智能導遊系統及方法

2023-10-25 16:42:47

專利名稱：：智能導遊系統及方法
技術領域：
：本發明涉及GPS定位技術、串行通信技術、語音多媒體技術、圖形圖像處理技術、無線數據傳輸技術，特別涉及一種智能導遊系統及方法。
背景技術：
：隨著人們生活水平的日益提高，旅遊在人們的生活中扮演的角色也越來越重要了。與此同時，公眾對旅遊質量的要求也變得越來越高。在人們越來越熱衷於旅遊的同時，一些不可忽略的問題凸顯了出來。首先，對於單獨旅遊的遊客來說，來到一個陌生的環境旅遊，對環境的不了解很有可能導致遊客無法享受到景區所特有的魅力，這時候遊客非常需要一個能夠為自己提供幫助的貼身導遊，然而現實是不可能在每一名遊客身邊安排一名導遊。並且由於導遊本身水平參差不齊，加之外界客觀因素幹擾，往往造成旅遊質量不高。如果沒有導遊，遊客在整個遊程中往往走馬觀花，不能了解景點的特色與內涵，無法對景點留下深刻的印象。其次，對於跟隨旅遊團旅遊的遊客，旅遊團隊人數眾多且喜好不同，往往造成眾口難調的局面。另外，遊客總是要在導遊的帶領下跟隨旅遊團緩慢地移動，自然會有一種束縛的感覺。而且對於整個團隊來說，整體移動的效率相對於個人自由活動要低很多，但是團隊為了保護遊客的人身安全不得不保證團隊的一致性，從而限制了遊客的自主旅遊。因此針對以上問題，市場上出現了電子導遊等多種自助遊的解決方案，首先是在景點固定感應裝置來獲取景點信息的方式，如利用紅外線、無線射頻、藍牙等技術的電字導遊。然而這種方式智能提供景點解說等有限的服務，解決不了團體旅遊時遇到的問題。並且與用戶的交互性很低，並且在景點解說範圍及日常設備維護上存在很多問題，因此限制了其發展。另一種方法是通過電話撥號的方式進入聲訊服務系統，以獲取相應景點的語音介紹，這要求遊客必須記住大量特定的景點服務號碼，查詢麻煩，且這種方式只能提供單調的語音解說服務，無圖片文字等多媒體信息。還有一種更為智能的方法，如申請號是200510027702，X的發明專利，是結合GPS定位系統來獲取景點多媒體信息，該方法採用位置信息來激活對應景點的講解服務，其服務內容與形式較為單一。該發明還做了一種改進，通過無線通信模塊從數據伺服器上下載景點信息，這種伺服器終端結合的方式勢必增加成本，且沒必要。還有一種方法，如申請號是200710022243.5的發明專利，採用的是移動通f言基站定位方法，並結合WAP無線接入技術及GIS景區伺服器的模式。該方法成本很高，並且採用移動基站定位準確率報低，幾乎達不到小景點的定位要求。並且上面提到的這幾種方法只解決了導遊講解f務，沒有解決團體旅遊中遇到的問題。隨著技術的發展，GPS(GlobalPositionSystem)全球定位系統技術越來越成熟，GPS接收機價格越來越低。GPS全球定位系統是美國從上世紀70年代開始研製，於1994年全面建成。GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點被成功應用於測量、導航、定位等多個領域，並取得了巨大的經濟效益。隨著GPS軟硬體不斷完善，應用領域在不斷擴展，並開始逐漸深入人們日常生活。經過漫長的發展，無線數據傳輸技術已經非常成熟，目前已經出現像藍牙、紅外、GPRS等各種無線數據傳輸技術，並且還將出現3G、光學等更先進的無線通信技術。本發明用到無線數據通信技術解決了團體旅遊時遇到的問題，實現了遊客之間更智能的互動。嵌入式技術是當今發展最快、應用最廣、最有發展前景的主要技術之一，已被廣泛應用於工業控制、通信、信息家電、醫療儀器、智能儀器儀表、汽車電子、航'空航天等各個領域。本發明同時應用了嵌入式的相關技術。
發明內容針對現有無線導遊系統的不足與缺陷，本發明提供一種智能導遊系統及方法。'本發明基於導遊終端，包括顯示交互子系統、無線數據傳輸子系統、GPS定g子系統和處理器，顯示交互子系統與處理器之間通過LCD控制器連接，處理器將需要顯示的數據發送到LCD控制器，再由LCD控制器控制液晶顯示屏顯示；無線數據傳輸子系統與處理器之間通過RS232總線連接，處理器接收定位數fe.;GPS定位子系統與處理器之間通過RS232總線連接.，處理器將數據通過無線數據傳輸子系統發送到其他導遊終端或接收其他導遊終端發送來的數據；所述的智能導遊系統設置有語音解說模塊、遊覽路線回憶模塊、景區景點信息'預覽模塊、目的地最短路線規劃模塊、幫助說明模塊和無線數據交互模塊。所述的語音解說模塊，在導遊終端上加載景區地圖數據及景點解說範圍數據及景點的文字、圖片及語音解說文件數據，然後通過GPS定位系統獲取遊客當前位置的經度和緯度數據，將遊客當前位置數據與存儲器中的景區景點解說範圍數據進行匹配，匹配成功說明遊客己經進入了該景區的語音解說範圍，語音解說模塊自動解說當前景點內容，匹配不成功，則繼續進行匹配；所述的遊覽路線回憶模塊是導遊終-端通過實時記錄遊客遊覽路線的經度和緯度數據，將相應經度和緯度數據存入遊覽路線回憶模塊的數據文件中，遊客只需點擊導遊終端上的路線回'憶按鈕便可回憶自己遊覽過的路線；'所述的景區景點信息預覽模塊是在導遊終端上將景區地圖的每個景點設置一個按鈕控7件，將景點的一年四季的照片及文字語音數據存儲起來，遊客點擊導遊終端上的夢覽按鈕就能實現景點預覽；所述的目的地最短路線規劃模塊是將各景點之間的距離連通情況存入道路連通表中，使用常規的Floyd算法計算遊客當前位置到.目的地的最短路線及連通所有被遊客選中的景點的最短路線；所述的無線數據交互模塊是團體遊客在無線數據交互模塊中進行團隊註冊，該模塊採用全雙工傳輸方式及令牌輪詢方式進行遊客之間的定位數據傳輸，將GPS定位子系統實時記錄的團隊隊員位置數據互相發送到每個隊員的手持終端上，並用雙緩衝技術將隊友位置繪在遊客手持導遊終端的地圖上，這樣遊客就能清楚直觀地知道隊友及領隊遊覽及前進情況，無需發送信息或打電話；'所述的幫助說明模塊存有該導遊系統的使用說明，遊客通過點擊導遊終端上的按鈕了解系統的操作方法。本發明中最短路線為在連通遊客選中的所有景點的路線中路線最短的一條。所述的導遊終端運行設備基於I、具有定位功能的4機、掌上電腦(PDA)或可攜式電腦(PortablePC):11、景區專門為沒有上面所述智能設備的遊客定做的具有定位功能、顯示功能、無線數'據交互功能的電子裝置。本發明的智能導遊系統為遊客提供的服務包括智能景點語音講解、動態顯示遊客當前位置、路線記錄與路線回憶、最短路線規劃、景.點預覽和無線數據交互。本發明的語音解說模塊是在遊客靠近景點時系統智能的向遊客講解景點信息，若遊客對解說不感興趣只需點擊"跳過當前解說"系統就停止當前景點解說；若想重複收聽只需點擊"重聽當前解說"-即可。本發明為實現重聽當前語音解說在存儲景點數據的結構體中定義一個播放標記，並初始化為0，當數據匹配成功並且該景點的播放標記為O時才播放該景點語音解說。當播放完該景點的語音解說之後；立即將其置為l，這時如果遊客還在同一景點的解說範圍內，即使在數據匹配時，該點匹配成功，由於該景點的播放標記為1，也不會再次進行語音播放。'但如果遊客再次進入該景點的解說範圍，由於該景點的播放標記己經被置為1，所以即使數據匹配成功，也不會播放該景點語音解說。為了解決這一問題，在結構體中定義一個按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組，用來存放景點的播放標記。可以根據景區景點數量來調整SIZE，從而調整數組sceFlagList的大小。SIZE為景區的景點數，或者比景點數量大的合適值。當遊客進A某個景點的解說範圍時，數據匹配成功，進行相應的語音解說，然後將該景點的播放標記設為l，並按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組sceFlagList。另外，再定義一個按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組內容數量標記intcurFlag並初始化為0。當每次數組sceFlagList[SIZE]中壓入一條內容之後，數組內容數量標記curFlag都要加1。每次進入下一個景點解說範圍，進行完語音解說之後，除進行將該景點的播放標記設為1，並按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組sceFlagList[SIZE]工作之外，如果此時數組內容數量標記curFlag>=1，則將數組中該景點的播放標記sceFlagList[curFlag]的上一個位置sceFlagList[curFlag-l]置0，即遊客剛遊'覽過的倒數第二個景點的播放標記設為0。語音解說模塊實現步驟包括步驟一進入導遊終端的開機界面，下載景區地圖及景點名稱、景點語音解說範圍導遊數據，自動開啟GPS定位子系統，其中景點語音解說範圍為矩形，矩形的頂點距離景點中心5~!0nu步驟二獲取遊客當前位置的經度和緯度信息，並在內存地圖上動態繪製遊客當前位置點，然後將該內容貼到顯示設備上；步驟三判斷遊客當前位置數據與存儲的景點數據是否匹配成功且景點語音辨放標記是否為0，是則轉到步驟四，否則轉到步驟六；步驟四進行語音解說；步驟五語音解說結束並將語音播放標記置位l;步驟六將語音播放標記按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組，將數組中內容計數器加1;'步驟七判斷數組中內容計數器是否大於等於l，是則轉到步驟八，否則轉到步驟二；步驟八將數組中當前項的前一位置的語音播放標記置為O;步驟九語音解說結束。本發明的動態顯示遊客當前位置是實時顯示遊客前進情況，避免迷路的困惑。動態顯示遊客當前位置是在GPS數據提取及求解轉換矩陣的基礎上實現的。系統將當前GPS數據提取之後，通過與轉換矩陣相乘得出遊客在地圖上所對應的二維坐標位置(x，y)，然後調用繪製遊客當前位置的函數，將遊客當前位置在地圖上繪出，大約每秒鐘要繪10次。採用雙緩衝繪圖技術，即在內存中開闢一段空間將地圖加載到內存中，並且調用繪圖函數將遊客的位置在內存中的地圖上繪好之後，馬上將該內存中的內容貼到屏幕上，以減輕閃爍現象。-本發明的遊覽路線回憶模塊實時的記錄遊客走過的路線，遊客通過點擊"路線回憶'"便可回憶自己在景區走過的路線。首先將遊客前進過程中的GPS數據記錄下來，寫到文件中保存起來。路線回憶的時候，只要讀取文件中的GPS數據，然後將讀到的數據轉換為二維平面坐標(x,y)，來控制在地圖上繪動態移動的點。遊覽路線回憶模塊包括以下步驟步驟l、GPS定位系統採集遊客當前位置的經度和緯度的定位數據；步驟2、提取定位數據；步驟3、判斷數據提取是否成功，若是則轉到步驟4，否則轉到步驟l;步驟4、根據提取的數據在地圖上動態顯示遊客位置，並記錄遊覽路線；步驟5、遊客選擇遊覽路線回憶進行遊覽路線回憶；步驟6、路線回憶結束。本發明的景點預覽模塊和目的地最短路線規劃模塊是遊客預覽某景點四季的圖片及文字語音資料等，然後根據自己的興趣選擇相應景點，並可根據選定的景點規劃一條去遊客選中的所有景點的最短路線。將地圖上的每個景點位置各設置一個控制項，當遊客點擊控制項時，就彈出一個對應控制項的子窗口，在該子窗口中遊客可以査看關於該景點的更詳細的信息。然後系統就會根據遊客的選擇規劃一條到達遊客選中的所有景點的最短路線。景區景點信息預覽模塊和目的地最短路線規劃模塊包括以下步驟'-步驟A打開智能導遊系統，下載景區地圖並加載景區數據；步驟B點擊景點按鈕控制項進行景點預覽；步驟C根據自己的愛好，選擇自己想去的景點，智能導遊系統保存對應景點數據的指針；步驟D重複步驟B、歩驟C，直到遊客停止預覽；步驟E在所有選中景點中運用Floyd算法計算一條連通所有由選中景點組成的最短路線；.步驟F將步驟E計算出的路線顯示在地圖上。本發明的無線數據交互子系統是遊客跟隨囟隊出遊時，進入景區後開啟無線數據交互功能難行團隊註冊，就可以在地圖上看到隊友的位置以及行進情況。應用無線數據交互功能遊客可以根據自己的興趣在景區自由參觀，而無需跟隨團隊行進。本發明無線數據通信模塊採用的是全雙工的。且遊客之間相互發送數據是通過令牌的輪詢方式實現的。無線數據交互模塊按以下步驟執行步驟一初始化無線交互子系統；步驟二進行團隊註冊；步驟三信號監聽並計時；步驟四判斷—是否拿到向隊友廣播位置信息的令牌，是則進入步驟五，否則返回步驟三;同時判斷是否收到領隊廣播的集合信號、是則進入步驟八，否則返回步驟三；步驟五將自己的位置信息廣播給隊友；_步驟六判斷是否監聽到隊友發來的信息，是則進入步驟七，否則返回繼續監聽；10步驟七用雙緩衝技術繪出隊友的位置；步驟八讀取團隊領隊位置的經度和緯度的數據，並計算指向領隊的最短路線；步驟九將該路線繪製在導遊終端的景區地圖上；步驟十團P人集合成功；步驟十二結束。.本發明的方法包括以下步驟步驟一進入導遊終端的開機界面，下載景區地圖及景點名稱、景點語音解說範圍數據，自動開啟GPS定位子系統，其中景點語音解說範圍為矩形，矩形的頂點距離景點中心510m;步驟二進入導遊終端的導遊界面，獲取景點位置數據及遊客當前位置經度和緯度的信息，並將所採集的上述數據發送給處理器，並由處理器將GPS定位—子系統獲得的遊客位置的經度和緯度數據通過坐標轉換，轉換成二維坐標投影到景區地圖上，實時地將遊客當前位置顯示在地圖上；步驟三進入'顯示交互子系統，選擇客戶服務模塊；步驟四根據所選服務模塊的操作方法進行具體操作。本發明的GPS定位子系統是通過串口獲得的數據的，其中定位數據包括GPS經度和緯度、海拔高度和航向。獲取定位數據之前首先進行串口初始化，即設置波特率9600bps、數^位8位、超時參數、事件觸發方式和接收與發送緩衝區大小；然後進行串口數據的接收處理，即數據提取。本發明的數據提取首先要建立一個大小合適的char型空間，使每次從接收機讀到的數據至少包含一幀"$GPGGA"數據項。然後進行數據提取並轉換，即坐標轉換。該坐標轉換就是將當前得到的(Lat，Lon)轉換為地圖平面上的二維坐標(x,y)。作為景區活動，地鹵的範圍都比較小，緯度不是.太高，因此經緯度坐標可以近似的認為是平行的。具體坐標轉換過程是，首先在景區釆集三個不共線的三個點初始化變闢矩陣X。設X是從(Lat,Lon)到(x，y)的變換矩陣X，pl、p2、p3是不共線的三個點，—Latl、Lat2、Lat3是pl、p2、p3的諱度，Lonl、Lon2、Lon3是pl、p2、p3的經度，(xl,yl)，(x2,y2)、(x3,y3)是pl、p2、p3的地圖坐標(以像素為單位，原點在左上角，且x軸向右，y軸向下)，變換矩陣X為-—LatlLonlr一1—xlyirx=Lat2Lon21x2y2iLat3Lon31x3.y3i當需要將經緯度(Lat，Lon)轉換為地圖坐標時，只需用(Lat,Lon，l)去乘X即可，其.中X為變換矩陣，Lat是緯度，Lon是經度。11(x，y，l)=(Lat,Lon,l)X本發明在取三個點的經緯度坐標時為了提高準確度，通過串口讀GPS接收機的數據100次，然後計算平均值獲得。另外，在求得變換矩陣X之後，要將此轉換矩陣進行保存，以備每次開機時繼續初始化用。本發明通過處理器接收GPS定位子系統接收到的遊客位置的經度和緯度的定位數據，處迤器將需要顯示的數據發送給LCD控制器，再由LCD控制器控制顯示屏顯示，處理器將定位數據通過無線數據傳輸子系統發送到其他導遊終端或接收其他導遊終端發送來的數據並將團隊其他成員的位置及前進情況通過LCD控制器顯示在液晶屏上。支持該系統運行的導遊終端包括具有定位功能的手機、掌上電腦(PDA)和可攜式電腦(PortablePC)及景區用於租賃給遊客的具有定位功能、顯示功能、無線數據交互功能的電子裝置。該系統的安裝測試方法，如圖22所示(1):繪製景區地(2):採集景點數據。採集景點數據的方法如下在景點的東北和西南方向分別確定兩個合適的點a、b，採集a、b的經緯度信息。a的經度作為A的西側經度，，記為wLon;b的經度作為A的東側經度，記為eLon;a的緯度作為A的北側緯度，記為nLat;b的緯度作為A的南側緯度。按照這種方法採集景區所有景點的數據；(3):錄製景點的解說語音，存儲景點的四季的圖片及相關文字數據。本發明的優點為將GPS定位技術運用於旅遊，它可以向遊客提供全面、清晰、智能的景'點語音解說；具有景點預覽和最短路線規劃功能，遊客在遊覽之前可以預覽整個景區伯景點情況，然後選擇自己喜愛的景點進行遊覽。並且系統可以自動計算一條連通所有選中景點的最短路線供遊客參考，這極大的方便了自助旅遊的遊客；具有無線數據交互功能，可以解決團體旅遊的遊客受團隊約束的問題，遊客可以按自己的意願自由遊覽。並且在團隊集合時，系統會自動為每位隊員計算一條指向團隊領隊的最短路線並在地圖上顯示出來，極大地方便了團體旅遊的遊客；操作簡單，適用範圍廣，智能導遊是面向各類人群進行開發的，它的操作簡單性、大眾化使得無論是小朋友、青年人還是老年人都能夠快速學會並熟練使用；使團體旅遊更輕鬆，更愜意。智能導遊系統可以在組團旅遊的遊客自由活動的情況下接收集合信息，並且根據遊客當前所在位置提供給遊客到達集合地點的方向和路線的信息。遊客可以通過智能導遊系統看到自己當前的位置,並且隨著遊客的運動動態的改變地圖上的位置；^f於單個的旅遊個體，智能導遊會為他帶來傳統導遊所能帶來的功能，包括智能語音解說、路線回憶、最後短化路線規劃等功能。遊客不需要拘泥於原有的導遊模式，只需要在自主的旅遊中享受旅遊所帶來的樂趣。1圖1為本發S力的系統模塊關係圖.2為本發明的系統工作過程圖3為本發明的系統人機界面接口圖4為本發明的系統景點解說範圍確定示意圖5為本發明的系統各功能工作流程圖6為本發明的系統數據匹配及語言解說工作流程圖圖7為旅遊景點道路網示意圖8為本發明的系統無線數據令牌式輪詢示意圖9為本發明的系'統路線記錄及路線回憶流程圖10為本發明的景區景點預覽及最短路綿規劃流程圖11為本發明的系統無線數據交互的工作流程圖12-a為本發明的系統CPU核心連接圖的上半部分；圖12-b為本發明的系統CPU核心連接圖的下半部分；圖13為本發明的系統CPU外界輔助電路圖14為本發明的系統NandFlash及LED指示燈連接圖15為本發明的復位匹配電路示意圖16為本發明的CPU外擴展引腳圖17為本發明的Flash存儲器示意圖18為本發明的SD卡外存儲電路圖19為本發明的部分電源電路；圖.20為本發明的系統與GPS、無線模塊接口電路圖21為本發明的音頻電路圖22為本發明的安裝調試圖。圖2中1衛星定位系統，2智能導遊終端，3無線通訊網絡。具體實施例方式實施例1一個旅遊景區在訂製一批智能導遊系統終端之前需要採集並設置一些初始化數據。初始化數據'包括採集坐標轉換矩陣的數據，採集各景點的位置數據及錄製該景點的解說語音，測量每兩個可以直接到達的景點之間的距離。並且如果遊客使用PDA智能設備作為智能導遊終端時，可以直接將系統軟體及該景區的數據信息下載到PDA等智能設備上作為智能導遊終端使用。結合附圖進一步說明本發明的智能導遊系統，本實施例中選用'的處理器型號ARM9，如圖1所示，智能導遊系統基於導遊終端，包括顯示交互子系統、GPS定位子系統、ARM9處理器和無線數據傳輸.子系統，顯示交互子系統與ARM9處理器之間通過LCD控制器連接，ARM9處理器將需要顯示的數據發送到LCD控制器，再由LCD控制器控制液晶顯示屏顯示；無線數據傳輸子系統與ARM9處理器之間通過RS&2總線連接，ARM9處理器接收定位數據；GPS定位子系統與ARM9處理器之間通過RS232總線連接，ARM9處理器將數據通過無線數據傳lf子系統發送到其他導遊終端或接收其他導遊終端發送來的數據，GPS定位子系統是基礎，它向智能導遊終端提供了終端所處的位置信息。支持的導遊終端包括具有定位功能的手機、掌上電腦(PDA)、可攜式電腦(PortablePC)以及景區用於租賃給遊客的具有定位功能、顯示功能、無線數據交互功能的電子裝置。該導遊系統的電路如圖12、13、14、15、16、17、18、19、20和21所示，智能導遊系統設置有語音解說模塊、遊覽路線回憶模塊、景區景點信息預覽模塊、目的地最短路線規劃模塊、幫助說明模塊和無線數據交互模塊。所述的語音解說模塊，在導遊終端上加載景區地圖數據及景點解說範圍數據及景點的文字、圖片及語音解說文件數據，然後通過GPS定位系統獲取遊客當前位置的經度和緯度數據，將遊客當前位置數據與存儲器'中的景區景點解說範圍數據進行匹配，匹配成功說明遊客,己經進入了該景區的語音解說範圍，語音解說模塊自動解說當前景點內容，匹配不成功，則繼續進行匹配；所述的遊覽路線回憶模塊是導遊終端通過實時記錄遊客遊覽路線的經度和諱度數據，將相應經度和緯度數據存入遊覽路線回憶模塊的數據文件中，遊客只需點擊導遊終端上的路線回憶按鈕便可回憶自己遊覽過的路線；'所述的景區景點信息預覽模塊是在導遊終端上將景區地圖的每個景點設置一個按鈕控制項，將景點的一年四季的照片及文字語音數據存儲起來，遊客點擊導遊終端上的預覽按鈕就能實現景點預覽；.所述的目的地最短路線規劃模塊是將各景點之間的距離連通情況存入道路連通表中，使用常規的Floyd算法計算遊客當前位置到目的地的最短路線及連通所有被遊客選中的景點的最短路線；所述的無線數據交互模塊是團體遊客在無線數據交互模塊中進行團隊註冊，該模塊採用全雙工傳輸方式及令牌輪詢方式進行遊客之間的定位數據傳輸，將GPS定位子系統實時記錄的團隊隊員位置數據互相發送到每個隊員的手持終端上，並用雙緩衝技術將隊友位置繪在遊客手持導遊終端的地圖上，這樣遊客就能清楚直觀地知道隊友及領隊遊覽及前進情況，無需發送信息或打電話；所述的幫助說明模塊存有該導遊系統的使用說明，遊客通過點擊導遊終端上的按鈕了解系統的操作方法。1.語音解說模塊包括以下步驟，如圖4和圖6所示步驟一進入導遊終端的開機界面，下載景區地圖及景點名稱、景點語音解說範圍導遊數據，自動開啟GPS定位子系統，其中景點語音解說範圍為矩形，矩形的頂點距離景點中心510m,'如圖4中的外形規則的景點A，需要採集其東南方向和西北方向的兩個點c和a，其中c和a分別距離景點中心510m，按a、c的經度與緯度做射線ab、ad;cb、cd，則組成一個矩形abcd,並且abcd包括景點A，則abcd組成的範圍a，即是A的解說範圍。通過調整a、b到一個合理的範圍，就可以確定一個合適的解說範圍a。當景點輪廓是一個不規則的'形狀的時候，如圖4中的景點B，也可以很方便的確定一個合適的解說範。並且這種方式確定範圍，進行景點匹配時計算量小，能減輕處理器的計算壓力，提高系統速度。步驟二獲取遊客當前位置的經度和緯度信息，並在內存地圖上動態繪製遊客當前位置點，然後將該內容貼到顯示設備上；首先，如圖4中的景點A，在景點的東北和西南方向分別確定兩個合適的點a、c，採集a、c的經緯度信息。a的精度作為景點A的西側經度，記為亂on;c的經度作為景點A的東側經度，記為eLon;a的緯度作為景點A的北側緯度，記為nLat;c的諱度作為景點A的南側緯度。並將所有景點的景點數據存儲到存儲器上。步驟三判斷遊客當前位置數據與存插的景點數據是否匹配成功且景點語音播放標記是否為O，是則轉到步驟四，否則轉到步驟六；定義一個存放景點數據的結構體sceneryBuffer，用於將存儲的景點數據在程序運行的時候讀到內存中，方便景點範圍的匹配從而提高程序運行的效率。結構體中包含景點的西側經度、東側經度、北側緯度、南側緯度、語音解說文件播放次數控制標記及景點名稱。景點數據匹配時，首先要將存儲的景點數據讀取到內存中。當用當前移動點的位置與存儲的景點數據進行匹配時，從文件中讀出一個景點的數據進行匹配，如果匹配不成功繼續讀下一條數據。這樣雖然節省了內存，但卻降低了系統效率，因為系統每更新一次地圖上移動的點，都要進行一次所有存儲景點的數據循環匹配.。步驟四進行語音解說；在進行循環數據匹配的過程中，如果當前移動點與某個景點的數據匹配成功(此時變量i已被賦為某個值)，.說明遊客已經進入了該景點的語音解說範圍，則調用當前景點的語音文件進行語音解說。採用異步播放，使系統在播放語音同時，繼續在地圖上繪製動態移動的點。並且採用多線程技術使系統在循環進行景點數據匹配時，同時進行其他操作。步驟五語音解說結束並將語音播放標記置為1;為解決重複播放同一景點的語音解說問題，在存儲景點數據的結構體中定義一個播放標記，並初始化為0，當數據匹配成功並且該景點的播放標記為0時才播放該點語音解說"當播放完該景點的語音解說之後，立即將其置為l，這時如果遊客還在同一景點的解說範圍內，即使在數據匹配時，該點匹配成功，由於該景點的播放標記為l，也不會再次進行語音播放。步驟六將語音播放標記按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組，將數組中內容計數器加1;但如果遊客再次進入該景點的解說範圍，由於該景點的播放標記己經被置為1，所以即使數據匹配成功，也不會播放該景點語音解說。為了解決這一問題，在結構體中定義一個按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組，用來存放景點的播放標記。可以根據景區景點數量來調整SIZE,從而調整數組sceFlagList的大小。SIZE為景區的景點數，或者比景點數量大的合適值。當遊客進入某個景點的解說範圍時，數據匹配成功，進行相應的語音解^i，然後將該景點的播放標記設為l，並按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組sceFlagList。另外，再定義一個按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組內容數量標記intcurFlag並初始化為0。當每次數組-sceFlagList[SIZE]中壓入一條內容之後，數組內容數量標記curFlag都要加1。步驟七判斷數組中內容計數器是否大於等於l，是則轉到步驟八，否則轉到步驟二；步驟八將數組中當前項的前一位置的語音播放標記置為O;每次進入下一個景點解說範圍，進行完語音解說之後，除進行將該景點的播放標記設為1，並按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組sceFlagList[SIZE]工作之外，如果此時數組內容數量標記curFlag>=l，則將數組中該景點的播放標記sceFlagList[curFlag]的上一個位置sceFlagList[curFlag-l]置0，即遊客剛遊覽過的倒數第二個景點的播放標記設為0。步驟九語音解說結束。2.遊覽路線回憶模塊包括以下步驟，流程.如圖9所示，.步驟l、GPS定位系統採集遊客當前位置的經度和緯度的定位數據；當遊客在景區裡遊覽的同時，系統自動將遊客的路線記錄下來。步驟2、提取定位數據；步驟3、判斷數據提取是否成功，若是則轉到步驟4，否則轉到步驟l;步驟4、根據提取的數據在地圖上動態顯示遊客位置，並記錄遊覽路線；步驟5、遊客選擇遊覽路線回憶進行遊覽路線回憶；只要遊客想回憶一下自己走過的路線，只要點擊"路線回憶"按鈕就可以看到自己在景區內走過的路線；步驟6、路線回憶結束。遊覽路線回憶主要是將遊客前進過程中的GPS數據記錄下來，寫到文件中保存起來。然後，當路線回憶時候，只要讀取文件中的GPS數據，然後將讀到的數據轉換為二維平面坐標(x，y)，控制在地圖上畫動態移動的點。3.景區景點信息預覽模塊和目的地最短路線規劃模塊包括以下步驟，如圖10所示，步驟A打開智能導遊系統，下載景區地圖並加載景區數據；步驟B'點擊景點按鈕控制項進行景點預覽；'步驟C根據自己的愛好，選擇自己想去的景點，智能導遊系統保存對應景點數據的指針；步驟D重複步驟B、步驟C，直到遊客停止預覽；歩驟E在所有選中景點中運用Floyd算法計算一條連通所有由選中景點組成的最短路線。步驟F將步驟E計算出的路線顯示在地圖上。當遊客想去某個景點參觀但又不知怎麼走時，遊客只要輸入要去的景點的名稱或代號，系統就會自動為遊客規劃一條最短路線。在規劃最短路線時需要知道任意兩個地圖點之間的最短路線，系統在原始的關聯矩陣基礎上進行Floyd算法，求出新的關聯矩陣，且在每個元素中新增路線長度、前驅地圖點，引等{曰息。如圖7所示的用帶權連通圖表示的某景點的道路網絡圖，AF是一系列地圖上可達的點，把它們定義為連通圖的結點，ag代表連通可達點的路線，把它們定義為連通圖的邊。路線的長度定義為邊的權值。在系統中，存儲的原始關係矩陣為ABCDEF-A--(a,60)---B--(b,50)-(c,IOO)-C---(e,40).-D----(f,60)E------(g,200)(a,'60)表示從A點可以通過路線a到達C點，a的長度為60。在尋路的時候，經過Floyd算法計算後的關係矩為AB.CDEFA(-r;-)(-，ll.O,C)fe，6(U)(-，100,C)(，IOO,C)(-,160，D)B(-，110,C)(-，-,-)(b，50,B)(-,90,C)fc,卯,C)(-'150,D)Clii,60,C)(b,50，C)(-,-廣)化40,C)fe,40,C)(-'100,D)Dfil00,C)(，90,C)(a，40,D)》(i80,C)伝60,D)E(—'100,C)fc,90,C)fe,40,E)(-，即,C)(—'—,-)("il40,D)F(—'160,C)(—，150,C)(-，100，D)(fi60,F)(—'140，C)(t—)式中的三元組(-,110,C)表示A點和B點沒有直接連通的路線，它們之間的最短距離是110，需要通過C點間接到達，因此兩點之間的最短距離是AC和CB的權值和。在兩個地圖點間尋路時，先為到達該路線的前驅地圖點尋路，直到前驅地圖點與源地圖點相同。從A到F尋路時，從計算好的關係矩陣中查找第A行第F列的元素，得到前驅地圖點D，然後再找到A行D列元素的前驅地圖點.C，最後找到A行C列元素前驅地圖點A，即源地圖點A，遂將訪問到的列號逆Jf排列，得到A、C、D、F。這個序列每對相鄰地圖點都是有地圖路相連接的，所以只要將這些地圖路畫出來即可。A行C列地圖路為a，C行D列地圖路為d，D行F列地圖路為f。4.無線數據交互模塊遊客進入景區時，可以開啟無線數據交互功能，然後進行團隊註冊，就可以在地圖上看到隊友的位置及他們的行進情況。並且註冊之後在地圖上看到自己團隊隊員的標記用一種顏色，領隊的標記用另一種顏色。當集合時，領隊會向遊客發出集合信號，當隊員收到領隊的集合信號後，系統會自動為團隊的每位隊員規劃一條指向領隊的最短路線，引導遊客向領隊集合。當遊客跟隨旅遊團出行時，再也不用跟著團隊走，受團隊的約束了，遊客可以按照自己的意願自由遊覽。如圖11所示，無線數據交互按以下步驟進行-步驟一初始化無線交互子系統;步驟二進行團隊註冊；步驟三信號監聽並計時；步驟四判斷是否拿到向隊友廣播位置信息的令牌，是則進入步驟五，否則返回步驟三;同時判斷是否收到領隊廣播的集合信號，是則進入步驟八，否則返回步驟三。步驟五將自己的位置信息廣播給隊友；步驟六判斷是否監聽到隊友發來的信息，是則進入步驟七，否則返回繼續監聽；步驟七用雙緩衝技術繪出隊友的位置；步驟八.讀取團隊領隊位置的經度和煒度的數據，並計算指向領隊的最短路線；.步驟九將該路線繪製在導遊終端的景區地圖上；步驟十團隊集合成功；步驟十一結束。由於無線數據交互模塊的數據交互是按頻段來區分的，即只有相同頻率的模塊之間才能進行數據通信，所以要想通信必須頻率相同。景區某時刻的遊客數量不固定，.並且互相發送數據是通過令牌的輪詢方式實現的。如果遊客數量過多，輪詢的周期就會很長，這樣在顯示遊客位置時，就會很不流暢。解決上面問題的方法是，在進入景區時要進行團隊註冊，即同一'個團隊成員手中的導遊終端無線頻率要設為相同。同時，註冊時隊長需要填寫團隊人數，系統會根據團隊人數設一個合適的輪詢周期，然後將這個輪詢周期值廣播給隊員手中的導遊終端，隊員手中的導遊終端會實時監聽同時會開啟一個計時器，當計完一個輪詢周期時，會向團隊所有成員廣播一次自己的位置數據。經過實際測試，在屏幕上繪點的時間不超過1.5秒時，才能流暢地在地圖上顯示移動的點。假如一個團隊有5人，如圖8所示，進行註冊之後，系統會計算出輪詢時間周期為03秒。智能導遊系統方法實現的步驟，如圖3所示步驟一進入導遊終端的開機界面，下載景區地圖及景點名稱、景點語音解說範圍數據，自動開啟GPS定位子系統，其中景點語音解說範圍為矩形，矩形的頂點距離景點中心510m;步驟二進入導遊終端的導遊界面，獲取景點位置數據及遊客當前位置經度和緯度,的信息，並將所採集的上述數據發送給處理器，並由處理器將GPS定位子系統獲得的遊客位置的經度和緯度數據通過坐標轉換，轉換成二維坐標投影到景區地圖上，實時地將遊客當前位置顯示在地圖上；步驟三進入顯示交互宇系統，選擇客戶服務模塊；步驟四根據所選服務模塊的操作方法進行具體操作。實施例2當遊客沒有具有定位功能的手機、掌上電腦(PDA)和可攜式電腦(PortablePC)時，旅遊景點可以購買或製作具有定位功能、顯示功能、無線數據交互功能的電子裝置，以提供給這部分遊客使用。旅遊景區可以根據如圖12、13、14、15、16、17、18、19、20和21所示的電路圖製造具有定位功能的簡易裝置。運用方法與實施例l相同。由此可見，本發明的旅遊景點智能導遊系統比現有的景區導遊技術相比，不僅具有服務功能豐富，智能化程度高的特點，還充分考慮了沒有可運行本導遊系統的智能設備的部分遊客的需要。19權利要求1.一種智能導遊系統，該系統基於導遊終端，包括顯示交互子系統、無線數據傳輸子系統、GPS定位子系統和處理器，顯示交互子系統與處理器之間通過LCD控制器連接，處理器將需要顯示的數據發送到LCD控制器，再由LCD控制器控制液晶顯示屏顯示；無線數據傳輸子系統與處理器之間通過RS232總線連接，處理器接收定位數據；GPS定位子系統與處理器之間通過RS232總線連接，處理器將數據通過無線數據傳輸子系統發送到其他導遊終端或接收其他導遊終端發送來的數據；其特徵在於所述的智能導遊系統設置有語音解說模塊、遊覽路線回憶模塊、景區景點信息預覽模塊、目的地最短路線規劃模塊、幫助說明模塊和無線數據交互模塊；所述的語音解說模塊，在導遊終端上加載景區地圖數據及景點解說範圍數據及景點的文字、圖片及語音解說文件數據，然後通過GPS定位系統獲取遊客當前位置的經度和緯度數據，將遊客當前位置數據與存儲器中的景區景點解說範圍數據進行匹配，匹配成功說明遊客已經進入了該景區的語音解說範圍，語音解說模塊自動解說當前景點內容，匹配不成功，則繼續進行匹配；所述的遊覽路線回憶模塊是導遊終端通過實時記錄遊客遊覽路線的經度和緯度數據，將相應經度和緯度數據存入遊覽路線回憶模塊的數據文件中，遊客只需點擊導遊終端上的路線回憶按鈕便可回憶自己遊覽過的路線；所述的景區景點信息預覽模塊是在導遊終端上將景區地圖的每個景點設置一個按鈕控制項，將景點的一年四季的照片及文字語音數據存儲起來，遊客點擊導遊終端上的預覽按鈕就能實現景點預覽；所述的目的地最短路線規劃模塊是將各景點之間的距離連通情況存入道路連通表中，使用常規的Floyd算法計算遊客當前位置到目的地的最短路線及連通所有被遊客選中的景點的最短路線；所述的無線數據交互模塊是團體遊客在無線數據交互模塊中進行團隊註冊，該模塊採用全雙工傳輸方式及令牌輪詢方式進行遊客之間的定位數據傳輸，將GPS定位子系統實時記錄的團隊隊員位置數據互相發送到每個隊員的手持終端上，並用雙緩衝技術將隊友位置繪在遊客手持導遊終端的地圖上，這樣遊客就能清楚直觀地知道隊友及領隊遊覽及前進情況，無需發送信息或打電話；所述的幫助說明模塊存有該導遊系統的使用說明，遊客通過點擊導遊終端上的按鈕了解系統的操作方法。2.根據權利要求1所述的一種智能導遊系統，其特徵在於所述的語音解說模塊包括以下步驟:步驟一進入導遊終端的開機界面，下載景區地圖及景點名稱、景點語音解說範圍導遊數據，自動開啟GPS定位子系統，其中景點語音解說範圍為矩形，矩形的頂點距離景點中心510m;步驟二獲取遊客當前位置的經度和緯度信息，並在內存地圖上動態繪製遊客當前位置點，然後將該內容貼到顯示設備上；步驟三判斷遊客當前位置數據與存儲的景點數據是否匹配成功且景點語音播放標記是否為0，是則轉到步驟四，否則轉到步驟六；步驟四-進行語音解說；步驟五語音解說結束並將語音播放標記置位l;步驟六將語音播放標記按遊覽順序壓入在內存中開闢的數組，將數組中內容計數器加1;步驟七判斷數組中內容計數器是否大於等於l，是則轉到步驟八，否則轉到步驟二；步驟八將數組中當前項的前一位置的語音播放標記置為O;步驟九語音解說結束。3.根據權利要求1所述的一種智能導遊系統，其特徵在於所述的遊覽路線回憶模塊包括以下步驟步驟1、GPS定位系統採集遊客當前位置的經度和緯度的定位數據；步驟2、提取定位數據；步驟3、判斷數據提取是否成功，若是則轉到步驟4，否則轉到步驟l;步驟4、根據提取的數據在地圖上動態顯示遊客位置，並記錄遊覽路線；步驟5、遊客選擇遊覽路線回憶進行遊覽路線回憶；步驟6、路線回憶結束a4.根據權利要求1所述的一種智能導遊系統，其特徵在與所述的景區景點信息預覽模塊和目的地最短路線規劃模塊包括以下步驟步驟A打開智能導遊系統，下載景區地圖並加載景區數據；步驟B點擊景點按鈕控制項進行景點預覽;..步驟C'根據自己的愛好，選擇自己^l去的景點，智能導遊系統保存對應景點數據的指針、步驟D重複步驟B、步驟C，直到遊客停止預覽；步驟E在所有選中景點中運用Floyd算法計算一條連通所有由選中景點組成的最短路線；步驟F將步驟E計算出的路線顯示在地圖上。5.根據權利要求1所述的一種智能導遊系統，其特徵在於所述的無線數據交互模塊包括以下步驟步驟一初始化無線交互子系統；步驟二進行團隊註冊；步驟三信號監聽並計時；步驟四判斷是否拿到向隊友廣播位置信息的令牌，是則進入步驟五，否則返回步驟三；同時判斷是否收到領隊廣播的集合信號，是則進入步驟八，否則返回步驟三。步驟五將自己的位置信息廣播給隊友；步驟六判斷是否監聽到隊友發來的信息，是則進入步驟七，否則返回繼續監聽；步驟七用雙緩衝技術繪出隊友的位置；-步驟八讀取團隊領隊位置的經度和緯度的數據，並計算指向領隊的最短路線；步驟九將該路線繪製在導遊終端的景區地圖上；步驟十團隊集合成功；步驟十一結束。6.根據權利要求1所述的一種智能導遊系統，其特徵在於所述的導遊終端為I、具有定位功能的手機、掌上電腦PDA或可攜式電腦PortablePC;II、景區專門為沒有上面所述智能設備的遊客定做的具有定位功能、顯示功能、無線數據交互功能的電子裝置。7.權利要求1所述的一種智能導遊系統的方法，其特徵在於包括以下步驟步驟一進入導遊終端的開機界面，下載景區地圖及景點名稱、景點語音解說範圍數據，自動開啟GPS定位子系統，其中景點語音解說範圍為矩形，矩形的頂點距離景點中心510m;步驟二進入導遊終端的導遊界面，獲取景點位置數據及遊客當前位置經度和緯度的信息，並將所採集的上述數據發送給處理器，並由處理器將GPS定位子系統獲得的遊客位置的經度和緯度數據通過坐標轉換，轉換成二維坐標投影到景區地圖上，實時地將遊客當前位置顯示在地圖上；步驟三進入顯示交互子系統，選擇客戶服務模塊；步驟四根據所選服務模塊的操作方法進行具體操作。8.根據權利要求7所述的一種旅遊景點智能導遊系統的方法，其特徵在於所述的步驟二中的坐標轉換步驟包括步驟一在景點選三個不共線的點初始化轉換矩陣X，步驟二根據公式(x，y,1)=(Lat，Lon，1)X將GPS經緯坐標轉換為二維坐標(x，y)，其中Lon為經度，Lat為緯度，X為轉換矩陣。9.根據權利要求8所述的一種旅遊景點智能導遊系統，其特徵在於所述的轉換矩陣X為formulaseeoriginaldocumentpage5式中，(xl,yl)、(x2,y2)、(x3，y3)為景點的地圖坐標，Latl、Lat2、Lat3為景點的不共線的三個點的緯度，Lonl、Lon2、Lon3為景點的不共線的三個點的經度。全文摘要本發明涉及的一種智能導遊系統，該系統基於導遊終端，包括顯示交互子系統、無線數據傳輸子系統、GPS定位子系統和處理器，該系統設置有語音解說模塊、遊覽路線回憶模塊、景區景點信息預覽模塊、目的地最短路線規劃模塊、幫助說明模塊和無線數據交互模塊；該導遊系統實現方法為進入開機界面，下載景區地圖；進入導遊界面，開啟GPS定位子系統，獲取景點定位數據及遊客當前位置信息，並將數據發送給ARM處理器，通過坐標轉換成二維坐標投影到地圖上；進入顯示交互子系統，根據遊客需要進入相應的模塊；按所選模塊的操作方法進行具體操作。本發明的旅遊景點智能導遊系統比現有的景區導遊技術相比，具有服務功能豐富，智能化成都高的特點。文檔編號G09F27/00GK101488308SQ20091001020公開日2009年7月22日申請日期2009年1月21日優先權日2009年1月21日發明者牛司朋,珏王申請人:東北大學