CN109084789A - 一种智能手表导航方法、智能手表及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能手表导航方法、智能手表及系统。本发明包括S1，获取用户当前位置、需到达的终点位置及出行方式；S2，根据所述当前位置、终点位置及所述出行方式调用现有地图应用相应出行方式的路径规划接口以返回路径规划的坐标点数组；S3，调用所述地图应用的静态地图接口，输入所述规划路径的坐标点数组，返回绘有规划路径和地图信息的图片及该图片四个角的坐标，发送至智能手表；S4，所述智能手表显示所述图片并开始导航。本发明能够在不带有地图导航模块的智能手表上实现路径规划和带地图的导航功能。

Description

一种智能手表导航方法、智能手表及系统

技术领域

本发明属于智能手表技术领域，尤其涉及一种智能手表导航方法、智能手表及系统。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。目前IoT(Internet Of Things，物联网)设备越来越丰富，但绝大多数IoT设备不带有供电芯片，不能自身直接校对时间，需要通过传输层的协议访问对应传输层的服务器来获取时间。

申请号为CN201710167687.1的国内发明专利公布了一种网络时间获取方法、装置及系统、可读介质及存储控制器，其具体公开了方法包括：预先设置至少两个NTP服务器地址；S1：从各个所述NTP服务器地址中，确定至少一个可从对应的NTP时间服务器获取到网络时间的可用NTP服务器地址；S2：分别确定从各个可用NTP服务器地址对应的NTP时间服务器上获取到网络时间所需的获取时长；S3：确定最短获取时长，并标记与最短获取时长对应的可用NTP服务器地址；S4：按照预设周期从标记的可用NTP服务器地址对应的NTP时间服务器上获取网络时间，执行S5；S5：判断是否获取到网络时间，如果是，执行S4，否，依次执行S1、S2、S3。该技术方案能够较可靠的获取到网络时间。

但是目前主流的IoT设备时间获取方式为采用系统底层默认使用的NTP(NetworkTime Protocol，网络时间协议)协议，但是大多数NTP Server(网络时间同步服务器)均设置在国外，不是本地自建服务器，所以部分运营商线路可能会屏蔽NTP Server或者udp(User Datagram Protocol，用户数据报协议)123端口(传输层UDP协议使用的端口，端口号为123)，从而导致IoT设备从NTP Server获取时间时不能成功获取到时间，从而进一步影响有时间戳校验的应用，例如：智能音箱播放音乐时，部分音乐资源提供商会校验时间戳，一旦出现音箱系统时间不对，则无法播放音乐。

所以我们需要设计一种能有效保障在不同运营商线路均可以成功且迅速地获取网络时间的方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种智能手表导航方法、智能手表及系统。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能手表导航方法，包括以下步骤：

S1，获取用户当前位置、需到达的终点位置及出行方式；

S2，根据所述当前位置、终点位置及所述出行方式调用现有地图应用相应出行方式的路径规划接口以返回路径规划的坐标点数组；

S3，调用所述地图应用的静态地图接口，输入所述规划路径的坐标点数组，返回绘有规划路径和地图信息的图片及该图片四个角的坐标，发送至智能手表；

S4，所述智能手表显示所述图片并开始导航，直到到达终点位置后结束导航。

作为本技术方案的优选，所述步骤S2中的所述坐标点数组由多个坐标点子数组组成，每个所述坐标点子数组均独立构成一条单独的子路径。

作为本技术方案的优选，所述步骤S3包括：

S3.1，在相邻的两个所述坐标点子数组中提取前一个所述坐标点子数组中末尾的坐标点加入后一个所述坐标点子数组的起始，作为后一个所述坐标点子数组的起始坐标点；

S3.2，判断每个所述坐标点子数组中的相邻坐标点之间的间距是否大于预设标准间距值，若判断结果为是，则均匀的插入坐标点使得相邻坐标点之间的间距小于等于预设值；

S3.3，将差值后的所述坐标点数组、所述图片、所述图片四个角的坐标通过现有地图应用从现有坐标系转换成所述智能手表能识别的坐标系并发送给所述智能手表。

作为本技术方案的优选，所述步骤S4包括：

S4.1，所述智能手表接收所述坐标点数组、所述图片、所述图片四个角的坐标数据后，在所述显示界面上绘制所述图片；

S4.2，所述智能手表根据内置的定位系统得到的自身位置的坐标，结合所述静态地图图片四个角的坐标，换算出自身位置坐标点绘制在所述地图图片上并继续导航；

S4.3，判断是否已经到达终点，若判断结果为否，则重新执行所述步骤S4.2且将最新的自身位置坐标点与前一个自身位置坐标点连接，绘制出用户的行进轨迹。

作为本技术方案的优选，所述步骤S4还包括：

计算最新的自身位置坐标点与前一个自身位置坐标点之间的距离，并进行行程偏离算法比较判断是否偏离路径规划，若判断结果为是，则进行提示偏离路径。

作为本技术方案的优选，所述步骤S4还包括：

判断当前路径规划的下一个坐标点与前一个坐标点是否相同，若判断结果为是，则进行提示需转向。

作为本技术方案的优选，所述步骤S4还包括：

每经过一次预设更新周期后重新执行所述步骤S4.2。

一种智能手表，包括：

绑定模块，用于和用户移动终端进行绑定；

通讯模块，用于与用户移动终端进行数据互通，接收用户移动终端应用程序发来的绘有规划路径和地图信息的图片及该图片四个角的坐标；

定位模块，用于获取当前用户行驶的具体位置；

显示模块，用于显示图片；

提示模块，用于当用户偏离路径规划时提示用户已偏离路径或当用户行进到需要转向的位置时提示用户需转向。

作为本技术方案的优选，还包括：

计算更新模块，用于每经过一次预设更新周期后根据所述定位模块获得的定位信息计算更新所述显示模块显示的内容。

一种智能手表导航系统，包括所述智能手表和装有能接收现有地图应用规划路径并发送至所述智能手表导航设备上的应用程序的用户移动终端。

本发明的有益效果：

1、在不带内置地图导航模块的智能手表1上实现路径规划和带地图的导航

2、在用户行进的过程中，智能手表1不断的更新用户的位置，并在地图图片上画出历史轨迹

3、在需要转弯或者用户的位置偏离规划路径超过一定距离时，智能手表1震动，并显示用户应该行进的方向

附图说明

图1为本发明一种基于应用程序的智能手表导航方法的流程图；

图2为本发明中步骤S3的具体流程图；

图3为本发明中步骤S4的具体流程图；

图4为本发明一种基于应用程序的智能手表导航方法的具体执行判断图；

图5为本发明一种智能手表导航设备的组成图；

图6为本发明一种基于应用程序的智能手表导航系统的框图。

具体实施方法

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

如图1-4所示，为一种基于应用程序的智能手表导航方法。

本发明由于基于其他操作系统的智能手表1没有内置的地图导航模块，所以需要借助外部工具。本发明首先在用户移动终端2(智能手机)上借助现有地图应用(如高德地图)的路径规划功能和静态地图功能，得到规划路径的一系列高德格式的经纬度坐标点和包含完整规划路径的静态地图图片。再将高德格式的经纬度坐标点转换为GPS(全球定位系统)格式的经纬度坐标点。然后将坐标点和静态地图图片，通过蓝牙传输给智能手表1。智能手表1收到数据后，在屏幕上显示地图图片，并将用户的实时位置绘制在地图图片上。之后在用户行进的过程中，智能手表1不断的更新用户的位置，并在地图图片上画出历史轨迹。此外在需要转弯或者用户的位置偏离规划路径超过一定距离时，智能手表1震动，并显示用户应该行进的方向。

S1，获取用户当前位置、需到达的终点位置及出行方式。

进一步的，首先需要基于用户移动终端2装有以编写好的应用程序，在应用程序中集成地图应用的地图、定位、路径规划功能，同时应用程序可调用地图应用的数据。用户移动终端2与所述智能手表1进行蓝牙配对绑定，以便在智能手机与智能手表1之间通过蓝牙传输数据。

在用户移动终端2通过所述应用程序获取用户当前位置、需到达的终点位置及出行方式，如具体是骑行还是步行。

S2，根据所述当前位置、终点位置及所述出行方式调用现有地图应用相应出行方式的路径规划接口以返回路径规划的坐标点数组。

其中，所述坐标点数组由多个坐标点子数组组成，每个所述坐标点子数组均独立构成一条单独的子路径。

S3.1，在相邻的两个所述坐标点子数组中提取前一个所述坐标点子数组中末尾的坐标点加入后一个所述坐标点子数组的起始，作为后一个所述坐标点子数组的起始坐标点。

S3.2，判断每个所述坐标点子数组中的相邻坐标点之间的间距是否大于预设标准间距值，若判断结果为是，则均匀的插入坐标点使得相邻坐标点之间的间距小于等于预设值。

S3.3，将差值后的所述坐标点数组、所述图片、所述图片四个角的坐标通过现有地图应用从现有坐标系转换成所述智能手表1能识别的坐标系并发送给所述智能手表1。

进一步的，每个子数组内的坐标点都分别构成一条单独的路径，相邻子数组构成的路径之间需要转向，因此需要做一个标识，具体方法是在相邻子数组中插入一个坐标点，插入的坐标点的数值与数组中的前一个坐标点相同。

需要导航时，首先实用应用程序，定位到用户当前位置。然后在应用程序上输入终点，调用高德的步行出行路线规划接口或者骑行出行路线规划接口，返回规划路径的坐标点数组。接着调用高德的静态地图接口，调用接口时输入规划路径的坐标点数组，接口返回一张绘有规划路径和地图信息的地图图片，并可得到图片四个角的坐标。

具体的算法为：

调用现有地图应用的步行出行路线规划接口或者骑行出行路线规划接口，返回规划路径的路段数组，

记为A：

A＝{L1，L2，L3…Ln}，L表示一个路段。

L中包含一组坐标，记为L＝{G1，G2，G3…Gn}，G表示高德坐标系下的一个坐标。

接着在在每个L中复制最后一个坐标，并添加到尾部，添加后，记为：L＝{G1，G2，G3…Gn，Gn}。

然后将A中所有L的坐标，按顺序添加到一个新的数组中，记为B：B＝{GL11，GL12，GL13…GL1i，GL1i，

GL21，GL22，GL23…GL2j，GL2j，

…

GLn1，GLn2，GLn3…GLnk，GLnk}

得到B之后，调用现有地图应用的接口，计算B中相邻坐标的距离，判断距离是否大于20米，如果大于20米，则在相邻坐标之间，沿直线平均的插入若干个坐标，使得所有相邻坐标之间的距离小于或等于20米，差值过后的数组记为C：

C＝{G1，G2，G3…Gn}。

接着用现有地图应用的接口将C中高德坐标系下的坐标，全部转换为GPS坐标系下的坐标，记为D：

D＝{P1，P2，P3…Pn}，P表示GPS坐标系下的一个坐标，P1表示起点，Pn表示终点。

然后计算C中相邻坐标的距离，到的结果记为E：

E＝{P1P2，P2P3，P3P4…Pn-1Pn}，Pi-1Pi表示Pi-1和Pi之间的距离。

由C可知，D中所有Pi-1Pi的值都小于或等于20米，并且有若干个Pi-1Pi等于0。

然后调用现有地图应用的静态地图接口，调用接口时传入B中的所有坐标点，得到包含B中所有坐标构成的路径的地图图片，以及图片四个角的坐标。图片记为M，M的四个角的坐标转换到GPS坐标系，记为F：F＝{N1，N2，N3，N4}，N表示GPS坐标系下的一个坐标。

最后将D、E、F、M通过蓝牙传给智能手表1。

S3，将差值换算过的所述坐标点数组、所述静态地图图片、所述静态地图图片四个角的坐标发送至智能手表1。

由于从现有地图应用得到的坐标点采用的是现有地图应用的坐标系，而智能手表1采用的是GPS坐标系，所以在传输之前需要将上一步得到的坐标点都转换到GPS坐标系。可使用现有地图应用进行直接转换，转换成GPS坐标系。最后将差值过的规划路径的坐标点数组、地图图片、地图图片四个角的坐标通过蓝牙传输给智能手表1。

一般来说差值方式为：在某些间距过大的相邻坐标点之间，均匀的插入坐标点，使相邻坐标点的间距都在20米(一般设为20米，可根据不同的要求进行设置)以内，以便智能手表1提示用户纠正方向。

具体的算法为：

智能手表1收到数据后，同时智能手表1将M完整的显示到屏幕上。同时开启定位系统，不断获取自身位置。

①接着智能手表1第一次获取到自身位置记为H1，H1表示GPS坐标系下的一个点，然后根据F中的4个坐标，计算出H1在M上的位置，将H1作为一个像素点绘制在M上。

②0.5秒之后，智能手表1获取到的自身位置记为H2，采用和H1同样的方法将H2绘制到M上，然后在M上将H2和其前面一个点H1用直线相连。

③在用户达到终点之前，不断重复步骤②，在智能手表1屏幕上将显示出用户的实际行进轨迹。

S4，所述智能手表1根据所述坐标点数组、所述静态地图图片、所述静态地图图片四个角的坐标绘制显示于所述智能手表1的显示界面上的地图图片及路径规划并开始导航，直到到达终点位置后结束导航。

智能手表1接收到上一步的数据之后，首先将矩形图片绘制到屏幕上。然后根据内置的定位系统得到的自身位置的坐标，结合地图图片四个角的坐标，换算出自身位置在地图图片上的位置，并将自身位置作为一个点绘制在地图图片上。智能手表1开始导航。

S4.1，所述智能手表1接收所述坐标点数组、所述图片、所述图片四个角的坐标数据后，在显示界面上绘制所述图片。

S4.2，所述智能手表1根据内置的定位系统得到的自身位置的坐标，结合所述图片四个角的坐标，换算出自身位置坐标点绘制在所述图片上并继续导航。

S4.3，判断是否已经到达终点，若判断结果为否，则重新执行所述步骤S4.2且将最新的自身位置坐标点与前一个自身位置坐标点连接，绘制出用户的行进轨迹。

计算最新的自身位置坐标点与前一个自身位置坐标点之间的距离，并进行行程偏离算法比较判断是否偏离路径规划，若判断结果为是，则进行提示偏离路径。

判断当前路径规划的下一个坐标点与前一个坐标点是否相同，若判断结果为是，则进行提示需换道。

具体的算法为：

在不断绘制H的过程中，智能手表1还需要进行以下操作：

①智能手表1第一次获取到自身位置H1，分别计算出H1到D中的P1、P2、P3的距离，分别记为H1 P1、H1 P2、H1 P3，必须满足条件：

H1 P1+H1 P2<1.2*P1P2，其中表示E中的第一个元素，即P1、P2之间的距离。

如不满足上述条件，则表示H1到P1、P2组成的直线的距离过远，即认为用户偏离了规划路径，智能手表1振动，提示用户。

创建两个容量为3的先进先出的队列，记为Q1、Q2，Q1保存H到前一个P的距离，Q2保存H到下一个P的距离，在本步骤中即将H1 P1保存到Q1、将H1 P2保存到Q2。

②0.5秒之后，智能手表1获取到自身位置H2，分别计算出H2到D中的P1、P2、P3的距离，分别记为H2 P1、H2 P2、H2 P3。

这时如果H2 P1<＝H2 P3则认为，用户还没有通过P2，即还在P1P2路段内，那么必须满足条件：H2 P1+H2 P2<1.2*P1P2，否则振动提示用户。将H2P1保存到Q1、将将H2 P2保存到Q2。

如果H2 P1>H2 P3则认为，用户已经通过P2，即已经达到P2P3路段内，那么必须满足条件：H2 P2+H2 P3<1.2*P2P3，否则振动提示用户。由于更换了路段，所以先清空Q1、Q2，然后将H2P1保存到Q1、将H2 P2保存到Q2。

③0.5秒之后，智能手表1获取到自身位置H3。

如果步骤②中判断在P1P2路段内，重复步骤②。完成步骤②后，如果判断出H3在P1P2路段内，则Q1、Q2中将分别存入H3 P1、H3 P1，这时Q1、Q2分别存满3个数据，

记作：Q1＝{H1 P1，H2 P1，H3 P1}，Q2＝{H1 P2，H2 P2，H3 P2}。

Q1、Q2中的数据必须满足条件：

H3 P1>H2 P1>H1 P1并且H1 P2>H2 P2>H3 P2。

如不满足上述条件，则认为用户行进方向偏离了P1指向P2的直线，振动提示用户。

如果步骤②中判断在P2P3路段内，则计算H2到D中的P2、P3、P4的距离，分别记为H2P2、H2 P3、H2 P4。

这时如果H2 P2<＝H2 P4则认为，用户还没有通过P3，即还在P2P3路段内，那么必须满足条件：H2 P2+H2 P3<1.2*P2P3，否则提示用户。将H2P2保存到Q1、将将H2 P3保存到Q2，这时Q1、Q2没有填满数据，不作判断。

如果H2 P2<H2 P4则认为，用户已经通过P3，即已经达到P3P4路段内，那么必须满足条件：H2 P3+H2 P4<1.2*P3P4，否则提示用户。由于更换了路段，所以先清空Q1、Q2，然后将H2 P3保存到Q1、将H2 P4保存到Q2。

④在步骤②③的进行过程中，当遇到Pi-1Pi等于0时，则跳过Pi，取Pi+1作为下一个坐标，并振动提示用户转向。

⑤不断重复步骤②③即可提示用户转向及纠正行进方向。

所述步骤S4还包括：

每经过一次预设更新周期后重新执行所述步骤S4.2。

实施例2

如图5所示，为本发明一种智能手表导航设备的组成图。

一种智能手表导航设备，包括：

绑定模块11，用于和用户移动终端2进行绑定；

通讯模块12，用于与用户移动终端2进行数据互通，接收用户移动终端应用程序发来的绘有规划路径和地图信息的地图图片及该地图图片四个角的坐标；

定位模块13，用于获取当前用户行驶的具体位置；

显示模块14，用于显示地图图片；

提示模块15，用于当用户偏离路径规划时提示用户已偏离路径或当用户行进到需要转向的位置时提示用户需转向。

计算更新模块16，用于每经过一次预设更新周期隔后根据所述定位模块获得的定位信息计算更新所述显示模块显示的内容。

本技术方案的好处在于：该种智能手表1导航设备具有能于用户移动终端22绑定，虽然自身不具备地图导航模块，但是可以与用户移动终端2通信，获得地图图片以及路径规划，并随时获取自身位置，每隔预设时间间隔后计算更新所述显示模块显示的内容，为用户进行导航工作，还能在用户偏离路径和需要转弯时进行提示。

进一步的，提示方式可以为振动提醒形式，便于用户感知，也大大增加用户行驶过程中的安全性

实施例3

如图6所示，为本发明一种智能手表导航系统的框图。

包括智能手表1和装有能接收现有地图应用规划路径并发送至所述智能手表导航设备上的应用程序的用户移动终端2。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方法替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种智能手表导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取用户当前位置、需到达的终点位置及出行方式；

S2，根据所述当前位置、终点位置及所述出行方式调用现有地图应用相应出行方式的路径规划接口以返回路径规划的坐标点数组；

S3，调用所述地图应用的静态地图接口，输入所述规划路径的坐标点数组，返回绘有规划路径和地图信息的图片及该图片四个角的坐标，发送至智能手表；

S4，所述智能手表显示所述图片并开始导航。

2.根据权利要求1所述的一种智能手表导航方法，其特征在于，所述步骤S2中的所述坐标点数组由多个坐标点子数组组成，每个所述坐标点子数组均独立构成一条单独的子路径。

3.根据权利要求2所述的一种智能手表导航方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S3.1，在相邻的两个所述坐标点子数组中提取前一个所述坐标点子数组中末尾的坐标点加入后一个所述坐标点子数组的起始，作为后一个所述坐标点子数组的起始坐标点；

S3.2，判断每个所述坐标点子数组中的相邻坐标点之间的间距是否大于预设标准间距值，若判断结果为是，则均匀的插入坐标点使得相邻坐标点之间的间距小于等于预设值；

S3.3，将差值后的所述坐标点数组、所述图片、所述图片四个角的坐标通过现有地图应用从现有坐标系转换成所述智能手表能识别的坐标系并发送给所述智能手表。

4.根据权利要求4所述的一种智能手表导航方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S4.1，所述智能手表接收所述坐标点数组、所述图片、所述图片四个角的坐标数据后，在显示界面上绘制所述图片；

S4.2，所述智能手表根据内置的定位系统得到的自身位置的坐标，结合所述图片四个角的坐标，换算出自身位置坐标点绘制在所述图片上并继续导航；

S4.3，判断是否已经到达终点，若判断结果为否，则重新执行所述步骤S4.2且将最新的自身位置坐标点与前一个自身位置坐标点连接，绘制出用户的行进轨迹。

5.根据权利要求5所述的一种智能手表导航方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：

计算最新的自身位置坐标点与前一个自身位置坐标点之间的距离，并进行行程偏离算法比较判断是否偏离路径规划，若判断结果为是，则进行提示偏离路径。

6.根据权利要求5所述的一种智能手表导航方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：

判断当前路径规划的下一个坐标点与前一个坐标点是否相同，若判断结果为是，则进行提示需转向。

7.根据权利要求5所述的一种智能手表导航方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：

每经过一次预设更新周期后重新执行所述步骤S4.2。

8.一种智能手表，其特征在于，包括：

绑定模块，用于和用户移动终端进行绑定；

通讯模块，用于与用户移动终端进行数据互通，接收用户移动终端应用程序发来的绘有规划路径和地图信息的地图图片及该地图图片四个角的坐标；

定位模块，用于获取当前用户行驶的具体位置；

显示模块，用于显示地图图片；

提示模块，用于当用户偏离路径规划时提示用户已偏离路径或当用户行进到需要转向的位置时提示用户需转向。

9.根据权利要求8所述的一种智能手表，其特征在于，还包括：

计算更新模块，用于每经过一次预设更新周期后根据所述定位模块获得的定位信息计算更新所述显示模块显示的内容。

10.一种智能手表导航系统，其特征在于，包括如权利要求8-9任一项所述智能手表和装有能接收现有地图应用规划路径并发送至所述智能手表导航设备上的应用程序的用户移动终端。