CN105466447B - 导航系统及导航方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种导航系统及导航方法，所述导航系统包括导航装置及云端服务器，云端服务器根据导航装置获取的用户当前位置信息和目的地地址信息计算从当前位置到目的地的所有导航路径并反馈给导航装置，根据用户在导航装置上所选择的导航路径进行数据导航。由此可见，本发明中的导航装置无需将导航数据下载存储于导航设备本地，也无需参与导航路径等大规模的搜索与计算，这些工作均由云端服务器完成，从而降低了导航设备对于存储空间的需求，降低了导航装置的成本。此外，由于计算导航路径的工作也由云端服务器完成，因此可根据道路的状况来更新导航的数据来源，这样就能做到对导航的更新做到更加及时的响应，提高了导航数据的可靠性。

Description

导航系统及导航方法
技术领域
本发明涉及导航通讯技术领域，特别涉及一种导航系统及导航方法。
背景技术
随着道路的建设、城市车辆持有量的增加，自驾出行已经成为出行的一种方式，如果出行时找不到目的地或者对路况不了解的情况下，用户可以通过导航设备进行导航，以便到达目的地。
现有技术方案中，导航设备可以采取本地导航方式为用户提供导航，具体的：导航设备将所有导航数据下载到本地进行存储，在为用户提供导航时，根据本地存储的导航数据规划出路径，并从本地存储的导航数据获取导航的路径的各路段的几何数据和属性数据，为用户提供导航服务。
本地导航存在以下不足：
由于需要将所有导航数据都下载到导航设备本地存储，因此导航设备就需要很大的存储空间，由于只使用其中很少的数据，导致导航设备中的导航数据的使用效率较低；
由于城市建设，导航数据也在不断的变化，导航数据存储在导航设备本地，因此对导航数据更新存在更新效率低以及更新不及时的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导航系统及导航方法，以解决采用本地导航方式为用户提供导航，由于导航数据存储在导航设备本地，存在导航数据使用效率较低及更新效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种导航系统，所述导航系统包括：导航装置及与所述导航装置通信的云端服务器，所述云端服务器根据所述导航装置获取的用户当前位置信息和目的地地址信息计算从用户当前位置到目的地的所有导航路径并反馈给所述导航装置，根据用户在所述导航装置上所选择的导航路径进行数据导航。
可选的，在所述的导航系统中，从用户当前位置到目的地的所有导航路径中至少包括：最短路径、最快路径及最经常路径，所述最短路径为从用户当前位置到目的地地址以距离为权重获取在距离上最短的路径；所述最快路径为从用户当前位置到目的地地址以时间为权重获取在时间上最短的路径；所述最经常路径为从用户当前位置到目的地地址以选择道路的频率的倒数为权重获取在频率上最高的路径。
可选的，在所述的导航系统中，所述导航装置包括：
卫星定位装置，用于获取用户当前位置信息；
目的地地址信息获取装置，用于通过用户选择或者输入信息的方式获得用户所要到达的目的地地址信息；
网络装置，用于将用户当前位置信息及目的地地址信息上传给所述云端服务器，并下载所述云端服务器计算的所有导航路径；
导航主机，用于根据用户当前位置信息调取电子地图，在所述电子地图中叠加用户在所述导航装置上所选择的导航路径的导航数据，生成所对应的图像和/或语音；
显示装置，用于呈现所述电子地图及生成的图像和/或语音。
可选的，在所述的导航系统中，所述云端服务器包括：
实时路况装置，用于获取用户行驶道路的速度信息；
统计数据装置，用于根据单个用户的历史数据统计出单个用户的经常行驶的路径、单个用户经常行驶的区域以及单个用户行驶的目的地的热点区域；
导航计算装置，与所述实时路况装置和所述统计数据装置连接，用于计算从用户当前位置到目的地的所有导航路径；
数据交换系统，与所述实时路况装置和所述导航计算装置连接，用于与所述导航装置进行数据的交换。
可选的，在所述的导航系统中，所述导航计算装置包括：
最短路径计算子模块，用于根据用户行驶道路的长度以及该道路与其他道路的连接关系属性以距离为权重获取在距离上最短的路径；
最快路径计算子模块，用于根据用户行驶道路的速度信息以时间为权重获取在时间上最短的路径；
最经常路径计算子模块，用于根据单个用户的历史数据以选择道路的频率的倒数为权重获取在频率上最高的路径。
可选的，在所述的导航系统中，所述用户当前位置信息包括：用户所在位置的经纬度、海拔以及方向角。
本发明还提供一种基于导航系统的导航方法，所述导航方法包括：
利用导航装置获取用户当前位置信息和目的地地址信息并上传至所述云端服务器；
利用云端服务器计算从当前位置到目的地的所有导航路径并反馈给所述导航装置；
用户根据需求在所述导航装置选择导航路径；
根据用户选择的导航路径进行数据导航。
可选的，在所述的导航方法中，从用户当前位置到目的地的所有导航路径中至少包括：最短路径、最快路径及最经常路径，所述最短路径为从用户当前位置到目的地地址以距离为权重获取在距离上最短的路径；所述最快路径为从用户当前位置到目的地地址以时间为权重获取在时间上最短的路径；所述最经常路径为从用户当前位置到目的地地址以选择道路的频率的倒数为权重获取在频率上最高的路径。
可选的，在所述的导航方法中，利用导航装置获取目的地地址信息的过程包括：
利用云端服务器查询用户的历史统计数据以确定用户的目的地热点区域，并将目的地热点区域发送给所述导航装置；
若用户的目的地址在所述目的热点区域中，则通过用户在所述导航装置显示的所述目的地热点区域中进行选择的方式获取目的地地址信息；反之，则通过用户在导航装置上输入信息的方式获得目的地地址信息。
可选的，在所述的导航方法中，获取的用户当前位置信息包括：用户所在位置的经纬度、海拔以及方向角。
在本发明所提供的导航系统及导航方法中，所述导航系统包括导航装置及与导航装置通信的云端服务器，云端服务器根据导航装置获取的用户当前位置信息和目的地地址信息计算从当前位置到目的地的所有导航路径并反馈给导航装置，根据用户在导航装置上所选择的导航路径进行数据导航。由此可见，本发明中的导航装置无需参与导航路径等大规模的搜索与计算，也无需将导航数据下载存储于导航设备本地，这些工作均由云端服务器完成，从而降低了导航设备对于存储空间的需求，降低了导航装置的成本。此外，由于计算从当前位置到目的地的所有导航路径的工作由云端服务器完成，因此可根据道路的状况来更新导航的数据来源，这样就能做到对导航的更新做到更加及时的响应，提高了导航数据的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例一中导航系统结构示意图；
图2是本发明实施例二中导航方法流程图；
图3是本发明实施例二中获取目的地地址信息的方法流程图。
图1中：导航装置-10；云端服务器-11。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的导航系统及导航方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
请参考图1，其为本发明的导航系统结构示意图，如图1所示，所述导航系统包括：导航装置10及与所述导航装置10通信的云端服务器11，所述云端服务器11根据所述导航装置10获取的用户当前位置信息和目的地地址信息计算从用户当前位置到目的地的所有导航路径并反馈给所述导航装置10，根据用户在所述导航装置10上所选择的导航路径进行数据导航。其中，所述用户当前位置(即地理位置)信息包括：用户所在位置的经纬度、海拔以及方向角。
进一步地，所述云端服务器包括：实时路况装置、统计数据装置、导航计算装置及数据交换系统。
其中，所述实时路况装置用于获取用户行驶道路的速度信息，这样便于用户在导航的过程当中避开拥堵的道路，使得用户在导航过程当中会有更好的体验。
所述统计数据装置用于根据单个用户的历史数据统计出单个用户的经常行驶的路径、单个用户经常行驶的区域以及单个用户行驶的目的地的热点区域；
所述导航计算装置与所述实时路况装置和所述统计数据装置连接，用于计算从用户当前位置到目的地的所有导航路径；
所述数据交换系统与所述实时路况装置和所述导航计算装置连接，用于与所述导航装置进行数据的交换。
其中，从用户当前位置到目的地的所有导航路径中至少包括：最短路径、最快路径及最经常路径，这三条导航路径是与用户的关联度最大的路径，通常用户在实际应用时，也会根据实际需要选择这三条导航路径中的一条路径服务。所述最短路径为从用户当前位置到目的地地址以距离为权重获取在距离上最短的路径；所述最快路径为从用户当前位置到目的地地址以时间为权重获取在时间上最短的路径；所述最经常路径为从用户当前位置到目的地地址以选择道路的频率的倒数为权重获取在频率上最高的路径，这里之所以选择用频率的倒数，是因为云端服务器会记录用户在使用导航装置的过程当中所行驶的每一条路径，所以每一条路段都会有该条路段该用户所走过的次数，行驶过的次数越多，数字会越大，但是要求最经常行驶路径的时候，应该是行驶过的次数越多，该道路段的权重越小，所以就取行驶次数的倒数作为道路的权重。
导航系统为了支持计算最短路径、最快路径及最经常路径的需求，在导航计算装置中设置有对应的计算子模块，即最短路径计算子模块、最快路径计算子模块及最经常路径计算子模块，具体的，所述最短路径计算子模块根据用户当前行驶道路的长度以及该道路与其他道路的连接关系属性以距离为权重获取在距离上最短的路径；所述最快路径计算子模块根据用户行驶道路的速度信息以时间为权重获取在时间上最短的路径，这里的用户行驶道路的速度信息是指采集用户当前行驶道路上行驶的所有车辆的速度信息以及方向角信息，采用行驶在道路上车辆的平均速度作为用户行驶道路的速度信息。所述最经常路径计算子模块根据单个用户的历史数据以选择道路的频率的倒数为权重获取在频率上最高的路径。
进一步地，所述导航装置包括：卫星定位装置、目的地地址信息获取装置、网络装置、导航主机及显示装置。
下面就导航装置所包括的每个装置进行相近的说明。其中，所述卫星定位装置用于获取用户当前位置信息，这里所述用户当前位置信息指代的是用于当前的地理位置信息，通过用户所在位置的经纬度、海拔以及方向角共同表征。
所述目的地地址信息获取装置用于通过用户选择或者输入信息的方式获得用户所要到达的目的地地址信息。这里的目的地地址信息可以通过两种方式获得，一种是通过直接在导航装置的显示的目的地的热点区域上进行选择，为用户能够更加方便快捷的找到所要到达的目的地地址提供了条件，这种方式可行性的前提条件是用户所要前往的目的地在目的地的热点区域中，所述的目的地热点区域是将导航装置的之前输入的目的地作为独立的物理坐标，然后按照物理距离聚合所述的目的地的坐标，如果两个目的地的距离小于所设定的阀值，则将两个点聚合成为一个点，同时让该点的权重变为2，通过迭代的方式就可以将所有目的地聚合成为目的地的热点区域；另一种方式，是通过直接在导航装置的页面上人工输入信息(即目的地地址)的方式，如果用户本次要去的目的地不在目的地的热点区域中时，用户才需要手动输入目的地地址。
所述网络装置将用户当前位置信息及目的地地址信息上传给所述云端服务器，并下载所述云端服务器计算的所有导航路径；具体的，所述网络装置将获取的经纬度、海拔以及方向角数据上传到云端服务器，所述云端服务器将其计算后产生的导航路径的导航数据、路况数据以及其他服务数据推送到网络装置。
所述导航主机根据用户当前位置信息调取电子地图，在所述电子地图中叠加用户在所述导航装置上所选择的导航路径的导航数据，生成所对应的图像和/或语音，最终生成的所述电子地图及生成的图像和/或语音由显示装置呈现，以便用户的查看或收听。例如显示装置会显示三种导航路径供用户进行选择，当用户进行选择之后，会在显示装置中显示用户所选择的路径进行导航，并且显示在驾驶过程当中的路况数据以及到达目的地的预估时间。实际上，在导航过程中的也会与云端服务器进行数据交换，以便更加精确的对预估时间进行修正。
实施例二
本申请还提供一种基于实施例一中的导航系统的导航方法，具体请结合图2所示的流程图进行理解。
所示导航方法包括如下步骤：
首先，执行步骤S1，利用导航装置获取用户当前位置信息和目的地地址信息并上传至所述云端服务器；
接着，执行步骤S2，利用云端服务器计算从当前位置到目的地的所有导航路径并反馈给所述导航装置；
接着，执行步骤S3，用户根据需求在所述导航装置选择导航路径；
接着，执行步骤S4，根据用户选择的导航路径进行数据导航。
请参考图3，其为获取目的地地址信息的方法流程图。如图3所示，步骤S1中利用导航装置获取目的地地址信息的过程如下：打开导航装置，将导航装置与云端服务器数据保持同步，导航装置把装置的唯一编号传输给云端服务器，
利用云端服务器查询用户的历史统计数据以确定用户的目的地热点区域，并将目的地热点区域发送给所述导航装置；若用户的目的地址在所述目的热点区域中，则通过用户在所述导航装置显示的所述目的地热点区域中进行选择的方式获取目的地地址信息；反之，则传输一个没有目的地热点区域的信号，则通过用户在导航装置上输入信息的方式获得目的地地址信息。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
综上，在本发明所提供的导航系统及导航方法中，所述导航系统包括导航装置及与导航装置通信的云端服务器，云端服务器根据导航装置获取的用户当前位置信息和目的地地址信息计算从当前位置到目的地的所有导航路径并反馈给导航装置，根据用户在导航装置上所选择的导航路径进行数据导航。由此可见，本发明中的导航装置无需参与导航路径等大规模的搜索与计算，也无需将导航数据下载存储于导航设备本地，这些工作均由云端服务器完成，从而降低了导航设备对于存储空间的需求，降低了导航装置的成本。此外，由于计算从当前位置到目的地的所有导航路径的工作由云端服务器完成，因此可根据道路的状况来更新导航的数据来源，这样就能做到对导航的更新做到更加及时的响应，提高了导航数据的可靠性。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种导航系统，其特征在于，包括：导航装置及与所述导航装置通信的云端服务器，所述云端服务器根据所述导航装置获取的用户当前位置信息和目的地地址信息计算从用户当前位置到目的地的所有导航路径并反馈给所述导航装置，根据用户在所述导航装置上所选择的导航路径进行数据导航；
从用户当前位置到目的地的所有导航路径中至少包括：最短路径、最快路径及最经常路径，所述最短路径为从用户当前位置到目的地地址以距离为权重获取在距离上最短的路径；所述最快路径为从用户当前位置到目的地地址以时间为权重获取在时间上最短的路径；所述最经常路径为从用户当前位置到目的地地址以选择道路的频率的倒数为权重获取在频率上最高的路径；
所述云端服务器包括：
实时路况装置，用于获取用户行驶道路的速度信息；
统计数据装置，用于根据单个用户的历史数据统计出单个用户的经常行驶的路径、单个用户经常行驶的区域以及单个用户行驶的目的地的热点区域；
导航计算装置，与所述实时路况装置和所述统计数据装置连接，用于计算从用户当前位置到目的地的所有导航路径；
数据交换系统，与所述实时路况装置和所述导航计算装置连接，用于与所述导航装置进行数据的交换。
2.如权利要求1所述的导航系统，其特征在于，所述导航装置包括：
卫星定位装置，用于获取用户当前位置信息；
目的地地址信息获取装置，用于通过用户选择或者输入信息的方式获得用户所要到达的目的地地址信息；
网络装置，用于将用户当前位置信息及目的地地址信息上传给所述云端服务器，并下载所述云端服务器计算的所有导航路径；
导航主机，用于根据用户当前位置信息调取电子地图，在所述电子地图中叠加用户在所述导航装置上所选择的导航路径的导航数据，生成所对应的图像和/或语音；
显示装置，用于呈现所述电子地图及生成的图像和/或语音。
3.如权利要求1所述的导航系统，其特征在于，所述导航计算装置包括：
最短路径计算子模块，用于根据用户行驶道路的长度以及该道路与其他道路的连接关系属性以距离为权重获取在距离上最短的路径；
最快路径计算子模块，用于根据用户行驶道路的速度信息以时间为权重获取在时间上最短的路径；
最经常路径计算子模块，用于根据单个用户的历史数据以选择道路的频率的倒数为权重获取在频率上最高的路径。
4.如权利要求1所述的导航系统，其特征在于，所述用户当前位置信息包括：用户所在位置的经纬度、海拔以及方向角。
5.一种基于如权利要求1-4中任一项的导航系统的导航方法，其特征在于，包括：
利用导航装置获取用户当前位置信息和目的地地址信息并上传至所述云端服务器；
利用云端服务器计算从当前位置到目的地的所有导航路径并反馈给所述导航装置；
用户根据需求在所述导航装置选择导航路径；
根据用户选择的导航路径进行数据导航。
6.如权利要求5所述的导航方法，其特征在于，从用户当前位置到目的地的所有导航路径中至少包括：最短路径、最快路径及最经常路径，所述最短路径为从用户当前位置到目的地地址以距离为权重获取在距离上最短的路径；所述最快路径为从用户当前位置到目的地地址以时间为权重获取在时间上最短的路径；所述最经常路径为从用户当前位置到目的地地址以选择道路的频率的倒数为权重获取在频率上最高的路径。
7.如权利要求5所述的导航方法，其特征在于，利用导航装置获取目的地地址信息的过程包括：
利用云端服务器查询用户的历史统计数据以确定用户的目的地热点区域，并将目的地热点区域发送给所述导航装置；
若用户的目的地址在所述目的热点区域中，则通过用户在所述导航装置显示的所述目的地热点区域中进行选择的方式获取目的地地址信息；反之，则通过用户在导航装置上输入信息的方式获得目的地地址信息。
8.如权利要求5所述的导航方法，其特征在于，获取的用户当前位置信息包括：用户所在位置的经纬度、海拔以及方向角。
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