一种智能物品取放导航系统及导航方法

1.一种智能物品取放导航系统，其特征在于由服务器、带红外发射装置的导航终端、摄像机组成；所述红外发射装置由红外发射管和蓝牙转串口模块组成，红外发射管与蓝牙转串口模块的IO输出相连；服务器与摄像机连接，服务器与具有人机交互功能的导航终端通过无线通信连接，所述导航系统是按如下步骤进行导航的导航系统：
(1)将室内所有静态物品及过道的坐标信息、图像数据录入服务器中形成完整地图；
(2)将带有红外发射装置的导航终端置于被引导人上，导航终端启动后与服务器进行无线通信，从服务器下载所有物品信息并设定导航终端每隔一段时间自动向服务器请求导航，导航步骤按下列方式进行：
(2A)导航终端向服务器发送导航请求，服务器与导航终端建立连接会话，会话期间，导航终端控制红外发射装置中红外发射管产生事先约定的开启或关闭动作，并且导航终端每完成一个该动作，服务器通过摄像机捕获一桢图像进行分析，服务器通过分析，确定画面中红外发射装置的位置和方向信息，结合该信息与摄像机的视野范围在地图中的位置，计算出红外发射装置在地图中的当前位置和方向，即导航终端在地图中的绝对方位，(2B)服务器将红外发射装置的当前位置和方向发送到导航终端，导航终端标识出当前红外发射装置在地图中的位置，即被引导人的当前位置，
(2C)被引导人在导航终端中选择需取放物品，根据已下载的物品信息可在导航终端的地图中标识出该物品的位置，若被引导人需要路径显示，则导航终端可在地图上将当前位置至目标位置的路径计算出来显示在屏幕上实现导航，导航过程完成时，退出导航系统，导航结束，
(3)上述的工作方法还包括物品调整过程，其步骤为：
(3-1)判断是否需要增加物品种类，如是是，则进入步骤(3-2)，如是否，则进入步骤(3-3)；
(3-2)在服务器中录入物品信息及其在地图中的位置；
(3-3)判断是否需要删除某物品种类，如是是，则进入步骤(3-4)，如是否，则进入步骤(3-5)；
(3-4)在服务器中删除该物品信息及其在地图中的位置；
(3-5)物品调整过程结束，服务器将调整的最后时间记录下来，导航终端在请求导航时，同时发送导航终端的地图下载时间，服务器比较下载时间与物品的最后调整时间，如果物品的最后调整时间较早，则服务器通知导航终端重新下载物品信息。
2.根据权利要求1所述的智能物品取放导航系统，其特征在于导航终端是PDA、智能手持设备或便携式电脑，导航终端通过蓝牙无线通信与红外发射装置连接。
3.根据权利要求1所述的智能物品取放导航系统，其特征在于内置红外发射装置的导航终端由微处理器及人机交互设备、WIFI通信模块、红外发射管、电源组成。
4.根据权利要求1所述的一种智能物品取放导航系统，其特征在于服务器为通用计算机或嵌入式专用计算机。
5.根据权利要求1所述的一种智能物品取放导航系统，其特征在于摄像机安装于室内过道顶部，各个摄像机摄像镜头向下。

一种智能物品取放导航系统及导航方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种用于超市或仓库的智能物品取放导航系统及导航方法。\n背景技术\n[0002] 在超市，顾客找不到需要购买的物品放在超市什么位置，超市的理货员也需要弄清货物需要放到哪个货架；在仓库，无论是存物品进去还是取物品出来，管理员都不容易弄清物品应该在什么位置。都仅凭记忆沿货架寻找所需物品，效率低。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种可轻松找到需要购买、领用或存放的物品所在位置的智能物品取放导航系统及导航方法。\n[0004] 本发明目的的实现方式为，一种智能物品取放导航系统，由服务器、带红外发射装置的导航终端、摄像机组成；所述红外发射装置由红外发射管和蓝牙转串口模块组成，红外发射管与蓝牙转串口模块的IO输出相连；服务器与摄像机连接，服务器与具有人机交互功能的导航终端通过无线通信连接。\n[0005] 一种智能物品取放导航系统的导航方法，按如下步骤进行：\n[0006] (1)将室内所有静态物品及过道的坐标信息、图像数据录入服务器中形成完整地图；\n[0007] (2)将带有红外发射装置的导航终端置于被引导人上，导航终端启动后与服务器进行无线通信，从服务器下载所有物品信息并设定导航终端每隔一段时间自动向服务器请求导航，导航步骤按下列方式进行：\n[0008] (2A)导航终端向服务器发送导航请求，服务器与导航终端建立连接会话，会话期间，导航终端控制红外发射装置中红外发射管产生事先约定的开启或关闭动作，并且导航终端每完成一个该动作，服务器通过摄像机捕获一桢图像进行分析，服务器通过分析，确定画面中红外发射装置的位置和方向信息，结合该信息与摄像机的视野范围在地图中的位置，计算出红外发射装置在地图中的当前位置和方向，即导航终端在地图中的绝对方位，[0009] (2B)服务器将红外发射装置的当前位置和方向发送到导航终端，导航终端标识出当前红外发射装置在地图中的位置，即被引导人的当前位置，\n[0010] (2C)被引导人在导航终端中选择需取放物品，根据已下载的物品信息可在导航终端的地图中标识出该物品的位置。若被引导人需要路径显示，则导航终端可在地图上将当前位置至目标位置的路径计算出来显示在屏幕上实现导航。导航过程完成时，退出导航系统，导航结束，\n[0011] (3)上述的工作方法还包括物品调整过程，其步骤为：\n[0012] (3-1)判断是否需要增加物品种类，如是是，则进入步骤(3-2)，如是否，则进入步骤(3-3)；\n[0013] (3-2)在服务器中录入物品信息及其在地图中的位置；\n[0014] (3-3)判断是否需要删除某物品种类，如是是，则进入步骤(3-4)，如是否，则进入步骤(3-5)；\n[0015] (3-4)在服务器中删除该物品信息及其在地图中的位置；\n[0016] (3-5)物品调整过程结束，服务器将调整的最后时间记录下来。导航终端在请求导航时，同时发送导航终端的地图下载时间，服务器比较下载时间与物品的最后调整时间，如果物品的最后调整时间较早，则服务器通知导航终端重新下载物品信息。\n[0017] 无论是超市还是仓库的顾客、理货员、管理员都可以通过安装有本发明的手推车、叉车、或具有动力和控制系统的自行车轻松找到需要购买、领用或存放的物品所在位置。同时，本发明还可提供广告、数据统计和分析服务。若导航终端采用手持智能设备时，还可具备条码扫描、RFID识别、投币机等接口，提供更多使用功能。\n附图说明\n[0018] 图1是本发明结构示意图，\n[0019] 图2是本发明实施例中导航终端的原理示意图，\n[0020] 图3是本发明实施例中导航过程流程图，\n[0021] 图4是本发明实施例中物品调整过程流程图。\n具体实施方式\n[0022] 本发明主要由服务器、带红外发射装置的导航终端、摄像机组成。下面参照附图详述本发明。\n[0023] 参照图1、2，服务器6与摄像机5连接，服务器与具有人机交互功能的导航终端通过无线通信7连接。\n[0024] 导航终端是PDA、智能手持设备、或者便携式电脑，通过蓝牙无线通信与红外发射装置通信连接。所述红外发射装置由红外发射管A 1、B 2和蓝牙转串口模块组成，红外发射管A 1、B 2与蓝牙转串口模块的IO输出相连。蓝牙转串口模块中的可采用CSR公司蓝牙芯片BC417143。若红外发射装置具备USB接口，可直接通过USB线与PDA、智能手持设备或者便携式电脑连接，这样做的优点之一是利用PDA、智能手持设备或者便携式电脑为红外发射装置供电。\n[0025] 内置红外发射装置的导航终端由微处理器及人机交互设备、WIFI通信模块、红外发射管A 1、B 2、电源组成。由电源为导航终端供电，人机交互设备使导航终端实现人机交互功能。\n[0026] 导航终端3与存储有物品位置地图的服务器6进行通信下载物品位置地图时，通信方式可以是有线通信如USB、RS232串口；或无线通信如蓝牙、WIFI、ZIGBEE、红外等。\n[0027] 所述的服务器6为通用计算机或嵌入式专用计算机。若采用通用计算机，可通过图像采集卡采集摄像机输出的AV信号。若采用嵌入式专用计算机，如研华科技公司的ARK-1350系列嵌入式工控机，将超市或仓库内物品的位置坐标信息录入嵌入式计算机中。\n嵌入式工控机可通过总线连数字摄像机，也可直接连USB摄像机，摄像机安装于室内过道顶部，各个摄像机摄像镜头向下。\n[0028] 下面详述本发明的导航方法：参照图3、本发明的导航按如下步骤进行：\n[0029] (1)将室内所有静态物品及过道的坐标信息、图像数据录入服务器中形成完整地图；\n[0030] (2)将带有红外发射装置的导航终端置于被引导人上，导航终端启动后与服务器进行无线通信，从服务器下载所有物品信息并设定导航终端每隔一段时间自动向服务器请求导航，导航步骤按下列方式进行：\n[0031] (2A)导航终端向服务器发送导航请求，服务器与导航终端建立连接会话，会话期间，导航终端控制红外发射装置中红外发射管产生事先约定的开启或关闭动作，并且导航终端每完成一个该动作，服务器通过摄像机捕获一桢图像进行分析，服务器通过分析，确定画面中红外发射装置的位置和方向信息，结合该信息与摄像机的视野范围4在地图中的位置，计算出红外发射装置在地图中的当前位置和方向，即导航终端在地图中的绝对方位，服务器根据其绝对方位信息相应调整导航终端当前位置的地图显示，调整后的地图通过无线通信发送至导航终端中。\n[0032] 服务器与导航终端事先的约定规则，举例如下表：\n[0033] \n 红外发射管A 红外发射管B 红外特征值约定规则\n 开启 关闭 服务器确定导航终端的在地图中当前位置\n 开启 开启 服务器确定并识别红外发射管A、B，进而可确\n 定导航终端在地图中的绝对方位\n 关闭 开启 …\n 关闭 关闭 …\n[0034] (2B)服务器将红外发射装置的当前位置和方向发送到导航终端，导航终端标识出当前红外发射装置在地图中的位置，即被引导人的当前位置。\n[0035] (2C)被引导人在导航终端中选择需取放物品，根据已下载的物品信息可在导航终端的地图中标识出该物品的位置。若被引导人需要路径显示，则导航终端可在地图上将当前位置至目标位置的路径计算出来显示在屏幕上实现导航。导航过程完成，退出导航系统，导航结束。\n[0036] 当导航终端的红外特征值与服务器事先约定规则不匹配时，无法显示导航路径，若不退出导航系统，仍自动定时向服务器发送导航请求。\n[0037] (3)上述的工作方法还包括物品调整过程，参照图4，其步骤为：\n[0038] (3-1)判断是否需要增加物品种类，如是是，则进入步骤(3-2)，如是否，则进入步骤(3-3)；\n[0039] (3-2)在服务器中录入物品信息及其在地图中的位置；\n[0040] (3-3)判断是否需要删除某物品种类，如是是，则进入步骤(3-4)，如是否，则进入步骤(3-5)；\n[0041] (3-4)在服务器中删除该物品信息及其在地图中的位置；\n[0042] (3-5)物品调整过程结束，服务器将调整的最后时间记录下来，导航终端在请求导航时，同时发送导航终端的地图下载时间，服务器比较下载时间与物品的最后调整时间，如果物品的最后调整时间较早，则通知导航终端重新下载物品信息。\n[0043] 如无调整取放物品需求，则无需该程序。\n[0044] 因此，无论是取物品还是放物品，按照导航终端的人机交互设备显示的导航路劲找到目标物品位置。由于单个摄像机的图像范围有限，多台摄像机和计算机可通过网络连接起来，由一台计算机作为主处理设备，从而形成一个大范围的导航系统。