CN103530352B - 基于智能手表的景点信息实时获取装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能手表的景点信息实时获取装置，包括：智能手表，用于指向景点、发送景点介绍请求以及呈现景点介绍，其中景点介绍请求包括智能手表实时获取的指向信息及智能手表当前的地理位置信息；景点信息服务器，用于预存各景点的相关信息，相关信息包括景点介绍及各景点所在的地理位置信息；所述景点信息服务器在接收景点介绍请求后，对景点介绍请求进行匹配，根据匹配结果向所述智能手表发送景点介绍。本发明还公开了一种基于智能手表的景点信息实时获取方法，利用本发明的装置和方法，用户在游览景点时，可以方便快捷地实时获取当前位置的景点介绍，充分利用智能手表为用户游览景点增加便利性。

Description

基于智能手表的景点信息实时获取装置及方法

技术领域

本发明涉及智能服务领域，具体涉及基于智能手表的景点信息实时获取装置及方法。

背景技术

随着国民经济的不断发展，人民在物质生活水平不断提升的同时，也越来越追求精神领域的享受。在这样的大环境下，旅游业呈现出欣欣向荣的趋势，游客们经常组团去各地旅游。然而，对于纷繁众多的景点，若没有导游的讲解，游客们很可能会错过很多景点的介绍信息以及这些景点背后的历史典故。

以智能手机、ipad等为代表的移动终端能像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入。最重要的是，移动终端一般都方便携带，通过网络的接入，可以实时获取有用的信息。现有移动终端一般带有电子地图装置，通过与卫星导航系统之间的通信，可以获取移动终端所在位置以及附属的景点信息。但是移动终端所在的位置信息和景点信息较为粗略且显示位置固定。尤其在景点较密集的景区，当用户携带移动终端改变位置游览不同景点时，移动终端无法感知用户的移动距离以及所朝向的景点，用户仅依靠电子地图中的景点标记无法判断当前位置所对应的景点名称；同时，由于景点标记的固定陈列，用户也无法通过移动终端选择感兴趣的景点进行详细了解，在游览景点过程中造成错过景点和景点介绍的问题。因此，需要能在用户游览过程中，根据用户位置的实时变化以及用户朝向，根据用户的需求来获取景点信息的装置和方法。

如何将移动终端指向与景点介绍的获取二者结合起来，通过移动终端指向来实时地获取用户所请求的特定景点的景点信息，是需要解决的问题。

发明内容

为了方便用户在游览景点时实时获取各个景点的介绍，本发明提供了一种基于智能手表的景点信息实时获取装置，包括：

智能手表，用于指向景点、发送景点介绍请求以及呈现景点介绍，其中景点介绍请求包括智能手表实时获取的指向信息及智能手表当前的地理位置信息；

景点信息服务器，用于预存各景点的相关信息，相关信息包括景点介绍及景点所在的地理位置信息；所述景点信息服务器在接收景点介绍请求后，对景点介绍请求进行匹配，根据匹配结果向所述智能手表发送景点介绍。

该装置可根据智能手表的指向信息及地理位置实时呈现景点介绍，实现方便的景点介绍获取。

所述智能手表具有磁力传感器，用于获取自身的指向信息。

磁力传感器是用来感知智能手表所处位置的磁场强度的，它有许多不同的实现方式，其中基于霍尔效应的应用比较常见。霍尔传感器利用电子在磁场中受到洛伦兹力的原理来感知磁场强度。一个三轴的磁力传感器一般有多个霍尔传感器以及一个计算单元。霍尔传感器将感知的磁场强度通知计算单元，由计算单元通过换算得出方向角。越来越多的智能手表内置了磁力传感器。可以通过磁力传感器来获得智能手表指向的方向角。

所述智能手表具有三轴陀螺仪，用于监测用户的指向动作是否已经完成。

三轴陀螺仪利用科里奥利效应把角速度转换成电容量的变化，从而通过振荡电路感知角速度的大小。三轴陀螺仪被越来越多地集成于智能手表。可以通过三轴陀螺仪来获得用户是否已完成指向动作。

所述智能手表具有三轴加速度传感器，用于获取用户手势。

在用户做出手势后，智能手表通过三轴加速度传感器可获取用户手势，并根据手势展示对应景点的景点介绍以供用户查看。

所述智能手表具有GPS定位系统，用于获取自身的地理位置信息。通过GPS定位系统可较为精确地实时获取智能手表的GPS位置信息作为地理位置信息。通过与景点的GPS位置信息的比对，结合智能手表的指向信息，得到匹配的景点。

利用本发明基于智能手表的景点信息实时获取装置，本发明还提供了一种基于智能手表的景点信息实时获取方法，包括：

S01，用户将智能手表指向景点，智能手表发送景点介绍请求，其中景点介绍请求包括智能手表实时获取的指向信息及地理位置信息；

S02，景点信息服务器在接收到景点介绍请求后，根据景点介绍请求进行匹配，并将匹配的景点介绍发送至智能手表，智能手表向用户呈现景点介绍。

其中，将智能手表指向景点意为：用户正常佩戴智能手表并指向景点时，智能手表的指向线指向景点。当智能手表指向景点时，智能手表从景点信息服务器接收景点介绍并呈现给用户，使用户在游览景点时实时地获取对感兴趣的景点的景点介绍。

步骤S02中，智能手表通过磁力传感器来获取自身的指向信息，通过GPS定位系统获取自身的地理位置信息。磁力传感器灵敏度高，在实现上较为简单，且成本较低，适合用于检测智能手表的指向。

步骤S02中，景点信息服务器根据景点介绍请求进行匹配并将匹配的景点介绍发送至智能手表进行展示的过程包括如下步骤：

S201，景点信息服务器根据智能手表的地理位置信息和指向信息遍历查找到有效景点，将所有有效景点放入候选景点集S，其中有效景点满足：

与智能手表之间的距离在预设范围之内；

与智能手表的指向偏差角度在预设范围之内；

S202，在获得候选景点集S之后，若S不为空，则将S中所有景点的景点介绍发送至智能手表；若S为空，则匹配失败，向智能手表发送匹配失败信息。

由于智能手表所处位置的周围可能有多个景点，且智能手表所指的方向上也存在多个景点，因此，可以在一定范围内的多个景点均列举出来，供用户进行选择。

在步骤S202中，将景点介绍先按照景点与智能手表的指向偏差角度进行排序再依次发送，且偏差角度较小的景点排在前面，偏差角度绝对值最小的景点则作为当前景点在智能手表上显示。

其中偏差角度具有正负值，景点按照偏差角度由负到正的数值从小到大进行排列，数值较小的景点排在前面，并按此顺序依次发送至智能手表。在显示时，则将偏差角度绝对值最小的景点所对应的景点介绍作为当前景点显示。例如，在得到各个景点与智能手表指向的偏差角度值为-3°，-1°,0°，6°，9°时，智能手表接收到的景点介绍即按照该顺序排列，且将偏差角度为0°的景点所对应的景点介绍作为当前景点进行显示。当用户选择查看前一景点时，则智能手表显示偏差角度为-1°的景点所对应的景点介绍。

在智能手表接收到景点介绍后，用户做出手势，智能手表识别手势方向：如识别的手势向左，则发送第一景点的景点介绍，第一景点为当前景点左侧最近的景点；如识别的手势向右，则发送第二景点的景点介绍，第二景点为当前景点右侧最近的景点；如识别失败，则不做处理。

其中，左侧是指沿用户朝向时用户的左侧；右侧是指沿用户朝向时用户的右侧。

利用智能手表的手势识别功能，用户可以通过摆动手臂更加快捷地获取不同位置的景点介绍，从而简化了选取景点的过程。通过用户手势方向与景点地理位置的对应，用户可以获取不同方向上景点的景点介绍。

利用本发明基于智能手表的景点信息实时获取方法及装置，用户在游览景点时，可以方便快捷地实时获取当前位置周围的景点介绍，充分利用智能手表为用户游览景点增加便利性。

附图说明

图1为本发明一个实施例的装置组成原理示意图；

图2为当前实施例中基于智能手表的景点信息实时获取方法流程图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的装置及方法进行详细说明。

图1为本发明一个实施例的用于实时获取景点信息的装置组成原理示意图，包括智能手表及景点信息服务器。其中智能手表包括三轴陀螺仪、磁力传感器、三轴加速度传感器、指向记录单元和选择手势识别单元，景点信息服务器包括指向匹配单元和景点信息数据库。

三轴陀螺仪用于监控指向动作是否已固定，磁力传感器用于采集智能手表的指向信息，三轴加速度传感器用于在选择某一具体景点的信息进行查看时，记录用户此时的手势选择信息，指向记录单元用于存储指向信息，选择手势识别单元用来识别用户选择用于显示的景点的手势。指向匹配单元用于将来自智能手表的指向信息进行匹配，景点信息数据库用于存储各个景点的相关信息。

智能手表用于指向景点，获取指向信息，通过GPS定位系统获得GPS位置(即地理位置信息)，并通过向景点信息服务器发送景点介绍请求来获取当前景点的景点介绍。一般具有三轴陀螺仪、磁力传感器和三轴加速度传感器的的智能手表都可以作为本发明所使用的智能手表。在本实施例中，智能手表正常佩戴在用户的左手腕上。

景点信息服务器用于接收智能手表发送的景点介绍请求，景点介绍请求包括智能手表的指向信息、用户GPS位置信息。景点信息服务器根据景点介绍请求，通过遍历查找景点，响应用户的景点介绍请求。景点信息服务器可与智能手表通过无线通信进行信息的收发，本实施例中的景点信息服务器为阿里云服务器，能很好地满足本发明的要求。

图2为当前实施例中基于智能手表的景点信息实时获取方法的流程图，具体步骤如下：

景点信息服务器预先存储关于各个景点的相关信息，相关信息包括：各个景点的景点介绍基本信息以及GPS位置点M。其中景点介绍的内容包括景点名称、景点图片。其中的景点GPS位置点M，一般以写有景点名称的牌匾、石碑等标记物的GPS位置作为此景点的GPS位置点M，可以从LBS(位置服务)提供商处获得。

用户佩戴智能手表，并确定指向。利用三轴陀螺仪来获得用户是否已固定指向动作。三轴陀螺仪可以感知运动角速度的大小，当角速度在一定时间内为零时，说明用户的指向动作已固定。在本实施例中，以两秒的时间间隔之内角速度非常趋近于零作为此时指向动作已固定的标志。检测到指向动作已固定后，智能手表通过震动提醒用户。

智能手表记录指向信息。智能手表自带磁力传感器，磁力传感器是通过霍尔传感器实现的，当前实施例中的磁力传感器是一个三轴磁力传感器，三轴磁力传感器包括多个霍尔传感器以及一个计算单元，多个霍尔传感器将感知的磁场强度通知计算单元。计算单元通过换算直接输出方向角即智能手表的指向信息。在一般的基于三维的指向建模中，任意的指向表示为一个二维球坐标系统的向量其中为方向角，即智能手表指向的水平方向与参考方向的夹角，例如规定参考方向为北，则将北方规定为0°；而θ为仰角，即智能手表指向与水平面的夹角。在基于智能手表的景点信息实时获取方法中，在一个固定的地理位置上只能有一个景点。因此，只用方向角来代表智能手表的指向信息。由于GPS的精度问题，要求用户距离景点GPS位置点M十米以上。

智能手表在获得智能手表的指向信息之后，在智能手表上开启GPS定位系统以获取用户GPS位置信息。

智能手表将智能手表指向信息及用户GPS位置信息作为景点介绍请求发送给景点信息服务器，用于请求景点介绍。

景点信息服务器接收来自智能手表的景点介绍请求，在服务器数据库中查找有效景点，获取其GPS位置。其中所述有效景点是指以用户位置为原点，半径为一千米的圆内且用户位置到景点的射线方向线与智能手表的指向偏差角度的绝对值在20°之内的景点，其步骤如下：

步骤S1，根据景点的GPS位置与用户的GPS位置进行计算，获得以用户位置为原点，到该景点位置的方向角与用户指向信息中的方向角做比较，若则认为该景点与用户发出的景点介绍请求匹配，则将其加入候选景点集S中。

步骤S2，判断是否已遍历完所有有效景点，若已遍历完，则结束；若还未遍历完，则继续步骤S1；

在遍历完所有有效景点获得候选景点集S之后，若S不为空，按照的大小由小到大排序，其中差值小的排在前面，将排序后的景点集S中的各景点的景点介绍发送至智能手表，智能手表根据大小的排序结果按序接收各景点介绍的内容，并选择景点进行查看；若景点集S为空，则景点信息服务器向智能手表发送景点介绍请求失败提示，以提醒用户进行下一步操作。

智能手表对于从景点信息服务器接收到的景点信息，优先显示最小的景点，若景点集S中包含多个景点，则可以通过手势动作来选择景点集S中的景点，智能手表显示所选景点的景点介绍。用户摆动手臂，则智能手表利用其三轴加速度传感器识别用户手势的水平方向上的运动。

对于连续的手势识别，用户不用人为地发出开始和停止识别的命令，加速度传感器的数据会一直源源不断地发送至选择手势识别单元。本实施例中，选择手势识别单元从接收到景点信息后自动开始工作，再次进行指向动作时自动停止工作。对于选择手势识别单元中接收到的数据，分为有用的手势数据和无用的噪声数据，显然，应该正确捕捉并截取手势数据。本实例中，应用混合高斯模型来解决这个问题。

根据混合高斯模型的特点，识别系统定义并分别训练两个模型，即“静态模型”和“动态模型”。静态模型表征手势幅度小，速度缓慢的情况，这种情况下，识别器认为用户并不在做手势，而是智能手表戴在手腕上时轻微的晃动，或者是做手势之前的准备动作。相反地，动态模型则表征手势幅度大，速度快的情况，这时用户处于做手势的状态。对于每一组的加速度值，分别对静态和动态模型进行混合高斯模型参数评估，比较计算出的概率值，从而确定此时的加速度数据流是噪声还是手势数据。对于噪声数据，不做任何处理；对于手势数据，进行进一步的手势识别。

选择手势识别单元对于有用的手势数据，采用FDSVM(Frame-basedDescriptor SVM)算法进行识别。FDSVM算法包括数据训练和数据识别两个部分，其中的数据训练部分是根据手势种类预先训练好的，而数据识别部分的步骤如下：

步骤1，对原始的加速度信号进行快速傅里叶变换；

步骤2，对快速傅里叶变换后的加速度信号提取信号特征，这些信号特征包括：x轴、y轴、z轴三个维度上的加速度时域上的方差，加速度两两维度上的相关度，x轴、y轴、z轴三个维度上的加速度频域上的交流分量的能量均值，x轴、y轴、z轴三个维度上的加速度频域上的交流分量的信息熵；

步骤3，在提取了信号特征之后，利用多类SVM算法进行手势识别。

本发明实施例中需要进行识别的手势包括“向左”和“向右”两种手势。智能手表识别的手势向左，则展示当前景点左侧最近的景点；智能手表识别的手势向右，则展示当前景点右侧最近的景点，其中左侧及右侧与手势方向一致，即沿着用户的朝向时用户的左侧和右侧。若手势识别失败，则不做处理。

本发明基于智能手表的景点信息实时获取方法通过利用智能手表指向的形式，实时获取与指向信息相匹配的丰富的景点信息，方便了广大游客的需求，体现了良好的人机交互效果。

Claims (3)

1.一种基于智能手表的景点信息实时获取方法，其特征在于，包括：

S01，用户将智能手表指向景点，智能手表发送景点介绍请求，其中景点介绍请求包括智能手表实时获取的指向信息及地理位置信息；

其中，将智能手表指向景点意为：用户正常佩戴智能手表并指向景点时，智能手表的指向线指向景点；当智能手表指向景点时，智能手表从景点信息服务器接收景点介绍并呈现给用户，使用户在游览景点时实时地获取对感兴趣的景点的景点介绍；

S02，景点信息服务器在接收到景点介绍请求后，根据景点介绍请求进行匹配，并将匹配的景点介绍发送至智能手表，智能手表向用户呈现景点介绍；

将景点介绍先按照景点与智能手表的指向偏差角度进行排序再依次发送，且偏差角度较小的景点排在前面，偏差角度绝对值最小的景点则作为当前景点在智能手表上显示；

在智能手表接收到景点介绍后，用户做出手势，智能手表识别手势方向：如识别的手势向左，则发送第一景点的景点介绍，第一景点为当前景点左侧最近的景点；如识别的手势向右，则发送第二景点的景点介绍，第二景点为当前景点右侧最近的景点；如识别失败，则不做处理。

2.如权利要求1所述基于智能手表的景点信息实时获取方法，其特征在于，步骤S01中，智能手表通过磁力传感器来获取自身的指向信息，通过GPS定位系统获取自身的地理位置信息。

3.如权利要求1所述基于智能手表的景点信息实时获取方法，其特征在于，步骤S02中，景点信息服务器根据景点介绍请求进行匹配并将匹配的景点介绍发送至智能手表进行展示的过程包括如下步骤：

S201，景点信息服务器根据智能手表的地理位置信息和指向信息遍历查找到有效景点，将所有有效景点放入候选景点集S，其中有效景点满足：

与智能手表之间的距离在预设范围之内；

与智能手表的指向偏差角度在预设范围之内；

S202，在获得候选景点集S之后，若S不为空，则将S中所有景点的景点介绍发送至智能手表；若S为空，则匹配失败，向智能手表发送匹配失败信息。