基于ibeacon的车载导览系统及控制方法与流程

本发明涉及车载导览技术领域，具体说是一种基于ibeacon的车载导览系统及控制方法。

背景技术：

在公开号为cn102542851a的专利中，涉及一种车载景点解说装置、景点解说系统和车载景点解说方法，至少包括：输入输出单元，用于接收操作指令或实时发送车辆当前位置数据，以及在景点区域的设定范围内被触发以接收景点标识信息或被触发以接收景点解说内容；内容获取单元，用于根据所述景点标识信息，获得景点讲解内容；反馈单元，用于显示设定的游览路线，以及播放所述内容获取单元所获得的景点讲解内容。在上述发明专利中，景点讲解词的内容不能随着观光车行驶方向进行调整或改变，对于同一个景点，观光车行驶的方向不同，景点相对观光车的位置也会有所变化，在景区实际运营中，景区观光车的行驶方向会在终点发生改变，观光车行驶途中也有可能根据游客的需求和实际情况改变行驶方向，造成讲解词和实际景点不匹配的情况。

在公开号为cn205211377u的专利中，涉及一种车载导览装置，该装置采用gps定位，gps信号精度较低，在车载导览装置以较快速度经过景点时，难以保证导览词播放时机的准确性。gps容易受到天气和地形的因素的影响，在多山、地形复杂、气候条件多变的景区，gps往往难以满足较高精度的定位需求。

技术实现要素：

本发明针对现有车载导览系统存在的问题，提供一种基于ibeacon技术的自动感知导览车方向变化的车载导览系统，解决gps定位导致的导览系统精度低、反应慢的问题，可以保证在景区导览车以较快速度驶过景点时，依然可以在很小误差范围内准确地播放导览词。使用自动路线识别及景点识别算法，可以智能识别、切换观光车行驶方向、路线，对于同一景点以不同的路线进入的情况，可以配置不同的导览词，更符合景区的实际需要。对观光车在终点发生路线改变、行驶途中根据游客需要和特殊情况改变行驶方向等情形，依然可以保证讲解词的正确播放。

为达到上述目的，本发明提供了一种基于ibeacon的车载导览系统，具体采用以下技术方案：

一种基于ibeacon的车载导览系统，包括：车载导览装置和若干ibeacon基站；

所述车载导览装置包括：控制器、低功耗蓝牙模块、存储模块、按键输入模块、液晶屏幕、音频输出模块、电源模块；

所述低功耗蓝牙模块、存储模块、按键输入模块、液晶屏幕、音频输出模块、电源模块均与控制器连接；

所述若干ibeacon基站安装于景区的各个景点；

所述低功耗蓝牙模块与ibeacon基站进行无线通信；

所述控制器为车载导览装置的核心控制部件；

所述低功耗蓝牙模块用于：扫描来自景点的ibeacon基站信号，定位车载导览装置所在的位置。

所述存储模块用于：存储资源文件，所述资源文件包括景区全部讲解音频文件、配置文件；

所述按键输入模块用于：使用户可以通过按键输入模块中的按键，选择播放模式、行车路线、结束播放或手动播放。

所述液晶屏幕用于：显示当前车载导览装置的状态；

音频输出模块用于：播放讲解词音频；

电源模块用于：为控制器、低功耗蓝牙模块、存储模块、按键输入模块、液晶屏幕、音频输出模块供电；

所述车载导览装置安装于导览车辆上。

在上述方案的基础上，所述按键输入模块，包括：切换至路线一按键1、切换至路线二按键2、播放按钮3、结束播放按钮4、模式切换按钮5、低功耗蓝牙模块开关按键。

在上述方案的基础上，所述电源模块由导览车辆的电瓶提供，无需额外配置。

在上述方案的基础上，车载导览装置的状态包括播放模式、路线、播放状态、播放音频的名称或编号。

在上述方案的基础上，所述用户包括景区司机；所述播放模式包括自动模式，手动模式；

在上述方案的基础上，所述配置文件包括控制信息、路线信息、景点id和ibeacon基站id、各ibeacon基站的有效信号强度、播放方式；所述路线信息包括位置id和哈希表，所述播放方式包括延时播放，播放结束后重启蓝牙扫描等等；

为实现车载导览装置的功能，本发明提供了一种基于ibeacon的车载导览系统控制方法，包括手动模式和自动模式；

在手动模式下，车载导览装置通过按键输入模块播放讲解词音频，通过按键输入模块控制低功耗蓝牙模块关闭或启动。

在自动模式下，包括如下步骤：

步骤一：控制器从存储模块中读取配置文件，获取景点id和ibeacon基站id，车载导览装置通过低功耗蓝牙模块扫描ibeacon基站信号，将检测到的超过配置文件中的有效信号强度的ibeacon基站信号，发送至控制器。

步骤二：控制器接收低功耗蓝牙模块发送的ibeacon基站信号，并对信号进行有效判决。

当判决信号无效，返回步骤一；

当判决信号有效，暂停低功耗蓝牙模块扫描，进入步骤三；

步骤三：控制器读取存储模块中的资源文件,根据判决有效的信号，判断相应景点；

步骤四：控制器控制音频输出模块播放音频，控制液晶屏幕更新显示信息，实现车载导览装置自动播放指定音频的功能。

步骤五：根据自动路线识别及景点识别算法进行游览方向判决，若到达指定的路线转换点，切换当前路线。

重复步骤一到步骤五至结束。

在上述方案的基础上，所述按键输入模块，包括：切换至路线一按键1、切换至路线二按键2、播放按钮3、结束播放按钮4、模式切换按钮5、低功耗蓝牙模块开关按键；

在上述方案的基础上，步骤二所述的有效判决包括：基站是否属于本系统、是否属于对应路线。

在上述方案的基础上，步骤三所述配置文件包括控制信息、路线信息、景点id和ibeacon基站id、各ibeacon基站的有效信号强度、播放方式；所述路线信息包括位置id和哈希表，所述播放方式包括延时播放，播放结束后重启蓝牙扫描等等。

在上述方案的基础上，步骤五所述游览方向判决具体为：根据途中扫描到的景点id，规定：若景点id大小逐次递增，则为东向西方向；若景点id大小逐次递减，则为西向东方向；若大小递增递减趋势不明显，如:车辆在某处徘徊，兜圈,则采用上一次的方向判断。

在上述方案的基础上，步骤三所述根据判决有效的信号，判断相应景点应用一种自动路线识别及景点识别算法。

所述自动路线识别及景点识别算法具体如下：

设置两个长度固定的滑动时间窗口：

第一个滑动时间窗口中会存储接收到的若干判决有效的信号，每次接收到新的信号就会刷新滑动时间窗口，程序每隔一段时间会计算滑动时间窗口中ibeacon基站id的加权平均数，权值与信号处于滑动时间窗口中的位置相关。比如滑动时间窗口大小为5，会存储近5次扫描到的ibeacon基站id。最后捕捉到的ibeacon基站id的权值最大，前一次其次，…，前5次扫描到的ibeacon基站id权值最小。假设取权值为0.4，0.3，0.15，0.1，0.05，最近捕捉到的5个ibeacon基站id为id1，id2，id3，id4，id5，则加权平均数为id1*0.4+id2*0.3+id3*0.15+id4*0.1+id5*0.05，取得加权平均数之后，查找哈希表得到当前位置id或坐标，根据位置id和景点id可以匹配出位置最近的景点，以及距该景点的距离，当距离小于某一设定值即可认为进入景区范围，控制器读取存储模块中的资源文件。

另外一个滑动时间窗口用于存储每次计算得到的位置id，程序根据位置id信息判断当前的前进方向，根据前进方向和当前位置id设定哪些景点允许被识别，哪些不允许被识别，从而避免了重播，漏播和抢播等情况的发生，正确完成关键的判决任务。

在上述方案的基础上，为方便景区对资源文件进行统筹管理和更新，本发明配备了一套可视化的实用管理工具；

所述实用管理工具是安装于电脑上的应用程序，通过u盘读取、显示、更改系统的配置文件，更新资源文件，方便景区管理人员对车载导览装置进行自维护和更新。诸如：增加、删除景点；更改景点解说词，上述操作由景区管理人员完成。

本发明最具创新性的技术关键点：

1、根据游览方向自适应播放不同的讲解词；

2、路线自动识别算法。

附图说明

本发明有如下附图：

图1本发明的结构框图。

图2本发明所述控制方法的流程框图。

图3本发明所述液晶屏幕示意图

附图标记：

1、切换至路线一按键2、切换至路线二按键3、播放按键4、结束播放按键5、模式切换按键

具体实施方式

以下结合附图1～3对本发明作进一步详细说明。

一种基于ibeacon的车载导览系统，包括：车载导览装置和若干ibeacon基站；

所述车载导览装置包括：控制器、低功耗蓝牙模块、存储模块、按键输入模块、液晶屏幕、音频输出模块、电源模块；

所述低功耗蓝牙模块、存储模块、按键输入模块、液晶屏幕、音频输出模块、电源模块均与控制器连接；

所述若干ibeacon基站安装于景区的各个景点；

所述低功耗蓝牙模块与ibeacon基站进行无线通信；

所述控制器为车载导览装置的核心控制部件；

所述低功耗蓝牙模块用于：扫描来自景点的ibeacon基站信号，定位车载导览装置所在的位置。

所述存储模块用于：存储资源文件，所述资源文件包括景区全部讲解音频文件、配置文件；

所述按键输入模块用于：使用户可以通过按键输入模块中的按键，选择播放模式、行车路线、结束播放或手动播放。

所述液晶屏幕用于：显示当前车载导览装置的状态；

音频输出模块用于：播放讲解词音频；

电源模块用于：为控制器、低功耗蓝牙模块、存储模块、按键输入模块、液晶屏幕、音频输出模块供电；

所述车载导览装置安装于导览车辆上。

在上述方案的基础上，所述按键输入模块，包括：切换至路线一按键1、切换至路线二按键2、播放按钮3、结束播放按钮4、模式切换按钮5、低功耗蓝牙模块开关按键。

在上述方案的基础上，所述电源模块由导览车辆的电瓶提供，无需额外配置。

在上述方案的基础上，车载导览装置的状态包括播放模式、路线、播放状态、播放音频的名称或编号。

在上述方案的基础上，所述用户包括景区司机；所述播放模式包括自动模式，手动模式；

在上述方案的基础上，所述配置文件包括控制信息、路线信息、景点id和ibeacon基站id、各ibeacon基站的有效信号强度、播放方式；所述路线信息包括位置id和哈希表，所述播放方式包括延时播放，播放结束后重启蓝牙扫描等等；

为实现车载导览装置的功能，本发明提供了一种基于ibeacon的车载导览系统控制方法，包括手动模式和自动模式；

在手动模式下，车载导览装置通过按键输入模块播放讲解词音频，通过按键输入模块控制低功耗蓝牙模块关闭或启动。

在自动模式下，包括如下步骤：

步骤一：控制器从存储模块中读取配置文件，获取景点id和ibeacon基站id，车载导览装置通过低功耗蓝牙模块扫描ibeacon基站信号，将检测到的超过配置文件中的有效信号强度的ibeacon基站信号，发送至控制器。

步骤二：控制器接收低功耗蓝牙模块发送的ibeacon基站信号，并对信号进行有效判决。

当判决信号无效，返回步骤一；

当判决信号有效，暂停低功耗蓝牙模块扫描，进入步骤三；

步骤三：控制器读取存储模块中的资源文件,根据判决有效的信号，判断相应景点；

步骤四：控制器控制音频输出模块播放音频，控制液晶屏幕更新显示信息，实现车载导览装置自动播放指定音频的功能。

步骤五：根据自动路线识别及景点识别算法进行游览方向判决，若到达指定的路线转换点，切换当前路线。

重复步骤一到步骤五至结束。

在上述方案的基础上，所述按键输入模块，包括：切换至路线一按键1、切换至路线二按键2、播放按钮3、结束播放按钮4、模式切换按钮5、低功耗蓝牙模块开关按键；

在上述方案的基础上，步骤二所述的有效判决包括：基站是否属于本系统、是否属于对应路线。

在上述方案的基础上，步骤三所述配置文件包括控制信息、路线信息、景点id和ibeacon基站id、各ibeacon基站的有效信号强度、播放方式；所述路线信息包括位置id和哈希表，所述播放方式包括延时播放，播放结束后重启蓝牙扫描等等。

在上述方案的基础上，步骤五所述游览方向判决具体为：根据途中扫描到的景点id，规定：若景点id大小逐次递增，则为东向西方向；若景点id大小逐次递减，则为西向东方向；若大小递增递减趋势不明显，如:车辆在某处徘徊，兜圈,则采用上一次的方向判断。

在上述方案的基础上，步骤三所述根据判决有效的信号，判断相应景点应用一种自动路线识别及景点识别算法。

所述自动路线识别及景点识别算法具体如下：

设置两个长度固定的滑动时间窗口：

第一个滑动时间窗口中会存储接收到的若干判决有效的信号，每次接收到新的信号就会刷新滑动时间窗口，程序每隔一段时间会计算滑动时间窗口中ibeacon基站id的加权平均数，权值与信号处于滑动时间窗口中的位置相关。比如滑动时间窗口大小为5，会存储近5次扫描到的ibeacon基站id。最后捕捉到的ibeacon基站id的权值最大，前一次其次，…，前5次扫描到的ibeacon基站id权值最小。假设取权值为0.4，0.3，0.15，0.1，0.05，最近捕捉到的5个ibeacon基站id为id1，id2，id3，id4，id5，则加权平均数为id1*0.4+id2*0.3+id3*0.15+id4*0.1+id5*0.05，取得加权平均数之后，查找哈希表得到当前位置id或坐标，根据位置id和景点id可以匹配出位置最近的景点，以及距该景点的距离，当距离小于某一设定值即可认为进入景区范围，控制器读取存储模块中的资源文件。

另外一个滑动时间窗口用于存储每次计算得到的位置id，程序根据位置id信息判断当前的前进方向，根据前进方向和当前位置id设定哪些景点允许被识别，哪些不允许被识别，从而避免了重播，漏播和抢播等情况的发生，正确完成关键的判决任务。

在上述方案的基础上，为方便景区对资源文件进行统筹管理和更新，本发明配备了一套可视化的实用管理工具；

所述实用管理工具是安装于电脑上的应用程序，通过u盘读取、显示、更改系统的配置文件，更新资源文件，方便景区管理人员对车载导览装置进行自维护和更新。诸如：增加、删除景点；更改景点解说词，上述操作由景区管理人员完成。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。