CN104977018B - 车载导航设备和移动设备及其导航方法、导航系统 - Google Patents
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Abstract
一种车载导航设备和移动设备及其导航方法、导航系统，所述车载导航设备的导航方法包括：通过车载导航设备与移动设备之间建立的通信链路，接收所述移动设备传送的导航图片；所述导航图片由所述移动设备的导航装置生成并绘制于所述导航装置的画布上，再从所述画布获取并由所述移动设备的通信模块向所述车载导航设备传送；显示接收的所述导航图片以实现所述车载导航设备的导航。本发明技术方案能够在移动设备锁屏状态或后台工作的情况下实现车载导航设备的导航，这样既能够避免现有技术中移动设备的耗电问题，又能够解决强制横屏以及iPhone手机的权限问题。
Description
技术领域
本发明涉及导航技术领域，尤其涉及一种车载导航设备和移动设备及其导航方法、导航系统。
背景技术
车载导航，顾名思义就是在汽车内，向用户提供地图数据并指引驾驶员向正确的道路驾驶，并兼备多媒体信息的车内智能设备。
传统的车载导航本身具有本地导航，地图数据全部存放在本地SD卡中；随着时代的发展，用户对导航的要求越来越高，例如需要路口放大图，3D导航图等，动辄就需要4G以上的SD卡保存地图。
由于是本地导航，更新非常不便且更新慢，不但每次更新需要花费不小的金钱以外，还得必须到代理商处进行更新。
而互联网导航则完全能够克服了本地导航的缺点，由于导航软件运行在智能手机上，而智能手机上网便捷，具有地图更新及时，更新方便，地图数据完全免费，POI点内容丰富等优点。
通过建立车载导航与智能手机的通信链路，在车载导航上显示智能手机的地图画面，在不添加新的硬件的基础上，传统的车载系统瞬间变成了用户熟悉的画面，海量的应用程序，免费互联网导航等。
将智能手机的屏幕通过Mirror Link的方式，投射到车载导航的屏幕上，用户只需要操作车载导航的屏幕，就可以控制智能手机上的每一个App。
这样的系统部署非常简单，对于android智能手机，如果采用USB链接方式，则将智能手机插入到车载导航设备时，车载智能导航设备会自动的往手机上安装一个必备的软件；如果采用无线链接方式，则用户需要自己简单的从网络上下载这个软件并安装。
车载导航采用MirrorLink技术实现画面同步，MirrorLink就是映射技术，手机上显示什么，车载导航上也显示什么，完全不用修改。它先从Android系统的底层服务SurfaceFlinger中取得当前屏幕的显示；如果SurfaceFlinger中的设备缓冲是黑屏，那MirrorLink结果也是黑屏，所以当手机锁屏以后，MirrorLink映射的结果就是车载导航的屏幕上也显示黑屏；同理，如果当前手机是横屏显示，车载导航屏幕上显示的也是横屏，如果是竖屏，那车载导航显示的也是竖屏。
采用这种方案，车载导航虽然能够利用智能手机上互联网导航，但存在以下缺陷：
(1)使用智能手机上的导航时，智能手机工作在非锁屏状态下，智能手机上的GPS模块、计算路径引擎、绘图引擎、屏幕显示系统同时工作，因此智能手机电池消耗是非常的大；如果长时间的使用，用户的直接体验是智能手机发烫、由于发热导致死机或者电池电量不足导致关机等等；另外，如果采用USB链接方式时，车载导航虽然可以为智能手机充电，但是智能手机电量显示却是越充越少，给用户的出行带来很大的不便；
(2)由于访问底层服务SurfaceFlinger，因而存在权限问题，导致无法支持iPhone手机；
(3)智能手机的显示有横屏和竖屏，由于目前车载导航屏幕的分辨率比手机分辨率要小很多；在适配智能手机和车载导航的显示时，由于车载导航的显示屏不能像智能手机那样随意改变方向，通常会将竖屏状态下的智能手机屏幕在车机屏幕上也竖屏显示，这样的结果是车载导航显示的图片非常模糊，无法浏览阅读，而车载导航的显示屏上还有大片的显示区域没有使用；为了解决智能手机竖屏带来的问题，通过手机端的软件将手机强制横屏；这样由于车载导航的显示屏与智能手机屏幕的长宽比例基本一致，车载导航的显示屏完全占满，可浏览阅读性大大的提高；Android系统是开放的，其源代码可以从Google官网上下载，设备厂商可以在遵循Google开源协议的基础上自由定制；所以强制智能手机横屏，会导致有些深度定制的智能手机横屏后显示错乱、图标重叠等，此时不管智能手机上，还是车载导航上，都完全无法操作智能手机，这种状态下无法继续使用智能手机的导航。
因此本领域技术人员致力于提供一种车载导航系统，既能够利用智能手机上互联网导航，又能够避免上述耗电、权限以及强制横屏的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种车载导航设备，使用智能手机上的导航，智能手机上的导航能够在智能手机处于锁屏状态下工作，既能够避免上述耗电问题，又能够解决强制横屏以及iPhone手机的权限问题。
本发明提供的方案中，并不是从Android系统的底层服务SurfaceFlinger中取得智能手机当前屏幕的显示，映射到车载导航的显示屏中，具体是由智能手机上的导航应用生成一帧导航图片，然后渲染到画布(Canvas)，再把这幅画布传送到SurfaceFlinger服务，导航程序处理这帧导航图片就完成了；而是如果此时智能手机与车载导航系统存在通信链接，导航应用直接从所述画布将导航图片传送给车载导航系统，而与SurfaceFlinger服务无关；这就从根本上保证了不管智能手机是否锁屏、智能手机是否休眠、是否屏幕保护、是否横屏、是否竖屏，车载导航系统始终都能获得正常导航的图片。
另外，由于不从底层服务SurfaceFlinger中取得智能手机当前屏幕的显示，也就不存在权限问题，能够支持iPhone手机。
本发明技术方案提供一种车载导航设备的导航方法，包括：
通过车载导航设备与移动设备之间建立的通信链路，接收所述移动设备传送的导航图片；所述导航图片由所述移动设备的导航装置生成并绘制于所述导航装置的画布上，再从所述画布获取并由所述移动设备的通信模块向所述车载导航设备传送；
显示接收的所述导航图片以实现所述车载导航设备的导航。
本发明技术方案还提供一种移动设备的导航方法，包括：
由所述移动设备的导航装置生成导航图片，并将所述导航图片绘制在所述导航装置的画布上；
若存在所述移动设备与车载导航设备之间的通信链路，则从所述画布获取导航图片，并由所述移动设备的通信模块通过所述通信链路将导航图片传送到所述车载导航设备，以所述车载导航设备的显示模块显示所述导航图片。
由于移动设备导航应用直接将导航图片传送到车载导航设备，而不是取得智能手机当前屏幕的显示，因此导航图片与移动设备当前的屏幕显示无关，也就是当前的屏幕是否是黑屏，是横屏还是竖屏，都不会影响导航图片，因此移动设备导航应用能够在移动设备锁屏状态下工作，这样既能够避免现有技术中移动设备的耗电问题，又能够解决强制横屏以及iPhone手机的权限问题。
可选的，所述移动设备处在锁屏状态或者所述移动设备的导航装置在后台运行。
处于锁屏状态时，即使将导航图片显示到移动设备的屏幕上，用户也看不到，因此不需要将导航图片显示到移动设备的屏幕上，既减少了CPU的操作，又节省了不必要的电能消耗。
可选的，所述移动设备的导航方法还包括：若所述移动设备处于非锁屏状态或者所述移动设备的导航装置在前台运行，则将绘制于所述画布上的导航图片发送至所述移动设备的操作系统的SurfaceFlinger服务中，再将从所述SurfaceFlinger服务获取的导航图片映射到所述移动设备的显示模块进行显示。
可选的，由所述移动设备的导航装置生成导航图片包括：
每隔设定的时间获取定位信息，所述定位信息包括经度、纬度、高度以及速度；
根据定位信息计算移动设备当前的位置，与地图数据库匹配，得到移动设备当前在地图上所处的位置；
生成导航信息，利用反向地理编码将移动设备当前在地图上所处的位置转化为描述性语言，然后根据移动的方向和速度，获得在道路上直行或转弯的信息；
将导航信息渲染成图，绘制包含当前在地图上所处的位置地名的图像M，再将根据直行或转弯的信息绘制的图片与所述图像M叠加，生成图片N；
叠加与目的地相关的导航信息，生成导航图片。
可选的，所述移动设备的导航方法还包括：在将导航图片传送到所述车载导航设备之前，将从所述画布获取的导航图片进行处理，使处理后的导航图片的分辨率适配到车载导航设备的分辨率。
通常移动设备导航应用生成的导航图片为位图格式，占用的存储空间或传输带宽非常大，导航图片的大小与图像分辨率和像素色彩相关；而车载导航设备的显示模块的分辨率一般都比较小；分辨率过高的导航图片的数据发送到车载导航设备，不仅白白浪费了通信链路的传输带宽，也增加了车载导航设备处理器的处理负担，因此将导航图片的分辨率适配到与车载导航分辨率，能够提高车载导航设备的性能。
可选的，所述处理还使处理后的导航图片为JPEG格式。
转换为JPEG格式，进一步减小了导航图片的数据量，节省了通信链路的传输带宽，减轻了车载导航设备处理器的处理负担，进一步提高车载导航设备的性能。
本发明技术方案还提供一种移动设备，包括：导航装置以及与所述导航装置相连的通信模块；所述导航装置用于生成导航图片，并将所述导航图片绘制在所述导航装置的画布上；所述导航装置还用于在判断出存在所述移动设备与车载导航设备之间的通信链路时，从所述画布获取导航图片；所述通信模块用于建立所述通信链路，并通过所述通信链路将从所述导航装置获取的导航图片传送到所述车载导航设备。
可选的，所述移动设备还包括：与所述导航装置相连的显示模块，用于在所述移动设备处于非锁屏状态或者所述导航装置在前台运行时显示所述导航装置生成的导航图片。
可选的，所述移动设备还包括：图像处理模块，用于在所述通信模块将导航图片传送到所述车载导航设备之前，将从所述画布获取的导航图片进行处理，以使处理后的导航图片的分辨率适配到车载导航设备的分辨率。
可选的，所述移动设备还包括：与所述导航装置相连的定位模块以及语音输出模块；所述定位模块用于获取定位信息；所述语音输出模块用于导航信息的语音播报。
本发明技术方案还提供一种车载导航设备，包括：显示模块、车载导航模块以及通信模块；
所述通信模块用于通过车载导航设备与移动设备之间建立的通信链路，接收所述移动设备传送的导航图片；
所述车载导航模块用于接收的导航图片，所述导航图片由所述移动设备的导航装置生成并绘制于所述导航装置的画布上，再从所述画布获取并由所述移动设备的通信模块向所述车载导航设备传送；
所述显示模块用于显示接收的导航图片以实现所述车载导航设备的导航。
本发明技术方案还一种导航系统，包括上述的移动设备以及上述的车载导航设备。
与现有技术相比，本发明技术方案至少具有以下有益效果：
(1)由于移动设备的导航装置直接将导航图片传送到车载导航设备，而不是取得移动设备当前的屏幕显示，因此导航图片与移动设备当前的屏幕显示无关，也就是当前的屏幕是否是黑屏，是横屏还是竖屏，都不会影响导航图片，所以移动设备导航应用能够在移动设备锁屏状态下工作，这样既能够避免现有技术中移动设备的耗电问题，又能够解决强制横屏的问题；
(2)由于不需要从底层服务中取得智能手机当前屏幕的显示，也就不存在权限问题，能够支持iPhone手机；
(3)在不添加新的硬件的基础上，车载导航成为免费的互联网导航。
附图说明
图1是现有技术中的利用移动设备导航的车载导航设备的结构示意图；
图2是本发明的一个实施例的利用移动设备导航的车载导航设备的结构示意图；
图3是利用移动设备导航的车载导航方法的流程图；
图4是移动设备导航方法的流程图。
具体实施方式
导航软件原理：
导航系统是由卫星信号、信号接收，信号处理，地图数据库，地图渲染、地图显示部分组成。
卫星信号：需要知道汽车的当前的位置，可以通过美国的GPS系统或我国自主的北斗卫星导航系统，获取经度、纬度、高度，有了这些数据，车辆位置就可以计算出来，经度能达到5M以内。
信号接收：GPS系统的工作原理是解析从同步卫星那里接收到的信号，程序就能够计算出汽车所在位置的坐标；
信号处理：根据GPS接收器接收到的信号和计速装置所提供的信息，提供给汽车导航系统，并由软件系统分析处理，然后描画在存储的地图之上；
地图数据库：
地图显示：将地图渲染引擎输出的结果投射到导航设备的屏幕，汽车前档或汽车的驾驶仪表盘上，驾车人就可以看出自己目前的位置以及未来的方向了。
现有技术中互联网导航原理：
随着互联网的大力推广，智能手机资费的不断下调，人们的日常生活越来越离不开以IPhone和Android系统为代表的智能手机，用手机看资讯、看小说、聊QQ、找美食、淘相因。很多互联网公司也早早的推出了好用、免费的手机导航产品，它们具有传统车载导航的所有优点，也具备传统车载导航没有的优点。软件更新及时、地图数据跟新快、POI点众多，与其他大众推荐点评软件联合，方便了用户的出行。平时用手机干什么，车内也干什么的理念慢慢在众多的第三方研发公司形成。
为了方便广大车主用户，为了把互联网的应用扩大到传统车载设备，包括钛马公司在内的几家互联网方案商推出了智能手机和车载导航互联的互联网导航软件产品。就是将手机显示部分或全部的显示到车载导航设备上。
这其中的方案由于各自采用的技术不同，可以分成两种形态：一是以MirroLink技术为代表的屏幕投影技术，就是将手机屏幕显示的内容原原本本的显示在车载导航上；另一是经过优选的显示部分手机内容的方案，如苹果的CarPlay、Google的CarAuto、钛马公司的CarNet。
现有技术中车联网导航的缺陷:
普通的车联网航导航可以将智能手机的屏幕通过Mirror Link的方式，投射到车载导航的屏幕上，用户只需要操作车载导航的屏幕，就可以控制智能手机上的每一个App；这个系统的部署非常简单，如果是android智能手机，采用USB的链接方式，则将智能手机插入到车载导航设备时，车载智能导航设备会自动的往手机上安装一个必备的软件，如果是无线链接方式，则用户需要自己简单的从网络上下载这个软件并安装；在无需要添加新的硬件成本的基础上，传统的车机一瞬间就变成了用户熟悉的画面，海量的应用程序，免费的导航软件，动听的歌曲，然而存在以下缺陷：
1)智能手机都有横屏和竖屏的区别，由于目前车载导航屏幕的分辨率比手机分辨率要小很多；在适配手机和车机的显示时，考虑到用户的器官我们通常会将竖屏状态下的手机屏幕在车机屏幕上也竖屏显示，这样的结果是车机屏幕显示的图片非常模糊，无法浏览阅读，而车载导航的屏幕上还有大片的显示区域没有占用；为了解决智能手机竖屏带来的问题，我们只好通过手机端的软件将手机强制横屏；这样由于车载导航设备屏幕和智能手机屏幕的长宽比例基本一致，车载导航设备的屏幕就完全占满，可浏览阅读性大大的提高。
2)由于苹果系统的权限问题，无法支持IPhone手机；
3)我们都知道，使用手机上的导航时，手机上的GPS模块、计算路径引擎、绘图引擎、屏幕显示系统都再同时工作，因此手机电池消耗是非常的大；如果长时间的使用，用户的直接体验是手机发烫、由于发热导致手机死机、手机电池电量不足导致关机等等；给用户的出行带来很大的不便。
我们都知道，Android系统是很开放的，其源代码可以从Google官网上下载，设备厂商可以在遵循Google开源协议的基础上自由定制。所以强制智能手机横屏，会导致有些深度定制的智能手机横屏后显示错乱、图标重叠等，此时不管从手机上，还是从车机上，都完全无法操作手机，这种状态下无法继续使用。
测试数据验证手机屏幕耗电：
手机屏幕是一个耗电大户,从表格1看，LCD的亮度值调节的越高，越耗电，不论手机屏幕是LCD还是OLED类型的显示材质，同样一款手机，总是遵循这样的规律。当我们在光线较强的地方看手机时，我们会把屏幕的亮度值调高些，让LCD背光亮度提高，用以抵消外界光线的照射，这个时候用户就会明显感觉手机发热，手机电量急速下降。
为了验证手机屏幕的耗电，搭建了用于测试手机锁屏和非锁屏状态下的电流值的环境，将测量设备串联入到测试电路中就可以测试；由于iPhone手机电池不可拆卸，所以找了几款电池可拆卸的有代表性的Android手机作为测试对象，测试电流的原则为：
(1)使手机处于飞行模式；
(2)手机的系统中采用省电模式；
(3)让手机休眠一次，尽量的剔除手机后台的服务；
(4)系统尽可能的Kill掉其他服务；
(5)手机屏幕休眠设置为5分钟；
(6)做某项测量时延迟30S以后，让电流表基本稳定后开始读数；
(7)每次取结果5次的平均值为最终的结果。
(8)分别测试手机屏幕最亮、中级亮度、最低级亮度、锁屏亮度；
另外需要指出的是：即使有了以上的8项原则以外，由于智能手机系统里面有些软件运行状态的不确定性，我们的电流测试结果不是非常的精确，但差异也保证在8mA以内。
从表格1可以看出：
A)手机屏幕材质关系：
OLED材质的屏幕确实要省电一些，这是由材质决定的，因为它是很多不同光源的微小的LED组成，当要显示一幅图片时，相应颜色的LED被点亮，在纯黑色的图片下，LED几乎不发光，耗电几乎为0，在混合色时，电量消耗比TFT材质屏幕要少些，但显示纯色的其他有些颜色，OLED屏消耗电量相比TFT屏有过之而无不及。
而TFT材质的屏幕，屏幕分辨率越大，屏幕显示消耗的电量也越大，并且除了屏幕显示要消耗电量以为，背光LED也非常耗电；TFT材质的LED背光灯在最大亮度和最小亮度相差几乎在200mA左右，可见背光灯的电量消耗那是相当的大。
B)与智能手机系统的关系：
不管什么材质屏幕的手机，在锁屏以后的电流是非常小的，除了一些App要求必须在锁屏下运行外(如导航，音乐播放，电话模块)，其他大部分的App或服务都处于休眠状态，这些休眠的App，也就不怎么消耗CPU，消耗能量。
在手机屏幕亮度调节项中，滑动到最右端时的电流值为手机消耗最大电流值A，滑动到中间时的电流值为手机消耗中间电流值B，滑动到最左边时的电流值为手机消耗最小电流值C，锁屏时的电流值D。
表格1
由于以上的描述可见，D与A、B、C之间的电流差是很大的；普通的车联网导航在导航时不能熄屏，导致手机屏幕持续耗电，手机电池持续放电；本专利就是为了解决这样的而研究出来的。目的在于让用户在使用CarNet为基础的应用的情况下，可以关闭手机屏幕，不但省电环保，而且还能正常的使用用户常用的功能。
大家都知道，智能手机在插入到车载导航设备的USB以后，导航设备会通过USB线为车机充电，这里采用一个数字电源再来测量一下4款不同车机厂的不同车载导航设备插入待测试手机后充电电流的情况，由于车内电源基本以12V为输出电压，所以数字电源调整到12V；用A表示未插入手机时车载导航设备自身耗电电流，用B表示插入手机充电时车载导航设备耗电流，保证车载导航设备处在同样的情况下(不播放多媒体，同样的应用界面)，用C表示车载导航设备为手机充电的电流，那么插入手机后为手机充电的电流应该表示为：
C＝B-A
单位：毫安mA
表格2
如表格2；中“充电”一栏可以看出，这些车载导航设备在会为手机充电，不同的车载导航设备、不同的手机，充电的电流会不一样；我们知道PC机的USB接口的标准输出电压为5V，电流为500mA，而车载导航设备的充电电流C虽然看起来都只有200多mA，但由于我们用的12V的直流电源给车载导航供电的，那最终给手机充入的电流C应该是：
C＝C×12÷5；
那么给手机充电的电流都稍大于PC机USB规范输出的500mA。
而我们知道，手机上有一个电源管理芯片，并且有很多的控制PIN脚，通过某些应用的指挥，它不但能控制哪些模块上电，哪些模块关闭电源，还能控制手机充电，按周期的自动检查锂离子电池的电压，然后通过自身记录的电池的充电放电的波形曲线，计算出电池的电量，然后显示在手机界面上，让用户了解手机电量的多少。
在普通车联网导航情况下，手机屏幕显示必须打开，加上本身GPS模块的工作，计算路径需耗费CPU，其他无关的后台软件也会潜在的消耗CPU，所以在手机界面中看到手机在亏电，同时看到手机是在充电的；那就表明，智能手机消耗的电量比同一时间段内由车载导航设备充充电入的电量要多；更进一步的说，从手机的界面上看到，车载导航设备是在给手机充电的，但手机的数字电量指示显示，手机的电量越来越少，越充越少，手机耗电大于为手机充电。
如图1所示，现有技术中利用移动设备导航的车载导航设备，包括智能手机与车载导航设备：
智能手机包括定位模块、显示模块、语音输出模块、获取屏幕显示模块、导航装置以及通信模块，定位模块用于获取定位信息；导航装置用于根据定位信息生成导航信息，并生成导航图片，根据需要在语音输出模块上进行语音播报，并将导航图片显示在显示模块上；获取屏幕显示模块用于获取显示模块上显示的导航图片；在存在移动设备与车载导航设备的通信链路的条件下，通信模块将获取的显示模块上显示的导航图片传送到车载导航设备。
车载导航设备包括显示设备、车载导航应用以及通信模块，通信模块用于接收来自智能手机导航装置的导航图片；车载导航应用用于处理接收的导航图片，并显示在显示设备上。
由于传送给车载导航设备的导航图片是从智能手机的显示模块上获取的，因此智能手机处于锁屏状态时，车载导航设备就无法获得导航图片。
如图2所示，本发明的一个实施例的利用移动设备导航的车载导航设备，包括智能手机与车载导航设备，与图1所示的利用移动设备导航的车载导航设备的区别在于：通信模块直接与导航装置连接，在存在移动设备与车载导航设备的通信链路的条件下，直接将导航装置生成的导航图片传送到车载导航设备，而与显示模块显示的导航图片无关。
这就从根本上保证了不管智能手机是否锁屏、智能手机是否休眠、是否屏幕保护、是否横屏、是否竖屏，车载导航设备始终都能获得正常导航的图片。因此移动设备导航应用能够在移动设备锁屏状态下工作，这样既能够避免现有技术中移动设备的耗电问题，又能够解决强制横屏以及iPhone手机的权限问题。
本实施例中，利用移动设备导航的车载导航方法，如图3所示，包括以下步骤：
(1)车载导航设备与移动设备建立通信链路；
(2)移动设备导航装置生成导航图片；
(3)移动设备导航装置通过通信链路，将导航图片传送到车载导航设备；
(4)车载导航设备接收并显示导航图片。
本实施例中，移动设备导航方法，如图4所示，包括以下步骤：
(1)生成导航图片，并根据需要进行语音播报；
(2)如果存在移动设备与车载导航设备的通信链路，通过通信链路，将导航图片传送到车载导航设备。
(3)根据需要将导航图片显示到移动设备的屏幕上。
这里根据需要是指：导航应用前台运行且移动设备处于非锁屏状态，将导航图片显示到移动设备的屏幕上；如果导航应用后台运行，或者应用前台运行但移动设备处于锁屏状态，这时即使将导航图片显示到移动设备的屏幕上，用户也看不到，因此不需要将导航图片显示到移动设备的屏幕上，既减少了CPU的操作，又节省了不必要的电能消耗。
本实施例中，在导航时生成一个画布(Canvas)，在画布上绘制导航图片；如果此时通信模块连接正常，我们直接将Canvas中的导航图片数据发送到通信模块；如果此时移动设备没有处在锁屏状态，或者不是在后台运行，则将这个画布送到SurfaceFlinger服务，SurfaceFlinger服务是专门负责管理和显示多个Canvas的机构，经过android系统自身的调度算法，不断的将画布Copy到显示缓冲，展现到屏幕。
步骤(1)生成导航图片包括以下步骤：
(11)每隔设定的时间从定位模块获取定位信息，定位信息包括经度、纬度、高度以及速度；
(12)根据定位信息计算移动设备当前的位置，与地图数据库匹配，得到移动设备当前在地图上所处的位置；
(13)生成导航信息，利用反向地理编码将移动设备当前在地图上所处的位置转化为描述性语言，然后根据移动的方向和速度，获得在道路上直行或转弯的信息；
(14)将导航信息渲染成图，绘制包含当前在地图上所处的位置地名的图像M，再将根据直行或转弯的信息绘制的图片与图像M叠加，生成图片N；
(15)再叠加与目的地相关的导航信息，生成导航图片。
步骤(2)之前还包括步骤：
(21)将导航图片的分辨率适配到车载导航设备的分辨率。
通常移动设备导航应用生成的导航图片为位图格式，占用的存储空间或传输带宽非常大，导航图片的图像大小与图像分辨率和像素色彩相关，例如图像分辨率为1280×720，1920×1080，像素色彩为RGB8888,也就是每个像素32位，导航图片的图像大小为：
1280×720×32÷8÷1024÷1024＝3MB；
1920×1080×32÷8÷1024÷1024＝7.91MB。
而车载导航设备的显示模块的分辨率一般都比较小，常见的有：420×240，800×480以及1024×600等。分辨率过高的图像数据发送到车载导航设备不但白白浪费了通信链路的传输带宽，还增加了车载导航设备处理器的处理负担，所以将导航图片的分辨率适配到车载导航设备的显示模块分辨率，提高车载导航设备的性能。
步骤(2)之前还包括步骤：
(22)将导航图片转换为JPEG格式。
转换为JPEG格式，进一步减小了导航图片的数据量，节省了通信链路的传输带宽，减轻了车载导航设备处理器的处理负担，进一步提高车载导航设备的性能。
本实施例中，可以利用开源项目Jpeg_Turbo库将导航图片转化为Jpeg格式。
本实施例中，移动设备为智能手机，也可以是其他移动设备，例如平板电脑，本发明对此不作限制。
本实施例中，通信链路可以采用WiFi、蓝牙或者USB，本发明对此不作限制。
本实施例中，定位模块采用GPS模块，也可以采用其他模块，例如北斗，或者同时使用GPS模块与北斗，本发明对此不作限制。
现在市场上的车载导航设备有很多品牌，而这些品牌又采用了不同芯片厂商的车载导航方案二次开发而成的，二次开发后，不同的方案就形成了差异化；特别地，在USB为连接载体的互联车载导航，为了使得车载导航的画面更流畅，需要更快速的传输图像数据，当手机和车载导航设备之间的USB以400KB/S左右的速度传输数据时，由于某些USB的设计问题，导致普通的车联网导航的链接技术在这些车载导航上工作不稳定，造成断开链接，断开后如果要继续使用互联网导航，则需要停下车重新拔插手机，如此往复。这种缺陷的存在对于用户来说是无法接受的。
在windows下，android手机通过一条micro USB线就可以与PC通信，其原理是android手机系统中有一个公开公用的USB连接技术，ADB(Android Debug Bridge)技术，Google默认就是用这种技术通过PC安装Android应用程序，同时可以管理Android设备上的应用软件、获取Android设备上屏幕等；在这样的连接中，PC机作为USB连接的Host端，android手机作为USB连接客户端，两个设备就可以连接起来了。
本实施例为了保障在不稳定的车载导航设备上正常使用导航功能；在程序刚启动时，使用普通的ADB技术，用于车载导航向Android手机查询某些信息，由于信息数据较小，是不会造成断开连接；查询动作完成以后，向手机USB管理模块写入特定的数据，让Android手机切换到另一种工作模式；在这种模式下，采用自定义的数据流协议，容错机制由CarNet软件设计自己掌控，这样就规避了采用ADB连接不稳定的问题。
自定义的数据流协议为：
(1)协议头，2字节，固定使用0xFFEE表示；
(2)模块名，8字节，用于填充ASSCII编码的应用名；
(3)保留，4字节；默认填充0；
(4)命令类型，1字节，用于表示命令类型，例如普通消息，文件传输，广播数据等；
(5)总包数，2字节，表示当前传输数据块的总的包数；
(6)包序号，2字节，表示当前传输包的序号，从0开始编号，如果总包数与包序号相等，表示当前传输数据块传输完成；
(7)内容长度，4字节，表示当前传输数据块的大小。
(8)保留，2字节，保留区域；
(9)数据，变长字节，其长度由内容长度域表示；
(10)CRC：2字节，前面所有域内容的和取后两字节。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (12)
1.一种车载导航设备的导航方法，其特征在于，包括：
通过车载导航设备与移动设备之间建立的通信链路，接收所述移动设备传送的导航图片；所述导航图片由所述移动设备的导航装置生成并绘制于所述导航装置的画布上，再从所述画布获取并由所述移动设备的通信模块向所述车载导航设备传送，不再从底层服务SurfaceFlinger中取得移动设备当前屏幕的显示；
显示接收的所述导航图片以实现所述车载导航设备的导航；
在将导航图片传送到所述车载导航设备之前，将从所述画布获取的导航图片进行处理，使处理后的导航图片的分辨率适配到车载导航设备的分辨率。
2.一种移动设备的导航方法，其特征在于，包括：
由所述移动设备的导航装置生成导航图片，并将所述导航图片绘制在所述导航装置的画布上，不再从底层服务SurfaceFlinger中取得移动设备当前屏幕的显示；
若存在所述移动设备与车载导航设备之间的通信链路，则从所述画布获取导航图片，并由所述移动设备的通信模块通过所述通信链路将导航图片传送到所述车载导航设备，以所述车载导航设备的显示模块显示所述导航图片；
在将导航图片传送到所述车载导航设备之前，将从所述画布获取的导航图片进行处理，使处理后的导航图片的分辨率适配到车载导航设备的分辨率。
3.如权利要求2所述的移动设备的导航方法，其特征在于，所述移动设备处在锁屏状态或者所述移动设备的导航装置在后台运行。
4.如权利要求2所述的移动设备的导航方法，其特征在于，还包括：若所述移动设备处于非锁屏状态或者所述移动设备的导航装置在前台运行，则将绘制于所述画布上的导航图片发送至所述移动设备的操作系统的SurfaceFlinger服务中，再将从所述SurfaceFlinger服务获取的导航图片映射到所述移动设备的显示模块进行显示。
5.如权利要求2所述的移动设备的导航方法，其特征在于，由所述移动设备的导航装置生成导航图片包括：
每隔设定的时间获取定位信息，所述定位信息包括经度、纬度、高度以及速度；
根据定位信息计算移动设备当前的位置，与地图数据库匹配，得到移动设备当前在地图上所处的位置；
生成导航信息，利用反向地理编码将移动设备当前在地图上所处的位置转化为描述性语言，然后根据移动的方向和速度，获得在道路上直行或转弯的信息；
将导航信息渲染成图，绘制包含当前在地图上所处的位置地名的图像M，再将根据直行或转弯的信息绘制的图片与所述图像M叠加，生成图片N；
叠加与目的地相关的导航信息，生成导航图片。
6.如权利要求2所述的移动设备的导航方法，其特征在于，所述处理还使处理后的导航图片为JPEG格式。
7.一种移动设备，其特征在于，包括：导航装置以及与所述导航装置相连的通信模块；所述导航装置用于生成导航图片，并将所述导航图片绘制在所述导航装置的画布上，不再从底层服务SurfaceFlinger中取得移动设备当前屏幕的显示；所述导航装置还用于在判断出存在所述移动设备与车载导航设备之间的通信链路时，从所述画布获取导航图片；所述通信模块用于建立所述通信链路，并通过所述通信链路将从所述导航装置获取的导航图片传送到所述车载导航设备；
在将导航图片传送到所述车载导航设备之前，将从所述画布获取的导航图片进行处理，使处理后的导航图片的分辨率适配到车载导航设备的分辨率。
8.如权利要求7所述的移动设备，其特征在于，还包括：与所述导航装置相连的显示模块，用于在所述移动设备处于非锁屏状态或者所述导航装置在前台运行时显示所述导航装置生成的导航图片。
9.如权利要求7所述的移动设备，其特征在于，还包括：图像处理模块，用于在所述通信模块将导航图片传送到所述车载导航设备之前，将从所述画布获取的导航图片进行处理，以使处理后的导航图片的分辨率适配到车载导航设备的分辨率。
10.如权利要求7所述的移动设备，其特征在于，还包括：与所述导航装置相连的定位模块以及语音输出模块；所述定位模块用于获取定位信息；所述语音输出模块用于导航信息的语音播报。
11.一种车载导航设备，其特征在于，包括：显示模块、车载导航模块以及通信模块；
所述通信模块用于通过车载导航设备与移动设备之间建立的通信链路，接收所述移动设备传送的导航图片；
所述车载导航模块用于接收的导航图片，所述导航图片由所述移动设备的导航装置生成并绘制于所述导航装置的画布上，再从所述画布获取并由所述移动设备的通信模块向所述车载导航设备传送，不再从底层服务SurfaceFlinger中取得移动设备当前屏幕的显示；
所述显示模块用于显示接收的导航图片以实现所述车载导航设备的导航；
在将导航图片传送到所述车载导航设备之前，将从所述画布获取的导航图片进行处理，使处理后的导航图片的分辨率适配到车载导航设备的分辨率。
12.一种导航系统，其特征在于，包括权利要求7至10任一项所述的移动设备以及权利要求11所述的车载导航设备。
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