专利名称：一种车载导航系统和方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车车载领域，具体来说，涉及一种车载导航系统和方法及其装置。
背景技术：
中国城市尤其是大中城市的道路交通拥堵现在成为车主日常生活中极为关注的重点。车主在驾驶过程中，通过电台播音通知、道路拥堵指示牌提示等方式来调整自己的行驶线路，尽量避免遇到拥堵无法行进的问题。但是通过这些方式来调整驾驶路线，主要问题有以下两点:
1、信息输入模糊，例如通过电台播报，指示牌提示只能针对区域性道路状况，无法直接针对车主单个信息点进行提示；
2、信息实时性较差，目前各种提示方式都基本采用广域性播报，路况信息从信息获得传递到信息发布的时间周期较长，而驾驶的时效性要求很高，结果产生了实际驾驶至所在区域的实际路况于发布时间点的路况不一致或有偏差。基于此缺陷，国内的导航设备公司通过研发，将实时路况信息提示功能引入到了导航驾驶过程中，车主可以通过规划的行驶路线查看线路拥堵状态，在行驶的过程中也可以查看线路实时路况来调整驾驶路线。基于此技术的市场已有产品有畅E行导航。畅E行导航将实时路况叠加在地图上，并在导航过程中使用导航拥堵光柱，利用红、黄、绿的形式展示了驾驶路线上的交通状态，使车主可以自行选择更换线路，导航设备重新计算线路，以快速到达目的地。但是，此种技术方式存在以下问题: 1、驾驶线路上存在拥堵状况只能在启动导航线路规划前进行规避；
2、启动导航过程后，遇到驾驶路线拥堵后车主只能通过查看光柱状态，确定前方路况是否拥堵；光柱与行驶线路缺乏对应关系，不能精确查看具体哪段线路存在拥堵；
3、车主在导航中发现拥堵，只能自行切换路线，设备后续重新计算。车主自行切换线路存在一定的不确定性，不能保证车主选择的线路是最快速线路。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有导航不能具体确定哪段线路拥堵且不能智能给车主提供切换线路等问题，提供一种车载导航系统和方法及其装置。为实现上述目的，本发明提出了一种车载导航系统，所述车载导航系统包括:信息接收模块，接收当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息；
位置匹配模块，判断当前行驶位置是否与导航路径终点匹配；
路况分析及路径规划修正模块，根据信息模块所接收的信息，进行后续交互及计算，得出前方路径路况的分析结果，并根据分析结果再次进行计算，从而提交路径规划修正结论；以及
主动路径更改引导模块，根据路况分析及路径规划修正模块的结论，提供给车主进行路径更改选择。根据本发明的实施例，其中所述信息接收模块通过全球定位系统信号和数据通信链路信号接收信息。为实现上述目的，本发明还提出了一种车载导航的方法，包括:步骤一，启动导航，使各个功能组件、模块初始化；
步骤二，实时根据全球定位系统信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息，并将获得当前行驶道路路况信息，作为计算模型数据输入基础；
步骤三，判断当前行驶位置是否与导航路径终点匹配；若当前行驶位置与导航路径终点匹配，则导航完成，进入步骤四；若当前行驶位置与导航终点不匹配，则进入步骤五；步骤四，结束导航，并将各个功能组件、模块销毁；
步骤五，通过获取的最近时间节点的实时路况信息为输入，提供给路况分析及路径规划修正模块进行后续交互及计算，得出前方路径路况的分析结果，并根据分析结果再次进行计算，以提交路径规划修正结论；
步骤六，若路径规划修正结论表明无需修正路径，则跳回步骤二，继续实时根据全球定位系统信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息；若路径规划修正结论表明需修正路径，则进入步骤七；
步骤七，启动主动路径更改引导或者辅助以语音、引导提示弹出层或光柱信息段高亮方式，主动提供给车主进行路径更改选择。根据本发明的实施例，其中所述全球定位系统信号的获取周期为全球定位系统卫星接收设备周期；所述数据通信链路信号的获取周期为2飞分钟。根据本发明的实施例，其中所述路况分析及路径规划修正模块通过分析获取的当前位置点到终点的实时路况数据，结合当前导航行驶线路，进行导航路段路况综合分析，并根据修正算法，得出路径修正结论。根据本发明的实施例，其中所述路况分析及路径规划修正模块的算法包括:根据两分钟前实时路况数据，结合当前时间点实时路况数据，计算第一点前方各个分路段平均车速偏差比率；计算第一点前方整体路径的平均车速和偏差比率；计算整体路径路况修正基准，得出整体路径规划修正结论。根据本发明的实施例，其中所述当整体路径的平均车速偏差比率大于第一偏差比率正值，或着整体路径的平均车速偏差比率小于第一偏差比率负值，或者分路段的平均车速偏差比率小于第一偏差比率负值且整体路径的平均车速偏差比率小于第二偏差比率负值时，路况分析及路径规划修正模块的结论为当前路径规划需修正；其他情况下，路况分析及路径规划修正模块的结论为当前路径规划无需修正。根据本发明的实施例，其中所述第一偏差比率正值为+50% ;所述第一偏差比率负值为_50% ;所述第二偏差比率负值为-30%。根据本发明的实施例，其中所述接收修正路径规划指令；与路径规划后端交互获取修正路径；语音播报提示；在导航展示页面通过路径光柱的高亮显示，强调需要变更的路径路段；或者弹出对话浮层给车主选择是否支持切换新的行驶路线；车主根据上述提示修正路径。
一种用于车载导航的装置，包括:第一单元，用于启动导航，使各个功能组件、模块初始化；
第二单元，用于实时根据全球定位系统信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息，并将获得当前行驶道路路况信息，作为计算模型数据输入基础，所述全球定位系统信号的获取周期为全球定位系统卫星接收设备周期；所述数据通信链路信号的获取周期为2飞分钟；
第三单元，用于判断当前行驶位置是否与导航路径终点匹配；若当前行驶位置与导航路径终点匹配，则导航完成，进入第四单元；若当前行驶位置与导航终点不匹配，则进入第五单元；
第四单元，用于结束导航，并将各个功能组件、模块销毁；
第五单元，用于通过获取的最近时间节点的实时路况信息为输入，提供给路况分析及路径规划修正模块进行后续交互及计算，得出前方路径路况的分析结果，并根据分析结果再次进行计算，以提交路径规划修正结论，其中所述路况分析及路径规划修正模块用于通过分析获取的当前位置点到终点的实时路况数据，所述路况分析及路径规划修正模块进一步包括:
第一模块，用于根据两分钟前实时路况数据，结合当前时间点实时路况数据，计算车辆当前位置前方各个分路段平均车速偏差比率；
第二模块，用于计算车辆当前位置前方整体路径的平均车速和平均车速偏差比率；
第三模块，用于根据整体路径路况修正基准，得出整体路径规划修正结论，其中所述根据整体路径路况修正基准，得出整体路径规划修正结论包括:
当整体路径的平均车速偏差比率大于第一偏差比率正值，或着整体路径的平均车速偏差比率小于第一偏差比率负值，或者分路段的平均车速偏差比率小于第一偏差比率负值且整体路径的平均车速偏差比率小于第二偏差比率负值时，路况分析及路径规划修正模块的结论为当前路径规划需修正，其中所述第一偏差比率正值为+50%，所述第一偏差比率负值为-50% ;所述第二偏差比率负值为-30% ；
其他情况下，路况分析及路径规划修正模块的结论为当前路径规划无需修正；
第六单元，用于若路径规划修正结论表明无需修正路径，则跳回第二单元，继续实时根据全球定位系统信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息；若路径规划修正结论表明需修正路径，则进入第七单元；
所述第七单元，用于启动主动路径更改引导，主动提供给车主进行路径更改选择，其中在第七单元中，主动路径更改弓I导辅助以语音、引导提示弹出层或光柱信息段高亮方式，其中所述第七单元包括:
用于接收修正路径规划指令的模块；
用于与路径规划后端交互获取修正路径的模块；
用于语音播报提示的模块；
用于在导航展示页面通过路径光柱的高亮显示，强调需要变更的路径路段；或者弹出对话浮层给车主选择是否支持切换新的行驶路线，根据车主选择修正路径的模块。实施本发明的车载导航系统和车载导航的方法，具有以下有益效果:在导航过程中智能分析实时路况，并主动引导车主实时性更改行驶路线，使车主规避前方拥堵道路；解决了导航光柱与行驶线对于关系不清晰的缺陷，使光柱探测区域与行驶路线的路段一一对应；通过辅助语音、弹出式信息提示等方式，为智能动态更改路线提供辅助支持。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
图1A为根据本发明一实施例的车载导航系统50的示意 图1B为根据本发明一实施例的车载导航的方法流程示意图100 ；
图2根据本发明一实施例的车载导航的方法示例 图3示出根据本发明一个实施例的主动路径更改引导方法流程图300。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明:
图1A为根据本发明一实施例的车载导航系统50的示意图。如图1A所示，所述车载导航系统50包括:信息接收模块10，接收当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况等信息；位置匹配模块20，判断当前行驶位置是否与导航路径终点匹配；路况分析及路径规划修正模块30，根据信息模块10所接收的信息，进行后续交互及计算，得出前方路径路况的分析结果，并根据分析结果再次进行计算，从而提交路径规划修正结论；以及主动路径更改引导模块40，根据路况分析及路径规划修正模块30的结论，提供给车主进行路径更改选择。在一个实施例中，信息接收模块10通过GPS (Global Positioning System,全球定位系统)信号和数据通信链路信号接收信息。图1B为根据本发明一实施例的车载导航的方法流程示意图100。如图1B所示，所述车载导航方法包括:步骤101，启动导航，使各个功能组件、模块初始化；步骤102，实时根据GPS信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况等信息，并将获得当前行驶道路路况信息，作为计算模型数据输入基础；步骤103，判断当前行驶位置是否与导航路径终点匹配；若当前行驶位置与导航路径终点匹配，则导航完成，进入步骤104 ;若当前行驶位置与导航终点不匹配，则进入步骤105 ;步骤104，结束导航，并将各个功能组件、模块销毁；步骤105，通过获取的最近时间节点的实时路况信息为输入，提供给路况分析及路径规划修正模块进行后续交互及计算，得出前方路径路况的分析结果，并根据分析结果再次进行计算，以提交路径规划修正结论；步骤106，若路径规划修正结论表明无需修正路径，则跳回步骤102，继续实时根据GPS信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况等信息；若路径规划修正结论表明需修正路径，则进入步骤107 ;步骤107，启动主动路径更改引导，主动提供给车主进行路径更改选择。在一个实施例中，主动路径更改引导辅助以语音、引导提示弹出层或光柱信息段闻売等方式。在一个实施例中，GPS信号获取周期一般以GPS卫星接收设备周期为准；数据通信链路信号获取周期一般2飞分钟。
在一个实施例中，路况分析及路径规划修正模块通过分析获取的当前位置点到终点的实时路况数据，结合当前导航行驶线路，进行导航路段路况综合分析，并根据修正算法，得出路径修正结论。在一个实施例中，实时路径路况是以路段为单位的数据迭代合集，从第一点(起点或当前点)到第二点(终点)的路径(整体路径)存在N个分路段(第一分路段、第二分路段、……、第N分路段)，每个分路段都包括若干路况信息，其中N为自然数。路段通过位置码(LocationCode)作为唯一识别，位置码对应路段，路段的划分是以道路红绿灯或者路口为单位，因此，路径由N个位置码属性的列表(List)组成，每个位置码即路段都包括如下示例的属性:
位置码=XXX ;道路名称:"XXX路〃；......，平均车速,XX千米/小时〃；路径长度:〃xx
米〃；路段属性:〃χχχ〃。其中路段属性包括快速路、主干路、次干路和支路。在一个实施例中，实时路况数据2分钟进行更新。根据当前规划路径的交通路况状态，路况分析及路径规划修正模块的算法包括:1、根据2分钟前实时路况数据，结合当前时间点实时路况数据，计算第一点前方各个分路段平均车速偏差比率；2、计算第一点前方整体路径的平均车速和平均车速偏差比率；3、根据整体路径路况修正基准，得出整体路径规划修正结论。其中各个分路段(如第i分路段，I ^ i ^N)的平均车速偏差比率Vtjffseti由该分路段第一时间点tl平均车速Vtl i和第二时间点t2平均车速Vt2 i决定，其中第一时间点tl和第二时间点t2的时间间隔为2分钟。具体来说，其公式为
权利要求
1.种车载导航系统，其特征在于，其包括: 信息接收模块，接收当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息； 位置匹配模块，判断当前行驶位置是否与导航路径终点匹配； 路况分析及路径规划修正模块，根据信息模块所接收的信息，进行后续交互及计算，得出前方路径路况的分析结果，并根据分析结果再次进行计算，从而提交路径规划修正结论；以及 主动路径更改引导模块，根据路况分析及路径规划修正模块的结论，提供给车主进行路径更改选择。
2.据权利要求1所述的车载导航系统，其特征在于，所述信息接收模块通过全球定位系统信号和数据通信链路信号接收信息。
3.种车载导航的方法，其特征在于，其包括: 步骤一，启动导航，使各个功能组件、模块初始化； 步骤二，实时根据全球定位系统信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息，并将获得当前行驶道路路况信息，作为计算模型数据输入基础； 步骤三，判断当前行驶位置是否与导航路径终点匹配；若当前行驶位置与导航路径终点匹配，则导航完成，进入步 骤四；若当前行驶位置与导航终点不匹配，则进入步骤五；步骤四，结束导航，并将各个功能组件、模块销毁； 步骤五，通过获取的最近时间节点的实时路况信息为输入，提供给路况分析及路径规划修正模块进行后续交互及计算，得出前方路径路况的分析结果，并根据分析结果再次进行计算，以提交路径规划修正结论； 步骤六，若路径规划修正结论表明无需修正路径，则跳回步骤二，继续实时根据全球定位系统信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息；若路径规划修正结论表明需修正路径，则进入步骤七； 步骤七，启动主动路径更改引导或者辅助以语音、引导提示弹出层或光柱信息段高亮方式，主动提供给车主进行路径更改选择。
4.据权利要求3所述的车载导航的方法，其特征在于，所述步骤二中，所述全球定位系统信号的获取周期为全球定位系统卫星接收设备周期；所述数据通信链路信号的获取周期为2飞分钟。
5.据权利要求3所述的车载导航的方法，其特征在于，所述步骤五中，所述路况分析及路径规划修正模块通过分析获取的当前位置点到终点的实时路况数据，结合当前导航行驶线路，进行导航路段路况综合分析，并根据修正方法，得出路径修正结论。
6.据权利要求5所述的车载导航的方法，其特征在于，所述路况分析及路径规划修正模块的修正方法包括: 根据两分钟前实时路况数据，结合当前时间点实时路况数据，计算车辆当前位置前方各个分路段平均车速偏差比率； 计算车辆当前位置前方整体路径的平均车速和平均车速偏差比率；根据整体路径路况修正基准，得出整体路径规划修正结论。
7.据权利要求6所述的车载导航的方法，其特征在于，根据整体路径路况修正基准，得出整体路径规划修正结论包括: 当整体路径的平均车速偏差比率大于第一偏差比率正值，或着整体路径的平均车速偏差比率小于第一偏差比率负值，或者分路段的平均车速偏差比率小于第一偏差比率负值且整体路径的平均车速偏差比率小于第二偏差比率负值时，路况分析及路径规划修正模块的结论为当前路径规划需修正； 其他情况下，路况分析及路径规划修正模块的结论为当前路径规划无需修正。
8.据权利要求7所述的车载导航的方法，其特征在于，其中所述第一偏差比率正值为+50%，所述第一偏差 比率负值为-50% ;所述第二偏差比率负值为-30%。
9.据权利要求3所述的车载导航的方法，其特征在于，所述步骤七包括: 接收修正路径规划指令； 与路径规划后端交互获取修正路径； 语音播报提示； 在导航展示页面通过路径光柱的高亮显示，强调需要变更的路径路段；或者弹出对话浮层给车主选择是否支持切换新的行驶路线，根据车主选择修正路径。
10.种用于车载导航的装置，其特征在于，其包括: 第一单元，用于启动导航，使各个功能组件、模块初始化； 第二单元，用于实时根据全球定位系统信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息，并将获得当前行驶道路路况信息，作为计算模型数据输入基础，所述全球定位系统信号的获取周期为全球定位系统卫星接收设备周期；所述数据通信链路信号的获取周期为2飞分钟； 第三单元，用于判断当前行驶位置是否与导航路径终点匹配；若当前行驶位置与导航路径终点匹配，则导航完成，进入第四单元；若当前行驶位置与导航终点不匹配，则进入第五单元； 第四单元，用于结束导航，并将各个功能组件、模块销毁； 第五单元，用于通过获取的最近时间节点的实时路况信息为输入，提供给路况分析及路径规划修正模块进行后续交互及计算，得出前方路径路况的分析结果，并根据分析结果再次进行计算，以提交路径规划修正结论，其中所述路况分析及路径规划修正模块用于通过分析获取的当前位置点到终点的实时路况数据，所述路况分析及路径规划修正模块进一步包括: 第一模块，用于根据两分钟前实时路况数据，结合当前时间点实时路况数据，计算车辆当前位置前方各个分路段平均车速偏差比率； 第二模块，用于计算车辆当前位置前方整体路径的平均车速和平均车速偏差比率； 第三模块，用于根据整体路径路况修正基准，得出整体路径规划修正结论，其中所述根据整体路径路况修正基准，得出整体路径规划修正结论包括: 当整体路径的平均车速偏差比率大于第一偏差比率正值，或着整体路径的平均车速偏差比率小于第一偏差比率负值，或者分路段的平均车速偏差比率小于第一偏差比率负值且整体路径的平均车速偏差比率小于第二偏差比率负值时，路况分析及路径规划修正模块的结论为当前路径规划需修正，其中所述第一偏差比率正值为+50%，所述第一偏差比率负值为-50% ;所述第二偏差比率负值为-30% ；其他情况下，路况分析及路径规划修正模块的结论为当前路径规划无需修正； 第六单元，用于若路径规划修正结论表明无需修正路径，则跳回第二单元，继续实时根据全球定位系统信号和数据通信链路信号，获得当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况信息；若路径规划修正结论表明需修正路径，则进入第七单元； 所 述第七单元，用于启动主动路径更改引导，主动提供给车主进行路径更改选择，其中在第七单元中，主动路径更改弓I导辅助以语音、引导提示弹出层或光柱信息段高亮方式，其中所述第七单元包括: 用于接收修正路径规划指令的模块； 用于与路径规划后端交互获取修正路径的模块； 用于语音播报提示的模块； 用于在导航展示页面通过路径光柱的高亮显示，强调需要变更的路径路段；或者弹出对话浮层给车主选择是否支持切换新的行驶路线，根据车主选择修正路径的模块。
全文摘要
本发明提供一种车载导航系统和方法及其装置。所述车载导航系统包括信息接收模块，接收当前行驶位置、车速、方向、经纬度、当前行驶道路路况等信息；位置匹配模块，判断当前行驶位置是否与导航路径终点匹配；路况分析及路径规划修正模型，根据信息模块所接收的信息，进行后续交互及计算，得出前方路径路况的分析结果，并根据分析结果再次进行计算，从而提交路径规划修正结论；以及主动路径更改引导模块，根据路况分析及路径规划修正模型的结论，提供给车主进行路径更改选择。所述车载导航系统为车主规避了道路拥堵。
文档编号G01C21/34GK103090880SQ20131004923
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月7日 优先权日2012年6月12日
发明者王翔, 白凤霞 申请人:上海雷腾软件有限公司