一种室内导航系统及其导航方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及室内导航技术领域，具体是指一种室内导航系统及其导航方法。
【背景技术】
[0002]随着智能手机的普及，以及移动互联网的发展，地图与导航类软件将进入一个新的时代一一室内导航。近几年来，包括谷歌、微软、苹果、博通等在内的一些科技巨头，还有一些世界有名的大学都在研宄室内定位技术。室内定位技术的商业化必将带来一波创新高潮，各种基于此技术的应用将出现在我们的面前，其影响和规模绝不会亚于GPS。
[0003]然而一般民用的精度不够高(1m左右)，相对于室内导航的要求(Im左右)还有一段距离。一些比较常见的室内导航应用场景，比如在大型商场里面借助室内导航快速找到出口、电梯，或者是在昏暗的地下停车场快速找到自己的车辆，使用智能手机则有很大局限性，首先是手机信号在一些地下提车场必然会受到一定影响，手机会出现导航精度降低，甚至不能导航的情况，其次，在一些较复杂的室内地形中，仅仅通过手机进行导航，指示性相当有限，不可避免的使人们走错路或者弯路，最后，室内地形过多，不可能做到每个室内的地形都能够形成室内地图，然后通过手机进行导航，必然会存在漏洞，而且在出现新室内地形时，需要不断更新地图，非常不实用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种设置在室内，且能够进行明确方向性指示的，方便人们在室内更为轻松快捷的到达目的地的导航系统。
[0005]本发明的另一目的在于提供上述导航系统的具体导航方法，该方法适用各种室内导航，为人们的生活提供便利。
[0006]本发明通过下述技术方案实现:一种室内导航系统，包括用于室内导航的导航机，以及由导航机控制的智能灯具，所述的智能灯具在室内以点阵方式排列，所述导航机包括灯光控制系统和输入装置，且灯光控制系统通过通讯模块与输入装置连接。具体实现方法，使用智能灯具替换室内原有的照明设备，通过导航机对智能灯具进行控制，使智能灯具形成区别于普通照明灯光的灯光路径。由于一般室内照明设备的排列方式为有规律或者无规律的点阵排列，故智能灯具所呈现的点阵排列即原有室内照明设备的排列方式，无需对智能灯具的排列方式进行具体布置。当然，对于有特殊需求的也可进行灯具布置设计。
[0007]所述的灯光控制系统可以通过有线连接的方式集成在同一个系统或装置中，也可以与输入装置通过无线的方式连接，并分开设计在不同装置中。
[0008]为了更好地实现本发明，进一步地，所述灯光控制系统包括通过信息线缆依次连接的数据接收模块，数据处理模块以及数据通讯模块，所述数据接收模块与输入装置连接，数据通讯模块连接到智能灯具，所述智能灯具包括灯光控制器和受灯光控制器控制的可变光照明灯具；
数据接收模块，用于接收用户通过输入装置输入的起始区域和目的区域信息，并将所述起始区域和目的区域信息传输给数据处理模块；
数据处理模块，用于对起始区域和目的区域信息进行解析，并计算出起始区域到目的区域的最佳路径，从而获得最佳路径周围智能灯具的具体坐标，生成灯光控制命令传输给数据通讯模块；
数据通讯模块，将从数据处理模块获得的灯光控制命令传递给智能灯具的灯光控制器。
[0009]其中，最佳路径指的是适宜用户快捷，方便能到达目的区域的路径，具体会根据使用路径人数多少、障碍物多少进行相应调节，一般指的是最短路径。
[0010]为了更好地实现本发明，进一步地，所述导航机还包括向用户展示照明灯将要起变化的示例装置，所述示例装置通过通讯模块与导航机的输入装置或灯光控制系统连接。[0011 ] 为了更好地实现本发明，进一步地，所述输入装置包括微处理器，所述微处理器还连接有电子标签感应器或触摸屏中的至少一种。
[0012]本发明的导航方法，包括以下步骤:
(1)用户在导航机上输入起点区域和目的区域的信息；
(2)导航机解析用户输入的起点区域和目的区域信息，并进行处理、传递；
(3)导航机控制照明灯呈现颜色、闪烁频率、光强的至少其中一种变化，使以点阵方式排列的智能灯具形成一条区别于普通照明灯光的灯光路径，指示用户到达目的地。
[0013]本发明方法存在只通过一个智能灯具进行导航的情况存在。
[0014]为了更好地实现本发明的方法，所述步骤(2)中，导航机的解析过程，即输入装置中的微处理器将输入起点区域和目的区域的信息进行转化并通过通讯模块传递给导航机内的灯光控制系统；
所述导航机的处理过程，即通过灯光控制系统中的数据接收模块，数据处理模块以及数据通讯模块三个模块完成，数据接收模块对信息进行接收，数据处理模块对接受的数据进行计算，从而获取起点区域到目的区域的最佳路径，并将获取最佳路径周围的智能灯具的具体坐标，从而生成灯光控制命令，再将其传输给数据通讯模块；
所述导航机的传递信息过程，即灯光控制系统中的数据通讯模块传递灯光控制命令到智能灯具的灯光控制器。
[0015]为了更好地实现本发明的方法，所述步骤(2)中，导航机的解析过程，即输入装置中的微处理器将输入起点区域和目的区域的信息进行转化并通过通讯模块传递给导航机内的灯光控制系统；
所述导航机内储存有路线信息数据库和灯光控制命令库，所述路线信息数据库存储有任意导航机之间的路径，每条路径均在灯光控制命令库中一一映射有相应的灯光控制命令；
所述导航机的处理过程，即在路线信息数据库中寻找起点区域的导航机到目的区域的导航机的路径信息，并通过路径信息从灯光控制命令库找寻与该路径相匹配的灯光控制命令，再将匹配的灯光控制命令传递给数据通讯模块；
所述导航机的传递信息过程，即灯光控制系统中的数据通讯模块传递灯光控制命令到智能灯具的灯光控制器。
[0016]为了更好地实现本发明的方法，还包括以下步骤: 传输示例信息到示例装置，示例装置则开始对用户进行示例信息的反馈；所述传输的示例信息由输入装置的微处理器或者由灯光控制系统的数据通讯模块进行传递。示例信息为通过显示屏或小型智能化灯具的至少其中一种，显示一种能够被客户直观理解的指示示意方式。
[0017]为了更好地实现本发明的方法，所述步骤(3 )中，导航机控制智能灯具进行路径指示具体过程为智能灯具内部的灯光控制器收到导航机传递的灯光控制命令，控制可变光照明灯具呈现颜色或闪烁频率或光强的至少一种变化，使以点阵排列的可变光照明灯具形成一条灯光路径，指示用户到达目的地。
[0018]为了更好地实现本发明的方法，所述步骤(I)中，用户在导航机上输入起点区域和目的区域的信息是通过电子标签感应器或触摸屏输入到导航机内的输入装置中。
[0019]用户在输入装置上输入当前位置与目的位置，系统将通过一个示例装置向用户展示照明灯光将要起的变化，然后通过灯光控制系统计算得知哪些灯具分布在用户从当前位置到目的位置的路径上，从而通过灯光控制系统改变这些路径上的可变光照明灯具的照明灯光，这些可变光照明灯具的照明灯光全部或者部分变为前述示例装置向用户展示的同样的变化，可以是灯光的颜色变化，光强变化，闪烁频率变化，或者是它们的组合。
[0020]可变光照明灯具的空间位置与路径不要求精确对应，只要人能识别方向即可，用户通过识别这些变化，循着变化了灯光的灯具，按照此路径行进，引导用户从当前位置到目的位置。导航完毕后，用户到达目的位置，通过目的位置的输入装置，输入达到信息，可变光照明灯光恢复原样，等待下一个用户输入导航需求。
[0021]指示的形成由四部分组成，一部分是输入装置，一部分是示例装置，一部分分布于空间且形成点阵的智能灯具，一部分是灯光控制系统，这四个部分通过有线或者无线的通讯方式连接通讯。输入装置负责接收用户的输入，并将客户要到达的目的位置和用户的起始位置的坐标传送给灯光控制系统，灯光控制系统计算出从起始位置到目的位置的路径上有哪些照明灯具分布，首先控制示例装置向用户示例接下来照明灯光所要发生的何种变化，其变化包括颜色，闪烁频率，光强等，此时用户记下这种变化，灯光控制系统再通过无线或者有线的方式，通知路径上的智能灯具全部或者部分改变其照明灯光，这样在空间中就形成一条变化了照明灯