CN113483781A - 智能多维立体空间gps导航系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能多维立体空间GPS导航系统，包括前端设备、安装在前端设备上的导航系统APP、与导航系统APP通信连接的云端服务器、与前端设备通信连接的扫图设备，其中，当用户需要导航时，通过语音或者文字输入在前端设备上的导航系统APP搜索目的地进行导航，如果导航系统APP中有目的地的位置信息，可直接设置基于多维立体VR场景的导航路径进行导航；如果导航系统APP中没有目的地的位置信息，则通过扫图设备进行数据扫描，然后将扫描数据传输到导航系统APP上，导航系统APP利用扫描数据生成多维立体VR场景的导航路径。本发明将多维立体VR场景定位到现有GPS导航系统中，实现多维立体VR场景到某个地方或到另外一个多维立体VR场景的导航。
Description
技术领域
本发明涉及GPS导航技术领域，尤其涉及一种智能多维立体空间GPS导航系统及方法。
背景技术
现有GPS导航系统是以全球定位人造卫星为基础，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统，故导航内容一般为某个地图上面的点到某个地图上的另外一个点。当进入房间、洞穴、茂密的丛林等位置时，人造卫星无法很全面的获取这些信息，就无法对这些地方的内部进行导航。
发明内容
针对现有GPS导航系统只能导航人造卫星所能拍摄到的地方，对洞穴、房屋内部、茂密的丛林、迷宫等无法全面导航的问题，本发明提供一种智能多维立体空间GPS导航系统，可将多维立体VR场景定位到现有GPS导航的地图中，实现多维立体VR场景到外界的AR路径导航。
本发明实施例提供一种智能多维立体空间GPS导航系统，包括前端设备、安装在所述前端设备上的导航系统APP、与所述导航系统APP通信连接的云端服务器、与所述前端设备通信连接的扫图设备，其中，当用户需要导航时，通过语音或者文字输入在所述前端设备上的所述导航系统APP搜索目的地进行导航，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息，可直接设置基于多维立体VR场景的导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息，则通过所述扫图设备进行数据扫描，然后将扫描数据传输到所述导航系统APP上，所述导航系统APP利用所述扫描数据生成多维立体VR场景的导航路径。
在本发明提供的智能多维立体空间GPS导航系统中，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述云端服务器或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息但所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。
在本发明提供的智能多维立体空间GPS导航系统中，如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述扫图设备扫描数据或所述导航系统APP第三用户共享导航包或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。
在本发明提供的智能多维立体空间GPS导航系统中，在所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，利用扫图设备把扫描地形数据，再通过蓝牙传输到所述导航系统APP中，作为前端设备的本地离线导航包；待网络连通时，所述导航系统APP的本地数据会自动同步到云端服务器中，并储存到个人账户下。
在本发明提供的智能多维立体空间GPS导航系统中，用户可在所述导航系统APP申请个人账户，所述个人账户存储有用户通过扫图设备生成的多维立体VR场景，所述不同个人账户之间可以分享多维立体VR场景。
在本发明提供的智能多维立体空间GPS导航系统中，所述前端设备上设置有陀螺仪。
在本发明提供的智能多维立体空间GPS导航系统中，所述前端设备为手机、AR眼镜或VR头盔；所述扫图设备为AI3D传感摄像头、无人机。
根据本发明的另一方面，还提供一种智能多维立体空间GPS导航方法，包括当用户需要导航时，通过语音或者文字输入在前端设备上的导航系统APP搜索目的地进行导航，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息，可直接设置基于多维立体VR场景的导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息，则通过扫图设备进行数据扫描，然后将扫描数据传输到所述导航系统APP上，所述导航系统APP利用所述扫描数据生成多维立体VR场景的导航路径。
在本发明提供的智能多维立体空间GPS导航方法中，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述云端服务器或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息但所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。
在本发明提供的智能多维立体空间GPS导航方法中，如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述扫图设备扫描数据或所述导航系统APP第三用户共享导航包或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明结合了GPS导航技术、云计算技术、陀螺仪技术、AR技术等，不仅可以实现某个地方到某个地方的AR路径导航，也能实现多维立体VR场景中的某个点到某个地方的AR路径导航，并能把多维立体VR场景定位到现有GPS导航系统中，还能实现多维立体VR场景中的点对点的导航或者多维立体VR场景之间的导航，以实现真正的全方位立体导航系统。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示是本发明一实施例提供的智能多维立体空间GPS导航系统的原理图；
图2所示是本发明一实施例提供的智能多维立体空间GPS导航系统的第一应用场景；
图3所示是本发明一实施例提供的智能多维立体空间GPS导航系统的第二应用场景；
图4所示是本发明一实施例提供的智能多维立体空间GPS导航系统的第三应用场景；
图5所示是本发明一实施例提供的智能多维立体空间GPS导航系统的第四应用场景。
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作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。
现有GPS导航系统是以全球定位人造卫星为基础，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统，故导航内容一般为某个地图上面的点到某个地图上的另外一个点。当进入房间、洞穴、茂密的丛林等人造卫星无法很全面的获取这些信息，就无法对这些地方的内部进行导航。而本发明恰好解决了这些问题，可通过扫图设备或多维立体VR场景导入导航系统APP，并经过云计算对这些信息进行分析生成AR路径导航，若无网络与WIFI，则可传输到前端设备上的导航系统APP，进行离线导航，不仅可以实现AR路径导航一个房间到另一个房间，还能对场景中的某一个点进行标记，实现多维立体VR场景中点对点的AR路径导航，如房间的某个杯子，某根针，只要标记完后，把物品放在该位置或使用完放回该位置，下次还能导航；更改位置时，只需更改标记即可。当人离开房间，洞穴，茂密的丛林等时候，则自动切换回现有GPS AR路径导航系统。本发明结合现有GPS导航系统，可将多维立体VR场景定位到现有GPS导航的地图中，实现多维立体VR场景到外界的AR路径导航；当人进入洞穴，茂密的丛林、迷宫等复杂地形，而现有人造卫星无法获取这些地形的信息时，迷路了，无法走出，这时可以利用本发明的系统走出困境。
图1所示是本发明一实施例提供的智能多维立体空间GPS导航系统的原理图。如图1所示，本发明提供的智能多维立体空间GPS导航系统，包括前端设备10、安装在所述前端设备上的导航系统APP20、与所述导航系统APP通信连接的云端服务器30、与所述前端设备通信连接的扫图设备40，其中，当用户需要导航时，通过语音或者文字输入在所述前端设备上的所述导航系统APP搜索目的地进行导航，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息，可直接设置基于多维立体VR场景的导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息，则通过所述扫图设备进行数据扫描，然后将扫描数据传输到所述导航系统APP上，所述导航系统APP利用所述扫描数据生成多维立体VR场景的导航路径。
具体地，在本发明一实施例中，云端服务器是一个大数据与云计算的资源整合，含GPS卫星导航系统。云端只提供数据关联和数据处理，并不调取个人账号中的VR场景，人物，物品，从而保证了用户的隐私与数据安全。
具体地，在本发明一实施例中，导航系统APP与云端服务器相连，内含GPS导航、语音识别、陀螺仪等功能，支持各种前端电子设备下载。GPS导航可对多维立体VR场景、三维地图等进行导航和定位等功能。带有陀螺仪功能，使导航路径更真实，更贴近现实。云端服务器可生成导航路径显示到前端设备上面，并语音提醒用户。导航系统APP可申请个人账户，账户之间可以分享多维立体VR场景，当用户去过某个洞穴，可以把扫描后的多维立体VR场景分享给对方，对方可以按此场景进行路径导航，可选择是否公布网络，以保证个人隐私与数据安全；对于公布网络的多维立体VR场景，将定位到现有GPS导航系统中，供网络中其他用户直接使用。带有语音识别功能，也可以通过语音来进行导航，以方便用户体验。个人账户下可以存储VR场景和用户对VR场景标记的点等信息。账户与账户之间不仅可以共享多维立体VR场景，也可以开启视频监控，实时远程人工指导路线。当没有网络和WIFI时，导航系统APP可本地处理离线导航包数据，无需经过云端服务器。
具体地，在本发明一实施例中，前端设备可以是手机、AR眼镜、VR头盔等电子设备，APP导航系统在该设备上运行，支持陀螺仪功能。
具体地，在本发明一实施例中，扫图设备可以是AI3D传感摄像头、无人机等设备，把多维立体图形扫出来，并通过蓝牙或数据线等数据传输方式把数据传输到前端设备。当采用扫图设备进行数据扫描时，可以边走边扫，所有走过的地方，数据都将被记录，如果地形太复杂，无法走通，想返回时，就可以利用已扫描的数据，进行返回路径的导航，不至于返回时，由于地形复杂而走错，迷路，甚至无法走出困境。
具体地，在本发明一实施例中，当用户进入某一位置时，通过语音或者文字输入在前端设备上的导航系统APP进行搜索目的地进行导航；如果导航系统APP中没有此位置相关的数据，就需要依靠扫图设备进行数据扫描，然后传输到前端设备的导航系统APP上，然后设置导航生成导航路径或者通过导航系统APP第三用户远程分享多维立体VR场景来生成导航路径；如果位置偏僻信号不好，可下载离线导航包，通过导航系统APP处理，前端设备可本机进行导航，数据处理在本机，无需经过云端服务器，如果有网络信号，则可经过云端服务器来进行数据处理。
进一步地，如图4所示，在所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述扫图设备扫描数据来设置导航路径进行导航。即用户通过扫图设备进行数据扫描，然后传输到前端设备的导航系统APP上，再通过云端服务器进行数据分析综合生成多维立体VR场景导航路径发送回导航系统APP进行导航。可选地，云端服务器还可以通过导航系统APP第三用户共享导航包来生成多维立体VR场景导航路径，即在有网络支持时，可通过其他用户远程分享的多维立体VR场景来生成导航路径，直接在导航系统APP中进行导航。可选地，还可以通过远程用户辅助来设置导航路径进行导航，即开启前端设备上的视频监控，实时远程人工指导路线。
进一步地，如图5所示，在所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。在有些地方，例如洞穴、山林、茂密的丛林等地方，信号不好甚至没有信号，无法连接云端服务器，此时，可以利用扫图设备把扫描地形数据，再通过蓝牙传输到所述导航系统APP中，作为前端设备的本地离线导航包；待网络连通时，所述导航系统APP的本地数据会自动同步到云端服务器中，并储存到个人账户下。
本发明提供的智能多维立体空间GPS导航系统具有以下优点：
1、本发明采用多维立体VR场景结合现有GPS导航系统生成AR路径导航。可实现某个地方到另一个地方的导航，多维立体VR场景到某个地方的导航，多维立体VR场景到另一个多维立体VR场景的导航，多维立体VR场景中的某个点到点的导航。
2、当人在户外探险，经过茂密的丛林，有很多路障时，现有GPS导航系统并不能起到有效的辅助作用，本发明刚好弥补了这一缺陷，只要云端服务器有此位地形的信息，云端服务器就能结合现有GPS导航系统进行AR路径导航，使探险者走出困境。
3、当人在洞穴中探险时，有多个分岔口很容易使人迷路，这时本发明的导航系统就能起到作用，通过导入的多维立体VR场景的，进行分析并生成AR路径导航，以帮助探险者走路迷宫。
4、当盲人在室内中行走时，可以利用本发明的系统进行导航，从客厅走到卧室；也可以通过对场景中的某个点进行标记，以实现卧室到某个点的导航。
5、当用户第一次来到某一个地方，比较陌生，有很多大厦，天桥，不知道怎么走到目的地，这时只要打开导航系统APP对多维立体VR场景进行导航，就能生成有效路径。
6、由于采用陀螺仪技术，使路径更真实，更贴近现实。
7、可把多维立体VR场景存储到云端服务器，云端服务器和导航系统APP相连，设有个人账户，可选择存储到账户下面不公布，也可以选择分享到云端服务器，结合到现有GPS导航系统中，以帮助其他探险者外出探险。
8、由于本发明采用多维立体VR场景，当场景定位到到现有GPS导航系统中，并在地图中形成标记，结合到现有GPS导航系统中，弥补了现有GPS导航系统的不足，更贴近现实，把真实路径展现的淋漓尽致。
9、在空旷位置可使用现有GPS导航系统，在人造卫星无法获取的位置，可利用本发明进行导航，将来使用的用户多了，云端服务器共享的多维立体VR场景也多了，VR全景地图也更加完善了，有利于VR全景智慧城市三维实景的建设，更能为其他智能应用提供有利价值，同时也为体验者自己提供了便利。
基于同一发明构思，本发明还提供一种智能多维立体空间GPS导航方法，包括当用户需要导航时，通过语音或者文字输入在前端设备上的导航系统APP搜索目的地进行导航，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息，可直接设置基于多维立体VR场景的导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息，则通过扫图设备进行数据扫描，然后将扫描数据传输到所述导航系统APP上，所述导航系统APP利用所述扫描数据生成多维立体VR场景的导航路径。其中，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述云端服务器或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息但所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。且其中，如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述扫图设备扫描数据或所述导航系统APP第三用户共享导航包或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。
本发明结合了GPS导航技术、云计算技术、陀螺仪技术、AR技术等，不仅可以实现某个地方到某个地方的AR路径导航，也能实现多维立体VR场景中的某个点到某个地方的AR路径导航，并能把多维立体VR场景定位到现有GPS导航系统中，还能实现多维立体VR场景中的点对点的导航或者多维立体VR场景之间的导航。以实现真正的全方位立体导航系统。
需要指出的是，上文对各种模块的描述中，分割成这些模块，是为了说明清楚。然而，在实际实施中，各种模块的界限可以是模糊的。例如，本文中的任意或所有功能性模块可以共享各种硬件和/或软件元件。又例如，本文中的任何和/或所有功能模块可以由共有的处理器执行软件指令来全部或部分实施。另外，由一个或多个处理器执行的各种软件子模块可以在各种软件模块间共享。相应地，除非明确要求，本发明的范围不受各种硬件和/或软件元件间强制性界限的限制。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (10)
1.一种智能多维立体空间GPS导航系统，其特征在于，包括前端设备、安装在所述前端设备上的导航系统APP、与所述导航系统APP通信连接的云端服务器、与所述前端设备通信连接的扫图设备，其中，当用户需要导航时，通过语音或者文字输入在所述前端设备上的所述导航系统APP搜索目的地进行导航，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息，可直接设置基于多维立体VR场景的导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息，则通过所述扫图设备进行数据扫描，然后将扫描数据传输到所述导航系统APP上，所述导航系统APP利用所述扫描数据生成多维立体VR场景的导航路径。
2.根据权利要求1所述的智能多维立体空间GPS导航系统，其特征在于，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述云端服务器或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息但所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。
3.根据权利要求1所述的智能多维立体空间GPS导航系统，其特征在于，如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述扫图设备扫描数据或所述导航系统APP第三用户共享导航包或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。
4.根据权利要求3所述的智能多维立体空间GPS导航系统，其特征在于，在所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，利用扫图设备把扫描地形数据，再通过蓝牙传输到所述导航系统APP中，作为前端设备的本地离线导航包；待网络连通时，所述导航系统APP的本地数据会自动同步到云端服务器中，并储存到个人账户下。
5.根据权利要求1所述的智能多维立体空间GPS导航系统，其特征在于，用户可在所述导航系统APP申请个人账户，所述个人账户存储有用户通过扫图设备生成的多维立体VR场景，所述不同个人账户之间可以分享多维立体VR场景。
6.根据权利要求1所述的智能多维立体空间GPS导航系统，其特征在于，所述前端设备上设置有陀螺仪。
7.根据权利要求1所述的智能多维立体空间GPS导航系统，其特征在于，所述前端设备为手机、AR眼镜或VR头盔；所述扫图设备为AI3D传感摄像头、无人机。
8.一种智能多维立体空间GPS导航方法，其特征在于，包括当用户需要导航时，通过语音或者文字输入在前端设备上的导航系统APP搜索目的地进行导航，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息，可直接设置基于多维立体VR场景的导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息，则通过扫图设备进行数据扫描，然后将扫描数据传输到所述导航系统APP上，所述导航系统APP利用所述扫描数据生成多维立体VR场景的导航路径。
9.根据权利要求8所述的智能多维立体空间GPS导航方法，其特征在于，如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述云端服务器或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中有所述目的地的位置信息但所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。
10.根据权利要求8所述的智能多维立体空间GPS导航方法，其特征在于，如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP可与所述云端服务器通信连接时，可通过所述扫图设备扫描数据或所述导航系统APP第三用户共享导航包或远程用户辅助来设置导航路径进行导航；如果所述导航系统APP中没有所述目的地的位置信息且所述导航系统APP不可与所述云端服务器通信连接时，可通过预先导入的离线导航包来设置导航路径进行导航。
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