CN115993618A - 一种基于卫星通信的车载定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卫星通信定位领域，具体是一种基于卫星通信的车载定位系统；一种基于卫星通信的车载定位系统，包括控制终端，所述控制终端包括信息采集模块、信息存储模块、卫星通信模块、车载模块，所述信息采集模块与信息存储模块相连接，信息存储模块与卫星通信模块相连接；所述信息采集模块用于采集道路和车辆的实时信息数据，所述信息存储模块用于加密存储来自信息采集模块的信息数据，并进行加密传输，所述卫星通信模块用于根据接收到的加密信息数据实时定位车辆位置和道路车辆情况，所述车载模块用于车辆驾驶员根据道路情况选择最佳行驶路线。

Description

一种基于卫星通信的车载定位系统

技术领域

本发明涉及卫星通信定位领域，具体是一种基于卫星通信的车载定位系统。

背景技术

随着GPS导航技术的发展，现在的行车记录仪中都拥有了导航功能，可以对行驶路线进行规划；通过卫星通信定位，对车辆信息以及道路信息实时采集，对道路车辆的定位，车辆驾驶员在输入目的位置时，可以基于起始位置和目的位置，得到多条行驶路线，其中，行驶路线中有若干个红绿灯，获得红绿灯等待时长最短的行驶路线，根据等待时长最短的行驶路线选择行驶路线中车流量最小的行驶路线，选择出车流量最小的行驶路线后，根据起始位置和目的位置中行驶路程最短的行驶路线，帮助车辆选择出最佳的行驶路线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于卫星通信的车载定位系统，一种基于卫星通信的车载定位系统，包括控制终端，所述控制终端包括信息采集模块、信息存储模块、卫星通信模块、车载模块，所述信息采集模块与信息存储模块相连接，信息存储模块与卫星通信模块相连接；

所述信息采集模块用于实时采集道路和车辆的信息数据；

所述信息存储模块用于加密存储来自信息采集模块的实时信息数据，并进行加密传输；

所述卫星通信模块用于根据接收到的加密信息数据实时定位车辆位置和道路车辆情况；

所述车载模块用于车辆驾驶员根据道路情况选择最佳行驶路线。

进一步的，所述信息采集模块实时采集道路和车辆的信息数据的过程包括：

所述车辆信息包括车牌号和车辆行驶速度，所述道路信息包括道路车辆的数量、红绿灯的数量以及红绿灯路口等待车辆的数量。

进一步的，所述信息存储模块加密存储来自信息采集模块采集的实时信息数据，并对其进行加密传输的过程包括：

将信息采集模块采集的道路和车辆的信息数据作为第一信息数据，并对第一信息数据进行加密，将加密后的第一信息数据发送至卫星通信模块，卫星通信模块对第一信息数据进行解密，并将解密获得的信息数据作为第二信息数据。

进一步的，所述卫星通信模块判断解密获得的第二信息数据与第一信息数据是否一致，并实时定位车辆位置和道路车辆情况的过程包括；

若一致，则卫星通信模块将接收到的第二信息数据进行汇总，将汇总的第二信息数据发送至车载模块；

若不一致，则卫星通信模块将接收到的第二信息数据进行删除。

进一步的，所述车载模块包括比较单元、筛选单元和确认单元；

所述比较单元根据卫星通信模块所发送的第二信息数据定位车辆位置，比较车辆经过红绿灯等待的时长的过程包括：

获得起始位置到目的位置的路线为备选路线；

车辆从起始位置到目的位置的所有备选路线中每条行驶路线经过的红路灯所等待的时长：

；

其中表示车辆在第i条备选路线总包含第j个红绿灯的等待时长，表示在第i条备选路线中包含的第j个红绿灯等待的车辆数量，表示在第i条备选路线中包含的第j个红绿灯在通过红绿灯时间内车辆数量，表是单位时间内到达备选路线中包含的第j个红绿灯车辆数量，表示车辆从起始位置沿第i条行驶路线到达第j个红绿灯所花费的时间，Δt表示与指定到达目的位置的时间差；

得到每条备选路线红绿灯的等待时长，将得到的每条备选路线中等待时长进行比较，得到最短等待时长的备选路线，并标为行驶路线；

将等待时长最短的行驶路线发送至筛选单元。

进一步的，所述筛选单元从等待时长最短的行驶路线中筛选出车流量最小的行驶路线的过程包括：

卫星通信模块定位到每条行驶路线的车辆，所述单位时间内道路经过的车辆数量为道路的车流量，计算车流量公式为：

；

其中v表示某条行驶路线的车流量，x表示行驶路线单位时间内经过的车辆数量，t表示单位时间；

根据行驶路线中单位时间内行驶的车辆数量，得到每条行驶路线的车流量，筛选出单位时间内车流量最小的行驶路线；

将筛选的车流量最小的行驶路线发送至确认单元。

进一步的，所述确认单元确认最佳行驶路线的过程包括：

将从起始位置到目的位置所需要行驶的路程标记为行驶路程；

当行驶路线中最小车流量相同的情况下，根据行驶路程的长短，选择出行驶路程最短的行驶路线，并标记为最佳行驶路线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本方案通过卫星通信对道路车辆的定位，达到车辆在行驶中选择最佳的行驶路线的目的，车辆驾驶员在输入目的位置时，可以基于起始位置和目的位置，计算得到多条行驶路线，其中，行驶路线中有若干个红绿灯，获得红绿灯等待时长最短的行驶路线，根据等待时长最短的行驶路线选择行驶路线中车流量最小的行驶路线，选择出车流量最小的行驶路线后，根据起始位置和目的位置中行驶路程最短的行驶路线，帮助车辆选择出最佳的行驶路线。

附图说明

图1为本发明的原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于卫星通信的车载定位系统，包括控制终端，所述控制终端包括信息采集模块、信息存储模块、卫星通信模块、车载模块，所述信息采集模块与信息存储模块，所述信息存储模块与卫星通信模块相连接，所述卫星通信模块与车载模块链接；

所述信息采集模块有若干个道路单元和信号基站，用于采集道路和车辆的实时信息，具体过程包括：

所述道路单元和信号基站将同时进行数据采集；

所述道路单元用于实时采集道路信息以及车辆信息，所述车辆信息包括车牌号以及车辆行驶速度，所述道路信息包括道路车辆的数量、红绿灯的数量，以及红绿灯路口等待车辆的数量；

所述红绿灯的数量由交叉路口决定，从地图查看路口的数量，从而确定行驶路线的红绿灯的数量，将红路灯的数量进行存储；

在具体实施过程中，需要进一步说明的是，红绿灯路口等待车辆的数量由卫星定位进行计算，并进一步存储；

所述信号基站用于采用信誉机制，每当有车辆进入信号基站信号覆盖范围时，将车辆的车牌号进行采集存储，所述车牌号作为车辆识别的唯一标识，当自动向车辆发送信息请求时，车辆驾驶员同意后且信号正确，则该车辆信誉度上升，并将车牌号存储到信息存储模块；

信誉度高的车辆的定位任务进行优先处理，更加准确的帮助车辆驾驶员自动选择最佳行驶路线；

在具体实施过程中，需要进一步说明的是，将采集的信息存储到信息采集模块中进行存储，将存储的信息发送至卫星通信模块用于车辆定位。

所述信息存储模块用于存储来自信息采集模块的采集信息，并对其进行加密传输，具体过程包括：

设置采集的信息数据作为第一信息数据，发送至卫星通信模块解密的信息数据作为第二信息数据；

将采集的信息数据进行加密存储，将采集的信息数据由信息采集模块发送端生成第一部分数据密钥，将第一部分的数据密钥发送至卫星通信模块接收端进行接受，并生成第二部分数据密钥，并将第二部分数据密钥发送至信息采集模块数据发送端，由第一部分数据密钥和第二部分数据密钥生成加密密钥和解密密钥，信息采集模块将数据加密密钥处理进行传输信息数据；

将生成的加密信息数据发送至卫星通信模块。

所述卫星通信模块用于根据接收到的加密信息数据实时定位车辆位置和道路车辆情况，具体过程包括：

将接收的加密信息数据使用解密密钥进行解密，得到待传输数据，判断第二信息数据与第一信息数据是否一致：

若一致，则卫星通信模块将接收到的第二信息数据进行汇总；

若不一致，则卫星通信模块将接收到的第二采信息数据进行删除；

根据汇总的采集信息进行道路车辆的定位以及判断路口是否拥挤，并将其发送至车载模块。

所述车载模块用于车辆驾驶员根据道路情况选择最佳行驶路线，具体过程包括：

所述车载模块包括比较单元、筛选单元和确认单元，所述比较单元与筛选单元相连接，筛选单元和确认单元相连接；

所述比较单元用于根据卫星通信模块定位，比较行驶路线车辆经过红绿灯等待的时长，具体过程包括：

获得起始位置到目的位置的路线为备选路线；

车辆从起始位置到目的位置的所有备选路线中每条行驶路线经过的红路灯所等待的时长：

；

其中表示车辆在第i条备选路线总包含第j个红绿灯的等待时长，表示在第i条备选路线中包含的第j个红绿灯等待的车辆数量，表示在第i条备选路线中包含的第j个红绿灯在通过红绿灯时间内车辆数量，表是单位时间内到达备选路线中包含的第j个红绿灯车辆数量，表示车辆从起始位置沿第i条行驶路线到达第j个红绿灯所花费的时间，Δt表示与指定到达目的位置的时间差；

车辆在选择行驶路线过程中，首先根据每条到达目的位置的行驶路线中所经过的红绿灯个数，以及需要等待的时长做比较，自动选择等待时长最短的备选路线，并标为行驶路线

将等待时长最短的备选路线发送至筛选单元。

所述筛选单元用于将等待时长最短的行驶路线根据道路车流量进行筛选，筛选出车流量最小的路线，具体过程包括：

卫星通信模块定位到每条行驶路线的车辆，所述单位时间内道路经过的车辆数量为道路的车流量，计算车流量公式为：

；

其中v表示某条行驶路线的车流量，x表示行驶路线单位时间内经过的车辆数量，t表示单位时间；

将车流量最小的路线筛选出发送至确认单元。

所述确认单元将车流量最小且行驶路程最短的行驶路线进行确认，具体过程包括：

车辆从起始位置到目的位置的每条行驶路线的行驶路程是不同的，根据行驶路程的长短，选择出行驶路程最短的行驶路线；

将行驶路程最短的行驶路线发送至最佳行驶单元。

所述最佳行驶单元根据行驶最短路线相同，以道路限制最大车辆行驶速度行驶，到达目的位置的时间最短为车辆选择出最佳行驶路线；

则选择出的行驶路线确认为从起始位置到目的位置最佳行驶路线；

从而确认出红绿灯等待时长最短、车流量最小以及行驶路程最短、行驶时间最短的最佳行驶路线；

车辆驾驶员选择最佳的行驶路线后便可进行行驶，以最快的速度到达目的位置。

在具体实施过程中，需要进一步说明的是，车辆在最佳行驶路线行驶过程中，如遇到特殊道路情况，则实时会自动更新最佳行驶路线的选择；

所述特殊道路情况包括发生交通事故以及道路维修情况。

最佳行驶路线还由车辆的信誉度决定，车辆在行驶过程中，车辆驾驶员自动接受最佳行驶路线的信息请求，并同意后且信号正确，则该车辆信誉度上升；

若车辆的信誉度高，则车辆的定位任务会进行优先处理，更加准确的帮助车辆驾驶员快速选择最佳行驶路线；

若车辆的信誉值低，则无法选择最佳行驶路线，需要自动选择的行驶路线；

在具体实施过程中，需要进一步说明的是，车辆驾驶员在输入目的位置时，便可根据行驶道路情况选择出最佳的行驶路线。

本申请的一个实施案例中，车辆驾驶员在输入目的位置时，可以基于起始位置和目的位置，计算得到多条行驶路线，其中，行驶路线中有若干个红绿灯，获得红绿灯等待时长最短的行驶路线，从等待时长最短的行驶路线选择行驶路线中车流量最小的行驶路线，选择出车流量最小的行驶路线后，根据起始位置和目的位置中行驶路程最短以及可行驶速度最大的行驶路线，帮助车辆选择出最佳的行驶路线。

不仅保证车辆行驶员在行使过程中尽量较少的遇到多个红绿灯，避免等待时长过长浪费时间，避免了红绿灯等待浪费行驶时间，要进一步选择行驶路线中车流量最小的行驶路线，避免行驶过程中发生拥挤情况，当等待时长最短和车流量最小时，应选择行驶路程最短的行驶路线，则为最佳行驶路线，保证了行驶的安全性，根据车辆的信誉值，增加了车辆行驶员的便捷性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于卫星通信的车载定位系统，包括控制终端，其特征在于，所述控制终端包括信息采集模块、信息存储模块、卫星通信模块、车载模块，所述信息采集模块与信息存储模块相连接，信息存储模块与卫星通信模块相连接；

所述信息采集模块用于实时采集道路和车辆的信息数据；

所述信息存储模块用于加密存储来自信息采集模块的实时信息数据，并进行加密传输；

所述卫星通信模块用于根据接收到的加密信息数据实时定位车辆位置和道路车辆情况；

所述车载模块用于车辆驾驶员根据道路情况选择最佳行驶路线。

2.根据权利要求1所述的一种基于卫星通信的车载定位系统，其特征在于，所述信息采集模块实时采集道路和车辆的信息数据的过程包括：

所述车辆信息包括车牌号和车辆行驶速度，所述道路信息包括道路车辆的数量、红绿灯的数量以及红绿灯路口等待车辆的数量。

3.根据权利要求2所述的一种基于卫星通信的车载定位系统，其特征在于，所述信息存储模块加密存储来自信息采集模块采集的实时信息数据，并对其进行加密传输的过程包括：

将信息采集模块采集的道路和车辆的信息数据作为第一信息数据，并对第一信息数据进行加密，将加密后的第一信息数据发送至卫星通信模块，卫星通信模块对第一信息数据进行解密，并将解密获得的信息数据作为第二信息数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于卫星通信的车载定位系统，其特征在于，所述卫星通信模块判断解密获得的第二信息数据与第一信息数据是否一致，并实时定位车辆位置和道路车辆情况的过程包括；

若一致，则卫星通信模块将接收到的第二信息数据进行汇总，将汇总的第二信息数据发送至车载模块；

若不一致，则卫星通信模块将接收到的第二信息数据进行删除。

5.根据权利要求4所述的一种基于卫星通信的车载定位系统，其特征在于，所述车载模块包括比较单元、筛选单元和确认单元；

所述比较单元根据卫星通信模块所发送的第二信息数据定位车辆位置，比较车辆经过红绿灯等待的时长的过程包括：

将获得起始位置到目的位置的路线标记为备选路线；

获得每条备选路线红灯的等待时长，将获得的每条备选路线中等待时长进行比较，获得最短等待时长的备选路线，并标为行驶路线；

将等待时长最短的行驶路线发送至筛选单元。

6.根据权利要求5所述的一种基于卫星通信的车载定位系统，其特征在于，所述筛选单元从等待时长最短的行驶路线中筛选出车流量最小的行驶路线的过程包括：

根据行驶路线中单位时间内行驶的车辆数量，得到每条行驶路线的车流量，筛选出单位时间内车流量最小的行驶路线；

将筛选的车流量最小的行驶路线发送至确认单元。

7.根据权利要求6所述的一种基于卫星通信的车载定位系统，其特征在于，所述确认单元确认最佳行驶路线的过程包括：

将从起始位置到目的位置所需要行驶的路程标记为行驶路程；

当行驶路线中最小车流量相同的情况下，根据行驶路程的长短，选择出行驶路程最短的行驶路线，并确认为最佳行驶路线。

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