CN102565827B - 一种实时地图导航系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实时地图导航系统和方法，包括服务端(1)和用户端(2)，服务端(1)包括服务端处理器(11)、与服务端处理器(11)分别通信连接的用户数据库(12)、地图模块(13)、通信端口(14)，地图模块(13)还包括地图更新模块(131)和地图储存模块(132)；用户端(2)包括中央处理器(21)、与所述中央处理器(21)分别通信连接的定位模块(22)、储存器(23)、通信模块(24)、输入模块(25)、显示模块(26)；所述通信模块(22)通过无线通信网络与所述通信端口(24)通信连接。本发明的实时地图导航系统和方法，通过对实时地图的地图元素进行重组，向用户端发送只与导航线路相关的地图，降低了带宽的占用，提高了导航效率和用户体验感。

Description

一种实时地图导航系统和方法

技术领域

本发明涉及导航技术，更具体地说，涉及一种实时地图导航系统及方法。

背景技术

现今的城市规划日新月异，地图中的公路、建筑、路面状况等信息不断变化，现有车载导航中的地图准确性已无法满足用户的需求，由于地图更新的频率不足导致用户在依赖其进行导航的过程中时常出现错误，给用户带来不便，甚至造成损失。

另一方面，由于地图的频繁更新，使得用户在更新地图上不得不花费大量的带宽，耗费了时间和金钱，影响了导航的体验感受。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实时地图导航装置及方法，为使用者提供实时性好，占用传送网络带宽少的实时导航地图，用以解决现有技术中导航地图的实时性较差以及更新导航地图占用带宽、储存空间过大的问题。

本发明这样解决上述技术问题：构造一种实时地图导航系统，包括服务端和客户端，服务端包括服务端处理器、用于储存不同用户端的导航地图的用户数据库、地图模块，其中地图模块还包括用于储存地图的地图储存器、用于更新实时地图的地图更新模块；用户数据库、通信端口、地图模块分别与服务端处理器通信连接，用户数据库还与地图模块通信连接。用户端包括中央处理器、用于定位用户端位置的定位模块、储存器、用于与服务端进行数据通信的通信模块、用于发起导航请求的输入模块、用于显示导航结果的显示模块；输入模块、显示模块、定位模块、储存器、通信模块分别与中央处理器通信连接。另外通信模块与通信网络通信连接，实现导航请求的发送和导航结果的传输功能。服务端处理器在接收到来自用户端的导航请求后，依据地图模块生成满足所述导航请求的导航相关地图由所述通信端口通过无线通信网络发送给用户端，导航相关地图是地图模块对应部分实时地图的子集。

本发明还提供一种基于上述实时地图导航方法，使用包括服务端和用户端的实时地图系统，服务端包括服务端处理器、用户数据库、地图模块、通信端口，地图模块、通信端口分别与服务端处理器通信连接；用户端包括中央处理器、定位模块、储存器、通信模块、输入模块、显示模块；定位模块、储存器、通信模块、输入模块、显示模块分别与中央处理器通信连接；通信模块还与通信端口通信连接，包括以下的步骤：S1输入模块发起导航请求，用户端的定位模块对用户端进行定位产生定位信息；S2用户端中央处理器响应导航请求，激活通信模块，建立与服务端的通信连接；S3通信模块将该请求和定位信息发送至服务端的通信端口；S4服务端在接收到请求信息和定位信息后确定用户端所在位置；S5服务端处理器从地图模块下载匹配的实时地图；S6服务端处理器根据导航信息对下载的匹配地图进行以下的地图优化操作：服务端处理器根据导航信息，选择匹配地图上与导航信息相关度高的地图信息元素，重新组合成导航相关地图，导航相关地图为实时地图对应的子集，所述的相关度高的地图信息元素包括导航路线的道路信息、实时交通信息、导航沿线建筑地标等，其中生成导航相关地图由以下步骤实现：服务端处理器根据导航信息，选择匹配地图上与导航信息相关度高的地图信息元素，服务端处理器重新组合所述地图元素为导航相关地图，服务端处理器将导航相关地图储存在用户数据库并将导航相关地图传送到通信端口，由通信端口将导航相关地图发送至通信模块；S7通信端口将重新组合的导航相关地图发送至用户端通信模块；S8中央处理器将接收带的导航相关地图储存在储存器上并在显示模块上将其显示给用户。用户端接收到导航相关地图并与导航请求作比较，判断导航地图是否满足导航请求的条件，若不满足，则通过通信模块向服务端发送重新导航的请求；若导航相关地图满足导航请求的条件，则完成导航。为了使地图的实时性好，地图模块包括地图更新模块，用于从外界网络自动获取或者由服务端人员输入，保证地图模块中保存的地图能够确切的反映道路、交通、建筑地标等变化。即实时地图是由所述地图更新模块进行更新后储存在地图储存器上。

作为本发明导航方法的一种改进，在用户端向服务端发出导航请求时，还可以对导航地图进行定制，例如仅显示路线、不显示除加油站之外的建筑信息等，以提高导航线路的针对性。对于导航地图的定制，用户端还可以在获取导航地图后发出定制请求。服务端首先将仅包含导航路线和与导航路线相关的建筑信息的导航地图发送至用户端，用户端在接收到导航地图后，向服务端发出补充请求，服务端根据补充请求向用户端发送与补充请求对应的补充信息。例如，用户端请求补充导航路线中的“加油站信息”，服务端在接收到这一补充请求后，向用户端发送导航路线中的“加油站信息”，用户端接收到补充信息后，在原有的导航地图上，叠加显示补充信息。

实施本发明提供的上述实时地图导航系统及方法，可带来以下有益效果：实时导航地图的更新完全由服务端实现，用户每次导航总是可以获取与导航线路相关的最新的实时地图即有用有效的部分，避免了由于地图更新频繁所浪费的带宽。此外由于用户下载的地图只与导航线路相关，地图上的冗余信息并不下载，减轻了下载所花费的时间，同时用户获取到针对性强的地图，有效地改善了用户的导航体验感受。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明一则较佳实施例的系统原理图。

图2为本发明一则较佳实施例的实时地图导航方法流程图。

图3为本发明一则较佳实施例的地图操作示意图。

图4为本发明另一较佳实施例的系统原理图。

图中各组件标号统一说明如下：服务端1、服务端处理器11、用户数据库12地图模块13、地图更新模块131、地图储存器132、通信端口14，用户端2、中央处理器21、定位模块22、储存器23、通信模块24、输入模块25、显示模块26。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解析本发明，并不用于限定本发明。

图1为本发明一则较佳实施例的系统原理图。系统包括服务端1和用户端2，两者空间上隔开，其中，用户端2的个数较多，即可以是一个服务端同时为多个用户端通信服务，用户端的实现方式可以是车载导航终端或其他便携式移动定位或导航设备，也可以是具有导航功能的移动电话或其他移动设备。

如图1所示，服务端1包括用于分析处理各模块间数据信息的服务端处理器11、用于储存不同用户端导航地图的用户数据库12、储存实时地图信息的地图模块13、用于与用户端进行数据信息接收和发送的通信端口14，其中地图模块13还包括地图更新模块131、地图储存器132，用户数据库12、地图模块13、通信模块14分别与服务端处理器1通信连接。其中，地图模块13、通信模块14受控于服务端处理器11，服务端1通过通信端口14与用户端2进行无线数据通信。

用户端2包括负责用户端各模块间数据信息分析处理的中央处理器21、用于定位用户端位置的定位模块22、用于储存导航信息和地图信息的储存器23、实现对外数据信息传输和接收的通信模块24、用于发起导航请求的输入模块25、以及用于显示导航结果的显示模块26，定位模块22、储存器23、通信模块24、输入模块25和显示模块26分别与中央处理器21通信连接，通信模块24还与通信端口14通信连接，实现导航请求的发送和导航结果的传输。优选的，定位模块22为GPS模块。

现结合图2详细说明本实施例中的实时地图系统的工作流程，包含以下的步骤：S1输入模块25发起导航请求中包含有目的地信息及导航条件，例如高速公路优先、公路收费较低路线优先等，与此同时，用户端的定位模块对用户端进行定位产生定位信息，即由例如GPS模块产生当前位置信息；S2用户端中央处理器响应导航请求，激活通信模块，建立与服务端的通信连接，例如电话方式拨通服务端1告知其本次导航目标地；S3通信模块将该请求和定位信息发送至服务端的通信端口；S4服务端在接收到请求信息后确定用户端所在位置；S5服务端处理器从地图模块下载与定位位置、目的地位置相匹配的实时地图，该实时地图是通过地图模块中的地图更新模块进行更新的最新地图；S6服务端处理器根据导航信息对下载的匹配地图进行以下地图优化操作：服务端处理器根据导航信息，选择匹配地图上与导航信息相关度高的地图信息元素，所述的相关度高的地图信息元素包括导航路线的道路信息、实时交通信息、导航沿线建筑地标等，服务端处理器重新组合导航相关地图，导航相关地图为实时地图的子集，服务端处理器将导航相关地图储存在用户数据库并传送到通信端口，例如服务端对于规划好的导航地图，裁减掉与导航线路无关联的道路信息、裁减掉远离导航线路的建筑信息、保留用户请求保留的信息(如用户请求保留所有加油站信息)，服务端把所有剩余的实时地图子集元素组合为新的导航地图；S7通信端口将重新组合的导航相关地图发送至用户端通信模块；S8中央处理器将接收到的导航相关地图储存在储存器上并在显示模块26上将其显示给用户。用户在接收到导航相关地图后，判断本次发送的导航地图是否满足导航请求的条件，若不满足，则通过通信模块向服务端发送重新导航的请求，同时中央处理器清空存储器上保存的导航相关地图，保证再次接收导航相关地图的储存空间；若导航相关地图满足导航请求的条件，则完成本次的导航。

为了使获取的实时地图的实时性高，地图更新模块与交通信息网络、城市规划网络通信连接，自动下载更新地图，同时服务端还可以选择人工输入地图信息，从用户处获取反馈资料对地图进行更新，保证地图储存器内的地图信息能够及时准确地反映实际路线。

以下结合图3详细说明如何重新组合导航地图。图3为本发明一则较佳实施例的地图操作示意图。图3.a为原始的导航地图，包括路面交通信息和路面周边建筑信息。该地图是由导航方法步骤S5所产生；图3.b为导航地图与用户端起始位置的匹配。在获取导航请求的发起用户端位置和目的地位置后，服务端在导航地图上建立导航路线。该地图是由服务端的服务端处理器将用户端位置和目的地位置的信息以及导航线路信息叠加在图3.a上所产生；图3.c为重建后的导航地图。服务端根据客户端的定位信息从地图储存器下载相匹配的原始导航地图(图3.a)，此后根据用户端的位置与用户端请求的目的地，在原始导航地图上规划出导航线路(图3.b)服务端对导航地图进行重建，删去与导航路线相关性弱的地图信息，仅剩余与导航路线相关的地图信息，得到重建后的导航地图(图3.c)，重建后的导航地图(图3.c)为原导航地图的子集。最后服务端将重建后的导航地图(图3.c)通过通信端口发送至用户端。

图4为本发明另一较佳实施例。本实施例中，服务端1还包括常用储存器15，用于储存重建后的导航地图，常用储存器15通信连接服务端处理器1。当服务端1将重建后的导航地图发送给用户端2时，同时将重建的导航地图储存在常用储存器15中，供其他请求相同起始位置导航的用户端下载相关地图。

以上仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明实施例的范围，本技术领域内的一般技术人员根据本创作所作的均等变化，以及本领域内技术人员熟知的改变，都应仍属本发明涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种实时地图导航系统，包括服务端（1）和用户端（2），其特征在于，所述服务端（1）包括服务端处理器（11）、用于储存不同用户端的导航地图的用户数据库（12）、地图模块（13）、通信端口（14），所述用户数据库（12）、地图模块（13）、通信端口（14）分别与所述服务端处理器（11）连接，所述用户数据库（12）还与地图模块（13）通信连接；所述用户端（2）包括中央处理器（21）、用于提供用户端位置信息的定位模块（22）、储存器（23）、通信模块（24）、用于发起导航请求的输入模块（25）、用于显示导航结果的显示模块（26），所述定位模块（22）、储存器（23）、通信模块（24）、输入模块（25）、显示模块（26）分别与所述中央处理器（21）通信连接；所述服务端处理器（11）在接收到来自用户端（2）的导航请求后，依据地图模块（13）生成满足所述导航请求的导航相关地图，所述导航相关地图包括导航路线的道路信息、实时交通信息、导航沿线建筑地标；所述导航相关地图由所述通信端口（14）通过无线通信网络发送给所述用户端（2），所述导航相关地图是地图模块（13）对应部分实时地图的子集；所述导航相关地图为地图模块（13）的实时地图删去与导航路线相关性弱的地图信息后，剩余与导航路线相关地图信息的导航地图。

2.根据权利要求1所述实时地图导航系统，其特征在于，所述地图模块（13）包括用于更新实时地图的地图更新模块（131）和用于储存地图的地图储存器（132）。

3.根据权利要求1所述实时地图导航系统，其特征在于，所述定位模块（22）为GPS模块。

4.一种实时地图导航方法，使用包括服务端（1）和用户端（2）的实时地图系统，所述服务端（1）包括服务端处理器（11）、用户数据库（12）、地图模块（13）、通信端口（14），所述地图模块（13）、通信端口（14）分别与服务端处理器（11）通信连接；所述用户端（2）包括中央处理器（21）、定位模块（22）、储存器（23）、通信模块（24）、输入模块（25）、显示模块（26），所述定位模块（22）、储存器（23）、通信模块（24）、输入模块（25）、显示模块（26）分别与所述中央处理器（21）通信连接；所述通信模块（22）还与所述通信端口（24）通信连接，所述实时地图的导航方法的特征在于，所述导航方法包括以下步骤：

S1）输入模块（25）发起导航请求，用户端的定位模块（22）对用户端进行定位产生定位信息；

S2）用户端中央处理器（21）响应导航请求，激活通信模块（24），建立与服务端（1）的通信连接；

S3）通信模块（24）将所述导航请求和定位信息发送至服务端的通信端口（14）；

S4）服务端在接收到定位信息后根据接收到定位信息对用户端确定用户端（2）所在位置；

S5）服务端处理器（11）从地图模块（13）下载匹配的实时地图；

S6）服务端处理器根据导航信息，选择匹配地图上与导航信息相关度高的地图信息元素，重新组合成导航相关地图,所述导航相关地图为所述实时地图的子集，所述的相关度高的地图信息元素包括导航路线的道路信息、实时交通信息、导航沿线建筑地标等,服务端处理器（11）重新组合地图为导航相关地图，服务端处理器将导航相关地图储存在用户数据库（12）并将导航相关地图传送到通信端口（14）；所述导航相关地图为地图模块（13）的实时地图删去与导航路线相关性弱的地图信息后，剩余与导航路线相关地图信息的导航地图；

S7）通信端口（14）将重新组合的导航相关地图发送至通信模块（24）；

S8）中央处理器（21）将接收到的导航相关地图储存在储存器（23）上并将其在显示模块（26）上显示给用户。

5.根据权利要求4所述实时地图导航方法，其特征在于，所述步骤S5中的实时地图是由所述地图更新模块（131）进行更新后储存在地图储存器（132）上的地图。

6.根据权利要求5所述实时地图导航方法，其特征在于，所述步骤S8还包括下述步骤：用户端（3）接收到导航相关地图并与导航请求作比较，判断导航地图是否满足导航请求的条件，若不满足，则通过通信模块（24）向服务端发送重新导航的请求；若导航相关地图满足导航请求的条件，则完成导航。

7.根据权利要求5所述实时地图导航方法，其特征在于，所述步骤S7中导航相关地图由以下步骤实现：服务端处理器（11）根据导航信息，选择匹配地图上与导航信息相关度高的地图信息元素，服务端处理器（11）重新组合所述地图元素为导航相关地图，并将导航相关地图传送到通信端口（14），由通信端口（14）将导航相关地图发送至通信模块（24）。

8.根据权利要求7所述的实时地图导航方法，其特征在于，所述导航信息相关度高的地图信息元素包括导航路线的道路信息、实时交通信息、导航沿线建筑地标信息。

9.根据权利要求7所述的实时地图导航方法，其特征在于，所述步骤S8还包括，若导航相关地图不满足导航请求的条件，中央处理器清空储存器上的导航相关地图。