一种户外防迷路立体导航智能运动手表的制作方法

本发明涉及导航智能运动手表技术领域，具体为一种户外防迷路立体导航智能运动手表。

背景技术：

日常生活中我们已经大量使用了导航，遍及我们生活的各个角落，但在野外，对一些驴友或户外探险者来说，传统的导航设备和软件都鞭长莫及，经常有新闻报道驴友在野外迷路，需要救援队前去救援，之所以用户在野外会迷路，是因为遇到以下几个难以解决的痛点：

未知轨迹：普通地图一般只能提供地图上已经知道的线路，然后给出导航路径，但户外探险走的都是人迹罕至的路，甚至根本就没有路，普通地图根本无法提供有效路线，

超长续航：设备需要导航，一般就需要开启gps进行轨迹跟踪和记录，一旦全程开启gps，功耗就很大，普通设备很快就没电，而户外探险往往需要经历很多个小时，甚至很多天，普通设备根本无法满足此需求，

海拔变化：在野外，道路都是崎岖不平，一段平面的导航线路，可能对应着多条不同的立体路径选择，用户在面对平面线路时是很迷惑的，因此我们必须提供高度变化的辅助图表来帮用户参考选择，

海拔数据的获取：虽然gps在3d定位情况下提供了海拔数据，但由于它的实际数据偏差较大，跳跃明显，不适合用于真实环境的高度导航。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种户外防迷路立体导航智能运动手表，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种户外防迷路立体导航智能运动手表，包括导航单元和智能运动手表，所述智能运动手表内部通过螺丝固定连接有导航单元，所述导航单元内部通过螺丝固定连接有单片机、数模转换模块以及数据存储模块，所述单片机与数模转换模块电性耦接，所述数模转换模块与数据存储模块电性耦接，所述单片机输入端电信号连接有气压传感器、加速度传感器以及gps定位模块，所述单片机电性耦接有路线追踪模块和循迹返航模块。

优选的，所述气压传感器通过螺丝固定安装在智能运动手表内部，所述气压传感器输出端与单片机输入端电信号连接。

优选的，所述加速度传感器通过螺丝固定安装在智能运动手表内部，所述加速度传感器输出端与单片机输入端电信号连接。

优选的，所述gps定位模块通过螺丝固定安装在智能运动手表内部，所述gps定位模块输出端与单片机输入端电信号连接。

优选的，所述路线追踪模块通过螺丝固定安装在智能运动手表内部，所述路线追踪模块与单片机电性耦接。

优选的，所述循迹返航模块通过螺丝固定安装在智能运动手表内部，所述循迹返航模块与单片机电性耦接。

优选的，所述智能运动手表还包括锂电池组、液晶触摸屏以及控制按钮模块，所述智能运动手表正面中部通过螺丝固定连接有液晶触摸屏，所述液晶触摸屏呈圆盘形结构，所述智能运动手表内部通过螺丝固定连接有锂电池组，所述智能运动手表外围两侧均通过螺丝固定连接有控制按钮模块。

优选的，所述锂电池组输出端分别与导航单元、路线追踪模块、循迹返航模块、液晶触摸屏和控制按钮模块输入端电性连接，所述液晶触摸屏与导航单元电信号连接，所述控制按钮模块与导航单元电信号连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过控制按钮模块开启路线追踪模块的路线跟踪功能，同时气压传感器全程开启并随时记录气压变化，同时将气压数据一直保存至数据存储模块内，且加速度传感器全程开启进行计步，通过加速度传感器得出的步数通过单片机与数模转换模块转换为里程，且每隔100米或200米距离gps定位模块唤醒，等gps定位模块定位成功后得到准确经纬度坐标，并将此时的气压数据替换gps海拔数据并保存数据，然后重新进入休眠，当发生迷路的情形时，用户通过控制按钮模块开启循迹返航模块的循迹返航功能，从而智能运动手表将以前的轨迹倒序，用户能够根据智能运动手表提供的导航线路可以确保原路返回进而极大的实现防迷路的导航效果进而有效的弥补了现有技术中的不足。

附图说明

图1为本发明智能运动手表主视结构示意图；

图2为本发明系统原理图；

图3为本发明导航单元结构图。

图中：1-导航单元；11-单片机；12-数模转换模块；13-数据存储模块；14-气压传感器；15-加速度传感器；16-gps定位模块；2-路线追踪模块；3-循迹返航模块；4-锂电池组；5-液晶触摸屏；6-控制按钮模块；7-智能运动手表。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种户外防迷路立体导航智能运动手表，包括导航单元1和智能运动手表7，所述智能运动手表7内部通过螺丝固定连接有导航单元1，通过导航单元1能够有效的实现用户2d导航的交互、高度导航的交互以及导航全景图，所述导航单元1内部通过螺丝固定连接有单片机11、数模转换模块12以及数据存储模块13，通过单片机11能够有效的将获取数据实时处理，所述单片机11与数模转换模块12电性耦接，通过数模转换模块12能够有效的实现步数与里程的的数据转换，所述数模转换模块12与数据存储模块13电性耦接，通过数据存储模块13能够有效的将实时数据实时存储，所述单片机输入端电信号连接有气压传感器14、加速度传感器15以及gps定位模块16，所述气压传感器14通过螺丝固定安装在智能运动手表7内部，所述气压传感器14输出端与单片机11输入端电信号连接，通过气压传感器14能够随时记录气压变化，所述加速度传感器15通过螺丝固定安装在智能运动手表7内部，通过加速度传感器15能够有效的进行计步，所述加速度传感器15输出端与单片机11输入端电信号连接，所述gps定位模块16通过螺丝固定安装在智能运动手表7内部，所述gps定位模块16输出端与单片机11输入端电信号连接，通过gps定位模块16能够实时定位用户位置，所述单片机11电性耦接有路线追踪模块2和循迹返航模块3，所述路线追踪模块2通过螺丝固定安装在智能运动手表7内部，所述路线追踪模块2与单片机11电性耦接，通过路线追踪模块2能够有效的对用户行走后的路程实时数据获取，所述循迹返航模块3通过螺丝固定安装在智能运动手表7内部，所述循迹返航模块3与单片机11电性耦接，通过循迹返航模块3能够根据导航路线原路返回，所述智能运动手表7正面中部通过螺丝固定连接有液晶触摸屏5，所述液晶触摸屏5呈圆盘形结构，通过液晶触摸屏5能够有效的为用户提供数据画面，所述智能运动手表7内部通过螺丝固定连接有锂电池组4，通过锂电池组4方便为智能运动手表7供电的同时也方便用户更换充电，所述智能运动手表7外围两侧均通过螺丝固定连接有控制按钮模块6，通过控制按钮模块6方便用户调控使用，所述锂电池组4输出端分别与导航单元1、路线追踪模块2、循迹返航模块3、液晶触摸屏5和控制按钮模块6输入端电性连接，所述液晶触摸屏5与导航单元1电信号连接，所述控制按钮模块6与导航单元1电信号连接；

其中，2d导航的交互为过程为：将当前轨迹中心点显示在液晶触摸屏5中央，在液晶触摸屏5上显示视线半径内所有的轨迹点，将液晶触摸屏5上的所有gps坐标点逆时针旋转导航方向角，始终保证极近目标点在液晶触摸屏5正上方，展示终点方向线，剩余距离，展示剩余路程，剩余时间，展示指北针及正北方向角，展示比例尺，展示当前gps坐标点，如果轨迹偏移距离<＝gps精度误差，当前坐标点直接移动到轨迹中心点，否则显示当前坐标点和轨迹偏移距离，展示路线偏差角，用灰色表示已走路线，中灰表示平路，浅灰表示上坡，深灰表示下坡，用明亮色表示未走路线，绿色表示平路，红色表示上坡，蓝色表示下坡，如果起点和终点在液晶触摸屏5内可见，用特殊方式展示.(例如蓝色表示起点，橙色表示终点)，展示gps信号强度，这是日常使用的导航的主题部分，绝大部分时候导航在本交互中完成，主要通过不同的颜色，引导用户在高度上路径的选择；

其中，高度导航的交互过程为：计算2d导航交互中的视线半径范围内最远已走点到最远未走点，通过气压数据，将上面两点之间所有点的气压数据转换为高度数据，计算这两点间的轨迹累积水平距离，计算这两点间的最高海拔和最低海拔，将这两点间的所有气压数据映射到液晶触摸屏5的一个矩形区中，矩形的长为累积水平距离，矩形的高为这两点间最高海拔和最低海拔的差值，最低点位于矩形下边，最高点位于矩形上边，这两点间所有气压数据映射后，就表示出海拔变化趋势图，用灰色表示已经走过的轨迹，用高亮色表示没有走过的国际，在液晶触摸屏5上展示海拔的最小值，最大值以及当前值，高度导航的主要作用是对2d导航的补充，当用户对2d导航的高度部分存在疑惑时，可从本交互得到准确的细节的补充；

其中，导航全景图具体为：联合规划线路和已经走过的线路，我们将它合成为联合轨迹，计算出比例尺，确保在液晶触摸屏5上能最大尺寸展示联合轨迹轨迹，在液晶触摸屏5上显示出联合轨迹，其中规划线路用高亮色显示，绿色表示平路，蓝色表示下坡，红色表示上坡，现在走过的轨迹用灰色显示，中灰表示平路，浅灰表示上坡，深灰表示下坡，展示地图方向，固定上北下南左西右东，展示轨迹范围直径，并标注直径值，展示起点终点，展示当前位置及在地图上轨迹上的行进方向，用灰色在同一个界面中用同样的坐标和比例灰色展示已经走过的路线，导航全景图主要母的是用户对整体的规划线路有个直观的了解，并能一看看出现在走过的轨迹是否和规划线路重叠，还是有多大偏差，便于从大方向上纠正。

工作原理：开始探险时通过控制按钮模块6开启路线追踪模块2的路线跟踪功能，同时气压传感器14全程开启并随时记录气压变化，同时将气压数据一直保存至数据存储模块13内，且加速度传感器15全程开启进行计步，通过加速度传感器15得出的步数通过单片机11与数模转换模块12转换为里程，且每隔100米或200米距离gps定位模块16唤醒，等gps定位模块16定位成功后得到准确经纬度坐标，并将此时的气压数据替换gps海拔数据并保存数据，然后重新进入休眠，当发生迷路的情形时，用户通过控制按钮模块6开启循迹返航模块3的循迹返航功能，从而智能运动手表7将以前的轨迹倒序，用户能够根据智能运动手表7提供的导航线路可以确保原路返回进而极大的实现防迷路的导航效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。