专利名称：一种导航路径计算方法、装置和导航装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及导航技术，更具体地说，涉及一种导航路径计算方法、装置和 导航装置。
背景技术：
车用导航技术是GPS(Global Positioning System, GPS)技术的重要分支。 基于这一技术的车载导航系统的工作原理是，车载导航终端接收环绕地球的 24颗GPS卫星中至少3颗卫星所传递的位置坐标，将其与终端自身储存的电 子地图中记载的位置坐标进行匹配，以此来确定搭载该终端的导航对象在电子 地图中的准确位置。
在日常生活中，经常需要借助车用导航系统来确定当前位置和目的地之间 的最短路径。在当前位置与目的地分处不同城市时，最短路径的计算会涵盖当 前位置和目的地所在城市的交通网络以及这两个城市之间的交通网络，因此计 算量会非常大。同时，由于导航系统的硬件配置受其自身体积所限，其计算能 力相当有限。在这种情况下，当计算量较大时，导航系统的反应会非常慢，因 此用户体验4交差。
因此，需要一种导航路径计算方案，可有效克服现有技术中存在的上述缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有导航路径计算方案在计算分处不 同城市的当前位置和目的地之间的最短路径时存在的计算量较大致使导航系 统反应较慢的缺陷，提供一种导航路径计算方法、装置和导航装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种导航路径计算方法，包括，在确定当前位置与目的地之间存在至少一 条高速路段时，对于每一高速路段，确定从当前位置经由该高速路段前往目的 地的最短距离，并输出所确定的各最短距离之中的最小值所对应的导航路径。
在本发明提供的导航路径计算方法中，还包括，在确定所述当前位置与所 述目的地分属不同区域时，确定当前位置与目的地之间存在至少一条高速路 段，并确定每一高速路段的长度、起点和终点。
'在本发明提供的导航路径计算方法中，所述确定从当前位置经由该高速路
段前往目的地的最短距离进一步包括，确定
当前位置与该高速路段起点之间的最短距离； 目的地与该高速路段终点之间的最短距离；
基于当前位置与该高速路革殳起点之间的最短距离、目的地与该高速^各段终 点之间的最短距离和该高速路段的长度确定从当前位置经由该高速路段前往 目的地的最短距离。
本发明还提供了一种导航路径计算装置，包括
确定模块，用于在确定当前位置与目的地之间存在至少一条高速路段时， 发出计算通知；
计算模块，与所述确定模块通信连接，用于在收到计算通知时，对于每一 高速路段确定从当前位置经由该高速路段前往目的地的最短距离，并输出所确 定的各最短距离之中的最小值所对应的导航路径。
在本发明提供的导航路径计算装置中，
所述确定模块用于在确定所述当前位置与所述目的地分属不同区域时，确 定当前位置与目的地之间存在所述至少一条高速路段，并确定每一高速路段的 长度、起点和终点。
在本发明提供的导航路径计算装置中， 对于每一高速路段，所述计算模块用于计算
当前位置与该高速路段起点之间的最短距离； 目的地与该高速路段终点之间的最短距离；
基于当前位置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与该高速路段终点之间的最短距离和该高速路段的长度确定从当前位置经由该高 速路段前往目的地的最短距离。
本发明还提供了一种导航装置，包括 定位模块，用于确定当前位置； 输入端口，用于接收输入的目的地；
导航路径计算模块，分别与定位模块和输入端口通信连接，用于在确定当 前位置与目的地之间存在至少一条高速路段时，对于每一高速路段，确定从当 前位置经由该高速路段前往目的地的最短距离，并输出所确定的各最短距离之 中的最d 、值所对应的导航路径。
在本发明提供的导航装置中，所述导航路径计算模块包括
确定模块，用于在确定所述当前位置与所述目的地分属不同区域时，确定 当前位置与目的地之间存在所述至少一条高速路段，并确定每一高速路段的长 度、起点和终点。
在本发明提供的导航装置中，所述导航路径计算模块包括
计算模块，用于对于每一高速路段，计算
当前位置与该高速路段起点之间的最短距离； 目的地与该高速路段终点之间的最短距离；
基于当前位置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与该高速 路段终点之间的最短距离和该高速路段的长度确定从当前位置经由该高 速路>^前往目的地的最短距离。
在本发明提供的导航装置中，所述定位模块为GPS卫星定位模块。 实施本发明的技术方案，具有以下有益效果在当前位置与目的地分处不 同城市时，本方案仅基于当前位置和目的地之间的高速路段来计算最短路径， 因此可有效降低计算复杂度和计算量，提高导航装置的反应速度，改善用户体
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:图la是一现有高速公路网的逻辑示意图； 图lb是图la所示高速公路网的拓朴图； 图2a是图la所示高速公路网的简化示意图； 图2b是图2a所示高速公路网的拓朴图3是依据本发明一较佳实施例的简化前后的高速公路网的对比示意图; 图4是依据本发明一较佳实施例的拓朴道路的数据包结构示意图； 图5是依据本发明一较佳实施例的导航路径计算方法的流程图； 图6是依据本发明一较佳实施例的导航装置的逻辑结构示意图。
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。
本发明提供了一种导航路径计算方案，在当前位置与目的地分处不同城市 时，仅基于当前位置和目的地之间的高速路^:来计算最短路径，因此可有效降 低计算复杂度和计算量，提高导航装置的反应速度，改善用户体验。下面就结 合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
图la是一现有高速/^路网的逻辑示意图。如图la所示，该高速公路网中 既存在AD、 EH、 AE、 DH等高速干道，也存在BF、 CG等低速支路。图lb 为图la所示高速公路网的拓朴图。显然，在计算最短路径时，应只考虑高速 干道，摒弃低速支路。如此一来，便可对图1所示的高速公路网进行筒化，简 化后的高速公路网如图2a所示，其中仅包含高速干道。图2b为图2a所示简 化后的高速公路网的拓朴图。
为便于理解，图3示出了简化前后的高速公路网的对比示意图。如图3 所示，A、 B两点之间简化之后的高速公路网仅保留了原有的高速干道，因此 不难理解，简化之后地图数据的信息量将大大降低。
在这种情况下，可对每一高速公路网的地图数据进行简化，仅保留高速干 道相关信息，删除与低速支路有关的信息。图4是依据本发明一较佳实施例的拓朴道路的数据包结构示意图。如图4 所示，在拓朴道路数据包结构中，存储有三部分的数据。第一个部分是包头， 描述其他两部分数据的存储位置。第二部分是拓朴节点索引表，第三部分是拓 朴网络的具体数据。
第一个部分即包头中包括"拓朴节点索引表存储偏移"、"拓朴节点数据存 储偏移"。"拓朴节点索S1表存储偏移"中指明了第二部分拓朴节点索引表的存 储位置，"拓朴节点数据存储偏移"指明了第三部分拓朴网络具体数据的存储 位置。
第二部分是拓朴节点索引表，它先描述了本图幅拓朴网结点数，接着是连 续存储的图幅拓朴网结点索引，拓朴网结点索引个数同本图幅拓朴网结点数。 每一个拓朴网结点索引都包含"起始结点标识"，"结点数据存储偏移"两个值 域。其中，"起始结点标识，，同用于显示的图幅内道路数据中的结点标识，两 者具有可——对应的关系；"结点数据存储偏移"指向第三个部分的从该点引 出的拓朴边列表。
第三部分是拓朴网络的具体数据。第二部分数据中的某个结点，可以引出 多个边(即多条路径)，这些相关的边存储在第三部分数据中，称为边组。第 三部分数据实际上是由多个边组组成，每个边组前面是"目的结点个数"数据 项，指出引出结点可引出多少个边，每一个引出边的终结点的标识，以及该边 的属性，例如带但不限于距离，道路级别权值，通行方向等。
如上文所述，经过简化之后，高速公路网拓朴对应的拓朴道路数据包的大 小将大大降低。
下面就结合具体的流程图来详细描述本发明提供的导航路径快速计算方法。
图5是依据本发明一较佳实施例的导航路径计算方法500的流程图。如图 5所示，方法500开始于502。
随后，在下一步骤504,确定当前位置，并接收输入的目的地。在具体实 现过程中，可通过例如《旦不限于GPS全5求定位系统来确定当前位置。
随后，在下一步骤506,判断当前位置和目的地之间是否存在高速路段，若是，则转到步骤508;否则转到步骤510。在具体实现过程中，若当前位置 与目的地分属不同区域，例如但不限于不同城市，则可判定二者之间存在高速 路段。可通过判定当前位置所属城市的标签与目的地所属城市的标签是否相同 来判断当前位置和目的地之间是否存在高速路段。
此外，该高速路段应理解为当前位置所属区域与目的地所属区域之间的高 速路径例如高速公^各。在具体实现过程中，该高速公路可依据上文所述的经过 筒化的拓朴道路的数据包使用例如但不限于最短路径优先等方法计算得到。
应注意，在现实生活中，高速鴻、敬往往不只一条。
如上文所述，若判定当前位置和目的地之间存在高速路段，则转到步骤 508,对于每一高速路段，确定从当前位置经由该高速路段前往目的地的最短 距离。本步骤具体包括首先确定每一高速路段的长度、起点和终点；随后确定， 当前位置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与该高速路段终点之间的 最短距离；最后，基于当前位置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与 该高速路段终点之间的最短距离和该高速路段的长度确定从当前位置经由该 高速路段前往目的地的最短距离，即从当前位置经由该高速路段前往目的地的 最短距离等于当前位置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与该高速路 段终点之间的最短距离和该高速路段的长度之和。
在具体实现过程中，当前位置与该高速路段起点之间的最短距离和目的地 与该高速路段终点之间的最短距离可使用例如但不限于最短路径优先等方法 计算得到。
随后，在下一步骤512，输出步骤510中确定的各最短距离之中的最小值 所对应的导航路径，即最短路径。
如上文所述，若判定当前位置和目的地之间不存在高速鴻4更，则转到步骤 510,采用常规方法确定从当前位置到目的地的最短路径。若判定当前位置和 目的地之间不存在高速路段，则说明当前位置和目的地处于同一地区例如但不 限于同一城市，因此，可采用现有的任何一种路径计算方法计算当前位置和目 的地之间的导航i 各径。
最后，方法500结束于步-骤514。本发明还提供了 一种应用上述导航路径计算方法的导航装置，下面就结合
图6对其进行详细的描述。
图6是依据本发明一较佳实施例的导航装置600的逻辑结构示意图。如图 6所示，导航装置600包括定位模块602、输入端口 604和导航路径计算模块 606。
定位模块602用于确定当前位置。在具体实现过程中，定位模块602可以 是例如但不限于GPS卫星定位一莫块。
输入端口 604用于接收输入的目的地。
导航路径计算模块606分别与定位模块602和输入端口 604通信连接，其 进一步包括确定冲莫块6062和计算;^莫块6064。
确定模块6062用于在确定当前位置与目的地之间存在至少一条高速路段 时，发出计算通知。在具体实现过程中，若当前位置与目的地分属不同区域， 例如但不限于不同城市，则可判定二者之间存在高速路段。可通过判定当前位 置所属城市的标签与目的地所属城市的标签是否相同来判断当前位置和目的 地之间是否存在高速路段。
此夕卜，该高速路段应理解为当前位置所属区域与目的地所属区域之间的高 速路径例如高速公路。在具体实现过程中，该高速公路可依据上文所述的经过 简化的拓朴道路的数据包使用例如但不限于最短路径优先等方法计算得到。
确定模块6062还用于确定每一高速鴻、歐的长度、起点和终点。
应注意，在现实生活中，高速路段往往不只一条。
计算模块6064与确定模块6062通信连接，用于在收到计算通知时，对于 每一高速路段确定从当前位置经由该高速路段前往目的地的最短距离，并输出 所确定的各最短距离之中的最小值所对应的导航路径。
在具体实现过程中，对于每一高速路段，计算模块6064用于计算当前位 置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与该高速路段终点之间的最短距 离，并基于当前位置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与该高速路段 终点之间的最短距离和该高速路段的长度确定从当前位置经由该高速路段前 往目的地的最短距离，即从当前位置经由该高速路段前往目的地的最短距离等于当前位置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与该高速路段终点之间 的最短距离和该高速路^^殳的长度之和。
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、一种导航路径计算方法，其特征在于，包括，在确定当前位置与目的地之间存在至少一条高速路段时，对于每一高速路段，确定从当前位置经由该高速路段前往目的地的最短距离，并输出所确定的各最短距离之中的最小值所对应的导航路径。
2、 根据权利要求1所述的导航路径计算方法，其特征在于，还包括，在 确定所述当前位置与所述目的地分属不同区域时，确定当前位置与目的地之间 存在至少一条高速路段，并确定每一高速路段的长度、起点和终点。
3、 才艮据权利要求1或2所述的导航路径计算方法，其特征在于，所述确 定从当前位置经由该高速路段前往目的地的最短距离进一步包括，确定当前位置与该高速路段起点之间的最短距离； 目的地与该高速路段终点之间的最短距离；基于当前位置与该高速路l缺点之间的最短距离、目的地与该高速路段终 点之间的最短距离和该高速路段的长度确定从当前位置经由该高速路段前往 目的地的最短距离。
4、 一种导航路径计算装置，其特征在于，包括确定模块，用于在确定当前位置与目的地之间存在至少一条高速路段时， 发出计算通知；计算模块，与所述确定模块通信连接，用于在收到计算通知时，对于每一 高速路段确定从当前位置经由该高速路段前往目的地的最短距离，并输出所确 定的各最短距离之中的最小值所对应的导航路径。
5、 根据权利要求4所述的导航路径计算装置，其特征在于，所述确定模块用于在确定所述当前位置与所述目的地分属不同区域时，确 定当前位置与目的地之间存在所述至少一条高速路^a，并确定每一高速路段的 长度、起点和终点。
6、 根据权利要求5所述的导航路径计算装置，其特征在于， 对于每一高速路段，所述计算模块用于计算当前位置与该高速路段起点之间的最短距离； 目的地与该高速路段终点之间的最短距离；基于当前位置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与该高速 路段终点之间的最短距离和该高速路段的长度确定从当前位置经由该高 速路4殳前往目的地的最短距离。
7、 一种导航装置，其特征在于，包括 定位模块，用于确定当前位置； 输入端口，用于接收输入的目的地；导航路径计算模块，分别与定位模块和输入端口通信连接，用于在确定当 前位置与目的地之间存在至少一条高速路段时，对于每一高速路段，确定从当 前位置经由该高速路段前往目的地的最短距离，并输出所确定的各最短距离之 中的最小值所对应的导航路径。
8、 根据权利要求7所述的导航装置，其特征在于，所述导航路径计算模 块包括确定模块，用于在确定所述当前位置与所述目的地分属不同区域时，确定 当前位置与目的地之间存在所述至少一条高速路段，并确定每一高速路段的长 度、起点和终点。
9、 根据权利要求8所述的导航装置，其特征在于，所述导航路径计算模 块包括计算模块，用于对于每一高速路段，计算当前位置与该高速路段起点之间的最短距离； 目的地与该高速路段终点之间的最短距离；基于当前位置与该高速路段起点之间的最短距离、目的地与该高速 路段终点之间的最短距离和该高速路段的长度确定从当前位置经由该高 速路4炎前往目的地的最短距离。
10、 根据权利要求7至9中任一项所述的导航装置，其特征在于，所述定 位模块为GPS卫星定位模块。
全文摘要
本发明涉及导航技术，针对现有导航路径计算方案在计算分处不同城市的当前位置和目的地之间的最短路径时存在的计算量较大致使导航系统反应较慢的缺陷，提供一种导航路径计算方法、装置和导航装置。导航路径计算方法包括，在确定当前位置与目的地之间存在至少一条高速路段时，对于每一高速路段，确定从当前位置经由该高速路段前往目的地的最短距离，并输出所确定的各最短距离之中的最小值所对应的导航路径。本发明还提供了一种导航路径计算装置和导航装置。在当前位置与目的地分处不同城市时，本方案仅基于当前位置和目的地之间的高速路段来计算最短路径，因此可有效降低计算复杂度和计算量，提高导航装置的反应速度，改善用户体验。
文档编号G01C21/34GK101603837SQ200910107338
公开日2009年12月16日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者张文星 申请人:深圳市凯立德计算机系统技术有限公司