專利名稱：車載信息控制裝置的制作方法
技術領域：
車載信息控制裝置技術領域：
本實用新型機動車信息控制領域，具體涉及一種可提供機動車地理位置、信 息傳送接收、車輛調度、報警等服務之機動車控制裝置。背景技術：
目前，車載信息產業(yè)正處在導入前期，主要以車輛安全防范、物流跟蹤以及 調度管理等行業(yè)應用為主，個人應用仍然舉步維艱。隨著汽車產業(yè)、汽車電子產業(yè) 以及通信行業(yè)的迅速發(fā)展，為車載信息領域的發(fā)展奠定了良好的基礎；全球衛(wèi)星定 位系統(tǒng)(Global Positioning system,簡稱GPS)是隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展而建立起 來的一個高精度全天候和全球性的無線電導航、定位、定時的多功能系統(tǒng)。近年來， 逐漸廣泛應用于車輛導航、個人用戶、跟蹤定位、測繪、探礦、地震、氣象、GIS、 航空、航海、軍事等方面，其中，車輛信息領域的增長最快，市場上已有一些車載 信息技術的使用，但一般車載信息裝置只是具有電子地圖的基本操作、地理信息的 査詢、車輛定位功能，均不具備利用實時信息完成實時路線規(guī)劃、路線引導功能及 只能調度功能。因而不能在實際車載系統(tǒng)中得到廣泛的應用。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服目前現(xiàn)有車載信息控制倶多不完善之 處，提供一種具有地理信息査詢、車輛GPS/DR組合導航、地圖匹配、實時快速路 徑規(guī)劃、實時路徑引導以及利用GPRS雙向通信等功能之車載信息控制系統(tǒng)。本實用新型為解決上述技術問題所提出的技術方案是-一種車載信息控制裝置，其特征在于包括主控模塊、通信模塊、定位模塊及 顯示器，所述通信模塊由FM接收器和GPRSDTU組成，所述定位模塊由GPS接收機 和陀螺儀組成，所述主控模塊分別通過串口線連接GPS接收機和陀螺儀、GPRSDTU、FM接收器，主控模塊上設有視頻接口，與顯示器相接，還包括一揚聲器和觸摸屏， 與主控模塊相連。本實用新型還包括-可從串口接收定位數(shù)據(jù)串，利用NEMA183協(xié)議，解出經(jīng)緯度信息、速度信息 和航向角信息傳送給地圖匹配模塊之定位數(shù)據(jù)接收和處理模塊；接收從定位數(shù)據(jù)接收和處理模塊獲得的經(jīng)緯度信息,并將獲得的車輛位置信息 顯示在電子地圖上之地圖匹配模塊；完成地理信息的范圍査詢和模糊査詢功能之地理信息査詢模塊；可確定其所在的位置的經(jīng)緯度信息，并搜索出離起終點最近的交叉口之起終點 確定模塊；地圖基本操作模塊、小區(qū)節(jié)點選擇和提取模塊、最優(yōu)路徑算法模塊、路徑引導 模塊、模擬功能模塊。使用課題組創(chuàng)建的TC一B最優(yōu)路徑算法，計算出起終點之間的最優(yōu)路徑之最 優(yōu)路徑算法模塊；可計算離前方交叉口的距離，引導用戶完成從起點到終點路線引導之路徑引 導模塊；可將不同角度的車輛圖標模擬實際車輛的運行狀態(tài)，并將其顯示在電子地圖 上之模擬功能模塊；完成地圖的漫游、縮小、放大功能之地圖基本操作模塊；將起終點之間的所有小區(qū)的編號提取出來，傳輸給最優(yōu)路徑算法模塊之小區(qū) 節(jié)點選擇和提取模塊。本實用新型提供了一種機動車車載信息控制裝置，可用于車輛靜態(tài)信息服務 和車輛的實時定位和導航、實時快速路徑規(guī)劃和路徑引導、智能調度以及各種實時 動態(tài)交通信息服務?？商峁崟r的車輛定位信息、交通流量信息、路況信息、交通 事故信息等各種實時的交通服務信息，可對出行者行車路線進行優(yōu)化，并將選定的 行車路線顯示在電子地圖上。在行車中，當交通狀態(tài)信息發(fā)生變化時，電子地圖上 顯示的行車路線可能隨之改變。一旦駕駛員偏離了誘導路線，可快速重新規(guī)劃路徑，生成新的誘導路線，引導駕駛員安全、舒適、快速地到達目的地。
圖l為本實用新型系統(tǒng)框圖；圖2為本實用新型車載誘導/導航軟件模塊連接示意圖；圖3為本實用新型定位數(shù)據(jù)接收和處理模塊流程圖；圖4為本實用新型范圍查詢模塊流程圖；圖5為本實用新型模糊査詢模塊流程圖；圖6為本實用新型起終點確定模塊流程圖；圖7為本實用新型最優(yōu)路徑算法模塊流程圖；圖8為本實用新型路徑引導模塊流程圖；圖9為本實用新型地圖匹配模塊流程圖； 圖10為本實用新型小區(qū)節(jié)點選擇和提取模塊流程圖；圖1 l為本實用新型是地圖基本操作模塊流程圖； 圖12為本實用新型是模擬功能模塊流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括主控模塊、通信模塊、定位模塊及顯示器，所 述通信模塊由FM接收器和GPRSDTU組成，所述定位模塊由GPS接收機和陀螺儀組 成，所述主控模塊由PC104主板組成，分別通過串口線連接GPS接收機和陀螺儀、 GPRSDTU、 FM接收器，主控模塊上設有視頻接口，與顯示器相接。本實用新型還包 括一揚聲器和觸摸屏，與主控模塊相連，還可通過音頻接口連接USB接口后連接 USB音頻控制器，通過主板上的輸入輸出接口連接觸摸屏的接口。信息終端由GPS/GSM/FLEX/INTERNET組成，可向本實用新型提供實時的 車輛定位信息和交通狀態(tài)信息(如交通流量信息、路況信息、交通事故信息及其 它信息經(jīng)數(shù)據(jù)處理后得到的實用信息)及各種實時的交通服務信息，車載信息裝 置獲得當前交通狀態(tài)信息和實時定位信息后，在出行者提供目的地前提下，可對 行車路線進行優(yōu)化，并將選定的行車路線顯示在電子地圖上。在行車中，當交通狀態(tài)信息發(fā)生變化時，電子地圖上顯示的行車路線可能隨之改變。 一旦駕駛員們 偏離了誘導路線，可以快速重新規(guī)劃路徑，生成新的誘導路線。同時提供方向箭 頭和語咅提示兩種引導方式，引導駕駛員安全、舒適、快速地到達目的地。本實用新型主控模塊可采用嵌入式PCM3350系列PC104主板。該主板性能良 好，適用于移動車載使用。通信模塊可采用現(xiàn)有通用的電路交換通信系統(tǒng)(GSM)，為提高和改善車載 信息裝置的通信能力，可采用基于GPRS系統(tǒng)終端，通信方式上行使用GSM/GPRS 方式，下行使用FM/FLEX方式。用觸摸屏實現(xiàn)用戶輸入和信息顯示；GPS和陀 螺儀組成組合車輛定位系統(tǒng)。如圖2所示，本實用新型還包括定位數(shù)據(jù)接收和處理模塊、地圖匹配模塊、 地理信息査詢模塊、地圖基本操作模塊、起終點確定模塊、小區(qū)節(jié)點選擇和提取模 塊、最優(yōu)路徑算法模塊、路徑引導模塊、模擬功能模塊。其中各個模塊的功能如下定位數(shù)據(jù)接收和處理模塊該模塊從串口接收定位數(shù)據(jù)串，利用NEMA 183 協(xié)議，解出經(jīng)緯度信息、速度信息和航向角等信息傳送給地圖匹配模塊。如圖3 所示，首先設置裝置的串口的通信參數(shù)，然后根據(jù)NEMA0183協(xié)議確定定位數(shù)據(jù) 是否為真，為真則按照經(jīng)緯度、速度的格式存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，為假，則舍棄該 數(shù)據(jù)。地理信息査詢模塊該模塊包括范圍査詢模塊和模糊査詢模塊，完成地理信 息的范圍查詢和模糊査詢功能。其中范圍查詢模塊如圖4所示，用戶啟動該界面后， 用戶輸入范圍，如果是以當前位置為中心則根據(jù)所確定的范圍，軟件以車輛位置為 中心査找相應的被査找對象；如果不是當前位置，則用戶利用觸摸屏點擊出需要査 詢對象的中心位置，然后按照該中心査找相應的被査找對象，并顯示在地圖上。模 糊査詢模塊如圖5所示，首先，用戶輸入所要査找的類型，主控模塊將該類型賦給 findstring，通過findstring找到相應的被査對象并顯示在地圖上。起終點確定模塊該模塊完成一旦用戶輸入需要誘導的起終點，便自動確定 其所在的位置的經(jīng)緯度信息，并搜索出高起終點最近的交叉口。如圖6所示，用戶根據(jù)自己的實際情況輸入起點，是當前位置則用戶則以當前位置為中心査找最近的 交叉口，如果不是當前位置則用戶通過點擊獲得起點和終點。最優(yōu)路徑算法模塊該模塊通過使用課題組創(chuàng)建的TC一B最優(yōu)路徑算法，計 算出起終點之間的最優(yōu)路徑。如圖7所示，該模塊首先判斷起、終點的小區(qū)所在編 號是否相同，相同則直接使用Dijkstra法搜索出最優(yōu)路徑，不同則尋找主路小區(qū)連 接起終點小區(qū)。然后使用的切如舊法增索出最優(yōu)路徑，添加在選擇集合中。路徑引導模塊該模塊計算出離前方交叉口的距離，使用語音提示和箭頭指 示兩種方式引導用戶完成從起點到終點整條路線的引導。如圖8所示，該模塊首先 判斷車輛是否運行在誘導路徑上，如果是誘導路徑就提取前方路口的編號并激發(fā)語 音和方向顯示；如果不是則調用二次路徑規(guī)劃完成路徑的再次規(guī)劃并生成引導路 徑。然后判斷是否到達終點，到達終點則停止該程序，不是則繼續(xù)運行該程序。地圖匹配模塊該模塊接收從定位數(shù)據(jù)接收和處理模塊獲得的經(jīng)緯度等信息， 然后利用精度較高的地圖校準，獲得精確的車輛位置信息(經(jīng)煒度信息)，并將其顯示在電子地圖上。如圖9所示，該模塊首先接收從定位接收和處理模塊接收到定 位數(shù)據(jù)，并以當前定位點為圓心，以一定的閾值為半徑尋找在這個范圍內的道路， 根據(jù)模糊邏輯的原則，將該定位點匹配在距離最近的匹配道路上，然后將匹配后的 經(jīng)緯度傳送給車輛引導模塊。同時判斷該點是不是還在當前道路上，如果是就結束 匹配，如果不是則以當前點為起點繼續(xù)上述匹配過程。小區(qū)節(jié)點選擇和提取模塊該模塊將起終點之間的所有小區(qū)的編號提取出來， 傳輸給最優(yōu)路徑算法模塊。如圖10所示，該模塊首先按照起終點確定模塊確定的起 終點位置，定出起終點的小區(qū)編號和交叉口節(jié)點，然后選擇出起終點小區(qū)間的小區(qū) 編號。地圖基本操作模塊該模塊完成地圖的漫游、縮小、放大功能。如圖11所示， 該模塊首先判斷是否使用了工具條中的漫游、縮小、放大操作按鈕， 一旦這些按鈕 被激發(fā)，則調用漫游函數(shù)、縮小函數(shù)和放大函數(shù)。模擬功能模塊如圖12所示，該模塊首先根據(jù)誘導路線的方向判斷并選取 不同的車輛圖標，然后將這些國標實時地顯示在地圖上，與此同時調用語音提示和方向箭頭提示。本實用新型可實現(xiàn)以下功能1) 電子地圖基本操作功能放大，縮小，漫游，移動；2) 地理信息査詢功能包括范圍査詢功能和模糊査詢功能；3) 車輛定位功能具有利用GPS/DRit行實時準確車輛定位的功能；4) 地圖匹配功能能夠利用地圖匹配技術將車輛圖標準確地顯示在車載電 子地圖上；5) 路徑規(guī)劃功能能夠為駕駛員規(guī)劃出距離最優(yōu)路徑和時間最優(yōu)路徑；6) 路徑引導功能能夠通過語音提示和方向箭頭提示兩種方式對駕駛員進 行路徑引導，同時具有偏離路線后給出二次誘導路線的功能；7) 智能調度功能能夠利用GPRS等無線通信網(wǎng)絡，向中心上傳車輛定位信息， 同時接收監(jiān)控調度中心的調度指令的功能。本實用新型是實現(xiàn)城市交通流誘導的車載終端設備，其采用先進的交通信 息采集及處理技術、通信技術、計算機技術，車輛定位技術、電子地圖制作技術 等，通過車載誘導信息裝置為出行者提供交通誘導信息。該產品的實施能有效地 解決城市交通擁擠，減少車輛在道路上的逗留時間，最終實現(xiàn)交通流量在路網(wǎng)中 合理分配，從而達到路網(wǎng)暢通。通過路網(wǎng)交通信息和最優(yōu)路徑選擇兩個關鍵環(huán)節(jié) 來實現(xiàn)路網(wǎng)交通流量的合理分配。
權利要求1. 一種車載信息控制裝置，其特征在于包括主控模塊、通信模塊、定位模塊及顯示器，所述通信模塊由FM接收器和GPRSDTU組成，所述定位模塊由GPS接收機和陀螺儀組成，所述主控模塊分別通過串口線連接GPS接收機和陀螺儀、GPRSDTU、FM接收器，主控模塊上設有視頻接口，與顯示器相接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種車載信息控制裝置，其特征在于還包括一揚聲 器和觸摸屏，與主控模塊相連。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的一種車載信息控制裝置，其特征在于還包括-定位數(shù)據(jù)接收和處理模塊、地圖匹配模塊、地理信息査詢模塊、起終點確定模塊、地圖基本操作模塊、小區(qū)節(jié)點選擇和提取模塊、最優(yōu)路徑算法模塊、路徑引導 模塊及模擬功能模塊。
專利摘要一種車載信息控制裝置，其特征在于包括主控模塊、通信模塊、定位模塊及顯示器，所述通信模塊由FM接收器和GPRSDTU組成，定位模塊由GPS接收機和陀螺儀組成，主控模塊分別通過串口線連接GPS接收機和陀螺儀、GPRSDTU、FM接收器，主控模塊上設有視頻接口，與顯示器相接，還與揚聲器和觸摸屏相連。本實用新型有定位數(shù)據(jù)接收和處理、地圖匹配、地理信息查詢、地圖基本操作、起終點確定、小區(qū)節(jié)點選擇和提取、最優(yōu)路徑算法、路徑引導、模擬功能模塊。本實用新型用于車輛靜態(tài)和車輛的實時定位和導航、實時快速路徑規(guī)劃和路徑引導、智能調度及各種實時動態(tài)交通信息服務，可提供車輛定位、交通流量、路況、交通事故信息等各種實時信息，可對出行者行車路線進行優(yōu)化。
文檔編號G01C21/28GK201111630SQ200720119240
公開日2008年9月10日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權日2007年3月29日
發(fā)明者劉杰雄 申請人:駿泰陽科技(深圳)有限公司