专利名称：导航仪的路径导航学习方法
技术领域：
本发明涉及一种导航仪的路径导航学习方法。
背景技术：
现有的导航仪具有设置用户选项的功能，以使当执行路径寻找时导航仪能够找到到达用户所期望的终点的路径。用户选项可包括“高速路优先”、“距离优先”和“无通行费优先“等，用户可从中选择期望的选项以寻找到达终点的理想路径。
中国专利申请200610002774.3号公开了一种在导航仪中寻找路径的方法。该方法包括为由用户从起点和终点之间的整个部分中选择的特定部分选择部分路径选项；和根据所述部分路径选项寻找在特定部分中的路径并通过采用所述特定部分中的所述路径来创建用于整个部分的整条路径。因此，不同于用于整条路径的全路径选项的部分路径选项被应用于在从起点到终点的整条路径上由用户所期望的特定部分，从而可有效地将用户所期望的选项应用于路径寻找。该导航仪的不足之处在于不具有路径学习功能，即在下一次用户从该起点去所述终点时，用户必须重复上述操作步骤设定所述“部分路径选项”，故其使用不便。
实际使用中，导航仪计算出的引导路线与用户实际行进的路线有偏差，如为避开上下班高峰而选择绕行等情况。其次，对于某些新修好的道路，在导航仪的数字地图上往往没有显示，而用户选择该新修好的道路往往更经济。再次，某些路段的交通规则常会发生变更，如原来可双向行使的道路现在改为单向行使，原来可左右拐弯的路口现在改为仅允许左转或右转等；因此，导航仪有必要记录这些实际行进路线与其计算出的引导路线不相符合的情况，以便在以后的导航服务中，提供这些信息。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有路径学习功能的导航仪的路径导航学习方法。
为解决上述技术问题，本发明的导航仪的路径导航学习方法，包括如下步骤A、用户通过导航仪的触摸屏操控单元设定起始点和目的地，导航仪中的CPU单元结合来自GPS接收器的GPS信号和地图数据库中的地图数据生成最优引导路径，并由触摸屏操控单元显示该引导路径并开始路径引导过程；B、所述CPU单元实时结合来自GPS接收器的GPS信号判断当前位置是否偏离所述引导路径；若当前位置偏离所述引导路径，则CPU单元记录该当前位置为偏离点，并根据来自GPS接收器的GPS信号记录当前行进的路线信息；直至CPU单元根据来自GPS接收器的GPS信号判断出当前行进路线回到所述引导路径上时，CPU单元将当前行进路线与所述引导路径的首个重合点记录为回归点；CPU单元根据所述偏离点至回归点之间的路线信息生成学习文档；C、导航仪继续执行路径引导过程，直至到达所述目的地；D、用户通过导航仪中触摸屏操控单元设定第二起始点和第二目的地，导航仪中的CPU单元结合来自GPS接收器的GPS信号和地图数据库中的地图数据生成第二引导路径；CPU单元查询所述学习文档，若判定所述学习文档中的偏离点和回归点都在该第二引导路径上，则CPU单元根据所述学习文档对第二引导路径进行修改，以将所述偏离点至回归点之间的路线作为最后生成的最优引导路径的一部分；E、导航仪沿最后生成的最优引导路径执行路径引导过程，直至到达所述第二目的地。
本发明具有积极的效果(1)本发明的导航仪的路径导航学习方法，能实时记录实际使用中用户实际行进的路线与导航仪计算出的引导路线发生偏差的线路，即可记录用户为避开上下班高峰等而选择绕行的线路，也可记录某些交通规则发生变更的路段而导致用户必须选择绕行的线路(如原来可双向行使的道路现在改为单向行使，原来可左右拐弯的路口现在改为仅允许左转或右转等)，以便在以后导航仪计算引导路线时，能考虑这些绕行的线路，从而实现了路径学习功能，方便了使用。另外，对于某些新修好的道路，在导航仪的数字地图上往往没有显示，而用户选择这些道路往往更经济便捷，本发明通过实时记录偏离点和回归点之间的路径上的各时间点的GPS信号，即可记录该新线路，并适于在数字地图上显示出该新线路，从而在以后导航仪计算引导路线时，能考虑这些新线路，进一步完善了路径学习功能，方便了使用。(2)在实际使用中，导航仪根据GPS信号计算出的当前位置往往发生偏差，尤其在导航仪载体静止时，偏差较大。故在本发明的导航仪的路径导航学习方法中，根据相邻时间点的GPS信号计算出导航仪载体行的移动速度和加速度判断当前位置的有效性，提高了定位精确度，也为判定当前位置判断其是否偏离引导路径提供了可靠的依据。(3)本发明的导航仪的路径导航学习方法中，在前位置偏离引导路径时，根据是否存在道路匹配结果，而得出不同的道路信息，并以此最终生成学习文档，以供以后导航路径计算时使用。
图1为实施例1中的导航仪的结构示意图；图2为本发明的导航仪的路径导航学习方法的程序框图；图3为本发明的导航仪的路径导航学习方法中的生成学习文档的程序框图；图4为本发明的导航仪的路径导航学习方法中的最优引导路径计算的程序框图；图5为应用例1中的路径示意图；图6为应用例2中的路径示意图。
具体实施例方式
(实施例1)如图1，本发明的导航仪包括CPU单元1、与CPU单元1双向电连接的GPS接收器2、与CPU单元1双向电连接的用于存储数字地图的地图数据库3、与CPU单元1双向电连接的用于存储导航用程序的程序数据库4、与CPU单元1双向电连接的语音输出装置5和与CPU单元1双向电连接的触摸屏操控单元6。导航仪载体可以是汽车、摩托车等移动载体。
见图2，本实施例的导航仪的路径导航学习方法，包括如下步骤A、用户通过导航仪的触摸屏操控单元6设定起始点和目的地，导航仪中的CPU单元1结合来自GPS接收器2的GPS信号和地图数据库3中的地图数据生成最优引导路径，然后由触摸屏操控单元6显示该引导路径并开始路径引导过程；B、所述CPU单元1实时结合来自GPS接收器2的GPS信号判断当前位置是否偏离所述引导路径；若当前位置偏离所述引导路径，则CPU单元1记录该当前位置为偏离点，并根据来自GPS接收器2的GPS信号记录当前行进的路线信息；直至CPU单元1根据来自GPS接收器2的GPS信号判断出当前行进路线回到所述引导路径上时，CPU单元1将当前行进路线与所述引导路径的首个重合点记录为回归点；CPU单元1根据所述偏离点至回归点之间的路线信息生成学习文档；C、导航仪继续执行路径引导过程，直至到达所述目的地；D、用户通过导航仪中触摸屏操控单元6设定第二起始点和第二目的地，导航仪中的CPU单元1结合来自GPS接收器2的GPS信号和地图数据库3中的地图数据生成第二引导路径；如图4，CPU单元1查询所述学习文档，若判定所述学习文档中的偏离点和回归点都在该第二引导路径上，则CPU单元1根据所述学习文档对第二引导路径进行修改，以将所述偏离点至回归点之间的路线作为最后生成的最优引导路径的一部分；其中，若存在多个偏移点和回归点都在路径计算结果上的学习文档，则比较各学习文档，以算出最优引导路径。
E、导航仪沿最后生成的最优引导路径执行路径引导过程，直至到达所述第二目的地。
导航仪中的GPS接收器2接收GPS信号的频率为1秒钟1次。
如图3，CPU单元1根据当前接收的GPS信号和上一秒钟接收的GPS信号计算出导航仪载体行的移动速度和加速度；若计算出的移动速度和加速度之一不符合预设的阈值，则判定所述根据当前的GPS信号计算出的当前位置无效；反之，若计算出的移动速度和加速度都符合预设的阈值，则判定所述根据当前的GPS信号计算出的当前位置有效；CPU单元1仅就有效的当前位置判断其是否偏离所述引导路径。所述移动速度的阈值为35m/s；加速度的阈值为10m/s2。
当前位置偏离所述引导路径即出现偏离点时，CPU单元1根据该有效的当前位置对导航仪载体的行进路线进行道路匹配，即根据导航仪载体行进的方向，在预设的角度范围即±20度内和预设的距离50m内查询是否存在道路；若查询到存在至少1条道路即得出道路匹配结果，则记录道路匹配结果中的实际经过的道路的编号作为第一道路信息；若连续3次查询道路后不存在符合条件的道路即无道路匹配结果，则CPU单元1记录当前行进的路线上各时间点的GPS信号，作为第二道路信息；当CPU单元1根据来自GPS接收器2的GPS信号判断出当前行进路线回到所述引导路径上时，CPU单元1将当前行进路线与所述引导路径的首个重合点记录为回归点；CPU单元1根据所述偏离点至回归点之间的第一道路信息和/或第二道路信息生成学习文档。
应用例1如图5，用户通过导航仪的触摸屏操控单元6设定起始点S1和目的地G1，导航仪中的CPU单元1结合来自GPS接收器2的GPS信号和地图数据库3中的地图数据生成最优引导路径并由触摸屏操控单元6显示，该最优引导路径依次包括如图5中的路段11、12、13、14和15；然后开始路径引导过程。
如图5，当导航仪载体D到达的P点后，所述CPU单元1根据来自GPS接收器2的GPS信号判断出导航仪载体没有按最优引导路径中的路段12行进，则CPU单元1记录该当前位置即图5中的P点为偏离点，CPU单元1对当前行进路线进行3次道路匹配，均无道路匹配结果时，CPU单元1记录当前行进的路线上各时间点的GPS信号，作为道路信息；直至CPU单元1根据来自GPS接收器2的GPS信号判断出当前行进路线回到所述引导路径上(即回到上述最优引导路径中的路段15)时，CPU单元1将当前行进路线与所述引导路径的首个重合点记录为回归点即图5中的H点；CPU单元1根据所述偏离点至回归点之间的道路信息即图5中的新路线10生成学习文档；并将该学习文档存入地图数据库3中。导航仪继续执行路径引导过程，直至到达所述目的地G1。
用户通过导航仪中触摸屏操控单元6设定第二起始点S2和第二目的地G2，导航仪中的CPU单元1结合来自GPS接收器2的GPS信号和地图数据库3中的地图数据生成第二引导路径，其依次包括如图5中的路段16、12、13、14和17。然后，如图4，CPU单元1开始查询各学习文档，查询得所述学习文档中的偏离点和回归点都在该第二引导路径上，则CPU单元1根据所述学习文档对第二引导路径进行修改，最后生成最优引导路径，其依次包括如图5中的路段16、10和17，导航仪执行路径引导过程，直至到达所述第二目的地G2。
应用例2如图6，用户通过本发明的导航仪设定起始点S3和目的地G3，导航仪生成最优引导路径并由触摸屏操控单元6显示(该最优引导路径其包括如图6中的路段18、19、20、21和22)，然后开始路径引导。
当导航仪载体经路段18到达图6中的P3点后，导航仪中的CPU单元1根据来自GPS接收器2的GPS信号判断出导航仪载体没有按路段19行进，经道路匹配后，若查询到路段23符合匹配条件，即得出道路匹配结果，同时导航仪载体开始沿着道路匹配结果中的路段23行进，CPU单元1记录图6中的P3点为偏离点，CPU单元1实时记录当前行进的路线信息，在经过了路段24和25后，CPU单元1根据来自GPS接收器2的GPS信号判断出当前行进路线回到所述引导路径上(即回到上述最优引导路径中的路段22)时，CPU单元1将当前行进路线与所述引导路径的首个重合点记录为回归点即图6中的H3点；CPU单元1根据所述偏离点P3至回归点H3之间的路线信息(即图6中路段23、24和25的编号)生成第二学习文档；并将该第二学习文档存入地图数据库3中。导航仪继续执行路径引导过程，直至到达所述目的地G3。
在上述引导过程经过3次(也可由用户自行设定，如1次)后，当用户再次设定的引导路径为从起始点S3到达目的地G3时，导航仪中的CPU单元1通过查询各学习文档，查询到所述第二学习文档后，即可判定第二学习文档中的偏离点和回归点都在该第二引导路径上，则CPU单元1根据第二学习文档生成最优引导路径，其包括如图5中的路段18、23、24、25和22，导航仪执行路径引导过程，直至到达所述第二目的地G3。
权利要求
1.一种导航仪的路径导航学习方法，包括如下步骤A、用户通过导航仪的触摸屏操控单元(6)设定起始点和目的地，导航仪中的CPU单元(1)结合来自GPS接收器(2)的GPS信号和地图数据库(3)中的地图数据生成最优引导路径，然后由触摸屏操控单元(6)显示该引导路径并开始路径引导过程；B、所述CPU单元(1)实时结合来自GPS接收器(2)的GPS信号判断当前位置是否偏离所述引导路径；若当前位置偏离所述引导路径，则CPU单元(1)记录该当前位置为偏离点，并根据来自GPS接收器(2)的GPS信号记录当前行进的路线信息；直至CPU单元(1)根据来自GPS接收器(2)的GPS信号判断出当前行进路线回到所述引导路径上时，CPU单元(1)将当前行进路线与所述引导路径的首个重合点记录为回归点；CPU单元(1)根据所述偏离点至回归点之间的路线信息生成学习文档；C、导航仪继续执行路径引导过程，直至到达所述目的地；D、用户通过导航仪中触摸屏操控单元(6)设定第二起始点和第二目的地，导航仪中的CPU单元(1)结合来自GPS接收器(2)的GPS信号和地图数据库(3)中的地图数据生成第二引导路径；CPU单元(1)查询所述学习文档，若判定所述学习文档中的偏离点和回归点都在该第二引导路径上，则CPU单元(1)根据所述学习文档对第二引导路径进行修改，以将所述偏离点至回归点之间的路线作为最后生成的最优引导路径的一部分；E、导航仪沿最后生成的最优引导路径执行路径引导过程，直至到达所述第二目的地。
2.根据权利要求1所述的导航仪的路径导航学习方法，其特征在于导航仪中的GPS接收器(2)接收GPS信号的频率为1秒钟1次；在上述步骤B中，CPU单元(1)根据当前接收的GPS信号和上一秒钟接收的GPS信号计算出导航仪载体行的移动速度和加速度；若计算出的移动速度和加速度之一不符合预设的阈值，则判定所述根据当前的GPS信号计算出的当前位置无效；反之，若计算出的移动速度和加速度都符合预设的阈值，则判定所述根据当前的GPS信号计算出的当前位置有效；CPU单元(1)仅就有效的当前位置判断其是否偏离所述引导路径。
3.根据权利要求2所述的导航仪的路径导航学习方法，其特征在于当前位置偏离所述引导路径时，CPU单元(1)根据该有效的当前位置对导航仪载体的行进路线进行道路匹配，即根据导航仪载体行进的方向预设一角度范围，并在预设的距离内查询是否存在道路；若查询到存在至少1条道路即得出道路匹配结果，则记录道路匹配结果中的实际经过的道路的编号作为第一道路信息；若连续3次查询道路后不存在符合条件的道路即无道路匹配结果，则CPU单元(1)记录当前行进的路线上各时间点的GPS信号，作为第二道路信息；当CPU单元(1)根据来自GPS接收器(2)的GPS信号判断出当前行进路线回到所述引导路径上时，CPU单元(1)将当前行进路线与所述引导路径的首个重合点记录为回归点；CPU单元(1)根据所述偏离点至回归点之间的第一道路信息和/或第二道路信息生成学习文档。
4.根据权利要求3所述的导航仪的路径导航学习方法，其特征在于所述移动速度的阈值为35m/s；加速度的阈值为10m/s2。
5.根据权利要求3所述的导航仪的路径导航学习方法，其特征在于所述预设的一角度范围为±20度，所述预设的距离为50m。
全文摘要
本发明涉及一种导航仪的路径导航学习方法。导航仪的触摸屏操控单元显示引导路径，若当前位置偏离所述引导路径，则记录该当前位置为偏离点，并记录当前行进的路线信息；回到所述引导路径上时记录为回归点；所述偏离点至回归点之间的路线信息生成学习文档；用户通过导航仪中触摸屏操控单元设定第二起始点和第二目的地；CPU单元查询所述学习文档，若判定所述学习文档中的偏离点和回归点都在该第二引导路径上，则CPU单元根据所述学习文档对第二引导路径进行修改，以将所述偏离点至回归点之间的路线作为最后生成的第二最优引导路径的一部分；导航仪沿第二最优引导路径执行路径引导过程，直至到达所述第二目的地。
文档编号G08G1/09GK101046393SQ20071002162
公开日2007年10月3日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者秦春达, 李晓华 申请人:江苏新科数字技术有限公司