专利名称：基于空间地理信息的车辆监控系统及方法
技术领域：
本发明涉及车辆监控系统技术领域，具体涉及一种基于空间地理信息的车辆监控系统。
背景技术：
随着全球导航卫星系统(GNSS)和无线移动通信网络特别是3G/4G网络的迅速发展，车载移动终端引入全球定位系统(GPS)和北斗导航定位系统(BD)并应用在车辆监控系统上，既能充分利用全球定位系统(GPS)和北斗导航定位系统(BD)各自的特点，又能通过多模导航进一步整合资源和技术，从而发挥全球导航卫星系统(GNSS)的优势。
当前，汽车快速融入到人们生活当中，车载导航系统已经成为出行必备的工具之一。导航电子地图作为导航系统的重要基础，数据的现时性如何直接影响到导航的准确与否。现有导航电子地图数据更新方式仅仅依靠光盘或换卡的方式已经成为数据及时更新的瓶颈，这已阻碍了导航相关技术的发展和应用。在线增量更新方法，利用无线网络实现导航电子地图的动态更新，提高了电子地图数据资源的利用效率，促进了导航信息服务与应用。
空间地理信息可以来源于导航电子地图生产商、政府道路建设部门和交通管理部门等不同的信息源，因而需要使用多信息源融合技术将不同信息源的数据进行融合。多信息源融合技术将传统的二维地图与航空拍摄照片、卫星拍摄照片以及街景影像地图融合为一体，同时加入可视、可量和可挖掘的近景影像数据构成了空间地理信息系统，从而将空间数据、属性数据、图片数据和音视频数据统一管理起来，通过无线移动通信网络特别是3G和4G网络以可视化的方式提供了友好而富有效率的交互性，增加了驾车的舒适度和安全性，并为车辆监控管理及安全防范提供了有力保障。为此，如何把全球定位系统(GPS)、北斗导航定位系统(BD)和移动通信技术特别是3G/4G网络的技术相结合应用在车载监控系统上已成为人们值得探讨的课题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种可实时更新地图增量和实时更新空间地理信息图像、语音和视频数据，能为车辆监控管理及安全防范提供有力保障，并能提高交通安全管理和交通智能化程度的基于空间地理信息的车辆监控系统。
本发明的另一目的是提供一种可实时更新地图增量和实时更新空间地理信息图像、语音和视频数据，能为车辆监控管理及安全防范提供有力保障，并能提高交通安全管理和交通智能化程度的基于空间地理信息的车辆监控方法。 本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的一种基于空间地理信息的车辆监控系统，其特征在于它包括车载移动终端、卫星信号判定处理模块、GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块、多信息源数字媒体数据融合处理模块以及实时更新的地图增量更新数据库和实时更新的空间地理信息图像、语音和视频数据库，移动终端将数据发送至卫星信号判定处理模块，经过卫星信号判定处理模块对不同类型卫星信号的鉴别和GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块对不同类型带宽无线移动网络的判定处理，把数据通过确定带宽类型的
无线移动网络发送，并提供移动终端所请求的不同类型的空间地理信息服务。 作为上述方案的进一步说明，所述车载移动终端包括GPS移动终端、BD移动终端、
GPS/BD移动终端、卫星信号判定处理模块和GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块；所述GSM/
GPRS/3G/4G网络判定处理模块、多信息源数字媒体数据融合处理模块以及实时更新的地图
增量更新数据库和实时更新的空间地理信息图像、语音和视频数据库位于车辆监控中心服
务端；车载移动终端，由外部网络连接车辆监控中心服务端。 —种基于空间地理信息的车辆监控方法，其特征在于，它是以全球定位系统 (GPS)、北斗导航定位系统(BD)和移动通信技术相结合的方式实现，包括如下步骤
a、车载移动终端对不同类型卫星信号的处理；
b、对不同类型带宽无线移动网络的处理；
c 、对服务端空间地理信息数据的处理。 作为上述方案的进一步说明，在步骤a中，所述的车载移动终端不同类型卫星信 号的处理部分的实现步骤包括 al、车载移动终端接收全球定位系统(GPS)或北斗导航定位系统(BD)发出的卫星 信号； a2、根据不同类型车载移动终端接收的不同类型卫星信号，鉴别卫星信号的来 源； a3、已鉴别来源的卫星信号结合车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A， 发往不同类型带宽无线移动网络的判定处理部分。 在步骤b中，所述的不同类型带宽无线移动网络的处理部分的实现步骤包括
bl、已鉴别来源的卫星信号结合车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A， 经不同类型带宽无线移动网络的判定处理，形成不同类型带宽无线移动网络的特征码B;
b2、根据不同类型带宽无线移动网络的特征码B，选择不同类型带宽的无线移动网 络(GSM/GPRS/3G/4G网络)，并进行数据发送； b3、服务端对带有车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同类型带 宽无线移动网络的特征码B的接收数据，经不同类型带宽无线移动网络的判定处理，分离 出车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同类型带宽无线移动网络的特征 码B，发往服务端空间地理信息数据的处理部分。 在步骤c中，所述的服务端空间地理信息数据的处理部分的实现步骤包括
cl、根据分离出的车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A，车辆监控中心 服务端进行相应的空间地理信息数据处理，包括在线地图增量更新服务和空间地理信息图 像、语音和视频服务； c2、在线地图增量更新服务，并进行个性化的增量更新数据生成，以及向车载移动 终端发布增量更新数据； c3、空间地理信息图像、语音和视频服务，将传统的二维地图、航空拍摄照片、卫星 拍摄照片以及街景影像地图融合为一体，并结合可视、可量和可挖掘的近景影像数据，将空 间数据、属性数据、图片数据、语音和视频数据统一管理起来，从而根据用户的不同需求和 所支持的不同无线移动网络传输技术，选择相关的空间地理信息图像、语音和视频服务内
5容发布给车载移动终端； c4、上述c2和c3步骤分别对应的服务所生成的空间地理信息数据，均需通过多信息源数字媒体数据融合处理，并附加车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同类型带宽无线移动网络的特征码B，所生成的数据通过不同类型带宽无线移动网络的处理部分发送给车载移动终端。 本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是 1、提出了不同类型卫星信号(全球定位系统(GPS)或北斗导航定位系统(BD))的鉴别技术，并结合车载移动终端所对应的请求相关服务特征码A，构成了卫星信号判定处理模块； 2、提出了不同类型带宽无线移动网络(GSM/GPRS/3G/4G网络，其中预留4G网络处
理接口 )判定的处理技术，并结合车载移动终端所对应的请求相关服务特征码A和不同类
型带宽无线移动网络的特征码B，构成了 GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块； 3、系统采用多模导航、增量更新和多信息源融合等相关技术，生成了实时更新的
地图增量更新数据库和实时更新的空间地理信息图像、语音和视频数据库，并构建了多信
息源数字媒体数据融合处理模块； 4、结合上述三个创新点所述，本发明，在全球定位系统(GPS)和北斗导航定位系统(BD)的基础上，利用无线移动通信网络特别是3G和4G网络的快速发展，结合多模导航、增量更新和多信息源融合技术，提出了一种基于空间地理信息的车辆监控系统，该系统提高了数据资源的共享利用率，对城市车辆交通安全管理的改善和城市智能交通系统的发展提供了理论和技术支持。
图1为本发明的系统应用框架示意 图2为本发明的系统总体架构示意 图3为本发明的系统详细结构示意 图4为本发明的系统流程图。 附图标记说明1、 GPS移动终端2、 BD(北斗卫星)移动终端3、 GPS/BD移动终端4、卫星信号判定处理模块5、GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块6、多信息源数字媒体数据融合处理模块7、实时更新的地图增量更新数据库8、实时更新的空间地理信息图像、语音和视频数据库
具体实施例方式
如图1和图2所示， 一种基于空间地理信息的车辆监控系统包括GPS移动终端1 、BD(北斗卫星)移动终端2、GPS/BD移动终端3、卫星信号判定处理模块4、GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块5 (预留4G网络处理接口 )、多信息源数字媒体数据融合处理模块6以及实时更新的地图增量更新数据库7和实时更新的空间地理信息图像、语音和视频数据库8。移动终端将数据发送至卫星信号判定处理模块，经过对不同类型卫星信号的鉴别和不同类型带宽无线移动网络的判定处理，把数据通过确定带宽类型的无线移动网络发送，并提供移动终端所请求的不同类型的空间地理信息服务。
如图3和图4所示，为实现基于空间地理信息的车辆监控系统，其方法包括如下步 骤 1、车载移动终端不同类型卫星信号的处理部分；
实现步骤如下 la、 GPS移动终端、BD移动终端和GPS/BD移动终端(简称车载移动终端)接收全 球定位系统(GPS)或北斗导航定位系统(BD)发出的卫星信号； lb、根据不同类型车载移动终端接收的不同类型卫星信号，包括单一类型的卫星 信号或两种类型的混合卫星信号，鉴别卫星信号的来源(全球定位系统(GPS)或北斗导航 定位系统(BD)); lc、已鉴别来源的卫星信号结合车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A， 发往不同类型带宽无线移动网络的判定处理部分。
2、不同类型带宽无线移动网络的处理部分；
实现步骤如下 2a、已鉴别来源的卫星信号结合车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A， 经不同类型带宽无线移动网络的判定处理，形成不同类型带宽无线移动网络的特征码B;
2b、根据不同类型带宽无线移动网络的特征码B，选择不同类型带宽的无线移动网 络(GSM/GPRS/3G/4G网络)，并进行数据发送； 2c、服务端对带有车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同类型带
宽无线移动网络的特征码B的接收数据，经不同类型带宽无线移动网络的判定处理，分离
出车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同类型带宽无线移动网络的特征
码B，发往服务端空间地理信息数据的处理部分； 3、服务端空间地理信息数据的处理部分； 实现步骤如下 3a、根据分离出的车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A，车辆监控中心 服务端进行相应的空间地理信息数据处理，包括在线地图增量更新服务和空间地理信息图 像、语音和视频服务； 3b、在线地图增量更新服务，为使用不同软件版本、具有不同更新需求和支持不同 无线移动网络传输技术的不同用户提供相应的地图增量更新应用和服务，进行个性化的增 量更新数据生成，以及向车载移动终端发布增量更新数据； 3c、空间地理信息图像、语音和视频服务，将传统的二维地图、航空拍摄照片、卫星 拍摄照片以及街景影像地图融合为一体，并结合可视、可量和可挖掘的近景影像数据，从而 将空间数据、属性数据、图片数据、语音和视频数据统一管理起来，并且根据用户的不同需 求和所支持的不同无线移动网络传输技术，选择相关的空间地理信息图像、语音和视频服 务内容发布给车载移动终端； 上述3b和3c步骤分别对应的服务所生成的空间地理信息数据，均需通过多信息
源数字媒体数据融合处理，并附加车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同
类型带宽无线移动网络的特征码B，所生成的数据通过不同类型带宽无线移动网络的处理
部分发送给车载移动终端。 操作过程中，具体流程如下
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1、GPS移动终端、BD移动终端和GPS/BD移动终端(简称车载移动终端)经过不同类型卫星信号(全球定位系统(GPS)或北斗导航定位系统(BD))的鉴别和不同类型带宽无线移动网络的判定处理，通过登录GSM/GPRS/3G/4G网络专线或公网，并经过网络运营商的路由器和防火墙，连接到基于空间地理信息的车辆监控系统的服务端，采用TCP通信方式。
2、车载移动终端向服务端发起登录(Login)指令，该指令包括车载移动终端本身SIM号码、车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同类型带宽无线移动网络的特征码B，基于空间地理信息的车辆监控系统的服务端接收到登录指令之后，给予登录响应，并确定车载移动终端的工作模式。 3、根据车载移动终端工作模式确定不同类型带宽的无线移动网络的类型(GSM/GPRS/3G/4G网络)，向确定类型的无线移动网络通信网关发送链路检测指令，无线移动网络通信网关接收指令，并给予链路检测响应指令，以确认无线移动网络链路保持连接状态，并转接至基于空间地理信息的车辆监控系统的服务端。 4、基于空间地理信息的车辆监控系统的服务端，通过确定类型的无线移动网络
(GSM/GPRS/3G/4G网络)通信网关向车载移动终端发送查车、跟踪、在线地图增量更新服务
及图像、语音和视频服务等控制指令，车载移动终端接收到指令，并执行相应的动作，并向
确定类型的无线移动网络(GSM/GPRS/3G/4G网络)通信网关回应信息，并转接至基于空间
地理信息的车辆监控系统的服务端，同时接收车载移动终端的回应信息。 5、车载移动终端向确定类型的无线移动网络(GSM/GPRS/3G/4G网络)通信网关发
起退出登陆(Logout)指令，通信网关接收到退出登陆指令，并给予退出登陆响应指令，同
时转发给基于空间地理信息的车辆监控系统的服务端，然后断开TCP连接。 以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明
的保护范围。
权利要求
一种基于空间地理信息的车辆监控系统，其特征在于，它包括车载移动终端、卫星信号判定处理模块、GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块、多信息源数字媒体数据融合处理模块以及实时更新的地图增量更新数据库和实时更新的空间地理信息图像、语音和视频数据库，移动终端将数据发送至卫星信号判定处理模块，经过卫星信号判定处理模块对不同类型卫星信号的鉴别和GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块对不同类型带宽无线移动网络的判定处理，把数据通过确定带宽类型的无线移动网络发送，并提供移动终端所请求的不同类型的空间地理信息服务。
2. 根据权利要求1所述的基于空间地理信息的车辆监控系统，其特征在于，所述车载 移动终端包括GPS移动终端、BD移动终端、GPS/BD移动终端、卫星信号判定处理模块和GSM/ GPRS/3G/4G网络判定处理模块；所述GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块、多信息源数字媒 体数据融合处理模块以及实时更新的地图增量更新数据库和实时更新的空间地理信息图 像、语音和视频数据库位于车辆监控中心服务端；车载移动终端，由外部网络连接车辆监控 中心服务端。
3. —种与权利要求1或2对应的基于空间地理信息的车辆监控方法，其特征在于，它是 以全球定位系统(GPS)、北斗导航定位系统(BD)和移动通信技术相结合的方式实现，包括 如下步骤a、 车载移动终端对不同类型卫星信号的处理；b、 对不同类型带宽无线移动网络的处理； c 、对服务端空间地理信息数据的处理。
4. 根据权利要求3所述的基于空间地理信息的车辆监控方法，其特征在于，在步骤a 中，所述的车载移动终端不同类型卫星信号的处理部分的实现步骤包括al、车载移动终端接收全球定位系统(GPS)或北斗导航定位系统(BD)发出的卫星信号；a2、根据不同类型车载移动终端接收的不同类型卫星信号，鉴别卫星信号的来源； a3、已鉴别来源的卫星信号结合车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A，发往 不同类型带宽无线移动网络的判定处理部分。
5. 根据权利要求4所述的基于空间地理信息的车辆监控方法，其特征在于，在步骤b 中，所述的不同类型带宽无线移动网络的处理部分的实现步骤包括bl、已鉴别来源的卫星信号结合车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A，经不 同类型带宽无线移动网络的判定处理，形成不同类型带宽无线移动网络的特征码B;b2、根据不同类型带宽无线移动网络的特征码B，选择不同类型带宽的无线移动网络 (GSM/GPRS/3G/4G网络)，并进行数据发送；b3、服务端对带有车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同类型带宽无 线移动网络的特征码B的接收数据，经不同类型带宽无线移动网络的判定处理，分离出车 载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同类型带宽无线移动网络的特征码B， 发往服务端空间地理信息数据的处理部分。
6. 根据权利要求5所述的基于空间地理信息的车辆监控方法，其特征在于，在步骤c 中，所述的服务端空间地理信息数据的处理部分的实现步骤包括cl、根据分离出的车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A，车辆监控中心服务端进行相应的空间地理信息数据处理，包括在线地图增量更新服务和空间地理信息图像、语音和视频服务；c2、在线地图增量更新服务，并进行个性化的增量更新数据生成，以及向车载移动终端发布增量更新数据；c3、空间地理信息图像、语音和视频服务，将传统的二维地图、航空拍摄照片、卫星拍摄照片以及街景影像地图融合为一体，并结合可视、可量和可挖掘的近景影像数据，将空间数据、属性数据、图片数据、语音和视频数据统一管理起来，从而根据用户的不同需求和所支持的不同无线移动网络传输技术，选择相关的空间地理信息图像、语音和视频服务内容发布给车载移动终端；c4、所述c2和c3步骤分别对应的服务所生成的空间地理信息数据，均通过多信息源数字媒体数据融合处理，并附加车载移动终端所对应的请求相关服务的特征码A和不同类型带宽无线移动网络的特征码B，所生成的数据通过不同类型带宽无线移动网络的处理部分发送给车载移动终端。
全文摘要
本发明公开了一种基于空间地理信息的车辆监控系统及方法，该系统包括GPS移动终端、BD(北斗卫星)移动终端、GPS/BD移动终端、卫星信号判定处理模块、GSM/GPRS/3G/4G网络判定处理模块、多信息源数字媒体数据融合处理模块以及实时更新的地图增量更新数据库和实时更新的空间地理信息图像、语音和视频数据库。移动终端将数据发送至卫星信号判定处理模块，经过对不同类型卫星信号的鉴别和不同类型带宽无线移动网络的判定处理，把数据通过确定带宽类型的无线移动网络发送，并提供移动终端所请求的不同类型的空间地理信息服务。本发明能为车辆监控管理及安全防范提供有力保障，并能提高交通安全管理和交通智能化程度。
文档编号H04W4/04GK101777266SQ201010112999
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者曾昭德, 曾珂, 李华贵 申请人:广东好帮手电子科技股份有限公司