CN112729310A - 室内基于地标物的导航方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内基于地标物的导航方法和系统，可以在无定位系统支撑的情况下，依托于地标物指引实现导航应用。其技术方案为：根据起始地和目的地生成规划路径，选取或生成规划路径上的节点；对规划路径上的各节点，提取与其所匹配的对应的地标物，将节点、提取到的对应的地标物组合形成关联的数据对；根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成导航所需的数据对序列；将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

Description

室内基于地标物的导航方法和系统

技术领域

本发明涉及室内导航技术，具体涉及基于地标物实现的室内导航方法和系统。

背景技术

导航软件服务是基于位置服务的高频应用，导航服务不仅在室外应用场景中广泛需要，在室内环境中，当我们去陌生环境中或在室内寻找不熟悉的目标时，同样希望在导航软件系统的指引下快速到达目的地。

目前的导航服务主要是基于地理信息系统(GIS系统)及定位系统提供服务。GIS系统主要负责路径分析，空间位置查询，电子地图展现等功能实现，定位系统负责获取实时的位置信息，导航服务依据实时定位信息来实现路径指引。

在室外，诸如GPS、北斗等定位系统的可以提供相对精确的实时定位数据，但在室内，因为获取不到GPS、北斗等定位系统的卫星信号而无法使用这些定位系统获取定位信息。因此目前在室内如需导航应用，则需在室内部署定位系统，如采用蓝牙、UWB、Wifi、5G等技术的定位系统，这类项目需要进行软硬件设备的部署，技术复杂，工程实施量大，因而投资也非常大，高门槛使很多室内应用场景下的导航需求无法形成有效的落地应用。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种室内基于地标物的导航方法和系统，可以在无定位系统支撑的情况下，依托于地标物指引实现导航应用，大大节省部署实现室内定位系统所需的设备、技术、施工、资金投入，为室内导航应用提供了简单、易实现、低成本的超高性价比解决方案，适用于所有对于室内无法获取定位信息的导航应用需求场景。此外，本发明实现的导航方式与人们在实际日常生活中寻找目的地的行为逻辑和习惯相吻合，使用户非常容易理解并上手使用。

本发明的技术方案为：本发明揭示而来一种室内基于地标物的导航方法，方法包括：

步骤1：根据起始地和目的地生成规划路径，选取或生成规划路径上的节点；

步骤2：对规划路径上的各节点，提取与其所匹配的对应的地标物，将节点、提取到的对应的地标物组合形成关联的数据对；

步骤3：根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成导航所需的数据对序列；

步骤4：将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

根据本发明的室内基于地标物的导航方法的一实施例，地标物预先生成或实时生成，地标物的生成方式包括手动选取方式或计算提取方式或两者组合。

根据本发明的室内基于地标物的导航方法的一实施例，地标物根据优先级设置权重。

根据本发明的室内基于地标物的导航方法的一实施例，在步骤4中，在室内没有定位系统的情况下，使用者自行输入需查看的节点/路段，根据使用者选取的节点/路段进行输出展现内容的更新；或者在室内有定位系统的情况下，根据使用者的实时位置信息自动进行输出展现内容的更新。

根据本发明的室内基于地标物的导航方法的一实施例，在步骤4中进一步包括：获取使用者当前位置在行进方向上的就近的易于观察的后续的一个或多个地物或标识，将这些地物或标识按序提供给使用者。

本发明还揭示了一种室内基于地标物的导航方法，方法包括：

步骤1：根据起始地和目的地生成规划路径，从地标物数据集中检索出与规划路径相关的地标物数据；

步骤2：依据检索得到的每个地标物的空间位置，找出每个地标物在规划路径上对应的点作为节点，形成该节点及对应地标物对应的关联数据对；

步骤3：根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成导航所需的数据对序列；

步骤4：将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

根据本发明的室内基于地标物的导航方法的一实施例，步骤1的检索地标物数据的处理进一步包括依据地标物权值、地标物距离规划路径上的道路远近、地标物分布的合理性在内的参数，筛选出优化的地标物数据。

根据本发明的室内基于地标物的导航方法的一实施例，在步骤4中进一步包括：获取使用者当前位置在行进方向上的就近的易于观察的后续的一个或多个地物或标识，将这些地物或标识按序提供给使用者。

本发明还揭示了一种室内基于地标物的导航系统，系统包括依序连接的以下模块：

节点生成模块，用于根据起始地和目的地生成规划路径，选取或生成规划路径上的节点；

数据对关联模块，用于对规划路径上的各节点，提取与其所匹配的对应的地标物，将节点、提取到的对应的地标物组合形成关联的数据对；

数据对序列组成模块，用于根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成导航所需的数据对序列；

路径指引模块，用于将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

根据本发明的室内基于地标物的导航系统的一实施例，地标物预先生成或实时生成，地标物的生成方式包括手动选取方式或计算提取方式或两者组合。

根据本发明的室内基于地标物的导航系统的一实施例，地标物根据优先级设置权重。

根据本发明的室内基于地标物的导航系统的一实施例，路径指引模块进一步配置为，在室内没有定位系统的情况下，使用者自行输入需查看的节点/路段，根据使用者选取的节点/路段进行输出展现内容的更新；或者在室内有定位系统的情况下，根据使用者的实时位置信息自动进行输出展现内容的更新。

根据本发明的室内基于地标物的导航系统的一实施例，路径指引模块进一步配置为：获取使用者当前位置在行进方向上的就近的易于观察的后续的一个或多个地物或标识，将这些地物或标识按序提供给使用者。

本发明还揭示了一种室内基于地标物的导航系统，系统包括依序连接的以下模块：

地标物检索模块，用于根据起始地和目的地生成规划路径，从地标物数据集中检索出与规划路径相关的地标物数据；

节点生成及数据对关联模块，用于依据检索得到的每个地标物的空间位置，找出每个地标物在规划路径上对应的点作为节点，形成该节点及对应地标物对应的关联数据对；

数据对序列组成模块，用于根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成导航所需的数据对序列；

路径指引模块，用于将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

根据本发明的室内基于地标物的导航系统的一实施例，地标物检索模块中检索地标物数据的处理进一步包括依据地标物权值、地标物距离规划路径上的道路远近、地标物分布的合理性在内的参数，筛选出优化的地标物数据。

根据本发明的室内基于地标物的导航系统的一实施例，路径指引模块进一步配置为：获取使用者当前位置在行进方向上的就近的易于观察的后续的一个或多个地物或标识，将这些地物或标识按序提供给使用者。

本发明还揭示了一种室内基于地标物的导航系统，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令以及与所述一系列计算机可执行的指令相关联的计算机可访问的数据，

其中，当所述一系列计算机可执行的指令被所述处理器执行时，使得所述处理器进行如上所述的方法。

本发明还揭示了一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列可执行的指令被计算装置执行时，使得计算装置进行如上所述的方法。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明通过基于地标物的路径引导和导航，可以在没有定位系统支撑的情况下，不仅提供一条规划路径，而且可以基于分析在室内路径引导/导航情况下的用户习惯，通过地标物的提取，将以地标物作为行进线索指引锚点的方式融入到导航中。将室内导航巧妙地转换为符合使用者习惯，针对顺序的易于观察识别的系列地标物的导航上，将原本需要投入大、技术复杂的应用问题，变成了相对简单的运用空间地理信息技术即可实现的问题，对于室内电子地图及导航应用将起到巨大的推动和普及作用。另一方面，本发明在使用者导航过程中，提升了使用者于行走方向上的直观性、确定性、正确性的基于地物/标识的行进方向的指引，不是仅以地图形式展现或简单地告诉使用者向左/向右/直行之类的方向指引，而是以用户便于观察到的下一个或多个行进方向上的地物/标识作为提示信息给与使用者，让使用者可以直观地依据地物/标识行进。这种指引方式依据了人们的指路习惯，在实际场景中可以更直观、更简单地让使用者知道行进的方向，效果仿佛是与使用者站在同一位置为其指路，实现了与传统指路服务不一样的方法，因此更加人性化和实用。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了本发明的室内基于地标物的导航方法的第一实施例的流程图。

图2示出了本发明的室内基于地标物的导航方法的第二实施例的流程图。

图3示出了本发明的室内基于地标物的导航系统的第一实施例的原理图。

图4示出了本发明的室内基于地标物的导航系统的第二实施例的原理图。

图5示出了本发明的室内基于地标物的导航系统的一实施例的原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

图1示出了本发明的室内基于地标物的导航方法的第一实施例的流程。请参见图1，下面是对本实施例的导航方法的实施步骤的详细描述。

步骤11：根据起始地和目的地生成规划路径，选取或生成规划路径上的节点。

本实施例中的节点包括：规划路径与其他道路的交叉点、道路转折点、或规划路径上根据需要选取/生成的其他点(例如规划路径上的两个相邻节点相距较远，则可在其间的线段上插值生成节点)。

此外，依据室内应用的特点，在本实施例中，目的地不一定是点图元信息，也可以是面图元信息，例如在商场中的餐饮区、服饰区、家电区、停车场中的停车位分区等，也就是路径规划可以是从起始地(点图元)到达某个区域(面图元)。在具体实现上，当输入的目的地代表区域时，可以指定区域内的某个点作为终点进行路径计算，例如指定该区域面图元的质心，或者该区域与道路相交的某个点，或者其他方法指定的点，具体选取实现方法根据实际需求实现。在展现时，可以将该区域面图元及其相关信息和选取的目的地一起展现给使用者以便于理解。

步骤12：对规划路径上的各节点，提取与其所匹配的对应的地标物，将节点、提取到的对应的地标物组合形成关联的数据对。

地标物数据可以预先存储于系统中，也可以在导航过程中实时生成。地标物的生成基于室内电子地图数据以及对电子地图数据进行空间位置关系计算、检索、操作、路径计算、展示的地理信息技术来实现，例如地理信息系统(GIS系统)。电子地图的制作及地理信息系统是成熟系统，本发明中涉及运用这些系统，具体实现及采用的算法不在本发明的讨论范畴。

地标物数据的生成方式可以包括以下几种方式：

(1)手动方式：手动选出电子地图上的图元，将其标识为可用于路径指引/导航的地标物；或在地图上标注、绘制形成用于路径指引/导航的地标物数据。

(2)计算提取方式：基于电子地图上图元的属性信息，根据需求定义检索条件，如根据图元的类别(电扶梯、交叉路口等)、面积、品牌等信息进行检索；或者根据室内道路、道路交叉节点、道路上转弯节点等空间位置信息，通过空间位置运算(如基于道路/节点的缓冲区查询、位置相交/相近的空间关系计算等)，检索出相关的图元；上述方式可以根据需要进行组合运用，将检索出来的图元及其相关的属性信息作为用于路径指引/导航的地标物数据。运用计算提取的方式，可以是通过统一预处理计算生成用于导航的地标物数据，也可以是在导航时，实时运算生成用于该次导航的地标物数据。

对于上述两种方式形成的地标物，可以根据自定义的规则赋予其相应的权值，可以将实际导航场景中更易见(例如电梯、扶梯)、更容易理解(例如路口)的地标物的优先级设的更高，该权值可以作为在导航中地标物被采用的优先顺序加以运用，以便提供更为优化的地标物指引。

在本步骤中，与节点匹配的地标物可能有多个，可依据道路行进方向进一步优化选取，例如可以选取该节点在道路行进前方的地标物，并且可依据上述地标物数据的生成方法中赋予的地标物权值，及距离节点距离较近的原则作为组合条件优化选取对应的地标物，目的是筛选出不易被遮挡，在导航时易于被使用者在行进时观察到的地标物。

此外，为了便于后续查询和应用，可以在节点与地标物关联的数据对中加入节点及地标物的相关信息及其他信息内容。

节点与地标物在关联数据对中的对应关系可以是一对一/一对多/多对多的关系。

步骤13：根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成整个导航所需的数据对序列。

步骤14：将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

展现具体的方式可以是将数据对序列按序以地图/文本/列表形式的任意一种组合的输出展现。

本步骤的具体实施方式如下：

使用者操作方式(一)：在导航过程中，使用者选取规划路径上的某个节点(选取方式可以采用文字输入查询/地图上浏览或其他浏览方式下点选/语音输入查询等方式)，从上述步骤3中形成的数据对序列中提取该节点的数据对，对其中数据进行组织，也可加入其他数据内容，形成基于该节点的导航方法信息的描述，具体导航提示的内容依据该节点在导航中的前后逻辑关系及需要提示的内容给出；例如在前方**商户处左转或左转至前方**商户(**商户即本发明中描述所提取的地标物)等。

使用者操作方式(二)：在导航过程中，使用者选取某两个相邻节点间路段(选取方式可以是在地图浏览或其他浏览方式下选取)，从上述步骤3中形成的数据对序列中提取对应该路段的前后两个节点的数据对，对其中数据进行组织，也可加入其他数据内容，形成基于该路段的导航方法信息的描述，具体导航提示的内容依据该路段及对应的两个节点在导航中的前后逻辑关系及需要提示的内容给出；例如在前方**商户处左转(**商户即本发明中描述所提取的地标物)等。

而在导航内容的输出展现形式上，本实施例通过地图/文本/列表/语音提示等形式在使用者的终端设备上展示。在展现效果上，也可以通过节点/路段/文字描述颜色变化等效果便于使用者更直观的使用。

在本实施例中，数据对序列输出展现可以根据有无定位系统进行不同的展现。

在导航过程中，在没有定位系统的情况下，由于无法获取使用者的实时位置，因此需要使用者通过某种形式输入来指定需查看的节点/路段。在室内环境中，使用者基于电子地图及已经规划好的路径，很容易通过对照周边的地物，在地图中找到对应的节点/路段，系统根据使用者选取的节点/路段进行输出展现内容的更新；室内环境中使用者行进速度较慢，因此完全可以满足导航使用效率。

在导航过程中，在有定位系统的情况下，定位系统和本实施例的地标物指引导航相结合，无需使用者手动选取节点/路段，根据使用者的实时位置信息自动进行输出展现内容的更新，会产生更好的导航应用效果。

在本实施例中，导航过程还可以借助基于地物的行进方向指引方式，具体如下：

首先，判断使用者位置是否在规划路径沿线上，如果不在规划路径沿线上则提示使用者是否需要重新规划路径并开始新的基于地标物的导航过程，如果在规划路径沿线则继续后续步骤。其中使用者位置是使用者主动提供给系统的，可以是使用者根据当前所处的环境，通过文字输入查询/地图上点选/语音输入查询等方式，在地图上查询到对应的位置。

然后，通过空间计算得出该使用者位置在行进方向上就近的及易于观察的(例如在位置上更贴近于规划的路径)下一个地物(可以基于整个电子地图中的所需的图元进行检索，不局限于查询上述的地标物)或顺序的多个地物，将这些地物的信息内容作为行进方向上的提示信息按序提供给使用者，使用者即可按指示的地物/标识方向行进。

在使用者的实际应用中，因为下一(或一些)提示地物/标识离得较近，会比较易于观察到的这些地物，从而可以快速地找到行进的方向。例如在商场中，用户在A商户处，在前往用户目的地路径方向上与A商户临近的是B商户，则提示用户往B商户方向或沿着B商户方向行进；又例如在停车场中，用户在X号停车位处，在前往用户目的地方向上提示用户往X+1或X-1车位方向前行。这样的提示信息使使用者非常明确地获知行进的参考方向。因此使用者可以在没有提供实时定位信息的情况下，采用以地标物作为锚点给出导航提示信息的引导方式，及在导航中给出下一(或一些)地物作为行进方向提示的方法，使用者同样可以实现方便的路径引导/导航的效果。

上述的导航过程中基于地物的行进方向引导方法，同样可以在上述基于地标物的导航过程中使用，即在基于地标物的导航提示信息中，加入基于地物的行进方向的引导提示，使导航指示方向信息更加清晰、明确。

图2示出了本发明的室内基于地标物的导航方法的第二实施例的流程。请参见图2，本实施例的导航方法的具体实施步骤详述如下。

步骤21：根据起始地和目的地生成规划路径，从地标物数据集中检索出与规划路径相关的地标物数据。

依据室内应用的特点，在本实施例中，目的地不一定是点图元信息，也可以是面图元信息，例如在商场中的餐饮区、服饰区、家电区、停车场中的停车位分区等，也就是路径规划可以是从起始地(点图元)到达某个区域(面图元)。在具体实现上，当输入的目的地代表区域时，可以指定区域内的某个点作为终点进行路径计算，例如指定该区域面图元的质心，或者该区域与道路相交的某个点，或者其他方法指定的点，具体选取实现方法根据实际需求实现。在展现时，可以将该区域面图元及其相关信息和选取的目的地一起展现给使用者以便于理解。

地标物数据集的生成方式请见上述的第一实施例，在此不再赘述。

在本实施例中，检索与规划路径相关的地标物数据是通过道路缓冲区查询或其他计算方式来实现。

较佳的，可以对检索出的地标物数据做进一步的优化。依据上述的地标物权值、地标物距离规划路径上的道路远近判断(例如依据地标物与道路的垂直距离进行判断)、地标物分布的合理性(例如沿路径分布的均匀性及疏密度)等参数，通过计算筛选形成更为优化的地标物数据。

步骤22：依据检索得到的每个地标物的空间位置，找出每个地标物在规划路径上对应的点作为节点，形成该节点及对应地标物对应的关联数据对。

根据地标物寻找规划路径上的节点的计算方法根据实际需求进行实现，例如是计算地标物与规划路径垂直线形成的交点作为规划路径上的节点。

此外，为了便于后续查询和应用，可以在节点与地标物关联的数据对中加入节点及地标物的相关信息及其他信息内容。

节点与地标物在关联数据对中的对应关系可以是一对一/一对多/多对多的关系。

步骤23：根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成整个导航所需的数据对序列。

步骤24：将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

该步骤的具体实现方式与上述第一实施例中的步骤14相同，在此不再赘述。

图3示出了本发明的室内基于地标物的导航系统的第一实施例的原理。请参见图3，本实施例的导航系统包括依序连接的以下模块：节点生成模块、数据对关联模块、数据对序列组成模块、路径指引模块。

节点生成模块用于根据起始地和目的地生成规划路径，选取或生成规划路径上的节点。

本实施例中的节点包括：规划路径与其他道路的交叉点、道路转折点、或规划路径上根据需要选取/生成的其他点(例如规划路径上的两个相邻节点相距较远，则可在其间的线段上插值生成节点)。

此外，依据室内应用的特点，在本实施例中，目的地不一定是点图元信息，也可以是面图元信息，例如在商场中的餐饮区、服饰区、家电区、停车场中的停车位分区等，也就是路径规划可以是从起始地(点图元)到达某个区域(面图元)。在具体实现上，当输入的目的地代表区域时，可以指定区域内的某个点作为终点进行路径计算，例如指定该区域面图元的质心，或者该区域与道路相交的某个点，或者其他方法指定的点，具体选取实现方法根据实际需求实现。在展现时，可以将该区域面图元及其相关信息和选取的目的地一起展现给使用者以便于理解。

数据对关联模块用于对规划路径上的各节点，提取与其所匹配的对应的地标物，将节点、提取到的对应的地标物组合形成关联的数据对。

地标物数据可以预先存储于系统中，也可以在导航过程中实时生成。地标物的生成基于室内电子地图数据以及对电子地图数据进行空间位置关系计算、检索、操作、路径计算、展示的地理信息技术来实现，例如地理信息系统(GIS系统)。电子地图的制作及地理信息系统是成熟系统，本发明中涉及运用这些系统，具体实现及采用的算法不在本发明的讨论范畴。

地标物数据的生成方式可以包括以下几种方式：

(1)手动方式：手动选出电子地图上的图元，将其标识为可用于路径指引/导航的地标物；或在地图上标注、绘制形成用于路径指引/导航的地标物数据。

(2)计算提取方式：基于电子地图上图元的属性信息，根据需求定义检索条件，如根据图元的类别(电扶梯、交叉路口等)、面积、品牌等信息进行检索；或者根据室内道路、道路交叉节点、道路上转弯节点等空间位置信息，通过空间位置运算(如基于道路/节点的缓冲区查询、位置相交/相近的空间关系计算等)，检索出相关的图元；上述方式可以根据需要进行组合运用，将检索出来的图元及其相关的属性信息作为用于路径指引/导航的地标物数据。运用计算提取的方式，可以是通过统一预处理计算生成用于导航的地标物数据，也可以是在导航时，实时运算生成用于该次导航的地标物数据。

对于上述两种方式形成的地标物，可以根据自定义的规则赋予其相应的权值，可以将实际导航场景中更易见(例如电梯、扶梯)、更容易理解(例如路口)的地标物的优先级设的更高，该权值可以作为在导航中地标物被采用的优先顺序加以运用，以便提供更为优化的地标物指引。

在本模块中，与节点匹配的地标物可能有多个，可依据道路行进方向进一步优化选取，例如可以选取该节点在道路行进前方的地标物，并且可依据上述地标物数据的生成方法中赋予的地标物权值，及距离节点距离较近的原则作为组合条件优化选取对应的地标物，目的是筛选出不易被遮挡，在导航时易于被使用者在行进时观察到的地标物。

此外，为了便于后续查询和应用，可以在节点与地标物关联的数据对中加入节点及地标物的相关信息及其他信息内容。

节点与地标物在关联数据对中的对应关系可以是一对一/一对多/多对多的关系。

数据对序列组成模块用于根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成整个导航所需的数据对序列。

路径指引模块用于将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

展现具体的方式可以是将数据对序列按序以地图/文本/列表形式的任意一种组合的输出展现。

路径指引模块的具体实施方式如下：

使用者操作方式(一)：在导航过程中，使用者选取规划路径上的某个节点(选取方式可以采用文字输入查询/地图上浏览或其他浏览方式下点选/语音输入查询等方式)，从上述步骤3中形成的数据对序列中提取该节点的数据对，对其中数据进行组织，也可加入其他数据内容，形成基于该节点的导航方法信息的描述，具体导航提示的内容依据该节点在导航中的前后逻辑关系及需要提示的内容给出；例如在前方**商户处左转或左转至前方**商户(**商户即本发明中描述所提取的地标物)等。

使用者操作方式(二)：在导航过程中，使用者选取某两个相邻节点间路段(选取方式可以是在地图浏览或其他浏览方式下选取)，从上述步骤3中形成的数据对序列中提取对应该路段的前后两个节点的数据对，对其中数据进行组织，也可加入其他数据内容，形成基于该路段的导航方法信息的描述，具体导航提示的内容依据该路段及对应的两个节点在导航中的前后逻辑关系及需要提示的内容给出；例如在前方**商户处左转(**商户即本发明中描述所提取的地标物)等。

而在导航内容的输出展现形式上，本实施例通过地图/文本/列表/语音提示等形式在使用者的终端设备上展示。在展现效果上，也可以通过节点/路段/文字描述颜色变化等效果便于使用者更直观的使用。

在本实施例中，数据对序列输出展现可以根据有无定位系统进行不同的展现。

在导航过程中，在没有定位系统的情况下，由于无法获取使用者的实时位置，因此需要使用者通过某种形式输入来指定需查看的节点/路段。在室内环境中，使用者基于电子地图及已经规划好的路径，很容易通过对照周边的地物，在地图中找到对应的节点/路段，系统根据使用者选取的节点/路段进行输出展现内容的更新；室内环境中使用者行进速度较慢，因此完全可以满足导航使用效率。

在导航过程中，在有定位系统的情况下，定位系统和本实施例的地标物指引导航相结合，无需使用者手动选取节点/路段，根据使用者的实时位置信息自动进行输出展现内容的更新，会产生更好的导航应用效果。

在本实施例中，导航过程中还可以借助基于地物的行进方向指引方式，具体如下：

首先，判断使用者位置是否在规划路径沿线上，如果不在规划路径沿线上则提示使用者是否需要重新规划路径并开始新的基于地标物的导航过程，如果在规划路径沿线则继续后续步骤。其中使用者位置是使用者主动提供给系统的，可以是使用者根据当前所处的环境，通过文字输入查询/地图上点选/语音输入查询等方式，在地图上查询到对应的位置。

然后，通过空间计算得出该使用者位置在行进方向上就近的及易于观察的(例如在位置上更贴近于规划的路径)下一个地物(可以基于整个电子地图中的所需的图元进行检索，不局限于查询上述的地标物)或顺序的多个地物，将这些地物的信息内容作为行进方向上的提示信息按序提供给使用者，使用者即可按指示的地物/标识方向行进。

在使用者的实际应用中，因为下一(或一些)提示地物/标识离得较近，会比较易于观察到的这些地物，从而可以快速地找到行进的方向。例如在商场中，用户在A商户处，在前往用户目的地路径方向上与A商户临近的是B商户，则提示用户往B商户方向或沿着B商户方向行进；又例如在停车场中，用户在X号停车位处，在前往用户目的地方向上提示用户往X+1或X-1车位方向前行。这样的提示信息使使用者非常明确地获知行进的参考方向。因此使用者可以在没有提供实时定位信息的情况下，采用以地标物作为锚点给出导航提示信息的引导方式，及在导航中给出下一(或一些)地物作为行进方向提示的方法，使用者同样可以实现方便的路径引导/导航的效果。

上述的导航过程中基于地物的行进方向引导方式，同样可以在上述基于地标物的导航过程中使用，即在基于地标物的导航提示信息中，加入基于地物的行进方向的引导提示，使导航指示方向信息更加清晰、明确。

图4示出了本发明的室内基于地标物的导航系统的第二实施例的原理。请参见图4，本实施例的导航系统包括依序连接的以下模块：地标物检索模块、节点生成及数据对关联模块、数据对序列组成模块、路径指引模块。

地标物检索模块用于根据起始地和目的地生成规划路径，从地标物数据集中检索出与规划路径相关的地标物数据。

依据室内应用的特点，在本实施例中，目的地不一定是点图元信息，也可以是面图元信息，例如在商场中的餐饮区、服饰区、家电区、停车场中的停车位分区等，也就是路径规划可以是从起始地(点图元)到达某个区域(面图元)。在具体实现上，当输入的目的地代表区域时，可以指定区域内的某个点作为终点进行路径计算，例如指定该区域面图元的质心，或者该区域与道路相交的某个点，或者其他方法指定的点，具体选取实现方法根据实际需求实现。在展现时，可以将该区域面图元及其相关信息和选取的目的地一起展现给使用者以便于理解。

地标物数据集的生成方式请见上述的第一实施例，在此不再赘述。

在本实施例中，检索与规划路径相关的地标物数据是通过道路缓冲区查询或其他计算方式来实现。

较佳的，可以对检索出的地标物数据做进一步的优化。依据上述的地标物权值、地标物距离规划路径上的道路远近判断(例如依据地标物与道路的垂直距离进行判断)、地标物分布的合理性(例如沿路径分布的均匀性及疏密度)等参数，通过计算筛选形成更为优化的地标物数据。

节点生成及数据对关联模块用于依据检索得到的每个地标物的空间位置，找出每个地标物在规划路径上对应的点作为节点，形成该节点及对应地标物对应的关联数据对。

根据地标物寻找规划路径上的节点的计算方法根据实际需求进行实现，例如是计算地标物与规划路径垂直线形成的交点作为规划路径上的节点。

此外，为了便于后续查询和应用，可以在节点与地标物关联的数据对中加入节点及地标物的相关信息及其他信息内容。

节点与地标物在关联数据对中的对应关系可以是一对一/一对多/多对多的关系。

数据对序列组成模块用于根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成整个导航所需的数据对序列。

路径指引模块用于将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

该模块的具体实现方式与上述第一实施例中的路径指引模块相同，在此不再赘述。

请参见图5，本发明所公开的室内基于地标物的导航系统中包括了处理器、存储器，存储器为存储一系列计算机可执行的指令以及与这一系列计算机可执行的指令相关联的计算机可访问的数据，当这一系列计算机可执行的指令被处理器执行时，使得处理器进行如前述图1或图2所示实施例的方法。

本发明所公开的非临时性计算机可读存储介质，其上存储有一系列计算机可执行的指令，当这一系列可执行的指令被计算装置执行时，使得计算装置进行如前述图1或图2所示实施例的方法。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (20)

1.一种室内基于地标物的导航方法，其特征在于，方法包括：

步骤1：根据起始地和目的地生成规划路径，选取或生成规划路径上的节点；

步骤2：对规划路径上的各节点，提取与其所匹配的对应的地标物，将节点、提取到的对应的地标物组合形成关联的数据对；

步骤3：根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成导航所需的数据对序列；

步骤4：将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

2.根据权利要求1所述的室内基于地标物的导航方法，其特征在于，地标物预先生成或实时生成，地标物的生成方式包括手动选取方式或计算提取方式或两者组合。

3.根据权利要求1所述的室内基于地标物的导航方法，其特征在于，地标物根据优先级设置权重。

4.根据权利要求1所述的室内基于地标物的导航方法，其特征在于，在步骤4中，在室内没有定位系统的情况下，使用者自行输入需查看的节点/路段，根据使用者选取的节点/路段进行输出展现内容的更新；或者在室内有定位系统的情况下，根据使用者的实时位置信息自动进行输出展现内容的更新。

5.根据权利要求1所述的室内基于地标物的导航方法，其特征在于，在步骤4中进一步包括：获取使用者当前位置在行进方向上的就近的易于观察的后续的一个或多个地物或标识，将这些地物或标识按序提供给使用者。

6.一种室内基于地标物的导航方法，其特征在于，方法包括：

步骤1：根据起始地和目的地生成规划路径，从地标物数据集中检索出与规划路径相关的地标物数据；

步骤2：依据检索得到的每个地标物的空间位置，找出每个地标物在规划路径上对应的点作为节点，形成该节点及对应地标物对应的关联数据对；

步骤3：根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成导航所需的数据对序列；

步骤4：将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

7.根据权利要求6所述的室内基于地标物的导航方法，其特征在于，步骤1的检索地标物数据的处理进一步包括依据地标物权值、地标物距离规划路径上的道路远近、地标物分布的合理性在内的参数，筛选出优化的地标物数据。

8.根据权利要求6所述的室内基于地标物的导航方法，其特征在于，在步骤4中进一步包括：获取使用者当前位置在行进方向上的就近的易于观察的后续的一个或多个地物或标识，将这些地物或标识按序提供给使用者。

9.一种室内基于地标物的导航系统，其特征在于，系统包括依序连接的以下模块：

节点生成模块，用于根据起始地和目的地生成规划路径，选取或生成规划路径上的节点；

数据对关联模块，用于对规划路径上的各节点，提取与其所匹配的对应的地标物，将节点、提取到的对应的地标物组合形成关联的数据对；

数据对序列组成模块，用于根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成导航所需的数据对序列；

路径指引模块，用于将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

10.根据权利要求9所述的室内基于地标物的导航系统，其特征在于，地标物预先生成或实时生成，地标物的生成方式包括手动选取方式或计算提取方式或两者组合。

11.根据权利要求9所述的室内基于地标物的导航系统，其特征在于，地标物根据优先级设置权重。

12.根据权利要求9所述的室内基于地标物的导航系统，其特征在于，路径指引模块进一步配置为，在室内没有定位系统的情况下，使用者自行输入需查看的节点/路段，根据使用者选取的节点/路段进行输出展现内容的更新；或者在室内有定位系统的情况下，根据使用者的实时位置信息自动进行输出展现内容的更新。

13.根据权利要求9所述的室内基于地标物的导航系统，其特征在于，路径指引模块进一步配置为：获取使用者当前位置在行进方向上的就近的易于观察的后续的一个或多个地物或标识，将这些地物或标识按序提供给使用者。

14.一种室内基于地标物的导航系统，其特征在于，系统包括依序连接的以下模块：

地标物检索模块，用于根据起始地和目的地生成规划路径，从地标物数据集中检索出与规划路径相关的地标物数据；

节点生成及数据对关联模块，用于依据检索得到的每个地标物的空间位置，找出每个地标物在规划路径上对应的点作为节点，形成该节点及对应地标物对应的关联数据对；

数据对序列组成模块，用于根据规划路径上所有节点的顺序，依次组合这些数据对，形成导航所需的数据对序列；

路径指引模块，用于将数据对序列输出展现给使用者以进行路径指引。

15.根据权利要求14所述的室内基于地标物的导航系统，其特征在于，地标物检索模块中检索地标物数据的处理进一步包括依据地标物权值、地标物距离规划路径上的道路远近、地标物分布的合理性在内的参数，筛选出优化的地标物数据。

16.根据权利要求14所述的室内基于地标物的导航系统，其特征在于，路径指引模块进一步配置为：获取使用者当前位置在行进方向上的就近的易于观察的后续的一个或多个地物或标识，将这些地物或标识按序提供给使用者。

17.一种室内基于地标物的导航系统，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令以及与所述一系列计算机可执行的指令相关联的计算机可访问的数据，

其中，当所述一系列计算机可执行的指令被所述处理器执行时，使得所述处理器进行如权利要求1至5中任一项所述的方法。

18.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列可执行的指令被计算装置执行时，使得计算装置进行如权利要求1至5中任一项所述的方法。

19.一种室内基于地标物的导航系统，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器被配置为存储一系列计算机可执行的指令以及与所述一系列计算机可执行的指令相关联的计算机可访问的数据，

其中，当所述一系列计算机可执行的指令被所述处理器执行时，使得所述处理器进行如权利要求6至8中任一项所述的方法。

20.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非临时性计算机可读存储介质上存储有一系列计算机可执行的指令，当所述一系列可执行的指令被计算装置执行时，使得计算装置进行如权利要求6至8中任一项所述的方法。

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