室内定位方法技术

本发明专利技术公开了室内定位方法，包括下述步骤，首先在被定位人身上设置有RFID接收装置，在需要监控的房间入口处设置有RFID标签；其次当用户身上的RFID接收装置接收到RFID标签时，产生进入信号，此时表示用户进入室内，产生定位开始信号；本发明专利技术通过在被定位人身上设置有RFID接收装置，在需要监控的房间入口处设置有RFID标签；之后当用户身上的RFID接收装置接收到RFID标签时，产生进入信号，此时表示用户进入室内，产生定位开始信号；之后在产生定位开始信号时，进入定位跟随步骤，即进入步骤四；之后首先获取到该受控房间的三维模型；再将三维模型标记为基础模型；最后采用及时跟随法实时获取用户位置，将用户位置标记为基础模型内。

Indoor positioning method

【技术实现步骤摘要】
室内定位方法
本专利技术属于室内定位领域，涉及一种室内的用户位置实时定位技术，具体是室内定位方法。
技术介绍
公开号为CN108289282A的专利公开了一种较高精度的室内定位方法，是针对解决现有同类方法在室内较难通过WIFI精确定位，以及三个参考节点在同一直线上定位法的技术问题而设计。该室内定位方法基于WIFI的室内定位技术，数码产品设备的使用者在室内移动；其要点是该室内定位方法通过位于同一直线上三参考点的位置信息获取待测节点的位置坐标的多个估计值，并将估计值与待测节点的上个坐标比较，计算各估计值与上一节点位置坐标的距离并取一最优的距离，在通过迭代计算出新的估计值，由估计值与原有中的两个参考点反算出另一参考节点估计值，参考节点与原参考节点比较，距离最优的待测点估计值所在的位置即为最终的待测点。但是，其进行室内定位的方法较为复杂，而且定位精度一般，无法结合室内的具体构造进行合理且高效的定位，为了解决这一技术缺陷，现提供一种解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供室内定位方法。本专利技术所要解决的技术问题为：(1)如何判定用户的朝向发生改变；(2)如何得到用户在任意朝向的行进距离，并实时更新位置；本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：室内定位方法，该方法具体步骤如下：步骤一：在被定位人身上设置有RFID接收装置，在需要监控的房间入口处设置有RFID标签；步骤二：当用户身上的RFID接收装置接收到RFID标签时，产生进入信号，此时表示用户进入室内，产生定位开始信号；步骤三：在产生定位开始信号时，进入定位跟随步骤，即进入步骤四；步骤四：首先获取到该受控房间的三维模型，此处为现有
技术实现思路
，可借助BIM模型实现，故此处不做具体赘述；步骤五：将三维模型标记为基础模型，获取其缩放比例，将其标记为S；步骤六：采用及时跟随法实时获取用户位置，将用户位置标记为基础模型内；完成对用户的室内定位。进一步地，所述及时跟随法的具体方法为：S010：在产生定位信号时，将用户位置标记在基础模型的对应入口处；S020：在用户胸膛处设置有方向传感器，用于检测用户胸膛的朝向角度；每隔时间T1获取一次朝向角度，T1为预设角度；将朝向角度标记为Ci，i＝1...n；C1指代用户在产生定位信号时的朝向角度；根据朝向角度Ci进行用户的实时走向分析，实时走向分析的具体步骤为：S021：令i＝1，获取到对应的用户初始时的朝向角度C1；S022：令i＝i+1，获取到对应的Ci；S023：当朝向角度为由向北-东-南-西的方向变化时，表明用户左转；反之若朝向角度为由向北-西-南-东的方向变化时，则为用户右转；S024：根据Ci与C1的差值判定用户转向情况，具体表现为：当Ci-C1≤α时，α<90°，此处α为预设值，可取值为15°；此时产生用户未转向，产生直行信号；当α<Ci-C1<β时，此时根据S023步骤的原理，将用户的对应转向标记为用户左转向45°或右转向45°；对应的产生左偏转信号或右偏转信号；当β≤Ci-C1≤90+α时，将用户的对应转向标记为左转向或右转向；对应的产生左转信号或右转信号；S025：当用户在产生直行信号之后，只有在变化到左偏转信号、右偏转信号、左转信号、右转信号中任一种时，表示用户转向完毕；结束一次的用户转向判定，产生结束信号；S026：之后重置对应的Ci；将转向完毕后的方向重新定义为C1，重复S024的转向判定，对应产生重判信号；S030：在进行实时走向分析的同时，进行行走距离标定；实时更新用户的实时位置；S040：根据步骤S30实时更新用户的位置，将实时位置标记在基础模型内；S050：同时还在用户头部设置第一高度传感器，实时检测得到用户头部的水平高度，水平高度为用户头部相较于地平线的高度，将该高度标记为第一高度；S060：在用户脚底设置第二高度传感器，实时检测得到用户脚底的相较于地平线的高度，将该高度标记为第二高度；S070：每间隔预设时间T2，获取一次第一高度和第二高度，对应将第一高度、第二高度依次标记为G1i、G2i，i＝1...n；S080：获取到实时高度差Gci，Gci＝G1i-G2i，i＝1...n；S090：利用公式G1c＝G1i-G1i-1，计算得到第一高度的实时变值一G1c；利用公式G2c＝G2i-G2i-1，计算得到第二高度的实时变值二G2c；S100：当G1c、G2c均大于等于X1时，且G1c、G2c之间的差值≤X2，X1、X2均为用户预设值；此时产生爬升信号，并在G1c、G2c停止变化时产生爬升完毕信号；当G1c、G2c均小于等于X3时，且G1c、G2c之间的差值≤X2，X13为用户预设值；此时产生下降信号，并在G1c、G2c停止变化时产生下降完毕信号；；S110：当产生爬升信号时，此时获取到基础模型，核验此处是否存在楼梯，若存在，则在产生爬升完毕信号时，将用户的位置变更到新的楼层，同时重新进行此处步骤S030的位置实时更新；若无楼梯，则在高度恢复后重新更新位置，高度恢复指代一段时间后G1c、G2c的值与之前的值互为相反数；S120：当产生下降信号时，此时获取到基础模型，核验此处是否存在楼梯，若存在，则在产生下降完毕信号时，将用户的位置变更到新的楼层，同时重新进行此处步骤S030的位置实时更新；S130：实时更新用户位置，完成室内定位。进一步地，所述S30中行走距离标定的具体标定方法为：S031：获取到用户的初始朝向角度，在未产生结束信号时，表明用户在沿着初始的朝向角度方向进行行进；S032：实时获取用户的行走距离，将行走距离标记为Zz；S033：在检测到产生结束信号时，结束本次的初始角度方向的距离标定；获取到当下的行走距离Zz，将其除以缩放比例S，得到模型距离M，M＝Zz/S；根据用户的朝向角度方向和对应的行走距离，将用户的实时位置标记在模型内；S034：直到当检测到重判信号产生后，表明当前用户的转向步骤已经完成，根据S024实时判定用户的转向位置，将用户转向位置的朝向角度标记为新的初始朝向角度；S035：重复步骤S031-S035得到用户在该方向产生的行走距离，更新用户的实时位置。进一步地，其特征在于，所述步骤S032中实时获取用户行走距离的具体方式为：SS10：获取到用户迈步指定数量X4之后，X4为预设值；SS20：计算得到在X4次迈步过程双脚脚后跟之间的距离的平均值，将其标记为横向值；SS30：在用户每次迈步时，获取两脚脚后跟之间的直线距离，将其标记为直接距离；SS40：以横向值和直接距离为直角三角形的直边和斜边，求取另外一直边，将该直边的长度标记为此次的迈步距离；SS50：将每次的迈步距离之和相加，得到行进距离；...

【技术保护点】
1.室内定位方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：/n步骤一：在被定位人身上设置有RFID接收装置，在需要监控的房间入口处设置有RFID标签；/n步骤二：当用户身上的RFID接收装置接收到RFID标签时，产生进入信号，此时表示用户进入室内，产生定位开始信号；/n步骤三：在产生定位开始信号时，进入定位跟随步骤，即进入步骤四；/n步骤四：首先获取到该受控房间的三维模型，此处为现有技术内容，可借助BIM模型实现，故此处不做具体赘述；/n步骤五：将三维模型标记为基础模型，获取其缩放比例，将其标记为S；/n步骤六：采用及时跟随法实时获取用户位置，将用户位置标记为基础模型内；完成对用户的室内定位。/n

【技术特征摘要】
1.室内定位方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：
步骤一：在被定位人身上设置有RFID接收装置，在需要监控的房间入口处设置有RFID标签；
步骤二：当用户身上的RFID接收装置接收到RFID标签时，产生进入信号，此时表示用户进入室内，产生定位开始信号；
步骤三：在产生定位开始信号时，进入定位跟随步骤，即进入步骤四；
步骤四：首先获取到该受控房间的三维模型，此处为现有技术内容，可借助BIM模型实现，故此处不做具体赘述；
步骤五：将三维模型标记为基础模型，获取其缩放比例，将其标记为S；
步骤六：采用及时跟随法实时获取用户位置，将用户位置标记为基础模型内；完成对用户的室内定位。


2.根据权利要求1所述的室内定位方法，其特征在于，所述及时跟随法的具体方法为：
S010：在产生定位信号时，将用户位置标记在基础模型的对应入口处；
S020：在用户胸膛处设置有方向传感器，用于检测用户胸膛的朝向角度；每隔时间T1获取一次朝向角度，T1为预设角度；将朝向角度标记为Ci，i＝1...n；C1指代用户在产生定位信号时的朝向角度；根据朝向角度Ci进行用户的实时走向分析，实时走向分析的具体步骤为：
S021：令i＝1，获取到对应的用户初始时的朝向角度C1；
S022：令i＝i+1，获取到对应的Ci；
S023：当朝向角度为由向北-东-南-西的方向变化时，表明用户左转；反之若朝向角度为由向北-西-南-东的方向变化时，则为用户右转；
S024：根据Ci与C1的差值判定用户转向情况，具体表现为：
当Ci-C1≤α时，α<90°，此处α为预设值，可取值为15°；此时产生用户未转向，产生直行信号；
当α<Ci-C1<β时，此时根据S023步骤的原理，将用户的对应转向标记为用户左转向45°或右转向45°；对应的产生左偏转信号或右偏转信号；
当β≤Ci-C1≤90+α时，将用户的对应转向标记为左转向或右转向；对应的产生左转信号或右转信号；
S025：当用户在产生直行信号之后，只有在变化到左偏转信号、右偏转信号、左转信号、右转信号中任一种时，表示用户转向完毕；结束一次的用户转向判定，产生结束信号；
S026：之后重置对应的Ci；将转向完毕后的方向重新定义为C1，重复S024的转向判定，对应产生重判信号；
S030：在进行实时走向分析的同时，进行行走距离标定；实时更新用户的实时位置；
S040：根据步骤S30实时更新用户的位置，将实时位置标记在基础模型内；
S050：同时还在用户头部设置第一高度传感器，实时检测得到用户头部的水平高度，水平高度为用户头部相较于地平线的高度，将该高度标记为第一高度；
S060：在用户脚底设置第二高度传感器，实时检测得到用户脚底的相较于地平线的高度，将该高度标记为第二高度；
S070：每间隔预设时间T2，获取一次第一高度和第二高度，对应将第一高度、第二高度依次标记为G1i、G2i，i＝1...n；
S080：获取到实时高度差Gci，Gci＝G1i-G2i，i＝1...n；
S090：利用公式G1c＝G1i-G1i-1，计算得到第一高度的实时变值一G1c；
利用公式G2c＝G2i-G2i-1，计算得到第二高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿恺，伍超，潘庭松，孔德闫，徐海波，崔虎，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34