CN108037522A - 手机自主导航方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种手机自主导航方法，包括以下步骤，第一步骤：采用GPS导航模块接受GPS信息，并解析生成GPS导航数据；第二步骤：通过图形导航模块采集使用者绘图路线信息，并对所述路线信息进行解析，生成路线导航数据；第三步骤：通过时间同步模块将图形导航模块与GPS导航模块的输出时间同步；第四步骤：导航计算机接受图形导航模块内的路线信息，并通过路线信息获取GPS导航模块中的导航数据；第五步骤：输出导航数据。由于本系统根据图形导航模块规划好的线路获知GPS导航模块中实时路况，从而可使得使用者有更多的选择。

Description

手机自主导航方法
技术领域
本发明属于电子开发的技术领域，特别涉及一种手机自主导航方法。
背景技术
目前市场销售的手机GPS导航软件型式、结构繁多，其导航方式都是：我们输入目的地城市道路名称，然后选择导航仪系统里有显示的任一坐标或标的物做为目的地开始导航。
手机GPS导航软件目前有：手写、拼音等输入法；其中，对于那些不常使用GPS导航的人在输入选择目的地时造成输入文字麻烦、不懂操作导航失败，而且，即使会输入选择目的地，但是，GPS导航一般会出现三条可选择性路线，与使用者常走的路线不相同，这就导致使用者有两个选择，要么跟着GPS导航走，可以获知路况，但是，有时候该路线并不是最佳路线，导致使用者还需要绕一圈；要么选择常走的路线，但是，会导致使用者并不知道该常走的路线的路况。
发明内容
本发明意在提供一种能够自主规划行走路线且获知该路线的路况的手机自主导航方法。
为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：手机自主导航方法，包括以下步骤，
第一步骤：采用GPS导航模块接受GPS信息，并解析生成GPS导航数据；
第二步骤：通过图形导航模块采集使用者绘图路线信息，并对所述路线信息进行解析，生成路线导航数据；
第三步骤：通过时间同步模块将图形导航模块与GPS导航模块的输出时间同步；
第四步骤：导航计算机接受图形导航模块内的路线信息，并通过路线信息获取GPS导航模块中的导航数据；
第五步骤：输出导航数据。
本方案的原理在于：
该导航数据包括地理信息和路况信息。
在手机上进行绘图过程中，每当使用者在图形导航模块上画完一个线条后，该线条的起始端点为路程的起点，该线条的末端点为路程的终点。
由图形导航模块将图形信息传递给时间同步模块，而另一方面，GPS导航模块接受GPS信号，并根据GPS信号进行解析，生成的GPS导航数据为使用者处于的地理位置，该地理位置与线条中起点相重合，GPS导航模块将信息传递给时间同步模块，时间同步模块将图形导航模块和GPS导航模块的信息进行同步更新，再将更新的信息的传递给导航计算机内，导航计算机根据图形导航模块上的线条信息读取GPS导航模块中通过GPS卫星传递的地理信息，并将GPS导航模块检测的地理信息和路况信息更新在该线条信息上，最终输出导航数据。
本方案的有益效果在于：
根据使用者在图形导航模块绘制路线，且规划好的起点和终点，根据图形导航模块形成的路线，来获取GPS导航模块中的路况信息，当使用者了解规划后的路线的路况信息时，关闭图形导航模块，此时，GPS导航模块规划出两到三条导航路线，根据GPS导航模块的路线以及使用者自己规划的路线进行选择，使得使用者能够选择最佳路线。
更重要的是，由于本系统根据图形导航模块规划好的线路获知GPS导航模块中实时路况，从而可使得使用者有更多的选择。本发明体积小、功耗低、成本低，且功能齐全、接口丰富，完全能满足地面城市交通、航海以及小型智能机器人等中低精度的定位和定向的要求。
进一步，所述第三步骤中的时间同步模块包括GPS秒脉冲信号接收端，用于接收来自GPS导航模块的秒脉冲同步信号。
进一步，所述第三步骤中的时间同步模块还包括AVR系列ATMEGA128单片机，通过所述单片机的串口接收来自各个导航模块的导航数据，利用所述单片机的计数器对来自所述GPS导航模块的秒脉冲信号进行计数，最终对GPS导航模块和图形导航模块的导航数据进行时间同步。
进一步，所述第五步骤中通过导航数据输出模块输出导航计算机传递的导航数据。
进一步，所述第五步骤中通过显示屏显示所述导航数据输出模块的导航数据。
进一步，所述第二步骤中的图形导航模块包括画笔识别模块、图形检测器和图形输出模块，所述画笔识别模块电连接所述图形检测器，所述图形检测器电连接所述图形输出模块。
附图说明
图1为本发明导航装置实施例的框架图；
图2为图1中图形导航模块的框架图；
图3为图1时间同步模块的框架图；
图4为手机自主导航方法的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：GPS导航模块1、图形导航模块2、时间同步模块3、导航计算机4、导航数据输出模块5、显示屏6、画笔识别模块7、图形检测器8、图形输出模块9。
实施例基本如附图1和图4所示：手机自主导航方法，包括导航装置，该导航装置包括GPS导航模块1，用于接受GPS信号，并对所述GPS信号进行解析，生成GPS导航数据；图形导航模块2，用于接受使用者绘图路线信息，并对所述路线信息进行解析，生成路线导航数据；时间同步模块3，将GPS导航模块1和图形导航模块2的导航数据输出进行时间同步；导航计算机4，用于接受GPS导航模块1和图形导航模块2的导航数据，并根据图形导航模块2的导航数据获取GPS导航模块1中的导航数据；导航数据输出模块5，用于将图形导航数据以及获取GPS导航模块1的导航数据结合并输送到显示屏6上；显示屏6，用于显示使用者绘图路线的路况。
包括以下步骤：
第一步骤：采用GPS导航模块1接受GPS信息，并解析生成GPS导航数据；
第二步骤：通过图形导航模块2采集使用者绘图路线信息，并对所述路线信息进行解析，生成路线导航数据；
第三步骤：通过时间同步模块3将图形导航模块2与GPS导航模块1的输出时间同步；
第四步骤：导航计算机4接受图形导航模块2内的路线信息，并通过路线信息获取GPS导航模块1中的导航数据；
第五步骤：输出导航数据。
如图2所示，图形导航模块2包括画笔识别模块7、图形检测器8和图形输出模块9，画笔识别模块7电连接图形检测器8，图形检测器8电连接图形输出模块9。画笔识别模块7，用于识别使用者绘图路线；图形检测器8，用于检测图形中构成图像的边缘部分象素是否到达导航路线的有效显示区域边缘，如达到，将信息传递到图形输出模块9，如未达到，则自动清除使用者绘图的路线；图形输出模块9，将使用者绘图的路线显示出来。
GPS导航模块1上设有天线，所述GPS导航模块1可以是NovAtel公司的OEMV-1GPS导航模块1OEM板，还包括有若干个GPS卫星，本实施例中有三个GPS卫星，分别是GPS卫星1、GPS卫星2和GPS卫星3，GPS卫星1、GPS卫星2和GPS卫星3分别无线连接天线，GPS导航模块1和图形导航模块2通过RS232串口连通时间同步模块3，时间同步模块3需要对GPS导航模块1和图形导航模块2进行时间同步。如图3所示，整个时间同步模块3由名为MUC1、MCU2、MCU3的三片ATMEGA128单片机构成，其中MCU1和MCU2利用其自带的两个串口分别接收来自两个GPS导航模块1的导航数据，MCU3通过并行数据总线接收经过MCU1和MCU2时间同步处理后的导航数据，并通过RS232串口传送给导航计算机4。
MCU1、MCU2、MCU3均利用GPS导航模块1的秒脉冲作为时间基准，以达到精确同步的目的。MCU1、MCU2、MCU3利用GPS导航模块1秒脉冲进行时间同步的原理为，GPS导航模块1秒脉冲输出分别与MCU1、MCU2、MCU3的外部中断引脚相连，每当MCU外部中断引脚收到GPS秒脉冲信号时，会立即产生硬件中断，启动MCU内部的定时器。同时MCU会始终查询其各个串口的状态，每当串口收到数据时，以串口收到数据帧的尾部作为时标点，记录此时的定时器值以及此时刻对应的导航数据。当下次GPS秒脉冲信号到达MCU并产生中断时，MCU便可利用拉格朗日插值法，外推出当前时刻各GPS导航模块1的导航数据。
导航计算机4模块，通过一个RS232串口与时间同步模块3相连，接收来自经时间同步模块3同步后的导航数据，并用导航计算机4模块中的联邦卡尔曼滤波器对来自GPS导航模块1和图形导航模块2的导航数据进行融合，产生最优估计的组合导航数据。
本实施例手机自主导航方法的具体操作如下：
在绘图过程中，每当使用者画完一个线条后，该线条的起始端点为路程的起点，该线条的末端点为路程的终点，而画笔识别模块7识别该线条的绘图过程，绘图完成后，由图形检测器8检测到该线条信息，并将该线条信息通过图形输出模块9输出在显示屏6上显示出来。
由图形输出模块9将图形信息通过RS232串口传递给时间同步模块3，而另一方面，GPS导航模块1可接受GPS卫星的信息，GPS卫星将使用者所处的位置的地理信息传递给时间同步模块3，时间同步模块3将图形导航模块2和GPS导航模块1的信息进行同步更新，再将更新的信息的传递给导航计算机4内，导航计算机4根据图形导航模块2上的线条信息读取GPS导航模块1中通过GPS卫星传递的地理信息，并将GPS导航模块1检测的地理信息和路况信息更新在该线条信息上，并通过导航数据输出模块5输出到显示屏6上，通过显示屏6显示出来。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.手机自主导航方法，其特征在于：包括以下步骤，
第一步骤：采用GPS导航模块接受GPS信息，并解析生成GPS导航数据；
第二步骤：通过图形导航模块采集使用者绘图路线信息，并对所述路线信息进行解析，生成路线导航数据；
第三步骤：通过时间同步模块将图形导航模块与GPS导航模块的输出时间同步；
第四步骤：导航计算机接受图形导航模块内的路线信息，并通过路线信息获取GPS导航模块中的导航数据；
第五步骤：输出导航数据。
2.根据权利要求1所述的手机自主导航方法，其特征在于：所述第三步骤中的时间同步模块包括GPS秒脉冲信号接收端，用于接收来自GPS导航模块的秒脉冲同步信号。
3.根据权利要求2所述的手机自主导航方法，其特征在于：所述第三步骤中的时间同步模块还包括AVR系列ATMEGA128单片机，通过所述单片机的串口接收来自各个导航模块的导航数据，利用所述单片机的计数器对来自所述GPS导航模块的秒脉冲信号进行计数，最终对GPS导航模块和图形导航模块的导航数据进行时间同步。
4.根据权利要求1所述的手机自主导航方法，其特征在于：所述第五步骤中通过导航数据输出模块输出导航计算机传递的导航数据。
5.根据权利要求4所述的手机自主导航方法，其特征在于：所述第五步骤中通过显示屏显示所述导航数据输出模块的导航数据。
6.根据权利要求1所述的手机自主导航方法，其特征在于：所述第二步骤中的图形导航模块包括画笔识别模块、图形检测器和图形输出模块，所述画笔识别模块电连接所述图形检测器，所述图形检测器电连接所述图形输出模块。
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