一种室内导航系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种室内导航系统及方法。其中，所述方法基于智能眼镜进行，包括S1、采用定位传感器单元获取用户的位置信息；S2、根据获取的用户位置信息对用户的出发位置和目的地位置在导航计算单元中进行设置；S3、根据用户的出发位置和目的地位置，结合室内地图，采用导航计算单元计算两位置间的导航路径；S4、采用数据处理单元通过几何投影的方法进行室内地图导航路径与现实场景的实时匹配性覆盖；S5、采用指示单元指示导航路径。本发明专利技术通过智能眼镜的引入，不光简化了整个导航系统结构，降低了成本，而且能将导航信息以更加直观人性化的方式呈献给使用者，整个系统的实用性更广，可移植性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种室内导航系统及方法
本专利技术涉及导航技术，尤其涉及一种室内导航系统及方法。
技术介绍
导航系统是本世纪发展蓬勃的领域。目前室外导航主要依靠卫星定位，在汽车导航、民用建设、军事应用上都获得极大的成功，但是室内的导航系统目前仍然发展不够成熟。室内导航也可以使用卫星导航，但是由于卫星信号在室内衰减较大，需要使用外在硬件网络进行信号补偿与校准，实用性较差，这也是室内定位技术需要其他技术手段来实现的原因。目前主要技术手段有通过传感器组进行惯性导航或结合无线信号进行实时定位导航，主要的实现客户端主要集中在智能手机、平板电脑等移动设备上，依托平面显示器进行相关的导航信息展示。智能眼镜有独立的操作系统，可以由用户安装软件、游戏等软件服务商提供的程序，可通过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的功能。智能眼镜在显示增强、用户交互的方面拥有独特的优势。在中国专利CN201310145478.9中，揭示了一种基于图像传感技术的室内导航系统及导航、搜索方法，其提到一种使用移动智能终端(选自智能手机、PDA、笔记本电脑、上网本、平板电脑、掌上电脑、智能掌上游戏机中的任意一种或任意多种)配合图像采集设备和网络化热点从而形成导航系统，该方案使用客户端与服务端的通信，由服务端计算并向客户端推送导航信息来达到导航的目的。在中国专利CN201210311102.6中，揭示了一种室内导航方法、系统及设备，其提到使用存储有室内电子地图的服务器和标志物以及智能终端的结合来进行导航，导航显示模块使用电子地图进行显示，或者用3D虚拟箭头结合真实场景给予用户提示。以上技术存在的主要缺陷在于缺乏一种导航系统结构更为简单、且导航交互界面更为人性化的方式进行导航，具体来说，具有如下缺陷：1、系统使用服务器-定位网络-客户端结构时，势必会造成系统的复杂性较高，尤其在多用户使用实时性导航时，服务器的性能要求较高，成本也较高；2、由于制作真实的3D电子地图比较繁琐，每一个室内结构都需要专业人员且工作量较大，在实际应用中大范围推广较为不便；3、服务器需要随时与客户端保持通信才能保障导航工作的稳定，需要导航系统一直处于工作状态，在不频繁启动的场合服务器的使用频率不高，可能会造成一定的设备浪费，性价比较差；4、由于传统智能设备显示功能的局限性，用户通常需要手持设备，通过现实环境与设备导航信息的对比才能确认导航的方向，不够人性化。这样，需要一种可以更加直观人性化的方式获得导航信息的导航系统或导航方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种室内导航系统及方法，在实时进行路径导航时，用户根据导航路径与现实场景的实时匹配性覆盖，可以实现室内导航。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种室内导航系统，其包括智能眼镜，所述智能眼镜包括定位传感器单元、存储单元、导航计算单元、数据处理单元、指示单元以及为以上各单元提供电力的电源单元；所述定位传感器单元，包括方向传感器和加速度传感器，用于获取用户的位置信息；所述存储单元，用于存储室内地图信息；所述导航计算单元，用于输入用户的位置信息和目的地位置信息，并根据存储单元的室内地图信息计算两位置之间的导航路径；所述数据处理单元，通过几何投影的方法进行所述导航路径与现实场景的实时匹配性覆盖；所述指示单元，用于指示导航路径。优选的，所述方向传感器包括水平方向传感器和竖直角度传感器，所述加速度传感器包括水平加速度传感器和竖直加速度传感器；其中，所述竖直加速度传感器用于测量用户眼镜的实时高度，所述竖直角度传感器用于获取用户眼镜的投射方向与水平地面的夹角，所述水平加速度传感器和水平方向传感器用于获取用户在室内地图上的位置信息。优选的，所述指示单元包括显示单元和/或语音单元，所述显示单元用于显示导航路径，所述语音单元用于对导航路径进行语音提示。优选的，还包括辅助定位点网络，用于收集用户的位置信息，包括定位信号发射器和独立电源。为了达到上述目的，本专利技术还提供了一种室内导航方法，基于智能眼镜进行，包括如下步骤：S1、采用定位传感器单元获取用户的位置信息；S2、根据获取的用户位置信息对用户的出发位置和目的地位置在导航计算单元中进行设置；S3、根据用户的出发位置和目的地位置，结合室内地图，采用导航计算单元计算两位置间的导航路径；S4、采用数据处理单元通过几何投影的方法进行室内地图导航路径与现实场景的实时匹配性覆盖；S5、采用指示单元指示导航路径。优选的，还包括步骤S0：对室内地图进行更新，并存储在存储单元内。优选的，在步骤S4中，通过模拟人眼在现实场景中的视角位置，利用定位传感器单元的数据来进行室内地图的相对位置仿真，在采用几何定位旋转后进行视口投影以实现室内地图与用户眼中现实场景的重合，并采用配准算法自动进行微调。优选的，还包括步骤S6：在用户的移动过程中，根据定位传感器单元实时计算用户相对于出发位置的方向和位移，对用户位置进行实时追踪导航。优选的，所述方向传感器包括水平方向传感器和竖直角度传感器，所述加速度传感器包括水平加速度传感器和竖直加速度传感器；其中，所述竖直加速度传感器用于测量用户眼镜的实时高度，所述竖直角度传感器用于获取用户眼镜的投射方向与水平地面的夹角，所述水平加速度传感器和水平方向传感器用于获取用户在室内地图上的位置信息。优选的，所述指示单元包括显示单元和/或语音单元，所述显示单元用于显示导航路径，所述语音单元用于对导航路径进行语音提示。本专利技术提供一种室内导航系统及方法，根据以上室内导航系统或方法，在实时进行路径导航时，用户根据导航路径与现实场景的实时匹配性覆盖，可以实现室内导航。本专利技术通过智能眼镜的引入，不光简化了整个导航系统结构，降低了成本，而且能将导航信息以更加直观人性化的方式呈献给使用者，整个系统的实用性更广，可移植性更强。附图说明图1为本专利技术室内导航系统的系统示意图；图2为图1中定位传感器单元的系统示意图；图3为本专利技术室内导航方法的流程图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来对本专利技术作进一步详细说明。请参考图1，本专利技术涉及一种室内导航系统100，包括智能眼镜20，所述智能眼镜20包括定位传感器单元21、存储单元22、导航计算单元23、数据处理单元24、指示单元25以及为以上各单元提供电力的电源单元26。所述智能眼镜20为一种可透视型智能眼镜，当用户戴上这种智能眼镜20后，周围可见光能够透过智能眼镜20的镜片，用户的双眼能够正常看到四周的环境。同时，智能眼镜20能够将一些图像信息叠加在人的真实视野上。请结合参考图2，所述定位传感器单元21，包括方向传感器211和加速度传感器212，用于获取用户的位置信息。所述方向传感器211包括水平方向传感器2111和竖直角度传感器2112，所述加速度传感器212包括水平加速度传感器2121和竖直加速度传感器2122。其中，所述竖直加速度传感器2122用于测量用户眼镜的实时高度，所述竖直角度传感器2112用于获取用户眼镜的投射方向与水平地面的夹角，所述水平加速度传感器2121和水平方向传感器2111用于获取用户在室内地图上的位置信息。除此之外，定位传感器单元21还可以是加速度传感器和陀螺仪的组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内导航系统，其特征在于，包括智能眼镜，所述智能眼镜包括定位传感器单元、存储单元、导航计算单元、数据处理单元、指示单元以及为以上各单元提供电力的电源单元；所述定位传感器单元，包括方向传感器和加速度传感器，用于获取用户的位置信息；所述存储单元，用于存储室内地图信息；所述导航计算单元，用于输入用户的位置信息和目的地位置信息，并根据存储单元的室内地图信息计算两位置之间的导航路径；所述数据处理单元，通过几何投影的方法进行所述导航路径与现实场景的实时匹配性覆盖；所述指示单元，用于指示导航路径。

【技术特征摘要】
1.一种室内导航系统，其特征在于，包括智能眼镜，所述智能眼镜包括定位传感器单元、存储单元、导航计算单元、数据处理单元、指示单元以及为以上各单元提供电力的电源单元；所述定位传感器单元，包括方向传感器和加速度传感器，用于获取用户的位置信息；所述存储单元，用于存储室内地图信息；所述导航计算单元，用于输入用户的位置信息和目的地位置信息，并根据存储单元的室内地图信息计算两位置之间的导航路径；所述数据处理单元，通过几何投影的方法进行所述导航路径与现实场景的实时匹配性覆盖；所述指示单元，用于指示导航路径；所述室内导航系统还包括辅助定位点网络，用于收集用户的位置信息，包括定位信号发射器和独立电源；其中：所述数据处理单元通过模拟人眼在现实场景中的视角位置，利用定位传感器单元获取的用户的位置信息进行室内地图的相对位置仿真，在采用几何定位旋转后进行视口投影以实现室内地图与用户眼中现实场景的重合，并采用配准算法自动进行微调。2.根据权利要求1所述的室内导航系统，其特征在于：所述方向传感器包括水平方向传感器和竖直角度传感器，所述加速度传感器包括水平加速度传感器和竖直加速度传感器；其中，所述竖直加速度传感器用于测量用户眼镜的实时高度，所述竖直角度传感器用于获取用户眼镜的投射方向与水平地面的夹角，所述水平加速度传感器和水平方向传感器用于获取用户在室内地图上的位置信息。3.根据权利要求1所述的室内导航系统，其特征在于：所述指示单元包括显示单元和/或语音单元，所述显示单元用于显示导航路径，所述语音单元用于对导航路径进行语音提示。4.一种室内导航方法，其特征在于，基于智能眼镜进行，包括如下步骤：S1、采用定位传感器单元获取用户的位置信息，所述定位传感器单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建军，樊建平，朱青松，岳冰心，谢耀钦，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：