WO2019085031A1

WO2019085031A1 - 一种基于自组网的车辆间导航数据共享方法、装置及系统

Info

Publication number: WO2019085031A1
Application number: PCT/CN2017/111236
Authority: WO
Inventors: 邓燕; 龚雪
Original assignee: 深圳零智创新科技有限公司
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2019-05-09
Also published as: CN107613579A

Abstract

本发明公开了基于自组网的车辆间导航数据共享方法、装置和系统，包括以下步骤：多个导航装置通过授权方式组建自组网；实时获取多个导航装置的地理位置信息；将获取的多个导航装置的地理位置信息进行实时共享显示。本发明基于自组网的车辆间导航数据共享方法、装置和系统通过组建车辆间的自组网，实现导航装置本地快速无线通信，一方面克服了导航装置无法相互连接的问题，进而实现自组网内地理位置信息、语音信息、文字信息、图像信息、视频信息实时共享。

Description

一种基于自组网的车辆间导航数据共享方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及车辆导航通信技术领域，尤其涉及一种基于自组网的车辆间导航数据共享方法、装置及系统。

背景技术

随着社会经济的发展，私人汽车拥有量也越来越多，家人、朋友间外出旅游的主要交通工具也由公共交通工具转为私人汽车。然而，另一方面，在自驾游人数增加情况下，道路上的拥堵情况也越严重。在自驾游过程中，因无法及时获取对方的地理位置信息以及对方周边发生的事情容易导致家人、朋友间走散，埋下交通出行隐患。在现有技术中，有基于云服务器的车载导航间相互共享地理位置信息的导航，也是采用运营商通信网络(3G、4G等)进行通信，然而，基于云服务器的地理位置共享，容易导致数据的丢失，并容易受到通信网络稳定性的极大影响，增加了不安全性。

技术问题

本发明要解决的技术问题在于车辆间导航数据共享的不稳定性和时间延迟，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于自组网的车辆间导航数据共享方法、装置及系统。

问题的解决方案

技术解决方案

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：根据本发明的一方面，提供一种基于自组网的车辆间导航数据共享方法，包括以下步骤：

多个导航装置通过授权方式组建自组网；

实时获取多个导航装置的地理位置信息；

将获取的多个导航装置的地理位置信息进行实时共享显示。

进一步的，多个导航装置通过授权方式组建自组网的步骤包括：

多个导航装置发送组网指令，所述组网指令包括组网信标和所述地理位置信息；

多个导航装置通过搜索、密码匹配进行组网；

根据地理位置信息将处于中间位置的导航装置设置为主导航装置，其余的导航装置设置为从导航装置；

主导航装置为每个导航装置设置唯一的ID标识，并将ID标识发给每个从导航装置。

进一步的，多个导航装置通过授权方式组建自组网的步骤还包括：

当多个导航装置的地理位置信息发生相对变化时，主导航装置通过地理位置信息计算出新的主导航装置，并将主导航装置权限移交给新的主导航装置完成自动切换。

进一步的，新的主导航装置的位置计算公式为：

其中，每个所述导航装置的坐标为：

(x_i，y_i)

，基准点的坐标为：

，计算出距离该基准点距离最近的导航装置，该导航装置即为新的主导航装置。

进一步的，自组网为CFDA无线通信网络、ZigBee无线通信网络或MDS无线通信网络。

进一步的，实时获取多个导航装置的地理位置信息的步骤包括：

主导航装置收集每个导航装置的地理位置信息；

主导航装置将每个导航装置的地理位置信息以广播的形式发给每个从导航装置。

进一步的，所述将多个导航装置的地理位置信息进行共享显示的具体步骤包括：

主导航装置将每个导航装置的地理位置信息发送给每个从导航装置；

每个导航装置调用自身的地图；

每个导航装置将获取的所有的地理位置信息在地图上实时显示。

进一步的，多个导航装置实时获取环境信息并共享显示，该环境信息包括语音信息、文字信息、图像信息和视频信息。

本发明还提供一种用于实现上述基于自组网的车辆间导航数据共享方法的导航装置。

本发明还提供一种基于自组网的车辆间导航数据共享系统，包括多个如上所述的导航装置。

发明的有益效果

有益效果

实施本发明的上述技术方案，具有如下优点或有益效果：通过组建车辆间的自组网，实现导航装置本地快速无线通信，一方面克服了导航装置无法相互连的问题，进而实现自组网内对地理位置信息、语音信息、文字信息、图像信息、视频信息进行实时共享显示。

对附图的简要说明

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，附图中：

图1是本发明基于自组网的车辆间导航数据共享方法实施例一的流程示意图；

图2是本发明基于自组网的车辆间导航数据共享方法实施例二的流程示意图；

图3是本发明的多个导航装置间组建自组网的方法流程示意图；

图4是本发明基于自组网的车辆间导航数据共享的导航装置实施一的结构示意图；

图5是本发明基于自组网的车辆间导航数据共享的导航装置实施例二的结构示意图。

发明实施例

本发明的实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了实施例的一部分，其中描述了实现本发明可能采用的各种实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。

实施例一

如图1所示，本发明提供基于自组网的车辆间导航数据共享方法第一实施例，“车辆”所意指的是该术语的平常和普通意义，即用于运输其中或其上的乘员或货物的汽车、卡车、摩托车和自行车等，更为具体的，导航装置可以安装在车辆上。方法流程具体包括以下步骤。

S11：多个导航装置通过授权方式组建自组网。该自组网可以动态组网，以便提高网络组建的弹性，在该自组网中，每个导航装置可以自发地加入和离开该自组网，并且当导航装置是自组网的成员时，它经由无线链路与其它导航装置中的至少一个进行无线通信。导航装置可以全部都被连接到每一个其它导航装置，或者更通常地仅被连接到其它导航装置中的一个或多个，使用“跳(hop)”原理和其他相关协议原理通过网络转发数据。

如图3所示，多个导航装置通过授权方式组建自组网的详细步骤包括：

S111：多个导航装置发送组网指令，所述组网指令包括组网信标和地理位置信息；具体的，该地理位置信息是指导航装置当前所处的GPS位置信息。

S112：多个导航装置通过搜索、密码匹配进行组网；具体的，每个导航装置通过搜索组网信标，并进行密码匹配，在密码匹配成功后完成组网，多个导航装置即在一个自组网内，可以实时相互共享任何信息。更为具体的，多个导航装置之间使用密码匹配的方式完成组网，导航装置在发送组网信标之前会预先设置组网的匹配密码，如12345678，将密码设置好后，发送组网信标。一旦导航装置搜到组网信标，要想加入到该自组网网络，就必须正确输入已经导航装置预先设置好的密码12345678，而输入错误的密码会导致无法成功加入该自组网中。这种需通过密码的方式在一定程度上保证自组网的安全，排除未经许可的用户加入自组网的情况。其中，授权方式具体是指需要每个导航装置确认匹配密码来加入自组网。

S113：根据地理位置信息将处于中间位置的导航装置设置为主导航装置，其余的导航装置设置为从导航装置；需要说明的是，主导航装置和从导航装置内部结构及软件都完全一样，只是在自组网过程中，区分主从关系而已。

具体的，将地理位置处于多个导航装置的中心处的导航装置设置为主导航装置，而在自组网内的其他导航装置设置为从导航装置。因为组网时发送的组网信标距离会受到一定的限制，当处于中心位置的导航装置发送组网信标后，在可接受的距离内其余导航装置均能搜索到组网信标。

在车辆的行驶途中，各车辆的位置会随时改变，那么原来多个导航装置的地理位置也会发生变化，为了能保持位于地理位置中心的导航装置为主导航装置，就需要一种算法来时刻动态的定义主导航装置。当计算出新的主导航装置后，原来主导航装置的权限也会移交给新的主导航装置。需要强调的时，在主导航装置的切换过程中，已组建好的自组网络并不会随着掉线，也不需要重新组建。

当多个导航装置的地理位置信息发生相对变化时，主导航装置通过地理位置信息计算出新的主导航装置，并将主导航装置权限移交给新的主导航装置完成自动切换。具体的，新的主导航装置的位置计算公式如下：

其中，每个导航装置的坐标为：

(x_i，y_i)

，基准点的坐标为：

，计算出地理位置距离该基准点最近的导航装置，该导航装置即为新的主导航装置。

S114：主导航装置为每个导航装置设置唯一的ID标识，并将该ID标识发给每个从导航装置。

当密码配对成功后，主导航装置会主动获取所有导航装置的ID标识，并将获取的从导航装置的ID标识以及主导航装置的ID标识发送给所有从导航装置，以便所有的导航装置都相互存有各自的ID标识。

S12：实时获取多个导航装置的地理位置信息。

在导航装置随车辆移动时，需要实时获取每个导航装置的地理位置信息。目前，地理位置信息的获取可以利用全球定位系统(GPS)、北斗导航系统或基站技术等准确定位导航装置的地理位置信息。

具体的步骤包括：

主导航装置收集每个导航装置的地理位置信息；具体包括主导航装置自身及每个从导航装置的地理位置信息；

S13：将多个导航装置的地理位置数据进行共享显示。

具体的，主导航装置实时将自身的及多个从导航装置的地理位置信息以广播的形式发给每个从导航装置并在地图上显示。

具体步骤包括：

S131：主导航装置将每个导航装置的地理位置信息发送给每个从导航装置；

S132：每个导航装置调用自身存储的地图；该地图可以是现有的百度地图、高德地图等应用，也可以是定制化的地图，可以联网也可以是单机版地图应用。

S133：每个导航装置将获取的所有的地理位置信息实时显示在地图上。

S14：多个导航装置实时获取环境信息并共享显示，该环境信息包括语音信息、文字信息和图像信息，还可以是视频信息等(如图2所示)。

具体的，每个导航装置可以主动或者应主导航装置的请求，实时发送语音信息、文字信息、图像信息和/或视频信息，主导航装置将收集到的语音信息、文字信息、图像信息和/或视频信息以广播的形式发给每个从导航装置，进而使得在整个自组网内的所有导航装置均可以看到任何一导航装置所发的语音信息、文字信息、图像信息和/或视频信息，实时了解旅途中的信息，如堵车、漂亮的风景等等，大大提升了旅途乐趣。

实施例二

在本实施例中，根据第一实施例提出第二实施例，第一实施例和第二实施例的区别在于，多个导航装置通过授权方式组建自组网采用的是现有的CFDA无线通信网络。

具体而言，多个导航装置之间采用CFDA无线通信网络组建自组网，更为详细的步骤如实施例一所述，在此不做赘述。CFDA包括DAU(Distributing Access Unit，分布接入单元)、CAC(Cellular Access Center，蜂窝接入中心)。在本实施例中，主导航装置相当于CAC，从导航装置相当于DAU。

实施例三

在本实施例中，根据第一实施例提出第三实施例，第一实施例和第三实施例的区别在于，多个导航装置通过授权方式组建自组网还可以采用ZigBee无线通信网络，完成多个导航装置的自组网组建，更为详细的步骤如实施例一所述，在此不做赘述。

实施例四

在本实施例中，根据第一实施例提出第四实施例，第一实施例和第四实施例的区别在于，多个导航装置通过授权方式组建自组网还可以采用MDS无线通信网络，完成多个导航装置的自组网组建，更为详细的步骤如实施例一所述，在此不做赘述。

实施例五

本发明还提供了一种基于自组网的车辆间导航数据共享的导航装置实施例。本发明实施例的基于自组网的车辆间导航数据共享的导航装置可以用于执行本发明实施例一-四所提供的基于自组网的车辆间导航数据共享的方法。

如图4和5所示，导航装置100具体包括控制模块301，与控制模块301均相连的组网模块302、定位模块303、显示模块304、存储模块305、通信模块306、语音模块307和摄像模块308；其中：

组网模块302，用于通过授权方式组建自组网；通过授权方式组建自组网详细步骤如实施例一-四所述，在此不做赘述。

定位模块303，用于实时获取导航装置的地理位置信息；定位模块303可以单独选用GPS定位系统或者北斗导航系统或者同时选用GPS定位系统和北斗导航系统。

显示模块303，用于将获取的多个导航装置的地理位置信息进行实时共享显示；显示模块303还可以提供其余功能选项的查询界面、以及供用户操作的界面。显示模块采用触摸屏，当用户需要选择导航功能时，直接用手指在触摸屏上滑动或点击来完成功能的选择，导航功能包括多个导航装置之间的路线选择选项、根据选择路线到达对方所需的时间选项、给多个用户共享文字选项，文字是用户从触摸屏上输入的文字信息。

存储模块305，用于存储数据信息。

通信模块306，用于多个导航装置间进行无线通信；通信模块307包括采用WIFI单元、CDMA单元、WCDMA单元中的至少一种。

语音模块307：用于采集及播放语音信息；具体的，语音模块包括录音器和扬声器。录音器用于采集车辆内部和外部的音频信息，用户点击录音器按键，录音器就会自动收集车辆内部和外部的音频信息。

扬声器用于播放自组网内其他用户共享的语音信息。当收到其他用户共享的语音信息或视频信息时，点击语音信息或视频信息，扬声器就会将语音信息或视频中的语音信息给用户播放。

摄像模块308：用于采集图像信息。摄像模块308获取的图像信息包括车辆所在位置的外部环境信息及车辆内部环境信息，外部环境信息包括标志性建筑、道路拥堵实际情况、公交站点、地铁站。

实施例六

本发明还提供了一种基于自组网的车辆间导航数据共享系统实施例。本发明实施例的基于自组网的车辆间导航数据共享系统可以用于执行本发明实施例一-四所提供的基于自组网的车辆间导航数据共享的方法。

具体的，该车辆间导航数据共享系统具体包括多个导航装置，该导航装置具体如实施例五所述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims

一种基于自组网的车辆间导航数据共享方法，其特征在于，包括以下步骤：

多个导航装置通过授权方式组建自组网；

实时获取多个所述导航装置的地理位置信息；

将获取的多个所述导航装置的地理位置信息进行实时共享显示。
如权利要求1所述的车辆间导航数据共享方法，其特征在于，所述多个导航装置通过授权方式组建自组网的步骤包括：

多个所述导航装置发送组网指令，所述组网指令包括组网信标和所述地理位置信息；

多个所述导航装置通过搜索、密码匹配进行组网；

根据所述地理位置信息将处于中间位置的所述导航装置设置为主导航装置，其余的所述导航装置设置为从导航装置；

所述主导航装置为每个所述导航装置设置唯一的ID标识，并将所述ID标识发给每个所述从导航装置。
如权利要求2所述的车辆间导航数据共享方法，其特征在于，所述多个导航装置通过授权方式组建自组网的步骤还包括：

当多个所述导航装置的地理位置信息发生相对变化时，所述主导航装置通过所述地理位置信息计算出新的主导航装置，并将所述主导航装置权限移交给新的主导航装置完成自动切换。
如权利要求3所述的车辆间导航数据共享方法，其特征在于，所述新的主导航装置的位置计算公式为：

其中，每个所述导航装置的坐标为：

(x_i，y_i)

，基准点的坐标为：

，计算出距离所述基准点距离最近的所述导航装置，该所述导航装置即为所述新的主导航装置。
如权利要求1-4任一项所述的车辆间导航数据共享方法，其特征在于，所述自组网为CFDA无线通信网络、ZigBee无线通信网络或MDS无线通信网络。
如权利要求2所述的车辆间导航数据共享方法，其特征在于，所述实时获取多个所述导航装置的地理位置信息的步骤包括：

所述主导航装置收集每个所述导航装置的地理位置信息；

所述主导航装置将每个所述导航装置的地理位置信息以广播的形式发给每个所述从导航装置。
如权利要求2所述的车辆间导航数据共享方法，其特征在于，所述将多个导航装置的地理位置信息进行实时共享显示的具体步骤包括：

所述主导航装置将每个导航装置的地理位置信息发送给每个从导航装置；

每个所述导航装置调用自身的地图；

每个所述导航装置将获取的所有的所述地理位置信息在所述地图上实时显示。
如权利要求1所述的车辆间导航数据共享方法，其特征在于，还包括：

多个所述导航装置实时获取环境信息并共享显示，所述环境信息包括语音信息、文字信息、图像信息和视频信息。
一种用于实现如权利要求1-8任一项所述的基于自组网的车辆间导航数据共享方法的导航装置。
一种基于自组网的车辆间导航数据共享系统，其特征在于，包括多个如权利要求9所述的导航装置。