專利名稱：基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在世界上，現(xiàn)代車輛導(dǎo)航方面的研究已經(jīng)具有30多年的歷史。它融合了汽車、交通、計(jì) 算機(jī)、通信、系統(tǒng)科學(xué)等領(lǐng)域的技術(shù)， 一直是眾多高科技公司和各個(gè)大學(xué)研究的熱點(diǎn)。早期 的導(dǎo)航系統(tǒng)主要是利用慣性導(dǎo)航設(shè)備如陀螺、羅盤等實(shí)現(xiàn)定位車輛方向、進(jìn)行航位推算等功 能。由于該系統(tǒng)使用局限性很大， 一直沒有得到很好的推廣。微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、空 間技術(shù)及制圖技術(shù)的發(fā)展使牟輛導(dǎo)航系統(tǒng)獲得了飛速的發(fā)展。目前，隨著GPS定位技術(shù)的出 現(xiàn)，并結(jié)合其它導(dǎo)航系統(tǒng)，車載智能導(dǎo)航系統(tǒng)能利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)提供的位置、速度及時(shí)間 等信息，并配合高精度導(dǎo)航電子地圖的路線規(guī)劃能力，為用戶提高導(dǎo)航功能。幫助用戶準(zhǔn)確、 實(shí)時(shí)的在電子地圖上規(guī)劃行車路線，同時(shí)引導(dǎo)用戶按規(guī)劃的路線行駛，并到達(dá)目的地。
近年來，我國(guó)汽車行業(yè)一直呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)勢(shì)頭。國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心預(yù)測(cè)顯示，中國(guó)汽車 保有量將在2010年達(dá)到5669萬輛，2020年達(dá)到13103萬輛，容量巨大并發(fā)展迅速。
現(xiàn)代車輛導(dǎo)航將給汽車產(chǎn)業(yè)帶來什么呢？首先，它可以優(yōu)化交通效率。其次，衛(wèi)星導(dǎo)航再 結(jié)合上更新及時(shí)的電子地圖，可以讓司機(jī)能夠及時(shí)把握道路變化情況，避免憑經(jīng)驗(yàn)走的錯(cuò)誤 路線。此外，智能導(dǎo)航還會(huì)通過語(yǔ)音播報(bào)功能，告訴司機(jī)下一個(gè)轉(zhuǎn)彎路口、立交橋、禁轉(zhuǎn)方
向等，減少了交通違規(guī)的機(jī)率，從而也起到緩解擁堵的作用。
因此，車輛的智能導(dǎo)航被認(rèn)為是解決日趨惡化的城市交通問題的一條新途徑，而智能導(dǎo)
航通常需要借助全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)，該全球定位系統(tǒng)是一個(gè)中距 離圓型軌道衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它可以為地球表面絕大部分地區(qū)提供準(zhǔn)確的定位和高精度的時(shí)間 基準(zhǔn)。該系統(tǒng)是通過太空中的24顆GPS衛(wèi)星來完成的。
通過接收GPS衛(wèi)星信號(hào)最少需其中3顆衛(wèi)星，這樣就可以24小時(shí)不間斷地接收衛(wèi)星發(fā)送
的數(shù)據(jù)參數(shù)，并由此計(jì)算出物體的三維位置、三維方向以及運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。而車載GPS 導(dǎo)航儀通過這些計(jì)算結(jié)果，配合電子地圖數(shù)據(jù)，可以在駕駛時(shí)實(shí)現(xiàn)如下功能 *導(dǎo)航功能
使用者在車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)上任意標(biāo)注兩點(diǎn)后，導(dǎo)航系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前的位置，為 車主設(shè)計(jì)最佳路線。另外，它還有修改功能，假如用戶因?yàn)椴恍⌒腻e(cuò)過路口，沒有走車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)推薦的最佳線路，車輛位置偏離最佳線路軌跡200米以上，車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)根 據(jù)車輛所處的新位置，重新為用戶設(shè)計(jì)一條回到主航線路線，或是為用戶設(shè)計(jì)一條從性位置 到終點(diǎn)的最佳線路。
*轉(zhuǎn)向語(yǔ)音提示功能
車輛只要遇到前方路口或者轉(zhuǎn)彎，車載GPS語(yǔ)音系統(tǒng)提示用戶轉(zhuǎn)向等語(yǔ)音提示。這樣可 以避免車主走彎路。它能夠提供全程語(yǔ)音提示，駕車者無需觀察起顯示界面就能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航的 全過程，使得行車更加安全舒適
*定位功能
GPS通過接收衛(wèi)星信號(hào)，可以準(zhǔn)確地定出其所在的位置，位置誤差小于10米。如果機(jī)器 里帶地圖的話，就可以在地圖上相應(yīng)的位置用一個(gè)記號(hào)標(biāo)記出來。同時(shí)，GPS還可以取代傳 統(tǒng)的指南針，顯示方向，取代傳統(tǒng)的高度計(jì)，顯示海拔高度等信息。
通過GPS導(dǎo)航儀可以讓駕車者對(duì)行駛道路了如指掌，使得行車更加安全舒適。
但是，對(duì)于各人口過多的超級(jí)大都市，例如上海，其交通狀況隨著汽車數(shù)量的增加愈加擁 堵。現(xiàn)有的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)雖然能夠?yàn)轳{車者提供道路導(dǎo)航信息，在一定程度上通過降低無效 的道路交通流量來解決道路擁堵問題。但是在提供參考的導(dǎo)航線路時(shí)，未能考慮到實(shí)時(shí)道路 信息，不能很好地利用道路資源，合理分配流量。甚至在原有導(dǎo)航線路發(fā)生意外導(dǎo)致?lián)矶聲r(shí)， 不但不能及時(shí)修改原有導(dǎo)航線路，甚至將更多的車輛導(dǎo)航至擁堵道路。
而隨著第三代廣播技術(shù)，即數(shù)字音頻廣播(Digital Audio Broadcasting, DAB)的發(fā)展，其 不僅具備有數(shù)字信號(hào)傳輸抗噪聲、抗干擾、抗電波傳播衰落等優(yōu)點(diǎn)，而且可通過采用先進(jìn)的 數(shù)字技術(shù)一正交分頻多任務(wù)技術(shù)(OFDM)以極低的數(shù)據(jù)傳輸率及失真下傳送CD質(zhì)量的立體聲 節(jié)目，不僅可解決傳統(tǒng)模擬廣播接收不良及千擾問題，更能進(jìn)一步提供無障礙接收的數(shù)據(jù)服 務(wù)，且在一定范圍內(nèi)不易受多重路徑干擾影響，可保證固定、攜帶及移動(dòng)接收的高質(zhì)量。再 有，其采用透明數(shù)據(jù)通道(Transparent Data Channel, TDC)傳輸方式，該傳輸方式相比于 MOT和BWS,具有傳輸效率高，傳輸內(nèi)容靈活性高的特點(diǎn)，而且其不同于MOT和BWS通 過文件方式傳輸數(shù)據(jù)，TDC是通過串行數(shù)據(jù)流傳輸，用戶可以自定義幀結(jié)構(gòu)以滿足不同的需 要。
綜上所述，如何利用DAB技術(shù)將道路擁堵情況信息予以廣播，以幫助駕駛?cè)藛T及時(shí)了解 到道路的擁堵狀況實(shí)已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)課題
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)駕駛?cè)藛T及 時(shí)獲知道路狀況，有效避免擁堵路段，提高出行效率。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)至少包括用于根 據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間規(guī)則在相應(yīng)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別采集目標(biāo)車輛的位置和速度信息的目標(biāo)車輛位置信 息采集模塊、用于將所采集的各位置和速度信息予以傳輸?shù)膫鬏斈K、用于接收傳輸至的各 位置和速度信息，并并將所述各位置和速度信息進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換的信息轉(zhuǎn)換模塊、用于根據(jù)經(jīng) 過格式轉(zhuǎn)換后的所述各位置和速度信息推斷出所述目標(biāo)車輛所在道路的路況信息的路況信息
推斷模塊、用于將所述路況信息根據(jù)傳送協(xié)議專家組(Transport Protocol Experts Group, TPEG)協(xié)議進(jìn)行編碼,并將編碼后的信息通過數(shù)字音頻廣播(DAB)的透明數(shù)據(jù)通道(TDC)進(jìn) 行傳輸?shù)穆窙r信息編碼模塊、用于將經(jīng)過透明數(shù)據(jù)通道傳輸至的路況信息進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后予 以發(fā)射的數(shù)字音頻廣播信號(hào)發(fā)射模塊、設(shè)置在需要了解路況信息的車輛上，用于接收所述數(shù) 字音頻廣播信號(hào)發(fā)射模塊所發(fā)射的信號(hào)，并將其解碼以獲得相應(yīng)路況信息的數(shù)字音頻廣播信 號(hào)接收模塊。
其中，所述基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)還包括與所述數(shù)字音頻廣播信號(hào)接收模 塊相連接，用于根據(jù)所獲得的路況信息優(yōu)化車輛的行駛路線以使車輛避開擁堵路段的行使路 線優(yōu)化模塊，所述目標(biāo)車輛位置信息采集模塊包括用于對(duì)所述目標(biāo)車輛的位置進(jìn)行定位以 獲得所述目標(biāo)車輛的定位信息的全球定位系統(tǒng)單元、以及用于對(duì)所述定位信息進(jìn)行編碼的控 制單元，所述傳輸模塊為具有天線的GPRS模塊。
綜上所述，本實(shí)用新型的基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)通過對(duì)目標(biāo)車輛的位置分析 以獲得相應(yīng)路段的路況信息，并將其廣播后以使其他車輛駕駛?cè)藛T能及時(shí)了解各路況信息， 進(jìn)而能優(yōu)化行使路線，可有效避免擁堵路段，提高出行效率。


圖1為本實(shí)用新型的基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖l,本實(shí)用新型的基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)至少包括目標(biāo)車輛位置信 息采集模塊、傳輸模塊、信息轉(zhuǎn)換模塊、路況信息推斷模塊、路況信息編碼模塊、數(shù)字音頻 廣播信號(hào)發(fā)射模塊、數(shù)字音頻廣播信號(hào)接收模塊、以及行使路線優(yōu)化模塊。所述目標(biāo)車輛位置信息采集模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間規(guī)則在相應(yīng)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別采集目 標(biāo)車輛的位置和速度信息，其可包括用于對(duì)所述目標(biāo)車輛的位置進(jìn)行定位以獲得所述目標(biāo) 車輛的定位信息的全球定位系統(tǒng)(GPS)單元、和用于對(duì)所述定位信息進(jìn)行編碼的控制單元，
其中，所述目標(biāo)車輛可為出租車等，例如，對(duì)正在運(yùn)營(yíng)的出租車，其內(nèi)部設(shè)置的GPS單元在 鎖定衛(wèi)星的情況下，可以每秒一次的時(shí)間規(guī)則向控制單元發(fā)送GPS定位數(shù)據(jù)，控制單元對(duì)所 述定位數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。
所述傳輸模塊用于將所采集的各位置和速度信息予以傳輸，通常其可為具有天線的GPRS 模塊，所述GPRS模塊對(duì)于控制單元提供的編碼數(shù)據(jù)將以一定頻率(如每5秒一次)傳回所 述信息轉(zhuǎn)換模塊。
所述信息轉(zhuǎn)換模塊用于接收傳輸至的各位置和速度信息，并將所述各位置和速度信息進(jìn) 行格式轉(zhuǎn)換，通常轉(zhuǎn)換后的格式需能被所述路況信息推斷模塊識(shí)別。
所述路況信息推斷模塊用于根據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后的所述各位置和速度信息推斷出所述目 標(biāo)車輛所在道路的路況信息，例如，當(dāng)車速為正常車速的0-10%時(shí)，則推斷出目標(biāo)車輛所在 的道路的路況為'交通停滯'；當(dāng)車速為正常車速的10-25%時(shí)，則推斷出目標(biāo)車輛所在的道 路的路況為'車輛排長(zhǎng)龍'；當(dāng)車速為正常車速的25-75%時(shí)，則推斷出目標(biāo)車輛所在的道 路的路況為'車輛行駛緩慢，；當(dāng)車速為正常車速的75-90%時(shí)，則推斷出目標(biāo)車輛所在的 道路的路況為'車流量大'。再者，所述路況信息推斷模塊可將推斷出的路況信息存儲(chǔ)在數(shù) 據(jù)庫(kù)中，并通過XML-RPC協(xié)議提供至Web Service以供外部訪問，相比較Web Service的 XML-RPC協(xié)議以及SOAP協(xié)議，XML-RPC是一個(gè)簡(jiǎn)單的輕量級(jí)消息傳遞協(xié)議，可支持基于 XML的跨異類平臺(tái)的通信，可以說是一個(gè)精簡(jiǎn)版的SOAP協(xié)議，有易于理解和開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)。
所述路況信息編碼模塊用于將所述路況信息根據(jù)TPEG協(xié)議進(jìn)行編碼，并將編碼后的信息 通過透明數(shù)據(jù)通道進(jìn)行傳輸，即所述路況信息編碼模塊通過XML-RPC協(xié)議從所述路況信息 推斷模塊取得實(shí)時(shí)路況信息再將其編碼成信號(hào)群組傳輸接口 (ETI)流，其包含了由RadioScape 公司提供的復(fù)用器，所述實(shí)時(shí)路況信息通過TDC方式進(jìn)入所述復(fù)用器，相比于MOT、 BWS， TDC具有靈活性高，通信效率高的優(yōu)點(diǎn)。由于數(shù)據(jù)是透明傳輸?shù)模恍枰獙?duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行 封包解包操作，相比MOT提高了 15% 20%的通信效率，也減輕了發(fā)送端和接收端的處理負(fù) 擔(dān)。由于它具有很高的靈活性，可以根據(jù)自行需要制定通信協(xié)議。
所述數(shù)字音頻廣播信號(hào)(MB)發(fā)射模塊用于將經(jīng)過透明數(shù)據(jù)通道傳輸至的路況信息進(jìn)行 數(shù)字調(diào)制后予以發(fā)射。
所述數(shù)字音頻廣播信號(hào)接收模塊設(shè)置在需要了解路況信息的車輛上，用于接收所述數(shù)字音頻廣播信號(hào)發(fā)射模塊所發(fā)射的信號(hào)，并將其解碼以獲得相應(yīng)路況信息，其可由DAB接收單 元和車輛導(dǎo)航單元組成，DAB接收單元接收DAB信號(hào)后，從TDC通道中取出數(shù)據(jù)，并根據(jù) 通信協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)等一系列操作后，將收到的道路信息發(fā)送給車輛導(dǎo)航單元，車輛導(dǎo) 航單元收到路況信息后，將路況信息感性地在顯示屏上標(biāo)識(shí)出來。
所述行使路線優(yōu)化模塊與所述數(shù)字音頻廣播信號(hào)接收模塊相連接，用于根據(jù)所獲得的路 況信息優(yōu)化車輛的行駛路線以使車輛避開擁堵路段，其優(yōu)化算法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉， 在此不再贅述。
綜上所述，本實(shí)用新型的基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)在原有GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ) 上，通過DAB技術(shù)，利用TDC通道實(shí)時(shí)發(fā)布道路情況。而GPS導(dǎo)航儀通過附加的DAB接 收芯片，將接收到的實(shí)時(shí)路況信息通過不同的顏色顯示映射到電子地圖上，使駕駛者能夠感 性地了解到道路的擁堵狀況。甚至GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)還可以根據(jù)道路擁堵情況實(shí)時(shí)調(diào)整優(yōu)化 行駛路線，既可以減少路程花費(fèi)時(shí)間，還可以幫助交通管理部門調(diào)整交通流量。同時(shí)此項(xiàng)目 也是ITS系統(tǒng)的一部分。
權(quán)利要求1.一種基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于包括目標(biāo)車輛位置信息采集模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)間規(guī)則在相應(yīng)多個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別采集目標(biāo)車輛的位置和速度信息；傳輸模塊，用于將所采集的各位置和速度信息予以傳輸；信息轉(zhuǎn)換模塊，用于接收傳輸至的各位置和速度信息，并將所述各位置和速度信息進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換；路況信息推斷模塊，用于根據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后的所述各位置和速度信息推斷出所述目標(biāo)車輛所在道路的路況信息；路況信息編碼模塊，用于將所述路況信息根據(jù)傳送協(xié)議專家組協(xié)議進(jìn)行編碼，并將編碼后的信息通過數(shù)字音頻廣播的透明數(shù)據(jù)通道進(jìn)行傳輸；數(shù)字音頻廣播信號(hào)發(fā)射模塊，用于將經(jīng)過透明數(shù)據(jù)通道傳輸至的路況信息進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后予以發(fā)射；數(shù)字音頻廣播信號(hào)接收模塊，設(shè)置在需要了解路況信息的車輛上，用于接收所述數(shù)字音頻廣播信號(hào)發(fā)射模塊所發(fā)射的信號(hào)，并將其解碼以獲得相應(yīng)路況信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于還包括行使路線優(yōu)化模塊，與所述數(shù)字音頻廣播信號(hào)接收模塊相連接，用于根據(jù)所獲得的路況信息 優(yōu)化車輛的行駛路線以使車輛避開擁堵路段。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)車輛位 置信息采集模塊包括全球定位系統(tǒng)單元，用于對(duì)所述目標(biāo)車輛的位置進(jìn)行定位以獲得所述目標(biāo)車輛的定位信息；控制單元，用于對(duì)所述定位信息進(jìn)行編碼。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，其特征在于所述傳輸模塊為 具有天線的GPRS模塊。
專利摘要一種基于數(shù)字音頻廣播的交通誘導(dǎo)系統(tǒng)，其通過目標(biāo)車輛位置信息采集模塊采集相應(yīng)位置和速度信息，并由傳輸模塊將所述位置和速度信息予以傳送，再由信息轉(zhuǎn)換模塊接收所述位置和速度信息并將其進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，然后路況信息推斷模塊根據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后的所述各位置和速度信息推斷出所述目標(biāo)車輛所在道路的路況信息，再由路況信息編碼模塊將所述路況信息根據(jù)TPEG協(xié)議進(jìn)行編碼，并將編碼后的信息通過DAB的TDC進(jìn)行傳輸，接著由DAB發(fā)射模塊將所述路況信息予以廣播，最后由設(shè)置在各車輛上的DAB接收模塊實(shí)時(shí)接收所述路況信息，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)車輛的駕駛?cè)藛T及時(shí)了解路況信息的功能，以使其可根據(jù)路況信息選擇不同行駛路線，提高出行效率。
文檔編號(hào)G08G1/00GK201060553SQ20072006876
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者樓劍欽, 強(qiáng) 湯 申請(qǐng)人:上海東方明珠傳輸有限公司