一种基于位置实时更新的车载导航装置与导航方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及导航设备技术领域，具体而言涉及一种基于位置实时更新的车载导航 装置与导航方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车产业的发展，汽车已经成为人们主要的交通出行工具。与此同时，汽车开 始成为大众化消费品，汽车消费群体在不断第扩张。消费者在拥有汽车的同时，对汽车的要 求也越来越高，汽车导航是提高汽车驾驶体验和交通出行规划的便利性的一个重要方面。
[0003] 车载导航仪一般能够帮助用户准确定位当前位置，并且根据既定的目的地来计算 形成，通过地图显示和语音提示两种方式来引导用户行至目的地的辅助设备。车载导航仪 的运行主要依赖全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS)进行。GPS是由空 间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成。在太空中有24颗卫星组成一个分布网络， 分别分布在6条离地面2万公里、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫 星。GPS卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收7~9颗卫星的信 号。地面共有1个主控站和5个监控站负责对卫星的监视、遥测、跟踪和控制。它们负责对 每颗卫星进行观测，并向主控站提供观测数据。主控站收到数据后，计算出每颗卫星在每一 时刻的精确位置，并通过3个注入站将它传送到卫星上去，卫星再将这些数据通过无线电 波向地面发射至用户接收端设备。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种车载导航方法，该方法包括以下步骤： 步骤1、获取GIS地图数据，并据此生成数字路网地图加载到车载导航终端； 步骤2、车载导航终端的显示器上显示所述数字路网地图，并获取当前的地理位置信 息； 步骤3、车载导航终端接受用户指令获取用户的导航目的地信息； 步骤4、车载导航终端根据所述目的地信息以及当前的地理位置信息采用深度优先遍 历算法来规划出发地到目的地的具有权重的可选路径，前述可选路径以时间作为权重，并 且可选路径的路径权重满足设定的范围； 步骤5、输出路径权重最小的N条可选路径，； 步骤6、根据用户选择或者预先设定的导航模式偏好，确定导航路径，并在车载导航终 端上以语音、图像中的至少一种形式反馈给用户； 步骤7、在导航过程中实时更新用户当前最新的地理位置信息，并据此在数字路网地图 上确定剩余的导航路径； 步骤8、获取交通拥堵状况实时信息，并确定其中发生拥堵的路段是否包含在前述剩余 的导航路径中：如果是，则提供用户拥堵情况；如果否，则忽略该拥堵路段的信息，并返回 步骤7,直到导航完成。
[0005] 进一步的实施例中，前述方法中，在步骤3中，所述的导航目的地信息包括导航目 的地的路网位置信息。
[0006] 进一步的实施例中，前述方法中，在步骤3中，所述的导航目的地信息包括导航目 的地的名称信息，并且在步骤4中匹配该名称信息所对应的路网位置信息。
[0007] 进一步的实施例中，前述步骤1中，所述数字路网地图的生成包括以下步骤： 在GIS地图中，以每个路口作为顶点，以每个路段作为边，构建一个有向图，在该有向 图中，对于每一对顶点和，都存在一条从到的路径和一条从到的路径，并且，对于给定的任 意两个顶点，存在2点之间的一条简单路径，该简单路径是指路径上经过的各个顶点均不 互相重复； 以所述有向图中的所有路段ID、路段的上游路口、路段的下游路口信息来存储该图，其 中，上游路口和下游路口分别代表了图的顶点，路段是图的边。
[0008] 进一步的实施例中，前述步骤4中的具体实现包括： 根据当前的地理位置信息在所述数字路网地图上找到该位置最邻近的顶点v ; 从数字路网地图的顶点v出发，访问此顶点，然后依次从v的未被访问的邻接点出发深 度优先遍历图，直到所有与v有通路的顶点都被访问到； 若此时图中还有未被访问的顶点，则选择该未被访问的顶点为起点，重复上述步骤，直 到图中所有的顶点均被访问到； 找到所有从顶点v出发，到达导航目的地d的所有路径； 在前述所有的路径中，每条路径以时间为权重，所得的可选路径的路径权重满足设定 的范围。
[0009] 进一步的实施例中，前述步骤4中，深度优先遍历图的过程包括： 设X是当前被访问顶点，在对X做过访问标记后，选择一条从X出发的未检测过的边 (x，y):若发现顶点y已访问过，则重新选择另一条从X出发的未检测过的边，否则沿边（X， y)到达未曾访问过的y，对y访问并将其标记为已访问过；然后从y开始搜索，直到搜索完 从y出发的所有路径，即访问完所有从y出发可达的顶点之后，才回溯到顶点X，并且再选择 一条从X出发的未检测过的边； 上述过程直至从X出发的所有边都已检测过为止，此时，若X不是出发点，则回溯到在 X之前被访问过的顶点；否则图中所有和出发点有路径相通的顶点即从出发点可达的所有 顶点都已被访问过，若图是连通图，则遍历过程结束，否则继续选择一个尚未被访问的顶点 作为新源点，进行新的搜索过程。
[0010] 进一步的实施例中，前述方法中，在获取交通拥堵状况实时信息的过程中，包括路 段以及路口的交通拥堵状况实时信息。
[0011] 根据本发明的改进，还提出一种车载导航装置，该装置包括： 显示单元，被设置用于提供地图以及导航路径写可视表征； 语音提示单元，被设置用于提供导航路径的语音反馈； 输入单元，被设置用于接收用户的指令； 地图数据库，被设置用于存储数字路网地图； 网络连接单元，被设置用于将导航装置连接至网络； 定位单元，被设置用于获取车载导航装置当前的地理位置信息； 存储器； 一个或多个处理器； 一个或多个模块，该一个或多个模块被存储在所述存储器中并被配置成由所述一个或 多个处理器执行，所述一个或多个模块包括用于执行下述处理的模块： 用于根据GIS地图数据生成数字路网地图的模块； 用于根据定位单元获取到的地理位置信息以及用户通过输入单元输入的目的地，并基 于所述数字路网地图采用深度优先遍历算法规划出发地到目的地的导航路径的模块； 用于根据用户选择或者预先设定的导航模式偏好，确定导航路径的模块； 用于在导航过程中实时更新用户当前最新的地理位置信息，并据此在数字路网地图上 确定剩余的导航路径的模块； 用于获取交通拥堵状况实时信息，并确定其中发生拥堵的路段是否包含在前述剩余的 导航路径中以执行相应处理的模块，其中相应的处理包括：如果发生拥堵的路段包含在前 述剩余的导航路径中，则提供用户拥堵情况；如果发生拥堵的路段不包含在前述剩余的导 航路径中，则忽略该拥堵路段的信息，并继续更新用户最新的地理位置信息和获取交通拥 堵状况实时信息以确定是否执行相应处理，直到导航完成。
[0012] 应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这 样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保 护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
[0013] 结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实 施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面 的描述中显见，或通过根据本发明教导的【具体实施方式】的实践中得知。
【附图说明】
[0014] 附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组 成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。 现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中： 图1是根据本发明某些实施例的车载导航方法的实现流程示意图。
[0015] 图2是深度优先遍历算法的原理图。
[0016] 图3是根据本发明某些实施例的深度优先遍历算法的一个示例性实现的示意图。
[0017] 图4是根据本发明某些实施例的车载导航装置的示意图。
【具体实施方式】
[0018] 为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0019] 在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。 本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和 实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实 施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一 些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
[0020] 一种车载导航方法，该方法包括以下步骤： 步骤1、获取GIS地图数据，并据此生成数字路网地图加载到车载导航终端； 步骤2、车载导航终端的显示器上显示所述数字路网地图，并获取当前的地理位置信 息； 步骤3、车载导航终端接受用户指令获取用户的导航目的地信息； 步骤4、车载导航终端根据所述目的地信息以及当前的地理位置信息采用深度优先遍 历算法来规划出发地到目的地的具有权重的可选路径，前述可选路径以时间作为权重，并 且可选路径的路径权重满足设定的范围； 步骤5、输出路径权重最小的N条可选路径，； 步骤6、根据用户选择或者预先设定的导航模式偏好，确定导航路径，并在车载导航终 端上以语音、图像中的至少一种形式反馈给用户； 步骤7、在