CN1920482A - 车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法 - Google Patents

Abstract

车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，包括：在导航中心的电子地图中存储与现实道路中的路口一一对应的关键点信息；从电子地图中提取导航路径信息，该导航路径信息包括导航路径上的各个关键点信息；根据各关键点信息，分别为各个关键点匹配导航提示信息代码，将导航路径上各关键点的坐标及导航提示信息代码组成一组报文；将该报文以无线传输方式从导航中心传送至车载终端；车载终端根据该报文，从预存于车载终端的数据库中提取出与各关键点导航提示信息代码对应的导航提示信息并播放，以对车辆进行导航提示。本发明仅仅是传输各关键点的坐标及对应的导航提示信息代码，需要传输的数据量极小，传输时间短，从而能够保证导航的成功。

Description

车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法

技术领域

本发明涉及车辆联网式导航***，具体地说是指车辆联网式导航***中导航中心对导航路径的处理及向车载设备传输导航路径的方法。

背景技术

车辆导航及定位是在全球卫星定位***GPS的基础上发展起来的一门新型技术。目前，车辆导航***有两种，一种是自主导航，另一种是联网式导航。

自主导航是通过在车辆上安装车辆导航器实现的，车辆导航器必须配备有电子地图，必须能够接收GPS卫星的定位信号，同时需要具有电子地图的处理能力以及路由计算的能力，因此该车辆导航器比较复杂，价格也比较昂贵，普通用户难以承受，因而难以得到普及。

而联网式导航中，其车辆导航器上不需要安装电子地图，同时也无需路由计算能力，车辆导航器只需根据从导航中心下载来的路径信息进行工作，而电子地图安装于导航中心的导航服务器上，电子地图的更新、搜索、路由计算由导航服务器进行，由此来降低车辆导航器的价格。由于车辆导航器价格较低，容易被消费者接受，因此，联网式导航正在成为车辆导航的主流。

上述汽车联网导航服务***的构思中，汽车联网导航过程分为三个阶段：第一阶段，安装于车辆的车载终端通过GPRS向导航中心汇报车辆当前位置信息；第二阶段，车载终端自动拨打导航中心的导航服务电话与导航中心的工作人员通话确定终点，导航中心的工作人员进行相应的操作以实现导航任务；第三阶段，车载终端通过GPRS向导航中心请求路径信息并根据接收到的路径信息对车辆进行导航提示。由于导航中心在向车载终端发送导航路径信息的过程中，车辆并非停留在原地不动，而是仍在不停地行驶，因此，如果该导航路径的传输时间过长，很可能车辆已经远离了与导航路径的起点，与之相距甚远，该导航路径也就失去了意义。因此，如何对导航路径信息进行处理和传输，在很大程度上决定了导航的成功与否。

发明内容

本发明提供一种车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其主要目的在于使导航路径能够在足够短的时间内由导航中心传输至车载终端，以便车载终端能够在其发出导航请求后的较短时间内收到所需的导航路径，从而避免延误导航时机。

本发明采用如下技术方案：

车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，包括：1)在导航中心的电子地图中存储与现实道路中的路口一一对应的关键点信息；2)从电子地图中提取导航路径信息，该导航路径信息包括导航路径上的各个关键点信息；3)根据各关键点信息，分别为各个关键点匹配导航提示信息代码，将导航路径上各关键点的坐标及导航提示信息代码组成一组报文；5)将该报文以无线传输方式从导航中心传送至车载终端；6)车载终端根据该报文，从预存于车载终端的数据库中提取出与各关键点导航提示信息代码对应的导航提示信息并播放，以对车辆进行导航提示。可见，从导航中心传输到车载终端传输的仅仅是导航路径上各关键点的坐标及导航提示信息代码，而不是导航提示本身，因此其传输时间极短。

前述车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，所述的关键点信息至少包括该关键点的坐标和转向信息，关键点的坐标用于与车载终端接收到的实时位置信息进行比较，以确定播放导航提示信息的时机，转向信息表示车辆经过该关键点对应的路口时可朝哪个方向拐弯。

前述车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，所述的导航提示信息包括语音提示信息和图像提示信息，语音提示信息为一简短的语句，通过语音的方式告知驾驶人员在前方的路口如何转向，图像提示信息一显示前方路口形状及转向箭头的图标。

前述车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，将该报文从导航中心传送至车载终端时采用GPRS网络或CDMA网络的TCP传输方式，TCP本身就是可靠传输机制，无须增加传输控制。

前述车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，将该报文从导航中心传送至车载终端时，采用可靠传输协议通过GPRS网络或CDMA网络的UDP传输方式进行传输，UDP传输方式比较简单，其速度比TCP快，但UDP是一种不可靠传输，需要导航中心与车载终端之间通过协议实现数据的可靠传输。

前述车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，车载终端在车辆到达每一个关键点前一定距离时，根据报文中坐标匹配的导航提示信息代码，从数据库中取出对应的导航提示信息进行播放，以对车辆进行导航。

由上述对本发明的描述可知，由于本发明没有将完整的导航路径信息传输至车载终端，而仅仅是传输各关键点的坐标及对应的导航提示信息代码，而导航提示信息是预先存储于车载终端的，因此需要传输的数据量极小，传输时间短，从而能够保证导航的成功。

附图说明

图1为实现本发明方法的导航中心及车载终端的***结构示意图；

图2为本发明方法中导航中心的处理流程图；

图3为本发明方法中车载终端的处理流程图；

图4为本发明报文的数据结构图；

图5为本发明导航提示信息代码与导航提示信息存放地址的对应关系图；

图6为本发明可靠传输协议建链请求帧的数据结构图；

图7为本发明可靠传输协议建链应答帧的数据结构图；

图8为本发明可靠传输协议请求拆链帧的数据结构图；

图9为本发明可靠传输协议拆链应答帧的数据结构图。

具体实施例

下面参照图1至图9说明本发明的具体实施例。

一个典型的车辆联网式导航***必须具备一个具有电子地图和电子地图处理能力、路由计算能力的导航中心，以及一个可接收GPS数据并可与导航中心进行无线语音通信和无线数据通信以及可根据从导航中心接收的导航路径对车辆进行导航的车载终端。其基本步骤包括：1)车载导航终端通过无线通信向导航中心发送车辆位置信息；2)导航中心的座席人员和车辆驾驶人员通过语音交互确定目的地，座席人员通过座席设备建立一导航任务，座席人员挂机时，导航中心自动要求车载终端发送导航请求；3)车载终端向导航中心发送一导航请求，该导航请求包括车载导航终端从GPS卫星接收到的最新的车辆位置信息，导航中心自动计算出目的地与最新的车辆位置之间的最佳导航路径，并将该最佳导航路径发送给车载导航终端；4)车载导航终端根据该最佳路径在车辆行进过程中对车辆进行导航提示。本实施例着重于导航中心如何处理和向车载终端传输该最佳导航路径以及车载终端如何处理接收到的导航路径。

参照图1，本实施例中，实现该方法的设备包括导航中心1和车载终端2，导航中心1包括电子地图11、导航路径信息提取模块12、报文编码模块13、无线数据通信模块14，车载终端2包括无线数据通信模块21、报文解码模块22、导航提示信息提取模块23、导航提示信息播放模块24及导航提示信息数据库20。

在导航中心1，电子地图11中存储有与现实道路中的路口一一对应的关键点信息，每一个关键点信息至少包括该关键点的坐标和转向信息，关键点的坐标用于与车载终端2接收到的车辆实时位置信息进行比较，以确定播放导航提示信息的时机，转向信息表示车辆经过该关键点对应的路口时可朝哪个方向拐弯；导航路径信息提取模块12用于将已经计算出来的导航路径上的各个关键点的相关信息从电子地图11中提取出来；报文编码模块13主要用于根据关键点信息为各个关键点匹配导航提示信息代码，并将导航路径上各关键点的坐标及导航提示信息代码组成一组报文；无线数据通信模块14主要用于将该报文发送到车载终端2，在本实施例中，无线数据通信模块14采用GPRS模块。

在车载终端2，无线数据通信模块21用于接收来自导航中心1的报文；报文解码模块22用于将报文中的导航提示信息代码翻译为对应的导航提示信息在导航提示信息数据库20中的存放地址；导航提示信息提取模块23用于根据存放地址从导航提示信息数据库20中提取导航提示信息；导航提示信息播放模块24用于播放导航提示信息，为车辆进行导航提示。

参照图2，显示了导航中心1对导航路径的处理过程。首先，导航路径信息提取模块12从电子地图11中提取导航路径信息，该导航路径信息包括导航路径上的各个关键点信息(步骤S1)；接着，报文编码模块13根据各关键点信息，分别为各个关键点匹配导航提示信息代码(步骤S2)，导航提示信息代码包括语音提示信息代码和图像提示信息代码，每一语音提示信息代码对应于一简短的语音提示语句，该语音提示语句描述了车辆在该关键点如何转向，每一图像提示信息代码对应于一图标，该图标也描述了在该对应关键点如何转向；然后，报文编码模块13将导航路径上各关键点的坐标及导航提示信息代码组成一组报文(步骤S3)，该报文的数据结构如图4所示，该报文首先描述了发送的导航路径上具有的关键点的数量，然后依次逐一描述了各关键点的坐标和语音提示信息代码、图像提示信息代码；最后，无线数据通信模块14将该报文以无线传输方式从导航中心1传送至车载终端2(步骤S4)。

参照图3，显示了车载终端2对导航路径的处理过程。首先，无线数据通信模块21接收到来自导航中心1的报文(步骤S5)；报文解码模块22对该报文进行解码(步骤S6)，解码过程就是将报文中的语音提示信息代码和图像提示信息代码根据预先定义的对应关系图翻译为其在导航提示信息数据库20中的存放地址，图5显示了语音提示信息代码、图像提示信息代码与其在导航提示信息数据库20中的存放地址的对应关系；接着，导航提示信息提取模块23根据存放地址在适当的时机逐一从导航提示信息数据库20中提取语音提示信息和图像提示信息，然后在导航提示信息播放模块24上播放出来(步骤S7至步骤S13)。

下面详细说明导航提示信息提取模块23的处理过程。首先，设置一指针指向报文中的第一个关键点，注意，此时报文中的语音提示信息代码、图像提示信息代码均已转换为对应的在导航提示信息数据库20中存放地址(步骤S7)；接着，将当前指针指向的关键点的坐标和车载设备2从GPS卫星接收的车辆当前位置坐标进行比较(步骤S8)，判断该关键点与当前车辆位置之间的距离是否小于或等于一预定值(步骤S)，例如500米，如果判断结果是否，则重复步骤S8，如果判断结果为是，则根据存放地址从导航提示信息数据库20中提取对应的语音提示信息和图像提示信息，并发送至导航提示信息播放模块24进行播放(步骤S10)；然后，判断车辆最新位置是否已经经过当前指针指向的关键点(步骤S11)，如果否，则重复判断，如果是，则设置指针指向下一个关键点(步骤S12)，然后判断当前指针是否已经指向了最后一个关键点之后的无效位置(步骤S13)，如果否，则从步骤S8开始执行，对便对下一个路口进行导航提示，如果步骤S13的判断结果为是，则说明被导航车辆已经到达目的地，导航过程结束。

上述导航中心1向车载终端2传送报文时，是通过GPRS网络或CDMA网络的UDP通信方式进行的，UDP通信方式速度较快，但UDP是一种不可靠传输，因而需要服务中心1和车载终端2之间通过协议实现数据的可靠传输。具体地传输流程如下：

一，建链过程：

建链过程采用2次握手机制，同时协商窗口大小。由发起方提出请求协商的内容，包括窗口大小、链路生存时间、重传间隔，最终以接收方应答的为准。首先，发起方发出建链请求，具体协议帧内容如图6所示，发出请求后等待应答，同时设置超时时间，重传3次，三次重传均未收到应答，则表示失败。其中，业务标志占用1字节，窗口大小占用1字节，链路生存时间占用2字节，单位为分钟，重传间隔占用2字节，单位为秒；其次，接收方收到建链请求后，根据实际情况，主要是窗口大小，发送建链应答帧，具体协议内容如图7所示，不重传。

二，数据传输：

发送方要发送数据时，回应序号填写本地接收窗口中的最小序号。双方在链路建立后，序号从0开始编号，其中建链请求序号为0，建链应答序号为0。建链请求方在等待建链请求应答的状态下，如果收到此次链路的数据帧，也认为链路已经建立，不再发送建链请求帧。

三，拆链：

拆链过程也采用2次握手机制，但比较简单。链路的发起方但数据可靠发送完毕后，即发送拆链请求帧，等待拆链应答，此帧重传1次，间隔15秒。不管有没有应答成功，均可删除链路。请求拆链帧如图8所示，拆链应答帧如图9所示。

使用UDP进行通信，平均传输时间可以控制在4秒，而车辆在导航中4秒的时间内最多只能走100多米，可以保证导航路径传输的及时性。

另外，导航中心1向车载终端2传送报文也可采用TCP传输方式，由于TCP本身就是可靠传输，因此无需在增加传输控制，TCP可以保障数据的按序到达。

上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1、车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，包括：

1)在导航中心的电子地图中存储与现实道路中的路口一一对应的关键点信息；

2)从电子地图中提取导航路径信息，该导航路径信息包括导航路径上的各个关键点信息；

3)根据各关键点信息，分别为各个关键点匹配导航提示信息代码，将导航路径上各关键点的坐标及导航提示信息代码组成一组报文；

4)将该报文以无线传输方式从导航中心传送至车载终端；

5)车载终端根据该报文，从预存于车载终端的数据库中提取出与各关键点导航提示信息代码对应的导航提示信息并播放，以对车辆进行导航提示。

2、如权利要求1所述的车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，所述的关键点信息至少包括该关键点的坐标和转向信息。

3、如权利要求1所述的车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，所述的导航提示信息包括语音提示信息和图像提示信息。

4、如权利要求1所述的车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，将该报文从导航中心传送至车载终端时采用GPRS网络或CDMA网络的TCP传输方式。

5、如权利要求1所述的车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，将该报文从导航中心传送至车载终端时，采用可靠传输协议通过GPRS网络或CDMA网络的UDP传输方式进行传输。

6、如权利要求1所述的车辆联网式导航***中导航路径的处理及传输方法，其中，车载终端在车辆到达每一个关键点前一定距离时，根据报文中坐标匹配的导航提示信息代码，从数据库中取出对应的导航提示信息进行播放，以对车辆进行导航。

Images