專利名稱：基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)及其導(dǎo)航方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無線通信技術(shù)的層次 導(dǎo)航系統(tǒng)及其導(dǎo)航方法。
背景技術(shù)：
隨著自助游、自駕游等旅游方式的興盛和電子產(chǎn)品的普及化，越來越多 的消費(fèi)者開始使用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合電子地圖來獲得相關(guān)的道路導(dǎo)航信息。
常見的民用衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備即GPS導(dǎo)航裝置，使用者只要設(shè)置目的地，即可獲 得相關(guān)的導(dǎo)航路線。
然而， 一般在GPS導(dǎo)航裝置上的導(dǎo)航功能，只能進(jìn)行主要公共目標(biāo)的導(dǎo) 航， 一旦進(jìn)入公共目標(biāo)內(nèi)部(如森林公園，野生動物園)或大型單位(如大 學(xué)、工廠)，導(dǎo)航裝置內(nèi)部存儲的信息就不夠精確了，而且即使可以獲得精確 信息，由于導(dǎo)航裝置的硬件存儲空間往往有限，把所有內(nèi)部詳細(xì)信息都存儲 在導(dǎo)航裝置內(nèi)不太現(xiàn)實(shí)。所以通常使用者只能依靠其它途徑，如指路牌或內(nèi) 部地圖來確定位置，既不精確也不方便。所以，給使用者提供分層次的導(dǎo)航 功能是十分必要的。以自助游為例，當(dāng)使用者到達(dá)旅游目的地——景區(qū)門口， 僅僅是到達(dá)了第一層次的目的地，進(jìn)入景區(qū)后，使用者能夠結(jié)合無線通信技 術(shù)獲得更細(xì)致的景區(qū)內(nèi)部的電子地圖來為其自助游進(jìn)行導(dǎo)航，并且可以設(shè)置 一些具體的景點(diǎn)作為第二層次的目的地
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)及其導(dǎo)航 方法，解決目前普遍使用的導(dǎo)航裝置，只能進(jìn)行公共道路設(shè)施的導(dǎo)航，無法實(shí) 現(xiàn)旅游景區(qū)、大型單位內(nèi)部的細(xì)致導(dǎo)航的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是， 一種基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)，包括具有
GPS衛(wèi)星定位模塊、輸入模塊、存儲模塊、存取模塊、電子地圖數(shù)據(jù)庫和顯示 模塊的便攜式移動導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述導(dǎo)航系統(tǒng)還包括區(qū)域地面服務(wù) 器，以及安裝在便攜式移動導(dǎo)航裝置中的第一無線通信模塊；
所述第一無線通信模塊用于通過無線方式與區(qū)域地面服務(wù)器進(jìn)行通信；
所述區(qū)域地面服務(wù)器包括第二無線通信模塊和區(qū)域電子地圖數(shù)據(jù)庫；
所述第二無線通信模塊用于通過無線方式與便攜式移動導(dǎo)航裝置進(jìn)行通
信；
所述區(qū)域電子地圖數(shù)據(jù)庫用于存儲區(qū)域電子地圖。 所述無線通信方式包括3G、 GPRS、 CDMA、 Wi-Fi。 一種基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航方法，其特征在于，所述方法包括下列 步驟
步驟1:便攜式移動導(dǎo)航裝置根據(jù)使用者當(dāng)前位置和使用者設(shè)置的第一層 次目的地，標(biāo)示導(dǎo)航路徑，引導(dǎo)使用者到達(dá)第一層次目的地；
步驟2:使用者通過便攜式移動導(dǎo)航裝置的第一無線通信模塊，判斷是否 有區(qū)域地面服務(wù)器提供服務(wù)，如果是，則執(zhí)行步驟3;否則，結(jié)束；
步驟3:使用者通過便攜式移動導(dǎo)航裝置的輸入模塊，選擇提供服務(wù)的區(qū) 域地面服務(wù)器，并將使用者當(dāng)前位置的信息發(fā)送給區(qū)域地面服務(wù)器；
步驟4:區(qū)域地面服務(wù)器接收到便攜式移動導(dǎo)航裝置發(fā)送的信息后，判斷 使用者是否在區(qū)域地面服務(wù)器提供的服務(wù)范圍內(nèi)，如果是，則執(zhí)行步驟5;否 則，結(jié)束；
步驟5:區(qū)域地面服務(wù)器向便攜式移動導(dǎo)航裝置發(fā)送確認(rèn)命令和服務(wù)范圍數(shù)據(jù)，便攜式移動導(dǎo)航裝置收到確認(rèn)命令和服務(wù)范圍數(shù)據(jù)后，從區(qū)域地面服務(wù)
器下載區(qū)域電子地圖并存儲在便攜式移動導(dǎo)航裝置的存儲模塊中；之后，便攜 式移動導(dǎo)航裝置斷開與區(qū)域地面服務(wù)器的連接；
步驟6:便攜式移動導(dǎo)航裝置的存取模塊從存儲模塊中調(diào)用新下載的區(qū)域 電子地圖并在顯示模塊上顯示，使用者根據(jù)需要通過輸入模塊設(shè)置第二層次的 目的地；
步驟7:便攜式移動導(dǎo)航裝置根據(jù)使用者當(dāng)前位置，計算并標(biāo)示到達(dá)第二 層次的目的地的導(dǎo)航路徑；
步驟8:便攜移動導(dǎo)航裝置每隔設(shè)定時間，根據(jù)自身的位置數(shù)據(jù)和從區(qū)域 地面服務(wù)器接收的服務(wù)范圍數(shù)據(jù)，判斷其是否超出區(qū)域地面服務(wù)器提供的服務(wù) 范圍，如果是，則執(zhí)行步驟9;否則，返回步驟7;
步驟9:便攜式移動導(dǎo)航裝置刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子地步驟10:結(jié)束。
所述第一層次目的地是指公共目標(biāo)。 所述第二層次目的地是指區(qū)域電子地圖中的目標(biāo)。
所述步驟9中，便攜式移動導(dǎo)航裝置刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電
子地圖，包括便攜式移動導(dǎo)航裝置自動刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子 地圖或者通過輸入模塊手動刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子地圖。
本發(fā)明的效果在于，使用本發(fā)明提供的基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng) 及其導(dǎo)航方法，可以實(shí)現(xiàn)公共目標(biāo)內(nèi)部的更加細(xì)致準(zhǔn)確的導(dǎo)航。


圖1是基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖； 圖2是基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅 僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
圖1是基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖。圖1中，基于無 線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)包括區(qū)域地面服務(wù)器和便攜式移動導(dǎo)航裝置兩部
分；其中，便攜式移動導(dǎo)航裝置以現(xiàn)有的GPS移動導(dǎo)航儀為基礎(chǔ)，增加了第 一無線通信模塊。
現(xiàn)有的GPS移動導(dǎo)航儀的基本模塊包括GPS衛(wèi)星定位模塊、輸入模塊、 存儲模塊、存取模塊、電子地圖數(shù)據(jù)庫和顯示模塊。
其中，GPS衛(wèi)星定位模塊用于定位使用者的當(dāng)前位置，可為全球定位系 統(tǒng)(GPS)接收器，可以通過接收衛(wèi)星信號定位使用者當(dāng)前所在位置。
輸入模塊用于實(shí)現(xiàn)便攜式移動導(dǎo)航裝置與使用者的人機(jī)交互、選擇下載 區(qū)域內(nèi)部電子地圖、手工刪除已下載的電子地圖等。
存儲模塊用于存儲從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子地圖。
存取模塊根據(jù)使用者當(dāng)前位置以及目的地經(jīng)緯度信息，自電子地圖數(shù)據(jù) 庫或存儲模塊取得相對應(yīng)的電子導(dǎo)航地圖區(qū)塊，此電子導(dǎo)航地圖區(qū)塊需包含 使用者的當(dāng)前所在位置以及目的地的位置，并且標(biāo)示有導(dǎo)航路徑等相關(guān)信息， 此存取模塊可為隨機(jī)存取內(nèi)存(RAM)。
電子地圖數(shù)據(jù)庫可為光學(xué)存儲媒體(CD、 DVD)、硬盤、內(nèi)存或其他具 備相同功能的存儲媒體，其內(nèi)部預(yù)先存儲有多張電子導(dǎo)航地圖及其相關(guān)資料， 此相關(guān)資料包含地區(qū)中的地形特征，例如路形、道路名稱、道路交會點(diǎn)、屬 性、二維坐標(biāo)或其它相關(guān)的交通信息。
顯示模塊用以顯示電子導(dǎo)航地圖區(qū)塊，以供使用者導(dǎo)航參考。
便攜式移動導(dǎo)航裝置的第一無線通信模塊用于通過無線方式與區(qū)域地面 服務(wù)器進(jìn)行通信，包括向區(qū)域地面服務(wù)器發(fā)送GPS位置信息、從區(qū)域地面服務(wù)器下載區(qū)域電子地圖、接收確認(rèn)命令和服務(wù)范圍數(shù)據(jù)等。
區(qū)域地面服務(wù)器包括第二無線通信模塊和區(qū)域電子地圖數(shù)據(jù)庫。 第二無線通信模塊用于通過無線方式與便攜式移動導(dǎo)航裝置進(jìn)行通信，包
括接收便攜式移動導(dǎo)航裝置發(fā)送的GPS位置信息、發(fā)送區(qū)域電子地圖、確認(rèn)命 令和服務(wù)范圍數(shù)據(jù)等。
區(qū)域電子地圖數(shù)據(jù)庫用于存儲區(qū)域電子地圖。
便攜式移動導(dǎo)航裝置和區(qū)域地面服務(wù)器之間的無線通信方式可以采用 3G、 GPRS、 CDMA或者Wi-Fi等。
圖2是基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航方法流程圖。圖2中，基于無線通
信技術(shù)的層次導(dǎo)航方法實(shí)現(xiàn)步驟如下
步驟1:便攜式移動導(dǎo)航裝置根據(jù)使用者當(dāng)前位置和使用者設(shè)置的第一層 次目的地，標(biāo)示導(dǎo)航路徑，引導(dǎo)使用者到達(dá)第一層次目的地。第一層次目的地 是指公共目標(biāo)，公共目標(biāo)為普通地圖上表示的目標(biāo)信息。在本發(fā)明中，可以是 旅游景區(qū)，大型企業(yè)、廠區(qū)或者學(xué)校。
步驟2:使用者通過便攜式移動導(dǎo)航裝置的第一無線通信模塊，判斷是否 有區(qū)域地面服務(wù)器提供服務(wù)，如果是，則執(zhí)行步驟3;否則，結(jié)束。
步驟3:使用者通過便攜式移動導(dǎo)航裝置的輸入模塊，選擇提供服務(wù)的區(qū) 域地面服務(wù)器，并將使用者當(dāng)前位置的信息發(fā)送給區(qū)域地面服務(wù)器。
步驟4:區(qū)域地面服務(wù)器接收到便攜式移動導(dǎo)航裝置發(fā)送的信息后，判斷 使用者是否在區(qū)域地面服務(wù)器提供的服務(wù)范圍內(nèi)，如果是，則執(zhí)行步驟5;否 則，結(jié)束。
步驟5:區(qū)域地面服務(wù)器向便攜式移動導(dǎo)航裝置發(fā)送確認(rèn)命令和服務(wù)范圍 數(shù)據(jù)，便攜式移動導(dǎo)航裝置收到確認(rèn)命令和服務(wù)范圍數(shù)據(jù)后，從區(qū)域地面服務(wù) 器下載區(qū)域電子地圖并存儲在便攜式移動導(dǎo)航裝置的存儲模塊中；之后，便攜 式移動導(dǎo)航裝置斷開與區(qū)域地面服務(wù)器的連接。服務(wù)范圍數(shù)據(jù)是多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)或者圓形區(qū)域的中心點(diǎn)坐標(biāo)和半徑，用以表示區(qū)域服務(wù)器的服務(wù)范圍。
步驟6:便攜式移動導(dǎo)航裝置的存取模塊從存儲模塊中調(diào)用新下載的區(qū)域 電子地圖并在顯示模塊上顯示，使用者根據(jù)需要通過輸入模塊設(shè)置第二層次的 目的地。第二層次目的地是指區(qū)域電子地圖中的目標(biāo)，如旅游景區(qū)的景點(diǎn)，大 型企業(yè)、廠區(qū)的某個廠房或者車間，或者是學(xué)校的某個教學(xué)樓或者實(shí)驗(yàn)室。
步驟7:便攜式移動導(dǎo)航裝置根據(jù)使用者當(dāng)前位置，計算并標(biāo)示到達(dá)第二 層次的目的地的導(dǎo)航路徑。
步驟8:便攜移動導(dǎo)航裝置每隔設(shè)定時間，根據(jù)自身的位置數(shù)據(jù)和從區(qū)域 地面服務(wù)器接收的服務(wù)范圍數(shù)據(jù)，判斷其是否超出區(qū)域地面服務(wù)器提供的服務(wù) 范圍，如果是，則執(zhí)行步驟9;否則，返回步驟7。判斷便攜移動導(dǎo)航裝置是 否超出區(qū)域地面服務(wù)器提供的服務(wù)范圍的方法是，利用便攜移動導(dǎo)航裝置的 GPS獲得的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)與服務(wù)范圍數(shù)據(jù)(包括多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo)或者圓形區(qū) 域的中心點(diǎn)坐標(biāo)和半徑)進(jìn)行比較，如果當(dāng)前位置數(shù)據(jù)落在多邊形的頂點(diǎn)坐標(biāo) 圍成的區(qū)域內(nèi)，或者當(dāng)前位置數(shù)據(jù)落在圓形區(qū)域內(nèi)，則便攜移動導(dǎo)航裝置在區(qū) 域地面服務(wù)器提供的服務(wù)范圍之內(nèi)。
步驟9:便攜式移動導(dǎo)航裝置刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子地圖， 刪除方式可以是便攜式移動導(dǎo)航裝置自動刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域 電子地圖或者通過輸入模塊手動刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子地圖。
步驟10:結(jié)束。
另外，還要注意一點(diǎn)，開發(fā)便攜式移動導(dǎo)航裝置中的導(dǎo)航軟件的廠家有多 個，如果希望便攜式移動導(dǎo)航裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子 地圖的導(dǎo)航，便攜式移動導(dǎo)航裝置中的導(dǎo)航軟件一定要與區(qū)域地面服務(wù)器中的 區(qū)域電子地圖兼容。
本發(fā)明提供的基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)及其導(dǎo)航方法，可以實(shí)現(xiàn) 公共目標(biāo)內(nèi)部的更加細(xì)致準(zhǔn)確的導(dǎo)航，避免了使用旅游景區(qū)、大型企業(yè)、學(xué)校、廠區(qū)內(nèi)部指路牌或內(nèi)部地圖來確定位置，既不精確也不方便的問題。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可 輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)，包括具有GPS衛(wèi)星定位模塊、輸入模塊、存儲模塊、存取模塊、電子地圖數(shù)據(jù)庫和顯示模塊的便攜式移動導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述導(dǎo)航系統(tǒng)還包括區(qū)域地面服務(wù)器，以及安裝在便攜式移動導(dǎo)航裝置中的第一無線通信模塊；所述第一無線通信模塊用于通過無線方式與區(qū)域地面服務(wù)器進(jìn)行通信；所述區(qū)域地面服務(wù)器包括第二無線通信模塊和區(qū)域電子地圖數(shù)據(jù)庫；所述第二無線通信模塊用于通過無線方式與便攜式移動導(dǎo)航裝置進(jìn)行通信；所述區(qū)域電子地圖數(shù)據(jù)庫用于存儲區(qū)域電子地圖。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在 于，所述無線通信方式包括3G、 GPRS、 CDMA、 Wi-Fi。
3. —種如權(quán)利要求1所述的基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航方法， 其特征在于，所述方法包括下列步驟步驟1:便攜式移動導(dǎo)航裝置根據(jù)使用者當(dāng)前位置和使用者設(shè)置的第一層次 目的地，標(biāo)示導(dǎo)航路徑，引導(dǎo)使用者到達(dá)第一層次目的地；步驟2:使用者通過便攜式移動導(dǎo)航裝置的第一無線通信模塊，判斷是否有 區(qū)域地面服務(wù)器提供服務(wù)，如果是，則執(zhí)行步驟3;否則，結(jié)束；步驟3:使用者通過便攜式移動導(dǎo)航裝置的輸入模塊，選擇提供服務(wù)的區(qū)域 地面服務(wù)器，并將使用者當(dāng)前位置的信息發(fā)送給區(qū)域地面服務(wù)器；步驟4:區(qū)域地面服務(wù)器接收到便攜式移動導(dǎo)航裝置發(fā)送的信息后，判斷使 用者是否在區(qū)域地面服務(wù)器提供的服務(wù)范圍內(nèi)，如果是，則執(zhí)行步驟5;否則， 結(jié)束；步驟5:區(qū)域地面服務(wù)器向便攜式移動導(dǎo)航裝置發(fā)送確認(rèn)命令和服務(wù)范圍數(shù)據(jù)，便攜式移動導(dǎo)航裝置收到確認(rèn)命令和服務(wù)范圍數(shù)據(jù)后，從區(qū)域地面服務(wù)器下 載區(qū)域電子地圖并存儲在便攜式移動導(dǎo)航裝置的存儲模塊中；之后，便攜式移動 導(dǎo)航裝置斷開與區(qū)域地面服務(wù)器的連接；步驟6:便攜式移動導(dǎo)航裝置的存取模塊從存儲模塊中調(diào)用新下載的區(qū)域電子地圖并在顯示模塊上顯示，使用者根據(jù)需要通過輸入模塊設(shè)置第二層次的目的地；步驟7:便攜式移動導(dǎo)航裝置根據(jù)使用者當(dāng)前位置，計算并標(biāo)示到達(dá)第二層 次的目的地的導(dǎo)航路徑；步驟8:便攜移動導(dǎo)航裝置每隔設(shè)定時間，根據(jù)自身的位置數(shù)據(jù)和從區(qū)域地 面服務(wù)器接收的服務(wù)范圍數(shù)據(jù)，判斷其是否超出區(qū)域地面服務(wù)器提供的服務(wù)范 圍，如果是，則執(zhí)行步驟9;否則，返回步驟7;步驟9:便攜式移動導(dǎo)航裝置刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子地圖；步驟10:結(jié)束。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航方法，其特征在 于，所述第一層次目的地是指公共目標(biāo)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航方法，其特征在 于，所述第二層次目的地是指區(qū)域電子地圖中的目標(biāo)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航方法，其特征在 于，所述步驟9中，便攜式移動導(dǎo)航裝置刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子 地圖，包括便攜式移動導(dǎo)航裝置自動刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子地圖 或者通過輸入模塊手動刪除從區(qū)域地面服務(wù)器下載的區(qū)域電子地圖。
全文摘要
本發(fā)明公開了無線通信技術(shù)領(lǐng)域中的一種基于無線通信技術(shù)的層次導(dǎo)航系統(tǒng)及其導(dǎo)航方法。導(dǎo)航系統(tǒng)包括具有GPS衛(wèi)星定位模塊、輸入模塊、存儲模塊、存取模塊、電子地圖數(shù)據(jù)庫和顯示模塊的便攜式移動導(dǎo)航裝置，還包括區(qū)域地面服務(wù)器，及安裝在便攜式移動導(dǎo)航裝置中的第一無線通信模塊；區(qū)域地面服務(wù)器包括第二無線通信模塊和區(qū)域電子地圖數(shù)據(jù)庫；導(dǎo)航方法是，在使用者到達(dá)第一層次目的地后，通過第一無線通信模塊連上區(qū)域地面服務(wù)器，將區(qū)域電子地圖下載至便攜式移動導(dǎo)航裝置，使用者設(shè)置該區(qū)域內(nèi)部的某點(diǎn)作為第二層次的目的地，便攜式移動導(dǎo)航裝置計算并顯示到達(dá)第二層次目的地的導(dǎo)航路徑。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)公共目標(biāo)內(nèi)部的更加細(xì)致準(zhǔn)確的導(dǎo)航。
文檔編號G01C21/26GK101603835SQ200910088940
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者昊 吳, 剛 朱, 李翠然, 鐘章隊(duì), 霞 陳 申請人:北京交通大學(xué)