CN117433524A - 一种离线式导航导览方法及应用该方法的导航导览机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离线式导航导览方法及应用该方法的导航导览机，方法包括下列步骤：S1、设置位于室内独立空间的若干固定的UWB定位基站，基于当前室内空间的室内地图确定每个定位基站的位置坐标；S2、若干UWB定位基站向室内移动的UWB定位模块发送信号，基于TDOA反向算法计算UWB定位模块位于当前室内空间的室内地图上的位置坐标；S3、基于当前室内空间的手绘布局图，以节点信息、游览路线为基础配置相应的导航、导览语音文件，形成导航导览数据库；S4、根据逻辑指令读取与计算的位置坐标对应的导航导览数据库的内容并将其播放。导航导览机设置了存储支持上述方法的数据库和运行软件。本申请显著降低硬件和软件成本，适用于室内景区的导航导览。
Description
技术领域
本发明涉及导航导览技术领域，尤其是涉及一种离线式导航导览方法及应用该方法的导航导览机。
背景技术
基于GPS(Global positioning system全球定位系统)定位技术，采用智能手机进行导航导览在旅游景区的应用越来越普遍，大部分旅游景区为游客提供了智能手机端的导航导览软件，如公众号、小程序、APP等，但该技术适用于室外环境、且有GPS信号和网络信号的场所，在山洞内或者建筑物等室内环境下，没有GPS信号，也没有网络信号，智能手机的导航导览就不能实现。
在没有GPS信号的室内场所，一方面有些厂家利用智能手机蓝牙定位功能实现导航导览，定位精度低(3—5米)，不能满足精准定位要求，而且信号不稳定。蓝牙定位的基本原理是三角定位法(二维空间)：测量手机与三个蓝牙信标之间的距离，经过定位算法得出游客位置信息。而蓝牙测距是根据检测到的蓝牙信号的强弱RSSI(Received SignalStrength Indication接收信号强度法)值来判断的，蓝牙信号的强弱又受到人体、建筑物等因素影响，导致测距不准；而且信号波动很大，需要滤波处理，造成定位延迟。因此，智能手机采用蓝牙定位技术实现导航导览的效果是不理想的。
另一方面对于室内导航没有标准的算法模型。大部分参照主流的导航算法：基于2D/3D矢量地图，离散化节点标注，建立楼层、区域、信息点(POI)之间的数据关系模型，实现路径规划和路径跟踪。若忽略楼层垂直节点，这种方式与室外导航系统基本一致。依托后台统一的定位算法和导航算法，要求有定位系统、网络系统和后台支撑系统，投资巨大，对于室内导航需求的单位而言，难以承受巨额投资，应用前景黯淡。
发明内容
鉴于上述的阐述，目前存在室内旅游缺乏离线式的、定位精确、投资成本低的导航导览系统的问题。
为解决上述技术问题，本申请一方面提供了一种离线式导航导览方法，包括下列步骤：S1、设置位于室内独立空间的若干固定的UWB定位基站，基于当前室内空间的室内地图确定每个UWB定位基站的位置坐标；S2、若干UWB定位基站向室内移动的UWB定位模块发送信号，UWB定位模块接收所述信号，处理模块基于TDOA反向算法计算UWB定位模块位于当前室内空间的室内地图上的位置坐标；S3、基于当前室内空间的手绘布局图，以节点信息、游览路线为基础配置相应的导航、导览语音文件，形成导航导览数据库；S4、根据逻辑指令读取与步骤S2中计算所得的位置坐标对应的导航导览数据库的内容并将其播放，实现实时导航导览。
根据本申请的实施例，步骤S1中进一步包括为若干UWB定位基站设置有提供时钟驱动的单一时钟源，单一时钟源在控制端作用下使得若干UWB定位基站实现时钟同步。
根据本申请的实施例，在步骤S1中，设置UWB定位基站的位置坐标BSi，采用3个位于室内不同位置的UWB定位基站，测量其基于当前室内空间的室内地图的位置坐标分别为BS1(x1,y1),BS2(x2,y2),BS3(x3,y3)。步骤S2中的基于TDOA反向算法，包括计算所述UWB定位模块和3个所述UWB定位基站位置之间信号的到达时间差信息，得到UWB定位模块的位置信息，具体包括：
根据以下公式计算UWB定位模块的位置坐标P(x,y)：
其中，UWB定位基站发射信号的传播速度为C，位置坐标为BS1(x1,y1)的UWB定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t1,位置坐标为BS2(x2,y2)的UWB定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t2,位置坐标BS3(x3,y3)的UWB定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t3。
根据本申请的实施例，步骤S3中还包括如下导航导览数据库的制作步骤：
S31.手工绘制当前室内空间的布局图：根据室内的结构，手工绘制整个目标区域的各平面布局图，在平面布局图上划分不同游览线路，在各条游览线上标注沿线的信息点和区域；
S32.在标注信息点和区域的基础上，进行离散化处理，将各平面布局图以点、线、面为单位划分为若干个节点，为每个节点设置节点信息，建立每个节点的节点信息的映射关系，并存入节点数据表；
S33.以每条规划的游览路线为基础，将每条游览线上所有节点进行依次串联，形成由若干节点有序连接形成的游览路线，根据每条游览路线上节点的排列顺序制作相应的路线介绍语音文件，建立每一条游览线上的节点、节点排列顺序及路线介绍语音文件的映射关系，存入游览路线节点关系数据表；
S34:在规划好的游览路线、信息点、节点的基础上，为每个信息点制作导览词，转换为导览语音文件；为每条游览路线及路线上的节点制作导航词，转换为导航语音文件；建立游览线路上当前节点、下一节点、信息点、导览语音文件、导航语音文件以及辅助语音文件的映射关系，并存入游览路线的导航导览语音数据表；
S35:完成导航导览数据库：将节点数据表、游览路线节点关系数据表和游览路线的导航导览语音数据表形成级联数据表，级联数据表与各语音文件导入数据库形成导航导览数据库。
根据本申请的实施例，步骤S32中节点的节点信息包括节点逻辑编号、节点坐标、节点楼层信息以及节点所处信息点，所述节点坐标基于当前室内空间的室内地图测量所得。
根据本申请的实施例，步骤S34中辅助语音文件时根据游览路线上的特殊情况制作的提醒语音文件。
根据本申请的实施例，步骤S4中的逻辑指令为软件功能单元，软件功能单元计算得到UWB定位模块的位置坐标后，在导航导览数据库的众多节点中寻找到位置坐标最为接近的节点，就将待定位的位置定位在该节点位置，节点位置确定后，软件功能单元从导航导览数据库内读取与该节点位置对应的导航导览语音信息并将其播放。
根据本申请的实施例，导航导览方法还包括步骤S5：当待定位位置信息判断为偏离与UWB定位模块位置坐标对应的导航导览数据库的内容时，语音提示原路返回或者自动选择新的游览路线，继续导航导览过程。
本申请的另一方面还提供了一种导航导览机，包括定位器、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的导航导览方法的程序步骤。
本发明的技术方案的有益效果如下：
1.导航的路径和景点的导览首先在线下预先制作，导入导航导览设备的存储装置，无需配置高性能处理器来计算导航路径；导航导览信息通过语音输出，导航导览设备无需使用大容量存储器和高分辨率显示屏幕来存储和显示地图集路径信息，因此，本方法可显著降低导航导览产品的成本。
2.本发明采用UWB(Ultra Wide Band超宽带)定位技术，实现精准定位。UWB是应用于无线通信领域的一种低功耗的无线电技术，采用纳秒级或亚纳秒级的脉冲实现无线通信。UWB定位采用TDOA(Time Difference of Arrival信号到达时间差值)法，即：信号到达时间差测距，通过测量两个不同基站接收信号的时间差值，乘以信号的传播速度，得出定位模块到基站的距离差，求解距离差方程组得出定位模块的位置坐标。UWB定位技术具有定位精度高(定位精度为0.1—0.3米)，抗多径能力强，低功耗，低成本等特点，解决了蓝牙定位精度低、抗多径能力弱的缺点，适合室内导航导览要求。
3.在没有GPS信号的室内场所，如山洞内、建筑物内，需要为游客提供导航和导览服务，市面上没有合适的设备或系统。本案提供的专用的导航导览方法及设备，填补这个应用领域的空白。
4.本发明采用UWB—TDOA反向定位技术，能够实现导航导览设备的自主定位，无需后台定位系统支撑，可以实现自主导航导览，节省了网络系统和后台系统。
5.软件开发工作量小，无需建立精确的矢量地图，省却网络系统，因此投资成本较低，具有推广应用前景。
6.本发明采用路线预设、自主定位的方法，导航算法简单，软件体量小，性能要求低，可以将导航导览软件和数据库安装于一台导航导览设备内实现单机导航导览，对于没有网络信号或者带宽较小的室内场所非常合适。
附图说明
图1是表示DTOA反向定位的计算原理图；
图2是表示实施方式的信息点、区域划分的部分布局图；
图3是表示实施方式的节点标注的部分布局图；
图4是表示实施方式的游览路线、节点规划的部分布局图；
图5是表示实施方式的导航导览机的组成框图。
附图标记说明：
A.游线1，B.游线2。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在没有GPS信号的室内场所，有些厂家利用智能手机蓝牙定位功能实现导航导览，定位精度低(3—5米)，不能满足精准定位要求，而且信号不稳定。蓝牙定位的基本原理是三角定位法(二维空间)：测量手机与三个蓝牙信标之间的距离，经过定位算法得出游客位置信息。而蓝牙测距是根据检测到的蓝牙信号的强弱RSSI(Received Signal StrengthIndication接收信号强度法)值来判断的，蓝牙信号的强弱又受到人体、建筑物等因素影响，导致测距不准；而且信号波动很大，需要滤波处理，造成定位延迟。因此，智能手机采用蓝牙定位技术实现导航导览的效果是不理想的。
本申请中，在接收端，UWB定位芯片接收的信号经低噪声放大器放大后，送到相关器的一个输入端，相关器的另一个输入端加入一个本地产生的与发端同步的经用户伪随机码调制的脉冲序列，接收端信号与本地同步的伪随机码调制的脉冲序列一起经过相关器中的相乘、积分和取样保持运算，产生一个对当前地址信息经过分离的信号，其中仅含用户传输信息以及其他干扰，然后对该信号进行解调运算。在本发明中，UWB技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无载波通信技术，具有数据传输速率高(达1Gbit/s)、抗多径干扰能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、截获率低、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点。
本发明提供的一种离线式导航导览方法包括以下步骤：
S1、设置位于室内独立空间的若干固定的UWB定位基站，基于当前室内空间的室内地图确定每个所述UWB定位基站的位置坐标；
S2、若干UWB定位基站向室内移动的UWB定位模块发送信号，UWB定位模块接收所述信号，基于TDOA反向算法计算所述UWB定位模块位于当前所述室内空间的室内地图上的位置坐标；
S3、基于当前室内空间的手绘布局图，以节点信息、路线为基础配置相应的导航、导览语音文件，形成导航导览数据库；
S4、根据逻辑指令读取与步骤S2中计算所得的位置坐标对应的导航导览数据库的内容并将其播放，实现实时导航导览。
可以理解的是，步骤S1中进一步包括为若干所述UWB定位基站设置有提供时钟驱动的单一时钟源，所述单一时钟源在所述微控制器的控制下使得若干所述UWB定位基站实现时钟同步。
进一步地，在室内环境下，仅考虑一个楼层的二维定位即可满足导航导览要求，通过楼层基站位置区分所在楼层，简化定位模型和算法。在步骤S1中，设置UWB定位基站的位置坐标BSi，本实施例中，如图1所示，采用3个位于不同位置的UWB定位基站，基于所述室内空间的坐标体系，确定3个UWB定位基站的位置坐标，其位置坐标分别为BS1(x1,y1),BS2(x2,y2),BS3(x3,y3)；然后在步骤S2中，基于TDOA反向算法，包括计算UWB定位模块和位于不同位置的3个UWB定位基站位置之间信号的到达时间差信息，得到UWB定位模块的位置信息，具体包括：
根据以下公式计算UWB定位模块的位置坐标P(x,y)：
其中，UWB定位基站发射信号的传播速度为C，位置坐标为BS1(x1,y1)的UWB定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t1,位置坐标为BS2(x2,y2)的UWB定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t2,位置坐标BS3(x3,y3)的UWB定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t3。
进一步地，步骤S3中还包括导航导览数据库的制作步骤：
S31.手工绘制当前室内空间的布局图：根据室内的结构，手工绘制整个目标区域的各平面布局图，在平面布局图上划分不同游览线路，在各条游览线上标注沿线的信息点(POI)和区域，即标注区域编号、POI编号。
本实施例中，信息点(POI)是指室内空间内有名称信息的固定点，如图2所示，信息点(POI)可以是游览区的入口、1号医疗站、2号医疗站、1号公厕、2号公厕、3号公厕、出口1、出口2等等，区域可以编号形式划分，如1号区域、2号区域、3号区域、4号区域等。
S32.在标注信息点(POI)和区域的基础上，进行离散化处理，将各平面布局图以点、线、面为单位划分为若干个节点，为每个节点设置节点信息，建立每个节点的节点信息的映射关系，并存入节点数据表。
本实施例中，如图3所示，将整个游览区的平面布局图以点、线、面为单位划分为若干个“节点”，进行离散化处理，图中以圆点表示节点。例如，将出入口各作为一个节点，男女厕所各作为一个节点，将一段100米长隧道按间隔10米划分为10个节点，将一个区域划分为5个节点等等,以“便于区分信息点(POI)和行走方向”的原则进行节点划分。每个节点设置有节点信息，包括节点逻辑编号、节点坐标、节点楼层编号、节点POI编号等等，其中节点坐标是基于当前所处的室内空间的手动地图上实际测量的值，将每个节点的节点信息列入表格，建立节点数据表，表格内容包括节点逻辑编号、节点横坐标、节点纵坐标、节点所处楼层编号、节点所处区域名称、节点所处信息点(POI)名称，具体如表1所示：
表1
S33.以每条规划的游览路线为基础，将每条游览线上所有节点进行依次串联，形成由若干节点有序连接形成的游览路线，根据每条游览路线上节点的排列顺序制作相应的路线介绍语音文件，建立每一条游览线上的节点、节点排列顺序及路线介绍语音文件的映射关系，存入游览路线节点关系数据表。
本实施例中，如图4所述，两条不同的游览路线各由不同的节点串联组成，标注为游览线1A，游览线2B，将游览线及其节点列入表格可看到游览路线和节点的具体关系，表格内容包括线路名称、游览线路编号、途径节点和线路介绍语音文件编号，其中途径节点是以节点逻辑编号以其连接顺序列出的，如表2所示：
表2
S34:在规划好的游览路线、信息点(POI)、节点的基础上，为每个信息点(POI)制作导览词，转换为导览语音文件；为每条游览路线及路线上的节点制作导航词，转换为导航语音文件；建立游览线路上当前节点、下一节点、信息点、导览语音文件、导航语音文件以及辅助语音文件的映射关系，并存入游览路线的导航导览语音数据表。
S35:完成导航导览数据库：将节点数据表、游览路线节点关系数据表和游览路线的导航导览语音数据表形成级联数据表，级联数据表与各语音文件存入数据库形成导航导览数据库。
本实施例中，制作导航导览语音文件的过程为：为每个信息点(POI)制作中文导览词，转换为语音文件；导航词制作：根据游线设置和当前节点，从布局图上就可以知道下一个节点的行走方向(左转、右转、直行、上下楼等)，制作相应的中文导航词，转换为语音文件；导航词是否合适，需要实地勘察体验，不断修改完善，直到满意为止。文字转换为语音文件，由线下完成，可以人工录音，也可以机器翻译，优选以mp3格式存放。将制作好的语音文件逻辑关联游览路线以及节点形成游览路线的导航导览语音数据表，如表3所示：
表3
进一步地，辅助语音文件是根据特殊情况制作的语音提示，例如：道路施工，可能会影响游客安全，需要提醒游客注意；游客没有按照预先设定的游览线路行走，偏离到线路外的节点上，语音提醒“您已偏离游线，请返回”；若游客继续在其他游线上行走2个节点以上，将自动切换到新的游线上继续导航，并语音提示“将按照新的游线继续为您导航”。没有就无语音播放。
可以理解的是，步骤S4中的逻辑指令可以是软件功能单元，软件功能单元计算得到UWB定位模块的位置坐标后，在导航导览数据库的众多节点中寻找到位置坐标最为接近的节点，就将待定位的位置定位在该节点位置，节点位置确定后，软件功能单元从导航导览数据库内读取与该节点信息对应的导航导览语音信息并将其播放。
进一步地，如果计算得到UWB定位模块的位置坐标偏离预设游览路线，则确定偏离信号，软件功能单元从存储模块内获取与该偏离信号对应的导航导览信息。如游客没有按照预先设定的游览线路行走，偏离到线路外的节点上，导航导览机及时语音提醒“您已偏离游线，请返回”；若游客按照提示返回到原定游线上，继续原来的导航导览过程；若游客继续在其他游线上行走2个节点以上，将自动切换到新的游线上继续导航，并语音提示“将按照新的游线继续为您导航”。
进一步地，如果UWB定位模块没有接收到信号，软件功能单元则继续等待，处于响应中断状态。
可以理解的是，本申请阐述了一种使用上述方法的电子设备，如图5所示，该电子设备可以包括：定位器、处理器、存储器和播放器，其中，定位器、处理器，存储器和存储器通过软件程序完成相互间的运作。处理器可以调用存储器中的逻辑指令来完成导航导览方法，该方法包括：确定若干固定定位基站位置信息，若干固定定位基站向待定位模块发射信号；基于TDOA反向算法计算待定位模块节点和若干固定定位基站位置信息之间的到达时间差信息，得到待定位模块节点位置信息；基于导航导览数据库的映射关系，读取与待定位模块节点位置信息相对应的导航导览信息并通过语音播放出来。此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROMRead-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的导航导览方法，该方法包括：确定若干固定定位基站位置信息，若干固定定位基站向待定位模块发射信号；基于TDOA反向算法计算待定位模块节点和若干固定定位基站位置信息之间的到达时间差信息，得到待定位模块节点位置信息；基于导航导览数据库的映射关系，读取与待定位模块节点位置信息相对应得导航导览信息并通过语音播放出来。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的导航导览方法，该方法包括：确定若干固定定位基站位置信息，若干固定定位基站向待定位模块发射信号；基于TDOA反向算法计算待定位模块节点和若干固定定位基站位置信息之间的到达时间差信息，得到待定位模块节点位置信息；基于导航导览数据库的映射关系，读取与待定位模块节点位置信息相对应得导航导览信息并通过语音播放出来。
可以理解的是，如图5所示，本发明中采用上述离线导航导览方法的导航导览机在硬件设计上可选择：内部控制为USB插孔向CPU写入线下制作好的导航导览数据库，电源供电蓄电装置为CPU提供电能，定位装置定位游客所在位置，传输数据给CPU，CPU控制运行软件输出相应的导航导览数据库中的内容。在使用过程中，服务台或者导游提前为导航导览机充好电，游客拿上导览机之后先了解导航导览机中预设的游览线，为自己选择合适的游览路线，在游览过程中用挂脖带将导航导览机挂在脖子上，避免了用手携带将导览机摔坏，不仅为游客提供方便，而且可以保护导览机；游客尽量使用自己的耳机，避免了耳机针对不同游客使用，集聚细菌，给游客身体造成危害，同时，使用耳机还可避免干扰其他人；加入不同语言模式；通过音量加键和音量减键调节音量的大小，满足不同游客需要，在游览过程中，观赏点之间有一定的距离，这是播放导航语音，到达景点再开始播放导览语音，游客在旅游过程中有什么疑问或者危险时可以按下求助键，也避免了游客出现危险不能及时救援。
综上所述，本申请的有益效果如下：
1.导航的路径和景点的导览首先在线下预先制作，导入导航导览设备的存储装置，无需配置高性能处理器来计算导航路径；导航导览信息通过语音输出，导航导览设备无需使用大容量存储器和高分辨率显示屏幕来存储和显示地图集路径信息，因此，本方法可显著降低导航导览产品的成本。
2.本发明采用UWB(Ultra Wide Band超宽带)定位技术，实现精准定位。UWB是应用于无线通信领域的一种低功耗的无线电技术，采用纳秒级或亚纳秒级的脉冲实现无线通信。UWB定位采用TDOA(Time Difference of Arrival信号到达时间差值)法，即：信号到达时间差测距，通过测量两个不同基站接收信号的时间差值，乘以信号的传播速度，得出定位模块到基站的距离差，求解距离差方程组得出定位模块的位置坐标。UWB定位技术具有定位精度高(定位精度为0.1—0.3米)，抗多径能力强，低功耗，低成本等特点，解决了蓝牙定位精度低、抗多径能力弱的缺点，适合室内导航导览要求。
3.在没有GPS信号的室内场所，如山洞内、建筑物内，需要为游客提供导航和导览服务，市面上没有合适的设备或系统。本案提供的专用的导航导览方法及设备，填补这个应用领域的空白。
4.本发明采用UWB—TDOA反向定位技术，能够实现导航导览设备的自主定位，无需后台定位系统支撑，可以实现自主导航导览，节省了网络系统和后台系统。
5.软件开发工作量小，无需建立精确的矢量地图，省却网络系统，因此投资成本较低，具有推广应用前景。
6.本发明采用路线预设、自主定位的方法，导航算法简单，软件体量小，性能要求低，可以将导航导览软件和数据库安装于一台导航导览设备内实现单机导航导览，对于没有网络信号或者带宽较小的室内场所非常合适。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种离线式导航导览方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1、设置位于室内独立空间的若干固定的UWB定位基站，基于当前室内空间的室内地图确定每个UWB定位基站的位置坐标；
S2、若干UWB定位基站向室内移动的UWB定位模块发送信号，UWB定位模块接收所述信号，处理模块基于TDOA反向算法计算UWB定位模块位于当前室内空间的室内地图上的位置坐标；
S3、基于当前室内空间的手绘布局图，以节点信息、路线为基础配置相应的导航、导览语音文件，形成导航导览数据库；
S4、根据逻辑指令读取与步骤S2中计算所得的位置坐标对应的导航导览数据库的内容并将其播放，实现实时导航导览。
2.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，步骤S1中进一步包括为若干UWB定位基站设置有提供时钟驱动的单一时钟源，所述单一时钟源在控制端作用下使得若干UWB定位基站实现时钟同步。
3.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，在步骤S1中，设置UWB定位基站的位置坐标BSi，采用3个位于室内不同高度的UWB定位基站，测量其基于当前室内空间的室内地图的位置坐标分别为BS1(x1,y1),BS2(x2,y2),BS3(x3,y3)。
4.根据权利要求3所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤S2中的基于TDOA反向算法，包括计算所述UWB定位模块和3个所述UWB定位基站位置之间信号的到达时间差信息，得到所述UWB定位模块的位置信息，具体包括：
根据以下公式计算UWB定位模块的位置坐标P(x,y)：
其中，UWB定位基站发射信号的传播速度为C，位置坐标为BS1(x1,y1)的UWB定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t1,位置坐标为BS2(x2,y2)的UWB定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t2,位置坐标BS3(x3,y3)的UWB定位基站的发射信号到达导航导览机的时间为t3。
5.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤S3中还包括导航导览数据库的制作步骤：
S31.手工绘制当前室内空间的布局图：根据室内的结构，手工绘制整个目标区域的各平面布局图，在平面布局图上划分不同游览线路，在各条游览线上标注沿线的信息点和区域；
S32.在标注信息点和区域的基础上，进行离散化处理，将各平面布局图以点、线、面为单位划分为若干个节点，为每个节点设置节点信息，建立每个节点的节点信息的映射关系，并存入节点数据表；
S33.以每条规划的游览路线为基础，将每条游览线上所有节点进行依次串联，形成由若干节点有序连接形成的游览路线，根据每条游览路线上节点的排列顺序制作相应的路线介绍语音文件，建立每一条游览线上的节点、节点排列顺序及路线介绍语音文件的映射关系，存入游览路线节点关系数据表；
S34:在规划好的游览路线、信息点、节点的基础上，为每个信息点制作导览词，转换为导览语音文件；为每条游览路线及路线上的节点制作导航词，转换为导航语音文件；建立游览线路上当前节点、下一节点、信息点、导览语音文件、导航语音文件以及辅助语音文件的映射关系，并存入游览路线的导航导览语音数据表；
S35:完成导航导览数据库：将节点数据表、游览路线节点关系数据表和游览路线的导航导览语音数据表形成级联数据表，级联数据表与各语音文件导入数据库形成导航导览数据库。
6.根据权利要求5所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤S32中节点的节点信息包括节点逻辑编号、节点坐标、节点楼层信息以及节点所处信息点，所述节点坐标基于当前室内空间的室内地图测量所得。
7.根据权利要求5所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述步骤S34中辅助语音文件时根据所述游览路线上的特殊情况制作的提醒语音文件。
8.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，步骤S4中的逻辑指令为软件功能单元，软件功能单元计算得到UWB定位模块的位置坐标后，在导航导览数据库的众多节点中寻找到位置坐标最为接近的节点，就将待定位的位置定位在该节点位置，节点位置确定后，软件功能单元从导航导览数据库内读取与该节点位置对应的导航导览语音信息并将其播放。
9.根据权利要求1所述的一种离线式导航导览方法，其特征在于，所述导航导览方法还包括步骤S5：当待定位位置信息判断为偏离与UWB定位模块位置坐标对应的导航导览数据库的内容时，语音提示原路返回或者自动选择新的游览路线，继续导航导览过程。
10.一种导航导览机，包括定位器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述导航导览方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311141960.5A CN117433524A (zh) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 一种离线式导航导览方法及应用该方法的导航导览机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311141960.5A CN117433524A (zh) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 一种离线式导航导览方法及应用该方法的导航导览机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117433524A true CN117433524A (zh) | 2024-01-23 |
Family
ID=89552326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311141960.5A Pending CN117433524A (zh) | 2023-09-06 | 2023-09-06 | 一种离线式导航导览方法及应用该方法的导航导览机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117433524A (zh) |
-
2023
- 2023-09-06 CN CN202311141960.5A patent/CN117433524A/zh active Pending
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