CN105912617A - 车载嵌入式地理信息系统及地理信息查询方法 - Google Patents

车载嵌入式地理信息系统及地理信息查询方法 Download PDF

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彭龙
郭永红
赵东阳
杜宏博
梁冬
李旭光
刘瑞
赵勇
曹毅
李胜昌
张敏
朱璇
姚玥含
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    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29—Geographical information databases

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Abstract

本发明属于车载嵌入式信息系统技术领域，涉及一种车载嵌入式地理信息系统及地理信息查询方法，所述系统包括顺次连接的地图预处理模块、数据存储管理模块和存储模块，以及与存储模块连接的地图查询模块和地图显示引擎模块。本发明通过支持满足标准测绘数据的新地图数据，支持地理信息查询，采用嵌入式实时数据保证效率和数据管理一致，提高了车辆信息化水平和地理环境掌控能力。

Description

车载嵌入式地理信息系统及地理信息查询方法
技术领域
本发明涉及车辆电子系统信息系统领域，具体涉及一种车载嵌入式地理信息系统及地理信息查询方法。
背景技术
多数车辆需要具备结合电子地图进行地理信息查询的能力，为了适应信息化发展，对自身地理环境的理解，特设计了一种军用嵌入式地理信息系统。
传统的嵌入式地理信息系统的一般流程如下：
不支持GJB804-90和GJB872-91格式的地理信息图元显示，不支持GJB804-90和GJB872-91格式地理信息显示，仅具备MapInfo格式电子地图显示能力，且不具备用户交互查询功能。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提供一种车载嵌入式地理信息系统及地理信息查询方法，提高车辆地理信息获取能力，提升车辆运行环境的把控能力。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种车载嵌入式地理信息系统，其包括：顺次连接的地图预处理模块T1、数据存储管理模块T2和存储模块，以及与存储模块连接的地图查询模块T3和地图显示引擎模块T4，地图预处理模块T1用于根据车载地理信息系统中原有地图数据的时标信息判断是否需要更新地图数据，数据存储管理模块T2用于存储地图数据并能够根据地图数据生成符合存储模块存储格式要求的数据库文件，存储模块用于存储数据库文件，地图查询模块T3用于向存储模块查询地理信息，地图显示引擎模块T4用于向存储模块获得信息实现电子地图浏览。
其中，所述数据存储管理模块T2为嵌入式数据库；所述存储模块为运行车载地理信息系统的车载计算机中的硬盘。
本发明还提供了一种地理信息查询方法，其包括以下过程：
首先，数据预处理
步骤S01：地图预处理模块T1根据车载地理信息系统中原有地图数据的时标信息判断是否需要更新地图数据，如果需要更新，则向数据存储管理模块T2导入新地图数据，并转入S03；否则，进入S02；
步骤S02：数据存储管理模块T2根据原有地图数据生成符合存储格式要求的第一数据库文件F1，并将第一数据库文件F1存储到存储模块中；
步骤S03：数据存储管理模块T2根据新地图数据生成符合存储格式要求的第二数据库文件F0，并将第二数据库文件F0存储到存储模块中，如运行车载地理信息系统的车载计算机中的硬盘；
其次，数据查询
客户端根据地理信息人机交互处理任务模块，对地图数据进行查询；当客户端进行电子地图浏览操作时，地图显示引擎模块T4根据第一数据库文件F1或第二数据库文件F0显示地图的路网数据和矢量数据；当客户端进行电子地图查询操作时，地图查询模块T3根据客户端数据信息，访问数据存储管理模块T2，获取地理信息查询结果，并显示到信息提示框，完成数据查询。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明通过支持满足标准测绘数据的新地图数据，支持地理信息查询，采用嵌入式实时数据保证效率和数据管理一致，提高了车辆信息化水平和地理环境掌控能力。
附图说明
图1为本发明实施例中基于车载嵌入式地理信息系统进行地理信息查询的流程图。
图2为本发明实施例涉及的车载地理信息系统连接图。
图3为本发明实施例的车载地理信息系统人机交互界面示意图。
图4为本发明实施例的车载地理信息系统地理信息查询结果示意图。
图5为本发明实施例的车载地理信息系统地理信息图层控制示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明针对现有技术中地理信息显示格式过于单一(MapInfo)且不支持地理信息查看功能，特研发了一种支持标准测绘数据的电子地图和地理信息系统，提高了车载领域信息化、智能化水平。
具体地，本实施例车载嵌入式地理信息系统包括：顺次连接的地图预处理模块T1、数据存储管理模块T2和存储模块，以及与存储模块连接的地图查询模块T3和地图显示引擎模块T4，地图预处理模块T1用于根据车载地理信息系统中原有地图数据的时标信息判断是否需要更新地图数据，数据存储管理模块T2用于存储地图数据并能够根据地图数据生成符合存储模块存储格式要求的数据库文件，存储模块用于存储数据库文件，地图查询模块T3用于向存储模块查询地理信息，地图显示引擎模块T4用于向存储模块获得信息实现电子地图浏览。
其中，数据存储管理模块T2可以为嵌入式数据库，存储模块可以为运行车载地理信息系统的车载计算机中的硬盘。
基于上述车载嵌入式地理信息系统，本实施例还提供了一种地理信息查询方法，其包括以下过程：
首先，数据预处理
步骤S01：地图预处理模块T1根据车载地理信息系统中原有地图数据的时标信息判断是否需要更新地图数据，如果需要更新，则向数据存储管理模块T2)入新地图数据，并转入S03；否则，进入S02；
步骤S02：数据存储管理模块T2根据原有地图数据生成符合存储格式要求的数据库文件F1，并将数据库文件F1存储到存储模块中，如运行车载地理信息系统的车载计算机中的硬盘；
步骤S03：数据存储管理模块T2根据新地图数据生成符合存储格式要求的数据库文件F0，并将数据库文件F0存储到存储模块中，如运行车载地理信息系统的车载计算机中的硬盘；
其次，数据查询
客户端根据地理信息人机交互处理任务模块，对地图数据进行查询；当客户端进行电子地图浏览操作时，地图显示引擎模块T4根据数据库文件F1或数据库文件F0显示地图的路网数据和矢量数据如点、线、面、注记等基本图元；当客户端进行电子地图查询操作时，地图查询模块T3根据客户端数据信息，访问数据存储管理模块T2，获取地理信息查询结果，并显示到信息提示框，完成数据查询。
上述技术方案中，系统工作时，首先获取原有电子地图数据，通过地图预处理模块导入车载终端硬盘，并保存为嵌入式实时数据库可识别的二进制文件。地图显示引擎启动后，自动读取路网数据和嵌入式实时数据库数据，生成基本地理图元，用户可以自由进行电子地图浏览操作，如放大、缩小、漫游操作，同时用户还可以通过人机交互接口进行地理信息查询，按照程序提示界面，输入查询的内容，如经纬度、地理信息名称、地理信息分类名称等信息，系统可以查找用户检索的信息，同事支持悬停查询操作，如用户悬停三秒不进行地图浏览操作，则显示光标位置的地理信息。
本实施例中选用的安装设备如下：
1)车载终端
X86或PPC架构下Vxworks操作系统，2G内存，2G硬盘
2)嵌入式实时数据库
嵌入式数据库BerkeleyDB或相关嵌入式数据库产品。
如图1所示，下面以一个具体的实例来介绍上述地理信息查询方法的过程：
步骤S1：地图预处理模块T1根据车载地理信息系统中原有地图数据的时标信息判断是否需要更新地图数据，如果需要更新，则向数据存储管理模块T2导入新地图数据，并转入S3；否则，进入S2；
步骤S2：数据存储管理模块T2根据原有地图数据生成符合存储格式要求的数据库文件F1，并将数据库文件F1存储到存储模块中；然后，执行S4；
步骤S3：数据存储管理模块T2根据新地图数据生成符合存储格式要求的数据库文件F0，并将数据库文件F0存储到存储模块中；然后，执行S4；
步骤S4：地图显示引擎模块T4显示地图的路网数据和矢量数据如点、线、面、注记等基本图元，转S5；
步骤S5：打开数据存储管理模块T2，作为客户端访问数据存储管理模块T2，等待地理信息检索服务模块T5，转入步骤S6；
步骤S6：启动地理信息人机交互处理任务模块，等待用户输入，如果用户需要浏览电子地图(放大、缩小、漫游)，转入步骤S4，进行电子地图展示操作，悬停3秒不操作，则认为用户需要查询地理信息，则转入S7；
步骤S7：等待获取用户的查询条件，如经纬度信息、地理位置名称、地理位置分类等用户输入信息，根据用户数据信息，访问数据存储管理模块T2，转入步骤S8；
步骤S8：数据存储管理模块T2进入查询模式，根据检索信息获取用户的地理信息查询结果，转入步骤S9；
步骤S9：根据查询结果，进行地理信息编解码模块T6，翻译地理信息为用户可读字符串，转入步骤S10；
步骤S10：显示字符串信息到信息提示框，转入步骤S11；
步骤S11：询问用户是否继续查询，如果继续则转入步骤S7，否则，转入步骤S12；
步骤S12：清空显示，清空缓存，断开数据存储管理模块T2连接，转入步骤S13；
步骤S13：结束地理信息查询。
上述方法经过系统试验验证有效，极大方便了驾驶员的地形掌控能力，辅助驾驶人员进行地理信息管理，提高了工作效率，且减少了人工经验判断的环节，通过可视化地图测绘成果，提升了对车辆的操纵能力。
本实施例在车辆中的实施需要软硬件的支持，一般来说主要包含车载计算机终端、采集器及总线系统，如图3所示，其中车载地理信息系统运行于车载计算机上，车载计算机与其它采集设备通过总线相连，车载计算机通过按键操作实现地理信息浏览和查询操作，车载计算机通过总线与其它采集单元实现控制参数传递。
本实施例支持电子地图放大、缩小、漫游操作，支持地理信息查询操作，支持悬停3秒自动显示地理信息操作，如图4；支持地理信息分层显示操作，如图5。
在车载计算机的显示屏幕中专门设计地理信息显示界面，可以极大的提高人机交互效率。图3为加载标准格式地图的实例图，图中显示了点、线、面、注记等基本图元，并进行了分层渲染。用户可以通过触摸屏和按键进行漫游操作，人机交互的友好设计，可以提高操作人员的操控方便性，也有利于对地形的快速掌控。
本发明提扩大了电子地图的应用范围，本发明的关键点包含如下：
(1)标准格式地图支持，提高了车载信息系统对标准测绘成果的继承，同时提高了车辆运行环境适应能力。
(2)地理信息浏览及查询，提高了驾驶员对地形的把控能力，通过分层可以快速清晰查看关心的地理特征，通过点查询可以获取道路的承重、限高、限宽等能力，为特种车辆的路线规划和导航提供了技术支撑。
(3)良好的人机交互设计，提高了车载地理信息系统的可用性，结合现在智能终端的电子地图人机交互理念，充分利用触摸屏、按键，简化人机环的流程，最大限度解放出人的双手，对提升车辆运行能力有很大帮助。
综上所述，随着信息化建设的不断深入，车辆综合电子系统已成为新型信息化装备的核心分系统，车载地理信息系统将成为车辆综合电子系统最重要的一环。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种车载嵌入式地理信息系统，其特征在于，包括：顺次连接的地图预处理模块(T1)、数据存储管理模块(T2)和存储模块，以及与存储模块连接的地图查询模块(T3)和地图显示引擎模块(T4)，地图预处理模块(T1)用于根据车载地理信息系统中原有地图数据的时标信息判断是否需要更新地图数据，数据存储管理模块(T2)用于存储地图数据并能够根据地图数据生成符合存储模块存储格式要求的数据库文件，存储模块用于存储数据库文件，地图查询模块(T3)用于向存储模块查询地理信息，地图显示引擎模块(T4)用于向存储模块获得信息实现电子地图浏览。
2.如权利要求1所述的车载嵌入式地理信息系统，其特征在于，所述数据存储管理模块(T2)为嵌入式数据库；所述存储模块为运行车载地理信息系统的车载计算机中的硬盘。
3.一种地理信息查询方法，其特征在于，包括以下过程：
首先，数据预处理
步骤S01：地图预处理模块(T1)根据车载地理信息系统中原有地图数据的时标信息判断是否需要更新地图数据，如果需要更新，则向数据存储管理模块(T2)导入新地图数据，并转入S03；否则，进入S02；
步骤S02：数据存储管理模块(T2)根据原有地图数据生成符合存储格式要求的第一数据库文件(F1)，并将第一数据库文件(F1)存储到存储模块中；
步骤S03：数据存储管理模块(T2)根据新地图数据生成符合存储格式要求的第二数据库文件(F0)，并将第二数据库文件(F0)存储到存储模块中，如运行车载地理信息系统的车载计算机中的硬盘；
其次，数据查询
客户端根据地理信息人机交互处理任务模块，对地图数据进行查询；当客户端进行电子地图浏览操作时，地图显示引擎模块(T4)根据第一数据库文件(F1)或第二数据库文件(F0)显示地图的路网数据和矢量数据；当客户端进行电子地图查询操作时，地图查询模块(T3)根据客户端数据信息，访问数据存储管理模块(T2)，获取地理信息查询结果，并显示到信息提示框，完成数据查询。
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