【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及室内自主定位，更具体的，涉及：1、一种居家老人活动轨迹追踪方法；2、一种居家老人活动轨迹追踪系统。
技术介绍
1、惯性导航定位技术是一种基于惯性传感器的高精度室内/外定位技术，已经广泛应用于智能家居生活，这将极大的提高老人的室内活动安全。该技术主要使用加速度计、陀螺仪以及磁力计等惯性传感器，依靠加速度计测量出载体运动时的载体“比力”信息(载体相对惯性空间的绝对加速度和重力加速度之和)和陀螺仪计测量载体运动过程的姿态信息来推算出物体运动的实时位置、姿态以及活动轨迹。
2、在惯性室内定位导航技术中可使用的定位算法有pdr航位推算法、指纹定位法、邻近探测法等。其中，pdr航位推算法具有短时间内定位精度较高、成本低、自主性高、实时性好、可拓展性高等优点，得到了较为广泛的使用。
3、pdr航位推算法是在不需要考虑环境信标的情况下，通过步行者携带载有惯性传感器(一般包括加速度计、陀螺仪、磁力计)的器件去采集自身的加速度、角速度以及磁场强度等数据去计算出步行者的步数、步长得到其位置以及方向估计，从而追踪其步行者的活动轨迹。
4、pdr航位推算法的原理如图1所示：先设定从起始位置s0(n0,e0)出发，根据行走的每一步距离dk(即为步长)以及与正北方向的夹角θk(即为航向角)累积计算出行走k步的总位移sk(nk,ek)。因此，pdr推算室内老人的活动轨迹公式如下：
5、
6、参看图2，pdr航位推算法的流程包括：步频检测、步长检测和航向计算。其中，在步频检测时，需要对加速
7、但现有的pdr航位推算法存在两个缺点：
8、1，基于惯性传感器的pdr航位推算法需要已知初始位置，该初始位置无法通过算法本身获得；
9、2，pdr航位推算法在其推算过程还存在累积误差：由于它是基于惯性传感器的数据进行推算，长时间的使用会使其累积误差越来越大，从而影响定位精度。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对现有pdr航位推算法自身无法提供初始位置、且存在累计误差的问题，提供了一种居家老人活动轨迹追踪方法、及追踪系统。
2、本专利技术采用以下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术公开了一种居家老人活动轨迹追踪方法，用于追踪目标用户在目标房屋内的活动轨迹。
4、一种居家老人活动轨迹追踪方法，包括以下步骤：
5、步骤一，使目标用户随身带上载有惯性传感器的器件；其中，惯性传感器包括：3轴加速度计、3轴陀螺仪、3轴磁力计；
6、在目标房屋的若干个关键位置点均安装上识别磁组件，用于产生感应磁场、并与3轴磁力计配合使用来提供参考位置、参考航向角；其中，关键位置点为目标房屋中房间的进出门；
7、步骤二，实时获取惯性传感器的数据，并按照pdr航位推算法推算用户的实时位置、实时朝向，得到目标用户的活动轨迹；
8、其中，若检测到目标用户初次进/出任一个关键位置点时，利用3轴磁力计获取此时的参考位置、参考航向角，并作为pdr航位推算法的初始位置、初始航向角；之后，若检测到目标用户进/出某一个关键位置点时，利用3轴磁力计获取此时的参考位置、参考航向角，并替换掉此时pdr航位推算法推算的定位结果，再以其为基准继续推算。
9、该种居家老人活动轨迹追踪方法的实现根据本公开的实施例的方法或过程。
10、第二方面，本专利技术公开了一种居家老人活动轨迹追踪系统，包括：智能鞋、追踪终端。
11、智能鞋内嵌有硬件模块。所述硬件模块包括：功能模块、单片机、无线模块。其中，功能模块集成了惯性传感器，惯性传感器包括：3轴加速度计、3轴陀螺仪、3轴磁力计，用于采集实时加速度数据、实时角速度数据、实时磁场强度数据，并传输给单片机。单片机用于接收、汇总功能模块传输来的数据，并传输给无线模块。无线模块用于将单片机传输来的数据通过无线通信的方式进行发送。
12、追踪终端用于接收无线模块发送来的数据，并执行第一方面公开的居家老人活动轨迹追踪方法的步骤，得到目标用户的活动轨迹。
13、该种居家老人活动轨迹追踪系统的实现根据本公开的实施例的方法或过程。
14、与现有技术相比，本专利技术具备如下有益效果：
15、1，本专利技术利用布设在关键位置点的识别磁组件，配合目标用户携带的3轴磁力计，不仅可以给pdr航位推算法推算提供初始位置、初始航向角数据，保证了pdr航位推算法处理的自动初始化；还可以在推算过程中提交参考位置、参考航向角，以改善算法的长时累计误差，从而提高居家老人活动轨迹追踪的准确度。
16、2，本专利技术在使用pdr航位推算法追踪居家老人活动轨迹的基础上，利用识别磁组件与3轴磁力计配合使用，可以判断出老人进/出门状态，从而可以提供活动范围、停留时间等更丰富的定位信息，以实现更好的追踪老人的位置。
17、3，本专利技术公开了一种居家老人活动轨迹追踪系统，设计了集成了惯性传感器的硬件模块，并可以很方便地嵌入到居家的鞋子中形成智能鞋；相较于现有佩戴式的手表、手环等智能器件，本专利技术提供的智能鞋更容易被老人接受及使用，可以很自然地融入到老人的日常生活中，在不妨碍老人生活的情况下更准确追踪用户居家的活动情况。
18、4，本专利技术针对于现有pdr航位推算法进行了改进，其改进成本主要集中在安装的识别磁组件、设计的硬件模块，总体成本增加不高，性价比高，适合推广使用。
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1.一种居家老人活动轨迹追踪方法，用于追踪目标用户在目标房屋内的活动轨迹，其特征在于，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的居家老人活动轨迹追踪方法，其特征在于，步骤一中，将载有惯性传感器的器件集成到硬件模块，内嵌在目标用户的鞋子中、并使目标用户穿上。
3.根据权利要求1所述的居家老人活动轨迹追踪方法，其特征在于，对于任两个关键位置点，其识别磁组件所产生的感应磁场的强度范围不重叠；
4.根据权利要求3所述的居家老人活动轨迹追踪方法，其特征在于，对于任一个关键位置点，其识别磁组件包括两组磁块；两组磁块均设置在门框上、并位于门的同侧；其中，第一组磁块与地面的距离为L1；第二组磁块与地面的距离为L2；L2＞L1。
5.根据权利要求4所述的居家老人活动轨迹追踪方法，其特征在于，0cm＜L1≤10cm；50cm≤L2≤60cm。
6.根据权利要求4所述的居家老人活动轨迹追踪方法，其特征在于，对于任一个关键位置点，两组磁块位于目标用户进门的右手边；
7.根据权利要求4所述的居家老人活动轨迹追踪方法，其特征在于，对于任
8.一种居家老人活动轨迹追踪系统，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的居家老人活动轨迹追踪系统，其特征在于，所述智能鞋的鞋型设计包括但不限于拖鞋、运动鞋、休闲鞋。
10.根据权利要求8所述的居家老人活动轨迹追踪系统，其特征在于，所述追踪终端包括但不限于手机、PAD、电脑。
...【技术特征摘要】
1.一种居家老人活动轨迹追踪方法，用于追踪目标用户在目标房屋内的活动轨迹，其特征在于，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的居家老人活动轨迹追踪方法，其特征在于，步骤一中，将载有惯性传感器的器件集成到硬件模块，内嵌在目标用户的鞋子中、并使目标用户穿上。
3.根据权利要求1所述的居家老人活动轨迹追踪方法，其特征在于，对于任两个关键位置点，其识别磁组件所产生的感应磁场的强度范围不重叠；
4.根据权利要求3所述的居家老人活动轨迹追踪方法，其特征在于，对于任一个关键位置点，其识别磁组件包括两组磁块；两组磁块均设置在门框上、并位于门的同侧；其中，第一组磁块与地面的距离为l1；第二组磁块与地面的距离为l2；l2＞l1。
5.根据权利要...
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