CN104251999A - 室内定位设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种室内定位设备和方法，该室内定位设备包括微控制器、GPS定位设备、加速度计、气压计、陀螺仪和数字罗盘；所述微控制器分别与所述GPS定位设备、所述加速度计、所述气压计、所述陀螺仪和所述数字罗盘连接。对于缺乏GPS信号的空间，可以精确高效的获得载体的移动轨迹，实现对载体的精准定位。

Description

室内定位设备和方法

技术领域

本发明属于室内定位技术领域，具体涉及一种室内定位设备和方法。

背景技术

现有的通信网络测试终端在进行室外道路DT测试时，主要通过GPS确定测试终端的移动轨迹；而在进行室内测试项目时，或者，测试终端在高铁等高速的交通工具上测试或遇上隧道等建筑物的阻挡时，由于室内或高铁内没有GPS信号，因此，往往是依靠测试人员手动记录测试位置的方式模拟出测试终端的移动路径，从而实现对测试终端的导航定位，具体的，测试人员每移动一段距离，即在平面图上标记一个“点”，然后将各个点之间用线连接起来，从而形成测试终端的移动轨迹。由此可见，测试终端在进行室内测试时，完全依靠测试人员手工记录测试终端的移动轨迹，具有测试终端的移动轨迹获取精度低和效率差的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种室内定位设备和方法，对于缺乏GPS信号的空间，可以精确高效的获得载体的移动轨迹，实现对载体的精准定位。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种室内定位设备，包括微控制器、GPS定位设备、加速度计、气压计、陀螺仪和数字罗盘；所述微控制器分别与所述GPS定位设备、所述加速度计、所述气压计、所述陀螺仪和所述数字罗盘连接。

优选的，还包括供电设备；所述供电设备与所述微控制器连接。

优选的，所述供电设备包括充电电路、电池和低压差线性稳压器LDO；所述充电电路的输出端与所述电池的输入端连接；所述电池的输出端与所述低压差线性稳压器LDO的输入端连接；所述低压差线性稳压器LDO的输出端与所述微控制器的输入端连接。

优选的，还包括工作状态指示灯；所述工作状态指示灯与所述微控制器连接。

优选的，还包括蓝牙接口；所述蓝牙接口与所述微控制器连接。

优选的，还包括USB接口和/或显示屏；所述USB接口和所述显示屏分别与所述微控制器连接。

本发明还提供一种应用上述室内定位设备的室内定位方法，包括以下步骤：

S1，载体携带所述室内定位设备；

S2，当携带所述室内定位设备的所述载体从室内初始位置点开始移动时，首先获取所述初始位置点的绝对坐标；然后，基于所述初始位置点的绝对坐标，将所述初始位置点显示到所述室内定位设备内置的电子地图上；

当所述载体在室内移动的过程中，每隔预设的时间间隔，通过所述室内定位设备不断获取所述载体相对于所述初始位置点的当前位置点，然后将所述当前位置点显示到所述电子地图上；

S3，按时间顺序，在所述电子地图上连接所述初始位置点和各个所述当前位置点，形成所述载体的运动轨迹，达到对所述载体定位的目的。

优选的，S2中，通过以下方法获取所述初始位置点的绝对坐标：

在所述载体从室外移动到室内的过程中，通过所述GPS定位设备获取所述载体在室内入口位置点的绝对坐标；将所述载体在室内入口位置点的绝对坐标作为所述初始位置点的绝对坐标。

优选的，S2中，通过所述室内定位设备不断获取所述载体相对于所述初始位置点的当前位置点，具体为：

以所述载体从所述初始位置点开始移动的时刻为计时零点，在T时刻，通过所述加速度计获取所述载体的加速度值，并结合所述载体的运动时间T，计算得出所述载体在T时刻相对于所述初始位置点的距离；

通过所述气压计获取所述载体在T时刻的高度值；

通过所述陀螺仪和/或数字罗盘获取所述载体在T时刻的方向值；

通过所述载体在T时刻相对于所述初始位置点的距离、所述载体在T时刻的高度值和所述载体在T时刻的方向值，即可定位得出所述载体在T时刻相对于所述初始位置点的当前位置点。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的室内定位设备，具有体积小巧、使用灵活方便、功能多样的优点，尤其集成有多个物理感应设备，从而能够获得比较精确的载体的移动数据；尤其对于缺乏GPS信号的空间，可以精确高效的获得载体的移动轨迹，实现对载体的精准定位。

附图说明

图1为本发明提供的室内定位设备的结构示意图；

图2为本发明提供的室内定位方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明：

如图1所示，本发明提供一种室内定位设备，包括微控制器、GPS定位设备、加速度计、气压计、陀螺仪和数字罗盘；所述微控制器分别与所述GPS定位设备、所述加速度计、所述气压计、所述陀螺仪和所述数字罗盘连接。为提高室内定位设备的移动性和便携性，还包括供电设备；所述供电设备与所述微控制器连接。其中，供电设备包括充电电路、电池和低压差线性稳压器LDO；所述充电电路的输出端与所述电池的输入端连接；所述电池的输出端与所述低压差线性稳压器LDO的输入端连接；所述低压差线性稳压器LDO的输出端与所述微控制器的输入端连接。通过充电电路向电池充电后，即可通过电池向室内定位设备提供能源，使室内定位设备工作。还包括工作状态指示灯；所述工作状态指示灯与所述微控制器连接，通过工作状态指示灯，指示室内定位设备的工作状态。还包括USB接口和/或显示屏；所述USB接口和所述显示屏分别与所述微控制器连接，其中，通过显示屏，可以显示室内定位设备对载体的定位轨迹，方便使用者随时查看。通过USB接口，可以将室内定位设备和计算机连接，通过计算机向室内定位设备上传电子地图，或者，将室内定位设备对载体的定位轨迹传输并保存到计算机中。

如图2所示，本发明还提供一种室内定位方法，包括以下步骤：

S1，载体携带所述室内定位设备；

其中，载体可以为网络测试终端，当网络测试终端对室内进行网络测试时，通过室内定位设备，即可实时获得网络测试终端所在的地理位置，达到对网络测试终端定位的目的。

S2，当携带所述室内定位设备的所述载体从室内初始位置点开始移动时，首先获取所述初始位置点的绝对坐标；然后，基于所述初始位置点的绝对坐标，将所述初始位置点显示到所述室内定位设备内置的电子地图上；

当所述载体在室内移动的过程中，每隔预设的时间间隔，通过所述室内定位设备不断获取所述载体相对于所述初始位置点的当前位置点，然后将所述当前位置点显示到所述电子地图上；

本步骤中，通过以下方法获取初始位置点的绝对坐标：

在所述载体从室外移动到室内的过程中，通过所述GPS定位设备获取所述载体在室内入口位置点的绝对坐标；将所述载体在室内入口位置点的绝对坐标作为所述初始位置点的绝对坐标。

通过室内定位设备不断获取载体相对于初始位置点的当前位置点，具体为：

以所述载体从所述初始位置点开始移动的时刻为计时零点，在T时刻，通过所述加速度计获取所述载体的加速度值，并结合所述载体的运动时间T，计算得出所述载体在T时刻相对于所述初始位置点的距离；

通过所述气压计获取所述载体在T时刻的高度值；

通过所述陀螺仪和/或数字罗盘获取所述载体在T时刻的方向值；

通过所述载体在T时刻相对于所述初始位置点的距离、所述载体在T时刻的高度值和所述载体在T时刻的方向值，即可定位得出所述载体在T时刻相对于所述初始位置点的当前位置点。

S3，按时间顺序，在所述电子地图上连接所述初始位置点和各个所述当前位置点，形成所述载体的运动轨迹，达到对所述载体定位的目的。

本发明提供的室内定位设备，具有体积小巧、使用灵活方便、功能多样的优点，尤其集成有多个物理感应设备，从而能够获得比较精确的载体的移动数据；尤其对于缺乏GPS信号的空间，可以精确高效的获得载体的移动轨迹，实现对载体的精准定位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种室内定位设备，其特征在于，包括微控制器、GPS定位设备、加速度计、气压计、陀螺仪和数字罗盘；所述微控制器分别与所述GPS定位设备、所述加速度计、所述气压计、所述陀螺仪和所述数字罗盘连接。

2.根据权利要求1所述的室内定位设备，其特征在于，还包括供电设备；所述供电设备与所述微控制器连接。

3.根据权利要求2所述的室内定位设备，其特征在于，所述供电设备包括充电电路、电池和低压差线性稳压器LDO；所述充电电路的输出端与所述电池的输入端连接；所述电池的输出端与所述低压差线性稳压器LDO的输入端连接；所述低压差线性稳压器LDO的输出端与所述微控制器的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的室内定位设备，其特征在于，还包括工作状态指示灯；所述工作状态指示灯与所述微控制器连接。

5.根据权利要求1所述的室内定位设备，其特征在于，还包括蓝牙接口；所述蓝牙接口与所述微控制器连接。

6.根据权利要求1所述的室内定位设备，其特征在于，还包括USB接口和/或显示屏；所述USB接口和所述显示屏分别与所述微控制器连接。

7.一种应用权利要求1-6任一项所述室内定位设备的室内定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，载体携带所述室内定位设备；

S2，当携带所述室内定位设备的所述载体从室内初始位置点开始移动时，首先获取所述初始位置点的绝对坐标；然后，基于所述初始位置点的绝对坐标，将所述初始位置点显示到所述室内定位设备内置的电子地图上；

当所述载体在室内移动的过程中，每隔预设的时间间隔，通过所述室内定位设备不断获取所述载体相对于所述初始位置点的当前位置点，然后将所述当前位置点显示到所述电子地图上；

S3，按时间顺序，在所述电子地图上连接所述初始位置点和各个所述当前位置点，形成所述载体的运动轨迹，达到对所述载体定位的目的。

8.根据权利要求7所述的室内定位方法，其特征在于，S2中，通过以下方法获取所述初始位置点的绝对坐标：

在所述载体从室外移动到室内的过程中，通过所述GPS定位设备获取所述载体在室内入口位置点的绝对坐标；将所述载体在室内入口位置点的绝对坐标作为所述初始位置点的绝对坐标。

9.根据权利要求7所述的室内定位方法，其特征在于，S2中，通过所述室内定位设备不断获取所述载体相对于所述初始位置点的当前位置点，具体为：

以所述载体从所述初始位置点开始移动的时刻为计时零点，在T时刻，通过所述加速度计获取所述载体的加速度值，并结合所述载体的运动时间T，计算得出所述载体在T时刻相对于所述初始位置点的距离；

通过所述气压计获取所述载体在T时刻的高度值；

通过所述陀螺仪和/或数字罗盘获取所述载体在T时刻的方向值；

通过所述载体在T时刻相对于所述初始位置点的距离、所述载体在T时刻的高度值和所述载体在T时刻的方向值，即可定位得出所述载体在T时刻相对于所述初始位置点的当前位置点。