室内行进轨迹记录系统的制作方法

1.本发明涉及一种室内行进轨迹记录系统，特别是涉及一种应用于室内记录行进轨迹并在室内导引人员移动的系统。


背景技术：

2.全球卫星定位系统(global positioning system,gps)，主要是通过电子设备接收卫星讯号来进行定位，借此确认位置并可显示在电子设备的地图上，因为要接收卫星讯号来进行定位，所以必须在室外空旷且无遮蔽处才能接收卫星讯息进行定位，若在室内会因建筑物的遮蔽而对卫星讯号形成阻隔，即无法达到侦测室内位置的定位效果，更别说是在室内进行导航。
3.关于室内定位或导航的重要性，在于当有紧急事故发生时(例如火灾发生)，在分秒必争的情况下，如能通过来时路径的位移轨迹的记录与导引，即可快速地让人依据所记录的位移轨迹沿着来时路径而逃生，不会因一时慌乱而不知从何路逃生，以避免憾事发生。此外，也可让人在一个不熟悉的室内场所中通过导引，而能迅速地找到目的地。
4.如台湾专利公告第i675215号发明专利案提供一种室内定位系统，包含有定位标签、第一定位基站及定位服务器，由第一定位基站接收定位标签发送的标签讯号，并产生第一基站讯号发送，以计算出定位信息，以达到室内定位效果。又如台湾专利公告第m568373号新型专利案提供另一种室内定位系统，包括信标发射群、声波发射装置以及可携式装置，其中信标发射群与声波发射装置同样设置于室内区域中，借由可携式装置接收由信标发射群所发出的信标信号以及特定声波，以达到室内定位效果。然而，前述的室内定位系统，都是必须在室内设有讯号发射装置以提供定位讯号，让可携式装置的携带者可接收该定位讯号而达到室内定位的效果，但若此等发射装置在紧急事故发生时(如前述火灾发生)有所损坏或停电而无法正常使用，此时便没有定位及导航的功能存在，人群不免会慌乱逃生而造成憾事发生。
5.因此，如何解决上述室内位置侦测及室内导航的问题，即为本发明的主要重点所在。


技术实现要素：

6.为解决上述问题，本发明提供一种室内行进轨迹记录系统，将人员在室内移动的轨迹加以记录，并通过记录的路径信息导引人员在室内移动。
7.一种室内行进轨迹记录系统，其搭载于一可携式电子装置，包含：
8.路径侦测单元，所述路径侦测单元随所述可携式电子装置从起点在室内移动，以侦测移动时的运动方向及移动距离而产生位移讯号；
9.运算处理单元，所述运算处理单元电性连接所述路径侦测单元以撷取所述位移讯号，且经计算而获得位移轨迹；以及
10.路径导引单元，所述路径导引单元电性连接所述运算处理单元并撷取所述位移轨
迹以载入可携式电子装置，经所述可携式电子装置呈现位移轨迹，以导引人员依照所述位移轨迹在室内移动。
11.较佳地，所述路径侦测单元包括陀螺仪以及加速度计，所述陀螺仪用于侦测角速度，且所述加速度计用于侦测加速度，以测得所述位移讯号的运动方向及移动距离。
12.较佳地，所述运算处理单元包括记忆模块，所述记忆模块用于储存所述位移轨迹。
13.较佳地，所述路径导引单元包括扩增实境模块，所述扩增实境模块依照所述位移轨迹在所述可携式电子装置产生指引标示。
14.较佳地，所述可携式电子装置具有影像撷取模块及显示模块，所述影像撷取模块撷取所述人员依照所述位移轨迹移动时的实时影像，所述显示模块具有画面以显示所述实时影像，同时将所述扩增实境模块产生的指引标示加入所述实时影像中，通过所述指引标示导引所述人员依照所述位移轨迹移动。
15.较佳地，所述可携式电子装置为智能型眼镜且为头盔的护目镜，将所述扩增实境模块产生的指引标示加入所述智能型眼镜，在所述智能型眼镜透视的场景中，通过所述指引标示导引所述人员依照所述位移轨迹移动。
16.较佳地，所述可携电子装置具有显示模块，所述显示模块具有画面以显示所述位移轨迹的路线，且在所述画面中，能够将所述人员所在位置的定位点显示在所述路线上，以导引所述人员沿位移轨迹移动。
17.较佳地，所述可携式电子装置具有声音播放模块，声音播放模块播放声音导引所述人员沿位移轨迹移动。
18.较佳地，所述运算处理单元包括路径修正模块，通过所述路径修正模块对所述位移轨迹进行路径的增加或删减，以定义出修正后的所述位移轨迹。
19.较佳地，所述位移轨迹为自所述起点位移至特定地点的轨迹，通过所述路径修正模块变更所述起点及特定地点中的至少一者。
20.较佳地，所述运算处理单元包括滤波模块，通过所述滤波模块抑制所述位移讯号的浮动，以确保经计算所获得的位移轨迹的准确性。
21.较佳地，所述可携式电子装置包括通讯连接模块，通过所述通讯连接模块通信连接另一外部的可携式电子装置，以传输所述位移轨迹从而与所述外部的可携式电子装置共享。
22.较佳地，所述可携式电子装置，是通过扫描快速响应矩阵图码进行传输从而共享所述位移轨迹。
23.借此，本发明的室内行进轨迹记录系统，当有例如火灾之类的紧急事故发生时，通过位移轨迹的导引，让人员可快速地依据所记录的位移轨迹沿着来时路径而逃回起点，在分秒必争的情况下不因慌乱而无从逃生，进而避免憾事发生。此外，人员亦可通过位移轨迹的导引，可在室内迅速地移动至目的地。
附图说明
24.图1为本发明一实施例的室内行进轨迹记录系统连接可携式电子装置的方块图。
25.图2为本发明一实施例的可携式电子装置的型态方块图。
26.图3为本发明一实施例在餐厅所获得的平面图，图中显示人员的位移轨迹。
27.图4为本发明一实施例的可携式电子装置间的传输和分享位移轨迹的示意图。
28.图5为本发明一实施例的可携式电子装置配合扩增实境的指引标示导引人员行进的示意图。
29.图6为本发明一实施例的位移轨迹修正示意图。
30.图7为本发明一实施例经修正后的位移轨迹通过路线配合定位点呈现在画面中从而导引人员行进的示意图。
31.图8为本发明一实施例的可携式电子装置通过声音播放位移轨迹从而导引人员行进的示意图。
具体实施方式
32.需要说明的是，为便于说明本发明在上述发明内容一栏中所表示的中心思想，兹以具体实施例表达。实施例中各种不同对象是按适于说明的比例、尺寸、变形量或位移量而描绘，而非按实际组件的比例予以绘制。
33.请参阅图1至图8所示，本发明一实施例中，提供一种室内行进轨迹记录系统100，其搭载于一可携式电子装置200，包含路径侦测单元10、运算处理单元20，以及路径导引单元30，其中：
34.路径侦测单元10，是随着可携式电子装置200从一起点a在室内移动，并且侦测移动时的运动方向及移动距离，进而产生位移讯号s。在一较佳实施例中，路径侦测单元10包括陀螺仪11以及加速度计12，通过陀螺仪11来侦测角速度，且通过加速度计12来侦测加速度，借此测得位移讯号s的运动方向及移动距离。然而，本发明的路径侦测单元10并不以陀螺仪11以及加速度计12为限，在不同实施中，可为陀螺仪11或加速度计12单独存在，也能实现角速度或加速度的侦测，路径侦测单元10随可携式电子装置200移动时的运动方向及移动距离同样能被侦测而获得。此外，路径侦测单元10不以一个为限，在其他实施例中，室内行进轨迹记录系统100包含有多个路径侦测单元10，而当路径侦测单元10的数量增加时，具有修正误差且增加精度的效果。
35.运算处理单元20，其电性连接路径侦测单元10以撷取位移讯号s，且经计算而获得位移轨迹t。在一较佳实施例中，运算处理单元20包括记忆模块21，以此记忆模块21储存位移轨迹t，故若路径侦测单元10所侦测而产生的位移讯号s有多个，此时运算处理单元20经计算而获得多个位移轨迹t时，可由记忆模块21储存此多个位移轨迹t，在需要时选定任一位移轨迹t作为使用。本实施例的运算处理单元20还包括滤波模块22，通过滤波模块22来抑制所撷取的位移讯号s的浮动，确保经计算所获得的位移轨迹t具有一定的准确性。
36.路径导引单元30，其电性连接运算处理单元20并撷取位移轨迹t，并且将所撷取的位移轨迹载入所述可携式电子装置200，经可携式电子装置200对人员呈现出位移轨迹t，借此导引人员依位移轨迹t在室内进行移动。
37.需要说明的是，本发明的可携式电子装置200，可为智能型手机201、平板计算机202、智能型眼镜203或智能型手表204，但不以此为限。随着可携式电子装置200有上述型态的不同，因而具有不同的模式来导引人员依位移轨迹t在室内进行移动。
38.在一较佳实施例中，如可携式电子装置200以智能型手机201或平板计算机202为例，其具有影像撷取模块40及显示模块50，人员使用可携式电子装置200时，通过影像撷取
模块40沿着位移轨迹t的路径进行摄影，以撷取移动时的实时影像41，而显示模块50具有画面51以显示实时影像41。较佳的是，路径导引单元30包括扩增实境模块13，此扩增实境模块13可依路径导引单元30撷取的位移轨迹t，而在可携式电子装置200产生指引标示d(如图5所示以箭头表示)，而在画面51显示实时影像41的同时，将扩增实境模块13产生的指引标示d加入画面51中的实时影像41，即可借由指引标示d对应位移轨迹t的路径信息，在画面51中随实时影像41导引人员依位移轨迹t移动。
39.在另一较佳实施例中，如可携式电子装置200为智能型眼镜203，例如是头盔的护目镜，此时智能型眼镜203并不会有经影像撷取所产生的实时影像41，而仅是经由透视所见的实际场景，此时扩增实境模块13在智能型眼镜203仅加入前述的指引标示d，可在智能型眼镜203透视所见的场景中，配合在智能型眼镜203加入的指引标示d(图中未示)，以导引人员依位移轨迹t移动。
40.在本实施例中，位移轨迹t可定义为自起点a位移至一特定地点b的轨迹，例如三五好友相约至餐厅r聚餐，起点a假设为餐厅r入口，而特定地点b假设为餐厅r内指定的包厢，此时先到餐厅r的人，即可通过所携带的可携式电子装置200经由路径侦测单元10以及运算处理单元20获得起点a位移至特定地点b的位移轨迹t(如图3所示)，而后到餐厅r的人可通过所携的可携式电子装置200取得自起点a位移至特定地点b的位移轨迹t，如前述以画面51显示或声音播放的方式，在餐厅r内依着所取得的位移轨迹t从起点a被导引至特定地点b。在此实施例中，所有到餐厅r者其携带的可携式电子装置200皆包括通讯连接模块70，此通讯连接模块70可通信连接外部的可携式电子装置200(如图4所示)，故先到餐厅r的人，能够通过其携带的可携式电子装置200与后到餐厅r的人所携带的可携式电子装置200经由通讯连接模块70传输而共享位移轨迹t，借此让后到餐厅r的人取得位移轨迹t。较佳地，通讯连接模块70是通过扫描快速响应矩阵图码(qr code)的方式进行传输从而共享位移轨迹t。
41.此外，运算处理单元20还包括路径修正模块23，通过路径修正模块23对位移轨迹t进行路径的增加或删减，以定义出修正后的位移轨迹t'。再引用上述餐厅r聚餐的例子，假设先到达餐厅r的人从起点a移动至特定地点b的移动过程中，有不小心走错路或绕路的情形发生，导致位移轨迹t产生偏差而非较佳路径，此时可借由路径修正模块23将走错或绕路所造成的多余路径删除，亦可视情况而增加路径，以修正位移轨迹t'为较佳路径(如图6所示)。再者，当起点a与特定地点b有至少一者需要变更时，同样可借由路径修正模块23来实时调整起点a及/或特定地点b。
42.在另一较佳实施例中，如可携式电子装置200为智能型手机201或平板计算机202，此时显示模块50的画面51显示的不是实时影像41，而是以二维平面路线的方式来显示位移轨迹t'，且在画面51显示该人员所在位置的定位点p在该路线上，定位点p随该人员的移动而改变位置，该人员即可借由定位点p辨识所在位置，且依所见的位移轨迹t'的方位而移动(如图7所示)。可携式电子装置200如为智能型手表204，亦可有前述显示模块50而同样显示位移轨迹t'的二维平面路线，同样借由定位点p辨识所在位置而依位移轨迹t'所见的方位而移动。
43.在另一较佳实施例中，可携式电子装置200的导引方式并不以画面显示为限，例如可携电子装置200具有声音播放模块60可发出声音，而当可携电子装置200不论是智能型手机201、平板计算机202、智能型眼镜203或智能型手表204，即使不以画面51显示来导引人员
沿位移轨迹t'移动，仍可通过声音播放模块60所发出的声音(如图8所示)，例如通过语音(如图中所示播放「往前走15公尺，向右转」)，又或者是通过提示音(例如一长声为指示向左转，一短声为指示右转)等方式，来导引所述人员沿位移轨迹t移动。在不同的实施例中，上述可携式电子装置200可通过画面51显示以及声音播放的方式配合使用，有利于导引人员沿位移轨迹t移动。
44.如以上述餐厅r聚餐为例，假设餐厅r在聚餐过程中发生火灾，而有紧急逃生的必要时，在逃生时间紧迫而分秒必争的情况下，一般人通常会相当慌乱，特别是在不熟悉餐厅r格局的情况下，存在不知道走哪一路径逃生的问题。此时，持有可携式电子装置200的人，不论是否位于特定地点b，因皆有自起点a移动的位移轨迹t/t'，此时可借由路径导引单元30以前述画面51显示或声音播放的方式对逃生的人员呈现出餐厅r内的位移轨迹t/t'，借此导引聚餐的人员依位移轨迹t/t'在室内所在位置往起点a的方向移动逃生，以避免因慌乱而无从逃生所造成的憾事发生。
45.再以消防人员救难为例，当遇上述餐厅r发生火灾而须进入火场救援时，消防人员可持着可携式电子装置200进入餐厅r后，可由路径侦测单元10以及运算处理单元20获得自起点a在餐厅r内移动的位移轨迹t/t'，当要返回起点a时，可借由前述画面51显示或声音播放的方式呈现出位移轨迹t/t'以返回起点a，以免进入火灾现场后，因浓烟或现场被火舌破坏而导致无法辨识返回路径，借此避免无从逃生而阻碍救援的问题发生。
46.再以大楼管控物流人员配送货物的应用为例，由大楼管理者先行建立各楼层住户的位移轨迹以储存在前述记忆模块21中，而当物流人员欲配送货物至指定楼层的住户时，可由物流人员配戴如前述的可携式电子装置200，例如由大楼管理者提供的具显示功能的手环(图中未示)，或者是该物流人员用自己的智能型手机，以撷取该指定楼层的住户的位移轨迹，并由所述手环或智能型手机显示及/或声音播放的方式，以导引物流人员至该指定楼层以将货物配送至用户，且该物流人员实际在大楼中的位移轨迹可记录在记忆模块21中。同样的方式也可应用在访客欲对大楼住户进行拜访时使用。
47.由上述说明不难发现本发明的特点在于：
48.1.当在一室内现场有紧急事故发生时(例如上述餐厅r发生火灾的现场)，通过本发明的室内行进轨迹记录系统100搭载于可携式电子装置200，人员可通过可携式电子装置200而获得位移轨迹t/t'的导引，让人员(例如前述在餐厅r聚餐者或消防人员)可快速地依据所记录的位移轨迹沿着来时的路径而逃生回到起点a，让人员在分秒必争的情况下不因慌乱而无从逃生，进而避免憾事发生。
49.2.即使不是在紧急事故发生时，亦可通过可携式电子装置200经由路径侦测单元10以及运算处理单元20从而获得起点a位移至特定地点b的位移轨迹t/t'，并通过共享位移轨迹t/t'，让外部拥有可携式电子装置200的人员也可取得位移轨迹t/t'，以便可携式电子装置200的持有者都能在位移轨迹t/t'的导引下，可在室内直接从起点a位移至特定地点b，以迅速地移动至目的地。
50.3.若为物流人员配送货物的应用，可借由本发明的室内行进轨迹记录系统100通过可携式电子装置200而直接导引至指定楼层的住户，故大楼管理者无需陪同物流人员前往而节省人力，且借由记录物流人员在大楼中的位移轨迹，以得知其在大楼中是否确实配送货物至指定件楼层的住户，或是有路经他处逗留的不轨行迹，进而达到物流人员在大楼
配送货物的便利性及安全性。
51.以上所举实施例仅用以说明本发明而已，并非用于限制本发明的范围。凡不违背本发明精神所从事的种种修改或变化，都属于本发明意欲保护的范畴。