一种基于Android平台的地铁导盲系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110121142A(43)申请公布日2019.08.13(21)申请号201910227193.7H04W4/80(2018.01)(22)申请日2019.03.25H04L29/08(2006.01)H04M1/725(2006.01)(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号(72)发明人杨行刘源包建东王子豪章加兵徐文从光涛邢宗义(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人薛云燕(51)Int.Cl.H04W4/02(2018.01)H04W4/024(2018.01)H04W4/33(2018.01)H04W4/42(2018.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于Android平台的地铁导盲系统及方法(57)摘要本发明公开了一种基于Android平台的地铁导盲系统及方法。该系统包括硬件模块、定位算法模块、地图模块、语音导航模块和操作界面。方法为：在地铁站中的导盲带、售票处和垂直电梯位置布置蓝牙传感器，将盲道划分为不同的网格点作为待测点；用户打开Android平台中的操作界面，选择目的地；Android平台获取蓝牙信号序列，并上传至云服务器；Android平台采集地铁站环境中蓝牙信号的RSSI值以及用户在各个方向的加速度值和方位角信息，上传到定位算法模块，定位算法模块进行用户定位，规划导航路线；语音导航模块进行语音导航，在关键点使用语音提示导航信息，将用户导航至目的地。本发明具有携带简便、成本低、定位精度高、智能化导航的优点。CN110121142ACN110121142A权利要求书1/2页1.一种基于Android平台的地铁导盲系统，其特征在于，包括硬件模块、定位算法模块、地图模块和应用界面，其中应用界面包括语音导航模块和软件操作界面；所述硬件模块，用于在地铁站环境中发射和采集蓝牙信号、获取用户在各个方向的加速度值及方位角，同时将采集到的信息进行数据融合并发送到定位算法模块；所述定位算法模块，用于定位用户在盲道上的位置，并实时显示在操作界面的矢量地图上；所述地图模块，用于显示用户在地铁站矢量地图中的位置、地图的缩放和移动和导航路径的规划；所述语音导航模块，用于通过语音播报为用户提示线路信息；所述软件操作界面，用于获取用户输入的目的站点、实时展示用户的位置信息、进行系统设置和拨打站台服务热线。2.根据权利要求1所述的基于Android平台的地铁导盲系统，其特征在于，所述硬件模块，包括在地铁站中布置的蓝牙传感器、在Android平台中的蓝牙信号接收器、加速度传感器和陀螺仪；所述在地铁站中布置的蓝牙传感器，包括在地铁站中的导盲带、售票处和垂直电梯位置布置蓝牙传感器，将基于导盲带的触觉导盲手段和基于Android平台的听觉导盲手段相结合，并将盲道划分为不同的网格点作为待测点。3.根据权利要求1所述的基于Android平台的地铁导盲系统，其特征在于，所述的定位算法模块包括数据预处理、离线指纹数据库、在线指纹匹配算法和行人航迹推算算法；所述的离线指纹数据库，采用定位算法模块采集的地铁站不同人流量等级对应的RSSI和MAC地址信息构建而成；所述的数据预处理，即将MAC地址转化为int型数据，并采用自适应高斯滤波算法进行滤波；所述的在线指纹匹配算法和行人航迹推算算法相结合，对用户进行实时定位，其中在线指纹匹配算法采用随机森林模型的机器学习方法。4.根据权利要求1所述的基于Android平台的地铁导盲系统，其特征在于，所述的地图模块，采用ArcGIS定制地铁站的矢量地图，上层能够实现移动、放缩、空间查询功能；矢量地图包含盲道对应区域内的路网节点，实现对用户的实时路径规划和路径纠偏。5.一种基于Android平台的地铁导盲算法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在地铁站中的导盲带、售票处和垂直电梯位置布置蓝牙传感器，将盲道划分为不同的网格点作为待测点；步骤2、用户打开Android平台中的操作界面，选择目的地；步骤3、Android平台获取蓝牙信号序列，并上传至云服务器；步骤4、Android平台中的蓝牙信号接收器、加速度传感器和陀螺仪采集地铁站环境中蓝牙信号的RSSI值以及用户在各个方向的加速度值和方位角信息，采集到的信息上传到定位算法模块，定位算法模块进行用户定位，规划导航路线；步骤5、语音导航模块利用在线语音合成SDK，查找存储在txt文件中的语音字典，合成相应位置点的语音信息进行语音导航，在关键点使用语音提示导航信息；步骤6、将用户导航至目的地。2CN110121142A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的基于Android平台的地铁导盲算法，其特征在于，步骤4所述定位算法模块进