专利名称：一种猫(cat)设备、个人移动猫式导航设备及其相关方法
技术领域：
本发明涉及到精确化、实时提供城市道路交通信息的系统与方法，更具体的，涉及到通过类似车辆监控领域的定位系统与移动通信系统来完成该项精确化、实时提供预测路况信息的系统与方法。
背景技术：
在车辆监控领域中，有一种基于GPRS的车辆监控系统，可以作为本发明实施例更为相近的背景技术。该种监控系统主要是通过车辆车载终端的GPS用户设备，利用设备内软件计算出定位信息，如接收天线的经度纬度、移动方向以及时间等信息，再经过嵌入的GPRS模块，完成定位数据的实时、连续传输至移动通信服务中心，再由GPRS的GGSN业务将定位信息送至互联网或车辆监控中心专网，最后由监控中心联网由电子地图显示分析出车 辆移动路线，即可完成一种车辆的实时监控。进行监控的定位系统，还可用中国的北斗系统等一切满足精度高、连续等定位要求的系统。而进行监控的移动通信系统，还可用GSM网以及电信通道等一切满足连续、实时等移动通信要求的系统。再者，为了抗干扰或者长时间稳定的利用交通数据，还可以单独开辟相关交通卫星定位�？橐约岸懒⒌慕煌ㄐ畔⒁贫ㄐ畔低常庞糜诟梅⒚魇凳├�
背景技术：
一、车载导航技术我们都知道的车载导航技术，是通过GPS (全球定位系统)的动态定位，再根据一定权值路径算法，得到诸如最短路径、最经济路径等导航路线的技术，通俗的说，就是在司机输入出发地以及目标地或仅输入目标地后，通过车载导航系统与定位卫星、地面接收器等程序后，会给出既定的导航路线，司机只需根据导航设备的显示屏指定的路线即可到达目的地。车载导航系统既定的路线比较固定，在输入目标地数分钟之内或者更短，就可以给定一条既定的路线，但是却不能提供预测下一路段路况信息的服务，更不会有交通信息分析与共享了。而本发明实施例中，所涉及的猫式导航设备可根据自动更新请求机制，及时的请求分析下一路段的路况信息，并且通过监控中心反馈回来的交通信息预测结果，可以在猫式导航设备中给予显示一定的分析结果，以供用户参考。
背景技术：
二、交通信息的采集技术在移动式交通信息获取技术中，有一种基于GPS定位的动态交通信息采集技术可作为本发明实施的背景技术。该项动态交通信息采集技术的具体方法是在车辆上配备GPS接收装置，以一定的采样间隔记录车辆的三维坐标和时间等数据，这些数据传入车载计算机或随车携带的便携式笔记本电脑后，再与地理信息系统的电子地图相结合，经过重叠分析计算出车辆瞬时车速和车辆经过特定路段的行程时间和行程速度指标。若在给定的时段内有多辆车经过特定路段，还可以得到该路段的平均行程时间和平均行程速度。基于GPS定位的动态交通信息采集技术具有良好的扩展性，能够获得对交通状态的自动判别和交通诱导系统更为有用的行程时间，行程速度等路段交通数据。
在此背景技术中，需要投入足够多的装备GPS的采样车运行在城市道路网中，再根据这些采样车的通信汇报回的移动状态收集交通信息。在此背景技术中，装有GPS设备的车辆仅作为提供地理位置以及时间等定位数据出现，另外，在交通信息智能预测技术中，纯粹依托于整体独立的采样车用车载计算机或携带便携式计算机自带的GIS系统来与电子地图做叠加分析，仅作这样的技术处理，是不能够得到足够提供预测某一段路或某一时刻的更细致的交通信息。因为这仅仅依托投入大量采样车以及单个点做叠加分析，仅能提供一些孤立的点，而这些点又没作实时的通信传输，换句话说，即是将具有三维空间的车辆当做质点来处理，采集数据后再作统一的统计处理。但，不得不承认根据这些孤立的点在GIS叠加分析后是能够得到一些交通数据，这也是接下来本发明实施例所依据的理论技术之一。但仅依托于现有的背景技术远达不到为用户提供准确的预测信息。因为这些孤立的、少量的数据点是不能代替连续的、具有一定占地面积的实体车辆的。本来GPS定位就存在一定的不精确性，倘若仅当作GPS定位点来处理，很难有效减少这种误差，那么按照目前这种技术的描述是达不到能够准确提供给客户足够的实时路况信息。不过，本发明实施例得益于采样车的GPS定位以及GIS叠加分析技术的处理案例，在此基础上做了一定的改进创新或者算是二次开发吧，即可完成一种面向用户能够提供精确化、实时化交通信息的系统与方法。自然了，这个“实时”是在允许的一定时间延误做了一定的智能预测处理的。为了让相关的技术人员更详细的了解本发明实施的设备与系统以及相关技术流程，将在后文中的技术说明中给予详细的描述，接下来，再提供一种类似的背景技术。本发明的目的就是针对现有技术上的不足，提供一种猫(CAT)设备、电子设备个人、移动猫式导航设备及其相关方法。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的旨在提供一种猫(CAT )设备、电子设备个人、移动猫式导航设备及其相关方法，解决了现有技术存在的上述弊端。本发明通过如下技术方案实现一种个人移动猫式导航设备，用于自动接收分析后的路况信息以得到个人出行路线而达到最优化行驶；其特征在于，包括输出设备、输入设备、存储设备、处理器、以及电源；所述输出设备包括显示器，用于操作显示以及导航路线的显示，该显示器具有时钟显不、电源显不、车载MP3、车载电视的一种或多种功能；所述输出设备还包括语音提示装置，用于操作提示、导航以及交通问题语音提示；所述输入设备包括用于信号、通信数据接收的接收器，所述接收器用于卫星信号的定位接收；所述接收器包括接收监控中心在请求信息处理后反馈回来的通信数据；所述输入设备还包括小键盘、软键盘、触屏手写中的一种或多种，能输入请求信息的操作输入，所述存储设备包括用于存储数据的存储器，所述存储器具有地图更新机制，能将接收到的更新地图的矢量数据更新为带有一定交通信息提示的地图；、
所述电源包括能够在熄火的情况下仍能维持供电的储蓄电源设备；所述处理器，用于定位计算、数据转换；所述个人移动猫式导航设备还包括一种猫(CAT)设备，所述猫(CAT)设备是指一种能够传输机动车信息、机动车地理位置以及时间数据的设备，其特征在于，包括接收器、发射器、处理器、存储器以及电源；所述接收器用于卫星信号定位接收，所述处理器用于对接收的数据的定位计算，得到机动车的地理三维坐标、时间、移动方向，所述电源包括储蓄电源�？椋糜谥苯庸┑纾诨迪ɑ鸷笕阅苷９┑�。本发明还提供了 所述处理器中具有自动请求更新功能，用于非人工的请求信息发送，包括人工输入目标地的后续路段请求发送，以及未作人工输入而自动分析用户可能经过的路段而作的 自动请求发送。对交通数据逻辑处理包括接收猫(CAT)矢量，对猫(CAT)矢量按照相同时刻进行分时处理得到不同时刻点或时间段的CA矢量点，所述猫(CAT)矢量是指机动车信息、机动车地理位置以及时间数据构成的失量，所述CA矢量是指机动车信息、机动车地理位置构成的失量；经过按照线区、池区、路区、以及市区或城区可任意划分区域的分区处理，得到不同区不同时刻的C矢量点或同一区不同时刻或同一时刻不同区的C矢量点，所述C矢量是指机动车信息构成的失量；建立时间与区域的猫(CAT)失量点的函数对应关系的表示区域、时间、车辆信息的数学模型。所述个人移动猫式导航设备包括交通原始数据产生�？椤⑹荽涞饔媚？橐约笆莘治龃泶⒋婺？椋鼋煌ㄔ际莶？橛伤械淖氨溉ɡ驣所述的猫(CAT)设备的车辆组成；交通原始数据产生模块，利用通讯号与车牌号以及车辆信息数据的方式以产生完整的猫(CAT)矢量，所述猫(CAT)矢量是指机动车信息、机动车地理位置以及时间数据构成的失量；所述数据传输调用�？橛美创浣煌ㄔ际莺偷饔贸盗拘畔ⅲ拇罅吭冀煌ㄊ菟屯付ǖ那颍允凳钡南略鼗蚶檬荩凰鍪莘治龃泶⒋婺？橛糜谑莘治�、处理、储存，用以分时、分区处理猫(CAT)矢量以及个人移动请求信息。
图I图示了某地理区域的城市道路地图。图2图示了某地理区域分区后的城市道路系统。图3图示了可以实施本发明系统的一种猫设备。图4图示了可以实施本发明系统的结构框图。图5图示了有C猫设备发射器与监控中心的收发程序流程图。图6图示了无C猫设备发射器与监控中心的收发程序流程图。
图7图示了本发明可以实施的处理系统的操作流程。图8图示了本发明可以实施的交通信息分析系统的操作流程。图9图示了本发明可以实施的交通问题分析系统的操作流程。图10图不了一种个人移动猫式导航设备。图11图示了自动更新请求机制的程序流程图。图12图示了猫导航设备与控制中心的工作流程。图13图示了带有一定交通信息提示的导航地图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。可能还会有更好的现有技术实施例来作为本发明实施例的对比验证性材料。不过，上述实施例仅作为该领域背景技术的一种说明性实施例。在下面的描述中，为了方便陈述以及便于审查人员阅读理解，在描述中赘加了一些自造名词，也许，在与专业技术方面的术语描述对比中有所不同或不妥，但仅作本发明实施例的描述而已。图I图示了某地理区域的城市道路地图14。在此给出的例子仅为了方便描述而作简化的例子。从客观角度上说，14足够描述通常上的地面单层道路系统，但本发明实施例同样适用于城市中的多层道路系统，例如地下隧道道路系统以及高架等道路系统。图I所不的城市地图一共包括了 9条道路(A路、B路、C路、D路、E路、a路、b路、c路、d路)。自然了，现实道路系统的命名不会如此命名，如洞山中路这样的命名仿佛才符合国内的命名规则，而道路的划分形式也不会如此直线划分以及现实中就算棋局分布的城市道路也不会如此的平整，而图示如此的地图仅为说明上的简化而已，本发明实施例同样适应于现实中复杂的城市地图。另外，为了简化起见，仅仅列举了少数的道路来作说明解释，自然了，现实中的道路网是很密集的，在此并没将所有的道路都画出。做这样的图示，对本发明实施的效果，并不造成多大的影响。图2图示了分区后的某地理区域的城市道路系统15，该地理区域与14属于同一区域。为了更好的让用户了解所在位置即将到达下一路段的交通信息情况，以及在便于发明实施例在技术处理道路交通信息时，需将城市道路系统进行子系统划分，即重新划区。图2所示的城市道路系统15皆由划分好的路池区16和混合池区17组成。将各条路与其他路相交的区域称为路池区，如A路中的Al，A2，A3，A4，A5。各条路和其他路相交的区域称为混合池区，如A路中的Aa，Ab, Ac, Ad。本发明实施例做这样的描述，则可将道路系统15简化为路池区集合(Ai，Bi，Ci, Di, Ei, aj，bj，cj，dj，其中i=l, 2, 3,4,5j=l, 2，3，4, 5,6)以及混合池区集合(Aa，Ba，· · ·，Ad，Bd，· · ·)。显然，将15作上述描述后，或者地理信息分析系统中如此建区后，各道路的交通信息即可由路池区和混合池区来进行信息反映，如a路的交通信息，即集合(al，a2，a3，a4，a5, a6, Aa, Ba, Ca, Da, Ea)的交通信息的共同反映。而对于个体移动用户而言，具体细化到线区如“哪个路口 ”，池区如“哪段路”，单池区如“哪个车向道”等交通信息才是他们迫切关心的。(线区18，单池区19在图中并没有详细呈现。)
另外，只有在用户，未到达预定路线的路段之前就给其用户提供出“哪条路”“哪个路池区”甚至是“哪个单池区以及线区”的交通信息才能准确掌控个人出行的路线，那么这一切的实现，即将是本发明实施例重点阐述的技术。另，在本实施例中，处理上述实例的技术的同时，或者是说，在具体的实施例中，具体到某个线区18 (通常所说的十字路口、城市入境口或池区的某一横切面等)的交通信息都将在实施例中给予一定的说明。另，在各个区、各个时刻的交通信息情况(如交通量、交通流量、各种车的交通量和交通流量、占道率、以及车辆的预测行程时间等)，以及各个时刻的各个区或整个城市的交通情况都将在本实施例中得以呈现，和背景技术中的交通信息采集在系统设计和技术流程等方面是有很大区别的，相关技术人员将会很快觉察到基于背景技
术的创新与改进以及与背景技术的不同点，在此就不多加以解释了。以下将是本发明实施例结合附图的详细说明。另，本发明实施例所举的例子，相关技术人员并不能仅局限于这个特定实施例。图3图示了可以实施本发明系统的一种猫设备20，S卩cat设备，是car’information (汽车信息或泛指所有机动车信息)，address (地理位置)以及time (时间)的英文首字母组合，意思是指能够传输车辆信息C、移动位置a及时间t等数据的设备。在此，将设备经过数据处理后的(c，a，t)信息以及移动方向合称为cat矢量。后文中，出现的c矢量，ca矢量等类似描述皆源于此。此猫设备内包括接收器21，可直接用GPS信号接收机或类似功能的器件。21主要用于捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星并跟踪这些卫星的运行，进行卫星信号的定位接收22。猫设备20进一步包括处理器23。23主要用于当21捕获到跟踪的卫星信号后，测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据，按定位解算方法进行定位计算，计算出用户车辆精确的三维坐标、时间、移动方向，即at矢量。在有些实施例中，可直接利用GPS信号接收机内自带的处理器进行定位计算。猫设备20还包括一种或多种类型的存储器29，如只读存储器、随机存取存储器、光学存储器、磁存储器或其他适当的存储器。29进一步可包括以适当格式储存的车辆信息26以及设备内部执行程序。30具体是指可表征车辆外形、类型、大小、占地面积、吨位等对交通分析有帮助的车辆信息。在此，根据猫设备的存储器29内有无存储30，可将猫设备分为有C猫设备和无C猫设备。因为猫设备目前在市场上没有流通，所以猫设备的存储器里不可能一生产出来就有30，但也不代表后期猫设备随车辆同时生产，让猫设备成为车辆必不可少的一部分时，才会存储相应的30。而车辆信息30存不存储在存储器内，将有不同的解决方法与技术。图4图示了可以实施本发明系统的结构框图31。发明系统主要包括3个�？椋直鹗窃际莶？�32、数据传输及调用�？�33、数据分析处理储存模块34(又称监控中心)。32由所有装有猫设备的车辆组成。33主要用来传输交通原始数据和调用车辆数据信息。该�？橹饕ㄈ鏕MS网、GPRS骨干网等适合移动数据传输的通讯网36及相应的如GGSN等适合连接网络的业务通道，可以将at或cat矢量送至网络37或直接拉专线连接监控中心专网，将数据传输给监控中心34。34主要用于处理33传输的交通原始数据35。对于32中有C猫设备产生的有C猫矢量可通过模块33直接传输给34 ;对于32中无C猫设备产生的无C猫矢量可以利用互联网连接到车辆信息数据库30进行配对下载可形成完整猫矢量。对于两种方法产生的完整猫矢量都称为原始交通数据35。根据上述发明系统的三个模块可知，有C猫设备和无C猫设备在产生35的方法与技术上是有区别的。那么，接下来将分别介绍有C猫设备40和无C猫设备41各自产生原始交通数据的工作原理以及方法。一、关于有C猫设备对于猫设备在车辆出厂前已经安装，车辆信息已经存储在猫设备内，可直接称为 有C猫设备。对于猫设备后期安装在车辆上时，可采用方法39使其成为有C猫设备。39具体是，在另外购买猫设备时，根据车主提供车主信息、车辆信息，猫设备通讯号，再由相关服务人员，通过串口直接连接计算机，利用相应程序改变存储器的原始设定值，将猫设备赋予相应的车辆信息数据，完毕。该方法只需在生产猫设备时，将存储车辆信息的存储器变为可改写存储器即可。这样，不随车生产的猫设备也可称为有C猫设备。有C猫设备中的处理器23，还具有数据转换功能25。可将定位的计算得到at矢量数据、存储器中的c数据及猫设备的通讯号转换成适合移动通信系统传输的信号数据。先将这四种数据转换成具有一定编码顺序与数目的字符段，再将字符段转换成一定的频率信号。通讯号是指代表猫设备身份的识别代码或识别字符段，不同通讯号代表不同猫设备，可以是一串数字，如市场流通的SM卡号。通过转换过的字符段或信号数据42。42形式可如其中表示有C猫设备发送(c，a, t)信息的数据识别字符，进一步确�？刂浦行目梢跃返呐斜鸸槔啵唤舾诤竺娴摹�***”字符段表示识别猫身份的通讯号表示该猫设备的位置信息表示猫设备所在位置的时间信息表示该猫设备储存的车辆信息。有C猫设备中还包括发射器26，而该发射器可采用如GMS、GPRS等满足连续、实时传输的移动通信设备。26主要用于将上述的字符段或信号数据通过�？�33发送至监控中心34。图5图示了有C猫设备发射器与监控中心的收发程序流程图43。(I)有C猫设备通过发射器连续不断发送；(2)监控中心进行确认接收“@”，是，进行下一步；否则，重新接收；(3)连续接收“***”并记录I*该步是进一步确认猫设备通讯号，便于后续数据库、数学模型等计数* I ;(4)判段“A”，是，进行下一步；否，重新接收；(5)连续接收“***”并记录I *该步是确定猫设备所在位直，并给后续的GIS置加分析以及区域分类提供数据* I ；(6)判段“T”，是，进行下一步；否，重新接收；(7)连续接收“***”并记录I *该步是确定猫设备所在位置的时间，并给后面的时间分类提供数据* I ；
(8)判断“C”，是，进行下一步；否，重新接收；(9)继续接收“***”，并将所有数据整理成cat矢量信息I *该步产生数据即是原始交通数据* I ；(10)清空历史数据痕迹，保证大量数据之前不存在互相干扰以及节省猫设备内存；综上所述，有C猫设备可通过此程序，让监控中心34接收到完整的cat矢量数据。二、关于无C猫设备41对于出厂前没安装猫设备而需要另行安装猫设备的车辆，势必会存在猫设备存储 器中没存车辆信息，为了补存车辆信息，除了方法39，还可采取另外一种方法44。那么，采 用方法44的猫设备，就称为无C猫设备41。方法44，主要内容有，在每辆车登记车牌号时，由相关人员询问其猫设备通讯号以及车辆信息，将通讯号以及车辆信息数据输入联网的计算机，进一步建立通讯号与车牌号一一对应，车牌号又与车辆信息一一对应的数据库45，然后在监控中心接收无C猫设备字符段时，根据通讯号配对车牌号下载出车辆信息，即可完成。无C猫设备41，同样具有数据转换功能25。可将定位计算得到at矢量数据、猫设备的通讯号转换成适合移动通信系统传输的信号数据。先将这三种数据转换成具有一定编码顺序与数目的字符段，再将字符段转换成一定的频率信号。无C猫设备41的字符段与通信数据可以是“#*林A*林T*林”，其中表示无C猫设备发送(a，t)信息的数据识别字符(有别于有C猫设备)，进一步确�？刂浦行目梢跃返呐斜鸸槔啵唤舾诤竺娴摹�***”字符段表示识别猫身份的通讯号表示该猫设备的位置信息表示猫设备所在位置的时间信息，无C猫设备中，依靠通讯系统传输字符段中，没有“C***”字符段。无C猫设备中同样包括发射器26，而该发射器可采用如GMS、GPRS等满足连续、实时传输的移动通信设备。26主要用于将上述的字符段或信号数据通过�？�33发送至监控中心34。图6图示了无C猫设备发射器与监控中心的收发程序流程图46。(I)无C猫设备通过发射器连续不断发送；(2)监控中心进行确认接收“#”，是，进行下一步；否则，重新接收；(3)连续接收“***”并记录I*该步是进一步确认猫设备通讯号，便于后续数据库、数学模型等计数* I ;(4)判段“A”，是，进行下一步；否，重新接收；(5)连续接收“***”并记录I *该步是确定猫设备所在位直，并给后续的GIS置加分析以及区域分类提供数据* I ；(6)判段“T”，是，进行下一步；否，重新接收；(7)连续接收“***”并记录I*该步是确定猫设备所在位置的时间，并给后面的时间分类提供数据* I ；(8)通过猫设备通讯号连接车辆信息数据库下载对应的车辆信息；(9)将所有数据整理成cat矢量信息I*该步产生数据即是原始交通数据* I ；
(10)清空历史数据痕迹，保证大量数据之前不存在互相干扰以及节省猫设备内存；综合一、二所陈述的有C猫设备和无C猫设备组合的数据产生�？�32可产生cat矢量信息及at矢量信息，再通过数据传输及调用�？�33可将猫设备产生的信息传输到34，进一步由方法44连接车辆信息数据库45，使两大�？椴送暾鹀at矢量信息。对于原始交通数据一cat矢量的产生就描述至此。猫设备20还包括一种耐用性强的储蓄电源28。通过串口进行与汽车电源连接，车辆在启动后，可以给猫设备正常供电。在车辆由于等待信号灯、处理突发事件或者较长时间等导致车辆在中途停火不正常断电的情况下，储蓄电源仍继续给猫供电。接下来，将返回图4所示的发明系统三大�？椋柚氐憬樯苁莘治龃泶⒋婺？椋醇嗫刂行�34。
监控中心主要包括处理系统38、交通信息分析系统47、交通问题分析系统48、交通应急系统49以及交通数据存储系统46。46主要处理系统38、47、48、49所产生的历史、临时等一切在系统出现缓冲、中断等延误后能够快速复原提供有效的信息数据。处理系统38，主要用于处理原始交通数据以及个人移动请求信息的逻辑分析。图7图示了处理系统的操作流程51。51主要通过数学模型程序，建立c-a-t之间的函数关系，并且处理猫式导航设备发送的请求信息。(I)接收原始交通数据，即cat矢量35(2)分时处理41，41主要是通过程序建立以t为坐标，以c为竖坐标的数学模型，以作数据分析，即找出cat矢量中的时间同类点，就是时间相同的ca点。即接收的(c，a,t)实数对集合中，以t相等为标准，c值累加(3)分区处理53，主要是通过程序建立以t为横坐标，以a为横坐标，以c为竖坐标的数学模型，即找出cat矢量中区域同类点，就是同一区域的点。即接收的(c，a，t)实数对集合中，通过a相等(经过GIS叠加分析，找出用户位置点所属区)，建立c_t函数关系(4)处理器进而建立时间与区域以及车辆信息的三维数学模型54，主要是能够快速、准确表示出(c，a, t)三者的函数关系。综上所述，处理系统38通过分时、分区处理原始交通数据后，就可以得到区域、时间、车辆信息的数学模型或三者之间恰当的模型关系。交通信息分析系统47，主要利用38建立好的数学模型或模型关系来产生有用的交通信息。图8图示了交通信息分析系统的操作流程55。55主要是将流程51产生的模型数据转换成交通信息数据，如交通量值、交通流值等。调用处理器产生的模型数据54，S卩(c，a，t)函数模型，如q-a_t函数关系，而q表示交通量，q是c可以提供的。建立交通计算模型56。56主要是指依靠现有的交通数学处理方法、公式等理论工具，如I = dq/dt即可利用数学建模编的程序加以计算，I表示交通流量，也是交通信息。交通信息分析57，主要是根据计算机设计的交通计算模型，进一步计算出相关系统需要的交通信息数据。I *x接下来，阐述部分具体的交通信息分析*
(3. I)交通量分析，利用计算机设计的交通量计算模型，进一步计算出交通量。(3. 2)交通流量分析，同样利用计算机设计的交通流量计算模型，进一步计算出交
通流量值。(3. 3)平均车程分析58，信号灯数据库的调用59，以及占道率、平均密度等可以分析计算的其他交通信息60。I *本实施例所能处理的交通信息量太多，在此就不一一阐述*(3. 4)整理交通信息数据61。主要是通过交通信息分析计算57，进一步整理得到基于(c，a, t)的q-a-t的交通量数据等交通信息数据61。综上所述，交通信息分析系统47，可以根据计算机的数学模型计算程序计算出交通信息，如一个猫设备通讯号就代表车辆数N为1，那么经过分时、分区处理，15:00-16:00,Al区经过的车辆数立刻就会被计算出来；c中包含车辆的占地面积s,同样是 15:00-16:00,Al区的每刻流量值以及交通量值都会被计算出来，可根据交通理论编成的计算模型程序计算得知。监控中心34还包括交通问题分析系统48，主要用于分析交通信息异常数据表示的交通问题，进一步用来提示用户以及联系交通部门及时处理交通问题。图9图示了交通问题分析系统的操作流程62。62主要是利用流程55产生的交通信息数据，和已经建立好的问题标准权值做对比分析，进一步确定道路的交通问题类型。下面所述的程序所参照的参数、范围比较极端、简单，仅仅是为了方便陈述。(I)调用交通信息数据61，61来自交通信息分析系统47最终得出的数据。(2)对比分析，通过事先建立大量的问题数据模型，通过计算机执行参数一一比对的程序。(2. I)假设Al出现平均速度及交通流值趋于零的交通信息数据(2. 2)判断平均密度是否趋于零，是，执行(3. I);否则，执行(3. 2)(3. I)路段少有车辆行驶(3.2)交通堵塞等其他(4)进一步根据其他交通信息数据，最大精度模拟出交通问题(5)计算出替代路线与主线的权衡数据(6)整理出交通问题类型，并给出一定交通信息预测综上所述，交通问题分析系统48可根据相应交通问题将会出现的交通参数异常值或异常范围和实际交通参数进行对比分析，即可得出一定区域一定时间出现的交通问题。如交通堵塞的交通参数异常值有交通量偏大、平均密度偏大、交通流值趋于零等，那么实际的交通量、平均密度、交通流等值在经过一一比对后，判断和交通堵塞问题模型一致，就可推测该路段为交通堵塞。交通问题应急系统49，主要利用交通问题分析系统分析出的交通问题，进一步联系相关部门，并且通过相关部门进行信息反馈50，恢复数据异常路段信息预测。(I)调用流程62产生的交通问题数据，即数据异常的道路相应的问题类型、位置、时间等数据。(2)专线连接相关部门，即通过建立网络数据线、警报器等恰当的设备与系统与相关部门进行连接，将准确的交通问题数据第一时间告知相关部门。(3)信息反�。菹喙夭棵糯砦侍獾慕峁ㄏ吡游侍庥毕低常桓嬷喙芈范挝侍庖驯淮淼慕�、时间等信息。(4)恢复数据异常路段信息，通过编辑道路数据恢复正常的信息告知用户综上所述，交通应急系统49主要是通过相关部门的专线连接确认问题解决的进程，实时掌握问题路段解决的进程，避免问题已经解决但用户却不知“何时已经解决”的状况，而导致路段少有车辆行驶等数据持续异常的现象。图10图示了一种个人移动猫式导航设备64。64除了用于传统的导航功能之外，主要用于自动接收实时的路况信息，以期掌握最优的个人出行路线。猫式导航设备64主要包括了输出设备68,输入设备69,存储设备78,处理器83以及电源71。输出设备68包括诸如LED显示屏之类的显示器65，用于操作显示66，即部分的操 作程序都会显示在视屏上，65还用于导航地图的显示67，自然了，显示器65还可结合车载MP3、车载电视、电源显示、时钟显示等一切需要显示的系统、设备以及操作。输出设备68还包括语音提示装置，用于操作提示、导航、速度提示以及交通问题等一切需要语音提示的装备与系统。输出设备68进一步还包括发射器72，主要用于发送相关cat矢量或at矢量信息字符段以及请求信息。请求信息是指，根据用户对路况信息的需要，处理器内的请求机制或自动更新请求机制形成的路况待测信息，如请求分析“主线b2区”及“替代线A2”的路况信息和二者权衡的权值。输入设备69包括接收器75。75主要用于卫星信号的定位接收76;以及接收监控中心传输回的路况信息及更新导航地图的矢量数据等信息77，如“bl区已恢复交通，可以放心通行”等信息。输入设备69进一步包括诸如小键盘、软键盘、触屏手写等输入信息的操作设备，用于操作输入70，如输入“从‘bl区’到‘b2区’”等信息。猫式导航设备64进一步包括存储器78，主要用于地图、更新机制等存储数据。存储器78进一步可以存储地理名称数据库82及自动更新下载数据库的程序，用于输入时作为地名的参考，以及及时更新已经部分地名更改的数据库。存储器78进一步包括道路地图80及请求格式79，主要用于导航地图的显示，以及用户输入地名或区时，显示器显示的格式。存储器79进一步包括地图更新机制81，主要用于将接收到的地图更新矢量以及交通信息数据更新为带有一定交通信息提示的导航地图。猫导航设备64还包括储蓄电源71，主要用于维持猫式导航设备正常供电，以及保证在非正常熄火情况下仍能维持其供电。非正常情况指的是，如车辆在遇到交通堵塞、等红绿灯等情况下熄火，但仍停留在池区内，因为这时的车辆仍然属于交通信息源之一。猫导航设备64进一步还包括处理器83。处理器83可以用于定位计算84、数据转换85以及交通问题提示机制87。定位计算84，主要用于测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据，按定位解算方法进行定位计算。数据转换85可进一步将定位信息转换成特定的字符段或信号，用于发送。交通问题提示机制87，通过显示器、语音提示装置对控制中心反馈回的交通问题数据进行文字显示与语音提示，进一步是在地图更新机制更新导航地图的同时，在显示屏显示的地图相关位置以符号、警示框等恰当的形式予以显示，并且同时以语音的形式进行提示。处理器83进一步包括请求机制88，主要用于显示请求格式，手动输入目标地，自动定位计算得出用户当前点，再根据目标点位置，利用系统内自带的路径算法，将路径算法计算的下一个既定路段和替代路段整理成请求信息发给控制中心。处理器83进一步还包括自动更新请求机制86，主要用于自动分析用户位置，自动更新请求信息并发送。图11图示了自动更新请求机制的程序流程图89。(I)自动分析用户当前位置，主要用于路径算法计算的起点；(2)结合路径算法计算出主线和替代线，主要用于避免主线出现交通堵塞等状况，和替代线作权衡，综合路况信息选出最佳出行路线；(3)整理成请求信息并发送，主要用于将用户下一路段所经过的主线与替代线整理成请求信息并发送给监控中心，以待作分析，分析和反馈时间不超过以路段接受最高速度通过路段的时间；(4)判断用户是否在当前路池区，是，则执行下一步；否，返回第二步主要用于循环自动更新请求；(5)等待接收反馈信息。综上所述，自动更新请求机制86通过用户移动的路线，自动分析当前点所属区段，自动更新下一路段以及替代路段的请求信息，实现用户能够立即知晓下一路段的路况信息的功能。图12图示了猫导航设备与控制中心的工作流程98。流程98主要是通过猫导航设备的请求机制自动循环的更新请求信息，然后根据监控中心34对请求路段的交通分析，得出一定分析结果再传输回导航设备，达到用户在出行时，能够动态的了解实时的路况信息的效果，从而选择出最优化的行车路线。(I)根据请求机制与自动请求机制91，手动输入请求信息或自动更新请求信息，主要是用于在分析下一路段路况信息时，需要整理出相应的请求内容，如用户手动输入“bl区”到“b6区”，假设导航既定路线是“bl->b2->b3->b4->b5->b6”，而替代路段是“A2”、“A3”，那么请求信息就是“A2”及“b2”及“A3”的路况信息以及三路段的权衡数据，如行驶三段路的可能行程时间；(2)处理器转换请求数据92，将请求数据转换成可以发送的字符段或频率信号等;(3)利用发射器连接通讯网传输请求数据93，采用诸如GMS网、GPRS骨干网等适当的数据传输通讯系统；(4)控制中心接受请求数据94 ；(4. I)实时的分区处理，处理器处理请求数据，打包(c，a，t)，截取最近时间段相应区域cat矢量集合数据95. I ；(4. 2)交通信息分析系统接着处理cat矢量包，整理出最近时段相应区域的交通信息数据，打包交通信息数据95. 2 ；、
(4. 3)交通问题分析系统接着处理交通信息包，整理分析主线交通有无问题、问题类型、问题等级等信息以及出现问题后，主线以及替代线的权衡数据，打包问题信息数据及主线、替代线权衡数据96 ；(4. 4)整理主线、替代线路况信息、导航地图矢量数据及交通问题等信息，即交通分析结果97 ；(4. 5)发送交通分析结果98 ；(4. 6)通信接收，猫导航设备接收器接收交通分析结果99 ；(4. 7)利用交通问题提示机制、地图更新机制等显示结果的系统与装置给予 提示，并且显示100 ；(4. 8)继续执行自动更新请求机制89，循环上述程序；综上所述，流程90根据猫导航设备的请求机制发送请求信息，再由监控中心的信息处理分析结果，最后由猫导航设备的地图更新机制、交通问题提示机制，最终显示一定的带有交通信息提示的导航地图，并且予以语音提示。图13图示了带有一定交通信息提示的导航地图101。导航地图101主要用于用户直观掌握路况分析结果。根据地图更新机制81以及交通问题提示机制87，将相关交通问题分析结果显示在了导航地图上101，并且由地图更新矢量，形成了一定的禁行符号103以及通行符号104。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种个人移动猫式导航设备，用于自动接收分析后的路况信息以得到个人出行路线而达到最优化行驶；其特征在于，包括输出设备、输入设备、存储设备、处理器、以及电源； 所述输出设备包括显示器，用于操作显示以及导航路线的显示，该显示器具有时钟显不、电源显不、车载MP3、车载电视的一种或多种功能； 所述输出设备还包括语音提示装置，用于操作提示、导航以及交通问题语音提示；所述输入设备包括用于信号、通信数据接收的接收器，所述接收器用于卫星信号的定位接收； 所述接收器包括接收监控中心在请求信息处理后反馈回来的通信数据； 所述输入设备还包括小键盘、软键盘、触屏手写中的一种或多种，能输入请求信息的操作输入， 所述存储设备包括用于存储数据的存储器，所述存储器具有地图更新机制，能将接收到的更新地图的矢量数据更新为带有一定交通信息提示的地图； 所述电源包括能够在熄火的情况下仍能维持供电的储蓄电源设备； 所述处理器，用于定位计算、数据转换； 所述个人移动猫式导航设备还包括一种猫(CAT)设备，所述猫(CAT)设备是指一种能够传输机动车信息、机动车地理位置以及时间数据的设备，其特征在于，包括接收器、发射器、处理器、存储器以及电源；所述接收器用于卫星信号定位接收，所述处理器用于对接收的数据的定位计算，得到机动车的地理三维坐标、时间、移动方向，所述电源包括储蓄电源�？椋糜谥苯庸┑纾诨迪ɑ鸷笕阅苷９┑�。
2.根据权利要求I所述的个人移动猫式导航设备，其特征在于，所述处理器中具有自动请求更新功能，用于非人工的请求信息发送，包括人工输入目标地的后续路段请求发送，以及未作人工输入而自动分析用户可能经过的路段而作的自动请求发送。
3.根据权利要求I所述的个人移动猫式导航设备，其特征在于，对交通数据逻辑处理包括 接收猫(CAT)矢量，对猫(CAT)矢量按照相同时刻进行分时处理得到不同时刻点或时间段的CA矢量点，所述猫(CAT)矢量是指机动车信息、机动车地理位置以及时间数据构成的失量，所述CA矢量是指机动车信息、机动车地理位置构成的失量； 经过按照线区、池区、路区、以及市区或城区可任意划分区域的分区处理，得到不同区不同时刻的C矢量点或同一区不同时刻或同一时刻不同区的C矢量点，所述C矢量是指机动车信息构成的失量； 建立时间与区域的猫(CAT)失量点的函数对应关系的表示区域、时间、车辆信息的数学模型。
4.根据权利要求I所述的个人移动猫式导航设备，其特征在于，所述个人移动猫式导航设备还包括交通原始数据产生�？椤⑹荽涞饔媚？橐约笆莘治龃泶⒋婺？椋� 所述交通原始数据产生�？橛删哂兴雒�(CAT)设备的车辆实现； 交通原始数据产生�？椋猛ㄑ逗庞氤蹬坪乓约俺盗拘畔⑹莸姆绞揭圆暾拿�(CAT)矢量，所述数据传输调用�？橛美创浣煌ㄔ际莺偷饔贸盗拘畔ⅲ拇罅吭冀煌ㄊ菟屯付ǖ那颍允凳钡南略鼗蚶檬荩� 所述数据分析处理储存�？橛糜谑莘治�、处理、储存，用以分时、分区处理猫(CAT)矢量以及个人移动请 求信息。
全文摘要
一种猫(CAT)设备及交通数据逻辑处理的方法及使用他们的个人移动猫式导航设备，猫(CAT)设备是指一种能够传输机动车信息、机动车地理位置以及时间数据的设备，个人移动猫式导航设备基于猫(CAT)设备及交通数据逻辑处理的方法用于自动接收分析后的路况信息以得到个人出行路线而达到最优化行驶，其特征在于，包括输出设备、输入设备、存储设备、处理器、以及电源，电源包括能够在熄火的情况下仍能维持供电的储蓄电源设备。
文档编号G01C21/36GK102735245SQ20121022753
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者吴成剑 申请人:吴成剑
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
