專利名稱：一種無線方式的車輛交通指引系統及方法
技術領域：
本發明涉及無線通信、無線傳感、交通指引領域，特別是涉及一種無線方式的車輛交通指引系統及方法。
背景技術：
交通指引是人們在生產和日常生活中所必需的服務。現在的公共交通網絡四通八達、線路繁雜，乘客上了車之后，往往需要隨時知曉自己需要乘幾個站、需要在哪個站下車。對于在公共汽車、地鐵列車等車輛內部的乘客，缺乏方便有效的交通指引服務手段。比如乘客需要知道到達目的地，還要乘幾個站、在哪里下車；
現有的基于車輛的交通指引服務主要依賴以下幾種手段
(1)依靠自帶地圖、交通圖，乘客自行研究車輛的行駛線路，確定下車地點；
(2)依靠公共汽車或地鐵列車上的自動報站廣播，確定下車地點；
(3)人工咨詢其它乘客或乘務人員。(4)依靠GPS導航系統提供交通指引； 現有交通指引方式存在的缺陷包括
(1)讀取地圖對乘客來說并不直觀和方便，而且地圖數據可能會過時、發生變化，導致指錯線路或車站；
(2)車輛的行進線路可能發生臨時變更，比如臨時跳過某個站、改走另一條線；
(3)由于語言不通，乘客在詢問中聽錯；
(4)乘客沒有留意，導致錯過車輛上的報站廣播，或因環境嘈雜沒聽清楚廣播；
(5)由于金屬物質和建筑物的阻斷作用，基于GPS的移動導航終端在車廂內和地下設施中收到的GPS信號偏弱或接收不到信號。

發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺點和不足，提供一種無線方式的車輛交通指引系統及方法，該系統和方法可以提供更為理想的交通指引服務。本發明所采用的技術方案
一種無線方式的車輛交通指引系統，包括
車輛位置標簽具有與所在位置相對應的、區域內唯一的ID號，設置在車輛行駛的路面上，用于標記所在地理位置；
車輛位置檢測終端識別車輛位置標簽，設置在車輛上，通過無線網絡向導向及位置追蹤服務器發送車輛位置標簽信息；
乘用導向標簽具有與所在車輛的車輛編號相對應的、區域內唯一的ID號，設置在車廂內部，用于乘客觸發導向請求；
導向終端用于設定目的地、識別乘用導向標簽、通過無線網絡發出導向請求、接收并顯示導向及位置跟蹤服務器返回的導向服務信息；
導向及位置追蹤服務器追蹤車輛當前的位置與速度，接收乘客的導向請求，提供導向指引；
所述導向及位置追蹤服務器實時接收車輛位置檢測終端發送的車輛位置標簽信息，并保存車輛位置標簽ID信息，記錄車輛位置標簽被檢測的時間。所述車輛位置檢測終端包括
(1)車輛位置標簽識別單元用于識別車輛位置標簽，該單元與所采用的車輛位置標簽的類型相匹配，；
(2)車載終端通信單元用于通過無線網絡，向服務器傳遞檢測到的車輛位置標簽。所述導向終端包括
(1)信息輸入單元用于輸入目的地地址，及設定信息呈現方式；
(2)乘用標簽識別單元用于識別乘用導向標簽，該單元與所采用的乘用導向標簽的類型相匹配。(3)通信單元用于通過無線網絡向服務器傳遞導向請求，并從服務器接收導向指引；
(4)信息呈現單元呈現從服務器接收的導向指引。所述車輛位置標簽識別單元與車載位置檢測終端連接方式采用嵌入式或獨立式
所述嵌入式，即車輛位置標簽識別單元嵌入到車輛位置檢測終端內部； 所述獨立式，即車輛位置標簽識別單元獨立安裝，并通過無線或有線方式與車輛位置檢測終端通信。所述導向終端可以被集成在手機、智能手機、平板電腦、個人數字助理(PDA)、筆記本電腦、車載電腦和其它類型的具有計算能力的移動設備中，或與上述設備兼容。一種無線方式的車輛交通指引方法，包括如下步驟
(1)乘客在導向終端上輸入目的地地址，及設定信息呈現方式；
(2)乘客用導向終端識別車內的乘用導向標簽，并觸發導向請求；該請求經無線網絡發送給導向及位置追蹤服務器；
(3)導向及位置追蹤服務器接收導向請求，根據乘用導向標簽ID檢索數據庫，獲取對應的車輛編號；
(4)導向及位置追蹤服務器訪問該車輛位置標簽檢測歷史記錄，根據最近的相鄰兩個車輛位置標簽之間的地理間距，以及兩個標簽被檢測的時間差，估算該車輛的平均速度，進而估算該車輛的當前位置；
(5)導向及位置追蹤服務器以車輛當前位置為起點，以目的地為終點，得到起點與終點之間的最優線路；
(6)導向及位置追蹤服務器根據最優線路生成導向指引，返回給導向終端； (7)導向終端向乘客呈現導向指引內容。所述乘用導向標簽對應唯一的車輛編號。
所述導向終端的信息呈現單元支持多語種，導向終端的呈現方式是文本、聲音、圖像、視頻中的一種以上。所述乘用導向標簽或車輛位置標簽為條碼標簽、二維碼標簽、NFC標簽、RFID標簽、藍牙設備標簽、特征圖像標簽中的一種。本發明提供一種無線方式的車輛交通指引系統及方法具有以下優點
(1)乘客無需查看地圖或交通圖、只需要將導向終端靠近車廂內的導向標簽，即可獲取具體的交通指引，包括在哪里下車等；
(2)基于乘用導向標簽和車輛位置標簽實現導向指引服務，不受GPS信號強弱的影響， 適合于建筑物內部交通車輛或地下交通車輛；
(3)導向指引可實時更新線路規劃在服務器端統一完成，車輛行進路線的任何實時改變都可以實時反映在所有導向終端的導向指引中，不存在滯后或提供過時信息的問題；
(4)導向終端支持多語種，乘客利用導向終端選擇適合的語言提供導向指引；
(5)乘客利用導向終端，可以隨時觸發導向請求，獲得導向指引，避免漏聽或錯聽。


圖1是本發明的結構示意圖2 (a)是本發明的車輛位置檢測終端的結構示意圖； 圖2 (b)是本發明的導向終端的結構示意圖； 圖3是本發明一實例的系統實施場景示意圖4 (a)是本發明導向及位置追蹤服務器的車輛位置追蹤服務的流程示意圖； 圖4 (b)是本發明導向及位置追蹤服務器的導向服務流程示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。如圖1所示，一種無線方式的車輛交通指引系統包括
車輛位置標簽101，包含區域內唯一的ID號，設置在車輛行駛線路的路面上，用于標記所在地理位置；
車載位置檢測終端102，用于識別車輛位置標簽，通過無線網絡向服務器130發送車輛位置標簽信息；
乘用導向標簽111，包含區域內唯一的ID號，設置在車廂內部，用于乘客觸發導向請求；每個車廂可在不同位置設置多個乘用導向標簽；
導向終端112 用于設定目的地、識別乘用導向標簽、通過無線網絡發出導向請求、接收并顯示導向及位置跟蹤服務器返回的導向服務信息；
導向及位置追蹤服務器130 接收乘客的導向請求，提供導向指引。如附圖2 (a)所示，所述車載位置檢測終端至少包含如下組成部分
車輛位置標簽識別單元201 用于識別車輛位置標簽，該單元的設備與所采用的車輛位置標簽相匹配；
車載通信單元202 用于通過無線網絡，向服務器傳遞檢測到的車輛位置標簽ID信息。
如附圖2 ( b )所示，所述導向終端包括
信息輸入單元211，用于設定目的地，以及設定導向終端呈現導向指引信息方式； 乘用標簽識別單元212，用于識別乘用導向標簽，包括標簽識別傳感器和處理器，且需要與所采用的導向標簽類型相匹配，
通信單元213，用于通過無線網絡，與服務器及其上面運行的業務程序實現通信，向服務器傳遞導向請求，并從服務器接收導向指引；
信息呈現單元214，用于以文字、音頻、視頻等方式，向乘客呈現從服務器接收的導向指引。如附圖3所示，一種無線方式的車輛交通指引系統包括
車輛位置標簽301，包括區域內唯一的ID號，設置在車輛行駛路徑的路面302上； 車輛位置檢測終端310，通過標簽識別單元311，自動識別車輛經過的車輛位置標簽 301，并經過無線網絡向服務器331發送車輛位置標簽檢測報告；
乘用導向標簽321，具備區域內唯一的ID號，部署在車輛內部，提供給乘客322用于觸發導向請求；
導向終端323，用于設定目的地、讀取乘用導向標簽321的ID信息、經過無線網絡330 發出導向請求、接收并顯示導向服務器331返回的導向指引；
導向及位置追蹤服務器331，追蹤車輛當前的位置與速度，接收乘客322的導向請求， 提供導向服務。所述無線方式的車輛交通指引方法包括如下步驟
(1)乘客322在導向終端323上輸入目的地地址，并用導向終端識別車內的乘用導向標簽321，發送導向請求到導向及位置跟蹤服務器331，導向及位置追蹤服務器331接收導向請求，提取其中的導向標簽ID，根據標簽ID號檢索數據庫，獲取對應的車輛編號；
(2)導向及位置追蹤服務器331訪問該車輛位置標簽檢測歷史記錄，根據最近記錄的相鄰兩個車輛位置標簽之間的地理間距，以及兩個標簽被檢測的時間差，估算該車輛的平均速度，進而估算該車輛的當前位置；
(3)導向及位置追蹤服務器331以車輛當前位置為起點，以目的地為終點，得到起點與終點之間的最優線路；
(4)導向及位置追蹤服務器331根據最優線路生成導向指引，返回給導向終端
323 ；
(5)導向終端的信息呈現單元呈現導向指引信息。如附圖4 (a)所示，所述導向及位置追蹤服務器采用如下步驟完成車輛位置追蹤；
(1)接收車輛位置標簽檢測報告401該報告由車輛位置檢測終端在識別所經過的車輛位置標簽后觸發并提交，包含所識別的車輛位置標簽ID號，和該車輛自身的車輛編號；
(2)確定車輛位置標簽被檢測的時間402服務器與車輛位置檢測終端一起，確定車輛位置標簽的檢測時間；當網絡傳輸延遲較小時，可以用服務器收到檢測報告的時間近似代表車輛位置標簽被檢測的時間；
(3)提取車輛位置標簽ID403 服務器從上述車輛位置檢測報告中提取車輛位置標簽的ID信息，該ID信息對應車輛運行區域內的一個具體的地理位置；
(4)保存車輛位置標簽檢測記錄404該記錄包括所檢測到的車輛位置標簽ID，以及檢測到該標簽的時間；該記錄保存在數據文件或數據庫中備用。如附圖4 (b)所示的本發明導向及位置追蹤服務器的導向服務流程示意圖。接收導向終端發送的導向請求411 該請求包含觸發本次導向請求的乘用導向標簽的ID號；
根據乘用導向標簽ID，獲取該ID所對應的車輛編號412 每臺車輛的車廂內部可以部署一個以上的乘用導向標簽；車輛編號與車輛的乘用導向標簽ID形成一對多的映射關系； 依據上述映射關系，服務器確定該乘用導向標簽ID所在的車輛編號；
訪問車輛位置標簽檢測歷史記錄，計算車輛的當前位置413 設最近兩次車輛位置標簽檢測記錄為Rl (ID1,T1), R2 (ID2，T2)；其中ID1，ID2為車輛位置標簽ID號，Tl和T2 代表檢測時間，T2>T1 ；根據IDl對應的地理位置Pl，ID2對應地理位置Ρ2，計算其行駛距離為D (Ρ1，Ρ2)，以及平均速度V=D (Ρ1，Ρ2)/ (Τ2-Τ1). 設當前時刻為Τ，則當前位置P距離Ρ2的相對距離大致為D (P2，P) =V (Τ-Τ2).根據Ρ2和D (Ρ2，Ρ)以及行駛線路可以推測車輛當前位置。以車輛當前位置為起點，以目的地為終點，規劃最優線路414;此處所述目的地為乘客在乘用導向終端上輸入的目的地，而非車輛運行的目的地；
根據最優線路生成導向指引，返回給導向終端415 該導向指引包含乘客的下車及換乘站點。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種無線方式的車輛交通指引系統，其特征在于包括車輛位置標簽具有與所在位置相對應的、區域內唯一的ID號，設置在車輛行駛的路面上，用于標記所在地理位置；車輛位置檢測終端識別車輛位置標簽，設置在車輛上，通過無線網絡向導向及位置追蹤服務器發送車輛位置標簽信息；乘用導向標簽具有與所在車輛的車輛編號相對應的、區域內唯一的ID號，設置在車廂內部，乘客用于觸發導向請求；導向終端乘客用于設定目的地、識別乘用導向標簽、通過無線網絡發出導向請求、接收并顯示導向及位置跟蹤服務器返回的導向指引信息；導向及位置追蹤服務器接收乘客使用導向終端發出的導向請求，提供導向指引。
2.根據權利要求1所述的一種無線方式的車輛交通指引系統，其特征在于所述車輛位置檢測終端包括(1)車輛位置標簽識別單元用于識別車輛位置標簽，該單元與所采用的車輛位置標簽的類型相匹配，；(2)車載終端通信單元用于通過無線網絡，向導向及位置追蹤服務器發送檢測到的車輛位置標簽。
3.根據權利要求1所述的一種無線方式的車輛交通指引系統，其特征在于所述導向終端包括(1)信息輸入單元用于輸入目的地地址，及設定信息呈現方式；(2)乘用標簽識別單元用于識別乘用導向標簽，該單元與所采用的乘用導向標簽的類型相匹配；(3)通信單元用于通過無線網絡向導向及位置追蹤服務器發送導向請求，并從導向及位置追蹤服務器接收導向指引；(4)信息呈現單元呈現從導向及位置追蹤服務器接收的導向指引。
4.根據權利要求2所述的一種無線方式的車輛交通指引系統，其特征在于所述車輛位置標簽識別單元與車載位置檢測終端連接方式采用嵌入式或獨立式所述嵌入式，即車輛位置標簽識別單元嵌入到車輛位置檢測終端內部；所述獨立式，即車輛位置標簽識別單元獨立安裝，并通過無線或有線方式與車輛位置檢測終端通信。
5.一種無線方式的車輛交通指引方法，其特征在于包括如下步驟(1)乘客在導向終端上輸入目的地地址，及設定信息呈現方式；(2)乘客用導向終端識別車廂內的乘用導向標簽，并觸發導向請求；該請求經無線網絡發送給導向及位置追蹤服務器；(3)導向及位置追蹤服務器接收導向請求，根據乘用導向標簽ID檢索數據庫，獲取對應的車輛編號；(4)根據該車輛編號的車輛位置檢測歷史記錄，得到該車輛的當前位置，并以目的地為線路終點，以當前位置為起點，規劃起點與終點之間的最優線路；(5)根據最優線路生成導向指引，返回給導向終端；(6)導向終端向乘客呈現導向指引內容。
全文摘要
本發明公開了一種無線方式的車輛交通指引系統及方法。該系統由車輛位置標簽、車輛位置檢測終端、乘用導向標簽、導向終端、導向及位置追蹤服務器構成，本發明的導向終端識別乘用導向標簽，并發送給導向及位置追蹤服務器，該服務器實時接收車輛位置檢測終端發送的車輛位置檢測報告，并保存其中的車輛位置標簽ID信息，記錄標簽被檢測的時間；在收到導向終端請求后，服務器根據乘用導向標簽ID檢索數據庫，確認該標簽所在的車輛編號，依據車輛編號訪問車輛位置標簽檢測歷史記錄；由車輛位置標簽之間的地理距離和所記錄的檢測時間差，估算車輛速度和位置；以該位置作為起點，規劃起點與目的地之間的最優線路，轉成導向指引返回給導向終端。
文檔編號G08G1/133GK102426800SQ201110366599
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者黃松 申請人:華南理工大學