[发明专利]一种室内火灾逃生的导航系统及其方法

权利要求书

1.一种室内火灾逃生的导航系统，其特征在于，包括：

记录行人位置和步行数据并用于姿势识别的手机惯导装置，

检测行人朝向的摄像追踪装置，

检测行人当前所在楼层、安装在手机中的楼层高度识别器，

整合行人位置、步行数据、行人朝向以及楼层高度并输出可视化信息的数据处理中心，

所述手机惯导装置、摄像追踪装置以及楼层高度识别器分别与数据处理中心通信连接，

所述手机惯导装置、摄像追踪装置以及楼层高度识别器三者之间分别都有通信连接。

2.一种室内火灾逃生的导航方法，其特征在于，包括：

S1、使用手机惯导装置、摄像追踪装置以及楼层高度识别器三者采集数据并由信息融合器处理数据得到行人的准确定位信息；

S2、对手机惯导装置采集到的步行数据进行分析，识别行人姿势，分析行人当前状态；

S3、将行人的准确定位信息发送到用户终端及系统管理员终端，行人姿势状态数据发送到系统管理员终端。

3.根据权利要求2所述的一种室内火灾逃生的导航方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、初始化系统，生成数字化楼层地图；

S12、楼层高度识别器在当前楼层读取地面底层气压并进行校准，然后楼层高度识别器采集当前楼层的气压数据，以及室内温度，实时估算得到当前楼层高度；

S13、所述手机惯导装置通过陀螺仪数据和采集到的加速度分别检测步点、步长和对应步点的朝向，通过所述步长和对应步点的朝向确定行人每一步的位置；所述步长通过实际对应地图信息进行相应长度校准；所述步点的朝向通过检测突变点的方式判断是否转弯；

S14、打开估算得到的高度对应楼层的摄像追踪装置以及附近楼层的摄像追踪装置，对行人进行追踪，校正行人实际所在楼层以及转弯情况。

4.根据权利要求2所述的一种室内火灾逃生的导航方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、根据手机惯导装置收集的数据，计算行人的速度变化量和步长变化量；

S22、对行人的速度和步长进行采样，然后根据行人的速度变化量和步长变化量对行人姿势进行实时判断：

当行人步长均值和速度等于无火灾日常行走状态时的数据时，判定行人处于直立行走状态；

当行人的步长和速度同时减小且小于直立行走状态时，判定行人处于弯腰直膝行走状态；

当行人的步长和速度同时减小且小于直立行走状态，并出现行人的速度从速度减慢到速度平稳前进时呈现速度急剧下降后又迅速上升的状态，且步长略长于弯腰直膝行走状态，则判定行人处于弯腰屈膝行走状态；

当行人的步长和速度均小于弯腰直膝行走和弯腰屈膝行走状态时，判定行人处于爬行状态；

当行人的步长和速度在稳定状态下，突然归零并长时间没有变化，判定用户行动受阻停止运动。

5.根据权利要求3所述的一种室内火灾逃生的导航方法，其特征在于，所述步骤S12包括：

S121、在采集数据前，在当前楼层读取底层大气压并进行实时校准；

S122、在行人移动时，根据采集的当前楼层气压数据与底层大气压，及室内温度，进行相对高度估计，该相对高度测量耐受温度区间为常规室温至60℃；

S123、通过寻找均值和斜率值突变点对所获得的高度数据将进行数值分段，判断每一层的高度变化区间；

S124、将楼层间楼梯高度变化值进行区间合并，建立便于后续比对的楼层高度数据库，并识别对应楼层，从系统中调取对应楼层的地图信息。

S125、在行人进入摄像头检测区域内时与系统内该摄像头楼层高度进行比对校正。