CN107843268A - 基于卫星定位系统的震动导航方法 - Google Patents
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Abstract
基于卫星定位系统的震动导航方法通过两个震动电机的震动频率和震感强度将方向提示信息和距离目的地的距离提示信息表现出来；将震动电机的震动频率与解析出的距离目的地的距离提示信息相关联；将两个震动电机的四种工作组合方式和震动电机的震感强度、震动频率与解析出的导航方向提示信息相关联；两个震动电机的四种工作组合方式代表四种方向提示信息；震动电机的震动频率与距离目的地的距离成反比；震动电机的震感强度和震动频率与距离路口拐点的距离成反比；在每个路口拐点处进行高密度提醒，通过震动提示有效的屏蔽外界环境中的干扰，精简的方向和距离提示提供更高效、更安全的引导。
Description
技术领域
本发明涉及导航领域，具体涉及一种基于卫星定位系统的震动导航方法。
背景技术
在导航的过程中通过语音提示会干扰人们对周围环境声音的感知，如：在骑行或者走路的情况下使用GPS导航，人们一般会选择带上耳机，调高耳机的音量以此听清语音导航信息，减小外界环境中噪音的干扰。虽然带上耳机并调大音量能够有效避免重要语音提示信息的遗漏，但是存在极大的安全隐患，在导航的过程中，人们会将大部分的注意力放在对有效语音导航信息的提取上面，对周围环境声音的感知能力就会减弱。
通过周围环境的声音我们可以感知到周围车辆在行驶的过程中的鸣笛声和车轮与地面的摩擦声，以此感知到车辆的速度和车辆与我们的距离；同样，在骑车和行走的过程中可能会遇到各种突发的情况，如一些安全性的预警提示。正是因为我们自身的安全防御机制对周围环境中有害信息的提取并且有效的规避以此保证自身的安全，语音导航提示减弱了我们对周围环境中有害信息的提取，存在很大的安全隐患。
当我们在骑行或者走路的情况下使用手机上面的GPS进行导航，如果我们不使用语音导航，我们会一边看地图，一边朝着我们的目的地前行，在前行的路上我们会朝着导航的方向走上一段距离，然后停下来继续观察我们在地图上面的位置，继续观察导航信息，如此往复多次，最终到达目的地。在公路上一边骑行，一边掏出手机观看导航信息十分危险，同样，在这种情况下同样存在很大的安全隐患。
市场上的导航系统都是通过语音进行提示，与语音相比通过震动电机产生震感可以有效的屏蔽外界环境中的噪音干扰，在不减弱我们对周围环境中有害信息提取的同时得到更加稳定、安全的导航信息提示。
在导航路径上面登记的各种地标建筑和设施用来提示自己在地图上面的位置，一般情况下我们没有必要去参考地图上密密麻麻的建筑和设施，我们需要的只有导航信息，在GPS定位和导航的过程中通过震动电机的震动进行导航信息提示，能有效地屏蔽很多不必要的信息。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明要解决的一个技术问题是，通过震动电机产生震感进行导航信息提示可以有效的屏蔽外界环境中的噪音干扰，在不减弱我们对周围环境中有害信息提取的同时得到更加稳定、安全的导航信息提示。
要解决的另一个技术问题是，根据震动电机的震动频率与距离目的地的距离成反比，当距离目的地比较远时，震动导航终端进行低频率震动提示；当距离目的地比较近时，震动导航终端进行高频率震动提示；随着距离目的地的距离大小而逐渐改变震动频率，以此通过震动频率对用户进行距离提示，用这样的方式由远至近逐渐增加震动提示的密度，以此提供更高效、更安全的引导。
要解决的另一个技术问题是，通过两个震动电机的四种工作组合方式提供精简的方向提示，维持了导航系统导航提示的简单性，导航的简单性直接改善导航的性能，提供了更低的错误导航的可能性。
要解决的另一个技术问题是，震动电机的震感强度与距离路口拐点的距离成反比；震动电机的震动频率与距离路口拐点的距离成反比，以此在每个路口拐点处进行高密度提醒，以此提供更高效的引导。
按此目的设计的基于卫星定位系统的震动导航方法通过两个震动电机的震动频率和震感强度将方向提示信息和距离目的地的距离提示信息表现出来，两个震动电机的四种工作组合方式代表四种方向提示信息；震动电机的震动频率与距离目的地的距离成反比；震动电机的震感强度和震动频率与距离路口拐点的距离成反比；通过震动提示可以有效的屏蔽外界环境中的干扰，精简的方向和距离提示提供更高效、更安全的引导。
位置传感器单元，路径计算单元，震感调整单元，主动请求单元，关联单元，最佳提示时间单元和地图库位于手机中，通过手机处理器处理相关的信息。
首先，通过手机选择目的地，在地图上面自动生成路径信息，手机根据路径信息计算得到最优路径并且对最优路径的导航提示信息进行解析，得到方向提示信息和距离目的地的距离提示信息，然后将方向提示信息和距离目的地的距离提示信息发送至震动导航终端，震动导航终端将方向提示信息和距离目的地的距离提示信息通过两个震动电机的震动表现出来。
位置传感器单元包括：地磁传感器，陀螺仪，加速度传感器，全球定位系统接收机；位置传感器单元基于各种传感器的特性提供目标用户当前的位置信息和行驶方向信息。
路径计算单元通过从当前位置到目的地计算得到多条导航路径，结合当前各个路径的拥挤程度和道路质量等对各条路径进行评估，以此提供最优的路径。
震动导航终端包括：震动电机，驱动单元，无线通信单元，触摸按键，显示单元，电源管理单元和锂电池。
震动电机的震动频率与距离目的地的距离成反比，当距离目的地比较远时，震动导航终端进行低频率震动提示；当距离目的地比较近时，震动导航终端进行高频率震动提示；随着距离目的地的距离大小而逐渐改变震动频率，以此通过震动频率对用户进行距离提示，用这样的方式由远至近逐渐增加震动提示的密度，以此提供更高效、更安全的引导。
这里的震动频率是指震动电机在20秒内的震动次数，若距离目的地比较远时，震动电机在20秒内的震动次数比较少；若距离目的地比较近时，震动电机在20秒内的震动次数比较多。
两个震动电机的四种工作组合方式代表四种方向提示信息：左转弯为10，右转弯为01，前进为00，后退为11；这里对两个震动电机进行编码，左侧的编码代表左侧震动电机的工作状态，右侧的编码代表右侧震动电机的工作状态，1代表工作，0代表不工作。
通过两个震动电机的四种工作组合方式提供精简的方向提示，维持了导航系统导航提示的简单性，导航的简单性直接改善导航的性能，提供了更低的错误导航的可能性。
震动导航终端可以为耳机，手环，手表，耳环，项链，鞋子，腰带或其它穿戴设备。
震动导航终端可以嵌入到自行车、摩托车车把及其它交通工具上面。
用户可以通过震感调整单元设置震动电机的震动频率范围和震感强弱，以此根据个人对震动的感知情况进行调整。
无线通信单元通过WiFi、蓝牙和ZigBee与手机进行无线通信。
震动导航终端通过被动接收的方式接收手机解析出的方向提示信息和距离目的地的距离提示信息，同样，震动导航终端可以通过主动请求单元主动向手机发送提示请求，请求手机的回应。
主动请求单元：若自己在接近路口转弯的位置由于其它事情分心，没有准确的接收到震动提示信息，自己可以通过触摸按键与震动导航终端进行交互，通过触摸按键主动的发送导航提示请求，手机接收到提示请求后，对导航提示信息进行解析，再次向震动导航终端发送震动提示。
关联单元：将震动电机的震动频率与解析出的距离目的地的距离提示信息相关联；
将两个震动电机的四种工作组合方式和震动电机的震感强度、震动频率与解析出的导航方向提示信息相关联；将车身位置传感器单元检测的信号与目标用户在地图中的位置和行驶方向相关联。
最佳提示时间单元：最佳提示时间单元实时检测目标用户的移动速度以及距离路口拐点的距离，结合目标用户的移动速度和距离路口拐点的距离计算出最佳的提示时间，以此在最佳的提示时间内进行提示。
震动电机的震感强度与距离路口拐点的距离成反比；震动电机的震动频率与距离路口拐点的距离成反比。距离每个路口拐点的距离越近，左转弯和右转弯对应震动电机的震感强度越强，震动频率越大。以此在每个路口拐点处进行高密度提醒，以此提供更高效的引导。
当目标用户在距离每个路口拐点前的距离大于50米时，震动电机的震动频率为距离目的地距离所对应的震动频率；当目标用户在距离每个路口拐点前的距离小于50米时，震动电机的震动频率为距离路口拐点距离所对应的震动频率；当目标用户经过路口拐点后，震动电机的震动频率恢复为距离目的地距离所对应的震动频率；以此在每个路口拐点对目标对象进行引导。
附图说明
图1为本发明的一个系统应用示意图。
图2为本发明震动导航终端的逻辑框图。
图3为本发明震动电机的震动频率与距离目的地距离关系图。
图4为本发明两个震动电机的四种工作组合方式与四种方向提示信息的关联表格。
图5为本发明震动电机震感强度与距离路口拐点距离关系图。
图6为本发明震动电机的震动频率与距离路口拐点距离关系图。
图7为本发明经过路口拐点A和路口拐点B所对应的震动电机震动频率图。
图8为本发明从起点S到10km之外的目的地D的举例图。
具体实施方式
这里的震动频率是指震动电机在20秒内的震动次数，若距离目的地比较远时，震动电机在20秒内的震动次数比较少；若距离目的地比较近时，震动电机在20秒内的震动次数比较多。
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的阐述。
第一实施例
如图3，震动电机的震动频率与距离目的地的距离成反比，当距离目的地比较远时，震动导航终端进行低频率震动提示；当距离目的地比较近时，震动导航终端进行高频率震动提示；随着距离目的地的距离大小而逐渐改变震动频率，以此通过震动频率对用户进行距离提示，用这样的方式由远至近逐渐增加震动提示的密度，以此提供更高效、更安全的引导。
这里的震动频率是指震动电机在20秒内的震动次数，若距离目的地比较远时，震动电机在20秒内的震动次数比较少；若距离目的地比较近时，震动电机在20秒内的震动次数比较多。
如，距离目的地距离大于8km，震动电机每20秒震动一次。
第二实施例
如图4，两个震动电机的四种工作组合方式代表四种方向提示信息：左转弯为10，右转弯为01，前进为00，后退为11；这里对两个震动电机进行编码，左侧的编码代表左侧震动电机的工作状态，右侧的编码代表右侧震动电机的工作状态，1代表工作，0代表不工作。
通过两个震动电机的四种工作组合方式提供精简的方向提示，维持了导航系统导航提示的简单性，导航的简单性直接改善导航的性能，提供了更低的错误导航的可能性。
用户可以通过手机软件设置震动电机的震动频率范围和震感强弱，以此根据个人对震动的感知情况进行调整。
震动导航终端可以为耳机，手环，手表，耳环，项链，鞋子，腰带或其它穿戴设备。
震动导航终端可以嵌入到自行车车把、摩托车车把及其它交通工具上面。
震动导航终端上面具有两个震动电机，震动电机分为左侧震动电机和右侧震动电机，左侧震动电机和右侧震动电机中间存在一定的间隔，以此让人们能够很明显的区别两侧的震动电机的震动提示。
第三实施例
通过实时检测目标用户的移动速度以及距离路口拐点的距离，结合目标用户的移动速度和距离路口拐点的距离计算出最佳的提示时间，以此在最佳的提示时间内进行提示。
如图5和图6，震动电机的震感强度与距离路口拐点的距离成反比；震动电机的震动频率与距离路口拐点的距离成反比。距离每个路口拐点的距离越近，左转弯和右转弯对应震动电机的震感强度越强，震动频率越大。
如，当目标用户距离路口拐点的距离大于30m并小于40m时，震动电机每20秒震动次数约为两次，震感强度约为40%。
第四实施例
如图7，当目标用户在距离每个路口拐点前的距离大于50米时，震动电机的震动频率为距离目的地距离所对应的震动频率；当目标用户在距离每个路口拐点前的距离小于50米时，震动电机的震动频率为距离路口拐点距离所对应的震动频率；当目标用户经过路口拐点后，震动电机的震动频率恢复为距离目的地距离所对应的震动频率；以此在每个路口拐点对目标对象进行高密度的有效引导。
第五实施例
如图8，假设目标用户从起点S到10km之外的目的地D，当目标用户从起点S出发，由于当前位置S距离目的地有10km，如图3，此时距离目的地的距离10km所对应的震动电机的震动频率为1次/20s，如图4，此时方向提示信息提示为直行，两个震动电机编码为00，两个震动电机都不工作。
如图8，当目标用户走到距离路口拐点A 50m之内时，如图4，此时方向提示信息提示为左转弯，两个震动电机编码为10，左侧震动电机工作，右侧震动电机不工作；如图7，震动电机的震动频率由距离目的地距离所对应的震动频率关系，切换为距离路口拐点距离所对应的震动频率关系；如图5，震动电机的震感强度随距离路口拐点A距离的减小而增大；如图6，震动电机的震动频率随距离路口拐点A距离的减小而增大。
如图8，当目标用户经过路口拐点A之后，如图4，此时方向提示信息提示为直行，两个震动电机编码为00，两个震动电机都不工作；如图7，震动电机的震动频率由距离路口拐点距离所对应的震动频率关系，切换为距离目的地距离所对应的震动频率关系；如图3，此时对应的震动电机的震动频率为1次/20s；震动电机的震感强度恢复为原来预设的震感强度。
如图8，当目标用户走到距离路口拐点B 50m之内时，如图4，此时方向提示信息提示为右转弯，两个震动电机编码为01，左侧震动电机不工作，右侧震动电机工作；如图7，震动电机的震动频率由距离目的地距离所对应的震动频率关系，切换为距离路口拐点距离所对应的震动频率关系；如图5，震动电机的震感强度随距离路口拐点B距离的减小而增大；如图6，震动电机的震动频率随距离路口拐点B距离的减小而增大。
如图8，当目标用户经过路口拐点B之后，如图4，此时方向提示信息提示为直行，两个震动电机编码为00，两个震动电机都不工作；如图7，震动电机的震动频率由距离路口拐点距离所对应的震动频率关系，切换为距离目的地距离所对应的震动频率关系；如图3，此时对应的震动电机的震动频率为1次/20s；震动电机的震感强度恢复为原来预设的震感强度。
以此在接近每个路口拐点处对目标对象进行高密度的有效引导。
第六实施例
如图1-图8，首先，通过手机选择目的地，在地图上面自动生成路径信息，手机根据路径信息计算得到最优路径并且对最优路径的导航提示进行解析，得到方向提示信息和距离目的地的距离提示信息，然后将方向提示信息和距离目的地的距离提示信息发送至震动导航终端，震动导航终端将方向提示信息和距离目的地的距离提示信息通过两个震动电机的震动表现出来。将震动电机的震动频率与解析出的距离目的地的距离提示信息相关联；将两个震动电机的四种工作组合方式和震动电机的震感强度、震动频率与解析出的导航方向提示信息相关联；通过震动提示有效的屏蔽外界环境中的干扰，精简的方向和距离提示提供更高效、更安全的引导。
第七实施例
如图1和图2，震动导航终端通过被动接收的方式接收手机解析出的方向提示信息和距离目的地的距离提示信息，同样，震动导航终端可以通过主动请求单元主动向手机发送提示请求，请求手机的回应。
若自己在接近路口转弯的位置由于其它事情分心，没有准确的接收到震动提示信息，自己可以通过触摸按键与震动导航终端进行交互，通过触摸按键主动的发送提示请求，手机接收到提示请求后，对导航提示信息进行解析，再次向震动导航终端发送震动提示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围 ；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明权利要求书的范围所覆盖。
Claims (8)
1.一种基于卫星定位系统的震动导航方法，其特征在于，基于卫星定位系统的震动导航方法通过两个震动电机的震动频率和震感强度将方向提示信息和距离目的地的距离提示信息表现出来，两个震动电机的四种工作组合方式代表四种方向提示信息；震动电机的震动频率与距离目的地的距离成反比；震动电机的震感强度和震动频率与距离路口拐点的距离成反比。
2.根据权利要求1中所述的基于卫星定位系统的震动导航方法，其特征在于：震动电机的震动频率与距离目的地的距离成反比，当距离目的地比较远时，进行低频率震动提示；当距离目的地比较近时，进行高频率震动提示；由远至近逐渐增加震动提示的密度，以此通过震动频率对用户进行距离提示。
3.根据权利要求1中所述的基于卫星定位系统的震动导航方法，其特征在于：两个震动电机的四种工作组合方式代表四种方向提示信息，对两个震动电机进行编码，左侧的编码代表左侧震动电机的工作状态，右侧的编码代表右侧震动电机的工作状态，1代表工作，0代表不工作；左转弯为10，右转弯为01，前进为00，后退为11。
4.根据权利要求1中所述的基于卫星定位系统的震动导航方法，其特征在于：当目标用户在距离每个路口拐点前的距离大于50米时，震动电机的震动频率为距离目的地距离所对应的震动频率；当目标用户在距离每个路口拐点前的距离小于50米时，震动电机的震动频率为距离路口拐点距离所对应的震动频率；当目标用户经过路口拐点后，震动电机的震动频率恢复为距离目的地距离所对应的震动频率；以此在每个路口拐点对目标对象进行高效引导。
5.根据权利要求1中所述的基于卫星定位系统的震动导航方法，其特征在于：震动电机的震感强度与距离路口拐点的距离成反比；震动电机的震动频率与距离路口拐点的距离成反比；距离每个路口拐点的距离越近，左转弯和右转弯对应震动电机的震感强度越强，震动频率越大。
6.根据权利要求1中所述的基于卫星定位系统的震动导航方法，其特征在于：通过手机软件设置震动电机的震动频率范围和震感强弱，根据个人对震动的感知情况进行调整。
7.根据权利要求1中所述的基于卫星定位系统的震动导航方法，其特征在于：通过被动接收的方式接收手机解析出的方向提示信息和距离目的地的距离提示信息，通过主动请求方式主动向手机发送导航提示请求，请求手机的回应。
8.根据权利要求1中所述的基于卫星定位系统的震动导航方法，其特征在于：震动频率是指震动电机在20秒内的震动次数。
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