专利名称：导航系统更新地图数据的方法及导航系统的客户端的制作方法
技术领域：
本发明涉及GPS导航领域，更具体的说，涉及一种导航系统更新地图 数据的方法及导航系统的客户端。
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导航系统的GPS天线接收来自环绕地球 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。
图1示出了现有的导航系统的结构组成-
所述的导航系统包括扬声器l、存储模块2、输入装置3、声音输出 装置4、显示装置5、分别控制存储模块2、输入装置3及声音输出装置4 的控制装置6、和与控制装置6连接的GPS接收装置16。
所述的控制装置6为微机，如可采用掌上电脑、智能手机、车载终端 等。其包括用户接口控制模块7、地图数据管理模块8及导航模块9;导 航模块9主要由导航控制模块10、地图显示模块ll、路径引导模块12、 路径搜索模块13、信息点检索模块14、自车位置检测模块15构成。
存储模块2内保存有地图数据、控制程序数据等内容；存储模块2可 以为卡盘装置，与可插入其中的记录媒体相配合将记录媒体中的地图数据、 控制程序数据等记录进行读取，还原成数字数据，并送至送到控制装置6。 所述记录媒体可以采用例如安全数码卡(Secure Digital Card, SD)，闪 存卡(Trans Flash Card, TF)等。
输入装置3可使用按键、摇杆、旋钮或触摸板等。输入装置3用于输 入用户的各种要求，将用户的输入信号送到控制装置6的用户接口控制模 块7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1。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可使用LCD (Liquid Crystal Display)液晶显示器或投 影仪或CRT (Cathode Ray Tube)显示器，根据控制装置6送来的显示数 据，显示其对应的图像。例如，显示装置5可以显示地图、自车位置标记、 已规划路径及用户输入界面等。
GPS接收装置16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的导航模块9内的自车位置检测模块15。
控制装置6的用户接口控制模块7接收输入装置3的输入，生成与输 入所要求的内容对应的控制指令，送到导航模块9内的一个或多个子模块 之中。此外，用户接口控制模块7响应控制指令，并把从导航模块9返回 的处理结果，送到声音输出装置4、显示装置5之中。
控制装置6的地图数据管理模块8响应导航模块9的要求从存储模块 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。
导航模块9的导航控制模块10控制并调用导航模块9的其余子模块。
导航模块9的地图显示模块11根据从地图数据管理模块8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7。
导航模块9的路径引导模块12从地图数据管理模块8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8， 以便于地图数据管理模块8进行预测读取。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7。
导航模块9的路径搜索模块13从地图数据管理模块8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12。
导航模块9的自车位置检测模块15将从GPS接收装置16得到的表示 现在位置的数据，送到地图数据管理模块8、地图显示模块ll、路径引导 模块12。在GPS导航系统的应用中，由于实际路况不断在发生变化，因此，需 要每隔一段时间对系统内存储的电子地图进行更新。通常的做法都是由用 户所有的导航系统客户端定期自动向提供导航系统的服务端请求，对客户 端内所有的地图数据进行更新；或由用户使用导航系统客户端自行向提供 导航系统的服务端发起请求，对客户端内所有的地图数据进行更新。本申
请人在2008年6月5日提交的专利申请导航系统的客户端、服务端、及 地图数据提供、响应方法(申请号200810067701.1)中公开了一种对导 航系统的客户端向提供导航系统的服务端请求，对客户端内所有的地图数 据进行更新的方法。
但是，现有技术方案的缺陷在于，在进行地图的实时更新时，需要用 户手动进行操作，增加了用户的操作量；又由于用户并不知道地图何时会 被更新，即使是导航系统的客户端自动定时更新，也不可能在每次服务端 的地图更新后导航系统的客户端就立即进行更新，而只能以一定的频度请 求更新，这就使得若更新频度过少，可能因地图没有及时更新而导致导航 系统与实际路况不相同；若更新频度过高，由于每次更新需要传输的数据 量很大，会占用导航系统的客户端过多的资源，影响用户对导航系统的客 户端的正常使用。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种用户使用更 加方便且不会因地图没有及时更新而导致导航系统与实际路况不相同的导 航系统更新地图数据的方法及导航系统的客户端。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的
一种导航系统更新地图数据的方法，包括以下步骤
A:导航系统生成引导路径；
B:沿步骤A中生成的引导路径，对引导路径所涉及的图幅数据进行 更新。
在步骤A之前还包括
0:在导航系统启动后，导航系统通过自车位置检测模块获知车辆当前所在的位置，并对包含了车辆当前所在位置的图幅数据进行更新。 所述的步骤B包括以下步骤
B01:导航系统的客户端在地图数据中选择引导路径经过的图幅数据 为待更新数据；
B02:导航系统的客户端针对上述图幅的待更新数据向服务端发送更
新请求， 一次性的对所有待更新数据进行下载更新。
所述的步骤B02中，服务端接收到导航系统的客户端发送的更新请求 后，将所请求的图幅中需要更新的数据打包成一个数据包， 一次性传送给 客户端下载；其中，若在本次更新过程中需要更新的信息未更新完毕，即 使下次导航系统的客户端又生成了新的引导路径，导航系统的客户端仍优 先对上次未完成更新的数据进行继续下载，下载完成后，再开始执行步骤 B，进行沿新的引导路径的地图数据的更新。这种方法是一次性的更新方式， 其主要用于满足用户日常应用的需要，即一次性完成用户生成的引导路径 的更新，而不关注用户本次行车的地图使用问题。这种方法由于是一次性 的将所有需要的更新数据进行更新，因此更新所占用的时间和资源都较小； 而由于通常这生成的引导路径是用户会多次通过的路线，因此，不能及时 更新需要部分的地图的可能较小。
所述的引导路径所涉及的图幅数据包括当前比例下的图幅数据和其 对应的上层和下层的图幅数据。
所述的步骤B包括以下步骤
Bll:计算车辆当前所在位置到当前图层下所在图幅边缘所对应位置 的距离，结合车辆速度，计算出车辆驶离当前图幅的时间T1;
B12:根据当前车辆所在位置涉及到的当前图幅及其上下层图幅的剩 余更新数据量，结合传输速度，计算出下载所需时间T2;
B13:比较T1与T2的大小，若T1〉T2，则按照设定的下载优先级依次 正常下载；若T1^T2，则下载优先级最高的图幅数据更新完毕后，接着更 新下一图幅的图幅数据；在车辆进入当前图层下的下一图幅范围后，重复 执行步骤Bll，直至引导路径上的所有图幅更新完毕。按照图幅数据的优
先级进行传输，可根据实际传输情况，当传输时间不够所有的数据全部更新时，依照优先级的设置，在时间允许范围内，选择更新优先级别较高的 图幅数据先行更新。
所述的每一图幅及其上下级图幅的下载优先级的先后关系为
当前图层图幅〉上级图层图幅〉下级图层图幅。
所述的步骤B之前，还包括检测当前行车速度是否达到了预设的开始 更新速度的步骤。这样的设计是为了确定用户确实按照导航路径开始行驶， 而不是误操作。
所述的步骤B包括以下步骤
B21:检査车辆当前所在位置在当前图层下的图幅是否已更新，若否， 对本图幅进行更新，再执行步骤B12;若是，直接执行步骤B12;
B22:计算车辆当前所在位置到当前图层下所在图幅边缘所对应位置 的距离，结合车辆速度，计算出车辆驶离当前图幅的时间T1;根据引导路 径上当前所在图幅的下一幅图幅及其上下层图幅的剩余更新数据量，结合
传输速度，计算出下载所需时间T2;比较T1与T2的大小，若T1〉T2，则 按照设定的下载优先级依次正常下载；若T1《T2，则仅更新下载优先级最 高的图幅数据；
B23:在车辆进入当前图层下的下一图幅范围后，重复执行步骤B21， 直至引导路径上的所有图幅更新完毕。
一种导航系统，包括用于保存地图数据的存储模块、对存储模块中 的地图数据进行管理的地图数据管理模块和路径引导模块，所述的路径引 导模块用于根据用户输入的信息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，生成引导路径；
其中，所述的导航系统还包括图幅升级模块，用于沿着引导路径生成 模块生成的引导路径，通过地图数据管理模块对保存在存储模块中的引导 路径所涉及的图幅数据进行更新。
本发明所述的导航系统中更新地图数据的方法，由于仅对用户在导航 系统中可能涉及到的图幅，即在每次导航系统规划好引导路径后，仅对导 航系统规划的引导路径中涉及到的图幅进行更新，即可仅针对用户需要使 用到的对用户来说有意义的地图数据进行更新，因此不会发生因地图没有及时更新而导致导航系统与实际路况不相同的情况；而且，也不需要用户 手动操作，使用更加方便。
图1是现有技术中导航系统的结构示意图2是本发明实施例中，服务端及客户端的地图数据的图层结构及在 图层上进行图幅划分的结构示意图3是本发明的导航系统更新地图数据的方法的实施例1的流程图； 图4是本发明的导航系统更新地图数据的方法的实施例2的流程图； 图5是本发明的导航系统更新地图数据的方法的实施例3的流程图； 图6是本发明的导航系统的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。 由于大部分的用户在驾驶车辆时，都仅仅往来于少数的道路上，地图 数据中的大部分有没有更新，对用户来说也是没有意义的；即使地图数据 中的99%的地图数据都是旧的数据，可是用户并不需要到地图上的这些地 方去，那么这些数据是不是最新的与用户一点关系都没有，只要用户需要 使用到的这1%的地图数据是最新的，就都不会影响到用户的正常使用。因 此，本发明的发明构思为在用户使用导航系统的客户端时，仅对用户在 导航系统中可能涉及到的图幅，即在每次导航系统规划好引导路径后，仅 对导航系统规划的引导路径中涉及到的图幅进行更新，即可仅针对用户需 要使用到的对用户来说有意义的地图数据进行更新，不会发生因地图没有
及时更新而导致导航系统与实际路况不相同的情况；而且，也不需要用户
手动操作，使用更加方便。
在本发明的技术方案中，对电子数据的更新操作以图幅为组织单位来
进行处理。以下对图幅的分层结构加以说明。请参阅图2，为服务端及客
户端都存在且结构一致的电子地图数据分层及在图层上进行图幅划分的示
意图。如图2所示，图幅51处于上级图层上，其覆盖范围最大，比例尺最小(例如图幅大小500km X 500km，比例尺1/1000km);图幅53处于中级 图层上，覆盖范围较小一点，比例尺也要大一点；而图幅55处于下级图层 上，其覆盖范围最小，比例尺最大(例如图幅大小5kmX 5km，比例尺1/25m)。 导航系统更新地图数据的第一种方法是在引导路径生成后直接将引 导路径涉及的所有图幅一次性进行更新，其流程如图3所示，包括以下步 骤
S101:在用户启动车辆，打开导航系统以后，导航系统首先通过自车 位置检测模块获知车辆当前所在的位置；
S102:在确定车辆所在位置后，即开始对包含车辆位置的图幅的地图 数据进行更新；
S103:用户输入目的地后，导航系统通过路径搜索模块确定生成引导 路径，并通过路径引导模块对用户进行行车引导；
S104:导航系统根据步骤S103中生成的引导路径对引导路径所涉及 的图幅数据进行更新，其过程如下
S1041:判断引导路径要经过哪些图幅；其中，本步骤可以根据传输 网速的需要在仅针对当前图层的图幅进行判断和针对各个图层的所有图幅 进行判断这两种方法中进行选择；若是针对各个图层所有相关图幅都进行 更新，用户在査看更新后的地图时，可以对该地图进行縮放操作；
S1042:针对上述图幅的数据向服务端发送更新请求，对所述图幅的 数据进行下载更新。
其中，所述的步骤S1042中，服务端接收到导航系统的客户端发送的
更新请求后，将所请求的图幅中需要更新的数据打包成一个数据包， 一次
性传送给客户端下载；其中，若在本次更新过程中需要更新的信息未更新 完毕，即使下次导航系统的客户端又生成了新的引导路径，导航系统的客 户端仍优先对上次未完成更新的数据进行继续下载，下载完成后，再开始 执行步骤S104，进行沿新的引导路径的地图数据的更新。
导航系统更新地图数据的第二种方法是在用户沿引导路径开始行驶 时，以当前图层下的图幅为单位，仅对当前车辆所在位置涉及的图幅进行 更新，车辆每行驶过一个图幅，就重新开始一次更新。 一般情况下，由于图幅数据的数据量较小，对于电子地图上的最小图幅(约为3km*3km)，其 所包含的数据量约为20Kb，因此可针对当前比例下的图幅数据和其对应的 上层和下层的图幅数据同时进行更新升级；可虽然本发明的技术方案减少 了每次更新所需下载的数据量，但根据目前无线网络的信息传输状况，仍 有在较短时间内无法完成更新的可能，因此，当车辆在本图幅内行驶的时 间计算出时间不足以下载更新的数据时，可选择仅更新当前比例下的图幅 数据。其流程如图4所示，包括以下步骤
S201:在用户启动车辆，打开导航系统以后，导航系统首先通过自车 位置检测模块获知车辆当前所在的位置；
S202:在确定车辆所在位置后，即开始对包含车辆位置的图幅的地图 数据进行更新；
S203:用户输入目的地后，导航系统通过路径搜索模块确定生成引导 路径，并通过路径引导模块对用户进行行车引导；
S204:导航系统根据步骤S203中生成的引导路径对引导路径所涉及 的图幅数据进行更新，其过程如下
S2040:检测当前行车速度是否达到了预设的开始更新速度(如 30km/h)，若没达到，重新执行步骤S2040;若达到，执行步骤S2041;
S2041:计算车辆当前所在位置到当前图层下所在图幅边缘所对应位
置的距离，结合车辆速度，计算出车辆驶离当前图幅的时间T1;
S2042:根据当前车辆所在位置涉及到的当前图幅及其上下层图幅的 剩余更新数据量，结合传输速度，计算出下载所需时间T2;
S2043:比较T1与T2的大小，若T1〉T2，则按照预设的"当前图层图 幅〉上级图层图幅〉下级图层图幅"的下载优先级依次正常下载；若TK=T2， 则在当前图层图幅的图幅数据更新完毕后，接着更新下一图幅的图幅数据； 在车辆进入当前图层下的下一图幅范围后，重复执行步骤S2041,直至引 导路径上的所有图幅更新完毕。
其中，步骤S2040中的预设的开始更新速度的设置是为了确定用户确 实按照导航路径开始行驶，而不是误操作。
导航系统更新地图数据的第三种方法是在用户沿引导路径开始行驶时，以当前图层下的图幅为单位，提前一个图幅，对当前图层中车辆所在 位置的下一个图幅涉及的图幅进行更新，车辆每行驶过一个图幅，就重新 开始一次更新。其流程如图5所示，包括以下步骤
S301:在用户启动车辆，打开导航系统以后，导航系统首先通过自车 位置检测模块获知车辆当前所在的位置；
S302:在确定车辆所在位置后，即开始对包含车辆位置的图幅的地图 数据进行更新；
S303:用户输入目的地后，导航系统通过路径搜索模块确定生成引导 路径，并通过路径引导模块对用户进行行车引导；
S304:导航系统根据步骤S303中生成的引导路径对引导路径所涉及 的图幅数据进行更新，其过程如下
S2040:检测当前行车速度是否达到了预设的开始更新速度(如 30km/h)，若没达到，重新执行步骤S3040;若达到，执行步骤S3041;
S3041:检査车辆当前所在位置在当前图层下的图幅是否已更新，若 否，对本图幅进行更新，再执行步骤S3042;若是，直接执行步骤S3042;
S3042:计算车辆当前所在位置到当前图层下所在图幅边缘所对应位
置的距离，结合车辆速度，计算出车辆驶离当前图幅的时间T1';根据引
导路径上当前所在图幅的下一幅图幅及其上下层图幅的剩余更新数据量，
结合传输速度，计算出下载所需时间T2';比较Tl'与T2'的大小，若 Tl， 〉T2'，则按照预设的"当前图层图幅〉上级图层图幅〉下级图层图幅" 的下载优先级依次正常下载；若T1， <=T2，，则仅更新下载当前图层图幅
的图幅数据；
S3043:在车辆进入当前图层下的下一图幅范围后，重复执行步骤 S3041，直至引导路径上的所有图幅更新完毕。
其中，步骤S3040中的预设的开始更新速度的设置是为了确定用户确 实按照导航路径开始行驶，而不是误操作。
另外，导航系统的客户端将更新请求发送到服务端后，服务端对客户 端发送的请求进行正常的响应，并返回更新数据，其具体流程可参看本申 请人在2008年6月5日提交的专利申请导航系统的客户端、服务端、及地图数据提供、响应方法(申请号200810067701.1)中公开的地图数据 提供、响应方法。
本发明中使用了上述方法的导航系统包括
用于保存地图数据的存储模块2、对存储模块2中的地图数据进行管 理的地图数据管理模块8和路径引导模块12，路径引导模块12用于根据 用户输入的信息从地图数据管理模块8取得地图数据，对其进行路径诱导 处理，生成引导路径；
导航系统还包括图幅升级模块17，用于沿着引导路径生成模块生成的 引导路径，通过地图数据管理模块8对保存在存储模块2中的引导路径所 涉及的图幅数据进行更新。
其中，所述的图幅升级模块17可以为引导路径图幅升级子模块171， 用于的针对地图数据中所有的引导路径经过的图幅数据进行一次性的下载 更新。
所述的图幅升级模块17也可以为与自车位置检测模块15和地图数据 管理模块8相连接的自车位置图幅升级子模块172，用于对包含了车辆当 前所在位置的图幅数据进行更新，所述的自车位置图幅升级子模块在车辆 每进入当前图层下的一幅新的图幅范围后工作。
所述的图幅升级模块还可以为与自车位置检测模块15和地图数据管 理模块8相连接的提前量图幅升级子模块173，用于提前更新沿引导路径 的当前所在图幅的下一个或几个图幅，所述的提前量图幅升级子模块在车 辆每进入当前图层下的一幅新的图幅范围后工作。
上述的引导路径图幅升级子模块171、自车位置图幅升级子模块172、 提前量图幅升级子模块173可以根据需要设置，既可以分别独自存在，也 可以同时存在。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种导航系统更新地图数据的方法，其特征在于，包括以下步骤A导航系统生成引导路径；B沿步骤A中生成的引导路径，对引导路径所涉及的图幅数据进行更新。
2、 如权利要求1所述的导航系统更新地图数据的方法，其特征在于， 在步骤A之前还包括0:在导航系统启动后，导航系统通过自车位置检测模块获知车辆当 前所在的位置，并对包含了车辆当前所在位置的图幅数据进行更新。
3、 如权利要求1或2所述的导航系统更新地图数据的方法，其特征 在于，所述的步骤B包括以下步骤B01:导航系统的客户端在地图数据中选择引导路径经过的图幅数据 为待更新数据；B02:导航系统的客户端针对上述图幅的待更新数据向服务端发送更新请求， 一次性的对所有待更新数据进行下载更新。
4、 如权利要求3所述的导航系统更新地图数据的方法，其特征在于， 所述的步骤B02中，服务端接收到导航系统的客户端发送的更新请求后， 将所请求的图幅中需要更新的数据打包成一个数据包， 一次性传送给客户 端下载；其中，若在本次更新过程中需要更新的信息未更新完毕，即使下 次导航系统的客户端又生成了新的引导路径，导航系统的客户端仍优先对 上次未完成更新的数据进行继续下载，下载完成后，再开始执行步骤B， 进行沿新的引导路径的地图数据的更新。
5、 如权利要求3或4所述的导航系统更新地图数据的方法，其特征 在于，所述的引导路径所涉及的图幅数据包括当前比例下的图幅数据和其 对应的上层和下层的图幅数据。
6、 如权利要求1或2所述的导航系统更新地图数据的方法，其特征 在于，所述的步骤B包括以下步骤Bll:计算车辆当前所在位置到当前图层下所在图幅边缘所对应位置的距离，结合车辆速度，计算出车辆驶离当前图幅的时间T1;B12:根据当前车辆所在位置涉及到的当前图幅及其上下层图幅的剩 余更新数据量，结合传输速度，计算出下载所需时间T2;B13:比较T1与T2的大小，若T1〉T2，则按照设定的下载优先级依次 正常下载；若TK二T2，则下载优先级最高的图幅数据更新完毕后，接着更 新下一图幅的图幅数据；在车辆进入当前图层下的下一图幅范围后，重复 执行步骤Bll，直至引导路径上的所有图幅更新完毕。
7、 如权利要求6所述的导航系统更新地图数据的方法，其特征在于， 所述的每一图幅及其上下级图幅的下载优先级的先后关系为当前图层图幅〉上级图层图幅〉下级图层图幅。
8、 如权利要求7所述的导航系统更新地图数据的方法，其特征在于， 所述的步骤B之前，还包括检测当前行车速度是否达到了预设的开始更新 速度的步骤。
9、 如权利要求1或2或8所述的导航系统更新地图数据的方法，其 特征在于，所述的步骤B包括以下步骤B21:检査车辆当前所在位置在当前图层下的图幅是否已更新，若否，对本图幅进行更新，再执行步骤B12;若是，直接执行步骤B12;B22:计算车辆当前所在位置到当前图层下所在图幅边缘所对应位置的距离，结合车辆速度，计算出车辆驶离当前图幅的时间T1;根据引导路径上当前所在图幅的下一幅图幅及其上下层图幅的剩余更新数据量，结合传输速度，计算出下载所需时间T2;比较T1与T2的大小，若T1〉T2，则 按照设定的下载优先级依次正常下载；若T1〈二T2，则仅更新下载优先级最 高的图幅数据；B23:在车辆进入当前图层下的下一图幅范围后，重复执行步骤B21， 直至引导路径上的所有图幅更新完毕。
10、 一种导航系统，包括用于保存地图数据的存储模块、对存储模 块中的地图数据进行管理的地图数据管理模块和路径引导模块，所述的路 径引导模块用于根据用户输入的信息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，生成引导路径；其特征在于，所述的导航系统还包括图幅升级模块，用于沿着引导路径生成模块生成的引导路径，通过地图数据管理模块对保存在存储模块中 的弓I导路径所涉及的图幅数据进行更新。
全文摘要
本发明公开了一种导航系统更新地图数据的方法及导航系统的客户端，所述的导航系统更新地图数据的方法包括以下步骤导航系统生成引导路径；沿生成的引导路径，对引导路径所涉及的图幅数据进行更新。本发明所述的导航系统中更新地图数据的方法，由于仅对用户在导航系统中可能涉及到的图幅，即在每次导航系统规划好引导路径后，仅对导航系统规划的引导路径中涉及到的图幅进行更新，即可仅针对用户需要使用到的对用户来说有意义的地图数据进行更新，因此不会发生因地图没有及时更新而导致导航系统与实际路况不相同的情况；而且，也不需要用户手动操作，使用更加方便。
文档编号G01C21/34GK101424539SQ20081021810
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者张文星 申请人:凯立德欣技术(深圳)有限公司