一种可交互式路径导视系统
技术领域
本发明涉及路径导视技术领域，尤其涉及一种可交互式路径导视系统。
背景技术
导视，作为一种文化或文化的一部分，它不但有着引导、说明、指示等功能，它也是环境布局的重要环节，也是营造风格、塑造文化的重要组成部分。只有全面理解和正确认识它，才能充分发挥其作用。
识别系统主要包括视觉、听觉、嗅觉和触觉四个方面。
导视，按其字意可理解为导向、指示，引导、视线。
“导视系统”又称之为“导示系统”，有学者认为在标识行业，“导示系统”这个概念更为准确。而另外一些专家则认为这两个概念完全一样，实际上，早期这两个概念并无多大区别。但是随着标识行业不断成熟，实际上“导视”和“导示”之间已经逐渐分离为两个概念。“导视系统”是指在指示导视的功能基础上，更加侧重于视觉形象的提升，甚至有些理论将“导视系统”纳入到了企业VI之中。而“导示系统”则更偏重于指示、导视功能的实现。不管“导视系统”还是“导示系统”，其本质是一种环境信息和人交流沟通的媒介。特别是在复杂城市环境中，“导视系统”作用更加凸显。
导视系统是单品标识标牌的总体集合，每一个单品标识标牌都承载了环境信息，所以说导视系统是结合环境与人之间的关系的信息界面系统。只是在视觉和认知过程中，观察者是以独立的标识标牌为识别对象，因此它体现为标识标牌的个体造型。但是对于整体环境而言，导视系统是一个完善健全的系统，这个系统中包含了多个标识标牌单品。
随着人们对生活环境要求不断提升，导视系统使用范围越来越广泛，导视系统已经被广泛应用在现代商业场所、旅游景区、公共设施、城市交通、地产社区、工业园区等公共空间中，导视系统不再是孤立的单体设计或简单的标牌或者标识，而是整合品牌形象、建筑景观、交通节点、信息功能甚至媒体界面的系统化设计。譬如在旅游景区评级中，完善健全的导视系统已经成为其评级条件之一。
然而，传统的路径导视系统多以静态的指示牌为主，不能交互，娱乐性不强，一般情况下也无法吸引用户先去进行使用，如果是比较复杂的区域环境，使用者无法在短时间内找到自己想去的地方，久而久之就失去了导视系统存在的意义。另外，传统的路径导视系统基于前面的不可交互性，所以信息的显示都是单层的，用户在使用的时候只能自己在指示牌上寻找信息并确定从当前位置到目的地的路径，非常的费时费力，给用户造成了极大的视觉负荷和认知负荷。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种可人机交互、能为用户提供最优路径规划、且路径辨识度好的路径导视系统。
为达到以上目的，本发明采用如下技术解决方案。
一种可交互式路径导视系统，其特征在于，包括：检测单元，具有人机交互功能，用于获取所在位置，包括当前位置、目的地位置；处理单元，实时获取通过检测单元回传的路径中各个车辆的行驶数据，判断是否有车辆切入切出队列，并据此及时更新车队中每辆车的次序编号；通信单元，用于可交互式路径导视系统和用户手机之间进行实时通信，将检测单元获取的道路规划数据在用户手机上共享、以及接收用户手机上传的当前位置；显示单元，根据处理单元实时计算得出的次序编号显示相应的视觉效果，以表明当前位置到目标位置的最优路径。
更为优选的是，所述显示单元包含用来显示最优路径的物理媒介。
更为优选的是，所述物理媒介为可编程的LED灯带，以实现多种颜色的灯光变化。
更为优选的是，所述LED灯带的型号为WS2812B全彩灯带，工作电压为直流电5伏，每颗灯珠最大功耗为0.3瓦，像素为30灯/米；所述LED灯带连接Arduino UNO R3型号单片机作为控制器，采用单片机上自带的+5V端口直接进行供电；所述单片机给每一盏LED灯编号，通过控制相应编号灯的颜色和开启顺序实现灯光的流转和变化。这样，能够最大程度展示光效的变化，且成本低廉。
更为优选的是，所述检测单元还用于获取时间、道路情况。
更为优选的是，所述可交互式导视系统还包括目的地选择按键，所述检测单元与所述目的地选择按键信号连接，用于获取目的地位置。
更为优选的是，所述显示单元显示最有路径的方法还包括以下两种中的至少一种：1)道路路径显示同一色系中不同饱和度及明度的颜色来表明车辆在车队中的位置；2)按顺序逐一亮起连接当前位置和目的位置之间的路径。
更为优选的是，所述可交互导视系统安装在一壳体上，所述壳体为亚克力板，以便于通过激光切割技术实现壳体的造型。
采用以上技术解决方案，本发明所能达到的有益效果是：
一、本发明提供的一种可交互式路径导视系统，通过检测单元对位置进行识别，通过人与系统的交互确定即将要到达的位置，再通过系统的处理单元得出到达目的地的最短距离，并控制导视系统上的显示单元，如LED灯带等显示与序号对应的视觉效果，以标明当前位置到目标位置的最优路径，且路径标志更为醒目，辨识度高。
二、本发明提供的一种可交互式路径导视系统，通过设置若干目的地按键，便于用户寻找经常想去的导航点；当按下不同的目的地按键时，系统会及时得出新的车队排列序号，自动推荐最优路径，更改显示单元的视觉效果。
附图说明
图1所述为本发明提供的路径导视系统结构示意图。
图2所述为图1的正视图。
图3所示为本发明中LED灯带实现程序控制图。
图4所示为本发明提供的路径导视系统工作流程图。
图5～图8所示为本发明提供的路径导视系统的操作效果图。
具体实施方式
下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
实施例
一种可交互式路径导视系统，包括：
检测单元，该检测单元带人机交互功能，用于获取所在位置，包括当前位置、目的地位置、时间、道路情况。
处理单元，实时获取通过检测单元回传的车队中各个车辆的行驶数据，判断是否有车辆切入切出队列，并据此及时更新车队中每辆车的次序编号。
通信单元，用于可交互式路径导视系统和用户手机之间进行实时通信，将检测单元获取的道路规划数据在用户的手机上共享。
显示单元，包含如LED灯带等物理媒介，根据处理单元实时计算得出的次序编号显示相应的视觉效果，以表明当前位置到目标位置的最优路径。
如图1、图2所示，本实施例提供的一种可交互式路径导航系统安装在一壳体1上，所述壳体1为亚克力板，以便于通过激光切割技术实现壳体的造型。选用亚克力板的另一个好处是，壳体及配件颜色可以根据需要进行选择，如选用雅白，灰色，绿色、钛白等等。
其中，在所述壳体1上设有若干目的地选择按键2，所述检测单元与所述目的地选择按键2信号连接，用于获取目的地位置。所述目的地按键为用户经常想去的导航点；当按下不同的目的地按键时，系统会及时得出新的车队排列序号，自动推荐最优路径，更改显示单元的视觉效果。
本实施例中，所述显示单元包含用来显示最优路径的物理媒介，优选所述物理媒介为可编程的LED灯带，以实现多种颜色的灯光变化。
本实施例中，所述LED灯带的型号为WS2812B全彩灯带，工作电压为直流电5伏，每颗灯珠最大功耗为0.3瓦，像素为30灯/米；所述LED灯带连接Arduino UNO R3型号单片机作为控制器，采用单片机上自带的+5V端口直接进行供电；所述单片机给每一盏LED灯编号，通过控制相应编号灯的颜色和开启顺序实现灯光的流转和变化。这样，能够最大程度展示光效的变化，且成本低廉。
如图3所示，其为本实施例中LED灯带的效果实现流程图，使用了Fast LED库，这是一款Arduino库，能够使开发过程更加便捷。Fast LED库是一款十分普及的实现LED控制的Arduino库，在编程过程中，使用该库中的函数将更加方便快捷地驱动LED灯带实现相应的效果。
本程序中主要使用的FastLED库中的方法如下：
1)CRGB(rVal,gVal,bVal)：设置灯珠的RGB色彩。其中的三个参数分别代表灯珠颜色中的红色数值、绿色数值以及蓝色数值，通过改变这三种颜色通道的数值可以对LED灯珠颜色的色调、饱和度、明度进行调整，从而使得LED灯珠变幻出丰富多彩的色彩。
2)FastLED.setBrightness(Brightness)：设置灯珠的亮度。WS2812B型号的LED灯珠最大亮度为255，通过修改Brightness的值可以改变灯珠的亮度。
3)FastLED.show：更新LED色彩，使LED灯珠亮起。
4)FastLED.clear：一次性熄灭所有灯珠。
如图4所示，其为本实施例提供的路径导视系统工作流程图。实际工作时，系统显示用户当前所在位置A，当用户通过检测单元的人机交互功能选择导向的选项B时，系统显示所有符合条件B的位置并推荐最有路径，与此同时，处理单元中的控制模块根据两个位置的坐标控制显示单元中的物理媒介在导视系统前部的视觉效果。
结合图5至图8所示，显示单元中的物理媒介将按照形状、大小等特性合理地分布在导视系统实体上，显示单元中物理媒介的视觉显示效果可以是：选用可编程的LED灯条实现蓝色、紫色、白色、橙色、绿色的灯光变化。采用Arduino Uno板子实现整个导视系统的信号控制，电路采用串联的形式连接，给每一盏LED灯编号，通知控制该编号灯的颜色和开启顺序实现灯光的流转和变化。根据距离远近减少所显示颜色的饱和度，使得整个灯带呈现一组渐变色的效果。这种方式较为美观，且一目了然。
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。
