基于增强现实和室内定位的智能医院导航系统的制作方法

本发明涉及医疗辅助，尤其是一种应用于大型医疗机构内部的智能导航系统。

背景技术：

1、随着现代社会医疗体系的快速发展，医院的规模不断扩大，科室和设施分布变得更加复杂。患者进入医院后，往往面临着在庞大的建筑群中寻找特定科室和设施的挑战。传统的指示牌和纸质地图在信息传递和用户体验上存在局限性，尤其是在面对老年人、视障人士或不熟悉医院环境的患者时，这些传统方法的不足更加明显。此外，随着智能设备的普及和移动互联网技术的发展，人们对于服务的便捷性和个性化需求日益增长。医院导航服务作为医疗服务的一个重要组成部分，亟需与时俱进，采用新技术来提升服务质量和效率。目前，一些医院已经开始尝试使用基于gps的室外定位系统来辅助患者导航，但由于gps信号在室内环境中的衰减和干扰问题，这些系统在室内导航方面的应用效果并不理想。同时，现有的室内导航解决方案多依赖于二维地图和文字描述，对于部分患者来说，理解和操作难度较大，且难以提供直观的空间指引。因此，开发一种新型的医院内部导航系统，该系统能够提供精确的室内定位、直观的导航指示、以及易于操作的用户界面，对于改善患者就医体验、提高医院服务质量具有重要意义。这种系统应当能够适应不同患者的需求，包括老年人、视障人士以及其他特殊需求群体，同时具备紧急求助和无障碍服务功能，确保所有患者在医院内部的导航过程中都能得到有效的帮助和支持。

技术实现思路

1、本发明的核心内容是提供一种集成了室内定位、增强现实（ar）技术、智能路径规划、多模态用户交互以及数据分析优化的智能医院导航系统。该系统旨在彻底改善患者在医院内部的导航体验，通过以下具体流程和功能实现：1. 室内定位技术的应用：利用在医院内部部署的蓝牙信标设备构建室内定位网络。结合传感器融合技术，如惯性导航系统（ins）和地磁感应，提高定位精度和稳定性。实时追踪患者位置，为后续的路径规划提供基础数据。2. 增强现实（ar）导航的实现： 开发ar导航模块，将导航信息以三维图像的形式叠加在患者的真实视野中。通过图像识别技术，识别患者视野中的实体对象，并在相应位置叠加导航指示。 设计直观的ar界面，包括动态箭头、路径高亮、目的地标记等，以引导患者前进。3. 智能路径规划与动态调整： 根据患者当前位置和目标地点，通过算法计算出最优路径。考虑医院内部的实时人流密度、科室忙碌程度等因素，动态调整推荐路径。 在患者行进过程中，根据实际移动速度和方向，实时更新导航指示4. 多模态用户交互界面的设计： 设计图形用户界面（gui），提供清晰的操作流程和指示信息。支持语音输入功能，允许用户通过语音命令进行目的地选择和路径查询。提供触觉反馈，通过振动提示患者转弯或目的地到达。为视障人士提供语音输出和触觉导航，确保导航系统的无障碍使用。5. 紧急求助与安全保障：集成紧急求助按钮，患者可通过一键操作快速联系医院工作人员。 实时监控患者位置，确保在紧急情况下能够迅速定位并提供帮助。6. 数据分析与系统优化：收集用户使用数据，包括导航路径、停留时间、用户反馈等。 运用机器学习算法分析用户行为模式，预测用户需求。根据分析结果优化导航算法和用户界面设计，提升系统性能和用户体验。7.系统集成与扩展性：使系统能够与医院的预约系统、电子病历系统等进行集成，提供预约导航、就诊提醒等一体化服务。 设计系统架构以支持未来的技术升级和功能扩展，如集成更先进的室内定位技术或引入新的用户交互方式。通过上述流程和功能的实现，本发明的智能医院导航系统将极大地提升患者在医院内部的导航效率和体验，减少患者的焦虑和等待时间，同时提高医院的服务效率和患者满意度。

2、解决的技术难题：1. 室内定位准确性问题：传统的gps定位技术在室内环境中由于信号衰减和多径效应导致定位不准确。本发明通过采用蓝牙信标技术和传感器融合技术，有效解决了室内定位的难题，实现了高精度的实时定位，为患者提供了可靠的导航基础。2. 复杂环境下的直观导航：在大型医院中，患者往往难以仅凭文字描述或静态地图找到目的地。本发明利用增强现实（ar）技术，将导航信息以三维图像的形式直观展示，解决了复杂环境下的导航难题，使患者能够直观地看到前进方向和目的地。3. 动态路径规划与实时调整： 医院内部环境复杂且人流密度变化大，传统的静态路径规划无法满足需求。本发明通过智能路径规划算法，实时分析人流密度和科室忙碌程度，动态调整导航路径，确保患者能够高效到达目的地。4. 多模态用户交互的实现：不同用户可能有不同的交互需求和偏好，如视障人士需要语音交互，老年人可能更习惯触觉反馈。本发明通过设计多模态用户交互界面，包括语音输入、触觉反馈和图形用户界面（gui），解决了不同用户群体的交互难题。5. 紧急情况下的快速响应： 在紧急情况下，患者需要能够迅速获得帮助。本发明通过集成紧急求助系统，允许患者在紧急情况下一键呼叫医院工作人员，并实时共享位置信息，提高了医院的应急响应能力。6. 用户体验的持续优化： 用户体验的优化是一个持续的过程，需要根据用户反馈和使用数据不断调整。本发明通过数据分析与优化模块，收集和分析用户使用数据，运用机器学习算法对用户行为进行预测和分析，从而不断优化导航系统的性能和用户体验。7. 系统的集成性和扩展性：医院信息系统的集成性和未来技术的扩展性是系统设计的重要考虑因素。本发明通过模块化设计和开放式架构，确保导航系统能够与医院的其他信息系统无缝集成，并支持未来技术的升级和功能扩展。通过解决上述技术难题，本发明的智能医院导航系统能够为患者提供更加准确、直观、便捷和安全的导航服务，显著提升医院的服务水平和患者的就医体验。

3、需要保护的关键点包括：1. 室内定位技术：保护采用的蓝牙信标和传感器融合技术，确保室内定位的精确性和稳定性，这是整个导航系统的基础。2. 增强现实（ar）导航展示：保护ar导航模块的设计和实现，包括图像识别、虚拟信息叠加以及三维导航界面的创新展示方式。3. 智能路径规划算法：保护用于计算和动态调整最优路径的算法，该算法考虑到实时人流密度、科室忙碌程度等因素，提高了导航的实用性和效率。4. 多模态用户交互设计：保护包括语音输入、触觉反馈和图形用户界面（gui）在内的多模态交互设计，确保系统对不同用户群体的适用性和易用性。5. 紧急求助功能：保护紧急求助系统的一键呼叫和位置共享机制，保障患者在紧急情况下能够及时获得帮助。6. 数据分析与优化机制：保护用于收集使用数据、分析用户行为和优化系统性能的数据分析与优化模块，包括数据收集器、预处理器、机器学习模型和优化算法。7. 系统集成与扩展性：保护系统与医院其他信息系统的集成方案和支持未来技术升级的开放式架构设计，确保系统的长期有效性和可持续发展。8. 无障碍服务设计：保护为视障人士和行动不便患者提供的无障碍服务设计，确保系统的普惠性和包容性。9. 远程软件升级和维护功能：保护系统具备的远程软件升级和维护功能，以适应医院环境的变化和技术的发展，保证系统的持续更新和优化。

4、有益效果：通过实施本发明的智能医院导航系统，可以显著提升患者在医院内部的导航体验和就医效率。系统采用的高精度室内定位技术确保了患者能够迅速准确地找到目的地，而增强现实（ar）导航展示则提供了直观易懂的空间指引，极大地降低了患者迷路的风险。智能路径规划算法根据实时医院环境动态调整导航路径，有效避免了拥堵和等待，缩短了患者的就诊时间。多模态用户交互设计满足了不同用户群体的需求，特别是为视障人士和老年人提供了无障碍服务，使得导航系统更加人性化和普惠。紧急求助功能的加入增强了患者在紧急情况下的安全感。此外，系统的数据分析与优化机制能够根据用户反馈和使用数据不断改进，确保了系统的持续优化和升级。整体而言，本发明不仅提高了医院的服务效率和患者满意度，还为医院带来了更好的公共形象和社会效益。