CN104504925A - 一种自动导航方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动导航方法及系统，该方法包括接收无线生理传感器网络采集到的用户状态信息；判断是否存在异常的用户状态信息，如是，则获取对应异常的用户状态信息的目标类型；根据目标类型，搜索满足设定条件的目标位置；从搜索出的所有目标位置中选择一目标位置作为最终位置；获取并显示从汽车当前位置到达最终位置的行车路线。本发明的自动导航方法及系统将无线生理传感器网络与车载导航系统有机地结合在一起，进而可以在用户出现症状时及时、准确地为用户提供最佳解决路线，避免用户因对路况不熟悉或者无暇分神处理等问题而发生危险。

Description

一种自动导航方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种自动导航方法及系统。

背景技术

无线生理传感器网络(wireless body sensor network,WBSN或BSN)是基于无线传感器网络(wireless sensor network，WSN)发展而来的，具体地讲，该无线生理传感器网络是由人体上的生理参数收集传感器及/或移植到人体内的生物传感器共同形成的一个无线网络，这些无线生理传感器节点能够采集用户状态信息，该用户状态信息例如包括生理信息，例如温度、血糖、血压和心电信号等，动作信息，以及环境信息等。

目前基于该无线生理传感器网络的应用主要为：这些无线生理传感器节点先将这些信息发送到身体外部附近的本地基站，本地基站对接收到的这些信息进行处理后，再通过互联网或无线网络发送给医院、用户家属或其他终端。该种应用虽然可以使医院、用户家属等实时了解用户的当前状态，但是无法在用户出现病症时为用户提供及时、有效的处理，这就有可能使用户因错过最佳治疗时间而发生危险。

另一方面，由于人们出行的主要交通工具为汽车，因此在汽车上发生的突发状况也越来越多，例如，驾驶员在行车过程中出现低血糖，心率失常等情况，在这些情况下，驾驶员可能就需要及时就医，如果驾驶员对路况或不就医目的地不熟悉，即使车辆上安装了车载导航系统，可能也会由于驾驶员自身状况问题，不能及时、准确地搜索到最佳解决路线而发生危险。

发明内容

本发明的实施例提供一种自动导航方法及系统，以提高驾驶员在行车过程中出现突发身体状况时的安全性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种自动导航方法，包括：

接收无线生理传感器网络采集到的用户状态信息；

判断是否存在异常的用户状态信息，如是，则获取对应异常的用户状态信息的目标类型；

根据所述目标类型，搜索满足设定条件的目标位置；

从搜索出的所有目标位置中选择一目标位置作为最终位置；

获取并显示从汽车当前位置到达所述最终位置的行车路线。

优选的是，所述方法还包括：

在判断存在异常的用户状态信息后，先询问用户是否确认进行自动导航，如果用户返回的信息表示确认进行自动导航，再执行所述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作。

优选的是，所述先询问用户是否确认进行自动导航，如果用户返回的信息表示确认进行自动导航，再执行所述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作包括：

先语音询问用户是否确认进行自动导航，并录制用户输入的音频信息；

获取所述音频信息中的语音段，直至检测到设定的语音获取终止事件；

对所述语音段进行语音识别，得到作为所述用户返回的信息的语音识别结果；

如果所述语音识别结果表示确认进行自动导航，再执行所述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作。

优选的是，所述根据所述目标类型，搜索满足设定条件的目标位置包括：

如果根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型，则按照预先设定的各种目标类型的优先级，选择最高优先级的目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作；或者，

如果根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型，则将获得的所有目标类型提供给用户，并根据用户选择的一目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作。

优选的是，所述从搜索出的所有目标位置中选择一目标位置作为最终位置包括：

如果搜索出的目标位置多于一个，则将搜索出的所有目标位置提供给用户，并将用户选择的一目标位置作为所述最终位置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种自动导航系统，包括：

信息接收模块，用于接收无线生理传感器网络采集到的用户状态信息；

异常判断模块，用于判断是否存在异常的用户状态信息，如是，则输出异常报警信号；

目标类型获取模块，用于在接收到所述异常报警信号后，获取对应异常的用户状态信息的目标类型；

目标位置搜索模块，用于根据所述目标类型，搜索满足设定条件的目标位置；

最终位置确定模块，用于从搜索出的所有目标位置中选择一目标位置作为最终位置；以及，

结果输出模块，用于获取并显示从汽车当前位置到达所述最终位置的行车路线。

优选的是，所述系统还包括：

导航开启模块，用于在接收到所述异常报警信号后，询问用户是否确认进行自动导航，如果用户返回的信息表示确认进行自动导航，则输出导航使能信号；

所述目标类型获取模块具体用于在接收到所述异常报警信号、且接收到所述导航使能信号后，执行所述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作。

优选的是，所述导航开启模块包括：

语音交互单元，用于在接收到所述异常报警信号后，语音询问用户是否确认进行自动导航，并录制用户输入的音频信息；

语音段获取单元，用于获取所述音频信息中的语音段，直至检测到设定的语音获取终止事件；

语音识别单元，用于对所述语音段进行语音识别，得到作为所述用户返回的信息的语音识别结果；以及，

使能单元，用于在所述语音识别结果表示确认进行自动导航时，输出所述导航使能信号。

优选的是，所述目标位置搜索模块具体用于在根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型时，按照预先设定的各种目标类型的优先级，选择最高优先级的目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作；或者，

所述目标位置搜索模块具体用于在根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型时，将获得的所有目标类型提供给用户，并根据用户选择的一目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作。

优选的是，所述最终位置确定模块具体用于在搜索出的目标位置多于一个时，将搜索出的所有目标位置提供给用户，并将用户选择的一目标位置作为所述最终位置。

本发明的有益效果在于，本发明的自动导航方法及系统通过利用无线生理传感器网络采集车上用户的用户状态信息，并自动为用户提供到达对应异常的用户状态信息的最终位置的行车路线的方式，将无线生理传感器网络与车载导航系统有机地结合在一起，进而可以在用户出现症状时及时、准确地为用户提供最佳解决路线，避免用户因对路况不熟悉或者无暇分神处理等问题而发生危险。

附图说明

图1示出了根据本发明的基于无线生理传感器网络的自动导航方法的一种实施方式的流程图；

图2示出了根据本发明的基于无线生理传感器网络的自动导航系统的一种实施结构的方框原理图；

图3示出了根据本发明的基于无线生理传感器网络的自动导航系统的另一种实施结构的方框原理图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明从提高驾驶员在行车过程中出现突发身体状况时的安全性的角度提供了一种自动导航方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S1：接收无线生理传感器网络采集到的用户状态信息。

该无线生理传感器网络是由安装在人体上或者移植到人体内的所有无线生理传感器节点共同组成的一个无线网络，该无线生理传感器节点主要包括传感器模块和无线通信模块，该传感器模块用于采集用户的用户状态信息，该无线通信模块用于将传感器模块采集到的用户状态信息发送给特定终端，该传感器模块根据对应无线生理传感器节点的类型可以为心电传感器模块、血压传感器模块、血氧传感器模块、血糖传感器模块、体温传感器模块、压力传感器模块、加速度传感器模块等，各无线生理传感器节点的传感器模块可以根据需要定期或者实时采集用户的用户状态信息，其中，心电传感器模块可采集用户的心电信号，血压传感器模块可采集用户的血压，血氧传感器模块可采集用户的血氧饱和度，血糖传感器模块可采集用户的血糖含量，体温传感器模块可采集用户的体温，上述心电信号、血压、血氧饱和度、血糖含量、体温等都属于用户生理信息范畴；而压力传感器模块和加速度传感器模块则可以采集用户的双腿动作、腹部动作、双腿间压力等与动作相关的用户动作信息，这些用户动作信息可以在一定程度上反映用户的生理需求。

另外，为了使本发明的方法同样适用于自身没有设置无线生理传感器节点的用户，在此可为车辆配置可穿戴式无线生理传感器节点，例如可将这些节点设置在安全带、方向盘、座椅上，例如可以在安全带上安装作为节点的血糖监测探头，该探头通过测量皮下间质液中的葡萄糖浓度来测量血糖含量，具体可间隔一定时间对人体皮下间质液内的葡萄糖浓度进行一次测量，该皮下间质液是一种无色透明液体，血液中的例如是葡萄糖等营养成分都是经由皮下间质液到达细胞，该探头是一个很小的电极片，带有细小的金属丝，在用户带上安全带时，金属丝会刺入皮肤，由于刺入速度较快，通常不会有疼痛感；又例如可在方向盘上安装作为节点的血压、脉搏监测传感器，该传感器可以通过手指对方向盘的按压探测血压和脉搏，还可以测量血氧饱和度；再例如可在座椅中间安装压力传感器，以通过检测用户两腿间的压力，判断用户是否出现尿急或者有较强烈便意等状况。

步骤S2：判断是否存在异常的用户状态信息，如是，则获取对应异常的用户状态信息的目标类型。

对于用户状态信息中的用户生理信息部分，可以参照不同用户生理信息的标准参考值和临床危险参考值，设定对应用户生理信息的正常值范围，如果获取的某用户生理信息超出该正常值范围，则认为对应的用户生理信息出现异常，具体可以根据用户需求将用户生理信息的正常值范围设置的与对应标准参考值一致，与对应临床危险参考值一致，或者介于对应标准参考值与对应临床危险参考值之间；在此，基于在用户生理信息部分超出标准参考值时通常不会影响用户正常出行，及基于在用户生理信息已到达临床危险参考值时可能会因错过最佳治疗时间给用户带来无法挽回的损害的考虑，可以选择后者作为设置用户生理信息的正常值范围的方式，例如，人体血压的标准参考值为低压在60mmHg至90mmHg之间，高压在90mmHg至140mmHg之间，临床危险参考值通常为低压低于45mmHg或者高于100mmHg，高压高于180mmHg，因此，例如可以设置低压的正常值范围为50mmHg至95mmHg，高压的正常值范围为90mmHg至160mmHg等。

对于用户状态信息中的用户动作信息部分，可以参照乘员正常行车时的动作行为设定对应用户动作信息的正常值范围，如果获取的某用户动作信息超出该正常值范围，则认为对应的用户动作信息出现异常，这里主要通过用户动作信息判断用户是否有生理需求，例如，乘员在正常情况下通常是两腿分开或者略微靠拢，但在尿急或者有较强烈便意时会下意识地将两腿紧闭及/或收缩腹部，此时两腿之间的压力会明显增加，及/或腹部会出现明显的收缩动作，因此，可以通过压力传感器模块采集用户两腿间压力的方式，及/或通过加速度传感器模块采集用户腹部动作的方式，判断用户是否出现尿急或者有较强烈便意的状况。

该步骤S2中的“获取对应异常的用户状态信息的目标类型”即为获取可以解决用户状态信息的异常状况的场所，例如，如果是心电信号、血压、血氧饱和度、血糖含量、体温等用户生理信息出现异常，则对应的目标类型为医疗机构，如果是双腿间压力及/或腹部运动异常，则对应的目标类型为公共厕所，及具有洗手间的购物场所、办公大楼等。

步骤S3：根据步骤S2确定的目标类型，搜索满足设定条件的目标位置。

该设定条件例如是直线距离最短、行车路线最短，直线距离小于或者等于设定的第一距离阈值，或者行车路线小于或者等于设定的第二距离阈值，这里的“直线距离”与“行车路线”的起始点均为车辆当前位置。

步骤S4：从搜索出的所有目标位置中选择一目标位置作为最终位置。

在此，如果搜索出的目标位置多于一个，则可将搜索出的所有目标位置提供给用户，并将用户选择的一目标位置作为所述最终位置。在此，例如可以通过对话框、语音、或者对话框结合语音的方式为用户提供搜索出的所有目标位置，其中，对话框方式为在显示屏上显示搜索出的所有目标位置，用户可以通过实体按键或者触摸按键选择一目标位置；语音方式为通过语音播报为用户提供搜索出的所有目标位置，用户可以通过语音回复对应目标位置的全称或者关键词的方式选择一目标位置。

另外，还可将搜索出的所有目标位置按照预设要求排序提供给用户，以为用户选择最终位置提供有利的参考，进而有利于缩短操作时间，该预设要求例如是如果目标位置对应不同的目标类型，则先按照不同目标类型的优先级确定对应不同目标类型的目标位置的前后顺序，在此基础上，对应相同目标类型的目标位置再按照例如距离远近进行排序。

步骤S5：获取并显示从汽车当前位置到达选择出的最终位置的行车路线，以使用户可以根据该行车路线顺利到达最终位置。

本发明的自动导航方法通过利用无线生理传感器网络采集车上用户的用户状态信息，并自动为用户提供到达对应异常的用户状态信息的最终位置的行车路线的方式，将无线生理传感器网络与车载导航系统有机地结合在一起，进而可以在用户出现症状时及时、准确地为用户提供最佳解决路线，避免用户因对路况不熟悉或者无暇分神处理等问题而发生危险，为此，可将本发明的自动导航方法集成到现有的车载导航系统中。

由于在实际应用中可能存在用户因某些原因无法在已经检测出异常的用户状态信息时，改变原定行车路线的情况，还可能存在因检测误差造成误判断的情况，因此，为了避免进行自动导航所需的各种资源的浪费，本发明的方法还可以在步骤S2中判断存在异常的用户状态信息后，先询问用户是否确认进行自动导航，如果用户返回的信息表示确认进行自动导航，再执行上述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作。

在此，可以通过弹出对话框供用户通过实体按键或者触摸按键选择确认进行自动导航或者取消进行自动导航；也可以通过语音交互的方式询问，具体包括如下步骤：

步骤S21：在判断存在异常的用户状态信息后，先语音询问用户是否确认进行自动导航，并录制用户输入的音频信息。

步骤S22：获取音频信息中的语音段，直至检测到设定的语音获取终止事件。

该语音获取终止事件例如包括语音段结束，语音段已持续第一设定时间，于开始录制起的第二设定时间内未检测到语音段。在此，本领域技术人员可以根据实际需要将该第一设定时间设置为固定值，或者将该第一设定时间设置为可由用户输入确定，通常情况下，该第一设定时间在800ms至2000ms的范围内选择，例如选择为1000ms。在此，为了加快语音交互的效率，该第二设定时间通常小于第一设定时间，例如使第二设定时间小于等于第一设定时间的三分之二，为了避免误判断，该第二设定时间也不宜过小，通常大于等于第一设定时间的三分之一，在本实施例中，该第二设定时间等于第一设定时间的一半。

上述语音段结束表示检测到语音段的后端点；于开始录制起的第二设定时间内未检测到语音段表示于开始录制起的第二设定时间内未检测到语音段的前端点；如果检测到语音段已持续第一设定时间，则认为语音段在持续第一设定时间时结束。在此，每个语音段的开始和结束分别对应语音段的前端点和后端点，前端点就是非语音段到语音段的边界帧，后端点就是语音段到非语音段的边界帧，对音频信号处理时，首先对音频进行分帧，然后对音频的每帧数据计算能量特征，能量特征超过设定的数值就认为该帧数据是语音，否则是非语音，因此，语音段是连续一定长度的帧数据都满足语音的要求得到的。

步骤S23：对语音段进行语音识别，得到作为上述用户返回的信息的语音识别结果。

步骤S24：如果语音识别结果表示确认进行自动导航，再执行上述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作。

由于在实际应用中可能出现同时检测出对应不同目标类型的异常的用户状态信息的情况，因此，上述步骤S3中根据确定的目标类型，搜索满足设定条件的目标位置可进一步包括：如果根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型，则按照预先设定的各种目标类型的优先级，选择最高优先级的目标类型执行搜索满足设定条件的目标位置的动作；或者，如果根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型，则将获得的所有目标类型以对话框、语音或者对话框结合语音的方式提供给用户，并根据用户选择的一目标类型执行搜索满足设定条件的目标位置的动作。

与上述自动导航方法相对应，如图2所示，本发明的自动导航系统包括信息接收模块1、异常判断模块2、目标类型获取模块3、目标位置搜索模块4、最终位置确定模块5和结果输出模块6，该信息接收模块1用于接收无线生理传感器网络采集到的用户状态信息；该异常判断模块2用于判断是否存在异常的用户状态信息，如是，则输出异常报警信号；该目标类型获取模块3用于在接收到所述异常报警信号后，获取对应异常的用户状态信息的目标类型；该目标位置搜索模块4用于根据所述目标类型，搜索满足设定条件的目标位置；该最终位置确定模块5用于从搜索出的所有目标位置中选择一目标位置作为最终位置；该结果输出模块6用于获取并显示从汽车当前位置到达所述最终位置的行车路线。

如图3所示，本发明的系统还可以进一步包括导航开启模块7，该导航开启模块7用于在接收到所述异常报警信号后，询问用户是否确认进行自动导航，如果用户返回的信息表示确认进行自动导航，则输出导航使能信号。在此基础上，上述目标类型获取模块3具体用于在接收到异常报警信号、且接收到导航使能信号后，执行获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作。

上述导航开启模块7可进一步包括语音交互单元、语音段获取单元、语音识别单元和使能单元(图中未示出)，该语音交互单元用于在接收到所述异常报警信号后，语音询问用户是否确认进行自动导航，并录制用户输入的音频信息；该语音段获取单元用于获取所述音频信息中的语音段，直至检测到设定的语音获取终止事件；该语音识别单元用于对所述语音段进行语音识别，得到作为所述用户返回的信息的语音识别结果；该使能单元用于在所述语音识别结果表示确认进行自动导航时，输出所述导航使能信号。

上述目标位置搜索模块4可具体用于在根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型时，按照预先设定的各种目标类型的优先级，选择最高优先级的目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作；或者，具体用于在根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型时，将获得的所有目标类型提供给用户，并根据用户选择的一目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作。

上述最终位置确定模块5可具体用于在搜索出的目标位置多于一个时，将搜索出的所有目标位置提供给用户，并将用户选择的一目标位置作为所述最终位置。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块或单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动导航方法，其特征在于，包括：

接收无线生理传感器网络采集到的用户状态信息；

判断是否存在异常的用户状态信息，如是，则获取对应异常的用户状态信息的目标类型；

根据所述目标类型，搜索满足设定条件的目标位置；

从搜索出的所有目标位置中选择一目标位置作为最终位置；

获取并显示从汽车当前位置到达所述最终位置的行车路线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在判断存在异常的用户状态信息后，先询问用户是否确认进行自动导航，如果用户返回的信息表示确认进行自动导航，再执行所述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述先询问用户是否确认进行自动导航，如果用户返回的信息表示确认进行自动导航，再执行所述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作包括：

先语音询问用户是否确认进行自动导航，并录制用户输入的音频信息；

获取所述音频信息中的语音段，直至检测到设定的语音获取终止事件；

对所述语音段进行语音识别，得到作为所述用户返回的信息的语音识别结果；

如果所述语音识别结果表示确认进行自动导航，再执行所述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标类型，搜索满足设定条件的目标位置包括：

如果根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型，则按照预先设定的各种目标类型的优先级，选择最高优先级的目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作；或者，

如果根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型，则将获得的所有目标类型提供给用户，并根据用户选择的一目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作。

5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述从搜索出的所有目标位置中选择一目标位置作为最终位置包括：

如果搜索出的目标位置多于一个，则将搜索出的所有目标位置提供给用户，并将用户选择的一目标位置作为所述最终位置。

6.一种自动导航系统，其特征在于，包括：

信息接收模块，用于接收无线生理传感器网络采集到的用户状态信息；

异常判断模块，用于判断是否存在异常的用户状态信息，如是，则输出异常报警信号；

目标类型获取模块，用于在接收到所述异常报警信号后，获取对应异常的用户状态信息的目标类型；

目标位置搜索模块，用于根据所述目标类型，搜索满足设定条件的目标位置；

最终位置确定模块，用于从搜索出的所有目标位置中选择一目标位置作为最终位置；以及，

结果输出模块，用于获取并显示从汽车当前位置到达所述最终位置的行车路线。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

导航开启模块，用于在接收到所述异常报警信号后，询问用户是否确认进行自动导航，如果用户返回的信息表示确认进行自动导航，则输出导航使能信号；

所述目标类型获取模块具体用于在接收到所述异常报警信号、且接收到所述导航使能信号后，执行所述获取对应异常的用户状态信息的目标类型的动作。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述导航开启模块包括：

语音交互单元，用于在接收到所述异常报警信号后，语音询问用户是否确认进行自动导航，并录制用户输入的音频信息；

语音段获取单元，用于获取所述音频信息中的语音段，直至检测到设定的语音获取终止事件；

语音识别单元，用于对所述语音段进行语音识别，得到作为所述用户返回的信息的语音识别结果；以及，

使能单元，用于在所述语音识别结果表示确认进行自动导航时，输出所述导航使能信号。

9.根据权利要求6、7或8所述的系统，其特征在于，所述目标位置搜索模块具体用于在根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型时，按照预先设定的各种目标类型的优先级，选择最高优先级的目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作；或者，

所述目标位置搜索模块具体用于在根据异常的用户状态信息获得两种或者两种以上目标类型时，将获得的所有目标类型提供给用户，并根据用户选择的一目标类型执行所述搜索满足设定条件的目标位置的动作。

10.根据权利要求6、7或8所述的系统，其特征在于，所述最终位置确定模块具体用于在搜索出的目标位置多于一个时，将搜索出的所有目标位置提供给用户，并将用户选择的一目标位置作为所述最终位置。