《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》是廣東好幫手電子科技股份有限公司於2010年1月28日申請的發明專利，該專利申請號為2010101129990，公布號為CN101777266A，專利公布日為2010年7月14日，發明人是曾珂、曾昭德、李華貴。
《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》公開了一種基於空間地理信息的車輛監控系統及方法，該系統包括：GPS移動終端、BD（北斗衛星）移動終端、GPS/BD移動終端、衛星信號判定處理模組和視頻資料庫等。該發明能為車輛監控管理及安全防範提供有力保障，並能提高交通安全管理和交通智慧型化程度。
2017年12月11日，《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：基於空間地理信息的車輛監控系統及方法
- 公布號：CN101777266A
- 公布日：2010年7月14日
- 申請號：2010101129990
- 申請日：2010年1月28日
- 申請人：廣東好幫手電子科技股份有限公司
- 地址：廣東省佛山市三水區西南工業園C區
- 發明人：曾珂、曾昭德、李華貴
- 代理機構：廣州三環專利代理有限公司
- 代理人：詹仲國
- Int.Cl.：G08G1/0969(2006.01)I、H04W4/02(2009.01)I、H04W4/04(2009.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著全球導航衛星系統（GNSS）和無線移動通信網路特別是3G/4G網路的迅速發展，車載移動終端引入全球定位系統（GPS）和北斗導航定位系統（BD）並套用在車輛監控系統上，既能利用全球定位系統（GPS）和北斗導航定位系統（BD）各自的特點，又能通過多模導航進一步整合資源和技術，從而發揮全球導航衛星系統（GNSS）的優勢。
截至2010年1月，汽車已快速融入到人們生活當中，車載導航系統已經成為出行必備的工具之一。導航電子地圖作為導航系統的重要基礎，數據的現時性如何直接影響到導航的準確與否。截至2010年1月，已有導航電子地圖數據更新方式僅僅依靠光碟或換卡的方式已經成為數據及時更新的瓶頸，阻礙了導航相關技術的發展和套用。線上增量更新方法，利用無線網路實現導航電子地圖的動態更新，提高了電子地圖數據資源的利用效率，促進了導航信息服務與套用。
空間地理信息可以來源於導航電子地圖生產商、政府道路建設部門和交通管理部門等不同的信息源，因而需要使用多信息源融合技術將不同信息源的數據進行融合。多信息源融合技術將傳統的二維地圖與航空拍攝照片、衛星拍攝照片以及街景影像地圖融合為一體，同時加入可視、可量和可挖掘的近景影像數據構成了空間地理信息系統，從而將空間數據、屬性數據、圖片數據和音視頻數據統一管理起來，通過無線移動通信網路特別是3G和4G網路以可視化的方式提供了友好而富有效率的互動性，增加了駕車的舒適度和安全性，並為車輛監控管理及安全防範提供了有力保障。為此，如何把全球定位系統（GPS）、北斗導航定位系統（BD）和移動通信技術特別是3G/4G網路的技術相結合套用在車載監控系統上已成為人們值得探討的課題。
發明內容
專利目的
《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》的目的就是為了解決截至2010年1月已有技術之不足而提供的一種可實時更新地圖增量和實時更新空間地理信息圖像、語音和視頻數據，能為車輛監控管理及安全防範提供有力保障，並能提高交通安全管理和交通智慧型化程度的基於空間地理信息的車輛監控系統。
《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》的另一目的是提供一種可實時更新地圖增量和實時更新空間地理信息圖像、語音和視頻數據，能為車輛監控管理及安全防範提供有力保障，並能提高交通安全管理和交通智慧型化程度的基於空間地理信息的車輛監控方法。
技術方案
《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》包括車載移動終端、衛星信號判定處理模組、GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組、多信息源數字媒體數據融合處理模組以及實時更新的地圖增量更新資料庫和實時更新的空間地理信息圖像、語音和視頻資料庫，移動終端將數據傳送至衛星信號判定處理模組，經過衛星信號判定處理模組對不同類型衛星信號的鑑別和GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組對不同類型頻寬無線行動網路的判定處理，把數據通過確定頻寬類型的無線行動網路傳送，並提供移動終端所請求的不同類型的空間地理信息服務。
所述車載移動終端包括GPS移動終端、BD移動終端、GPS/BD移動終端、衛星信號判定處理模組和GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組；所述GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組、多信息源數字媒體數據融合處理模組以及實時更新的地圖增量更新資料庫和實時更新的空間地理信息圖像、語音和視頻資料庫位於車輛監控中心服務端；車載移動終端，由外部網路連線車輛監控中心服務端。
《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》其特徵在於，它是以全球定位系統（GPS）、北斗導航定位系統（BD）和移動通信技術相結合的方式實現，包括如下步驟：
a、車載移動終端對不同類型衛星信號的處理；
b、對不同類型頻寬無線行動網路的處理；
c、對服務端空間地理信息數據的處理。
作為上述方案的進一步說明，在步驟a中，所述的車載移動終端不同類型衛星信號的處理部分的實現步驟包括：
a1、車載移動終端接收全球定位系統（GPS）或北斗導航定位系統（BD）發出的衛星信號；
a2、根據不同類型車載移動終端接收的不同類型衛星信號，鑑別衛星信號的來源；
a3、已鑑別來源的衛星信號結合車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A，發往不同類型頻寬無線行動網路的判定處理部分。
在步驟b中，所述的不同類型頻寬無線行動網路的處理部分的實現步驟包括：
b1、已鑑別來源的衛星信號結合車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A，經不同類型頻寬無線行動網路的判定處理，形成不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B；
b2、根據不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，選擇不同類型頻寬的無線行動網路（GSM/GPRS/3G/4G網路），並進行數據傳送；
b3、服務端對帶有車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B的接收數據，經不同類型頻寬無線行動網路的判定處理，分離出車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，發往服務端空間地理信息數據的處理部分。
在步驟c中，所述的服務端空間地理信息數據的處理部分的實現步驟包括：
c1、根據分離出的車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A，車輛監控中心服務端進行相應的空間地理信息數據處理，包括線上地圖增量更新服務和空間地理信息圖像、語音和視頻服務；
c2、線上地圖增量更新服務，並進行個性化的增量更新數據生成，以及向車載移動終端發布增量更新數據；
c3、空間地理信息圖像、語音和視頻服務，將傳統的二維地圖、航空拍攝照片、衛星拍攝照片以及街景影像地圖融合為一體，並結合可視、可量和可挖掘的近景影像數據，將空間數據、屬性數據、圖片數據、語音和視頻數據統一管理起來，從而根據用戶的不同需求和所支持的不同無線行動網路傳輸技術，選擇相關的空間地理信息圖像、語音和視頻服務內容發布給車載移動終端；
c4、上述c2和c3步驟分別對應的服務所生成的空間地理信息數據，均需通過多信息源數字媒體數據融合處理，並附加車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，所生成的數據通過不同類型頻寬無線行動網路的處理部分傳送給車載移動終端。
有益效果
《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》的有益效果是：
1、提出了不同類型衛星信號（全球定位系統（GPS）或北斗導航定位系統（BD））的鑑別技術，並結合車載移動終端所對應的請求相關服務特徵碼A，構成了衛星信號判定處理模組；
2、提出了不同類型頻寬無線行動網路（GSM/GPRS/3G/4G網路，其中預留4G網路處理接口）判定的處理技術，並結合車載移動終端所對應的請求相關服務特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，構成了GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組；
3、系統採用多模導航、增量更新和多信息源融合等相關技術，生成了實時更新的地圖增量更新資料庫和實時更新的空間地理信息圖像、語音和視頻資料庫，並構建了多信息源數字媒體數據融合處理模組；
4、結合上述三個創新點所述，《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》在全球定位系統（GPS）和北斗導航定位系統（BD）的基礎上，利用無線移動通信網路特別是3G和4G網路的快速發展，結合多模導航、增量更新和多信息源融合技術，提出了一種基於空間地理信息的車輛監控系統，該系統提高了數據資源的共享利用率，對城市車輛交通安全管理的改善和城市智慧型交通系統的發展提供了理論和技術支持。
附圖說明
圖1為《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》的系統套用框架示意圖；
圖2為《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》的系統總體架構示意圖；
圖3為《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》的系統詳細結構示意圖；
圖4為《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》的系統流程圖。
附圖示記說明：1、GPS移動終端；2、BD（北斗衛星）移動終端；3、GPS/BD移動終端；4、衛星信號判定處理模組；5、GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組；6、多信息源數字媒體數據融合處理模組；7、實時更新的地圖增量更新資料庫；8、實時更新的空間地理信息圖像、語音和視頻資料庫。
權利要求
1.《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》包括車載移動終端、衛星信號判定處理模組、GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組、多信息源數字媒體數據融合處理模組以及實時更新的地圖增量更新資料庫和實時更新的空間地理信息圖像、語音和視頻資料庫，移動終端將數據傳送至衛星信號判定處理模組，經過衛星信號判定處理模組對不同類型衛星信號的鑑別和GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組對不同類型頻寬無線行動網路的判定處理，把數據通過確定頻寬類型的無線行動網路傳送，並提供移動終端所請求的不同類型的空間地理信息服務。
2.根據權利要求1所述的基於空間地理信息的車輛監控系統，其特徵在於，所述車載移動終端包括GPS移動終端、BD移動終端、GPS/BD移動終端、衛星信號判定處理模組和GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組；所述GSM/GPRS/3G/4G網路判定處理模組、多信息源數字媒體數據融合處理模組以及實時更新的地圖增量更新資料庫和實時更新的空間地理信息圖像、語音和視頻資料庫位於車輛監控中心服務端；車載移動終端，由外部網路連線車輛監控中心服務端。
3.一種與權利要求1或2對應的基於空間地理信息的車輛監控方法，其特徵在於，它是以全球定位系統（GPS）、北斗導航定位系統（BD）和移動通信技術相結合的方式實現，包括如下步驟：
a、車載移動終端對不同類型衛星信號的處理；
b、對不同類型頻寬無線行動網路的處理；
c、對服務端空間地理信息數據的處理。
4.根據權利要求3所述的基於空間地理信息的車輛監控方法，其特徵在於，在步驟a中，所述的車載移動終端不同類型衛星信號的處理部分的實現步驟包括：
a1、車載移動終端接收全球定位系統（GPS）或北斗導航定位系統（BD）發出的衛星信號；
a2、根據不同類型車載移動終端接收的不同類型衛星信號，鑑別衛星信號的來源；
a3、已鑑別來源的衛星信號結合車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A，發往不同類型頻寬無線行動網路的判定處理部分。
5.根據權利要求4所述的基於空間地理信息的車輛監控方法，其特徵在於，在步驟b中，所述的不同類型頻寬無線行動網路的處理部分的實現步驟包括：
b1、已鑑別來源的衛星信號結合車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A，經不同類型頻寬無線行動網路的判定處理，形成不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B；
b2、根據不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，選擇不同類型頻寬的無線行動網路（GSM/GPRS/3G/4G網路），並進行數據傳送；
b3、服務端對帶有車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B的接收數據，經不同類型頻寬無線行動網路的判定處理，分離出車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，發往服務端空間地理信息數據的處理部分。
6.根據權利要求5所述的基於空間地理信息的車輛監控方法，其特徵在於，在步驟c中，所述的服務端空間地理信息數據的處理部分的實現步驟包括：
c1、根據分離出的車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A，車輛監控中心服務端進行相應的空間地理信息數據處理，包括線上地圖增量更新服務和空間地理信息圖像、語音和視頻服務；
c2、線上地圖增量更新服務，並進行個性化的增量更新數據生成，以及向車載移動終端發布增量更新數據；
c3、空間地理信息圖像、語音和視頻服務，將傳統的二維地圖、航空拍攝照片、衛星拍攝照片以及街景影像地圖融合為一體，並結合可視、可量和可挖掘的近景影像數據，將空間數據、屬性數據、圖片數據、語音和視頻數據統一管理起來，從而根據用戶的不同需求和所支持的不同無線行動網路傳輸技術，選擇相關的空間地理信息圖像、語音和視頻服務內容發布給車載移動終端；
c4、所述c2和c3步驟分別對應的服務所生成的空間地理信息數據，均通過多信息源數字媒體數據融合處理，並附加車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，所生成的數據通過不同類型頻寬無線行動網路的處理部分傳送給車載移動終端。
實施方式
如圖3和圖4所示，《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》其方法包括如下步驟：
1、車載移動終端不同類型衛星信號的處理部分；
實現步驟如下：
1a、GPS移動終端、BD移動終端和GPS/BD移動終端（簡稱車載移動終端）接收全球定位系統（GPS）或北斗導航定位系統（BD）發出的衛星信號；
1b、根據不同類型車載移動終端接收的不同類型衛星信號，包括單一類型的衛星信號或兩種類型的混合衛星信號，鑑別衛星信號的來源（全球定位系統（GPS）或北斗導航定位系統（BD））；
1c、已鑑別來源的衛星信號結合車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A，發往不同類型頻寬無線行動網路的判定處理部分。
2、不同類型頻寬無線行動網路的處理部分；
實現步驟如下：
2a、已鑑別來源的衛星信號結合車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A，經不同類型頻寬無線行動網路的判定處理，形成不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B；
2b、根據不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，選擇不同類型頻寬的無線行動網路（GSM/GPRS/3G/4G網路），並進行數據傳送；
2c、服務端對帶有車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B的接收數據，經不同類型頻寬無線行動網路的判定處理，分離出車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，發往服務端空間地理信息數據的處理部分；
3、服務端空間地理信息數據的處理部分；
實現步驟如下：
3a、根據分離出的車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A，車輛監控中心服務端進行相應的空間地理信息數據處理，包括線上地圖增量更新服務和空間地理信息圖像、語音和視頻服務；
3b、線上地圖增量更新服務，為使用不同軟體版本、具有不同更新需求和支持不同無線行動網路傳輸技術的不同用戶提供相應的地圖增量更新套用和服務，進行個性化的增量更新數據生成，以及向車載移動終端發布增量更新數據；
3c、空間地理信息圖像、語音和視頻服務，將傳統的二維地圖、航空拍攝照片、衛星拍攝照片以及街景影像地圖融合為一體，並結合可視、可量和可挖掘的近景影像數據，從而將空間數據、屬性數據、圖片數據、語音和視頻數據統一管理起來，並且根據用戶的不同需求和所支持的不同無線行動網路傳輸技術，選擇相關的空間地理信息圖像、語音和視頻服務內容發布給車載移動終端；
上述3b和3c步驟分別對應的服務所生成的空間地理信息數據，均需通過多信息源數字媒體數據融合處理，並附加車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，所生成的數據通過不同類型頻寬無線行動網路的處理部分傳送給車載移動終端。
操作過程中，具體流程如下：
1、GPS移動終端、BD移動終端和GPS/BD移動終端（簡稱車載移動終端）經過不同類型衛星信號（全球定位系統（GPS）或北斗導航定位系統（BD））的鑑別和不同類型頻寬無線行動網路的判定處理，通過登錄GSM/GPRS/3G/4G網路專線或公網，並經過網路運營商的路由器和防火牆，連線到基於空間地理信息的車輛監控系統的服務端，採用TCP通信方式。
2、車載移動終端向服務端發起登錄（Login）指令，該指令包括車載移動終端本身SIM號碼、車載移動終端所對應的請求相關服務的特徵碼A和不同類型頻寬無線行動網路的特徵碼B，基於空間地理信息的車輛監控系統的服務端接收到登錄指令之後，給予登錄回響，並確定車載移動終端的工作模式。
3、根據車載移動終端工作模式確定不同類型頻寬的無線行動網路的類型（GSM/GPRS/3G/4G網路），向確定類型的無線行動網路通信網關傳送鏈路檢測指令，無線行動網路通信網關接收指令，並給予鏈路檢測回響指令，以確認無線行動網路鏈路保持連線狀態，並轉接至基於空間地理信息的車輛監控系統的服務端。
4、基於空間地理信息的車輛監控系統的服務端，通過確定類型的無線行動網路（GSM/GPRS/3G/4G網路）通信網關向車載移動終端傳送查車、跟蹤、線上地圖增量更新服務及圖像、語音和視頻服務等控制指令，車載移動終端接收到指令，並執行相應的動作，並向確定類型的無線行動網路（GSM/GPRS/3G/4G網路）通信網關回應信息，並轉接至基於空間地理信息的車輛監控系統的服務端，同時接收車載移動終端的回應信息。
5、車載移動終端向確定類型的無線行動網路（GSM/GPRS/3G/4G網路）通信網關發起退出登入（Logout）指令，通信網關接收到退出登入指令，並給予退出登入回響指令，同時轉發給基於空間地理信息的車輛監控系統的服務端，然後斷開TCP連線。
榮譽表彰
2017年12月11日，《基於空間地理信息的車輛監控系統及方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
