CN101907465A - 一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，是采用本地存取和无线下载相结合的地图处理方式来进行导航，即先使用下载的网格地图，如果所需ID的网格地图还未下载，则从本地地图数据中提取，该方式既可保证地图浏览和导航时有好的用户体验，同时又能反应最新路况和交通信息，从而保证了导航过程的及时、有效和顺利进行；由于导航中心与车载终端采用了的相同数据格式的地图数据，使得车载终端所需的网格地图数据既可从本地直接获取，也可以通过连接到网络导航中心无线下载，让地图的显示处理机制更加灵活，同时也使得车载终端本地存储的地图数据的更新更加方便，能够自动实现更新，保证了有最新的地图来提供导航。

Description

一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法

技术领域

本发明涉及一种导航方法，特别是涉及一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法。

背景技术

目前，有两种常见的终端导航系统，一种是本地自主导航系统，该产品带有GPS接收机，本地存储有电子地图和导航软件，用户只需输入或选择目的地名称后，终端设备将运算出最佳路径，显示在电子地图上，供用户参考；另一种是中心网络导航系统，这种产品也带有GPS接收机，当需要导航服务时，终端将目的地等相关信息发送到导航中心，由导航中心的服务器运算出最佳路径，并将导航路径和地图通过移动无线网络下载到导航终端。

地图是导航系统的重要组成部分，也是导航过程的基本要素。在导航过程中，用户不仅希望能很方便的浏览、查看导航地图，同时他们也希望所用到的地图可以实时更新，并显示最新的路况信息。

自主导航系统中的本地地图需要定期进行更新，经常有可能因为地图更新不及时，道路和交通状况的变化使得导航效果不理想。基于网络的导航方式，可以做到地图的实时下载和实时导航，地图更新操作只需在中心完成，这种方式需要连接到导航中心，用户需支付一定的服务费用，但整个导航过程受网络的限制和影响。

本地自主导航的地图不能反应最新的道路和地理信息，地图处理流程上很简单，就是从本地取地图，无法做到自动更新地图。而中心网络导航的地图下载受限于移动通信网络环境，它直接从中心获取需要的地图，这种方式带来的网络延迟可能让用户使用上无法接受。因此如何在实际导航中既能保证用户使用的地图和路况信息是最新的，同时又能给用户操作无时差延迟的感觉就显得尤为重要，只有这两方面做好了，才能有好的用户体验。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，既可保证地图浏览和导航时有好的用户体验，同时又能反应最新路况和交通信息，从而保证了导航过程的及时、有效和顺利进行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，包括对导航地图的显示处理；该处理过程包括如下步骤：

A.在远端的导航中心建立一个与车载终端的本地存储的电子地图具有相同数据格式的地图数据库；该地图数据库是采用网格地图的形式，在一个预先设定好的比例尺下，将地图按照固定的网格大小进行平分，在预先设计好的网格ID编号下，以网格为单位，提取网格内部的地图要素数据来生成对应的地图数据；

B.车载终端按照预先确定好的算法并利用参考点的经纬度信息计算出当前需要显示的地图网格ID范围；地图网格ID范围包括有最小网格ID编号和最大网格ID编号；

C.车载终端对地图显示模式是否为本地模式进行判断；当判断为是时，继续下一步骤；当判断为否时，转步骤E；

D.车载终端根据当前需要显示的地图网格ID范围，按照网格ID编号顺序逐个从本地存储区中提取网格ID的地图数据；地图数据提取完后，转步骤N；

E.车载终端通过无线通信网络向远端的导航中心发送包括有比例尺和网格ID范围的下载地图请求；

F.远端的导航中心根据车载终端所上传的比例尺和网格ID范围从地图数据库中调取对应的地图数据下发给车载终端；

G.车载终端将远端的导航中心所发送的地图数据存储在车载终端的缓存区中；

H.车载终端对地图显示模式是否为网络模式进行判断；当判断为是时，继续下一步骤；当判断为否时，转步骤J；

I.车载终端根据当前需要显示的网格ID范围，按照网格ID编号顺序逐个从缓存区中提取网格ID的地图数据；地图数据提取完后，转步骤N；

J.车载终端根据当前需要显示的地图网格ID范围，按照网格ID编号顺序逐个对网格ID是否在缓存区中进行判断；当判断为是时，转步骤K；当判断为否时，转步骤L；

K.车载终端从缓存区中提取对应的网格ID的地图数据；转步骤M；

L.车载终端从本地存储区中提取对应网格ID的地图数据；

M.车载终端对网格ID编号是否为当前需要显示的网格ID范围的最大网格ID编号进行判断；当判断为是时，继续下一步骤；当判断为否时，返回步骤J；

N.车载终端的显示处理模块对提取的地图数据进行显示处理。

进一步的，在步骤A中还包括导航中心对地图数据库进行实时更新，更新后的地图数据带有与网格ID相对应的更新校验码；

在步骤K中还包括将从缓存区中提取的网格ID的地图数据的更新校验码与本地存储区中具有同一个网格ID的地图数据的更新校验码进行比较，在两者不一样时，用缓存区中提取的网格ID的地图数据去更新本地存储区中具有同一个网格ID的地图数据。

所述的网格ID编号是以经纬度坐标系原点为(0，0)开始编号，纵向和横向分别按每个网格ID值加一的方式递增。

所述的计算出当前需要显示的地图网格ID范围，其包括如下步骤：

a.获取参考点的经纬度信息；

b.根据车载终端屏幕大小确定显示地图框大小，获取显示地图框的长、宽值；

c.取定参考点在地图框内的位置；

d.将参考点经纬度转换成以1/1024秒为单位的值；

e.将地图框的长和宽转换成以1/1024秒为单位的值；

f.利用参考点坐标和地图框计算出地图框左下角和右上角的以1/1024秒为单位的经纬度值；

g.获取网格长度和宽度以1/1024秒为单位的值；

h.获取坐标系原点的以1/1024秒为单位的值；

i.利用原点坐标、网格长宽值和地图框左下角坐标计算出地图框左下角所在的网格ID，该网格ID即是所求范围的最小值；

j.利用原点坐标、网格长宽值和地图框右上角坐标计算出地图框右上角所在的网格ID，该网格ID即是所求范围的最大值；

k.得出所需的网格ID范围，即网格ID最小值至网格ID最大值之间。

本发明的一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，可以自定义地图的处理模式，共有三种模式可供选择，即本地模式、网络模式或混合模式，当选用本地模式时，显示的地图是从本地存储的地图数据资源中提取；当选用网络模式时，显示的地图是来自于导航中心的地图数据资源；当选用混合模式时，显示的地图是导航中心的地图数据与本地存储的地图数据相结合，当能够获取导航中心下载的地图数据时，取用导航中心的地图数据，在没有导航中心地图数据的情况下，采用本地存储的地图数据，从而保证了导航和地图浏览过程中的无时差等待。

本发明的有益效果是，由于采用了本地存取和无线下载相结合的地图处理方式来进行导航，即先使用下载的网格地图，如果所需ID的网格地图还未下载，则从本地地图数据中提取，该方式既可保证地图浏览和导航时有好的用户体验，同时又能反应最新路况和交通信息，从而保证了导航过程的及时、有效和顺利进行；由于采用了在远端的导航中心建立一个与车载终端的本地存储的电子地图具有相同数据格式的地图数据库，使得车载终端所需的网格地图数据既可从本地直接获取，也可以通过连接到网络导航中心无线下载，既可单独使用本地地图数据，也可单独使用无线下载的地图数据，让地图的显示处理机制更加灵活，同时，也为车载终端本地存储的地图数据的更新更加方便，能够自动实现更新，保证了有最新的地图来提供导航。

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法不局限于实施例。

具体实施方式

本发明的一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，包括对导航地图的显示处理；该处理过程包括如下步骤：

步骤A.在远端的导航中心建立一个与车载终端的本地存储的电子地图具有相同数据格式的地图数据库；该地图数据库是采用网格地图的形式，在一个预先设定好的比例尺下，将地图按照固定的网格大小进行平分，在预先设计好的网格ID编号下，以网格为单位，提取网格内部的地图要素数据来生成对应的地图数据；

其中，网格ID编号是以经纬度坐标系原点为(0，0)开始编号，纵向和横向分别按每个网格ID值加一的方式递增；

为了便于车载终端进行地图更新，该步骤A中还包括导航中心对地图数据库进行实时更新，更新后的地图数据带有与网格ID相对应的更新校验码；

步骤B.车载终端按照预先确定好的算法并利用参考点的经纬度信息计算出当前需要显示的地图网格ID范围；地图网格ID范围包括有最小网格ID编号和最大网格ID编号；

不管是地图浏览还是导航地图的显示，都需要根据某一点的经纬度信息来计算需要获取的地图网格ID范围Grid_ID[Min]---Grid_ID[Max]；

参考点所对应的地图网格ID范围获取算法的步骤如下：

a.获取参考点的经纬度信息为(longitude，latitude)；

b.根据终端屏幕大小确定显示地图框大小，长为frm_width，宽为frm_height；

c.取定参考点在地图框内的位置，水平方向居正中，在垂直方向上的位置由percent决定，percent取值范围是0-100；0表示参考点在地图框的最底部，100表示参考点在地图框的最顶部，其它值则表示参考点在地图框底部和顶部之间线性变化；

d.将参考点经纬度转换成以(1/1024秒)为单位的值(long_unit，lat_unit)；

e.将地图框的长和宽转换成以(1/1024秒)为单位的值(frm_width_unit，frm_height_unit)；

f.利用参考点坐标(long_unit，lat_unit)和地图框(frm_width_unit，frm_height_unit)可以计算出地图框左下角和右上角的以(1/1024秒)为单位的经纬度值，分别为(left_down_long_unit，left_down_lat_unit)和(right_top_long_unit，right_top_lat_unit)；

g.获取网格长度和宽度以(1/1024秒)为单位的值(grid_width_unit，grid_height_unit)；

h.获取坐标系原点的以(1/1024秒)为单位的值(original_long_unit，original_lat_unit)；

i.利用原点坐标(original_long_unit，original_lat_unit)、网格长宽值(grid_width_unit，grid_height_unit)和地图框左下角坐标(left_down_long_unit，left_down_lat_unit)可以计算出地图框左下角所在的网格ID，该网格ID也是所求范围的最小值Grid_ID[Min]；

j.利用原点坐标(original_long_unit，original_lat_unit)、网格长宽值(grid_width_unit，grid_height_unit)和地图框右上角坐标(right_top_long_unit，right_top_lat_unit)可以计算出地图框右上角所在的网格ID，该网格ID也是所求范围的最大值Grid_ID[Max]；

k.得出所需的网格ID范围为Grid_ID[Min]---Grid_ID[Max]，即网格ID最小值至网格ID最大值之间；

步骤C.车载终端对地图显示模式是否为本地模式进行判断；当判断为是时，继续下一步骤；当判断为否时，转步骤E；

步骤D.车载终端根据当前需要显示的地图网格ID范围，按照网格ID编号顺序逐个从本地存储区中提取网格ID的地图数据；地图数据提取完后，转步骤N；

步骤E.车载终端通过无线通信网络向远端的导航中心发送包括有比例尺和网格ID范围的下载地图请求；

在本地的车载终端计算出需要用到的地图网格ID范围后，将启动相应ID网格地图的无线下载；车载终端将坐标系、比例尺和请求的网格ID范围(Grid_ID[Min]-Grid_ID[Max])等相关数据通过无线通信网络的数据传输通道(如GPRS)上传到导航中心；

终端的地图请求数据包格式如下：

步骤F.远端的导航中心根据车载终端所上传的比例尺和网格ID范围从地图数据库中调取对应的地图数据下发给车载终端；

中心下载的网格地图数据包格式如下：

步骤G.车载终端将远端的导航中心所发送的地图数据存储在车载终端的缓存区中；

步骤H.车载终端对地图显示模式是否为网络模式进行判断；当判断为是时，继续下一步骤；当判断为否时，转步骤J；

步骤I.车载终端根据当前需要显示的网格ID范围，按照网格ID编号顺序逐个从缓存区中提取网格ID的地图数据；地图数据提取完后，转步骤N；

步骤J.车载终端根据当前需要显示的地图网格ID范围，按照网格ID编号顺序逐个对网格ID是否在缓存区中进行判断；当判断为是时，转步骤K；当判断为否时，转步骤L；

步骤K.车载终端从缓存区中提取对应的网格ID的地图数据；转步骤M；

步骤L.车载终端从本地存储区中提取对应网格ID的地图数据；

步骤M.车载终端对网格ID编号是否为当前需要显示的网格ID范围的最大网格ID编号进行判断；当判断为是时，继续下一步骤；当判断为否时，返回步骤J；

步骤N.车载终端的显示处理模块对提取的地图数据进行显示处理。

其中：

在步骤K中还包括将从缓存区中提取的网格ID的地图数据的更新校验码与本地存储区中具有同一个网格ID的地图数据的更新校验码进行比较，在两者不一样时，用缓存区中提取的网格ID的地图数据去更新本地存储区中具有同一个网格ID的地图数据。

本发明的一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，可以自定义地图的处理模式，共有三种模式可供选择，即本地模式、网络模式或混合模式，当选用本地模式时，显示的地图是从本地存储的地图数据资源中提取；当选用网络模式时，显示的地图是来自于导航中心的地图数据资源；当选用混合模式时，显示的地图是导航中心的地图数据与本地存储的地图数据相结合，当能够获取导航中心下载的地图数据时，取用导航中心的地图数据，在没有导航中心地图数据的情况下，采用本地存储的地图数据，从而保证了导航和地图浏览过程中的无时差等待。

本发明的一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，在地图的显示处理上，具有如下的特点：

一是，由于有两个数据来源，无线下载的地图可以用来保证地图和路况信息的最新，本地地图的存取可以保证导航和地图浏览过程中的无时差等待。

二是，当通信网络出现异常或者用户处于盲区时，在短时间内无法下载可用的地图图幅数据，这时就可使用本地的地图网格数据。

三是，在某种情况下用完下载的缓存地图，且没有新的图幅可用，那么终端将自动切换到本地导航模式，待网络通信恢复正常，将下载新的实时导航网格地图。

由于实际交通状况限制或GPS信号漂移等原因，实际导航的时候，经常会出现偏离导航路径的情况。

首先，终端会利用本地的地图数据来计算和生成导航路径，以便可以立马恢复导航。本地生成导航路径的方式会更及时，响应速度更快，给用户的使用体验会更好。接着终端利用生成的导航路径重新开始导航和下载所需要用到的网格地图。

如果每次偏离导航路径后都重新下载地图，将会造成数据量的浪费，通过在终端实现动态缓存技术可以部分解决此问题。终端将会比较前后两次的导航路径，如果沿导航路径的地图图幅数据一样，则不重新下载图幅数据。

本发明的一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，由于本地地图和导航中心的地图使用的是同一套ID编码机制，因此，本发明利用这个特点可以实现本地地图的自动更新。车载终端将每个无线下载网格地图的更新校验码与具有同一个网格ID的本地网格地图和的更新校验码相比较，如果更新校验码不一样，则用下载的网格地图更新本地对应的网格地图，这样就做到了本地地图的自动更新。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，包括对导航地图的显示处理；其特征在于：该处理过程包括如下步骤：

A.在远端的导航中心建立一个与车载终端的本地存储的电子地图具有相同数据格式的地图数据库；该地图数据库是采用网格地图的形式，在一个预先设定好的比例尺下，将地图按照固定的网格大小进行平分，在预先设计好的网格ID编号下，以网格为单位，提取网格内部的地图要素数据来生成对应的地图数据；

B.车载终端按照预先确定好的算法并利用参考点的经纬度信息计算出当前需要显示的地图网格ID范围；地图网格ID范围包括有最小网格ID编号和最大网格ID编号；

C.车载终端对地图显示模式是否为本地模式进行判断；当判断为是时，继续下一步骤；当判断为否时，转步骤E；

D.车载终端根据当前需要显示的地图网格ID范围，按照网格ID编号顺序逐个从本地存储区中提取网格ID的地图数据；地图数据提取完后，转步骤N；

E.车载终端通过无线通信网络向远端的导航中心发送包括有比例尺和网格ID范围的下载地图请求；

F.远端的导航中心根据车载终端所上传的比例尺和网格ID范围从地图数据库中调取对应的地图数据下发给车载终端；

G.车载终端将远端的导航中心所发送的地图数据存储在车载终端的缓存区中；

H.车载终端对地图显示模式是否为网络模式进行判断；当判断为是时，继续下一步骤；当判断为否时，转步骤J；

I.车载终端根据当前需要显示的网格ID范围，按照网格ID编号顺序逐个从缓存区中提取网格ID的地图数据；地图数据提取完后，转步骤N；

J.车载终端根据当前需要显示的地图网格ID范围，按照网格ID编号顺序逐个对网格ID是否在缓存区中进行判断；当判断为是时，转步骤K；当判断为否时，转步骤L；

K.车载终端从缓存区中提取对应的网格ID的地图数据；转步骤M；

L.车载终端从本地存储区中提取对应网格ID的地图数据；

M.车载终端对网格ID编号是否为当前需要显示的网格ID范围的最大网格ID编号进行判断；当判断为是时，继续下一步骤；当判断为否时，返回步骤J；

N.车载终端的显示处理模块对提取的地图数据进行显示处理。

2.根据权利要求1所述的基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，其特征在于：进一步的，在步骤A中还包括导航中心对地图数据库进行实时更新，更新后的地图数据带有与网格ID相对应的更新校验码；

在步骤K中还包括将从缓存区中提取的网格ID的地图数据的更新校验码与本地存储区中具有同一个网格ID的地图数据的更新校验码进行比较，在两者不一样时，用缓存区中提取的网格ID的地图数据去更新本地存储区中具有同一个网格ID的地图数据。

3.根据权利要求1所述的基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，其特征在于：所述的网格ID编号是以经纬度坐标系原点为(0，0)开始编号，纵向和横向分别按每个网格ID值加一的方式递增。

4.根据权利要求1所述的基于本地存取和无线下载相结合的地图的导航方法，其特征在于：所述的计算出当前需要显示的地图网格ID范围，其包括如下步骤：

a.获取参考点的经纬度信息；

b.根据车载终端屏幕大小确定显示地图框大小，获取显示地图框的长、宽值；

c.取定参考点在地图框内的位置；

d.将参考点经纬度转换成以1/1024秒为单位的值；

e.将地图框的长和宽转换成以1/1024秒为单位的值；

f.利用参考点坐标和地图框计算出地图框左下角和右上角的以1/1024秒为单位的经纬度值；

g.获取网格长度和宽度以1/1024秒为单位的值；

h.获取坐标系原点的以1/1024秒为单位的值；

i.利用原点坐标、网格长宽值和地图框左下角坐标计算出地图框左下角所在的网格ID，该网格ID即是所求范围的最小值；

j.利用原点坐标、网格长宽值和地图框右上角坐标计算出地图框右上角所在的网格ID，该网格ID即是所求范围的最大值；

k.得出所需的网格ID范围，即网格ID最小值至网格ID最大值之间。