专利名称：一种无线方式的车辆交通指引系统及方法
技术领域：
本发明涉及无线通信、无线传感、交通指引领域，特别是涉及一种无线方式的车辆交通指引系统及方法。
背景技术：
交通指引是人们在生产和日常生活中所必需的服务。现在的公共交通网络四通八达、线路繁杂，乘客上了车之后，往往需要随时知晓自己需要乘几个站、需要在哪个站下车。对于在公共汽车、地铁列车等车辆内部的乘客，缺乏方便有效的交通指引服务手段。比如乘客需要知道到达目的地，还要乘几个站、在哪里下车；
现有的基于车辆的交通指引服务主要依赖以下几种手段
(1)依靠自带地图、交通图，乘客自行研究车辆的行驶线路，确定下车地点；
(2)依靠公共汽车或地铁列车上的自动报站广播，确定下车地点；
(3)人工咨询其它乘客或乘务人员。(4)依靠GPS导航系统提供交通指引； 现有交通指引方式存在的缺陷包括
(1)读取地图对乘客来说并不直观和方便，而且地图数据可能会过时、发生变化，导致指错线路或车站；
(2)车辆的行进线路可能发生临时变更，比如临时跳过某个站、改走另一条线；
(3)由于语言不通，乘客在询问中听错；
(4)乘客没有留意，导致错过车辆上的报站广播，或因环境嘈杂没听清楚广播；
(5)由于金属物质和建筑物的阻断作用，基于GPS的移动导航终端在车厢内和地下设施中收到的GPS信号偏弱或接收不到信号。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺点和不足，提供一种无线方式的车辆交通指引系统及方法，该系统和方法可以提供更为理想的交通指引服务。本发明所采用的技术方案
一种无线方式的车辆交通指引系统，包括
车辆位置标签具有与所在位置相对应的、区域内唯一的ID号，设置在车辆行驶的路面上，用于标记所在地理位置；
车辆位置检测终端识别车辆位置标签，设置在车辆上，通过无线网络向导向及位置追踪服务器发送车辆位置标签信息；
乘用导向标签具有与所在车辆的车辆编号相对应的、区域内唯一的ID号，设置在车厢内部，用于乘客触发导向请求；
导向终端用于设定目的地、识别乘用导向标签、通过无线网络发出导向请求、接收并显示导向及位置跟踪服务器返回的导向服务信息；
导向及位置追踪服务器追踪车辆当前的位置与速度，接收乘客的导向请求，提供导向指引；
所述导向及位置追踪服务器实时接收车辆位置检测终端发送的车辆位置标签信息，并保存车辆位置标签ID信息，记录车辆位置标签被检测的时间。所述车辆位置检测终端包括
(1)车辆位置标签识别单元用于识别车辆位置标签，该单元与所采用的车辆位置标签的类型相匹配，；
(2)车载终端通信单元用于通过无线网络，向服务器传递检测到的车辆位置标签。所述导向终端包括
(1)信息输入单元用于输入目的地地址，及设定信息呈现方式；
(2)乘用标签识别单元用于识别乘用导向标签，该单元与所采用的乘用导向标签的类型相匹配。(3)通信单元用于通过无线网络向服务器传递导向请求，并从服务器接收导向指引；
(4)信息呈现单元呈现从服务器接收的导向指引。所述车辆位置标签识别单元与车载位置检测终端连接方式采用嵌入式或独立式
所述嵌入式，即车辆位置标签识别单元嵌入到车辆位置检测终端内部； 所述独立式，即车辆位置标签识别单元独立安装，并通过无线或有线方式与车辆位置检测终端通信。所述导向终端可以被集成在手机、智能手机、平板电脑、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、车载电脑和其它类型的具有计算能力的移动设备中，或与上述设备兼容。一种无线方式的车辆交通指引方法，包括如下步骤
(1)乘客在导向终端上输入目的地地址，及设定信息呈现方式；
(2)乘客用导向终端识别车内的乘用导向标签，并触发导向请求；该请求经无线网络发送给导向及位置追踪服务器；
(3)导向及位置追踪服务器接收导向请求，根据乘用导向标签ID检索数据库，获取对应的车辆编号；
(4)导向及位置追踪服务器访问该车辆位置标签检测历史记录，根据最近的相邻两个车辆位置标签之间的地理间距，以及两个标签被检测的时间差，估算该车辆的平均速度，进而估算该车辆的当前位置；
(5)导向及位置追踪服务器以车辆当前位置为起点，以目的地为终点，得到起点与终点之间的最优线路；
(6)导向及位置追踪服务器根据最优线路生成导向指引，返回给导向终端； (7)导向终端向乘客呈现导向指引内容。所述乘用导向标签对应唯一的车辆编号。
所述导向终端的信息呈现单元支持多语种，导向终端的呈现方式是文本、声音、图像、视频中的一种以上。所述乘用导向标签或车辆位置标签为条码标签、二维码标签、NFC标签、RFID标签、蓝牙设备标签、特征图像标签中的一种。本发明提供一种无线方式的车辆交通指引系统及方法具有以下优点
(1)乘客无需查看地图或交通图、只需要将导向终端靠近车厢内的导向标签，即可获取具体的交通指引，包括在哪里下车等；
(2)基于乘用导向标签和车辆位置标签实现导向指引服务，不受GPS信号强弱的影响， 适合于建筑物内部交通车辆或地下交通车辆；
(3)导向指引可实时更新线路规划在服务器端统一完成，车辆行进路线的任何实时改变都可以实时反映在所有导向终端的导向指引中，不存在滞后或提供过时信息的问题；
(4)导向终端支持多语种，乘客利用导向终端选择适合的语言提供导向指引；
(5)乘客利用导向终端，可以随时触发导向请求，获得导向指引，避免漏听或错听。
图1是本发明的结构示意图2 (a)是本发明的车辆位置检测终端的结构示意图； 图2 (b)是本发明的导向终端的结构示意图； 图3是本发明一实例的系统实施场景示意图4 (a)是本发明导向及位置追踪服务器的车辆位置追踪服务的流程示意图； 图4 (b)是本发明导向及位置追踪服务器的导向服务流程示意图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。如图1所示，一种无线方式的车辆交通指引系统包括
车辆位置标签101，包含区域内唯一的ID号，设置在车辆行驶线路的路面上，用于标记所在地理位置；
车载位置检测终端102，用于识别车辆位置标签，通过无线网络向服务器130发送车辆位置标签信息；
乘用导向标签111，包含区域内唯一的ID号，设置在车厢内部，用于乘客触发导向请求；每个车厢可在不同位置设置多个乘用导向标签；
导向终端112 用于设定目的地、识别乘用导向标签、通过无线网络发出导向请求、接收并显示导向及位置跟踪服务器返回的导向服务信息；
导向及位置追踪服务器130 接收乘客的导向请求，提供导向指引。如附图2 (a)所示，所述车载位置检测终端至少包含如下组成部分
车辆位置标签识别单元201 用于识别车辆位置标签，该单元的设备与所采用的车辆位置标签相匹配；
车载通信单元202 用于通过无线网络，向服务器传递检测到的车辆位置标签ID信息。
如附图2 ( b )所示，所述导向终端包括
信息输入单元211，用于设定目的地，以及设定导向终端呈现导向指引信息方式； 乘用标签识别单元212，用于识别乘用导向标签，包括标签识别传感器和处理器，且需要与所采用的导向标签类型相匹配，
通信单元213，用于通过无线网络，与服务器及其上面运行的业务程序实现通信，向服务器传递导向请求，并从服务器接收导向指引；
信息呈现单元214，用于以文字、音频、视频等方式，向乘客呈现从服务器接收的导向指引。如附图3所示，一种无线方式的车辆交通指引系统包括
车辆位置标签301，包括区域内唯一的ID号，设置在车辆行驶路径的路面302上； 车辆位置检测终端310，通过标签识别单元311，自动识别车辆经过的车辆位置标签 301，并经过无线网络向服务器331发送车辆位置标签检测报告；
乘用导向标签321，具备区域内唯一的ID号，部署在车辆内部，提供给乘客322用于触发导向请求；
导向终端323，用于设定目的地、读取乘用导向标签321的ID信息、经过无线网络330 发出导向请求、接收并显示导向服务器331返回的导向指引；
导向及位置追踪服务器331，追踪车辆当前的位置与速度，接收乘客322的导向请求， 提供导向服务。所述无线方式的车辆交通指引方法包括如下步骤
(1)乘客322在导向终端323上输入目的地地址，并用导向终端识别车内的乘用导向标签321，发送导向请求到导向及位置跟踪服务器331，导向及位置追踪服务器331接收导向请求，提取其中的导向标签ID，根据标签ID号检索数据库，获取对应的车辆编号；
(2)导向及位置追踪服务器331访问该车辆位置标签检测历史记录，根据最近记录的相邻两个车辆位置标签之间的地理间距，以及两个标签被检测的时间差，估算该车辆的平均速度，进而估算该车辆的当前位置；
(3)导向及位置追踪服务器331以车辆当前位置为起点，以目的地为终点，得到起点与终点之间的最优线路；
(4)导向及位置追踪服务器331根据最优线路生成导向指引，返回给导向终端
323 ；
(5)导向终端的信息呈现单元呈现导向指引信息。如附图4 (a)所示，所述导向及位置追踪服务器采用如下步骤完成车辆位置追踪；
(1)接收车辆位置标签检测报告401该报告由车辆位置检测终端在识别所经过的车辆位置标签后触发并提交，包含所识别的车辆位置标签ID号，和该车辆自身的车辆编号；
(2)确定车辆位置标签被检测的时间402服务器与车辆位置检测终端一起，确定车辆位置标签的检测时间；当网络传输延迟较小时，可以用服务器收到检测报告的时间近似代表车辆位置标签被检测的时间；
(3)提取车辆位置标签ID403 服务器从上述车辆位置检测报告中提取车辆位置标签的ID信息，该ID信息对应车辆运行区域内的一个具体的地理位置；
(4)保存车辆位置标签检测记录404该记录包括所检测到的车辆位置标签ID，以及检测到该标签的时间；该记录保存在数据文件或数据库中备用。如附图4 (b)所示的本发明导向及位置追踪服务器的导向服务流程示意图。接收导向终端发送的导向请求411 该请求包含触发本次导向请求的乘用导向标签的ID号；
根据乘用导向标签ID，获取该ID所对应的车辆编号412 每台车辆的车厢内部可以部署一个以上的乘用导向标签；车辆编号与车辆的乘用导向标签ID形成一对多的映射关系； 依据上述映射关系，服务器确定该乘用导向标签ID所在的车辆编号；
访问车辆位置标签检测历史记录，计算车辆的当前位置413 设最近两次车辆位置标签检测记录为Rl (ID1,T1), R2 (ID2，T2)；其中ID1，ID2为车辆位置标签ID号，Tl和T2 代表检测时间，T2>T1 ；根据IDl对应的地理位置Pl，ID2对应地理位置Ρ2，计算其行驶距离为D (Ρ1，Ρ2)，以及平均速度V=D (Ρ1，Ρ2)/ (Τ2-Τ1). 设当前时刻为Τ，则当前位置P距离Ρ2的相对距离大致为D (P2，P) =V (Τ-Τ2).根据Ρ2和D (Ρ2，Ρ)以及行驶线路可以推测车辆当前位置。以车辆当前位置为起点，以目的地为终点，规划最优线路414;此处所述目的地为乘客在乘用导向终端上输入的目的地，而非车辆运行的目的地；
根据最优线路生成导向指引，返回给导向终端415 该导向指引包含乘客的下车及换乘站点。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种无线方式的车辆交通指引系统，其特征在于包括车辆位置标签具有与所在位置相对应的、区域内唯一的ID号，设置在车辆行驶的路面上，用于标记所在地理位置；车辆位置检测终端识别车辆位置标签，设置在车辆上，通过无线网络向导向及位置追踪服务器发送车辆位置标签信息；乘用导向标签具有与所在车辆的车辆编号相对应的、区域内唯一的ID号，设置在车厢内部，乘客用于触发导向请求；导向终端乘客用于设定目的地、识别乘用导向标签、通过无线网络发出导向请求、接收并显示导向及位置跟踪服务器返回的导向指引信息；导向及位置追踪服务器接收乘客使用导向终端发出的导向请求，提供导向指引。
2.根据权利要求1所述的一种无线方式的车辆交通指引系统，其特征在于所述车辆位置检测终端包括(1)车辆位置标签识别单元用于识别车辆位置标签，该单元与所采用的车辆位置标签的类型相匹配，；(2)车载终端通信单元用于通过无线网络，向导向及位置追踪服务器发送检测到的车辆位置标签。
3.根据权利要求1所述的一种无线方式的车辆交通指引系统，其特征在于所述导向终端包括(1)信息输入单元用于输入目的地地址，及设定信息呈现方式；(2)乘用标签识别单元用于识别乘用导向标签，该单元与所采用的乘用导向标签的类型相匹配；(3)通信单元用于通过无线网络向导向及位置追踪服务器发送导向请求，并从导向及位置追踪服务器接收导向指引；(4)信息呈现单元呈现从导向及位置追踪服务器接收的导向指引。
4.根据权利要求2所述的一种无线方式的车辆交通指引系统，其特征在于所述车辆位置标签识别单元与车载位置检测终端连接方式采用嵌入式或独立式所述嵌入式，即车辆位置标签识别单元嵌入到车辆位置检测终端内部；所述独立式，即车辆位置标签识别单元独立安装，并通过无线或有线方式与车辆位置检测终端通信。
5.一种无线方式的车辆交通指引方法，其特征在于包括如下步骤(1)乘客在导向终端上输入目的地地址，及设定信息呈现方式；(2)乘客用导向终端识别车厢内的乘用导向标签，并触发导向请求；该请求经无线网络发送给导向及位置追踪服务器；(3)导向及位置追踪服务器接收导向请求，根据乘用导向标签ID检索数据库，获取对应的车辆编号；(4)根据该车辆编号的车辆位置检测历史记录，得到该车辆的当前位置，并以目的地为线路终点，以当前位置为起点，规划起点与终点之间的最优线路；(5)根据最优线路生成导向指引，返回给导向终端；(6)导向终端向乘客呈现导向指引内容。
全文摘要
本发明公开了一种无线方式的车辆交通指引系统及方法。该系统由车辆位置标签、车辆位置检测终端、乘用导向标签、导向终端、导向及位置追踪服务器构成，本发明的导向终端识别乘用导向标签，并发送给导向及位置追踪服务器，该服务器实时接收车辆位置检测终端发送的车辆位置检测报告，并保存其中的车辆位置标签ID信息，记录标签被检测的时间；在收到导向终端请求后，服务器根据乘用导向标签ID检索数据库，确认该标签所在的车辆编号，依据车辆编号访问车辆位置标签检测历史记录；由车辆位置标签之间的地理距离和所记录的检测时间差，估算车辆速度和位置；以该位置作为起点，规划起点与目的地之间的最优线路，转成导向指引返回给导向终端。
文档编号G08G1/133GK102426800SQ201110366599
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者黄松 申请人:华南理工大学