室内定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种室内定位方法及装置，该室内定位方法包括：监听位于室内的多个定位基站的广播信息和移动载体的运动信息；在监听到的每个广播信息中获取与其对应的定位基站的信号特征；根据获取的多个定位基站的信号特征确定移动载体的基站定位信息；根据历史步行数据和监听到的移动载体的运动信息，确定移动载体的惯性定位信息；融合基站定位信息和惯性定位信息，确定移动载体的当前定位坐标。

Indoor positioning method and device

The invention provides an indoor positioning method and device. The indoor positioning method includes: monitoring broadcast information of multiple positioning base stations located indoors and motion information of mobile carriers; acquiring signal characteristics of corresponding positioning base stations from each broadcast information monitored; determining base station positioning information of mobile carriers based on signal characteristics of multiple positioning base stations acquired; According to the historical walking data and the motion information of the mobile carrier monitored, the inertial positioning information of the mobile carrier is determined, and the current positioning coordinates of the mobile carrier are determined by integrating the positioning information of the base station and the inertial positioning information.

【技术实现步骤摘要】
室内定位方法及装置
本专利技术涉及计算机领域，且特别涉及一种室内定位方法及装置。
技术介绍
随着建筑技术的提升，建筑体的面积越来越大，建筑体内的通道和墙体越来越复杂，虽然GPS全球定位系统能满足人们的室外定位，并且定位精度还在进一步提高。但由于室内环境错综复杂，而且卫星信号不能穿透建筑物墙壁，目前还缺少可广泛应用的、较为成熟的、精度较高的室内定位技术。目前的室内定位方法主要基于蓝牙或WIFI等电磁技术的指纹算法定位，这种算法完全依赖电磁信号，受室内环境的影响，电磁信号的波动往往比较大，从而导致定位经常出现漂移，定位精度往往不稳定。此外，现有的指纹算法定位需要在室内的每个位置点采集所接收到的所有基站的信号，以形成指纹，这导致需要采集的数据非常多。进一步的，目前的指纹算法定位在环境发生变化后就需要重新测试指纹，故现有的室内定位方法实施成本非常的高。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有室内定位技术定位不准确的问题，提供一种精确定位的室内定位方法及装置。为了实现上述目的，本专利技术提供一种室内定位方法，该方法包括：监听位于室内的多个定位基站的广播信息和移动载体的运动信息；在监听到的每个广播信息中获取与其对应的定位基站的信号特征；根据获取的多个定位基站的信号特征确定移动载体的基站定位信息；根据历史步行数据和监听到的移动载体的运动信息，确定移动载体的惯性定位信息；融合基站定位信息和惯性定位信息，确定移动载体的当前定位坐标。根据本专利技术的一实施例，多个定位基站中任意三个之间呈三角排布，确定移动载体的基站定位信息包括：根据每个定位基站的信号特征降序选取四个以上的定位基站；分别获取选取的多个定位基站的坐标，形成特征坐标；将获取的多个特征坐标进行分组，形成坐标组，每个坐标组内包含三个特征坐标；根据三边测量定位算法计算每个坐标组的中心坐标；计算每个中心坐标至每个特征坐标的距离Dnm以及相邻两个特征坐标之间的最大距离Dmax；剔除Dnm大于Dmax的中心坐标；将剩余的中心坐标作为特征坐标进行分组并重复上述计算步骤，直到获得的中心坐标仅有一个时，将该中心坐标确定为基站的定位坐标。根据本专利技术的一实施例，定位基站为BLE基站，信号特征为监听到的运动信息BLE基站的蓝牙信号强度值。根据本专利技术的一实施例，运动信息包括移动载体的步长、步频以及运动方向，以移动载体在二维状态下做直线运动为条件，根据历史步行数据和获取的运动信息，计算惯性定位信息。根据本专利技术的一实施例，在移动载体进入室内的初始时刻，通过以下方法确定定位坐标：基站初始化获得第一个基站定位坐标；以第一个基站定位坐标为基础结合移动载体的运动信息，获得第一个惯性定位坐标；基站获得第二个基站定位坐标；分别为第一个惯性坐标和第二个基站定位坐标分配可信度系数K1和K2；根据可信度系数K1和K2、第一个惯性定位坐标以及第二个基站定位坐标，推算获得移动载体的定位坐标。根据本专利技术的一实施例，室内定位方法还包括：当获得当前定位坐标后结合移动载体的运动信息修正前一个定位坐标。根据本专利技术的一实施例，当获得移动载体的初始坐标后根据室内地图判断初始坐标是否位于通道范围内，若在范围外，则以前后两次定位不穿墙为原则将初始坐标垂直平移至通道上。根据本专利技术的一实施例，融合基站定位信息和惯性定位信息，确定移动载体的当前定位坐标包括：从基站定位信息和惯性定位信息中分别获得基站定位坐标和惯性定位坐标；计算基站定位坐标至惯性定位坐标的距离；若基站定位坐标至惯性定位坐标的距离大于设定阈值，则将惯性定位坐标作为移动载体的当前定位坐标；否则将选取基站定位坐标和惯性定位坐标的中间坐标作为移动载体的当前定位坐标。相对应的，本专利技术还提供一种室内定位装置，其包括监听模块、获取模块、基站定位模块、惯性定位模块以及融合模块。监听模块监听位于室内的多个定位基站的广播信息和移动载体的运动信息。获取模块在监听到的每个广播信息中获取与其对应的定位基站的信号特征。基站定位模块根据获取的多个定位基站的信号特征确定移动载体的基站定位信息。惯性定位模块根据历史步行数据和监听到的移动载体的运动信息，确定移动载体的惯性定位信息。融合模块融合基站定位信息和惯性定位信息确定移动载体的当前定位坐标。根据本专利技术的一实施例，室内定位装置为智能手机，智能手机内嵌入有运动传感器、加速度传感器、方向传感器以及地磁传感器。综上所述，本专利技术提供的的室内定位方法及装置在监听室内定位基站广播的同时不断地监听移动载体自身的运动信息，分别根据接收到的定位基站的信号特征来确定移动载体的基站定位信息，根据运动载体的自身运动信息来获得惯性定位信息。最后融合基站定位信息和惯性定位信息，利用惯性定位信息来修正基站定位信息。这是一种全新的融合性定位方法，惯性定位信息仅受移动载体自身的影响，而不受室内的环境情况以及电磁信号强弱的影响，故其可很好的修正定位基站因室内环境变化和电磁信号变化所带来的漂移问题，从而大幅度提高了室内定位的精确度。此外，在这种融合定位方法中，即使室内环境发生变化，移动载体自身只需不断的监听定位基站的信息即可，而无需进行位置指纹采集，故实施的成本非常的低。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1所示为本专利技术一实施例提供的室内定位方法的流程图。图2所示为图1中步骤S30的流程图。图3所示为本专利技术一实施例提供的室内定位方法中多个定位基站在室内的分布示意图。图4所示为本专利技术一实施例提供的室内定位装置的结构框图。具体实施方式现有的室内定位方法主要依赖于蓝牙或WIFI等电磁技术，在室内电磁波的传输受室内环境的影响，电磁信号波动较大，从而导致定位经常穿漂移。有鉴于此，本实施例提供一种多技术融合的且具有很高定位精度的室内定位方法及装置。本实施例提供的室内定位方法包括：监听位于室内的多个定位基站的广播信息和移动载体的运动信息(步骤S10)。在监听到的每个广播信息中获取与其对应的定位基站的信号特征(步骤S20)。根据获取的多个定位基站的信号特征确定移动载体的基站定位信息(步骤S30)。根据历史步行数据和监听到的移动载体的运动信息，确定移动载体的惯性定位信息(步骤S40)。融合基站定位信息和惯性定位信息，确定移动载体的当前定位坐标(步骤S50)。以下将结合图1和图2详细介绍本实施例提供的室内定位方法的定位过程。本实施例提供的室内定位方法始于步骤S10，系统不断的监听位于室内多个定位基站的广播信息和移动载体的运动信息。于本实施例中，如图3所示，室内安装有多个BLE定位基站且任意三个BLE定位基站呈三角状分布。然而，本专利技术对定位基站的类型以及排布的结构不作任何限定。于其它实施例中，定位基站可为WIFI定位基站等其它无线定位基站。任意三个BLE定位基站的呈三角状分布的目的则是为了在步骤S30中采用三边测量定位算法来确定基站定位信息。于其它实施例中，当采用别的算法来确定基站定位信息时，则多个定位基站的位置可做适应性的调整。每个BLE基站每0.5秒广播自身信息，室内定位装置内的蓝牙信号接收器监听蓝牙广播并记录接收到的所有蓝牙信息，实现定位基站的广播信息监听。对于移动载体自身的运动信息，于本实施例中，移动载体上携带有多个传感器，如运动传感器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：监听位于室内的多个定位基站的广播信息和移动载体的运动信息；在监听到的每个广播信息中获取与其对应的定位基站的信号特征；根据获取的多个定位基站的信号特征确定移动载体的基站定位信息；根据历史步行数据和监听到的移动载体的运动信息，确定移动载体的惯性定位信息；融合基站定位信息和惯性定位信息，确定移动载体的当前定位坐标。

【技术特征摘要】
1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：监听位于室内的多个定位基站的广播信息和移动载体的运动信息；在监听到的每个广播信息中获取与其对应的定位基站的信号特征；根据获取的多个定位基站的信号特征确定移动载体的基站定位信息；根据历史步行数据和监听到的移动载体的运动信息，确定移动载体的惯性定位信息；融合基站定位信息和惯性定位信息，确定移动载体的当前定位坐标。2.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，多个定位基站中任意三个之间呈三角排布，确定移动载体的基站定位信息包括：根据每个定位基站的信号特征降序选取四个以上的定位基站；分别获取选取的多个定位基站的坐标，形成特征坐标；将获取的多个特征坐标进行分组，形成坐标组，每个坐标组内包含三个特征坐标；根据三边测量定位算法计算每个坐标组的中心坐标；计算每个中心坐标至每个特征坐标的距离Dnm以及相邻两个特征坐标之间的最大距离Dmax；剔除Dnm大于Dmax的中心坐标；将剩余的中心坐标作为特征坐标进行分组并重复上述计算步骤，直到获得的中心坐标仅有一个时，将该中心坐标确定为基站的定位坐标。3.根据权利要求1或2所述的室内定位方法，其特征在于，所述定位基站为BLE基站，所述信号特征为监听到的运动信息BLE基站的蓝牙信号强度值。4.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述运动信息包括移动载体的步长、步频以及运动方向，以移动载体在二维状态下做直线运动为条件，根据历史步行数据和获取的运动信息，计算惯性定位信息。5.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，在移动载体进入室内的初始时刻，通过以下方法确定定位坐标：基站初始化获得第一个基站定位坐标；以第一个基站定位坐标为基础结合移动载体的运动信息，获得第一个惯性...

【专利技术属性】
技术研发人员：余日祥，钟硕，黄江，
申请(专利权)人：浙江网仓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33