CN101571401B - 一种导航系统及其使用的规划导航路径的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导航系统，包括：地图数据模块及用于根据地图数据及规避路段信息生成导航路径的路径生成模块；地图数据模块保存有与道路数据对应的通行限制数据，导航系统还包括：接收用户输入的车辆参数信息的输入装置；及根据道路的通行限制及输入的车辆参数信息设置规避路段的限制规避模块。本发明由于在地图数据模块保存有与道路数据对应的通行限制数据，根据道路规定的通行限制数据及用户输入的车辆参数信息设置规避路段生成导航路径，实现根据不同道路的限制要求进行规划导航路径的目的。用户即使驾驶特殊车辆，由于导航系统在规划导航路径时考虑到了道路的通行限制因素，就不会出现按照导航路径行车却不能通过某处的情况，使用非常方便。

Description

一种导航系统及其使用的规划导航路径的方法

技术领域

本发明涉及GPS导航领域，更具体的说，涉及一种导航系统及其使用的规划导航路径的方法。

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。驾驶车辆的用户在开车时可以交由导航系统选择行驶路径，并以此为方向导引，从而正确快速地到达目的地。

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1、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11、路径引导模块12、路径搜索模块13、兴趣点检索模块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可以为存储模块，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11、路径引导模块12。

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，对其进行路径规划处理，导航系统的路径引导模块12根据用户设置的出发地及目的地规划路径，并将该路径显示出来供用户参考。

同时路径引导模块12把规划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。另还将规划时的界面、导航语音等数据传送给用户接口控制模块7。

可是，在实际的道路上，由于各种原因常常会设置该路段的限制通行要求，如限制高度：只有当车辆的高度小于该限高时车辆才可以通行；或限制质量：只有当车辆的质量小于该限重时车辆才可以通行，以及一些其他的限制通行要求。可现有的导航系统由于没有考虑到这些限制通行问题，导航系统的电子地图中未储存道路的限制通行的信息，在规划路径时也不能根据各条道路上设置的限制不同来规划路径，从而造成了用户在驾驶车辆时，尤其是在驾驶一些载重货车，或一些车辆高度较高的特殊车辆时，用户参考导航系统规划的路径驾驶车辆，却在途中不能通过某一有限制要求的道路时，临时更改路径，给用户造成极大的不便。

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可以考虑到道路的通行限制要求进行规划导航路径的导航系统及其使用的规划导航路径的方法。

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，包括：用于存储道路数据的地图数据模块、及用于根据地图数据及规避路段信息生成导航路径的路径生成模块；其特征在于，

所述的地图数据模块保存有与道路数据对应的通行限制数据，

所述的导航系统还包括：

输入装置，用于接收用户输入的车辆参数信息；

限制规避模块，用于根据道路的通行限制及输入的车辆参数信息，设置规避路段。

所述的通行限制数据为限高数据或限重数据中的至少一种；

对应的，所述的限制规避模块包括用于根据道路的限高数据及输入的车辆高度设置规避路段的限高规避子模块或用于根据的道路限重数据及输入的车辆质量数据设置规避路段的限重规避子模块中的至少一种。其他的道路通行限制的实现皆与此同理。

所述的限高规避子模块包括：

高度比较器，用于判断道路限高是否小于当前车辆高度；

规避路段设置器，用于当高度比较器的判断结果为道路限高小于当前车辆高度时，将此道路设为规避路段；

所述的限重规避子模块包括：

质量比较器，用于判断道路限重是否小于当前车辆质量；

规避路段设置器，用于当质量比较器的判断结果为道路限重小于当前车辆质量时，将此道路设为规避路段。

所述的限高规避子模块还包括计数器，用于对路径生成模块生成的导航路径中的，高度比较器的判断结果为道路限高小于当前车辆高度的道路进行计数；

所述的限重规避子模块还包括计数器，用于对路径生成模块生成的导航路径中的，质量比较器的判断结果为道路限重小于当前车辆质量的道路进行计数。这样的设计可以一次性的对导航路径上的通行限制统计回避，计算效率较高。

一种上述导航系统中规划导航路径的方法，包括以下步骤：

A：导航系统根据用户输入的信息规划路径；

B：显示步骤A中规划的导航路径，开始导航；

其特征在于，所述的步骤A中，还包括步骤M：接收用户输入的当前车辆的车辆参数信息，根据导航系统中保存的道路的通行限制数据及用户输入的车辆参数信息，设定回避路段后，再规划导航路径。

所述的通行限制数据为限高数据或限重数据中的至少一种；

所述的步骤M中，若用户输入的车辆参数信息为当前车辆高度且通行限制数据为限高数据，则比较道路限高与当前车辆高度，将道路限高小于当前车辆高度的道路设为回避路段后，再规划路径；若用户输入的车辆参数信息为当前车辆质量且通行限制数据为限重数据，则比较比较道路限重与当前车辆质量，将道路限重小于当前车辆质量的道路设为回避路段后，再规划路径。

所述的步骤M中包括以下步骤：

M01：输入当前车辆高度；

M02：规划路径；

M03：判断步骤M02中规划的路径中是否有其限高低于步骤M01中输入的车辆高度的道路，若有，设此段道路为回避路段后，重新执行步骤M02；否则，执行步骤B。先规划路径，再计算规划的路径中是否涉及有通行限制要求的路段，可以减少需要进行道路通行限制判别比较的道路数目。

所述的步骤M03包括以下步骤：

M031：遍历当前规划的路径中所有设置了限高的道路，一旦得出某一处道路上的限高小于车辆的高度，在将此道路设置为回避路段后，即重新执行步骤M02。这种设计较为适应于道路通行限制要求较少的路段。

所述的步骤M03包括以下步骤：

M032：设计数器为0，遍历当前规划的路径中所有设置了限高的道路：若当前道路上的限高小于车辆的高度，则将计数器加1，并将此道路设置为回避路段，直至当前规划的路径中所有设置了限高的道路都完成比较；

M033：若步骤M032中的计数器为0，执行步骤B；否则，执行步骤M02。这种设计较为适应于道路通行限制要求较多的路段。

所述的步骤M包括以下步骤：

M11：输入当前车辆高度；

M12：遍历导航系统中涉及的道路数据，将其限高低于步骤M11中输入的车辆高度的道路设为回避路段；

M13：规划路径。先进行相关道路路段的道路通行限制判别比较，找出回避路段后，可一次性完成导航路径的规划。

本发明所述的导航系统由于在地图数据模块保存有与道路数据对应的通行限制数据，通过设置限制规避模块，根据道路规定的通行限制数据及用户输入的车辆参数信息，设置规避路段，路径生成模块则根据规避路段信息生成导航路径，实现根据不同道路的限制要求进行规划导航路径的目的。用户即使驾驶的是高度较高或质量特重的这种特殊车辆，由于导航系统在规划导航路径时考虑到了道路的通行限制因素，就不会出现按照导航路径行车却不能通过某处，临时更改路径的情况，使用非常方便。

附图说明

图1是现有技术中导航系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中的导航系统的结构示意图；

图3是本发明实施例1的导航系统中规划导航路径的方法的流程示意图；

图4是本发明实施例2的导航系统中规划导航路径的方法的流程示意图；

图5是本发明实施例3的导航系统中规划导航路径的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

本发明所述的导航系统的结构如图2所示，其包括：

地图数据模块21，用于存储道路数据211等地图数据；

输入装置3，用于接收用户输入的车辆参数信息；

路径生成模块131，用于根据地图数据及规避路段信息生成导航路径；

其中，为了能让导航系统根据实际道路的一些限高、限重等限制信息进行规避规划导航路径，故，地图数据模块保存的道路数据211中还保存有与那些有通行限制的道路对应的通行限制数据；

所述的导航系统还包括限制规避模块91，用于根据道路的通行限制及输入的车辆参数信息，设置规避路段。

其中，通行限制数据可以为限高数据2111、限重数据2112及其他的限制数据中的一种或多种，对应的，根据通行限制数据的类型，所述的限制规避模块91包括用于根据道路的限高数据2111及输入的车辆高度设置规避路段的限高规避子模块911或用于根据的道路限重数据2112及输入的车辆质量数据设置规避路段的限重规避子模块912中的至少一种。

所述的限高规避子模块911包括：

高度比较器9112，用于判断此道路对应的限高数据是否小于当前车辆高度；

规避路段设置器9113，用于当高度比较器9112的判断结果为道路限高小于当前车辆高度时，将此道路设为规避路段；

计数器9111，用于对路径生成模块131生成的导航路径中的，高度比较器9112的判断结果为道路限高小于当前车辆高度的道路进行计数。

所述的限重规避子模块912包括：

质量比较器9122，用于判断道路限重是否小于当前车辆质量；

规避路段设置器9123，用于当质量比较器9122的判断结果为道路限重小于当前车辆质量时，将此道路设为规避路段。

计数器9121，用于对路径生成模块131生成的导航路径中的，质量比较器9122的判断结果为道路限重小于当前车辆质量的道路进行计数。

而上述导航系统中规划导航路径的方法，则包括以下步骤：

A：导航系统根据用户输入的信息规划路径；

B：显示步骤A中规划的导航路径，开始导航；

其中，所述的步骤A中，还包括步骤M：接收用户输入的当前车辆的车辆参数信息，根据导航系统中保存的道路的通行限制数据及用户输入的车辆参数信息，设定回避路段后，再规划路径。

下面以道路通行限制要求中的限高要求为例，说明导航系统在考虑到道路的通行限制要求再规划导航路径的实现方法，大体来说，可以有以下三种方法：

第一种方法是：先规划导航路径，检测规划的导航路径中若有某条路是不能通过的，即设置回避并重新开始规划，如图3所示，其包括以下步骤：

S001：导航装置在用户设定出发地及目的地的同时请用户输入用户所驾驶的车辆高度的车辆参数信息；

S002：导航系统根据用户设定的出发地及目的地规划导航路径；

S003：自出发地判断规划的路径中的道路上是否有限高设置的路段，如果有则进行S004；如果没有则进行S005；

S004：判断步骤S002中规划的路径中是否有其限高低于步骤S001中输入的车辆高度的道路，若有，记录下此段道路，设此段道路为回避路段后，立即重新执行步骤S002(其中导航系统避开设定的回避路段进行导航路径规划属于现有技术，故在此不再赘述)；否则，执行步骤S005；

S005：显示规划的导航路径，开始导航。

第二种方法则是将当前规划的导航路径中所有不能通过的道路都设置回避后，再重新开始规划，如图4所示，其包括以下步骤：

S101：导航装置在用户设定出发地及目的地的同时请用户输入用户所驾驶的车辆高度的车辆参数信息；

S102：导航系统根据用户设定的出发地及目的地规划导航路径；

S103：自出发地判断规划的路径中的道路上是否有限高设置的路段，如果有则进行S104；如果没有则进行S106；

S104：设计数器起始数值为0，遍历当前规划的路径中所有设置了限高的道路：若当前道路上的限高小于车辆的高度，则将计数器加1，并将此道路设置为回避路段，直至当前规划的路径中所有设置了限高的道路都完成比较；

S105：检验计数器是否为0，若是，执行步骤S106，否则重新执行步骤S102(其中导航系统避开设定的回避路段进行导航路径规划属于现有技术，故在此不再赘述)；

S106：显示规划的导航路径，开始导航。

以上两种方法都是先规划了导航路径后，再检测导航路径中是否涉及有设置了通行限制，当前车辆不能通过的路段，由于路段较多，而规划后的导航路径涉及的路段就少多了，故上述方法导航系统的运算量较小。

当然，也可以采用先设置回避路段再进行规划路径的方法，如图5所示，包括以下步骤：

S201：导航装置在用户设定出发地及目的地的同时请用户输入用户所驾驶的车辆高度的车辆参数信息；

S202：遍历导航系统中涉及的道路数据，将其限高低于步骤S201中输入的车辆高度的道路设为回避路段；

S203：依据回避路段规划导航路径；

S204：显示步骤S203中规划的导航路径，开始导航。

其中，所述的步骤S202中，可以遍历导航系统中所有的道路系统，设置回避路段，也可以根据用户输入的出发地及目的地信息，选择位于出发地及目的地之间的道路数据，作为要进行遍历的导航系统中涉及的道路数据进行筛选。

其他道路通行限制要求的实现与上述实施例中限高要求的实现同理，如限制质量、限制轴重等等，都可以通过在地图数据模块中薄脆相应的通行限制数据，再由用户输入当前车辆的相关参数信息，即可参照上述的方案实现根据不同道路的限制要求进行规划导航路径的目的。因此用户即使驾驶的是高度较高或质量特重的特殊车辆，由于导航系统在规划导航路径时考虑到了道路的通行限制因素，就不会出现按照导航路径行车却不能通过某处，临时更改路径的情况，使用非常方便。

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。

Claims (2)

1.一种导航系统，包括：用于存储道路数据的地图数据模块、及用于根据地图数据及规避路段信息生成导航路径的路径生成模块；其特征在于，所述的地图数据模块保存有与道路数据对应的通行限制数据，

所述的导航系统还包括：

输入装置，用于接收用户输入的车辆参数信息；

限制规避模块，用于根据道路的通行限制及输入的车辆参数信息，设置规避路段；

所述的通行限制数据为限高数据或限重数据中的至少一种；对应的，所述的限制规避模块包括用于根据道路的限高数据及输入的车辆高度设置规避路段的限高规避子模块或用于根据的道路限重数据及输入的车辆质量数据设置规避路段的限重规避子模块中的至少一种；

所述的限高规避子模块包括：

高度比较器，用于判断道路限高是否小于当前车辆高度；

规避路段设置器，用于当高度比较器的判断结果为道路限高小于当前车辆高度时，将此道路设为规避路段；

所述的限重规避子模块包括：

质量比较器，用于判断道路限重是否小于当前车辆质量；

规避路段设置器，用于当质量比较器的判断结果为道路限重小于当前车辆质量时，将此道路设为规避路段；

所述的限高规避子模块还包括计数器，用于对路径生成模块生成的导航路径中的，高度比较器的判断结果为道路限高小于当前车辆高度的道路进行计数；其中，遍历路径生成模块生成的当前规划的路径中所有设置了限高的道路：若当前道路上的限高小于车辆的高度，则将计数器加1，并将此道路设置为回避路段，直至当前规划的路径中所有设置了限高的道路都完成比较；如果计数器为0，则根据路径生成模块生成的当前规划的路径进行导航；否则，重新规划导航路径；

所述的限重规避子模块还包括计数器，用于对路径生成模块生成的导航路径中的，质量比较器的判断结果为道路限重小于当前车辆质量的道路 进行计数；其中，遍历路径生成模块生成的当前规划的路径中所有设置了限重的道路：若当前道路上的限重小于车辆的质量，则将计数器加1，并将此道路设置为回避路段，直至当前规划的路径中所有设置了限重的道路都完成比较；如果计数器为0，则根据路径生成模块生成的当前的导航路径进行导航；否则，重新规划导航路径。

2.一种权利要求1所述的导航系统中使用的规划导航路径的方法，包括以下步骤：

A：导航系统根据用户输入的信息规划路径；

B：显示步骤A中规划的导航路径，开始导航；

其特征在于，所述的步骤A中，还包括步骤M：接收用户输入的当前车辆的车辆参数信息，根据导航系统中保存的道路的通行限制数据及用户输入的车辆参数信息，设定回避路段后，再重新规划导航路径；

所述的通行限制数据为限高数据或限重数据中的至少一种；

所述的步骤M中，若用户输入的车辆参数信息为当前车辆高度且通行限制数据为限高数据，则比较道路限高与当前车辆高度，将道路限高小于当前车辆高度的道路设为回避路段后，再重新规划路径；若用户输入的车辆参数信息为当前车辆质量且通行限制数据为限重数据，则比较道路限重与当前车辆质量，将道路限重小于当前车辆质量的道路设为回避路段后，再重新规划路径；

所述的步骤M中包括以下步骤：

M01：输入当前车辆高度；

M02：规划路径；

M03：判断步骤M02中规划的路径中是否有其限高低于步骤M01中输入的车辆高度的道路，若有，设此段道路为回避路段后，重新执行步骤M02；否则，执行步骤B；

所述的步骤M03包括以下步骤：

M032：设计数器为0，遍历当前规划的路径中所有设置了限高的道路：若当前道路上的限高小于车辆的高度，则将计数器加1，并将此道路设置 为回避路段，直至当前规划的路径中所有设置了限高的道路都完成比较；

M033：若步骤M032中的计数器为0，执行步骤B；否则，执行步骤M02。 

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