[发明专利]一种车载机自主导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆的导航方法。

背景技术

随着汽车数量的大幅度增长，具有卫星定位(GPS)的车载导航设备(以下简称车载机)日益得到普及。现有的车载机分为自主导航和中心导航两大类。其中，自主导航是指车载机内保存有电子地图数据；需要导航时，车载机按照驾驶员输入的目的地信息和车辆的当前位置信息利用上述电子地图数据规划出导航路径，然后分段显示该路径上的具体道路信息，引导驾驶员驶向目的地。为了规划出最短的导航路径，通常采用Dijkstra(迪杰斯特拉)单源最短路径算法，采用该算法的导航过程，有以下的操作步骤：

步骤A′，分别找出车辆当前位置(起点)和目的地(终点)所在的道路弧；把起点道路弧添加到待考察的道路弧列表(简称开表)；执行步骤B′。

步骤B′，取出开表中离起点道路弧路径最短的道路弧作为当前道路弧；把当前道路弧及其前趋弧信息加入到已考察的道路弧列表(简称闭表)中。执行步骤C′。

步骤C′，判断当前道路弧是否是终点道路弧；是则执行步骤D′；不是则依据当前道路弧连接的转向元素查找所有可达的下一条道路弧；将当前道路弧设置为所有可达的下一条道路弧的前趋道路弧；把找到的所有可达的下一条道路弧加入到开表中；执行步骤B′，继续向前搜索，直至推进到终点道路弧。

步骤D′，从闭表取出终点道路弧作为当前道路弧，开始进行回溯；把当前道路弧添加到最短路径弧序列开头；在闭表里查找当前道路弧的前趋道路弧，作为当前道路弧，把新的当前道路弧添加到最短路径弧序列开头，直至当前道路弧是起点道路弧，最短路径道路弧序列顺序记录了本最短路径上的每一条道路弧。依据最短路径道路弧序列在电子地图数据中索引与各道路弧对应的道路边信息，统计路长并生成包含可输出显示的道路点信息的详细导航路径。执行步骤E′。

步骤E′，运用详细导航路径进行导航显示，引导驾驶员将车辆驶向目的地。

上述车载机自主导航的过程中步骤B′和步骤C′反复循环，以计算一个道路弧节点到其他所有相关道路弧节点的最短路径，以起点道路弧为中心向外层层扩展，直到扩展到终点道路弧为止。计算量非常大，且开表中存储的中间数据量也非常大。所以目前自主导航受车载机内嵌入式微处理器系统运行速度和内存容量的限制，多用于省内的导航，即车载机仅保存本省的电子地图数据，以有限的运行速度和内存容量规划出省内的导航路径。目前，对于全国范围内跨越数省的远距离导航而言，车载机自主导航由于使用的内存量巨大，车载机的内存容量难以满足运算的需要；与由于计算时间长，进入导航状态前的等待时间长；所以不适合全国范围内跨越数省的远距离导航。

发明内容

本发明旨在提供一种可快速进入导航状态且占用内存少，适合全国范围内跨越数省的远距离导航的车载机自主导航方法。

本发明的技术方案是：一种车载机自主导航方法，包含：

步骤A，将全国范围的电子地图按相同大小的矩形分割成顺序编号的网格；对每一网格内的道路弧、道路弧的转向元素、道路边和道路边上的点重新编号，逐一生成对应网格的基础数据表；对于所有网格逐一用本网格的基础数据表建立本网格内每一条入弧到所有出弧的转向元素，计算出本网格内每一条入弧到所有出弧的最短路径的长度，将本网格内每一条入弧到所有出弧的转向元素及所述最短路径的长度记录到本网格的简化数据表；

步骤B，将所有网格的基础数据表和简化数据表下载到车载机；

步骤C，确定起点和终点所在的道路弧，及起点道路弧和终点道路弧所在的网格；

步骤D，规划出由起点网格内和终点网格内按对应基础数据表导出的最短路径、所有中间网格内按对应简化数据表导出的简化最短路径组成的简化路径；

步骤E，按简化路径导航；其中，每当进入一个网格时将下一个中间网格的简化最短路径转化为按基础数据导出的该网格内的最短路径，供进入下一个中间网格时导航用。

在优选的实施例中：所述的步骤A中，具体将全国范围的电子地图按相同大小的矩形分割成顺序编号的网格；并对每一网格内的道路弧、道路弧的转向元素、道路边和道路边上的点重新编号，逐一生成对应网格的基础数据表的处理，包含以下的子步骤：

子步骤A1，加载全国电子地图的地图源数据，按照规定的网格大小，对上述地图源数据进行切割并顺序编号；计算出每个网格所覆盖的道路弧、每一道路弧的所有转向元素、每一道路弧所对应的道路边和每一道路边上所有的点，对于每个穿越网格边界的道路边、道路弧等分别切分，并在切分后的道路弧元素间生成新的转向元素；