专利名称：步行导航路径规划方法、步行导航方法及导航设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及导航技术，更具体地说，涉及步行导航的路径规划。
背景技术：
导航技术GPS (Global Positioning System，全球定位系统)的工作原理是导航 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。在用户设定好出发地和目的地之后，导航仪会计算最佳路径，并依据算得的 最佳路径为用户导航。目前，导航系统多为车用，即将导航系统装载在车辆中，车载导航系统根据车辆行 驶的特点为车辆规划路径，从而为车辆进行导航。如图1所示，线路1为现有导航方案规划 的路线，而线路2是实际行走路线(从A点沿道路人行道行走，过斑马线后至马路对面，然 后沿道路行人道行走，再过一条斑马线，到达目的地B)，现有导航方案来讲并未包含人行道 的数据，图中规划的左转掉头的路线，实际是车辆掉头线路，如果行人从这里通过将十分危 险，且实际上基本没有人从这里过马路的。所以目前对于步行用户，按照导航系统的路径规划步行，很容易发生错误引导，要 步行到达某个地方，目前只能根据纸质地图信息、路标信息或人工咨询，而这些方式都费时 费力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供步行导航的路径规划方法、导航方法和导航设备。本发明提供一种步行导航的路径规划方法，包括确定出发地和目的地；根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则进行路 径规划；获得规划路径。所述根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则进 行路径规划可以按照最短距离进行路径规划。所述根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则进 行路径规划具体包括根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地、步行交通 规则及路网属性进行路径规划。所述路网属性包括单线路网和多线路网，在电子地图上显示所述获得的规划路径 时，所述获得的规划路径经过多线路网中的某一条，则只填充所述获得的规划路径经过的 该条路网；所述获得的规划路径经过单线路网，则填充整个单线路网。本发明提供还一种步行导航方法，包括
确定出发地和目的地；根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则进行路径规划；根据获得的规划路径和由接收的GPS信号确定的当前位置进行导航。本发明还提供一种导航设备，包括出发地及目的地确定单元，用于确定出发地和目的地；保存单元，用于保存步行导航数据；路径规划单元，用于根据所述步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通 规则进行路径规划，获得规划路径； 所述路径规划单元可以按照最短距离进行路径规划。所述路径规划单元还可以根据路网属性进行路径规划。所述导航设备还包括显示单元，用于在电子地图上显示所述获得的规划路径，所 述路网属性包括单线路网和多线路网，所述获得的规划路径经过多线路网中的某一条，则 显示单元只填充所述获得的规划路径经过的该条路网并予以显示；所述获得的规划路径经 过单线路网，则显示单元填充整个单线路网并予以显示。所述导航设备还包括GPS信号接收单元，用于接收GPS信号；当前位置判定单元，用于根据所述GPS信号判定当前位置；导航单元，用于根据所述当前位置和获得的规划路径进行导航。本发明通过提供的步行导航的路径规划方法、步行导航方法、导航设备，可以达到 为导航对象提供准确方便的步行路径指引的有益效果。
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1是现有技术导航系统路径规划示意图；图2是本发明实施例一提供的步行导航路径规划的方法流程图；图3是本发明实施例一提供的单线路网和多线路网的示意图；图4a、图4b、图4c、图4d是本发明实施例一提供的路径规划示意图；图5是本发明实施例一提供的路径显示示意图；图6是本发明实施例二提供的步行导航路径规划的具体事例的地理位置示意图；图7是本发明实施例二提供的步行导航路径规划的具体事例示意图；图8是本发明实施例三提供的步行导航方法的方法流程图；图9是本发明实施例四提供的导航设备示意图。
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 本发明进行进一步的详细说明。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。实施例一
步行导航数据包括基础步行数据，还可以包括重要步行数据和/或次要步行数 据。基础步行数据包括道路人行道，还可以包括以下至少一种斑马线、过街天桥、隧道(包 括地铁隧道，人行隧道，过街涵洞或过街行人专用隧道等)；重要步行数据包括以下至少一 种城市主要商业步行街、城中村非机动车道、胡同、开放式城市广场；次要步行数据类型 有包括以下至少一种开放式城市公园道路、开放式景点、开放式工业园区，大型科技园区 专用道路、大型社区/小区道路、大型公交换乘站。基础步行数据所包括的道路人行道，斑 马线，过街天桥，隧道，能够完成具有实际步行意义的步行线路，实现导航。重要步行数据， 次要步行数据是在实现步行导航的基础上，实现与现实生活更加贴切，精准的步行导航，对 基本步行导航进行优化，以期望达到更加精准的导航目的，对步行导航进行更加人性化的 优化。本发明实施例提供一种步行导航路径规划方法，如图2所示101、采集步行导航数据；采集基础步行数据包括1.采集道路人行道数据采集所有的道路人行道，大部分的车行道路是可以通过 去除其车辆行驶交通规则属性之后变成步行道路的，例如泰然四路等等。但有些车行道路 行人是不能上去的，例如一部分高架桥、高速公路，因此在去除车行道路的车辆行驶交通规 则属性之外，需要去除这部分高架桥，高速公路，不让其参与步行线路的规划；采集基础步行数据还可以包括以下至少一种2.采集斑马线数据，但公交车站台内斑马线不采集，例如深南香蜜湖立交桥站1 和站2间有斑马线，属于公交站台内的，不予采集；3.采集过街天桥数据，采集时，天桥各个路口属性都采集，如天桥形状，出口数量， 各个出入口的方向以及照片等；4.采集隧道数据，采集时，隧道的各个路口属性都采集，出入口的数量，各个出入 口的方向以及照片等。隧道各个出口一般都是有特定名称的，这部分必须采集。采集重要步行数据包括以下至少一种1.采集城市主要商业步行街数据，各大城市的主要商业步行街，一般都是典型代 表，如深圳东门步行街，北京王府井步行街，成都春熙路步行街，武汉江汉路步行街，南京南 京东路步行街等；2.采集城中村非机动车道，胡同数据，例如深圳上沙村，下沙村等城中村的道路， 北京市区里的胡同；3.采集开放式城市广场数据，例如北京天安门广场，上海人民广场，武汉洪山广 场，成都天府广场等。采集次要步行数据包括以下至少一种1.采集开放式城市公园道路数据，包含24小时开放式城市公园和非24小时开放 式公园。例如有深圳红树林，武汉滨江公园，成都人民公园，不收费，但可能有开门和关门时 间限制2.采集开放式景点数据免费景点，例如上海外滩，但是不包含风景区景点；3.采集开放式工业园区，大型科技园区专用道路数据，例如天安数码城，南山科技 园，成都天府软件园等；
4.采集大型社区/小区道路数据；5.采集大型公交换成站数据，例如深圳南头关，布吉关，武汉鲁巷公交站，成都火 车北站公交站，五桂桥公交站，广州火车站。102、保存步行导航数据；
103、确定出发地，确定目的地；确定出发地信息，及接收用户输入的目的地信息，其中，确定出发地信息可通过接 收用户输入的出发地信息来确定，也可通过接收GPS信号确定当前位置，并把当前位置确 定为出发地信息。其中，确定目的地可通过接收用户输入的目的地信息来确定，也可以接收 来自其他设备发送的目的地信息来确定。104、根据步行导航数据、出发地、目的地和步行交通规则进行路径规划，获得规划 路径；进行路径规划时，优选计算步行距离最短的路径，进一步地，步行路网属性分为2 种单线路网和多线路网，单线路网指有一条线路的道路路网，多线路网指有两条及两条以 上线路的道路路网，有两条线路的道路路网也叫双线路网。如图3所示，图中农轩路即为双 线路，与农轩路交叉的道路为单线路。路径规划时，还根据步行路网属性进行路径计算。下面举一最短距离算法的实例以天安数码时代大厦B座到天安创新科技广场为例。如图4a所示，天安创新科技广场门口的泰然四路，在天安创新科技广场B座正门 口有一条斑马线1 ；在天安数码城停车场北门口有一人行天桥2 ；在香蜜立交桥与泰然四路 交叉处的涵洞口有一条斑马线3。从天安数码时代大厦B座到天安创新科技广场，只能从泰然四路这条路过来。按 照最短路径计算的原理，如图4b所示，最短的路径是经过斑马线1，到达马路对面；如没有斑马线1，只有人行天桥2.斑马线3。按照最短路径计算的原理，如图4c 所示，最短的路径是经过人行天桥2到达马路对面；如没有斑马线1，人行天桥2，只有斑马线3的话。按照最短路径计算的原理，如图 4d所示，短的路径是经过斑马线3到达马路对面。从用户的角度来说，假设没有斑马线1，只有人行天桥2，泰然四路没有防护隔离 栏，行人可以违反交通规则从马路上穿过来的话。引擎计算出来的结果只能是从人行天桥2 过来，折返回创新科技广场，而不能是直接从斑马线1的位置，直接穿越过来的线路。即使 直接穿越道路可能符合用户的预期，但是是违反交通规则的。因此，在计算最短路的时候， 必须符合正确的交通规则。尽管这样可能造成规即使目的地就在对面，按照遵循最短路径 符合交通规则，可能需要绕行很长的一段距离(1KM，5KM或者更远)，也只能规划绕行很长 一段的路径，而不是直接越过道路。从天安数码时代B座到创新科技广场，即使这两点直线距离很短，在这两点见没 有符合交通规则的道路的话，则只能提示“没有道路”，无法规划出该线路。105、在电子地图上显示规划获得的路径。根据规划获得的路径，填充对应步行路网。如图5所示，计算出来的结果为经过多 线路网中的某一条，则填充多线路网中的引擎计算出来的那条路网。计算数来的结果为经 过单线路网，则填充整个单线路网。
步行路网显示层次可以根据比例尺进行设定，如50M比例尺下显示为双线路网， 在步行100M比例尺下显示为单线路网。步行元素包括天桥，斑马线，隧道等，当规划的路径需要经过天桥，斑马线，隧道等 步行元素时，则显示天桥，斑马线，隧道等步行元素的标识。如果规划的路径没有经过天桥， 斑马线，隧道时，则不显示天桥，斑马线，隧道等步行元素的标识。实施例二本发明实施例提供一种步行导航路径规划的具体实例，具体地理情形如图6所 示，出发点深南香蜜立交公交站(水上乐园)，目的地天安创新科技广场。路网说明如下 1、深南大道2侧路网为多路网；2、从创展中心经过麦当劳，到泰然四路这边为止，该路网为 园区专用人行通道，路网为单线路网；3、泰然四路路网为多线路网。根据步行导航数据、步行交通规则、步行最短路径及路网属性来计算，规划的路径 为从深南香蜜立交公交站1(水上乐园)出发，上深南香蜜立交后，往创展中心方向走，到达 创展中心后，通过人行通道，往泰然四路方向走，泰然四路在天安创新科技广场门口该处有 一条斑马线。经过该斑马线后，到达天安创新科技广场。在电子地图上显示上述规划的路径。如图7所示，由于规划的路径需要经过深南 香蜜立交和泰然四路的斑马线，因此在路径规划的线路中出现了一座天桥标识和一个斑马 线标识。根据单线和多线路网填充规则，在深南大道的两侧，系统填充由计算出来的正确多 路网中的一条。在创展中心到泰然四路这段道路为单线路网，因此填充的是整条路网。泰 然四路为多路网，系统填充由计算出来的正确多路网中的一条。实施例三本发明实施例提供一种步行导航方法，方法流程图如图8所示，包括801、采集步行导航数据；802、保存步行导航数据；803、确定出发地，确定目的地；804、根据步行导航数据、出发地、目的地和步行交通规则进行路径规划；805、获得规划路径；806、根据获得的规划路径和由接收的GPS信号确定的当前位置进行导航。所述步行导航方法包括本发明实施例1的所有方案，还包括接收GPS卫星信号，根据GPS卫星信号判定导航对象的当前位置，根据当前位置和 获得的规划路径进行导航。根据当前位置和获得的规划路径进行导航的方式可以是将获得的规划路径在电 子地图上予以显示，此时导航对象的当前位置也显示在电子地图上，表示的方式可以是用 一个标识在电子地图上予以显示，标识可以用箭头、亮点、车标等，还可以加上其他图标或 文字，通过界面显示的方式给予用户路径指引，进行导航。根据当前位置和获得的规划路径进行导航的方式还可以是根据获得的规划路径 和当前位置通过语音提示的方式给予用户路径指引，进行导航。所述步行导航方法可以包括接收输入的导航指令的步骤，在接收输入的导航指令 后再进行路径规划及根据当前位置和显示在电子地图上的规划路径进行导航。所述步行导 航方法也可以不包括接收输入的导航指令的步骤，在确定出发地和目的地后，即进行路径规划及根据当前位置和获得的规划路径进行导航。实施例四如图9所示，本发明实施例提供一种导航设备901，所述导航设备901包括出发地及目的地确定单元902，用于确定出发地，接收输入的目的地；其中，确定出发地信息可通过接收用户输入的出发地信息来确定，也可通过接收 GPS信号确定当前位置，并把当前位置确定为出发地信息。保存单元903，用于保存步行导航数据；路径规划单元904，用于根据所述步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行 交通规则进行路径规划；进行路径规划时，优选计算步行距离最短的路径，进一步地，步行路网属性分为2 种单线路网和多线路网，单线路网指有一条线路的道路路网，多线路网指有两条及两条以 上线路的道路路网，有两条线路的道路路网也叫双线路网。路径规划时，还根据步行路网属 性进行路径计算。显示单元905，在电子地图上显示获得的规划路径。根据规划获得的路径，填充对应步行路网。计算出来的结果为经过多线路网中的 某一条，则填充多线路网中的引擎计算出来的那条路网。计算数来的结果为经过单线路网， 则填充整个单线路网。步行路网显示层次可以根据比例尺进行设定，如50M比例尺下显示为双线路网， 在步行100M比例尺下显示为单线路网。步行元素包括天桥，斑马线，隧道等，当规划的路径需要经过天桥，斑马线，隧道等 步行元素时，则显示天桥，斑马线，隧道等步行元素的标识。如果规划的路径没有经过天桥， 斑马线，隧道时，则不显示天桥，斑马线，隧道等步行元素的标识。所述导航设备901还可以包括GPS信号接收单元906，用于接收GPS信号；当前位置判定单元907，用于根据所述GPS信号判定当前位置；导航单元908，用于根据所述当前位置和获得的规划路径进行导航。导航单元908 可以通过显示单元905显示获得的规划路径和导航对象的当前位置，以给予用户路径指引 进行导航。导航对象的当前位置的表示方式可以是用一个标识在电子地图上予以显示，标 识可以用箭头、亮点、车标等，当然显示单元905还可以显示其他图标或文字，以给用户更 明确更清晰的路径指引。导航单元908还可以根据获得的规划路径和当前位置通过语音提 示的方式给予用户路径指引，进行导航。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
权利要求
一种步行导航路径规划方法，其特征在于，包括确定出发地和目的地；根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则进行路径规划；获得规划路径。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则进行路 径规划是按照最短距离进行路径规划的。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则进行路 径规划具体为根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地、步行交通规则及 路网属性进行路径规划。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述路网属性包括单线路网和多线路网，在电子地图上显示所述获得的规划路径时， 所述获得的规划路径经过多线路网中的某一条，则只填充所述获得的规划路径经过的该条 路网；所述获得的规划路径经过单线路网，则填充整个单线路网。
5.一种步行导航方法，其特征在于，包括 确定出发地和目的地；根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则进行路径规划；根据获得的规划路径和由接收的GPS信号确定的当前位置进行导航。
6.一种导航设备，其特征在于，包括出发地及目的地确定单元，用于确定出发地和目的地； 保存单元，用于保存步行导航数据；路径规划单元，用于根据所述步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则 进行路径规划，获得规划路径。
7.如权利要求6所述的导航设备，其特征在于， 所述路径规划单元是按照最短距离进行路径规划的。
8.如权利要求6或7所述的导航设备，其特征在于， 所述路径规划单元还根据路网属性进行路径规划。
9.如权利要求8所述的导航设备，其特征在于，所述导航设备还包括显示单元，用于在电子地图上显示所述获得的规划路径，所述路 网属性包括单线路网和多线路网，所述获得的规划路径经过多线路网中的某一条，则显示 单元只填充所述获得的规划路径经过的该条路网并予以显示；所述获得的规划路径经过单 线路网，则显示单元填充整个单线路网并予以显示。
10.如权利要求6所述的导航设备，其特征在于，还包括 GPS信号接收单元，用于接收GPS信号；当前位置判定单元，用于根据所述GPS信号判定当前位置； 导航单元，用于根据所述当前位置和所述获得的规划路径进行导航。
全文摘要
本发明公开了步行导航的路径规划方法、步行导航方法和导航设备。本发明涉及导航技术，更具体地说，涉及步行导航的路径规划。本发明要解决的技术问题是提供步行导航的路径规划方法、导航方法和导航设备。步行导航的路径规划方法包括确定出发地和目的地；根据事先保存的步行导航数据、所述出发地、所述目的地及步行交通规则进行路径规划；获得规划路径。本发明通过提供的步行导航的路径规划方法、步行导航方法、导航设备，可以达到为导航对象提供准确方便的步行路径指引的有益效果。
文档编号G01C21/34GK101813491SQ20101014388
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2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