CN102054354B - 一种半自动地采集和更新电子地图的方法 - Google Patents

Abstract

一种半自动地采集和更新电子地图的方法，涉及电子地图的制作和发布技术领域。本发明应用物联网技术，通过在现实世界中引入电子道路名线牌、电子兴趣点牌及电子交通指示点牌，彻底改变了电子地图的传统开发制作方式，实现电子地图中道路信息、门牌号和兴趣点的全自动或半自动的采集和更新，从而避免了大量的人工现场采集和人工后期处理工作，节省了大量资源，保护了环境，提高了电子地图的开发效率、实时性及正确率；降低了电子地图的开发成本。另外，由于避免了大量的人工驾车现场采集，从而减少了对环境的污染和压力。

Description

一种半自动地采集和更新电子地图的方法

技术领域

本发明涉及电子地图的制作和发布技术领域。

背景技术

电子地图在汽车导航、基于位置的服务（LBS）、地理信息系统、因特网应用、Telematics等领域有着广泛的应用。电子地图的开发在设计方面体现知识密集的特点，而在制作方面体现劳动密集的特点：其制作很大程度上依靠人工的现场采集和大量的人工后期处理工作，因而耗时长，成本高，更新周期长，现时性较差，易出错。

目前，许多道路沿线已经或即将安装各种传感器（如道路拥堵、温度、速度等）。这些信息（除道路拥堵信息外）还没有有效地与电子地图进行融合，供广大消费者单独使用。

发明内容

本发明目的在于发明一种无须人工现场采集信息、出错率低，能及时收集信息的半自动地采集和更新电子地图的方法。

本发明通过在某地区的现场布设电子道路名线牌、电子兴趣点牌、电子交通指示点牌，来获取该地区中道路信息、交通指示牌信息、门牌号及兴趣点信息，并将这些信息通过通讯模块上传到网络端的中央服务器上，从而形成该地区的电子地图；所述道路信息包括形状、位置、名称等；所述兴趣点为各种设施，其信息包括名称、位置、地址、电话等；所述方法的特征在于：

所述网络端的中央服务器还与一操控器通过有线或无线的方式相连接；

所述网络端的通讯模块具有通过各有关通讯模块接收来自所述地区现场布设的电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌的信息的功能，各电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌具有通过各有关通讯模块接收来自操控器或中央服务器的指令的功能；

所述方法包括在所述地区沿各路段布设传感器，用于获取所述路段的各种有关静态或动态信息，如形状、位置、拥堵、修路，温度、封冰等；每个传感器拥有其唯一ID，具有信息探测、定位和通讯功能；传感器用于探测该传感器所在位置的静态或动态信息；定位功能可以是用卫星定位或其它的定位方式来实现；每个传感器可以隶属于一个或多个电子兴趣点牌或电子道路名线牌，从而建立它们的拓扑关联关系，其通讯功能用于与其有关联关系的电子兴趣点牌、电子道路名线牌或网络端的中央服务器进行数据通讯；

所述方法包括在所述地区各道路路段布设电子道路名线牌，所述电子道路名线牌具有获取、存贮及发布其定义路段的各种有关静态或动态信息的功能，它由包括有定位模块的信息获取模块、通讯模块、信息存储模块和显示模块组成；信息获取模块具有获取定义路段的静态或动态信息的功能，如道路路段名称、道路等级或分类，道路宽度，车道数，道路坡度，高架路层，桥梁/隧道路段，收费（量），单行线，可通行车辆类别和时间，道路的拥堵情况，路面材料，路面动态信息（修路，温度，封冰）等；定位模块具有获取所述路段的形状、位置、该线牌的点位以及与路段的拓扑关系（如位于路段的左侧还是右侧）的功能；信息存储模块具有存储上述获取的信息的功能；显示模块具有显示信息存储模块中信息的功能；通讯模块具有与其周围的移动用户或设备（如装载在车辆中的导航仪或行人手持的移动电话）进行无线通讯的功能；所述电子道路名线牌还与与其有关联关系的电子兴趣点牌、中央服务器进行无线或有线的通讯，以达到信息和数据交换的功能；

所述方法包括在所述地区各设施处分别布设电子兴趣点牌，各电子兴趣点牌具有获取、存贮及发布其定义点位的各种有关静态或动态信息的功能；所述电子兴趣点牌由包括定位模块的信息获取模块、通讯模块、信息存储模块和显示模块组成；电子兴趣点牌可隶属于某个电子道路名线牌，亦可隶属于某个或多个其他电子兴趣点牌；信息获取模块具有获取其定义点位的静态或动态信息的功能，如道路名、门牌号、与有关道路及兴趣点的拓扑关系、本兴趣点的名称、类别、电话号码、开关门时间、经营内容及价格、设计容量及实际负荷、促销打折信息等；定位模块具有获取其定义点位的显示和引导位置信息功能；信息存储模块具有存储信息获取模块和定位模块获取的信息的功能；显示模块具有显示信息存储模块中的信息的功能；通讯模块具有与其周围的移动用户或设备（如装载在车辆中的导航仪或行人手持的移动电话）进行无线通讯的功能；所述电子兴趣点牌与与其有拓扑关联关系的电子道路名线牌和电子兴趣点牌、以及与中央服务器进行无线或有线的通讯，以达到信息和数据交换的功能；

所述方法包括对所述地区的交通指示牌（如方向指示牌、限速、警示牌等）做类同于电子兴趣点牌的处理，设立电子交通指示点牌；

所述各电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌分别具有唯一的ID；

所述各电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌获取的各种信息可以自动实时地，或根据周围的移动用户或设备的请求，上传到其周围的感兴趣的移动用户或设备上，供其进行数据更新和融合、信息查询、导航等之用。这些移动用户或设备例如可是车载导航仪或移动电话。

所述各电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌的内容变更或删除可在网络端进行而不必在现场进行：通过操控器和/或中央服务器向各有关电子道路名线牌、电子兴趣点牌或电子交通指示点牌发出指令修改或删除其信息存储模块中的内容，这时中央服务器上的对应内容亦自动会相应的调整。

所述各电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌的删除可在网络端的中央服务器上进行而不必在现场进行：通过操控器删除中央服务器上对应的电子道路名线牌、电子兴趣点牌或电子交通指示点牌的数据，同时通过操控器和/或中央服务器向各有关电子道路名线牌、电子兴趣点牌或电子交通指示点牌发出关闭指令关闭它们。

已关闭的所述电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌可通过操控器和/或中央服务器向各有关电子道路名线牌、电子兴趣点牌或电子交通指示点牌发出激活的指令来重新启用它们，同时通过操控器恢复中央服务器上对应的电子道路名线牌、电子兴趣点牌或电子交通指示点牌的数据。

本发明特点是：

1、引入电子道路名线牌的概念：用电子道路名线牌取代传统的道路名牌，该线牌负责获取、存贮及发布其定义路段的各种有关静态或动态信息，它由信息获取模块（包括定位模块）、通讯模块、信息存储模块和显示模块组成。信息获取模块负责获取定义路段的各种有关静态或动态信息，如道路路段名称、道路等级或分类，道路宽度，车道数，道路坡度，高架路层，桥梁/隧道路段，收费（量），单行线，可通行车辆类别和时间，道路的拥堵情况，路面材料，路面动态信息（修路，温度，封冰）等。定位模块用于获取该路段的形状、位置、该线牌的点位以及与路段的拓扑关系（位于路段的左侧还是右侧）。上述的路段的各种有关信息可通过沿路段布设的、与该线牌相关联的、对应的传感器获得。信息存储模块存储上述获取的信息。显示模块用于显示信息存储模块中的信息。通讯模块用于与其周围的移动设备（如装载在车辆中或行人手持）进行无线通讯；另外它还与其相关联的电子兴趣点牌、网络端的中央服务器进行无线或有线的通讯，以达到信息和数据交换的目的。

2、引入电子兴趣点牌的概念：用电子兴趣点牌取代传统的门牌及设施招牌或水牌，该兴趣点牌负责获取、存贮及发布其定义点位（如该牌所在点位）的各种有关静态或动态信息，它由信息获取模块（包括定位模块）、通讯模块、信息存储模块和显示模块组成。电子兴趣点牌隶属于某个电子道路名线牌，亦可隶属于某个或多个其他电子兴趣点牌。信息获取模块负责获取其定义点位的各种有关静态或动态信息，如道路名、门牌号、与有关道路及兴趣点的拓扑关系、本兴趣点的名称、类别、电话号码、开关门时间、经营内容及价格、设计容量及实际负荷、促销打折信息等。定位模块用于获取其定义点位的显示和引导位置等信息。上述的兴趣点的各种有关信息可通过在该点布设的对应的传感器或人工输入获得。信息存储模块存储上述获取的信息；显示模块用于显示信息存储模块中的信息。通讯模块用于与其周围的移动设备（如装载在车辆中 或行人手持）进行无线通讯；另外它还与其相关联的的电子道路名线牌及电子兴趣点牌、网络端的中央服务器进行无线或有线的通讯，以达到信息和数据交换的目的。

3、引入用电子交通指示点牌取代传统的交通指示牌：将交通指示牌（如方向指示牌、限速、警示牌等）类似于电子兴趣点牌制作成相应的电子交通指示点牌。

4、每个电子道路名线牌、电子兴趣点牌、电子交通指示点牌具有唯一ID。 一个ID有2个部分组成： 第一部分表示类别（道路名线牌、兴趣点牌、方向指示牌等），第二部分为顺序编号。

5、所有电子道路名线牌、电子兴趣点牌以及各种电子交通指示点牌形成一个互有关系的电子交通牌网络。

6、上述的电子交通牌网络可与其周围的移动设备（如装载在车辆中或行人手持）进行无线通讯；另外它还可与中央服务器进行无线或有线的通讯，以达到信息和数据交换的目的，直接服务于用户。

7、电子道路名线牌、电子兴趣点牌及电子交通指示点牌可直接给感兴趣的终端用户提供需要的信息。

综上，本发明应用物联网技术，通过在现实世界中引入电子道路名线牌、电子兴趣点牌及电子交通指示点牌，彻底改变了电子地图的传统开发制作方式，实现电子地图中道路信息（形状、位置、名称等）、门牌号和兴趣点的全自动或半自动的采集和更新，从而避免了大量的人工现场采集和人工后期处理工作，节省了大量资源，保护了环境，提高了电子地图的开发效率、实时性及正确率；降低了电子地图的开发成本。另外，由于避免了大量的人工驾车现场采集，从而减少了对环境的污染和压力。

另外，本发明所述中央服务器还连接一信息整合和编译的模块，该模块通过一个整合、编译过程将所述地区的在中央服务器上的电子地图与附加的其它有关静态或动态信息进行融合、补充，对其结果进行加工整理、格式变换，生成特定应用（如汽车导航、基于位置的服务、地理信息系统、因特网应用）所需要的数据，供有关行业的客户在线或离线使用。

附图说明

图1为本发明的工作原理图。

具体实施方式

如图1所示，1为电子兴趣点牌P1（如餐馆），2为电子兴趣点牌P2（如小区）、3为隶属于电子兴趣点牌P2的电子兴趣点牌P3（如建筑物点门牌），电子兴趣点牌P1、P2和P3分别隶属于电子道路名线牌6或7。4为电子兴趣点牌P4（如大厦），它不隶属于任何电子道路名线牌， 即它不会有地址信息。5为电子兴趣点牌P5（如酒店），它隶属于电子道路名线牌8 ，9为电子方向指示牌，10为位于网络端的中央服务器，它可通过通讯模块12与电子兴趣点牌、电子道路名线牌、电子方向指示牌及沿路段布设的传感器进行无线或有线的双向数据通讯。

11为操控器，操控器11亦可位于网络中，通过操控界面对中央服务器10进行操控。

S1～S4为沿路段布设的各种静态或动态信息传感器，用于获取该路段的各种有关静态或动态（如形状、位置、拥堵、修路，温度、封冰等）信息。每个传感器分别拥有唯一的ID，用于探测该传感器所在位置一个或多个静态或动态信息，每个传感器分别具有定位（如卫星定位）和通讯功能。传感器S1～S4可以隶属于一个或多个电子兴趣点牌或电子道路名线牌。通讯功能用于和其所关联的电子兴趣点牌或电子道路名线牌以及中央服务器进行数据通讯。

在每条路段的起点和终点或其中某处各安装一具有唯一ID的电子道路名线牌。在安装时注意：

1、对该路段的形状、位置及与线牌的拓扑关系进行测量并存放到其定位模块中。每当该路段的形状、位置发生变化时（如由于修路）就要重复这项工作。另外一种获取路段形状、位置及与线牌的拓扑关系的方法是由定位模块通过沿路段布设的形状位置传感器来实时获得。

2、对其道路名、道路等级或分类进行设置并存放到其信息获取模块中。这些信息亦可在该道路名线牌安装后通过操控界面及中央服务器来设置或修改。

3、采集该路段的其它有关静态或动态信息如道路宽度，车道数，道路坡度，高架路层，桥梁/隧道路段，收费（量），单行线，可通行车辆类别和时间，道路的拥堵情况，路面材料，路面动态信息（修路，温度，封冰）等，并存放到其信息获取模块中。另外一种获取这些信息的方法是由信息获取模块通过沿路段布设的对应的传感器来实时获得。

另外，定位模块会自动实时地确定该道路名线牌的位置。

以上获取的该电子道路名线牌的各种信息会自动、实时地（或根据中央服务器/周围的移动设备的请求）上传到中央服务器上和其周围的感兴趣的移动设备。

电子道路名线牌的内容的变更或删除可在网络端进行而不必在现场进行：通过操控器和/或中央服务器向有关电子道路名线牌发出指令修改或删除其信息存储模块中的内容，这时中央服务器上的对应内容亦自动会相应的调整。

电子道路名线牌的删除可在网络端的中央服务器上进行而不必在现场进行：通过操控器删除中央服务器上对应的电子道路名线牌的数据，同时通过操控器和/或中央服务器向有关电子道路名线牌发出关闭指令关闭它。

已关闭的电子道路名线牌的重新启用可在网络端的中央服务器上进行而不必在现场进行：通过操控器和/或中央服务器向有关电子道路名线牌发出激活指令重新启用它，同时通过操控器恢复中央服务器上对应的电子道路名线牌的数据。

在每个兴趣点处各安装一具有唯一ID的电子兴趣点牌。在安装时注意：

1、若其隶属于某个电子道路名线牌，由信息获取模块从该电子道路名线牌获取道路名并对其门牌号进行设置（由此获得该兴趣点的地址）并存放到信息获取模块中。门牌号的设置亦可在该电子兴趣点牌安装后通过操控界面及中央服务器来设置或修改。

2、对其名称、等级或分类进行设置并存放到其信息获取模块中。这些信息亦可在该电子兴趣点牌安装后通过操控界面及中央服务器来设置或修改。

3、若该兴趣点牌隶属于某个电子道路名线牌，则可由电子道路名线牌与该道路的拓扑关系推断出此兴趣点牌与该道路的拓扑关系。否则对其与该道路的拓扑关系进行设置并存放到其信息获取模块中。此信息亦可在该电子兴趣点牌安装后通过操控界面及中央服务器来设置或修改。

4、若该兴趣点隶属于某个或多个其他兴趣点，则对这种隶属关系进行设置并存放到其信息获取模块中。此信息亦可在该电子兴趣点牌安装后通过操控界面及中央服务器来设置或修改。

5、采集该兴趣点的其它有关静态或动态信息如电话号码、开关门时间、经营内容及价格、设计容量及实际负荷、促销打折信息等，并存放到其信息获取模块中。另外一种获取这些信息的方法是由信息获取模块通过对应的传感器来实时获得。

另外，定位模块会自动实时地获取其定义点位的显示和引导位置等信息。

以上获取的该电子兴趣点牌的各种信息会自动实时的（或根据中央服务器/周围的移动设备的请求）上传到中央服务器上和其周围的感兴趣的移动设备。

电子兴趣点牌的内容（名称、电话号码、开关门时间、经营内容及价格、设计容量、等级或分类等静态信息）的变更或删除可在网络端进行而不必在现场进行：通过操控器和/或中央服务器向有关电子兴趣点牌发出指令修改或删除其信息存储模块中的内容，这时中央服务器上的对应内容亦自动会相应的调整。

电子兴趣点牌的删除可在网络端的中央服务器上进行而不必在现场进行：通过操控器删除中央服务器上对应的电子兴趣点牌的数据，同时通过操控器和/或中央服务器向有关电子兴趣点牌发出关闭指令关闭它。

已关闭的电子兴趣点牌的重新启用可在网络端的中央服务器上进行而不必在现场进行：通过操控器和/或中央服务器向有关电子兴趣点牌发出激活指令重新启用它，同时通过操控器恢复中央服务器上对应的电子兴趣点牌的数据。

电子交通指示点牌可类似于电子兴趣点牌进行安装设置，并获取和传送相应的信息。

电子交通指示点牌的内容变更和删除、以及关闭和再激活可类似地在中央服务器端进行而不必在现场进行。

中央服务器10上获得的来自于电子道路名线牌、电子兴趣点牌、电子交通指示点牌的数据构成其覆盖地区的电子地图。该电子地图还可通过一个整合、编译过程融合其它有关静态或动态信息，从而获得一个高完整性、高现时性、高正确率、高动态率的电子地图， 供有关行业的客户（如汽车导航、基于位置的服务、地理信息系统、因特网应用）在线或离线使用。

中央服务器10还连接一信息整合和编译的模块13。中央服务器10上的电子地图数据可结合其它有关静态或动态信息14经整合、编译过程13后导出整合后的应用数据15。

Claims (6)

1.一种半自动地采集和更新电子地图的方法，通过在某地区的现场布设电子道路名线牌、电子兴趣点牌、电子交通指示点牌，来获取该地区中道路信息、交通指示牌信息、门牌号及兴趣点信息，并将这些信息通过通讯模块上传到网络端的中央服务器上，从而形成该地区的电子地图；其特征在于：

所述网络端的中央服务器还与一操控器通过有线或无线的方式相连接；

所述网络端的通讯模块具有通过各有关通讯模块接收来自电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌的信息的功能，各电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌具有通过各有关通讯模块接收来自操控器或中央服务器的指令的功能；

所述方法包括在所述地区沿各路段布设传感器，用于获取所在位置的静态或动态信息；每个传感器拥有其唯一ID，每个传感器具有信息探测、定位和通讯功能；每个传感器隶属于至少一个电子兴趣点牌或电子道路名线牌，并与所隶属的电子兴趣点牌或电子道路名线牌建立拓扑关联关系，传感器的通讯功能用于与其有关联关系的电子兴趣点牌、电子道路名线牌或网络端的中央服务器进行数据通讯；

所述电子道路名线牌具有获取、存贮及发布其定义路段的有关静态或动态信息的功能，所述电子道路名线牌由包括有定位模块的信息获取模块、通讯模块、信息存储模块和显示模块组成；信息获取模块具有获取定义路段的静态或动态信息的功能；定位模块具有获取所述路段的形状、位置、电子道路名线牌的点位以及与路段的拓扑关系的功能；信息存储模块具有存储上述获取的信息的功能；显示模块具有显示信息存储模块中信息的功能；通讯模块具有与其周围的移动用户或设备进行无线通讯的功能；上述的各路段的各种有关信息可通过沿路段布设的、相关联的、对应的传感器获得；所述电子道路名线牌还和与其有关联关系的电子兴趣点牌、中央服务器进行无线或有线的通讯，以达到信息和数据交换的功能；

所述方法包括在所述地区各设施处分别布设电子兴趣点牌，各电子兴趣点牌具有获取、存贮及发布其定义点位的有关静态或动态信息的功能，所述电子兴趣点牌由包括定位模块的信息获取模块、通讯模块、信息存储模块和显示模块组成；电子兴趣点牌隶属于电子道路名线牌或电子兴趣点牌中的至少一个；信息获取模块具有获取其定义点位的静态或动态信息的功能；定位模块具有获取其定义点位的显示和引导位置信息的功能；信息存储模块具有存储信息获取模块和定位模块获取的信息的功能；显示模块具有显示信息存储模块中的信息的功能；通讯模块具有与其周围的移动用户或设备进行无线通讯的功能；所述电子兴趣点牌具有和其有拓扑关联关系的电子道路名线牌和电子兴趣点牌、以及与中央服务器进行无线或有线的通讯，以达到信息和数据交换的功能；

所述方法包括对所述地区的交通指示牌做类同于电子兴趣点牌的处理，设立电子交通指示点牌；

所述各电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌分别具有唯一的ID；

所述各电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌获取的各种信息可以自动实时地，或根据周围的移动用户或设备的请求，上传到其周围的感兴趣的移动用户或设备上。

2.根据权利要求1所述半自动地采集和更新电子地图的方法，其特征在于通过操控器和/或中央服务器向各有关电子道路名线牌、电子兴趣点牌或电子交通指示点牌发出指令修改或删除各电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌的信息存储模块中的内容。

3.根据权利要求1所述半自动地采集和更新电子地图的方法，其特征在于通过操控器删除中央服务器上对应的电子道路名线牌、电子兴趣点牌或电子交通指示点牌的数据，同时通过操控器和/或中央服务器，关闭各有关电子道路名线牌、电子兴趣点牌或电子交通指示点牌。

4.根据权利要求1所述半自动地采集和更新电子地图的方法，其特征在于已关闭的所述电子道路名线牌、电子兴趣点牌和电子交通指示点牌通过操控器和/或中央服务器向各有关电子道路名线牌、电子兴趣点牌或电子交通指示点牌发出激活的指令来重新启用。

5.根据权利要求1所述半自动地采集和更新电子地图的方法，其特征在于所述中央服务器还连接有信息整合及编译模块，所述信息整合及编译模块通过一个整合、编译过程将所述地区的在中央服务器上的电子地图与其它有关静态或动态信息进行融合、补充，并对融合、补充后的结果进行加工整理、格式变换，生成特定应用所需要的数据。

6.根据权利要求1所述半自动地采集和更新电子地图的方法，其特征在于所述移动用户或设备为车载导航仪或移动电话。

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