CN103438894A - 一种车载导航系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载导航系统及方法，涉及汽车导航技术领域。所述车载导航系统包括：信息输入装置、GPS模块、无线通信模块、车载控制器、显示装置，所述车载控制器确定路径策略，所述路径策略为：判断所述第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值，若是，则提供第一最短路径和避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点的N条路径供驾驶员选择，若否，则按正常导航模式进行导航。这种设计能够对短程、远程出行时的交通堵塞及天气情况进行有区别的考虑、确定最优路径。
Description
技术领域
本发明涉及汽车导航技术领域，尤其是一种车载导航系统及方法。
背景技术
车载导航系统能够实现野外踏勘、出游旅行的数字化智能导航。现有技术条件下，人们不但可以在购买新车时选择车载导航系统作为选择配置，还可以在已有的汽车上安装该设备。
现有的汽车车载导航系统有及时更新地图、增加硬件处理速度、优化路径算法、调整菜单选项和搜索分类的功能。近年来，随着消费者对汽车导航系统的逐渐认可，汽车导航系统的市场需求在不断扩大。
天气状况、不可预见的交通肇事、交通阻塞都会对汽车的出行产生影响。这些情况对进程出行和远程出行的路径规划的影响又不太一样，例如近程出行时需要全局考虑路径上的堵塞和天气，远程出行不需要考虑与汽车现在位置相距太远的交通堵塞，因为很可能汽车到达堵塞地点时，堵塞情况已经消失了；同理，天气状况也是如此。
在现有技术中，尚缺乏一种综合考虑远程与进程出行情况、根据二者间的不同有区别的确定路径策略的车载导航系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载导航系统及方法，以达到对短程、远程出行时的交通堵塞及天气情况进行有区别的考虑、确定最优路径的技术效果。
为达到此目的，本发明公开了一种车载导航系统，包括：
信息输入装置，用于：输入目的地信息；
GPS模块，用于：接收卫星所传递的信息；
无线通信模块，用于：在输入目的地信息时从网络终端收集天气信息和路况交通信息，并每隔第一预定时间段重新收集路况交通信息、每隔第二预定时间段重新收集天气信息；
车载控制器，用于：计算汽车当前位置，计算所述当前位置与所述目的地间的第一最短路径，确定从所述当前位置到所述目的地的路径策略，并在无线通信模块每次收集动作完成后重新计算汽车当前位置，重新确定路径策略；所述路径策略为：判断所述第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值，若是，则提供第一最短路径和避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点的N条路径供驾驶员选择，若否，则按正常导航模式进行导航，N为数量阈值；
显示装置，用于：显示从汽车当前位置到目的地的路径。
优选的，所述显示装置用于：标注所述第一最短路径和所述N条路径中的第二最短路径。
优选的，所述路况交通信息包括：路口堵塞信息和高速公路路段堵塞信息；和/或所述灾害天气信息包括：雷雨、能见度低于50米的雾和六级以上的风。
优选的，所述第一预定时间段为7分钟；和/或所述第二预定时间段为40分钟。
优选的，所述第一距离阈值为100公里到150公里间的任意值。
本发明还公开了一种车载导航方法，包括：
步骤一，输入目的地信息，接收卫星传递的信息，收集天气信息和路况交通信息；
步骤二，计算汽车当前位置，计算出所述当前位置与所述目的地间的第一最短路径；
步骤三，判断第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值，若是，则提供第一最短路径和避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点的N条路径供驾驶员选择，并在显示装置上显示所述第一最短路径和所述N条路径，若否，则按照正常的导航模式进行导航，N为数量阈值；
步骤四，每隔第一预定时间段重新收集路况交通信息，每隔第二预定时间段重新收集天气信息，并在收集到所述路况交通信息或天气信息时跳转到步骤二。
优选的，所述路况交通信息包括：路口堵塞信息和高速公路路段堵塞信息；和/或所述灾害天气信息包括：雷雨、能见度低于50米的雾和六级以上的风。
优选的，所述第一预定时间段为7分钟；和/或所述第二预定时间段为40分钟。
优选的，所述第一距离阈值为100公里到150公里间的任意值。
优选的，所述车载导航方法，还包括：
步骤五，因遇到灾害天气或路口、路段堵塞而需要变更路径时，发出语音提示指令；
步骤六，根据所述语音提示指令进行语音提示。
与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：
1）本发明提供了一种车载导航系统，所述车载导航系统能根据所述卫星传递的信息计算出汽车当前位置，计算出所述当前位置与所述目的地间的第一最短路径，根据所述第一最短路径确定从所述当前位置到所述目的地的路径策略。
这种设计能够对短程、远程出行时的交通堵塞及天气情况进行有区别的考虑，从而确定在行程较短和行程较长情况下的最优路径，既避免了驾乘人不必要的等待和滞留，也在避开拥堵和天气恶劣地点的前提下选择了最短路径，节约了时间。
2）在本发明中，无线通信模块每隔第一预定时间段重新收集路况交通信息、每隔第二预定时间段重新收集天气信息；车载控制器在无线通信模块每次收集动作完成后重新计算汽车当前位置，重新确定路径策略。
这种设计能够根据天气变化及路况信息的变化，及时调整路径策略。
3）在本发明中，所述路径策略为判断所述第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值，若是，则提供第一最短路径和避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点的N条路径供驾驶员选择，若否，则按正常导航模式进行导航。
这种设计首先根据第一最短路径的长度判断是远程还是近程旅行，然后根据远程、近程的不同，采取不同的路径策略。
若第一最短路径的长度超过第一距离阈值，认为是远程旅行，则只需要判断离汽车当前位置较近的交通堵塞情况，即避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路段；对于较远处的交通堵塞路段（与当前位置的最短路径大于第二距离阈值的路段），可能在汽车到达那的时候堵塞已经消失，所以可以暂时不予考虑。
在远程旅行时，同时只需要考虑判断离汽车当前位置较近的天气恶劣路段，即避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的天气恶劣路段；对于较远处的天气恶劣路段（与当前位置的最短路径大于第三距离阈值的路段），可能在汽车到达那的时候天气已经变化，所以可以暂时不予考虑。
由于天气持续的时间一般较交通堵塞持续的时间长，所以在一般情况下，第三距离阈值取大于第二距离阈值的值。
4）在本发明中，显示装置可以标注所述第一最短路径和所述N条路径中的第二最短路径。
这种设计能够在显示装置上标示出不考虑天气和交通阻塞状况情况下汽车当前位置和目的地间的最短路径，以及考虑了天气和交通阻塞情况下的最短路径，使得驾驶员的选择余地大为增加。驾驶员在时间充裕、不急于到达目的地、想节省燃料的情况下可以选择前者；驾驶员想尽快到达目的地的时候可以选择后者。
在显示装置上标示出这两种路径则更容易引起驾驶员注意，驾驶员无论是出于少耗油的考虑而选择第一最短路径、或出于尽快到达目的地的考虑选择避开阻塞路段和恶劣天气地点的第二最短路径，都可以很快的在显示装置上找到并进行选择。
5）在本发明中，无线通信模块每隔第一预定时间段重新收集路况交通信息、每隔第二预定时间段重新收集天气信息。所述第一预定时间段可以为7分钟；和/或所述第二预定时间段可以为40分钟。
第一预定时间段远小于第二时间段，这是由于路况交通信息的变化较为频繁，很短时间内就可能发生变化；而天气状况较为稳定，所需变化时间较长。
据大量实验及统计，路况交通信息的平均变化时间为7分钟，天气状况的平均变化时间为40分钟。因此，本发明选择7分钟、40分钟为第一、第二时间段，既可以及时更新路况及交通状况，也避免了时时刻刻收集信息并进行路况策略的确定，节省了系统的资源。
6）在本发明中，通过判断所述第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值来确定路径策略。所述第一距离阈值可以为100公里到150公里间的任意值。
经过大量的实验和数据统计，汽车行程在100公里以内时，天气状况对其的影响并不显著，采取正常的导航模式即可即可解决问题；当汽车行车在150公里以上时，天气状况对其影响较为显著、与汽车位置较远的堵塞位置对其影响不显著，此时导航需要考虑天气状况，并排除与汽车位置较远的堵塞的影响。另外，汽车行程在150公里以内时，属于短途旅程，一般状况下采用正常导航模式。
综上，第一距离阈值取为100公里到150公里间的任意值可以起到最优效果。
7）在本发明中，在遇到灾害天气或路口、路段堵塞而需要变更路径时，音响装置发出语音提示。
这种设计可以在遇到灾害天气或路况、路段堵塞而需要变更路径时，对驾驶员进行语音提示，引起驾驶员的注意，促使其重新选择车载导航系统给出的多条备选路径中中的一条。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明所述的车载导航系统的一个实施例的结构示意图；
图2为本发明所述的车载导航系统的一个实施例的方法流程图；
附图标记说明如下：
信息输入装置101 GPS模块102
无线通信模块103 车载控制器104
显示装置105
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细阐述。
图1为本发明所述的车载导航系统的一个实施例的结构示意图，图2为本发明所述的车载导航系统的一个实施例的方法流程图。结合图1、图2可以看出，本发明公开了一种车载导航系统，包括：
信息输入装置101，用于：输入目的地信息；
GPS模块102，用于：接收卫星所传递的信息；
无线通信模块103，用于：在输入目的地信息时从网络终端收集天气信息和路况交通信息，并每隔第一预定时间段重新收集路况交通信息、每隔第二预定时间段重新收集天气信息；
车载控制器104，用于：计算汽车当前位置，计算所述当前位置与所述目的地间的第一最短路径，确定从所述当前位置到所述目的地的路径策略，并在无线通信模块103每次收集动作完成后重新计算汽车当前位置，重新确定路径策略；所述路径策略为：判断所述第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值，若是，则提供第一最短路径和避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点的N条路径供驾驶员选择，若否，则按正常导航模式进行导航，N为数量阈值；
显示装置105，用于：显示从汽车当前位置到目的地的路径。
这种设计能够对短程、远程出行时的交通堵塞及天气情况进行有区别的考虑，从而确定在行程较短和行程较长情况下的最优路径，既避免了驾乘人不必要的等待和滞留，也在避开拥堵和天气恶劣地点的前提下选择了最短路径，节约了时间。
在上述技术方案中，所述路径策略为判断所述第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值，若是，则提供第一最短路径和避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点的N条路径供驾驶员选择，若否，则按正常导航模式进行导航。
这种设计首先根据第一最短路径的长度判断是远程还是近程旅行，然后根据远程、近程的不同，采取不同的路径策略。
若第一最短路径的长度不超过第一距离阈值，则认为是近程旅行，按正常导航模式进行导航，驾驶员可以自由选择避开堵塞路段的最快路径或选择穿过堵塞路段的最短路径。
若第一最短路径的长度超过第一距离阈值，认为是远程旅行。
在远程旅行中，对于交通堵塞状况，只需要判断离汽车当前位置较近的交通堵塞情况，即避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路段；对于较远处的交通堵塞路段，可能在汽车到达那的时候堵塞已经消失，所以可以暂时不予考虑。
在远程旅行时，对于天气状况，只需要考虑判断离汽车当前位置较近的天气恶劣路段，即避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的天气恶劣路段；对于较远处的天气恶劣路段，可能在汽车到达那的时候天气已经变回，所以可以暂时不予考虑。
由于天气持续的时间一般较交通堵塞持续的时间长，所以在一般情况下，第三距离阈值取大于第二距离阈值的值。
在上述技术方案中，无线通信模块103每隔一定时间段重新收集路况交通信息、天气信息；每次收集动作完成后重新计算汽车当前位置，重新确定路径策略，这种设计能够根据天气变化及路况信息的变化，及时调整路径策略。
在本发明的一个实施例中，所述显示装置105用于：标注所述第一最短路径和所述N条路径中的第二最短路径。
这种设计能够在显示装置105上标示出不考虑天气和交通阻塞状况情况下汽车当前位置和目的地间的最短路径，以及考虑了天气和交通阻塞情况下的最短路径，使得驾驶员的选择余地大为增加。驾驶员在时间充裕、不急于到达目的地、想节省燃料的情况下可以选择前者；驾驶员想尽快到达目的地的时候可以选择后者。
在显示装置105上标示出这两种路径则更容易引起驾驶员注意，驾驶员无论是出于少耗油的考虑而选择第一最短路径、或出于尽快到达目的地的考虑选择避开阻塞路段和恶劣天气地点的第二最短路径，都可以很快的在显示装置105上找到并进行选择。
在本发明的另一个实施例中，所述路况交通信息包括：路口堵塞信息和高速公路路段堵塞信息；和/或所述灾害天气信息包括：雷雨、能见度低于50米的雾和六级以上的风。
在本发明的另一个实施例中，所述第一预定时间段为7分钟；和/或所述第二预定时间段为40分钟。
第一预定时间段远小于第二时间段，这是由于路况交通信息的变化较为频繁，很短时间内就可能发生变化；而天气状况较为稳定，所需变化时间较长。
据大量实验及统计，路况交通信息的平均变化时间为7分钟，天气状况的平均变化时间为40分钟。因此，本发明选择7分钟、40分钟为第一、第二时间段，既可以及时更新路况及交通状况，也避免了时时刻刻收集信息并进行路况策略的确定，节省了系统的资源。
在本发明的另一个实施例中，所述第一距离阈值为100公里到150公里间的任意值。
经过大量的实验和数据统计，汽车行程在100公里以内时，天气状况对其的影响并不显著，采取正常的导航模式即可即可解决问题；当汽车行车在150公里以上时，天气状况对其影响较为显著、与汽车位置较远的堵塞位置对其影响不显著，此时导航需要考虑天气状况，并排除与汽车位置较远的堵塞的影响。另外，汽车行程在150公里以内时，属于短途旅程，一般状况下采用正常导航模式。
综上，第一距离阈值取为100公里到150公里间的任意值可以起到最优效果。
图2为本发明所述的车载导航系统的一个实施例的方法流程图。图2中所述的第一预设条件为：避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点。
由图2可以看出，本发明还公开了一种车载导航方法，包括：
步骤201，输入目的地信息，接收卫星传递的信息，收集天气信息和路况交通信息；
步骤202，计算汽车当前位置，计算出所述当前位置与所述目的地间的第一最短路径；
步骤203，判断第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值，若是，则提供第一最短路径和避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点的N条路径供驾驶员选择，并在显示装置105上显示所述第一最短路径和所述N条路径，若否，则按照正常的导航模式进行导航，N为数量阈值；
步骤204，每隔第一预定时间段重新收集路况交通信息，每隔第二预定时间段重新收集天气信息，并在收集到所述路况交通信息或天气信息时跳转到步骤202。
在本发明的一个实施例中，所述路况交通信息包括：路口堵塞信息和高速公路路段堵塞信息；和/或所述灾害天气信息包括：雷雨、能见度低于50米的雾和六级以上的风。
在本发明的另一个实施例中，所述第一预定时间段为7分钟；和/或所述第二预定时间段为40分钟。
在本发明的一个实施例中，所述第一距离阈值为100公里到150公里间的任意值。
在本发明的另一个实施例中，所述车载导航方法还包括步骤：
步骤五，因遇到灾害天气或路口、路段堵塞而需要变更路径时，发出语音提示指令；
步骤六，根据所述语音提示指令进行语音提示。
这种设计可以在遇到灾害天气或路况、路段堵塞而需要变更路径时，对驾驶员进行语音提示，引起驾驶员的注意，促使其重新选择车载导航系统给出的多条备选路径中中的一条。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车载导航系统，其特征在于，包括：
信息输入装置（101），用于：输入目的地信息；
GPS模块（102），用于：接收卫星所传递的信息；
无线通信模块（103），用于：在输入目的地信息时从网络终端收集天气信息和路况交通信息，并每隔第一预定时间段重新收集路况交通信息、每隔第二预定时间段重新收集天气信息；
车载控制器（104），用于：计算汽车当前位置，计算所述当前位置与所述目的地间的第一最短路径，确定从所述当前位置到所述目的地的路径策略，并在无线通信模块每次收集动作完成后重新计算汽车当前位置，重新确定路径策略；所述路径策略为：判断所述第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值，若是，则提供第一最短路径和避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点的N条路径供驾驶员选择，若否，则按正常导航模式进行导航，N为数量阈值；
显示装置（105），用于：显示从汽车当前位置到目的地的路径。
2.如权利要求1所述的车载导航系统，其特征在于，
所述显示装置还用于：标注所述第一最短路径和所述N条路径中的第二最短路径。
3.如权利要求1所述的车载导航系统，其特征在于，
所述路况交通信息包括：路口堵塞信息和高速公路路段堵塞信息；和/或
所述灾害天气信息包括：雷雨、能见度低于50米的雾和六级以上的风。
4.如权利要求1所述的车载导航系统，其特征在于，
所述第一预定时间段为7分钟；和/或
所述第二预定时间段为40分钟。
5.如权利要求3或4所述的车载导航系统，其特征在于，所述第一距离阈值为100公里到150公里间的任意值。
6.一种车载导航方法，其特征在于，包括：
步骤一，输入目的地信息，接收卫星传递的信息，收集天气信息和路况交通信息；
步骤二，计算汽车当前位置，计算出所述当前位置与所述目的地间的第一最短路径；
步骤三，判断第一最短路径的长度是否超过第一距离阈值，若是，则提供第一最短路径和避开与当前位置的最短路径小于第二距离阈值的交通堵塞路口、且避开与当前位置的最短路径小于第三距离阈值的灾害天气地点的N条路径供驾驶员选择，并在显示装置（105）上显示所述第一最短路径和所述N条路径，若否，则按照正常的导航模式进行导航，N为数量阈值；
步骤四，每隔第一预定时间段重新收集路况交通信息，每隔第二预定时间段重新收集天气信息，并在收集到所述路况交通信息或天气信息时跳转到步骤二。
7.如权利要求5所述的车载导航方法，其特征在于，
所述路况交通信息包括：路口堵塞信息和高速公路路段堵塞信息；和/或
所述灾害天气信息包括：雷雨、能见度低于50米的雾和六级以上的风。
8.如权利要求5所述的车载导航方法，其特征在于，
所述第一预定时间段为7分钟；和/或
所述第二预定时间段为40分钟。
9.如权利要求5所述的车载导航方法，其特征在于，所述第一距离阈值为100公里到150公里间的任意值。
10.如权利要求8或9所述的车载导航方法，其特征在于，还包括：
步骤五，因遇到灾害天气或路口、路段堵塞而需要变更路径时，发出语音提示指令；
步骤六，根据所述语音提示指令进行语音提示。
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