车载导航机器人及基于车载导航机器人的导航系统的制作方法

本发明涉及交通领域，尤其涉及交通导航方面，更具体地说，涉及一种载导航机器人及基于车载导航机器人的导航系统。

背景技术：

随着私家车辆的逐渐普及，车辆导航已经越来越受重视。车辆导航目前主要存在两种方式，一种是以车载导航仪以及电子狗为代表，另一种是以手机app为代表：无论哪一种，其基本公式方式都是根据设置人员输入的目的地，按照不同规则(如时间最短、路径最短、收费最低、是否高速优先等)规划出几条路径，设置人员根据规划出的路径，选择一条自己想要的通行路径后作为自己的导航行使路线，根据导航行使路线的提醒进行驾驶。

红绿灯作为交通的重要一环，其指示状态对于驾驶者而言十分重要，必要的提醒驾驶者红绿灯的指示状态，减少错误通行红绿灯指示位置(如路口)而造成的交通事故。然而，上述的各种导航方式中，都只是根据预先采集的红绿灯信息，提示在哪里会有红绿灯，而不会对红绿灯的状态进行提醒，如此可能会酿成不必要的交通事故，给司乘人员造成生命财产损失。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对上述的现有各种导航方式中，都只是根据预先采集的红绿灯信息，提示在哪里会有红绿灯，而不会对红绿灯的状态进行提醒，如此可能会酿成不必要的交通事故的技术缺陷，提供了一种车载导航机器人及基于车载导航机器人的导航系统。

根据本发明的其中一方面，本发明为解决其技术问题，提供了一种车载导航机器人，该车载导航机器人具有：

gps定位模块，用于获取车辆的位置信息；

移动通信模块，用于与交通指挥控制中心进行通信；

中央处理模块，用于集成导航软件，根据导航软件预先生成的导航行使路线，控制所述移动通信模块从交通指挥控制中心获取所述位置信息处的道路上的与所述导航行使路线相适应的红绿灯的指示状态；

红绿灯提醒模块，用于根据所述指示状态提醒驾驶者。

进一步的，在本发明的车载导航机器人中，移动通信模块获取红绿灯的指示状态若在当前为绿灯状态，则还获取绿灯的持续时间；所述中央处理模块还用于判断车辆在所述持续时间内是否可通过红绿灯的指示位置。

进一步的，在本发明的车载导航机器人中，中央处理模块还用于控制移动通信模块从交通指挥控制中心调用车况信息，预估车辆通过与所述车况信息相对应的道路的时间，并规划出一条到达目的地用时最少的路径。

进一步的，在本发明的车载导航机器人还包括：

本地通信模块，连接至所述中央处理模块，用于连接至车辆上安装的安全气囊系统，获取安全气囊是否被触发的信号；

所述中央处理模块还用于在所述安全气囊被触发时，控制所述移动通信模块向交通指挥控制中心进行上报，告知所述位置信息处发生事故。

进一步的，在本发明的车载导航机器人中，红绿灯提醒模块为下述的任意一种方式或者两种方式的组合：

5a、所述红绿灯提醒模块具有语音输出单元和/或发光单元，所述红绿灯提醒模块发出语音和/或光效来提醒驾驶者；

5b、所述红绿灯提醒模块通过调整所述车载导航机器人的姿态，模拟交通指挥姿势来提醒驾驶者。

进一步的，在本发明的车载导航机器人中，中央处理模块还用于根据红绿灯的指示状态以及车辆的位置信息判断车辆是否违规通行，并在违规通行时，提醒车辆的驾驶者。

进一步的，在本发明的车载导航机器人中，车载导航机器人采用内置的可充电电池进行供电，所述车载导航机器人上具有用于连接外接充电电源的usb接口，所述usb接口连接至所述可充电电池。

进一步的，在本发明的车载导航机器人中，还包括：

报警触发模块，连接所述中央处理模块，用于接受人为操作而产生一报警信号，所述中央处理模块还用于控制所述移动通信模块将报警信号发送至交通指挥控制中心。

根据本发明的另一方面，本发明为解决其技术问题，还提供了一种基于车载导航机器人的导航系统，该导航系统包含：

如上述的任意一种车载导航机器人、用于在预设的高峰时间段内从交通指挥控制中心调用道路执勤交警机器人周围的车况信息，根据车况信息产生红绿灯的指示状态的道路执勤交警机器人以及用于获取道路执勤交警机器人产生的红绿灯的指示状态并转发至车载导航机器人的交通指挥控制中心。

在本发明的基于车载导航机器人的导航系统中，在所述高峰时段外的其他时间段内，所述车载导航机器人获取的红绿灯的指示状态为交通指挥控制中心所产生。

实施本发明的车载导航机器人及基于车载导航机器人的导航系统，车载导航机器人可根据导航软件预先生成的导航行使路线，控制移动通信模块从交通指挥控制中心获取位置信息处的道路上的与导航行使路线相适应的红绿灯的指示状态，然后进行指示，如此能够实时提醒驾驶者对应红绿灯的状态，提高驾驶的安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的车载导航机器人的一实施例的原理示意图；

图2是安装有本发明的车载导航机器人的车辆在通过十字路口的示意图；

图3是基于本发明的车载导航机器人的导航系统的一实施例的原理示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，其为本发明的车载导航机器人的一实施例的原理示意图。在本实施例的车载导航机器人中，车载导航机器人具有gps定位模块11、移动通信模块12、中央处理模块13、红绿灯提醒模块14、本地通信模块15、报警触发模块16、可充电电池17、usb接口18，中央处理模块13分别连接gps定位模块11、移动通信模块12、红绿灯提醒模块14、本地通信模块15及报警触发模块16，可充电电池17连接usb接口18。车载导航机器人可设计为交警模型，作为汽车内部放置或者安装的功能性摆件，直接的交互对象一般为驾驶员。

gps定位模块11位于车载导航机器人内部，可获取车辆的位置信息。

移动通信模块12位于车载导航机器人内部，与交通指挥控制中心进行通信，其可以采用3g、4g或5g通信模块，连接至交通指挥控制中心。

中央处理模块13也位于车载导航机器人内部，集成有导航软件(如百度地图、高德地图)。当用户输入目的地后，该中央处理模块13内安装的导航软件根据规划出一条或者多条路径，然后自动或者根据用户选择一条路径作为导航行使路线，该导航行使路线就是车辆要行使的路线。在得到导航行使路线后，中央处理模块13根据该导航行使路线，控制移动通信模块12从交通指挥控制中心获取与gps定位模块11所定位的位置信息处的道路上的与导航行使路线相适应的红绿灯的指示状态。

参考图2，其为安装有本发明的车载导航机器人的车辆在通过十字路口的示意图。车辆在接近十字路口时，gps定位模块11将位置信息发送至交通指挥控制中心，交通指挥控制中心根据该位置信息得到车辆位于图中所述十字路口附近，因此将该十字路口的所有的红绿灯的指示状态发送至移动通信模块12从而同步给车载导航机器人，，同步时将红绿灯的指示状态与对应的指示道路相关联，关联规则与现有交通规则中，驾驶者驾驶车辆时应该具体观看哪一红绿灯的规则相同，中央处理模块13根据导航行使路线从中选择出本车辆行使方向上对应的红绿灯的指示状态。如图2所示，本实施例中中央处理模块13选择图中左边第一个交通指示灯(红色指示灯)的指示状态，红色指示灯表明车辆禁止左转，此时车辆应该在靠近路口时停在左转车道或者左转待转车道上。

继续参考图2，在本发明的另一实施例中，车辆在接近十字路口时，gps定位模块11将位置信息以及导航行使路线发送至交通指挥控制中心，交通指挥控制中心根据位置信息以及导航行使路线发送至交通指挥控制中心，交通指挥控制中心得知车辆在路口附近即将左转，因此调用该十字路口该行使方向上的左转的红绿灯的指示状态，发送至移动通信模块12从而同步给车载导航机器人，如图所示，本实施例中交通指挥控制中心直接同步图中图中左边第一个交通指示灯(红色指示灯)的指示状态至车载交警机器人，红色指示灯表明车辆禁止左转，此时车辆应该在靠近路口时停在左转车道或者左转待转车道上。

红绿灯提醒模块14，根据车辆所处位置信息处的道路上的与导航行使路线相适应的红绿灯的指示状态提醒驾驶者。在本实施例中，红绿灯提醒模块具有两部分。第一部分，红绿灯提醒模块14具有语音输出单元以及发光单元，红绿灯提醒模块14发出语音以及光效来提醒驾驶者。第二部分，红绿灯提醒模块14通过调整车载导航机器人的姿态，模拟交通指挥姿势来提醒驾驶者。在本实施例中，语音输出单元为喇叭，如图2中的指示状态可提醒“前方当前禁止左转！”或者“前方当前为红灯！”或者其他警报的音乐，发光单元包含分别可发出红光、绿光以及黄光的红色led、绿色led以及黄色led，中央处理模块13控制发光单元中的一个led进行闪烁，闪烁的光的颜色与对应的红绿灯的颜色相同。红绿灯提醒模块14可根据实际需要设计成不同的结构，如可仅控制手势进行模拟交通指挥姿势，可以控制手势、头部模拟交通指挥姿势，模拟的姿势可以仅为左转、右转及直行，也可具有其他更加丰富的交通指挥姿势，如敬礼、左转待转弯等。

本地通信模块15连接至车辆上安装的安全气囊系统，获取安全气囊是否被触发的信号，如可以通过在车内安装蓝牙/wifi模块，本地通信模块15对应的为蓝牙/wifi模块，在其他实施例中本地通信模块15也可以是有线通信模块，如rs485通信模块或者rs232通信模块。在车上安装的安全气囊被触发时，中央处理模块13控制移动通信模块12向交通指挥控制中心进行上报，告知车辆的位置信息处发生事故。

报警触发模块16接受人为操作而产生一报警信号，中央处理模块13于控制移动通信模块12将报警信号发送至交通指挥控制中心。报警触发模块16可以是设置在车载导航机器人上的按钮，当司乘人员可以在发声交通事故后主动触发该按钮，如此形成报警信号。

车载导航机器人采用内置的可充电电池17进行供电，车载导航机器人上还具有用于连接外接充电电源的usb接口18，可充电电池17可采用锂电池实现。当usb接口18通过usb电源线连接至外部电源时，可实现对可充电电池17的充电。

在本实施例中，中央处理模块13还可控制移动通信模块从交通指挥控制中心调用车况信息，预估车辆通过与该车况信息相对应的道路的时间，并规划出一条到达目的地用时最少的路径。从用户的出发地点到其设置地点一般存在多条路径，每条路径需要经过多条道路，分别根据每条道路上的车况状况(如拥堵情况、红绿灯的数量等)统计出每条道路上的通过时间(如拥堵情况、红绿灯的数量等)，一条路径上的每条道路上的通过时间求和后可得出每条路径的通过时间。每条道路上的通过时间可根据下述方法实现：根据拥堵情况给出车辆的平均行驶速度，然后根据道路的长度/平均行驶速度求出行驶时间，然后加上平均等待每个红绿灯的时间*该条道路上的红绿灯个数，得出该条道路上的通过时间。

中央处理模块13还可根据红绿灯的指示状态以及车辆的位置信息判断车辆是否违规通行，并在违规通行时，提醒车辆的驾驶者。其中，在红灯指示状态下，车辆通过红灯指示位置则判断为违规，否则不违规，违规时也可以采用红绿灯提醒模块14中的声音和/或光效来进行提醒。

在本发明的另一实施例中，移动通信模块12获取红绿灯的指示状态若在当前为绿灯状态，则还获取绿灯的持续时间，中央处理模块13判断车辆在所述持续时间内是否可通过红绿灯的指示位置。上述判断具体的可采用下述方法实现：获取车辆的当前位置，计算出当前位置至通过红绿灯指示位置的距离，根据该距离除以车辆的速度得出通行需要的时间，判断该通行需要的时间是否小于持续时间，若是，则车辆在该持续时间内可通过红绿灯的指示位置，否则无法通过。该车辆的速度可以是车辆当时最近一段时间内的平均速度，也可以是车辆当时的瞬时速度，也可以是凭经验预设的一个速度。

在本发明的另一实施例中，本地通信模块15、可充电电池17、usb接口18可以一起被一obd(on-boarddiagnostic，车载诊断系统)接口单元代替，obd接口单元连接至车辆的obd接口，从obd接口中直接获取安全气囊是否被触发的信号，并从obd接口中获取接出电源进行充电。

参考图3，图3是基于本发明的车载导航机器人的导航系统的一实施例的原理示意图，该导航系统包括车载导航机器人1、交通指挥控制中心2以及道路执勤交警机器人3，交通指挥控制中心分别与车载导航机器人1、交通指挥控制中心2通信连接。

车载导航机器人1可采用上述的车载导航机器人。道路执勤交警机器人3在预设的高峰时间段内从交通指挥控制中心2调用道路执勤交警机器人3周围的车况信息，根据车况信息产生红绿灯的指示状态。其中，道路执勤交警机器人1被固定安装在图中十字路口的中心位置，交通指挥控制中心2具有监控系统，该监控由多个摄像头组成，安装在十字路口和/或安装在车辆流入和流出该十字路口的道路上，这些摄像头对十字路口的车况和/或即将流入和流出该十字路口的车况进行拍摄，拍摄后传送至交通控制指挥中心2，交通控制指挥中心2根据监控系统拍摄的图像提取出车况信息，如拥挤程度、车流向等。在高峰时段外的其他时间段内，车载导航机器人1获取的红绿灯的指示状态为交通指挥控制中心2所产生。交通指挥控制中心2可获取道路执勤交警机器人3产生的红绿灯的指示状态并转发至车载导航机器人1。

如此，车载导航机器人1获取的位置信息处的道路上的与导航行使路线相适应的红绿灯的指示状态在高峰时间段来源于道路执勤交警机器人3，交通控制指挥中心2负责转发，而在非高峰时段来直接源于交通控制指挥中心2。通过本导航系统，实现了针对是否处于高峰时段的而进行不同的交通指挥，能够更好的适用于交通复杂多变的状况。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。