音同步导航的。一般情况下，电子地图的路网是以一种静态的数据源存在的，在计算导航路径和实际导航中，只是考虑道路的移动方向、交通规则等静态信息。
但在实际应用中，路网是随着交通状况的改变而变化的。某段道路可能会因一些原因在某段时间内出现拥挤或堵塞甚至关闭的状况。如果该段道路处于已计算的导航路径中时，由于在目前GPS导航系统只按静态信息处理路网，无法根据道路的实际状况对导航路径进行动态调整，这样当用户采用该导航路径行车时，将会导致诸多不便，难以满足用户导航的实际需求，例如因交通拥挤或堵塞造成时间延误，因道路关闭而不得不重新选择道路等。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种根据路况信息实现GPS导航的方法，旨在解决现有技术中在GPS导航过程中，由于系统无法根据道路的实际状况对路网进行动态调整，导致计算出的导航路径难以满足用户导航的实际需求的的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种根据路况信息实现GPS导航的方法，所述方法包括以下步骤接收最新的路况信息，根据所述最新的路况信息更新电子地图中的路网属性数据；在导航时，根据更新后的路网属性数据为用户计算输出导航路径；根据导航对象的当前位置、移动方向、速度以及所述导航路径计算导航系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而平滑输出的导航内容；根据计算出的导航内容、当前地图的局部区域、当前导航路径、路网各路段的最新路况信息生成并播放导航数据。
本发明实施例的另一目的在于提供一种根据路况信息实现GPS导航的装置，所述装置包括路网属性数据更新模块，用于接收最新的路况信息，根据所述最新的路况信息更新路网属性数据；电子地图数据库，用于存储更新后的路网属性数据；导航路径计算模块，用于根据所述更新后的路网属性数据为用户计算输出导航路径；导航内容计算模块，用于根据导航对象的当前位置、移动方向、速度以及所述导航路径计算导航系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而平滑输出的导航内容；导航数据生成模块，用于根据计算出的导航内容、当前地图的局部区域、当前导航路径、路网各路段的最新路况信息生成导航数据；以及导航数据播放模块，用于播放所述导航数据。
本发明实施例的另一目的在于提供一种GPS导航设备，所述设备包括一导航装置，所述装置包括路网属性数据更新模块，用于接收最新的路况信息，根据所述最新的路况信息更新路网属性数据；电子地图数据库，用于存储更新后的路网属性数据；导航路径计算模块，用于根据所述更新后的路网属性数据为用户计算输出导航路径；
导航内容计算模块，用于根据导航对象的当前位置、移动方向、速度以及所述导航路径计算导航系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而平滑输出的导航内容；导航数据生成模块，用于根据计算出的导航内容、当前地图的局部区域、当前导航路径、路网各路段的最新路况信息生成导航数据；以及导航数据播放模块，用于播放所述导航数据。
本发明实施例根据接收到的路况信息对电子地图的路网属性数据进行更新，并根据更新后的路网计算导航路径，再根据新的导航路径完成导航过程。这样，系统就可以根据实际的路况情况为用户动态调整导航路径，更好地满足用户导航的实际需求。
图1是本发明实施例提供的根据实时路况信息进行导航的实现流程图；图2是本发明实施例提供的根据实时路况信息进行导航的装置的结构图。
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。
在本发明实施例中，系统根据道路的实时路况信息对电子地图的路网进行更新，在对用户进行导航时，根据更新后的路网为用户计算导航路径。这样，系统就可以根据实际的路况情况为用户动态调整导航路径，更好地满足用户导航的实际需求。
在本发明实施例中，系统接收的最新路况信息可以从交通管理机关获取的，也可以是用户自行定义输入到系统中的，或者从第三方服务系统获取。数据来源可以是从外部存储介质中读取的，或者通过有线、无线网络定时或者实时接收交通安全系统提供的通信服务。
系统接收到最新的路况信息后，对路况信息进行解析，解析成系统能识别的路段和交通情况信息，并根据从路况信息中解析出的路段和交通情况信息从电子地图中找到对应的路段并按规则对路网属性数据进行更新，并将更新后的路网属性数据保存。
图1示出了本发明实施例提供的根据实时路况信息进行导航的实现流程，详述如下在步骤S101中，系统根据包含最新路况信息的路网属性数据，结合路径规划原则为用户计算输出导航路径。
在对导航路径进行规划时，路网的各路段有两个属性应用较多，一个是指示道路是否可以通行，另一个是标示道路的等级。在不同的路径规划规则中，按等级选取道路的标准各有不同。这两个属性都受实时路况信息的影响而随时变化，比如关闭或拥堵严重的路段通行属性应变成不可通行，而堵塞的路段等级被设置为低于同一时间畅通的路段。
在步骤S102中，根据导航对象的当前位置、速度、移动方向等信息，以及计算的导航路径，计算导航系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而平滑输出的导航内容，例如图像内容或者语音内容。
在实际导航过程中，导航对象所在的当前位置、移动方向、速度等信息可以根据接收到的GPS信号判断。在模拟导航过程中，根据用户设定的移动速度、出发时间和当前时间等判断导航对象所在的当前位置、移动方向及速度等信息。
在步骤S103中，根据计算出的导航内容、当前地图的局部区域、当前导航路径、路网各路段的最新路况信息生成导航数据。
在本发明实施例中，生成的导航数据可以是图像数据，也可以是语音数据，或者同时生成图像数据和语音数据。
图像导航时，根据计算出的导航内容，按图像内容及图像所处电子地图的局部区域，当前导航路径、路网各路段交通以及行驶方向的交通规则信息，分别生成与之对应的局部区域最新的路径，并将各类交通状况的路段按规则的特殊对应颜色进行路段着色后的导航图像。为了保证导航图像的无缝连续显示或者播放，将导航图像数据存储在缓冲区中。
语音导航时，按当前地图的局部区域，当前导航路径、路网各路段交通以及行驶方向的交通规则信息，分别生成与之对应的局部区域导航提示音。为了保证导航语音的无缝连续显示或者播放，将导航语音数据存储在缓冲区中。
在步骤S104中，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显示，或者将暂存在缓冲区中的临次语音顺畅连接播放，达到图像和语音同步引导随时按照路况信息平滑变动的效果。
图2示出了本发明实施例提供的根据实时路况信息进行导航的装置的结构，该装置可以是内置于导航的设备的软件单元、硬件单元或者软硬件结合的单元。
电子地图数据库11中存储有GPS导航所采用的电子地图中的路网属性数据。路网属性数据更新模块12接收最新的路况信息。最新的路况信息可以由用户根据交通广播等途径获取最新路况信息后输入到路网属性数据更新模块12，也可以由路网属性数据更新模块12通过有线、无线方式定时或者实时与第三方服务系统通信获取，或者从外部存储介质中读取。路况信息可以以编码的形式存在，也可以以名称的形式存在。
路网属性数据更新模块12将接收到的路况信息解析成电子地图数据库11能识别的路段和交通情况信息，并根据从路况信息中解析出的路段和交通情况信息从电子地图数据库11找到对应的路段并按规则对路网属性数据进行更新，并将更新后的路网属性数据保存到电子地图数据库11。
在导航时，导航路径计算模块13根据电子地图数据库11中更新后的路网属性数据为用户计算输出导航路径。
导航内容计算模块14根据导航对象的当前位置、速度、移动方向等信息，以及计算的导航路径计算导航系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而平滑输出的导航内容，例如图像内容或者语音内容。
在实际导航过程中，导航信息判断模块15可以根据接收到的GPS信号判断导航对象所在的当前位置、移动方向、速度等信息。在模拟导航过程中，模拟导航控制模块16根据用户设定的移动速度、出发时间和当前时间等判断导航对象所在的当前位置、移动方向及速度等信息。
导航图像计算处理模块17接收到导航内容计算模块14的计算结果后，按图像内容及图像所处电子地图的局部区域，当前导航路径、路网各路段交通以及行驶方向的交通规则信息，分别生成与之对应的局部区域最新的路径，并将各类交通状况的路段按规则的特殊对应颜色进行路段着色后生成导航图像。
同时，导航语音计算处理模块18接收到导航内容计算模块14的计算结果后，按当前地图局部区域，当前导航路径、路网各路段交通以及行驶方向的交通规则信息，分别生成与之对应的局部区域导航提示音。
为了保证导航数据的无缝连续显示或者播放，将生成的导航图像或者导航提示音等导航数据存储在缓冲区中。
导航图像显示模块19将缓存在缓冲区中的临次导航图像以高频率无缝连续显示图像动画，播放给用户。导航声音播放模块20将缓冲区中的临次语音顺畅连接播放，达到图像和语音同步引导随时按照路况信息平滑变动的效果。
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
1.一种根据路况信息实现GPS导航的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤接收最新的路况信息，根据所述最新的路况信息更新电子地图中的路网属性数据；在导航时，根据更新后的路网属性数据为用户计算输出导航路径；根据导航对象的当前位置、移动方向、速度以及所述导航路径计算导航系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而平滑输出的导航内容；根据计算出的导航内容、当前地图的局部区域、当前导航路径、路网各路段的最新路况信息生成并播放导航数据。
2.如权利要求1所述的根据路况信息实现GPS导航的方法，其特征在于，所述导航对象当前所在的位置、移动方向和速度根据接收到的GPS信号判断，或者根据用户设定的移动速度、出发时间和当前时间判断。
3.如权利要求1或2所述的根据路况信息实现GPS导航的方法，其特征在于，所述导航数据为图像数据或者语音数据。
4.一种根据路况信息实现GPS导航的装置，其特征在于，包括路网属性数据更新模块，用于接收最新的路况信息，根据所述最新的路况信息更新路网属性数据；电子地图数据库，用于存储更新后的路网属性数据；导航路径计算模块，用于根据所述更新后的路网属性数据为用户计算输出导航路径；导航内容计算模块，用于根据导航对象的当前位置、移动方向、速度以及所述导航路径计算导航系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而平滑输出的导航内容；导航数据生成模块，用于根据计算出的导航内容、当前地图的局部区域、当前导航路径、路网各路段的最新路况信息生成导航数据；以及导航数据播放模块，用于播放所述导航数据。
5.如权利要求4所述的根据路况信息实现GPS导航的装置，其特征在于，所述导航对象的当前位置、移动方向、速度信息由导航对象信息判断模块通过接收到的GPS信号或者用户设定的移动速度、出发时间和当前时间判断输出。
6.如权利要求4或5所述的根据路况信息实现GPS导航的装置，其特征在于，所述导航数据为图像数据或者语音数据。
7.一种GPS导航设备，其特征在于，所述设备包括一导航装置，所述装置包括路网属性数据更新模块，用于接收最新的路况信息，根据所述最新的路况信息更新路网属性数据；电子地图数据库，用于存储更新后的路网属性数据；导航路径计算模块，用于根据所述更新后的路网属性数据为用户计算输出导航路径；导航内容计算模块，用于根据导航对象的当前位置、移动方向、速度以及所述导航路径计算导航系统所在硬件的固有显示频率下，随导航对象移动而平滑输出的导航内容；导航数据生成模块，用于根据计算出的导航内容、当前地图的局部区域、当前导航路径、路网各路段的最新路况信息生成导航数据；以及导航数据播放模块，用于播放所述导航数据。
8.如权利要求7所述的GPS导航设备，其特征在于，所述导航对象的当前位置、移动方向、速度信息由导航对象信息判断模块通过接收到的GPS信号或者用户设定的移动速度、出发时间和当前时间判断输出。
9.如权利要求7或8所述的GPS导航设备，其特征在于，所述导航数据为图像数据或者语音数据。
全文摘要
本发明适用于导航领域，提供了一种根据路况信息实现GPS导航的方法、装置及设备，所述方法包括以下步骤接收最新的路况信息；解析接收到的最新的路况信息，根据所述最新的路况信息更新电子地图中的路网属性数据；在导航时，根据更新后的路网属性数据为用户计算输出导航路径，并根据导航对象的当前位置、移动方向、速度以及所述导航路径输出导航信息。本发明根据接收到的路况信息对电子地图的路网属性数据进行更新，并根据更新后的路网计算导航路径，再根据新的导航路径完成导航过程。这样，系统就可以根据实际的路况情况为用户动态调整导航路径，更好地满足用户导航的实际需求。
文档编号G01S5/02GK101017611SQ20061015791
公开日2007年8月15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