导航方法及装置与流程

本发明涉及信息处理技术，特别涉及一种导航方法及装置。

背景技术：

目前，导航设备已经成为人们生活中不可或缺的嵌入式设备，通过地磁传感器与gps(全球定位系统)可以定位自身所在，并通过无线网络搜索导航路径。在各种导航设备中，都离不开gps与通信网络。但在深山、森林以及各种密闭空间中，要么通信网络没有覆盖，要么通信网络被屏蔽，导致导航设备启不到导航作用，为用户带来了不便。

技术实现要素：

本发明解决的问题在于提供一种导航方法及装置，可以在没有网络的极端环境下为用户导航，用户体验佳。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种导航方法，包含以下步骤：

利用地磁传感器与加速度传感器获取用户的行走路线信息；其中，所述行走路线信息包含行进方向与行进路程，所述行进方向与所述行进路程一一对应；所述行进方向通过所述地磁传感器获取，所述行进路程根据所述用户的加速度计算获取，所述用户的加速度通过所述加速度传感器获取；

根据所述行走路线信息提供返回路线信息，并基于所述返回路线信息进行导航；其中，所述返回路线信息包含返回路线与返回方向，且所述返回 路线的轨迹与所述行走路线的轨迹相同，所述返回方向为所述行进方向的逆方向。

本发明的实施方式还提供了一种导航装置，包含：包含：地磁传感器、加速度传感器、获取模块与导航模块；

所述获取模块，用于利用所述地磁传感器与所述加速度传感器获取用户的行走路线信息；其中，所述行走路线信息包含行进方向与行进路程，所述行进方向与所述行进路程一一对应；所述行进方向通过所述地磁传感器获取，所述行进路程根据所述用户的加速度计算获取，所述用户的加速度通过所述加速度传感器获取；

所述导航模块，用于根据所述行走路线信息提供返回路线信息，并基于所述返回路线信息进行导航；其中，所述返回路线信息包含返回路线与返回方向，且所述返回路线的轨迹与所述行走路线的轨迹相同，所述返回方向为所述行进方向的逆方向。

本发明实施方式相对于现有技术而言，利用地磁传感器与加速度传感器获取用户的行走路线信息，并根据行走路线信息提供返回路线信息，并基于返回路线信息进行导航，而不再依赖gps(全球定位系统)进行导航，使得在没有网络信号的情况下也能为用户导航，给用户生活带来极大便利。

另外，在利用所述加速度传感器获取所述用户在所述第一行进方向上的第一加速度的步骤中，具体包括：利用所述加速度传感器检测用户的三维加速度；所述加速度传感器对所述三维加速度进行滤波处理，得到所述第一行进方向上的第一加速度；在根据所述第一加速度计算所述第一行进路程的步骤中，具体包括：在所述第一行进方向上对所述第一加速度进行重积分，得到所述第一行进路程。

对三维加速度进行滤波处理，将不属于地磁传感器方向的加速度进行过滤，得到更加准确的第一加速度信息，再对第一加速度进行重积分，可以 将更加精准的路线信息保存在导航装置中，提高导航的精确度。

另外，所述行走路线信息还包含节点信息与第二行走路线信息；所述第二行走路线信息包含第二行进方向与第二行进路程；所述第二行进路程为所述第二行进方向上用户行进的路程；所述节点信息包含节点的地标信息；所述节点位于所述第一行进路程与所述第二行进路程之间；在所述基于所述返回路线信息进行导航的步骤中，具体包括：若接收到所述节点的启动指令，则将所述节点更新为所述返回路线的起点并重新进行导航；其中，所述节点是所述用户在返途中设置的，在所述用户设置所述节点时发出所述启动指令；或者所述节点是所述用户在返回前设置的，在检测到所述用户到达所述节点的位置时发出所述启动指令。

通过设置节点信息，可以达到更精准的导航作用，将长距离导航变成短距离导航，减少导航系统的误判。同时，也使得用户在返回的途中可以有选择的进行导航，用户可以在熟悉的路段关闭导航，在不太熟悉的路段开启导航，在一定程度上可以节约导航装置的功耗，同时也增加了本发明实施方式的实用性。

另外，在所述基于所述返回路线信息进行导航的步骤中，具体包括：对比所述用户的位置信息与所述返回路线信息；若所述用户的位置偏离所述返回路线，则提示所述用户偏离角度；其中，所述偏离角度为所述用户的位置偏离所述返回路线的角度。

通过对比用户的位置信息与返回路线信息可以准确的判断用户的所处位置是否在正确的返回路线上，若用户的位置偏离返回路线，则提示用户偏离角度，方便用户及时更改行走的方向，以便处于正确的路线上。

另外，在基于所述返回路线信息进行导航的步骤中，具体包括：将所述返回路线信息以图像形式进行显示，或者将所述返回路线信息以语音形式进行播报。

将返回路线信息以图像形式进行显示使得用户可以直观的看到返回的路线图，以免迷路，将返回路线信息以语音形式进行播报，可以实时提醒用户注意行走的方向是否正确，提高了本发明实施方式的便利性。

另外，所述行走路线信息还包含所述行走路线上各地点空气的气压；所述返回路线信息还包含所述返回路线上各地点空气的气压；所述返回路线上各地点空气的气压与所述行走路线上各地点空气的气压一一对应；在获取用户的行走路线信息的步骤中，还包括：获取所述行走路线上各地点空气的气压。

通过获述行走路线上各地点空气的气压可以实时的检测用户所处的位置和返回路线信息中对应的位置是否在同一高度，使得用户更加准确的检测自己的行走路线是否准确。

附图说明

图1是根据第一实施方式的导航装置结构示意图；

图2是根据第二实施方式的导航装置结构示意图；

图3是根据第三实施方式的导航装置结构示意图；

图4是根据第四实施方式的导航方法流程图；

图5是第四实施方式中的开启导航数据记录示意图；

图6是第四实施方式中导航界面中的行走路线示意图；

图7是第四实施方式中的导航界面中的返回路线示意图；

图8是根据第五实施方式的导航方法流程图；

图9是第六实施方式中设置节点后的导航界面示意图；

图10是第六实施方式中的插入节点的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明第一实施方式涉及一种导航装置，如图1所示，包含：地磁传感器101、加速度传感器103、获取模块102与导航模块104。

获取模块102用于利用地磁传感器101与加速度传感器103获取用户的行走路线信息。其中，行走路线信息包含行进方向与行进路程，行进方向与行进路程一一对应。行进方向通过地磁传感器101获取，行进路程根据用户的加速度计算获取，用户的加速度通过加速度传感器103获取。

导航模块104用于根据行走路线信息提供返回路线信息，并基于返回路线信息进行导航。其中，返回路线信息包含返回路线与返回方向，且返回路线的轨迹与行走路线的轨迹相同，返回方向为行进方向的逆方向。

本实施方式中，获取模块102通过地磁传感器101与加速度传感器103获取用户的行走路线信息，导航模块104根据行走路线信息提供返回路线信息，并基于返回路线信息进行导航。使得导航不再依赖于gps和网络，在没有网络信号的情况下也能为用户导航，给用户带来极大便利，用户体验佳。

本发明第二实施方式涉及一种导航装置。第二实施方式在第一实施方式的基础上做了改进，改进之处在于：在本实施方式中，获取模块102还包含计算子模块1021与生成子模块1022。加速度传感器103还包含：检测子模块1031与滤波子模块1032。导航模块104还包含：对比子模块1041、判 断子模块1042与提示子模块1043，具体如图2所示。

具体的说，本实施方式中的行走路线信息包含第一行走路线信息，第一行走路线信息包含第一行进方向与第一行进路程，第一行进路程为第一行进方向上用户行进的路程。地磁传感器101用于识别第一行进方向。加速度传感器103用于获取用户在第一行进方向上的第一加速度。计算子模块1021用于根据第一加速度计算第一行进路程。生成子模块1022用于根据第一行进方向、第一行进路程生成第一行走路线信息。

检测子模块1031用于检测用户的三维加速度。滤波子模块1032用于对三维加速度进行滤波处理，得到第一行进方向上的第一加速度。计算子模块1021用于在第一行进方向上对第一加速度进行重积分，得到第一行进路程。

对比子模块1041用于对比用户的位置信息与返回路线信息。判断子模块1042用于在判定用户的位置偏离返回路线时触发提示子模块1043。提示子模块1043用于提示用户偏离角度，其中，偏离角度为用户的位置偏离返回路线的角度。

本发明实施方式中使用到的导航装置可以为手机、pad、mp4等移动电子设备，在实际应用中，可以预先在导航装置中安装相应的应用程序，用户可以通过相关的应用程序中来实现本发明提供的导航方法，下面以手机为例对本发明的各实施方式进行详细说明。

当用户需要导航时，在启程之时启动手机中的相关应用程序，然后地磁传感器地磁传感器101识别用户的行进方向，检测子模块检测子模块1031检测用户的三维加速度，滤波子模块滤波子模块1032对三维加速度进行滤波处理，得到用户行进方向上的加速度。计算子模块计算子模块1021对加速度进行重积分，得到用户的行进路程。导航模块导航模块104根据行走路线信息提供返回路线信息，并基于返回路线信息为用户导航。在导航时，对 比子模块对比子模块1041对比用户的位置信息与返回路线信息，判断子模块判断子模块1042在判定用户的位置偏离返回路线时触发提示子模块提示子模块1043。提示子模块提示子模块1043提示用户偏离角度，以便于用户及时调整行进方向。

本发明第三实施方式涉及一种导航装置。第三实施方式在第一实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于：在本实施方式中，行走路线信息还包含节点信息与第二行走路线信息，导航模块104包含接收子模块1044、启动子模块1045与更新子模块1046。如图3所示。

本实施方式中的第二行走路线信息包含第二行进方向与第二行进路程，其中第二行进路程为第二行进方向上用户行进的路程。

节点信息包含节点的地标信息，而且节点位于第一行进路程与第二行进路程之间。

导航模块104包含：接收子模块1044、启动子模块1045与更新子模块1046。接收子模块1044用于接收节点的启动指令。启动子模块1045用于在接收子模块1044接收到节点的启动指令时启动节点。更新子模块1046用于在节点被启动时将该节点更新为返回路线的起点。用户可以在返途中设置节点，在用户设置节点时导航装置向接收子模块1044发出启动指令。用户也可以在行进途中遇到的容易辨识的地点设置节点，在返回时若导航装置检测到用户到达预先设置的节点的位置时，导航装置向接收子模块1044发出启动指令。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑模块可以是一个物理模块，也可以是一个物理模块的一部分，还可以以多个物理模块的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的模块引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的模块。

本发明的第四实施方式涉及一种导航方法，应用于第一、第二和第三实施例的导航装置，具体流程如图4所示。

在步骤401中，利用地磁传感器101与加速度传感器103获取用户的行走路线信息。具体的说，在实际应用中，可以预先在手机中安装相应的应用程序，用户可以通过点击应用程序中的“启动导航数据记录”按钮给手机发送用于开始记录行走路线的指令，如图5所示，手机接收到用户发来的用于记录行走路线的指令后，利用手机中内置的地磁传感器101与加速度传感器103获取用户的行走路线信息。具体的说，本实施方式中的行走路线信息包含行进方向与行进路程，而且行进方向与行进路程一一对应，其中行进方向通过地磁传感器101获取，行进路程根据用户的加速度计算获取，用户的加速度通过加速度传感器103获取。

在步骤402中，根据行走路线信息提供返回路线信息。具体的说，返回路线信息包含返回路线与返回方向，且返回路线的轨迹与行走路线的轨迹相同，返回方向为行进方向的逆方向。更具体的说，手机获取用户的行走路线信息之后，将用户的行走路线信息保存在手机中，再根据行走路线的方向和轨迹计算出返回路线的方向和轨迹，并将计算出的返回路线的方向和轨迹作为返回路线信息保存在手机中。其中，行走路线如图6所示，在图6中a地为起点，b地为终点。返回路线如图7所示，在图7中b地为起点，a地为终点，导航时以b地为起点、a地为终点进行导航。其中图7中的路线轨迹与图6中的路线轨迹相同，但方向相反。

在步骤403中，基于返回路线信息进行导航。具体的说，可以从手机中读取返回路线信息，并根据返回路线信息为用户导航。

相对于现有技术而言，本实施方式利用地磁传感器101与加速度传感器103获取用户的行走路线信息，根据行走路线信息提供返回路线信息，并基于返回路线信息进行导航，而不再依赖gps(全球定位系统)进行导航，使 得在没有网络信号的情况下也能为用户导航，给用户生活带来极大便利。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明的第五实施方式涉及一种导航方法，具体流程如图8所示。

在步骤801中，利用地磁传感器101识别第一行进方向。本步骤中的第一行进方向为用户完成一段行程内的行进方向，具体的说，可以利用手机中内置的地磁传感器101与地磁场来实现方向的识别，从而可以识别用户的第一行进方向。

在步骤802中，利用加速度传感器103获取用户在第一行进方向上的第一加速度。具体的说，利用加速度传感器103检测用户的三维加速度，并对三维加速度进行滤波处理，得到第一行进方向上的第一加速度。

在步骤803中，根据第一加速度计算第一行进路程。本步骤的第一行进路程为第一行进方向上用户行进的路程。具体的说，可以在第一行进方向上对第一加速度进行重积分，得到第一行进路程。

在步骤804中，根据第一行进方向和第一行进路程生成第一行走路线信息。本步骤中的第一行走路线信息包含第一行进方向与第一行进路程。具体的说，当用户完成一段路程时，可以通过点击手机屏幕中的“保存导航数据记录”按钮给手机发送用于保存行走路线的指令，手机接到用户发来的指令后，将用户的第一行进方向和第一行进路程的信息保存在手机中，并根据第一行进方向和第一行进路程生成第一行走路线信息，保存在手机中。

在步骤805中，根据行走路线信息提供返回路线信息。具体的说，在本实施方式中可以将返回路线信息以图像形式在手机屏幕上显示。

在步骤806中，对比用户的位置信息与返回路线信息。具体的说，可以利用手机内置的地磁传感器101来获取用户的当前位置，并将用户的当前位置信息与返回路线信息对比。

在步骤807中，判断用户的位置是否偏离返回路线。若是，则进入步骤808，若否则进入步骤809。具体的说，在本步骤中，如果判断结果为是，说明用户的位置偏离了返回路线，则进入步骤808，否则说明用户的位置和返回路线一致，则进入步骤809。

在步骤808中，提示用户偏离角度。本步骤中的偏离角度为用户的位置偏离返回路线的角度。在本实施方式中，可以在手机中以图像形式显示用户的偏离角度。

在步骤809中，基于返回路线信息进行导航。具体的说，可以从手机中读取返回路线信息，并根据返回路线信息为用户导航。

在步骤810中，判断是否结束导航。在本步骤中如果判断结果为是，说明用户已经到达目的地，则结束流程，否则说明用户还需要接着导航，则返回步骤806继续为用户导航。

举例说明：用户在启程时打开手机中的应用程序，点击“启动导航数据记录”，然后手机会自动记录用户的行走路线，当用户到达终点时，点击“保存导航数据记录”将路线信息保在手机中，之后启动导航时，在手机的屏幕上会显示返回的路线信息，用户在返回的途中，当用户偏离返回路线时，会在手机屏幕上显示偏离的角度以便用户及时调整行走方向，当手机检测到用户到达返回路线的终点时则自动结束导航。

不难发现，本实施方式中，利用加速度传感器103对获取到的三维加速度进行滤波处理，可以将不属于地磁传感器101方向的加速度进行过滤，得到更加准确的加速度，再对加速度进行重积分可以得到准确的路程信息，从而使得导航数据更加精准。另外，将返回路线信息以图像形式显示在手机屏 幕中，使得用户可以直观的看到返回路线，当用户的位置偏离返回路线时以图像形式显示偏离角度，使得用户直观的看到自己的偏离角度以及所处位置，可以及时调整行走方向。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本发明的第六实施方式涉及一种导航方法。第六实施方式在第四实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于：在本实施方式中，行走路线信息还包含节点信息与第二行走路线信息。

具体的说，第二行走路线信息包含第二行进方向与第二行进路程，第二行进路程为第二行进方向上用户行进的路程；节点信息包含节点的地标信息，节点位于第一行进路程与第二行进路程之间；在基于返回路线信息进行导航的步骤中，具体包括：若接收到节点的启动指令，则将节点更新为返回路线的起点并重新进行导航；其中，节点可以是用户在返途中设置的，在用户设置节点时发出启动指令；或者节点是用户在返回前设置的，在检测到用户到达节点的位置时发出启动指令。比如说，设置节点后的导航界面如图9所示，其中，901为从出发点a地到第一节点的第一行进路程、902为从第一节点到到终点b地的第二行进路程。

需要说明的是，本实施方式中可以不止一个节点，用户的行进路程也可以不止第一行进路程与第二行进路程，实际应用中可以包含多个节点和多段行进路程。比如说：在行进路途中，当用户走到标志性地标时可以在手机屏幕中点击“插入节点”按钮(可以是虚拟按钮，通过触摸实现触发按钮)，然后输入节点名称后点击“保存”将节点信息保存在手机中，如图10所 示。保存节点之后，手机会以节点为起点记录下一段路程的路线信息。在返程图中，用户可以点击节点的名称获取各个节点信息，之后通过点击“开启导航”将该节点设置为起点进行导航。在返回途中，用户也可以通过“插入节点”添加节点信息，并且可以在每个节点位置选择“开启导航”或者“结束导航”。

本实施方式通过设置节点信息，可以将长距离导航变成短距离导航，可以达到更精准的导航作用，减少导航系统的误判。同时，也使得用户在返回的途中可以有选择的进行导航，用户可以在熟悉的路段关闭导航，在不太熟悉的路段开启导航，在一定程度上可以节约导航装置的功耗，同时也增加了本发明实施方式的实用性。

在本实施方式中，基于返回路线信息进行导航时将返回路线信息可以以语音形式进行播报。将返回路线信息以语音形式进行播报，使得用户可以不用查看手机就能及时了解返回的路线信息，当用户的位置偏离返回路线时以语音播报偏离角度，使得用户无需查看手机就可以及时调整行走方向，使用起来更加方便，丰富了本发明实施方式的应用。

由于第三实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第三实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。

本发明的第七实施方式涉及一种导航方法。第七实施方式在第四实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于：在本实施方式中，行走路线信息还包含行走路线上各地点空气的气压，返回路线信息还包含返回路线上各地点空气的气压。

具体的说，返回路线上各地点空气的气压与行走路线上各地点空气的 气压一一对应，在获取用户的行走路线信息的步骤中，还包括获取行走路线上各地点空气的气压。

通过获取行走路线上各地点空气的气压可以实时的检测用户所处的位置和返回路线信息中对应的位置是否在同一高度，比如说，当用户在爬山时，由于海拔经常变化，通过获取各个地点空气的使得用户更加准确的检测自己的行走路线是否准确。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。