室内定位系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种室内定位系统和方法，其中室内定位系统，包括计算单元、设置于建筑物的内部的相控阵天线。相控阵天线用于扫描建筑物的内部空间，获取扫描数据，并将扫描数据传输至计算单元。计算单元用于根据扫描数据及空间模型进行确认，判断是否存在待定位物体；当存在待定位物体时，对待定位物体进行定位。本发明专利技术的室内定位系统和方法能够解决现有室内定位技术易受干扰的问题，实现精准且实时的室内定位。

【技术实现步骤摘要】
室内定位系统和方法
本专利技术属于室内定位
，尤其涉及一种室内定位系统和方法。
技术介绍
随着互联网和无线技术迅猛发展，智能终端乎渗透到了人们生活的每一个角落，伴随而来的各种层出不穷的应用也应运而生，其中就包括定位技术。目前，人们已经可以借助GPS(全球定位系统)、北斗这些卫星定位技术在户外实现精度可达1米的精确定位。但是在室内，由于房屋墙壁等建筑材料的遮挡，卫星信号会大幅衰减，导致室内定位严重失准，精度降低。而目前大部分室内定位系统都是基于Wi-Fi(一种无线局域网技术)等无线网络进行RF(射频)信号的发射与接收来实现的，极易受到干扰，定位精度较差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中室内定位系统的精度低的缺陷，提供一种高精度的室内定位系统和方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种室内定位系统，包括：计算单元、设置于建筑物的内部的相控阵天线；相控阵天线，用于扫描建筑物的内部空间，获取扫描数据，并将扫描数据传输至计算单元；计算单元，用于根据扫描数据及空间模型进行确认，判断是否存在待定位物体；当存在待定位物体时，对待定位物体进行定位。可选地，室内定位系统还包括红外温度传感器，红外温度传感器用于获取待定位物体的温度值，计算单元将温度值与预设人体温度区间值进行比较，以判断待定位物体是否是人体。可选地，室内定位系统还包括参考模型库，参考模型库包含多个预设参考物体的轮廓的三维模型，计算单元还用于计算待定位物体的轮廓与预设参考物体的轮廓的三维模型的匹配度，当匹配度达到预设匹配值时，识别待定位物体与预设参考物体为同类物体。可选地，当待定位物体在建筑物的内部空间移动时，计算单元还用于根据待定位物体的位置的变化，得到待定位物体的运动轨迹。可选地，室内定位系统还包括输出设备，输出设备用于显示空间模型，并用于显示待定位物体在空间模型中的位置。可选地，计算单元还用于根据空间模型为空间模型中的两点之间生成导航路径。可选地，室内定位系统还包括身份识别器和移动终端，身边识别器用于识别移动终端的身份标识；当待定位物体携带移动终端进入建筑物的内部空间时，当身份识别器识别出身份标识时，相控阵天线开启。可选地，当待定位物体在预设时间间隔内的位移小于预设位移值时，相控阵天线中的距离待定位物体超过预设范围的阵元关闭。可选地，相控阵天线，还用于扫描建筑物的内部空间，获取初始数据，并将初始数据传输至计算单元；计算单元，还用于根据初始数据预置空间模型。可选地，相控阵天线的阵元用于辐射电磁波，并用于接收被反射回的电磁波；初始数据包含辐射电磁波的时间、接收被反射回的电磁波的时间、阵元的位置、阵元的辐射角度；计算单元还用于计算电磁波从辐射到接收所经历的时间间隔，时间间隔为接收被反射回的电磁波的时间与辐射电磁波的时间的差值；还用于根据时间间隔和阵元的位置、阵元的辐射角度，计算反射点的位置，并根据反射点的位置，预置空间模型。本专利技术还提供一种室内定位方法，包括以下步骤：设置于建筑物的内部的相控阵天线扫描建筑物的内部空间，获取扫描数据；根据扫描数据及空间模型进行确认，判断是否存在待定位物体；当存在待定位物体时，对待定位物体进行定位。可选地，室内定位方法还包括以下步骤：当待定位物体在建筑物的内部空间移动时，根据待定位物体的位置的变化，得到待定位物体的运动轨迹。可选地，室内定位方法还包括以下步骤：根据空间模型，为空间模型中的两点之间生成导航路径。可选地，室内定位方法还包括以下步骤：当待定位物体携带移动终端进入建筑物的内部空间时，识别移动终端的身份标识，当识别出身份标识时，开启相控阵天线。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的室内定位系统和方法能够解决现有室内定位技术易受干扰的问题，实现精准且实时的室内定位。附图说明图1为本专利技术的实施例1的室内定位系统的结构示意图。图2为本专利技术的实施例1的室内定位系统的相控阵天线的示意图。图3为本专利技术的实施例1的室内定位系统的空间模型的示意图。图4为本专利技术的实施例2的室内定位系统的结构示意图。图5为本专利技术的实施例2的室内定位系统的参考模型库的示意图。图6为本专利技术的实施例3的室内定位方法的流程图。图7为本专利技术的实施例4的室内定位方法的流程图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1本实施例提供一种室内定位系统，参照图1、图2，该室内定位系统包括：计算单元101、设置于建筑物2的内部的相控阵天线102。相控阵天线102，用于扫描建筑物2的内部空间，获取扫描数据，并将扫描数据传输至计算单元101。计算单元101，用于根据扫描数据及空间模型(如图3所示，为便于展示，建筑物内的陈设202使用实线表征)进行确认，判断是否存在待定位物体。当存在待定位物体201(为便于展示，待定位物体201使用实线表征)时，对待定位物体进行定位。具体实施时，计算单元101将扫描数据所表征的空间模型(如图2所示)与建筑物2的空间模型(如图3所示)进行对比，获取两者差异的部分，该差异的部分即为待定位物体201。计算单元101根据扫描数据，在建筑物的空间模型中标定待定位物体201所处的位置。本实施例的室内定位系统采用相控阵天线获取定位数据，相控阵天线工作在毫米波频段，相比其他使用无线网络的定位系统，抗干扰能力强。同时，毫米波的波长短，波束窄，获取的定位数据精度更高，可以更好的分辨待定位物体，定位更加精确。实施例2在实施例1的基础上，参照图4，本实施例的室内定位系统还包括红外温度传感器103，红外温度传感器103用于获取待定位物体201的温度值，计算单元101将温度值与预设人体温度区间值进行比较，以判断待定位物体是否是人体。具体地，红外温度传感器103获取待定位物体201的温度值为36.5摄氏度，计算单元101判定该温度值处于预设人体温度区间值(例如，35摄氏度至38摄氏度)之内，则判定待定位物体201为人体。进一步地，室内定位系统还包括参考模型库(如图5所示)，参考模型库包含多个预设参考物体的轮廓的三维模型(如图5所示参考模型301、参考模型302、参考模型303)。计算单元101将扫描数据所表征的空间模型(如图2所示)与建筑物2的空间模型(如图3所示)进行对比，能够获取待定位物体201的轮廓的三维模型。计算单元101将待定位物体201的轮廓的三维模型与参考模型库中的多个预设参考物体的轮廓的三维模型逐一对比，并计算待定位物体的轮廓与预设参考物体的轮廓的三维模型的匹配度，当匹配度达到预设匹配值时，识别待定位物体与预设参考物体为同类物体。例如，计算单元101计算得到待定位物体201与参考模型301的匹配度大于预设匹配值(例如，80％)，则计算单元判定待定位物体201为人体。将红外温度传感器103获取的待定位物体201的温度值以及待定位物体的轮廓与预设参考物体的轮廓的三维模型的匹配度这两种不同维度的参数相结合，可以大大提高对待定位物体201的识别的准确度。例如，当红外温度传感器获取的待定位物体(假设为一工作中的笔记本电脑，温度为37摄氏度)的温度值处于预设人体温度区间值，但待定位物体的轮廓与参考模型301的匹配度低于预设匹配值，但与参考模型302的匹配度高于预设匹配值，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内定位系统，其特征在于，包括：计算单元、设置于建筑物的内部的相控阵天线；所述相控阵天线，用于扫描建筑物的内部空间，获取扫描数据，并将所述扫描数据传输至所述计算单元；所述计算单元，用于根据所述扫描数据及空间模型进行确认，判断是否存在待定位物体；当存在所述待定位物体时，对所述待定位物体进行定位。

【技术特征摘要】
1.一种室内定位系统，其特征在于，包括：计算单元、设置于建筑物的内部的相控阵天线；所述相控阵天线，用于扫描建筑物的内部空间，获取扫描数据，并将所述扫描数据传输至所述计算单元；所述计算单元，用于根据所述扫描数据及空间模型进行确认，判断是否存在待定位物体；当存在所述待定位物体时，对所述待定位物体进行定位。2.如权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，所述室内定位系统还包括红外温度传感器，所述红外温度传感器用于获取所述待定位物体的温度值，所述计算单元将所述温度值与预设人体温度区间值进行比较，以判断所述待定位物体是否是人体。3.如权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，所述室内定位系统还包括参考模型库，所述参考模型库包含多个预设参考物体的轮廓的三维模型，所述计算单元还用于计算待定位物体的轮廓与所述预设参考物体的轮廓的三维模型的匹配度，当所述匹配度达到预设匹配值时，识别所述待定位物体与所述预设参考物体为同类物体。4.如权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，当所述待定位物体在所述建筑物的内部空间移动时，所述计算单元还用于根据所述待定位物体的位置的变化，得到所述待定位物体的运动轨迹。5.如权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，所述室内定位系统还包括输出设备，所述输出设备用于显示所述空间模型，并用于显示所述待定位物体在所述空间模型中的位置。6.如权利要求5所述的室内定位系统，其特征在于，所述计算单元还用于根据所述空间模型为所述空间模型中的两点之间生成导航路径。7.如权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，所述室内定位系统还包括身份识别器和移动终端，所述身边识别器用于识别所述移动终端的身份标识；当所述待定位物体携带所述移动终端进入所述建筑物的内部空间时，当所述身份识别器识别出所述身份标识时，所述相控阵天线开启。8.如权利要求3所述的室内定位系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：包文宗，
申请(专利权)人：上海摩软通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31