一种基于门牌的导航系统及导航方法与流程

本发明涉及导航技术领域，尤其涉及一种基于门牌的导航系统及导航方法。

背景技术：

目前的导航方式，要去到一个陌生城市的陌生门牌地址时，一般通过GPS导航器(智能手机或专用导航仪)设定目的地门牌地址，然后根据导航器的提示，找到目的地。在接近目的地门牌地址时，由于GPS固有的定位误差较大的原因，不能精确定位导航器与目的地门牌之间的位置关系，用户往往需要在目的地门牌附近寻找很久才能找到目的地门牌，而有些门牌本身做得较小，安装位置可能也比较隐蔽，用户寻找需要花费更多的时间。特别是在高楼林立、建筑物密集区域，GPS受建筑物遮挡，定位精度降低，导航误差更大，用户寻找目的地门牌需要花费更多的时间。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有导航系统导航具体目的地门牌地址时，导航精度较低的技术问题，提供了一种基于门牌的导航系统及导航方法，其对于目的地门牌地址能够进行精确的导航，减少了用户寻找门牌花费的时间。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明的一种基于门牌的导航系统，包括导航终端、管理终端和设置在建筑物上的定位门牌，所述导航终端包括控制器、GPS模块、触摸屏和第一无线通信模块，所述控制器分别与GPS模块、触摸屏和第一无线通信模块电连接；所述定位门牌包括门牌本体，所述门牌本体上设有微处理器、电源模块和第二无线通信模块，所述微处理器分别与电源模块和第二无线通信模块电连接，所述第二无线通信模块通过无线网络与管理终端无线连接。

在本技术方案中，门牌本体上写有门牌地址。用户在导航终端的触摸屏上输入目的地的门牌地址，导航终端先根据GPS模块获取的自身地理位置进行导航。

当导航终端的地理位置与目的地的门牌地址的地理位置之间的距离小于设定值K时，导航终端向外周期性地发出定位请求，定位请求包括自身的身份标识，定位门牌接收到导航终端发出的定位请求后将定位请求及其信号强度值发送到管理终端。当管理终端接收到至少三个不在同一直线上的定位门牌发送的同一导航终端同一时间发出的定位请求时，管理终端选择发送的定位请求信号强度值最强的三个不在同一直线上的定位门牌，根据这三个定位门牌的地理位置及这三个定位门牌收到的定位请求的信号强度值计算出导航终端的地理位置，并将计算出的导航终端地理位置通过定位门牌发送到导航终端。导航终端每次发出定位请求后，如果在设定的时间内接收到定位门牌发送的导航终端地理位置，则根据接收到的导航终端地理位置进行导航，如果在设定的时间内没有接收到定位门牌发送的导航终端地理位置则根据GPS模块获取的自身地理位置进行导航。

在接近目的地门牌地址时，通过定位门牌对导航终端进行定位，定位精度更高，受建筑物干扰较小，提高了导航精度。

作为优选，所述导航终端还包括语音输出模块，所述语音输出模块与控制器电连接。当导航终端距离目的地的门牌地址很近时，语音输出模块输出语音提醒，提醒用户到达目的地的门牌地址。

作为优选，所述导航终端还包括电源按键，所述电源按键与控制器电连接。

作为优选，所述门牌本体上还设有若干个LED指示灯，所述LED指示灯与微处理器电连接。若干个LED指示灯围成环形，当导航终端距离目的地的门牌地址很近时，目的地的门牌地址对应的定位门牌上的LED指示灯闪烁，吸引用户注意。

作为优选，所述门牌本体上还设有防干扰电路，所述防干扰电路包括电感L、稳压二极管D2、电阻R2、电容C2和电容C3，所述电源模块的正极与稳压二极管D2的阴极、电阻R2一端、电容C2一端和电感L一端电连接，稳压二极管D2的阳极、电阻R2另一端和电容C2另一端接地，电感L另一端与电容C3一端和微处理器的电源端电连接，电容C3另一端接地。相当一部分的强能量干扰是从电源进入的，使用大功率的稳压二极管D2来钳制干扰的电压，同时通过电阻R2来消耗输入的干扰，通过电感L来进一步抑制突来的强干扰进入后端系统，有效防止静电干扰和电磁干扰。

本发明的一种基于门牌的导航系统的导航方法，用于上述的一种基于门牌的导航系统，包括以下步骤：

导航终端读取用户输入的目的地的门牌地址，通过GPS模块获取自身的地理位置，根据GPS模块获取的自身地理位置进行导航；

当导航终端的地理位置与目的地的门牌地址的地理位置之间的距离小于设定值K时，导航终端通过第一无线通信模块向外周期性地发出定位请求，定位请求包括自身的身份标识，定位门牌接收到导航终端发出的定位请求后将定位请求及其信号强度值发送到管理终端，当管理终端接收到至少三个不在同一直线上的定位门牌发送的同一导航终端同一时间发出的定位请求时，管理终端选择发送的定位请求信号强度值最强的三个不在同一直线上的定位门牌，根据这三个定位门牌发送的定位请求信号强度值计算出导航终端与这三个定位门牌的距离值，再根据三个定位门牌的地理位置计算出导航终端的地理位置，并将计算出的导航终端地理位置通过定位门牌发送到导航终端；

导航终端每次发出定位请求后，如果在设定的时间内接收到定位门牌发送的导航终端地理位置，则根据接收到的导航终端地理位置进行导航，否则根据GPS模块获取的自身地理位置进行导航。

作为优选，所述定位请求还包括目的地的门牌地址，当目的地的门牌地址对应的定位门牌接收到导航终端发送的定位请求时，该定位门牌判断定位请求信号强度值是否大于设定值，如果大于设定值，则该定位门牌发送反馈信号到导航终端，导航终端接收到反馈信号后发出语音提醒。

作为优选，所述定位请求还包括目的地的门牌地址，当目的地的门牌地址对应的定位门牌接收到导航终端发送的定位请求时，该定位门牌判断定位请求信号强度值是否大于设定值，如果大于设定值，则该定位门牌上的指示灯闪烁，同时该定位门牌发送反馈信号到导航终端，导航终端接收到反馈信号后发出语音提醒。

作为优选，导航终端存储有定位门牌的门牌地址及其地理位置。

作为优选，导航终端的身份标识为唯一的ID号。

本发明的有益效果是：对于目的地门牌地址能够进行精确的导航，减少了用户寻找门牌花费的时间。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是导航终端的结构示意图；

图3是导航终端的电路原理连接框图；

图4是定位门牌的结构示意图；

图5是定位门牌的电路原理连接框图；

图6是防干扰电路的电路原理图。

图中：1、导航终端，2、管理终端，3、定位门牌，4、控制器，5、GPS模块，6、触摸屏，7、第一无线通信模块，8、微处理器，9、电源模块，10、第二无线通信模块，11、语音输出模块，12、LED指示灯，13、电源按键。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种基于门牌的导航系统，如图1所示，包括导航终端1、管理终端2和设置在建筑物上的定位门牌3，如图2、图3所示，导航终端1包括控制器4、GPS模块5、触摸屏6、第一无线通信模块7、语音输出模块11和电源按键13，如图4、图5所示，定位门牌3包括门牌本体，门牌本体上设有微处理器8、电源模块9、第二无线通信模块10以及若干个围成环形的LED指示灯12，控制器4分别与GPS模块5、触摸屏6、第一无线通信模块7、语音输出模块11和电源按键13电连接，微处理器8分别与电源模块9、第二无线通信模块10和LED指示灯12电连接，第二无线通信模块10通过无线网络与管理终端2无线连接。

门牌本体上写有门牌地址。用户在导航终端的触摸屏上输入目的地的门牌地址，导航终端先根据GPS模块获取的自身地理位置进行导航。

当导航终端的地理位置与目的地的门牌地址的地理位置之间的距离小于设定值K时，导航终端向外周期性地发出定位请求，定位请求包括自身的身份标识，定位门牌接收到导航终端发出的定位请求后将定位请求及其信号强度值发送到管理终端。当管理终端接收到至少三个不在同一直线上的定位门牌发送的同一导航终端同一时间发出的定位请求时，管理终端选择发送的定位请求信号强度值最强的三个不在同一直线上的定位门牌，根据这三个定位门牌的地理位置及这三个定位门牌收到的定位请求的信号强度值计算出导航终端的地理位置，并将计算出的导航终端地理位置通过定位门牌发送到导航终端。导航终端每次发出定位请求后，如果在设定的时间内接收到定位门牌发送的导航终端地理位置，则根据接收到的导航终端地理位置进行导航，如果在设定的时间内没有接收到定位门牌发送的导航终端地理位置则根据GPS模块获取的自身地理位置进行导航。

当导航终端距离目的地的门牌地址很近时，语音输出模块输出语音提醒，提醒用户到达目的地的门牌地址，目的地的门牌地址对应的定位门牌上的LED指示灯闪烁，吸引用户注意。在接近目的地门牌地址时，通过定位门牌对导航终端进行定位，定位精度更高，受建筑物干扰较小，提高了导航精度。

如图6所示，门牌本体上还设有防干扰电路，防干扰电路包括电感L、稳压二极管D2、电阻R2、电容C2和电容C3，电源模块9的正极与稳压二极管D2的阴极、电阻R2一端、电容C2一端和电感L一端电连接，稳压二极管D2的阳极、电阻R2另一端和电容C2另一端接地，电感L另一端与电容C3一端和微处理器8的电源端电连接，电容C3另一端接地。相当一部分的强能量干扰是从电源进入的，使用大功率的稳压二极管D2来钳制干扰的电压，同时通过电阻R2来消耗输入的干扰，通过电感L来进一步抑制突来的强干扰进入后端系统，有效防止静电干扰和电磁干扰。

本实施例的一种基于门牌的导航系统的导航方法，用于上述的一种基于门牌的导航系统，包括以下步骤：

导航终端读取用户输入的目的地的门牌地址，通过GPS模块获取自身的地理位置，根据GPS模块获取的自身地理位置进行导航；

当导航终端的地理位置与目的地的门牌地址的地理位置之间的距离小于设定值K时，导航终端通过第一无线通信模块向外周期性地发出定位请求，定位请求包括发送时间标识、自身的身份标识、目的地的门牌地址，定位门牌接收到导航终端发出的定位请求后将定位请求及其信号强度值发送到管理终端，当管理终端接收到至少三个不在同一直线上的定位门牌发送的同一导航终端同一时间发出的定位请求时，管理终端选择发送的定位请求信号强度值最强的三个不在同一直线上的定位门牌，根据这三个定位门牌发送的定位请求信号强度值计算出导航终端与这三个定位门牌的距离值，再根据三个定位门牌的地理位置计算出导航终端的地理位置，并将计算出的导航终端地理位置通过能与导航终端无线通信的定位门牌发送到导航终端；

导航终端每次发出定位请求后，如果在设定的时间内接收到定位门牌发送的导航终端地理位置，则根据接收到的导航终端地理位置进行导航，否则根据GPS模块获取的自身地理位置进行导航。

导航终端存储有定位门牌的门牌地址及其地理位置。导航终端的身份标识为唯一的ID号。

当目的地的门牌地址对应的定位门牌接收到导航终端发送的定位请求时，该定位门牌判断定位请求信号强度值是否大于设定值，如果大于设定值，则该定位门牌上的指示灯闪烁，同时该定位门牌发送反馈信号到导航终端，导航终端接收到反馈信号后发出语音提醒，便于用户快速找到目标门牌。