CN110470318A

CN110470318A - 一种用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统

Info

Publication number: CN110470318A
Application number: CN201910752667.XA
Authority: CN
Inventors: 刘钰; 熊坚; 朱荔
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2019-11-19

Abstract

本发明公开了一种用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统，属于道路交通工程领域，所述驾驶模拟器的虚拟手机导航系统由三部分构成：导航地图、导航路径、提示音或提示图片。导航地图由电脑端开发的软件将模拟器场景文件转换而成并保存为文本文件；导航路径，由电脑端开发的软件提供导航路径的选择并保存为文本文件；提示语音或提示图片由电脑端开发的软件编辑而成并将该内容保存为文本文件。将编辑生成的导航地图、导航路径、导航提示音及图片等文件拷贝到手机相关目录下。最后通过手机和驾驶模拟器蓝牙连接，提供由模拟器提供车辆实时位置并触发地图更新、语音播报、提示图片等，从而实现模拟器的手机导航系统。

Description

一种用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统

技术领域

本发明属于属于道路交通工程领域，更具体的说涉及一种用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统。

背景技术

驾驶模拟器是用于道路交通及驾驶行为研究的重要工具，而GPS导航系统（包括手机导航）已成为现代车辆运行越来越重要的装备之一。但是现有GPS的导航原理无法用于驾驶模拟器。因为驾驶模拟器的“车辆”本身是不动的，“车辆”的运动和行驶的地图是通过虚拟产生的，而导航系统本身是需要运动的。因此常规驾驶模拟器是不能够使用导航的（包括手机导航），因此许多学者在研究驾驶模拟器导航问题时大多采用录音播放的方式，导航地图只能显示在驾驶模拟器三维场景中，这与实际中的导航系统有很大的差距。

常规驾驶模拟器是没有导航系统的，用手机导航也不行。因此不能开展与导航相关的研究；若采用常规录音播放配合场景，只能针对特定的研究，录音要专门制作。将导航地图显示在三维场景中和真实导航系统的显示有较大的差距，影响驾驾驶人对导航的感受。

发明内容

本发明针对当前驾驶模拟器无导航系统的现状，发明了一种可用于驾驶模拟器的手机导航系统。1）导航系统开发在手机APP上，使其与真实的导航更接近；2）根据驾驶模拟实验场景在手机上建立导航地图；3）导航系统提供易操作的语音输出内容编辑工具，使用者输入语音提示内容文本，APP中安卓自带的TTS播报导航文本内容，比录制语音方式更加便捷；4）车辆动力学模型串口输出车辆的XYZ坐标，并通过串口、蓝牙发送给手机，解决车辆运动位置信息的传输问题。

为了解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：所述的用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统包括三部分构成；导航地图、导航路径、提示音、提示图片的制作；具备地图现实功能，在手机目录下读取导航地图文本文件并现实出导航地图显示功能的APP；用于手机和驾驶模拟器连接。

优选的，所述的导航系统制作步骤为：

步骤1.导航首先需要导航地图，将场景文件转换成导航地图文件并保存成文本文件；

步骤2.导航需要先编辑一条导航路径，软件提供导航路径选择并保存成文本文件；

步骤3.导航需要导航提示内容，提供导航路径上提示音的文本内容编辑，并将该编辑内容保存成文本文件；

步骤4.导航需要提示图片，提供导航提示图片编辑，该操作生成的文件保存成文本文件；

步骤5.将编辑生成导航地图文本文件、导航路径文本文件、导航提示音内容文本文件、导航提示图片文本文件和导航提示图片拷贝到手机相关目录下。

优选的，导航APP首先应具备地图现实功能，在手机目录下读取导航地图文本文件并现实出导航地图显示功能；

导航APP应该具备语音提示功能，在手机目录下读取导航路径文本文件、导航提示语音内容文本文件，当车辆行驶到语音播报触发位置时，用手机自带的文本转语音输出播报语音提示内容。

优选的，导航APP应具备图片提示功能，在手机相关目录下读取导航提示图片文本文件和导航提示图片，当车辆行驶到图片提示触发位置时，手机显示该提示图片。

优选的，手机和驾驶模拟器连接，手机需要和驾驶模拟器连接通讯，导航系统才能即使跟新车辆位置并触发地图更新、语音播报、提示图片，驾驶模拟器车辆坐标串口输出，在驾驶模拟器上添加车辆位置串口输出功能，串口输出的数据经过串口模块传输给蓝牙模块，蓝牙模块和手机蓝牙配对将信息传输给手机。

优选的，手机根据协议解析接收到的数据，跟新车辆位置并直行地图跟新、语音播报等内。

本发明有益效果：

1.该导航系统利用手机APP模拟真实导航系统和用户交互，具有更强的真实感受，与驾驶模拟器的匹配涉及软件的通讯，不存在硬件的安装问题。

2.该导航系统开发电脑端程序，将场景软件直接转化成导航地图，并提供语音播报内容文本输入相对于录音方式更加高效、先进。

该导航系统电脑端软件可根据需要设计导航提示音内容、导航提示图片，比现实中的导航系统具有灵活开放的特点，更适合与科学研究。研究者可以根据自身的需要设计相应的提示音、提示图片等。

附图说明

图1电脑端软件

图2 导航APP

图3驾驶模拟器与导航APP通讯。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本发明作进一步详细说明，但所举实例不作为对本发明的限定。

1. 电脑端软件

1）电脑端软件根据规则将三维场景文件解析成需要的导航地图。并将该文件保存成文本文件。

2）电脑端软件支持导航路径的选区。用户通过鼠标操作选取、删除导航路径。并将编辑好的导航路径生成文本文件。

3）电脑端软件支持导航路径上语音提示文本内容编辑。电脑端软件可以编辑车辆行驶到设定位置时的语音播报文本内容，并将该操作产生的文件保存成文本文件。

4）电脑端软件支持导航路径上图片提示内容。电脑端软件可以编辑车到设定位置时提示图片内容，并将该操作生成的文件保存成文本文件。

5）将电脑端操作生成的导航地图文本文件、导航路径文本文件、语音提示文本文件、导航提示图片文本文件、导航提示图片拷贝到手机相关目录下。

2．模拟器和手机APP通讯

1）手机APP需要和模拟器通讯更新当前车辆位置才能实现导航功能。模拟器上需要开发车辆位置输出串口模块。该模块识别插在电脑上的串口，并通过程序将车辆坐标发送给串口。

2）串口模块和蓝牙模块连接。模拟器串口模块将信息发送给串口，串口将信息发送给蓝牙模块，蓝牙模块再将信息通过手机蓝牙发送给手机APP。手机APP接收到数据，并根据协议解析数据，得到车辆的位置。

3．手机APP导航功能实现

1）手机APP从相关目录下读取导航地图文本文件、导航路径文本文件、导航提示音内容文本文件、导航提示图片文本文件和导航提示图片。

2）驾驶模拟器和手机APP保持通讯，不断更新车辆位置信息。导航系统通过安卓绘图功能不端跟新绘制导航地图。

3）当车辆行驶到导航语音提示触发位置时，导航APP用手机自带的文字转语音输出，输出该导航提示音。

4）当车辆行驶到导航提示图片位置时，导航APP利用安卓图片显示功能显示该导航提示图片。

图1 导航电脑端软件根据场景软件规则生成导航地图。显示地图，并支持导航路径选择。编辑选择导航路径上的提示文本文件、提示图片生成导航地图文本文件、导航路径文本文件、语音提示文本文件、导航提示图片文本文件、导航提示图片。并将这些文件拷贝到手机相关目录下。

图2 导航APP从相关目录下读取到导航所需文件。并接收和解析蓝牙接收到的数据得到车辆的实时位置。APP定时器跟新导航显示地图。APP根据接收到的车辆坐标，语音提示文本文件和图片提示文本文件进行比较，如需触发语音提示则播报相应语音提示，如需触发图片提示则触发相应图片提示。

图3 在驾驶模拟器上添加定时器串口输出车辆XYZ坐标功能模块。该程序功能模块将数据发送给串口模块。串口模块通过TXD、RXD和蓝牙串口模块通讯。手机蓝牙和蓝牙串口通过主从模式匹配成功后透明接收蓝牙串口的发送的数据。该通讯解决了驾驶模拟器程序到手机APP数据的透明传输。手机APP根据协议解析接收到的数据得到车辆的位置信息。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims

1.一种用于驾驶模拟器的虚拟导航系统，其特征在于：所述的用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统包括三部分构成；导航地图、导航路径、提示音、提示图片；具备地图现实功能，在手机目录下读取导航地图文本文件并现实出导航地图显示功能的APP；用于手机和驾驶模拟器连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于驾驶模拟器的虚拟导航系统，其特征在于：所述的系统导航系统制作步骤为：

步骤5.将编辑生成导航地图、导航路径、导航提示音内容、导航提示图片等文本文件和导航提示图片拷贝到手机相关目录下。

3.根据权利要求1所述的一种用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统，其特征在于：导航APP首先应具备地图现实功能，在手机目录下读取导航地图文本文件并现实出导航地图显示功能；

4.根据权利要求3所述的一种用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统，其特征在于：导航APP应具备图片提示功能，在手机相关目录下读取导航提示图片文本文件和导航提示图片，当车辆行驶到图片提示触发位置时，手机显示该提示图片。

5.根据权利要求1所述的一种用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统，其特征在于：手机和驾驶模拟器连接，手机需要和驾驶模拟器连接通讯，导航系统才能及时提供车辆位置并触发地图更新、语音播报、提示图片，驾驶模拟器车辆坐标串口输出，在驾驶模拟器上添加车辆位置串口输出功能，串口输出的数据经过串口模块传输给蓝牙模块，蓝牙模块和手机蓝牙配对将信息传输给手机。

6.根据权利要求1所述的一种用于驾驶模拟器的手机虚拟导航系统，其特征在于：手机根据协议解析接收到的数据，跟新车辆位置并直行地图跟新、语音播报等内容。