CN107976191A - 一种面向视障者的室内定位导航系统及方法 - Google Patents
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Abstract
为补充现有导盲产品在室内场景的应用空白，本发明提供了一种专门面向视障特殊用户的室内定位导航系统及方法，实现视障人群在室内陌生环境下也可以独立、安全、方便地行动。本系统由导航终端、智能微基站和数据服务器组成，具有定位精度高、部署方便、用户体验人性化等优点。
Description
技术领域
本发明涉及室内定位和导航领域
背景技术
随着经济发展和社会文明程度的不断提高，盲人、弱视、及视力不佳的老人等特殊群体面临的日常出行困难的问题越来越受到人们的关注和重视。现有的导盲设备已从最简单的盲杖发展到各种电子行走辅助技术的导盲设备，但在提供智能化、人性化、全面化的服务方面还有许多不足。特别是目前市面上大多数电子导盲产品的应用场景只针对室外环境，而室内环境的定位与导航服务还存在盲区。
发明内容
本发明公开了一种面向视障者用户的室内定位导航系统及方法，意在补充现有导盲产品在室内场景下的空白，提供一种方便视障人群在室内陌生环境里可以独自安全行动的导航服务。本系统具有定位精度高、部署方便、用户体验人性化等优点。
本发明所涉及的室内定位导航系统组成参考图1所示，包括：
一、面向视障用户使用的导航终端
提供“摇一摇”交互方式，帮助用户开启导航服务；
通过语音交互方式，确定用户想要到达的终点；
通过无线局域网，确定用户当前位置作为起点；
通过安装完整的室内地图信息和定位导航引擎软件，在确定好导航的起点和终点后规划出最佳路径，并以语音播报方式将导航信息提醒给用户。
通过内嵌的气压传感器、IMU器件和无线局域网模块，导航终端自行解算出实时位置坐标，并判断是否按规划路径前进，直至用户到达终点。若偏离原有路径，则终端根据当前位置和终点进行路径的重新规划并提醒用户。提醒方式包括但不限于语音、振动、语音+振动。
二、智能微基站
发射无线信号帧，供导航终端扫描到对应信号用于定位；
为导航终端提供连接数据服务器的通道，提供双向的数据传输服务。
三、第三类高空坠落报警系统组成及工作原理
存储和管理室内地图和定位导航的数据信息，供导航终端下载使用；
可选的，接收和管理用户的位置信息，实现轨迹查询、消息广播、紧急求助等应用服务。
基于以上系统，本发明还公开了一种室内实时定位导航方法。其特征在于，用户的定位和导航都是在终端内实现的，保证了用户体验的高实时性。
具体工作流程参考图2所示，包括：
步骤01：采用“摇一摇”方式，用户晃动终端即可开启导航服务
步骤02：终端自动打开WiFi连接服务器，发送数据更新请求
步骤03：服务器通知终端是否需要更新数据。若是，进入步骤04；否则，进入步骤05
步骤04：终端下载并更新室内地图和定位导航相关的数据
步骤05：终端确认数据为最新，开始扫描附近基站的WiFi信号，解算出当前位置坐标
步骤06：终端语音提示用户语音输入目的地
步骤07：以用户当前位置为起点、语音输入的目的地为终点，终端进行首次路径规划，并以语音播报方式告知用户
步骤08：终端检测用户步态，判断是否开始移动。若是，进入步骤09；否则，保持在步骤08
步骤09：终端实时解算用户的当前位置
步骤10：根据当前位置和规划路径判断用户是否按路径移动，若偏离原有路径，进入步骤11；否则，进入步骤12
步骤11：以当前位置为起点，重新规划路径
步骤12：判断用户是否到达终点，若是，进入步骤13；否则，返回步骤09
步骤13：提醒用户到达终点，退出本次导航
附图说明
图1：面向视障者的室内定位导航系统组成图
图2：室内导航的工作流程图
具体实施例
实际应用时，导航终端可以是自带IMU传感器、无线通信模块的智能手机，室内定位导航以APP 软件形式进行服务；无线微基站采用2.4GHz的WiFi信号。
初始位置的解算采用基于WiFi的指纹匹配定位算法；导航开始后，实时位置的解算采用PDR+ 地磁+WiFi的融合定位算法。
Claims (4)
1.本发明公开了一种面向视障者用户的室内定位导航系统及方法，其特征在于，系统由导航终端、智能微基站和数据服务器组成，用户的实时定位和导航是在导航终端侧实现。
2.如权利要求1所述的导航终端，其特征在于，
提供“摇一摇”交互方式，帮助用户开启导航服务；
通过语音交互方式，确定用户想要到达的终点；
通过无线局域网，确定用户当前位置作为起点；
通过安装完整的室内地图信息和定位导航引擎软件，在确定导航的起点和终点后规划出最佳路径，并以语音播报方式将导航信息告知用户。
通过内嵌的气压传感器、IMU器件和无线局域网模块，导航终端自行解算出实时位置坐标，并判断是否按规划路径前进，直至用户到达终点。若偏离原有路径，则终端根据当前位置和终点进行路径的重新规划并提醒用户。提醒方式包括但不限于语音、振动、语音+振动。
3.如权利要求1所述的智能微基站，其特征在于，
发射无线信号帧，供导航终端扫描到对应信号进行定位；
为导航终端提供连接数据服务器的通道，提供双向的数据传输服务。
4.如权利要求1所述的数据服务器，其特征在于，
存储和管理室内地图和定位导航的数据信息，供导航终端下载使用；
可选的，接收和管理用户的位置信息，实现轨迹查询、消息广播、紧急求助等应用服务。
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| CN201711103224.5A CN107976191A (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 一种面向视障者的室内定位导航系统及方法 |
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| CN201711103224.5A Pending CN107976191A (zh) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 一种面向视障者的室内定位导航系统及方法 |
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- 2017-11-10 CN CN201711103224.5A patent/CN107976191A/zh active Pending
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Application publication date: 20180501 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |