CN102457807A - 一种确定位置信息的方法和终端 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及无线通信技术领域，特别涉及一种确定位置信息的方法和终端，用以解决现有技术中存在的定位方式无法满足用户的室内定位需求，并且定位精度不高的问题。本发明实施例提供的方法包括：在确定终端当前参考节点的绝对位置信息后，对陀螺仪进行零点校正，并根据进行零点校正后的陀螺仪确定相对位置信息；根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息，确定终端的当前位置信息。由于能够根据进行零点校正后的陀螺仪确定的相对位置信息，并根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息确定终端的当前位置信息，从而能够满足用户的室内定位需求，并且提高了定位精度。

Description

一种确定位置信息的方法和终端
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种确定位置信息的方法和终端。
背景技术
随着数据业务和多媒体业务的快速增加，更多的应用都需要知道目标终端的位置信息，基于位置的服务(LBS，Location Based Services)受到了越来越多的关注，而定位服务和导航服务是关注的重点。尤其是在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端、终端或物品在室内的位置信息。
目前比较常用的定位服务有全球定位系统(GPS，Global PositioningSystem)和蜂窝无线定位两种。
这两种定位方法的精度不高(误差为米数量级)，并且在室内环境中，由于电磁波被屏蔽，受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制，存在固有定位精度问题，无法满足用户的室内定位需求。
综上所述，目前的定位方式无法满足用户的室内定位需求，并且定位精度不高。
发明内容
本发明实施例提供一种确定位置信息的方法和终端，用以解决现有技术中存在的定位方式无法满足用户的室内定位需求，并且定位精度不高的问题。
本发明实施例提供的一种确定位置信息的方法，包括：
在确定终端当前参考节点的绝对位置信息后，对陀螺仪进行零点校正，并根据进行零点校正后的陀螺仪确定相对位置信息；
根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息，确定终端的当前位置信息。
本发明实施例提供的一种确定位置信息的终端，包括：
校正模块，用于在确定终端当前参考节点的绝对位置信息后，对陀螺仪进行零点校正，并根据进行零点校正后的陀螺仪确定相对位置信息；
确定模块，用于根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息，确定终端的当前位置信息。
由于能够根据进行零点校正后的陀螺仪确定的相对位置信息，并根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息确定终端的当前位置信息，从而能够满足用户的室内定位需求，并且提高了定位精度。
附图说明
图1为本发明实施例确定位置信息的终端结构示意图；
图2为本发明实施例确定位置信息的终端包含陀螺仪的结构示意图；
图3为本发明实施例确定位置信息的方法流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例根据终端当前参考节点的绝对位置信息和根据进行零点校正后的陀螺仪确定的相对位置信息，确定终端的当前位置信息。由于能够根据进行零点校正后的陀螺仪确定的相对位置信息，并根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息确定终端的当前位置信息，从而能够满足用户的室内定位需求，并且提高了定位精度。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图1所示，本发明实施例确定位置信息的终端包括：校正模块10和确定模块20。
校正模块10，用于在确定终端(即自身)的绝对位置信息后，对陀螺仪进行零点校正，并根据进行零点校正后的陀螺仪确定相对位置信息。
具体的，对陀螺仪进行零点校正是将陀螺仪的相对位置信息中的坐标值清零。
进行零点校正后的陀螺仪根据测量到的三维地磁信号确定X轴、Y轴、Z轴的方向，并根据直线加速度和角加速度计算确定相对位置信息。
确定模块20，用于根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息，确定终端的当前位置信息。
在具体实施中，可以设置多个参考节点，这些参考节点可以与本发明实施例的终端进行无线通信。参考节点的安装位置可以根据室内环境来具体考虑，一般是室内一些具有标志性，同时用户容易到达的位置(如走道、门口、拐角等)。由于参考节点最主要的作用是与本发明实施例的终端进行短距离的无线通信，因此参考节点最基本的结构就是一个无线通信端口。由于参考节点的位置是固定的，所以可以在终端离参考节点比较近时，将参考节点的位置作为终端的位置即可。具体的，本发明实施例的终端还可以进一步包括：处理模块30。
处理模块30，用于在确定终端到达参考节点后，确定参考节点的绝对位置信息，并将参考节点的绝对位置信息作为终端当前参考节点的绝对位置信息。
具体的，处理模块30可以在确定接收到的参考信号的强度值大于阈值时或在确定接收到的参考信号的强度最大时，确定参考节点的绝对位置信息。
如果是确定接收到的参考信号的强度值大于阈值时，确定参考节点的绝对位置信息，如果终端离参考节点越近，参考信号的强度就越大，则处理模块30可以时时检测参考信号的强度值，也可以通过对接收的信号强度进行采样。当参考信号的强度值大于阈值时，处理模块30就确定参考节点的绝对位置信息。具体阈值的大小可以根据需要和具体应用场景进行设定。
如果是确定接收到的参考信号的强度值大于阈值时，确定参考节点的绝对位置信息，从终端靠近参考节点到离开参考节点的过程中，接收的信号强度有一个逐渐增大、随后逐渐减小的过程。则处理模块30可以通过对接收的信号强度进行采样比较，即可以确定什么时候参考信号的强度最大，然后就确定参考节点的绝对位置信息。
需要说明的是，本发明实施例并不局限于上述两种方式，其他能够确定终端到达参考节点的方式同样适用于本发明实施例。
处理模块30确定参考节点的绝对位置信息的方式有很多种，下面列举几种：
方式一、处理模块30可以不存储参考节点的绝对位置信息，则处理模块30向参考节点发送位置获取消息，并接收来自参考节点的绝对位置信息。
方式二、由于每个参考节点的位置是固定的，相应的他们的绝对位置信息也是确定的，这样可以预先设置参考节点的标识和绝对位置信息的对应关系。相应的，处理模块30可以向参考节点发送标识获取信息，并接收来自参考节点的标识，根据预先设置的标识和绝对位置信息的对应关系，确定收到的标识对应的绝对位置信息。在实施中，参考节点的标识和绝对位置信息的对应关系可以实现存储到本发明实施例的终端中；也可以存储其他实体中供终端在需要的时候读取。
当用户携带本发明实施例的终端移动到某个参考节点m的位置时(通过接收信号强度来判断)，本发明实施例的终端就自动对陀螺仪进行一次零点校正，消除之前累积的零点漂移误差。由于参考节点m的绝对位置是事先已知的，那么从参考节点m出发到下一个参考节点n这段距离中，陀螺仪的测量误差就会被限制到一个很小的范围内，不会累积。当用户移动到参考节点n的位置时，本发明实施例的终端再次对陀螺仪进行一次零点校正。这样，每经过一个参考节点，陀螺仪的累计误差都得到有效的修正，最后定位的精度就会大大提升。
利用绝对位置已知的参考节点，作为陀螺仪零点校正的标志，每次校正都将之前的累积误差消除。参考节点排布的越密集，零点校正次数越频繁，整体误差也越小，定位精度越精确。
本发明实施例的终端与参考节点之间进行通信是通过无线通信接口实现的，具体的方式包括但不限于下列方式中的一种：
ZIGBEE(紫蜂)、RFID(射频识别技术)、红外线、超声波、蓝牙和Wi-Fi(无线相容认证)。
确定模块20在确定当前位置信息时，可以将绝对位置信息中的坐标值与确定的相对位置信息中的坐标值进行计算，将计算后得到的坐标值作为当前位置信息。
具体的，终端的当前位置＝终端当前参考节点的绝对位置与终端的相对位置两矢量之和，即将绝对位置信息和相对位置信息中表示相同方向的坐标值相加，得到的值作为当前位置信息中同方向的坐标值。
其中，根据需要位置信息可以是二维或三维的。
如果是二维的，绝对位置信息和相对位置信息中包括的坐标是X和Y，则将绝对位置信息中的X与相对位置信息中的X相加就得到当前位置信息中的X；将绝对位置信息中的Y与相对位置信息中的Y相加就得到当前位置信息中的Y。
如果是三维的，绝对位置信息和相对位置信息中除了包括X和Y，还包括Z，确定当前位置信息的过程与二维类似，在此不再赘述。
其中，本发明实施例的终端还可以进一步包括：上报模块40。
上报模块40，用于向网络侧发送确定的当前位置信息。
具体的，上报模块40可以通过与参考节点交换信息的端口发送，还可以通过其他无线通信端口发送。
其中，陀螺仪可以采用外接的方式与终端连接；还可以嵌入到终端中，比如图2所示，本发明实施例的终端除了包括图1中的模块外还可以包括一个MEMS陀螺仪。MEMS陀螺仪具有惯性测量功能，能够根据三维的地磁信号确定X轴、Y轴、Z轴的方向，并能够测量终端在X轴、Y轴、Z轴三个自由度上的角速度和直线加速度。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种确定位置信息的方法，由于本发明实施例确定位置信息的方法解决问题的原理与本发明实施例确定位置信息的终端相似，因此方法的实施可以参见的终端，重复之处不再赘述。
如图3所示，本发明实施例确定位置信息的方法包括下列步骤：
步骤301、在确定终端当前参考节点的绝对位置信息后，对陀螺仪进行零点校正，并根据进行零点校正后的陀螺仪确定相对位置信息。
具体的，对陀螺仪进行零点校正是将陀螺仪的相对位置信息中的坐标值清零。
进行零点校正后的陀螺仪根据测量到的三维地磁信号确定X轴、Y轴、Z轴的方向，并根据直线加速度和角加速度计算确定相对位置信息。
步骤302、根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息，确定终端的当前位置信息。
在具体实施中，可以设置多个参考节点，这些参考节点可以与本发明实施例的终端进行无线通信。参考节点的安装位置可以根据室内环境来具体考虑，一般是室内一些具有标志性，同时用户容易到达的位置(如走道、门口、拐角等)。由于参考节点最主要的作用是与本发明实施例的终端进行短距离的无线通信，因此参考节点最基本的结构就是一个无线通信端口。由于参考节点的位置是固定的，所以可以在终端离参考节点比较近时，将参考节点的位置作为终端的位置即可。具体的，步骤301之前还可以进一步包括：
步骤300、在确定终端到达参考节点后，确定参考节点的绝对位置信息，并将参考节点的绝对位置信息作为终端当前参考节点的绝对位置信息。
具体的，在确定接收到的参考信号的强度值大于阈值时或在确定接收到的参考信号的强度最大时，确定参考节点的绝对位置信息。
如果是确定接收到的参考信号的强度值大于阈值时，确定参考节点的绝对位置信息，如果终端离参考节点越近，参考信号的强度就越大，则步骤300中，可以时时检测参考信号的强度值，也可以通过对接收的信号强度进行采样。当参考信号的强度值大于阈值时，就确定参考节点的绝对位置信息。具体阈值的大小可以根据需要和具体应用场景进行设定。
如果是确定接收到的参考信号的强度值大于阈值时，确定参考节点的绝对位置信息，从终端靠近参考节点到离开参考节点的过程中，接收的信号强度有一个逐渐增大、随后逐渐减小的过程。则步骤300中，可以通过对接收的信号强度进行采样比较，即可以确定什么时候参考信号的强度最大，然后就确定参考节点的绝对位置信息。
需要说明的是，本发明实施例并不局限于上述两种方式，其他能够确定终端到达参考节点的方式同样适用于本发明实施例。
步骤300中，确定参考节点的绝对位置信息的方式有很多种，下面列举几种：
方式一、可以不存储参考节点的绝对位置信息，则向参考节点发送位置获取消息，并接收来自参考节点的绝对位置信息。
方式二、由于每个参考节点的位置是固定的，相应的他们的绝对位置信息也是确定的，这样可以预先设置参考节点的标识和绝对位置信息的对应关系。相应的，可以向参考节点发送标识获取信息，并接收来自参考节点的标识，根据预先设置的标识和绝对位置信息的对应关系，确定收到的标识对应的绝对位置信息。在实施中，参考节点的标识和绝对位置信息的对应关系可以实现存储到本发明实施例的终端中；也可以存储其他实体中供终端在需要的时候读取。
本发明实施例与参考节点之间进行通信是通过无线通信接口实现的，具体的方式包括但不限于下列方式中的一种：
ZIGBEE(紫蜂)、RFID、红外线、超声波、蓝牙和Wi-Fi(无线相容性认证)。
步骤302中，在确定当前位置信息时，可以将绝对位置信息中的坐标值与确定的相对位置信息中的坐标值进行计算，将计算后得到的坐标值作为当前位置信息。
具体的，终端的当前位置＝终端当前参考节点的绝对位置与终端的相对位置两矢量之和，即将绝对位置信息和相对位置信息中表示相同方向的坐标值相加，得到的值作为当前位置信息中同方向的坐标值。
其中，步骤302之后还可以进一步包括：
向网络侧发送确定的当前位置信息。
本发明实施例的方法的执行主体可以是终端、也可以是其他设备。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
本发明实施例由于能够根据进行零点校正后的陀螺仪确定的相对位置信息，并根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息确定终端的当前位置信息，从而能够满足用户的室内定位需求，并且通过在绝对位置的参考节点对陀螺仪进行多次的零点校正，提高了定位精度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种确定位置信息的方法，其特征在于，该方法包括：
在确定终端当前参考节点的绝对位置信息后，对陀螺仪进行零点校正，并根据进行零点校正后的陀螺仪确定相对位置信息；
根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息，确定终端的当前位置信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对陀螺仪进行零点校正之前还包括：
在确定终端到达参考节点后，确定参考节点的绝对位置信息，并将参考节点的绝对位置信息作为终端当前参考节点的绝对位置信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定终端到达参考节点包括：
在接收到的参考信号的强度值大于阈值时或在确定接收到的参考信号的强度最大时，确定终端到达参考节点。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述确定参考节点的绝对位置信息包括：
向所述参考节点发送位置获取消息，并接收来自参考节点的绝对位置信息；或
向所述参考节点发送标识获取信息，并接收来自参考节点的标识，根据预先设置的标识和绝对位置信息的对应关系，确定收到的标识对应的绝对位置信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定当前位置信息包括：
将所述绝对位置信息中的坐标值与确定的相对位置信息中的坐标值进行计算，将计算后得到的坐标值作为当前位置信息。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定当前位置信息之后包括：
向网络侧发送确定的当前位置信息。
7.如权利要求1～3、5和6任一所述的方法，其特征在于，通过下列方式中的一种与所述参考节点进行交互：
紫蜂ZIGBEE、射频识别技术RFID、红外线、超声波、蓝牙和无线相容性认证Wi-Fi。
8.一种确定位置信息的终端，其特征在于，该终端包括：
校正模块，用于在确定终端当前参考节点的绝对位置信息后，对陀螺仪进行零点校正，并根据进行零点校正后的陀螺仪确定相对位置信息；
确定模块，用于根据终端当前参考节点的绝对位置信息和确定的相对位置信息，确定终端的当前位置信息。
9.如权利要求8所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
处理模块，用于在确定终端到达参考节点后，确定参考节点的绝对位置信息，并将参考节点的绝对位置信息作为终端当前参考节点的绝对位置信息。
10.如权利要求9所述的终端，其特征在于，所述处理模块具体用于：
在确定接收到的参考信号的强度值大于阈值时或在确定接收到的参考信号的强度最大时确定终端到达参考节点。
11.如权利要求9或10所述的终端，其特征在于，所述处理模块具体用于：
向所述参考节点发送位置获取消息，并接收来自参考节点的绝对位置信息；或向所述参考节点发送标识获取信息，并接收来自参考节点的标识，根据预先设置的标识和绝对位置信息的对应关系，确定收到的标识对应的绝对位置信息。
12.如权利要求8所述的终端，其特征在于，所述处理模块具体用于：
将所述绝对位置信息中的坐标值与确定的相对位置信息中的坐标值进行计算，将计算后得到的坐标值作为当前位置信息。
13.如权利要求8～10和12任一所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
上报模块，用于向网络侧发送确定的当前位置信息。
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