CN113267190B - 一种基于标记增强智能导航系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于标记增强智能导航系统，包括导航仪主体、触摸显示屏、电源按钮、状态指示灯、扬声器和散热组件，导航仪主体正面的中心设置有触摸显示屏；该发明采用标识增强交通物联技术，通过预先设定的人工或自然标记对空间地理位置进行识别，实时采集和识别周围环境的特征信息，避免了传统SLAM导航系统的地形依赖问题，降低了异常异物对系统的干扰，提高了系统的导航精度，且具备语音交互功能，智能化程度高，满足了人机交互的发展需求，使用方便，适用性强，导航时能进行沟通调整，当遇到路况异常、设备故障等突发状况，能作出及时的警报和呼救措施，可应用于自行走机器人、车载导航等系统中，保障人员和财产的安全。

Description

一种基于标记增强智能导航系统
技术领域
本发明涉及导航系统技术领域，具体为一种基于标记增强智能导航系统。
背景技术
目前，市面上的导航系统大多采用SLAM同步定位与建图技术，在移动过程中通过重复观测到的地图特征定位自身位置和姿态，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，从而实现自主定位和地图导航的效果。
然而，传统的基于SLAM同步定位与建图技术的导航系统普遍存在地形依赖的问题，当环境发生变化，如出现异物，都会影响到系统对自身位置和姿态的定位，进而影响到增量式地图的建造，导致自主定位和地图导航出现偏差，不可避免的降低了系统的导航精度，且不具备语音交互功能，仅能单一地进行导航提示，智能化程度较低，无法满足人机交互的发展需求，使用不便，适用性差，遇到路况异常、设备故障等突发状况，无法作出及时的警报和呼救措施，同时未与城市安全管理和道路交通指挥等系统进行实时的通讯，遭遇交通事故、自然灾害等险情时，难以准确判断自身所处状况，无法作出正确的应对措施，安全性能不足，无法满足实际运行中的使用需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于标记增强智能导航系统，以解决上述背景技术中提出过于依赖地形、智能化程度较低以及安全性能较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于标记增强智能导航系统，包括导航仪主体、触摸显示屏、电源按钮、状态指示灯、扬声器和散热组件，所述导航仪主体正面的中心设置有触摸显示屏，触摸显示屏的背面分别集成安装有信息采集模块、数据编码模块、数据解码模块、通讯接收模块、交通物联模块、行程查询模块、远程援助模块、中央处理模块、运动监测模块、故障监测模块、异常报警模块、紧急呼救模块、通讯传输模块、语音交互模块、标记识别模块、异物识别模块、路况监测模块、行程监测模块、路径规划模块、路障规避模块、行程导航模块、卫星定位模块、地图更新模块、数据存储模块和行程记录模块，信息采集模块的输出端与数据编码模块的输入端电性连接，数据编码模块的输出端与数据解码模块的输入端电性连接，数据解码模块的输出端与中央处理模块的输入端电性连接。
优选的，所述导航仪主体正面一侧的中心分别设置有电源按钮和状态指示灯，导航仪主体正面一侧的顶端和底端均设置有扬声器。
优选的，所述导航仪主体的背面与散热组件的正面固定连接，散热组件由硅胶导热板、金属散热板、连接槽、连接块、连接螺孔、连接螺钉、散热翅片、固定板和固定孔组成，硅胶导热板的正面与导航仪主体的背面相接触，硅胶导热板的背面与金属散热板的正面相接触，金属散热板正面的两侧通过连接槽、连接块、连接螺孔和连接螺钉与导航仪主体背面的两侧固定连接，金属散热板背面的顶端和底端对称设置有若干个散热翅片，金属散热板背面的中心与固定板正面的中心固定连接，固定板背面的四角均开设有固定孔。
优选的，所述连接槽对称开设在金属散热板正面的两侧，连接槽的内部嵌装有连接块，连接块对称设置在导航仪主体背面的两侧，连接槽和连接块侧面的中心均开设有连接螺孔，连接螺孔的内部嵌装有连接螺钉。
优选的，所述通讯接收模块、交通物联模块、行程查询模块和远程援助模块的输出端均与中央处理模块的输入端电性连接，交通物联模块和远程援助模块的的输入端均与中央处理模块的输出端电性连接。
优选的，所述中央处理模块的输出端分别与运动监测模块、语音交互模块、标记识别模块、异物识别模块和卫星定位模块的输入端电性连接，运动监测模块的输出端与故障监测模块的输入端电性连接，故障监测模块的输出端与异常报警模块的输入端电性连接。
优选的，所述异常报警模块的输出端与紧急呼救模块的输入端电性连接，紧急呼救模块的输出端分别与通讯传输模块和语音交互模块的输入端电性连接。
优选的，所述标记识别模块和异物识别模块的输出端均与路况监测模块的输入端电性连接，路况监测模块的输出端与行程监测模块的输入端电性连接，行程监测模块的输出端与路径规划模块的输入端电性连接，路径规划模块的输出端与路障规避模块的输入端电性连接，路障规避模块的输出端与行程导航模块的输入端电性连接。
优选的，所述卫星定位模块的输出端与地图更新模块的输入端电性连接，地图更新模块的输出端与数据存储模块的输入端电性连接，数据存储模块的输出端与行程监测模块的输入端电性连接。
优选的，所述行程导航模块的输出端分别与语音交互模块和行程记录模块的输入端电性连接，行程记录模块的输出端与数据存储模块的输入端电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于标记增强智能导航系统，采用标识增强交通物联技术，通过预先设定的人工或自然标记对空间地理位置进行识别，实时采集和识别周围环境的特征信息，避免了传统SLAM导航系统的地形依赖问题，降低了异常异物对系统的干扰，提高了系统的导航精度；具备语音交互功能，智能化程度高，满足了人机交互的发展需求，使用方便，适用性强，不仅能进行常规的导航提示，与人员进行沟通调整，当遇到路况异常、设备故障等突发状况，也能作出及时的警报和呼救措施，可应用于自行走机器人、车载导航等系统中，保障人员和财产的安全；与城市安全管理和道路交通指挥等系统建立了实时的通讯，当遭遇交通事故、自然灾害等险情时，能准确判断自身所处状况，及时作出正确的应对措施，安全性能高，满足了实际运行中的使用需求。
附图说明
图1为本发明的整体结构立体图；
图2为本发明的整体结构分解图；
图3为本发明的整体结构主视图；
图4为本发明的整体结构左视图；
图5为本发明中金属散热板的后视图；
图6为本发明中触摸显示屏的后视图；
图7为本发明的系统控制原理图；
图中：1、导航仪主体；2、触摸显示屏；201、信息采集模块；202、数据编码模块；203、数据解码模块；204、通讯接收模块；205、交通物联模块；206、行程查询模块；207、远程援助模块；208、中央处理模块；209、运动监测模块；210、故障监测模块；211、异常报警模块；212、紧急呼救模块；213、通讯传输模块；214、语音交互模块；215、标记识别模块；216、异物识别模块；217、路况监测模块；218、行程监测模块；219、路径规划模块；220、路障规避模块；221、行程导航模块；222、卫星定位模块；223、地图更新模块；224、数据存储模块；225、行程记录模块；3、电源按钮；4、状态指示灯；5、扬声器；6、散热组件；61、硅胶导热板；62、金属散热板；63、连接槽；64、连接块；65、连接螺孔；66、连接螺钉；67、散热翅片；68、固定板；69、固定孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：一种基于标记增强智能导航系统，包括导航仪主体1、触摸显示屏2、电源按钮3、状态指示灯4、扬声器5和散热组件6，导航仪主体1正面一侧的中心分别设置有电源按钮3和状态指示灯4，导航仪主体1正面一侧的顶端和底端均设置有扬声器5，导航仪主体1的背面与散热组件6的正面固定连接，散热组件6由硅胶导热板61、金属散热板62、连接槽63、连接块64、连接螺孔65、连接螺钉66、散热翅片67、固定板68和固定孔69组成，硅胶导热板61的正面与导航仪主体1的背面相接触，硅胶导热板61的背面与金属散热板62的正面相接触，金属散热板62正面的两侧通过连接槽63、连接块64、连接螺孔65和连接螺钉66与导航仪主体1背面的两侧固定连接，连接槽63对称开设在金属散热板62正面的两侧，连接槽63的内部嵌装有连接块64，连接块64对称设置在导航仪主体1背面的两侧，连接槽63和连接块64侧面的中心均开设有连接螺孔65，连接螺孔65的内部嵌装有连接螺钉66，金属散热板62背面的顶端和底端对称设置有若干个散热翅片67，金属散热板62背面的中心与固定板68正面的中心固定连接，固定板68背面的四角均开设有固定孔69，导航仪主体1正面的中心设置有触摸显示屏2，触摸显示屏2的背面分别集成安装有信息采集模块201、数据编码模块202、数据解码模块203、通讯接收模块204、交通物联模块205、行程查询模块206、远程援助模块207、中央处理模块208、运动监测模块209、故障监测模块210、异常报警模块211、紧急呼救模块212、通讯传输模块213、语音交互模块214、标记识别模块215、异物识别模块216、路况监测模块217、行程监测模块218、路径规划模块219、路障规避模块220、行程导航模块221、卫星定位模块222、地图更新模块223、数据存储模块224和行程记录模块225，信息采集模块201的输出端与数据编码模块202的输入端电性连接，数据编码模块202的输出端与数据解码模块203的输入端电性连接，数据解码模块203的输出端与中央处理模块208的输入端电性连接，通讯接收模块204、交通物联模块205、行程查询模块206和远程援助模块207的输出端均与中央处理模块208的输入端电性连接，交通物联模块205和远程援助模块207的的输入端均与中央处理模块208的输出端电性连接，标记识别模块215和异物识别模块216的输出端均与路况监测模块217的输入端电性连接，路况监测模块217的输出端与行程监测模块218的输入端电性连接，行程监测模块218的输出端与路径规划模块219的输入端电性连接，路径规划模块219的输出端与路障规避模块220的输入端电性连接，路障规避模块220的输出端与行程导航模块221的输入端电性连接，采用标识增强交通物联技术，通过预先设定的人工或自然标记对空间地理位置进行识别，实时采集和识别周围环境的特征信息，避免了传统SLAM导航系统的地形依赖问题，降低了异常异物对系统的干扰，提高了系统的导航精度；卫星定位模块222的输出端与地图更新模块223的输入端电性连接，地图更新模块223的输出端与数据存储模块224的输入端电性连接，数据存储模块224的输出端与行程监测模块218的输入端电性连接，行程导航模块221的输出端分别与语音交互模块214和行程记录模块225的输入端电性连接，行程记录模块225的输出端与数据存储模块224的输入端电性连接，与城市安全管理和道路交通指挥等系统建立了实时的通讯，当遭遇交通事故、自然灾害等险情时，能准确判断自身所处状况，及时作出正确的应对措施，安全性能高，满足了实际运行中的使用需求；中央处理模块208的输出端分别与运动监测模块209、语音交互模块214、标记识别模块215、异物识别模块216和卫星定位模块222的输入端电性连接，运动监测模块209的输出端与故障监测模块210的输入端电性连接，故障监测模块210的输出端与异常报警模块211的输入端电性连接，异常报警模块211的输出端与紧急呼救模块212的输入端电性连接，紧急呼救模块212的输出端分别与通讯传输模块213和语音交互模块214的输入端电性连接，具备语音交互功能，智能化程度高，满足了人机交互的发展需求，使用方便，适用性强，不仅能进行常规的导航提示，与人员进行沟通调整，当遇到路况异常、设备故障等突发状况，也能作出及时的警报和呼救措施，可应用于自行走机器人、车载导航等系统中，保障人员和财产的安全。
工作原理：该发明使用时，先通过固定孔69将固定板68、金属散热板62和散热翅片67安装在装置上，并通过使连接块64嵌入连接槽63中、连接螺钉66嵌入连接螺孔65中，将导航仪主体1和硅胶导热板61安装到金属散热板62上，进而安装到装置上，通过电源按钮3开启导航仪主体1，运行过程中通过硅胶导热板61、金属散热板62和散热翅片67进行散热，再通过信息采集模块201对装置上配置的工业相机等设备观测到的外界环境信息进行采集，环境信息经数据编码模块202和数据解码模块203排出干扰后，传输给中央处理模块208，并通过异物识别模块216和路况监测模块217实时分析外界环境中的异物和路况，同时通过卫星定位模块222和地图更新模块223，将增量地图保存到数据存储模块224中，进而通过行程监测模块218调用增量地图，监测装置的行程，并根据触摸显示屏2输入的行程目的地通过路径规划模块219规划出行程路径线路，进而通过路障规避模块220操控装置对异常异物等路障进行规避，进而通过行程导航模块221和语音交互模块214进行智能化、人机交互式的导航，接着通过行程记录模块225将装置的行程记录在数据存储模块224中，同时通过运动监测模块209和故障监测模块210对装置的运动状态进行监测，若出现运动状态异常或运动部件故障，则通过异常报警模块211、触摸显示屏2和状态指示灯4进行警报提示，严重时通过紧急呼救模块212、通讯传输模块213和语音交互模块214进行大范围的求助，进而通过通讯接收模块204、交通物联模块205和远程援助模块207，获得外界的帮助，采用标识增强交通物联技术，通过预先设定的人工或自然标记对空间地理位置进行识别，实时采集和识别周围环境的特征信息，避免了传统SLAM导航系统的地形依赖问题，降低了异常异物对系统的干扰，提高了系统的导航精度，可应用于自行走机器人、车载导航等系统中，保障人员和财产的安全，且与城市安全管理和道路交通指挥等系统建立了实时的通讯，当遭遇交通事故、自然灾害等险情时，能准确判断自身所处状况，及时作出正确的应对措施，安全性能高，满足了实际运行中的使用需求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种基于标记增强智能导航系统，包括导航仪主体(1)、触摸显示屏(2)、电源按钮(3)、状态指示灯(4)、扬声器(5)和散热组件(6)，其特征在于：所述导航仪主体(1)正面的中心设置有触摸显示屏(2)，触摸显示屏(2)的背面分别集成安装有信息采集模块(201)、数据编码模块(202)、数据解码模块(203)、通讯接收模块(204)、交通物联模块(205)、行程查询模块(206)、远程援助模块(207)、中央处理模块(208)、运动监测模块(209)、故障监测模块(210)、异常报警模块(211)、紧急呼救模块(212)、通讯传输模块(213)、语音交互模块(214)、标记识别模块(215)、异物识别模块(216)、路况监测模块(217)、行程监测模块(218)、路径规划模块(219)、路障规避模块(220)、行程导航模块(221)、卫星定位模块(222)、地图更新模块(223)、数据存储模块(224)和行程记录模块(225)，信息采集模块(201)的输出端与数据编码模块(202)的输入端电性连接，数据编码模块(202)的输出端与数据解码模块(203)的输入端电性连接，数据解码模块(203)的输出端与中央处理模块(208)的输入端电性连接，所述导航仪主体(1)的背面与散热组件(6)的正面固定连接，散热组件(6)由硅胶导热板(61)、金属散热板(62)、连接槽(63)、连接块(64)、连接螺孔(65)、连接螺钉(66)、散热翅片(67)、固定板(68)和固定孔(69)组成，硅胶导热板(61)的正面与导航仪主体(1)的背面相接触，硅胶导热板(61)的背面与金属散热板(62)的正面相接触，金属散热板(62)正面的两侧通过连接槽(63)、连接块(64)、连接螺孔(65)和连接螺钉(66)与导航仪主体(1)背面的两侧固定连接，金属散热板(62)背面的顶端和底端对称设置有若干个散热翅片(67)，金属散热板(62)背面的中心与固定板(68)正面的中心固定连接，固定板(68)背面的四角均开设有固定孔(69)，所述连接槽(63)对称开设在金属散热板(62)正面的两侧，连接槽(63)的内部嵌装有连接块(64)，连接块(64)对称设置在导航仪主体(1)背面的两侧，连接槽(63)和连接块(64)侧面的中心均开设有连接螺孔(65)，连接螺孔(65)的内部嵌装有连接螺钉(66)，所述异常报警模块(211)的输出端与紧急呼救模块(212)的输入端电性连接，紧急呼救模块(212)的输出端分别与通讯传输模块(213)和语音交互模块(214)的输入端电性连接，所述行程导航模块(221)的输出端分别与语音交互模块(214)和行程记录模块(225)的输入端电性连接，行程记录模块(225)的输出端与数据存储模块(224)的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于标记增强智能导航系统，其特征在于：所述导航仪主体(1)正面一侧的中心分别设置有电源按钮(3)和状态指示灯(4)，导航仪主体(1)正面一侧的顶端和底端均设置有扬声器(5)。
3.根据权利要求1所述的一种基于标记增强智能导航系统，其特征在于：所述通讯接收模块(204)、交通物联模块(205)、行程查询模块(206)和远程援助模块(207)的输出端均与中央处理模块(208)的输入端电性连接，交通物联模块(205)和远程援助模块(207)的输入端均与中央处理模块(208)的输出端电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于标记增强智能导航系统，其特征在于：所述中央处理模块(208)的输出端分别与运动监测模块(209)、语音交互模块(214)、标记识别模块(215)、异物识别模块(216)和卫星定位模块(222)的输入端电性连接，运动监测模块(209)的输出端与故障监测模块(210)的输入端电性连接，故障监测模块(210)的输出端与异常报警模块(211)的输入端电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于标记增强智能导航系统，其特征在于：所述标记识别模块(215)和异物识别模块(216)的输出端均与路况监测模块(217)的输入端电性连接，路况监测模块(217)的输出端与行程监测模块(218)的输入端电性连接，行程监测模块(218)的输出端与路径规划模块(219)的输入端电性连接，路径规划模块(219)的输出端与路障规避模块(220)的输入端电性连接，路障规避模块(220)的输出端与行程导航模块(221)的输入端电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于标记增强智能导航系统，其特征在于：所述卫星定位模块(222)的输出端与地图更新模块(223)的输入端电性连接，地图更新模块(223)的输出端与数据存储模块(224)的输入端电性连接，数据存储模块(224)的输出端与行程监测模块(218)的输入端电性连接。
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