專利名稱：采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)和相應方法
采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)和相應方法
技術領域：
本發(fā)明涉及導航技術，特別是涉及一種采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)和相
應方法。背景技術：
目前一般的導航系統(tǒng)或設備，大多采用GPS全球定位系統(tǒng)來取得當前位置，根據 當前位置來計算引導行走的路徑，但是由于GPS全球定位系統(tǒng)的衛(wèi)星定位信號非常微弱， 很容易受到環(huán)境的影響而無法進行定位。例如在惡劣天氣下、建筑物內等，就無法接收到足 夠強度的GPS衛(wèi)星定位信號，甚至在一些有蓋的戶外設施例如有蓋巴士站、有蓋行人天橋 等等，這些設施的上蓋同樣會影響接收GPS衛(wèi)星定位信號而無法進行定位，使GPS全球定位 系統(tǒng)一般只能應用于戶外露天無遮擋范圍，不適合一些供行人使用的導航應用。此外，目前 一般城市的道路網絡，除了包括供汽車行駛的道路外，還包括大量供行人行走的通道，包括 行人天橋、行人隧道，而部分人流繁忙地區(qū)，更會將行人行走的道路/通道等設置上蓋，使 行人免受日曬雨淋的影響，但是這些設施的上蓋會影響接收GPS衛(wèi)星定位信號而無法進行 定位，影響了目前一般供行人使用的導航系統(tǒng)的效果。如何改善目前的導航技術，使其可 使用范圍從戶外露天，擴展至包括這些行人隧道、有上蓋的行人通道、有上蓋的行人天橋等 等，使行人也可使用導航系統(tǒng)進行定位指路，是一個有待解決的問題。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的，在于提供一種采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)和相應方法， 以實現供行人使用的導航指路的應用。本發(fā)明的目的是這樣實現的，采用這樣一種采用電子指南針的行人導航指路系 統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括有設置于各路口位置的信息發(fā)送裝置(1)、各使用者的手 持終端(2)、導航指路服務器(3)，其中，導航指路服務器(3)與各信息發(fā)送裝置(1)通過有 線或無線網絡相電訊連接，并通過各信息發(fā)送裝置⑴或通訊網絡與各手持終端⑵相數 據通訊，以及，所述的信息發(fā)送裝置(1)設有無線信號通訊裝置，并儲存有定位信息，信息 發(fā)送裝置(1)通過無線信號通訊裝置向附近的手持終端(2)發(fā)送該定位信息，所述的定位 信息包含有該信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值；所述的手持終 端(2)設有無線信號通訊裝置和電子指南針元件及提示裝置，手持終端(2)通過無線信號 通訊裝置接收附近的各信息發(fā)送裝置(1)所發(fā)出的定位信息，根據所接收到的各定位信息 及該定位信息的信號強度計算出手持終端(2)當前所處位置，然后將當前所處位置及目的 地位置傳送到導航指路服務器(3)，由導航指路服務器(3)計算并返回導航指路信息，手持 終端(2)根據導航指路信息結合電子指南針元件的方向信號及手持終端(2)當前所處位 置，計算出當前行走方向信息，然后通過提示裝置向使用者發(fā)出該行走方向信息，引導使用 者逐步走向目的地；所述的導航指路服務器(3)儲存有各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位 置的經度和緯度的坐標數值，主要用于計算導航指路信息，導航指路服務器(3)根據手持終端(2)所處位置及目的地位置及各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐 標數值，計算出從該手持終端(2)所處位置前往目的地所順序途經的各信息發(fā)送裝置(1) 的導航指路信息。為實現本發(fā)明的目的，還采用這樣一種采用電子指南針的行人導航指路方法，其 特征在于，所述的方法包括設置于各路口位置的信息發(fā)送裝置(1)通過無線信號通訊裝置向附近的手持終 端(2)發(fā)送包含有該信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值的定位信 息；手持終端(2)通過無線信號通訊裝置接收附近的各信息發(fā)送裝置(1)所發(fā)出的定 位信息，根據所接收到的各定位信息及該定位信息的信號強度計算出手持終端(2)當前所 處位置，然后將當前所處位置及目的地位置傳送到導航指路服務器(3)；導航指路服務器(3)儲存有各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的 坐標數值，導航指路服務器(3)根據手持終端(2)所處位置及目的地位置及各信息發(fā)送裝 置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值，計算出從該手持終端(2)所處位置前往 目的地所順序途經的各信息發(fā)送裝置(1)的導航指路信息，然后將該導航指路信息傳送給 手持終端⑵；手持終端(2)根據該導航指路信息結合內置的電子指南針元件的方向信號及手 持終端(2)當前所處位置，計算出當前行走方向信息，然后通過提示裝置向使用者發(fā)出該 行走方向信息，引導使用者逐步走向目的地。在設置方面，在各路口位置分別設置一信息發(fā)送裝置(1)，每一信息發(fā)送裝置(1) 儲存包含有該信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值的定位信息，同 時導航指路服務器(3)保存有各信息發(fā)送裝置(1)的定位信息，即導航指路服務器(3)保 存有各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值，導航指路服務器(3) 通過有線或無線網絡與各信息發(fā)送裝置(1)相電訊連接。各信息發(fā)送裝置(1)和導航指 路服務器(3)組成一個覆蓋各路口位置的導航指路網絡，在這導航指路網絡里，信息發(fā)送 裝置(1)作為網絡中的一個具有固定地理位置的節(jié)點，手持終端(2)根據附近不同節(jié)點所 發(fā)出的定位信息內容中經緯度數值和該定位信息的信號強度，就可計算出手持終端(2)當 前所處的位置。導航指路服務器(3)除了保存有各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經 度和緯度的坐標數值外，還保存有這導航指路網絡范圍內各道路、通道等的地圖信息，并設 有導航指路運算程序軟件，可根據出發(fā)地位置即手持終端(2)當前所處的位置和目的地位 置，結合地圖信息和各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置，計算出導航指路信息，導航指路 信息包括從出發(fā)地到達目的地沿途順序經過的各 路口位置，手持終端(2)根據導航指路信 息和當前所處位置，結合內置的電子指南針元件的方向信號，就可于使用者到達各路口位 置時，計算出行走方向信息，提示使用者該朝向那一方向繼續(xù)行走，例如繼續(xù)前行、轉向左 方、轉向右方、轉向左前方、轉向右前方等等，又例如向前直行、向左轉N度、向右轉N度等 等，幫助使用者選擇正確的路徑，引導使用者逐步走向目的地。在本發(fā)明中，所述的路口位 置是指道路、通道等的交叉/交接地點，在這些地點上，行人需要選擇下一步該向哪一個路 口繼續(xù)行走，通過本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，就可以幫助行人在路口位置，選擇正確的方向和路 徑繼續(xù)行走，直至到達目的地。
這樣就實現了本發(fā)明的目的。 本發(fā)明的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)和相應方法，導航指路的焦點都集 中在路口位置，也就是在使用者需要對行程路徑作出抉擇時，提示使用者該如何走，而且手 持終端(2)內置了電子指南針元件，可以準確指示使用者在路口位置該朝向那一方向繼續(xù) 行走，使用者無需看地圖，只要跟著行走方向信息的帶領就可以走到目的地。

圖1是本發(fā)明的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)的結構示意說明圖；圖2是本發(fā)明的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)的各信息發(fā)送裝置(1)設置 在路口位置的示意說明圖。圖中，相同的數字代表相同的系統(tǒng)、裝置、部件器件。附圖是示意性的，用以說明本 發(fā)明的系統(tǒng)的構成和主要特征。
具體實施方式下面結合附圖，對本發(fā)明的方法作進一步詳細說明。參閱圖1，圖1是本發(fā)明的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)的結構示意說明 圖，圖1中示出的系統(tǒng)包括有設置于各路口位置的信息發(fā)送裝置(1)、各使用者的手持終端
(2)、導航指路服務器(3)，其中，導航指路服務器(3)與各信息發(fā)送裝置(1)通過有線或無 線網絡相電訊連接，并通過各信息發(fā)送裝置(1)或通訊網絡與各手持終端(2)相數據通訊， 在本發(fā)明中，手持終端(2)與導航指路服務器(3)之間的通訊，可以由信息發(fā)送裝置(1)扮 演通訊的中間人角色，通過信息發(fā)送裝置(1)轉發(fā)來實現手持終端(2)與導航指路服務器
(3)之間的通訊。也可以采用手持終端(2)直接通過通訊網絡與導航指路服務器(3)相通 訊，而通訊網絡可以是一些現有的無線通訊網絡，例如移動電話網絡、WiFi網絡、WiMax網 絡等等，都可很好地實現手持終端(2)與導航指路服務器(3)之間的通訊。繼續(xù)參閱圖1，圖中示出的信息發(fā)送裝置(1)設有無線信號通訊裝置，并儲存有定 位信息，信息發(fā)送裝置(1)通過無線信號通訊裝置向附近的手持終端(2)發(fā)送該定位信息， 所述的定位信息包含有該信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值。繼 續(xù)參閱圖1，圖中示出的手持終端(2)設有無線信號通訊裝置和電子指南針元件及提示裝 置，手持終端(2)通過無線信號通訊裝置接收附近的各信息發(fā)送裝置(1)所發(fā)出的定位信 息，根據所接收到的各定位信息及該定位信息的信號強度計算出手持終端(2)當前所處位 置，然后將當前所處位置及目的地位置傳送到導航指路服務器(3)，由導航指路服務器(3) 計算并返回導航指路信息，手持終端(2)根據導航指路信息結合電子指南針元件的方向信 號及手持終端(2)當前所處位置，計算出當前行走方向信息，然后通過提示裝置向使用者 發(fā)出該行走方向信息，引導使用者逐步走向目的地。繼續(xù)參閱圖1，圖中示出的導航指路服 務器(3)儲存有各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值，主要用于 計算導航指路信息，導航指路服務器(3)根據手持終端(2)所處位置及目的地位置及各信 息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值，計算出從該手持終端(2)所處 位置前往目的地所順序途經的各信息發(fā)送裝置(1)的導航指路信息。參閱圖2，圖2是本發(fā)明的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)的各信息發(fā)送裝置(1)設置在路口位置的示意說明圖，如圖2所示，在各路口位置地點分別設有信息發(fā)送 裝置(1)，各信息發(fā)送裝置(1)可以采用隨機方式發(fā)送定位信息來避免發(fā)生無線電信號互 相干擾，即信息發(fā)送裝置(1)每相隔一隨機時間通過無線信號通訊裝置向附近的手持終端 (2)發(fā)送定位信息一次，所述的隨機時間的范圍從0. 1秒至4秒。這樣即使兩個相鄰近的信 息發(fā)送裝置(1)同時發(fā)出定位信息而發(fā)生信號互相干擾，但通過隨機發(fā)送機制，該兩個信 息發(fā)送裝置(1)下次發(fā)出定位信息時，只有很少機會出現再次同時發(fā)出定位信息，而出現 連續(xù)多次同時發(fā)出定位信息的機會也微乎其微，只要手持終端(2)在信息發(fā)送裝置(1)附 近逗留多一會，就一定可以接收到附近信息發(fā)送裝置(1)的定位信息。此外，在本發(fā)明中， 信息發(fā)送裝置(1)的無線信號通訊裝置和手持終端(2)的無線信號通訊裝置，可以采用一 些現有技術的無線通訊裝置，例如無線信號通訊裝置是采用符合ZigBee規(guī)格的裝置或符 合藍芽規(guī)格的裝置或符合WiFi規(guī)格的裝置或符合WiMax規(guī)格的裝置等，也可以采用其他標 準或規(guī)格的無線通訊裝置，只要能將定位信息從信息發(fā)送裝置(1)發(fā)送給附近的手持終端 (2)，都可很好地實現本發(fā)明的目的。繼續(xù)參閱圖1和圖2，圖中示出的采用電子指南針的行人 導航指路系統(tǒng)所采用的 行人導航指路方法包括如下步驟設置于各路口位置的信息發(fā)送裝置(1)通過無線信號通訊裝置向附近的手持終 端(2)發(fā)送包含有該信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值的定位信 息；手持終端(2)通過無線信號通訊裝置接收附近的各信息發(fā)送裝置(1)所發(fā)出的定 位信息，根據所接收到的各定位信息及該定位信息的信號強度計算出手持終端(2)當前所 處位置，然后將當前所處位置及目的地位置傳送到導航指路服務器(3)；導航指路服務器(3)儲存有各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的 坐標數值，導航指路服務器(3)根據手持終端(2)所處位置及目的地位置及各信息發(fā)送裝 置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值，計算出從該手持終端(2)所處位置前往 目的地所順序途經的各信息發(fā)送裝置(1)的導航指路信息，然后將該導航指路信息傳送給 手持終端⑵；手持終端(2)根據該導航指路信息結合內置的電子指南針元件的方向信號及手 持終端(2)當前所處位置，計算出當前行走方向信息，然后通過提示裝置向使用者發(fā)出該 行走方向信息，引導使用者逐步走向目的地。在本說明書中，所述的行走方向信息包括聲音信息和/或圖象信息和/或震動信 息和/或指示燈號。例如手持終端(2)通過電腦語音發(fā)聲告訴使用者在路口位置該朝向那 一方向繼續(xù)行走，使用者只要帶著手持終端(2)，就可以邊行走邊聽這聲音信息，按聲音信 息的引領到達目的地。此外，在本說明書中所述的定位信息還可以包括發(fā)出該定位信息的 信息發(fā)送裝置⑴所處位置的地點名稱和/或附近的地點名稱。這樣，手持終端⑵接收 至IJ定位信息時，就可以知道所處位置附近的地點名稱，可幫助使用者了解身處的位置。發(fā)明的更進一步改進，是在所述的定位信息中加入廣告內容，例如加入一些有關 該信息發(fā)送裝置(1)附近的商戶的廣告內容加入到定位信息中，附近的手持終端(2)接收 到這些定位信息，就可以將廣告內容顯示給使用者看。例如將一些酒樓餐廳的廣告內容加 入到定位信息中，本可以幫助酒樓餐廳招徠客人。此外，更可以通過導航指路服務器(3)隨時更新各信息發(fā)送裝置(1)的定位信息，將新加入廣告內容的定位信息傳送到信息發(fā)送裝 置(1)中替換舊的定位信息，這導航指路系統(tǒng)的營運者就可以從廣告中獲得廣告費收益。 通過在定位信息中加入廣告內容，商店就會愿意將信息發(fā)送裝置(1)設置在他的商店中， 使街道沿途的商店地點都可成為信息發(fā)送裝置(1)的設置點，而設置了信息發(fā)送裝置(1) 的商店，更可與附近也設置了信息發(fā)送裝置(1)的商店合作，互相將對方的廣告內容加入 自己商店的信息發(fā)送裝置(1)中，或者通過導航指路服務器(3)統(tǒng)一管理各信息發(fā)送裝置 (1)的廣告內容，然后向廣告主收取廣告費用。
在本發(fā)明中，所述的手持終端(2)是指可提供導航指路用途的電子設備，手持終 端(2)上除了設有無線信號通訊裝置和電子指南針元件和發(fā)聲元件、屏幕、指示燈等提示 裝置外，還設有控制器和記憶體及相應的導航指路軟件程序。手持終端(2)中的這些部件 都是現有電子技術中的公知技術，其中部分的主要部件是一般手機或PDA所具備的，例如 控制器、記憶體、發(fā)聲元件、屏幕、指示燈等，這樣只要在手機或PDA中加入無線信號通訊裝 置和電子指南針元件，并加入相應的導航指路軟件程序，這手機或PDA就可成為本發(fā)明中 的手持終端(2)，即手持終端(2)是設有所述的無線信號通訊裝置和所述的電子指南針元 件的手機或PDA。本發(fā)明的更進一步改進，可將導航指路的可使用范圍擴展到室內，只要將信息發(fā) 送裝置(1)設置于各商場、商業(yè)中心等大樓室內地方，每一樓層的各通道路口位置設置一 信息發(fā)送裝置(1)，同時在各信息發(fā)送裝置(1)的定位信息中加入樓層信息，例如地方的樓 層信息是“0”、5樓的樓層信息是“5”等，手持終端⑵接收到這些定位信息，就可知道當前 處于那一樓層。特別適合于一些百貨公司、大型商場等，可方便客人尋找出售所需貨品的地 方。此外，由于在定位信息中增加了樓層信息，使本發(fā)明可以應用于在百貨公司、大型商場 等地方尋人，兩位客人的其中一位只要通過手機告訴對方自己身處的位置，對方就以這位 置作為目的地，通過導航指路服務器(3)計算出導航指路信息，然后由手持終端(2)根據導 航指路信息結合內置的電子指南針及當前所處位置，計算出行走方向信息，客人依行走方 向信息的帶領下，就可走到對方所處的位置。以上已經詳細說明本發(fā)明的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)和相應方法，雖 然本發(fā)明以上述的實施例加以說明，但是本發(fā)明并不僅限于此，在不離開本發(fā)明的精神和 所附權利要求書的范圍的情況下，可以作多種改變和變化。本發(fā)明的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)和相應方法，除了可用于導航指路 夕卜，還可向使用者提供廣告內容信息，它的實施，會帶來良好的社會效益和經濟效益。
權利要求
一種采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括有設置于各路口位置的信息發(fā)送裝置(1)、各使用者的手持終端(2)、導航指路服務器(3)，其中，導航指路服務器(3)與各信息發(fā)送裝置(1)通過有線或無線網絡相電訊連接，并通過各信息發(fā)送裝置(1)或通訊網絡與各手持終端(2)相數據通訊，以及，所述的信息發(fā)送裝置(1)設有無線信號通訊裝置，并儲存有定位信息，信息發(fā)送裝置(1)通過無線信號通訊裝置向附近的手持終端(2)發(fā)送該定位信息，所述的定位信息包含有該信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值；所述的手持終端(2)設有無線信號通訊裝置和電子指南針元件及提示裝置，手持終端(2)通過無線信號通訊裝置接收附近的各信息發(fā)送裝置(1)所發(fā)出的定位信息，根據所接收到的各定位信息及該定位信息的信號強度計算出手持終端(2)當前所處位置，然后將當前所處位置及目的地位置傳送到導航指路服務器(3)，由導航指路服務器(3)計算并返回導航指路信息，手持終端(2)根據導航指路信息結合電子指南針元件的方向信號及手持終端(2)當前所處位置，計算出當前行走方向信息，然后通過提示裝置向使用者發(fā)出該行走方向信息，引導使用者逐步走向目的地；所述的導航指路服務器(3)儲存有各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值，主要用于計算導航指路信息，導航指路服務器(3)根據手持終端(2)所處位置及目的地位置及各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值，計算出從該手持終端(2)所處位置前往目的地所順序途經的各信息發(fā)送裝置(1)的導航指路信息。
2.如權利要求1所述的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)，其特征在于，所述的定 位信息還包括發(fā)出該定位信息的信息發(fā)送裝置(1)所處位置的地點名稱和/或附近的地點 名稱。
3.如權利要求1所述的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)，其特征在于，所述的定 位信息還包括有廣告內容。
4.如權利要求1所述的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)，其特征在于，所述的信 息發(fā)送裝置(1)每相隔一隨機時間通過無線信號通訊裝置向附近的手持終端(2)發(fā)送定位 信息一次，所述的隨機時間的范圍從0. 1秒至4秒。
5.如權利要求1所述的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)，其特征在于，所述的手 持終端(2)是設有所述的無線信號通訊裝置和所述的電子指南針元件的手機或PDA。
6.如權利要求1或4或5所述的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)，其特征在于，所 述的無線信號通訊裝置是采用符合ZigBee規(guī)格的裝置或符合藍芽規(guī)格的裝置或符合WiFi 規(guī)格的裝置或符合WiMax規(guī)格的裝置。
7.如權利要求1所述的采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)，其特征在于，所述的行 走方向信息包括聲音信息和/或圖象信息和/或震動信息和/或指示燈號。
8.一種采用電子指南針的行人導航指路方法，其特征在于，所述的方法包括 設置于各路口位置的信息發(fā)送裝置(1)通過無線信號通訊裝置向附近的手持終端(2)發(fā)送包含有該信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值的定位信息；手持終端(2)通過無線信號通訊裝置接收附近的各信息發(fā)送裝置(1)所發(fā)出的定位信 息，根據所接收到的各定位信息及該定位信息的信號強度計算出手持終端(2)當前所處位置，然后將當前所處位置及目的地位置傳送到導航指路服務器(3)；導航指路服務器(3)儲存有各信息發(fā)送裝置(1)所處的地理位置的經度和緯度的坐標 數值，導航指路服務器(3)根據手持終端(2)所處位置及目的地位置及各信息發(fā)送裝置(1) 所處的地理位置的經度和緯度的坐標數值，計算出從該手持終端(2)所處位置前往目的地 所順序途經的各信息發(fā)送裝置(1)的導航指路信息，然后將該導航指路信息傳送給手持終 端⑵；手持終端(2)根據該導航指路信息結合內置的電子指 南針元件的方向信號及手持終 端(2)當前所處位置，計算出當前行走方向信息，然后通過提示裝置向使用者發(fā)出該行走 方向信息，引導使用者逐步走向目的地。
全文摘要
一種采用電子指南針的行人導航指路系統(tǒng)和相應方法，包括各路口位置的信息發(fā)送裝置(1)、設有電子指南針的手持終端(2)、導航指路服務器(3)，其中，各信息發(fā)送裝置(1)通過無線信號通訊裝置向附近發(fā)送包含所處位置的經緯度坐標數值的定位信息，手持終端(2)根據所接收到的各定位信息的內容及信號強度計算出手持終端(2)所處位置，導航指路服務器(3)根據手持終端(2)所處位置及目的地，計算出從該手持終端(2)所處位置前往目的地所順序途經的各信息發(fā)送裝置(1)的導航指路信息，手持終端(2)根據該導航指路信息結合內置電子指南針及當前位置，計算出行走方向信息提示使用者，引導使用者逐步走向目的地。
文檔編號G01C21/34GK101988835SQ20091010912
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權日2009年7月30日
發(fā)明者黃金富 申請人:黃金富