專利名稱：實(shí)時(shí)更新車載gps全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全球定位導(dǎo)航領(lǐng)域，特別涉及車載GPS全球定位系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是指一種實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
伴隨科技的發(fā)展，汽車技術(shù)的進(jìn)步和逐漸普及，大量應(yīng)用衛(wèi)星技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛定位和導(dǎo)航。當(dāng)前，其主要采用由美國(guó)軍方推出的GPS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車輛定位，其運(yùn)用衛(wèi)星技術(shù)確定車輛的經(jīng)，緯度地理數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，具有精度高，方便可靠的特點(diǎn)。再結(jié)合車載裝置備有的數(shù)字地圖軟件，在地圖上直觀可視的顯示出車輛的位置，并可按照用戶設(shè)定的條件尋找最佳路徑(最佳可為時(shí)間最短，距離最短等)實(shí)現(xiàn)智能導(dǎo)航。
但目前此種裝置具有下述缺點(diǎn)當(dāng)車輛進(jìn)入某一區(qū)域，如果描述這部分的地理數(shù)據(jù)不充分，比如一些偏僻小路或者新近建設(shè)的道路的地理數(shù)據(jù)在系統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)文件里不完全或者沒(méi)有，這些道路在車載裝置的地圖上并無(wú)標(biāo)識(shí)，系統(tǒng)在做導(dǎo)航時(shí)也沒(méi)有考慮這些信息。但對(duì)于系統(tǒng)而言，這些″陌生″道路的地理數(shù)據(jù)，具有相當(dāng)?shù)膬r(jià)值它可以完善地圖數(shù)據(jù)，使地圖更真實(shí)的反應(yīng)實(shí)際的地理情況，使導(dǎo)航的路線更符合實(shí)際的最佳。目前的車載GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)沒(méi)有將這些有價(jià)值的地理數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)加入系統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)文件，更新其地圖數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能夠?qū)崟r(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)、消除地圖盲區(qū)、優(yōu)化導(dǎo)航、精確快捷的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法如下該實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，包括GPS定位信息接收系統(tǒng)、通過(guò)RS-232串口與其相連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是，所述的方法包括以下步驟(1)通過(guò)GPS定位信息接收系統(tǒng)進(jìn)行地理定位數(shù)據(jù)的接收；(2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)串口對(duì)接收到的地理定位數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提?。?3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將提取得到的定位信息進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)相適合的數(shù)據(jù)；(4)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將處理轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中。
該實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法的對(duì)接收到的地理定位數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取包括以下步驟(1)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打開(kāi)與之相連接的串口并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)；(2)采用事件觸發(fā)方式進(jìn)行地理定位數(shù)據(jù)接收并將存儲(chǔ)于緩存中；(3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)通信協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)對(duì)地理定位數(shù)據(jù)中的各個(gè)定位信息進(jìn)行提取。
該實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法的設(shè)置串口的參數(shù)包括(1)接收兩連續(xù)字節(jié)的最大時(shí)間間隔；(2)接收每字節(jié)的平均允許時(shí)間；(3)接收時(shí)間常數(shù)。
該實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法的幀結(jié)構(gòu)包括幀頭、幀尾和幀內(nèi)數(shù)據(jù)，所述的幀頭為“$GPGGA”、“$GPGSA”、“$GPGSV”或“$GPRMC”，所述的幀尾為回車符和換行符，所述的幀內(nèi)數(shù)據(jù)為<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，<11>
其中<1>——當(dāng)前位置的格林尼治時(shí)間，格式為hhmmss；<2>——狀態(tài)，A為有效位置，V為非有效接收警告，即當(dāng)前天線視野上方的衛(wèi)星個(gè)數(shù)少于3顆；<3>——緯度，格式為ddmm.mmmm；<4>——標(biāo)明南北半球，N為北半球、S為南半球；<5>——經(jīng)度，格式為dddmm.mmmm；<6>——標(biāo)明東西半球，E為東半球、W為西半球；<7>——地面上的速度，范圍為0.0到999.9；<8>——方位角，范圍為000.0到359.9度；<9>——日期，格式為ddmmyy；<10>——地磁變化，從000.0到180.0度；<11>——地磁變化方向，為E或W。
該實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法的提取的定位信息包括日期、時(shí)間和經(jīng)緯度地理坐標(biāo)。
該實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法的對(duì)提取的定位信息進(jìn)行處理包括以下步驟(1)將日期轉(zhuǎn)化為年月日信息；(2)將時(shí)間轉(zhuǎn)化為24小時(shí)制北京時(shí)間；(3)將經(jīng)緯度地理坐標(biāo)由WGS-84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度坐標(biāo)系；(4)將經(jīng)緯度地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相適合的數(shù)據(jù)。
該實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法的經(jīng)緯度地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化包括以下步驟(1)通過(guò)投影變換將經(jīng)緯度地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為高斯坐標(biāo)；(2)通過(guò)坐標(biāo)變換將高斯坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為電子地圖坐標(biāo)。
采用了該發(fā)明的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，由于通過(guò)采集車輛走過(guò)的“陌生”道路的地理經(jīng)緯度等信息，并將這些有價(jià)值的信息加入車載GPS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)更新車載GPS系統(tǒng)之地圖數(shù)據(jù)，消除原來(lái)地圖的“盲區(qū)”，可以使得導(dǎo)航系統(tǒng)在車輛行駛過(guò)程中發(fā)現(xiàn)新的更佳路徑，從而實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)化的導(dǎo)航處理；同時(shí)，本發(fā)明的方法除可以利用于車載GPS全球定位系統(tǒng)外，還可以利用于其它GPS定位系統(tǒng)設(shè)備，給人們的出行帶來(lái)了很大的便利。


圖1為本發(fā)明的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。
在車輛的行駛過(guò)程中，根據(jù)設(shè)定的間隔時(shí)間，利用車載GPS不斷的采集車輛定位數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相關(guān)處理，再將這些數(shù)據(jù)加入系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)文件，便可更新地圖數(shù)據(jù)，便可消除原來(lái)地圖的一些盲區(qū)，拓展地圖的顯示信息，實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)化的導(dǎo)航功能。
請(qǐng)參閱圖1所示，該實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，包括GPS定位信息接收系統(tǒng)、通過(guò)RS-232串口與其相連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，其中所述的方法包括以下步驟(1)通過(guò)GPS定位信息接收系統(tǒng)進(jìn)行地理定位數(shù)據(jù)的接收；(2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)串口對(duì)接收到的地理定位數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取，包括以下步驟(a)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打開(kāi)與之相連接的串口并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，該實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法的設(shè)置串口的參數(shù)包括
(i)接收兩連續(xù)字節(jié)的最大時(shí)間間隔；(ii)接收每字節(jié)的平均允許時(shí)間；(iii)接收時(shí)間常數(shù)。
(b)采用事件觸發(fā)方式進(jìn)行地理定位數(shù)據(jù)接收并將存儲(chǔ)于緩存中；(c)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)通信協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)對(duì)地理定位數(shù)據(jù)中的各個(gè)定位信息進(jìn)行提取，所提取的定位信息包括日期、時(shí)間和經(jīng)緯度地理坐標(biāo)。
(3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將提取得到的定位信息進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)相適合的數(shù)據(jù)，其中對(duì)提取的定位信息進(jìn)行處理包括以下步驟(a)將日期轉(zhuǎn)化為年月日信息；(b)將時(shí)間轉(zhuǎn)化為24小時(shí)制北京時(shí)間；(c)將經(jīng)緯度地理坐標(biāo)由WGS-84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度坐標(biāo)系；(d)將經(jīng)緯度地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相適合的數(shù)據(jù)，其中經(jīng)緯度地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化包括以下步驟(i)通過(guò)投影變換將經(jīng)緯度地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為高斯坐標(biāo)；(ii)通過(guò)坐標(biāo)變換將高斯坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為電子地圖坐標(biāo)。；(iii)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將處理轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中。
在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，主要包括三個(gè)功能模塊地理數(shù)據(jù)采集、地理數(shù)據(jù)處理和地理數(shù)據(jù)導(dǎo)入。
1、地理數(shù)據(jù)采集模塊功能定義GPS全球定位系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)的提取，實(shí)現(xiàn)地理數(shù)據(jù)的采集。
其功能由用戶啟動(dòng)。
(1)定位數(shù)據(jù)的接收通常GPS定位信息接收系統(tǒng)主要由GPS接收天線、變頻器、信號(hào)信道、微處理器、內(nèi)存以及電源等部分組成。由于GPS定位信息內(nèi)容較少，因此多用RS-232串口將定位信息(NEMA0183語(yǔ)句)從GPS接收機(jī)傳送到系統(tǒng)裝置中進(jìn)行信息提取處理。從串口讀取數(shù)據(jù)有多種方法，在此直接使用Win32 API函數(shù)對(duì)其進(jìn)行編程處理。在Windows下不允許直接對(duì)硬件端口進(jìn)行控制操作，所有的端口均被視為“文件”，因此在對(duì)串口進(jìn)行偵聽(tīng)之前需要通過(guò)打開(kāi)文件來(lái)打開(kāi)串口，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)參數(shù)配置m_hCom=CreateFile("COM1",GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_FLAG_OVERLAPPED,NULL);file://以異步方式打開(kāi)COM1口SetCommMask(m_hCom,EV_RXCHAR);file://添加或修改Windows所報(bào)告的事件列表SetupComm(m_hCom,READBUFLEN/*讀緩沖*/,WRITEBUFLEN/*寫(xiě)緩沖*/);//初始化通訊設(shè)備參數(shù)//清除緩沖信息PurgeComm(m_hCom,PURGE_TXABORT|PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);//對(duì)異步I/O進(jìn)行設(shè)置CommTimeOuts.ReadIntervalTimeout=MAXDWORD;file://接收兩連續(xù)字節(jié)的最大時(shí)間間隔CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;file://接收每字節(jié)的平均允許時(shí)間CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant=0;file://接收時(shí)間常數(shù)SetCommTimeouts(m_hCom，&CommTimeOuts);file://獲取并設(shè)置串口GetCommState(m_hCom,&dcb);dcb.BaudRate=CBR_4800;dcb.ByteSize=8;dcb.Parity=ODDPARITY;dcb.StopBits=ONESTOPBIT;SetCommState(m_hCom，&dcb);
在成功打開(kāi)并設(shè)置通訊口后，可采取輪詢串口和事件觸發(fā)兩種方式對(duì)資料進(jìn)行接收處理，本專利在此采取效率比較高的事件觸發(fā)方式進(jìn)行接收處理，通過(guò)等待EV_RXCHAR事件的發(fā)生來(lái)啟動(dòng)ReadFile函數(shù)完成對(duì)GPS定位信息的接收while(true){WaitCommEvent(m_hCom,&dwEvtMask,NULL);if(dwEvtMask&EV_RXCHAR==EV_RXCHAR)if(ComStat.cblnQue>0)ReadFile(m_hCom,m_readbuf,ComStat.cbInQue,&nLength,&oIRead);}
(2)提取定位數(shù)據(jù)GPS接收機(jī)只要處于工作狀態(tài)就會(huì)源源不斷地把接收并計(jì)算出的GPS導(dǎo)航定位信息通過(guò)串口傳送到計(jì)算機(jī)中。前面的代碼只負(fù)責(zé)從串口接收數(shù)據(jù)并將其放置于緩存，在沒(méi)有進(jìn)一步處理之前緩存中是一長(zhǎng)串字節(jié)流，這些信息在沒(méi)有經(jīng)過(guò)分類提取之前是無(wú)法加以利用的。因此，必須通過(guò)程序?qū)⒏鱾€(gè)字段的信息從緩存字節(jié)流中提取出來(lái)，將其轉(zhuǎn)化成有實(shí)際意義的，可供高層決策使用的定位信息數(shù)據(jù)。同其它通訊協(xié)議類似，對(duì)GPS進(jìn)行信息提取必須首先明確其幀結(jié)構(gòu)，然后才能根據(jù)其結(jié)構(gòu)完成對(duì)各定位信息的提取。對(duì)于本專利所使用的GARMIN GPS天線板，其發(fā)送到系統(tǒng)裝置的數(shù)據(jù)主要由幀頭、幀尾和幀內(nèi)數(shù)據(jù)組成，根據(jù)數(shù)據(jù)幀的不同，幀頭也不相同，主要有“$GPGGA”、“$GPGSA”、“$GPGSV”以及“$GPRMC”等。這些幀頭標(biāo)識(shí)了后續(xù)幀內(nèi)數(shù)據(jù)的組成結(jié)構(gòu)，各幀均以回車符和換行符作為幀尾標(biāo)識(shí)一幀的結(jié)束。對(duì)于通常的情況，所關(guān)心的定位數(shù)據(jù)如經(jīng)緯度、速度、時(shí)間等均可以從“$GPRMC”幀中獲取得到，該幀的結(jié)構(gòu)及各字段釋義如下$GPRMC，<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，<11>*hh<1>當(dāng)前位置的格林尼治時(shí)間，格式為hhmmss<2>狀態(tài)，A為有效位置，V為非有效接收警告，即當(dāng)前天線視野上方的衛(wèi)星個(gè)數(shù)少于3顆。
<3>緯度，格式為ddmm.mmmm<4>標(biāo)明南北半球，N為北半球、S為南半球<5>徑度，格式為dddmm.mmmm<6>標(biāo)明東西半球，E為東半球、W為西半球<7>地面上的速度，范圍為0.0到999.9<8>方位角，范圍為000.0到359.9度<9>日期，格式為ddmmyy<10>地磁變化，從000.0到180.0度
<11>地磁變化方向，為E或W至于其它幾種幀格式，除了特殊用途外，平時(shí)并不常用，雖然接收機(jī)也在源源不斷地向主機(jī)發(fā)送各種數(shù)據(jù)幀，但在處理時(shí)一般先通過(guò)對(duì)幀頭的判斷而只對(duì)″$GPRMC″幀進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取處理。如果情況特殊，需要從其它幀獲取資料，處理方法與之也是完全類似的。由于幀內(nèi)各數(shù)據(jù)段由逗號(hào)分割，因此在處理緩存數(shù)據(jù)時(shí)一般是通過(guò)搜尋ASCII碼“$”來(lái)判斷是否是幀頭，在對(duì)幀頭的類別進(jìn)行識(shí)別后再通過(guò)對(duì)所經(jīng)歷逗號(hào)個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)來(lái)判斷出當(dāng)前正在處理的是哪一種定位導(dǎo)航參數(shù)，并作出相應(yīng)的處理。下面就是對(duì)緩存Data中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解幀處理的主要代碼，本專利在此只關(guān)心時(shí)間(日期和時(shí)間)和地理坐標(biāo)(經(jīng)、緯度)for(int i=0;i<DATALENGTH;I++){if(Data[i]==′$′)file://幀頭,SectionID為逗號(hào)計(jì)數(shù)器SectionID=0;
if(Data[i]==10){file://幀尾}if(Data[i]==′,′)file://逗號(hào)計(jì)數(shù)SectionID++;else{switch(SectionID){case 1:file://提取出時(shí)間m_sTime+=Data[i];
break;
case 2:file://判斷數(shù)據(jù)是否可信(當(dāng)GPS天線能接收到有3顆GPS衛(wèi)星時(shí)為A，可信)if(Data[i]==′A′)GPSParam[m_nNumber].m_bValid=true;
break;
case 3:file://提取出緯度m_sPositionY+=Data[i];
break;
case 5:file://提取出經(jīng)度m_sPositionX+=Data[i];
break;
case 9:file://提取出日期m_sDate+=Data[i];
break;
default:
break;
}}}2、地理數(shù)據(jù)處理模塊功能定義將從GPS采集到的地理數(shù)據(jù)處理為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)適合的數(shù)據(jù)。
(1)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化現(xiàn)在已將所需信息提取到內(nèi)存，即時(shí)間、日期以及經(jīng)緯度分別保存在CString型變量m_sTime、m_Data、m_sPositionY和m_sPositionX中。在實(shí)際應(yīng)用中往往要根據(jù)需要對(duì)其做進(jìn)一步的運(yùn)算處理，比如從GPS接收機(jī)中獲得的時(shí)間信息為格林尼治時(shí)間，因此需要在獲取時(shí)間上加8小時(shí)才為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。而且GPS使用的WGS-84坐標(biāo)系也與我國(guó)采用的坐標(biāo)系不同，有時(shí)也要對(duì)此加以變換。而這些變換運(yùn)算必須通過(guò)數(shù)值運(yùn)算完成，因此需要將前面獲取的字符型變量轉(zhuǎn)化為數(shù)值型變量，這部分工作可放在檢測(cè)到幀尾完成::strcpy(buf,m_sTime);str.Format("%c%c",buf
,buf[1]);GPSParam[m_nNumber].m_nHour=(atoi(str)+8)%24;file://提取出小時(shí)并轉(zhuǎn)化為24小時(shí)制北京時(shí)間file://buf第2、3字節(jié)為分鐘，4、5字節(jié)為秒，提取方法同上……::strcpy(buf,m_sDate);str.Format("%c%c",buf
,buf[1]);file://提取出月份file://buf第2、3字節(jié)為天，4、5字節(jié)為年，提取方法同上……::strcpy(buf,m_sPositionY);str.Format("%c%c",buf
,buf[1]);PositionValue=atoi(str);str.Format("%c%c%c%c%c%c%c",buf[2],buf[3],buf[4],buf[5],buf[6],buf[7],buf[8]);GPSParam[m_nNumber].m_dPositionY=PositionValue*60+atof(str);file://提取出緯度……::strcpy(buf,m_sPositionX);if(m_sPositionX.GetLength()==10)file://經(jīng)度超過(guò)90度(如東經(jīng)125度){str.Format("%c%c%c",buf
,buf[1],buf[2]);PositionValue=atoi(str);str.Format("%c%c%c%c%c%c%c",buf[3],buf[4],buf[5],buf[6],buf[7],buf[8],buf[9]);GPSParam[m_nNumber].m_dPositionX=PositionValue*60+atof(str);file://提取出經(jīng)度(單位為分)}if(m_sPositionX.GetLength()==9)file://經(jīng)度未超過(guò)90度(如東經(jīng)89度){file://處理方法同上，只是buf的第0、1字節(jié)為度數(shù)，2～9為分?jǐn)?shù)。}到此為止，已將時(shí)間和經(jīng)緯度信息提取到GPS結(jié)構(gòu)數(shù)組GPSParam中的各個(gè)變量中去。
(2)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)適合的數(shù)據(jù)(i)投影變換(經(jīng)緯度坐標(biāo)到高斯坐標(biāo)的變換)由于GPS接收機(jī)接收到的是經(jīng)緯度坐標(biāo)，因此，首先必須通過(guò)高斯投影將其轉(zhuǎn)換成高斯坐標(biāo)，轉(zhuǎn)換公式如下XB0＝C0B-cosB(C1sinB+C2sin3B+C3sin5B)T＝tanB;1＝L-L0;N＝;m0＝1cosB;η2＝e2cosB式中，L、B為轉(zhuǎn)換前的經(jīng)緯度坐標(biāo)；x、y為轉(zhuǎn)換后的高斯坐標(biāo)；L0為投影帶的中央經(jīng)線坐標(biāo)；C0、C1、C2、C3為與點(diǎn)位無(wú)關(guān)而只與橢球參數(shù)有關(guān)的常數(shù)。
(ii)坐標(biāo)變換(高斯坐標(biāo)到電子地圖坐標(biāo)的變換)導(dǎo)航中的電子地圖是以獨(dú)立坐標(biāo)系為基準(zhǔn)的，因此，必須將其納入到高斯平面直角坐標(biāo)系中。電子地圖的變形很小，只需考慮平移和縮放參數(shù)。
3、地理數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊功能定義將適合數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)加入地圖數(shù)據(jù)文件，更新地理信息。
根據(jù)上面1、2兩步驟的處理，已經(jīng)獲得車輛行駛經(jīng)過(guò)的路線信息，將這些信息加入相關(guān)的文件，就可以在地圖上顯示出更新的地理信息。
采用了該發(fā)明的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，由于通過(guò)采集車輛走過(guò)的“陌生”道路的地理經(jīng)緯度等信息，并將這些有價(jià)值的信息加入車載GPS數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)更新車載GPS系統(tǒng)之地圖數(shù)據(jù)，消除原來(lái)地圖的“盲區(qū)”，可以使得導(dǎo)航系統(tǒng)在車輛行駛過(guò)程中發(fā)現(xiàn)新的更佳路徑，從而實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)化的導(dǎo)航處理；同時(shí)，本發(fā)明的方法除可以利用于車載GPS全球定位系統(tǒng)外，還可以利用于其它GPS定位系統(tǒng)設(shè)備，給人們的出行帶來(lái)了很大的便利。
在此說(shuō)明書(shū)中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，包括GPS定位信息接收系統(tǒng)、通過(guò)RS-232串口與其相連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，其特征在于，所述的方法包括以下步驟(1)通過(guò)GPS定位信息接收系統(tǒng)進(jìn)行地理定位數(shù)據(jù)的接收；(2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)串口對(duì)接收到的地理定位數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取；(3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將提取得到的定位信息進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)相適合的數(shù)據(jù)；(4)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將處理轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述的對(duì)接收到的地理定位數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取包括以下步驟(1)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打開(kāi)與之相連接的串口并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)；(2)采用事件觸發(fā)方式進(jìn)行地理定位數(shù)據(jù)接收并將存儲(chǔ)于緩存中；(3)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)通信協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)對(duì)地理定位數(shù)據(jù)中的各個(gè)定位信息進(jìn)行提取。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述的設(shè)置串口的參數(shù)包括(1)接收兩連續(xù)字節(jié)的最大時(shí)間間隔；(2)接收每字節(jié)的平均允許時(shí)間；(3)接收時(shí)間常數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述的幀結(jié)構(gòu)包括幀頭、幀尾和幀內(nèi)數(shù)據(jù)，所述的幀頭為“$GPGGA”、“$GPGSA”、“$GPGSV”或“$GPRMC”，所述的幀尾為回車符和換行符，所述的幀內(nèi)數(shù)據(jù)為<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，<11>其中<1>——當(dāng)前位置的格林尼治時(shí)間，格式為hhmmss；<2>——狀態(tài)，A為有效位置，V為非有效接收警告，即當(dāng)前天線視野上方的衛(wèi)星個(gè)數(shù)少于3顆；<3>——緯度，格式為ddmm.mmmm；<4>——標(biāo)明南北半球，N為北半球、S為南半球；<5>——經(jīng)度，格式為dddmm.mmmm；<6>——標(biāo)明東西半球，E為東半球、W為西半球；<7>——地面上的速度，范圍為0.0到999.9；<8>——方位角，范圍為000.0到359.9度；<9>——日期，格式為ddmmyy；<10>——地磁變化，從000.0到180.0度；<11>——地磁變化方向，為E或W。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述的提取的定位信息包括日期、時(shí)間和經(jīng)緯度地理坐標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述的對(duì)提取的定位信息進(jìn)行處理包括以下步驟(1)將日期轉(zhuǎn)化為年月日信息；(2)將時(shí)間轉(zhuǎn)化為24小時(shí)制北京時(shí)間；(3)將經(jīng)緯度地理坐標(biāo)由WGS-84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)緯度坐標(biāo)系；(4)將經(jīng)緯度地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相適合的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述的經(jīng)緯度地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化包括以下步驟(1)通過(guò)投影變換將經(jīng)緯度地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為高斯坐標(biāo)；(2)通過(guò)坐標(biāo)變換將高斯坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為電子地圖坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，包括GPS定位信息接收系統(tǒng)、通過(guò)RS－232串口與其相連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，其中所述的方法包括地理定位數(shù)據(jù)的接收、對(duì)接收到的地理定位數(shù)據(jù)進(jìn)行信息提取、將提取得到的定位信息進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化、將處理轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)庫(kù)中。采用該種實(shí)時(shí)更新車載GPS全球定位系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)的方法，可以實(shí)時(shí)更新車載GPS系統(tǒng)之地圖數(shù)據(jù)，使得導(dǎo)航系統(tǒng)在車輛行駛過(guò)程中發(fā)現(xiàn)新的更佳路徑，從而實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)化的導(dǎo)航處理；同時(shí)，本發(fā)明的方法除可以利用于車載GPS全球定位系統(tǒng)外，還可以利用于其它GPS定位系統(tǒng)設(shè)備，給人們的出行帶來(lái)了很大的便利。
文檔編號(hào)G01S19/42GK1865857SQ20051002605
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者包玲艷, 余波, 蔡世光, 何代水 申請(qǐng)人:英華達(dá)(上海)電子有限公司