CN104954993A - 一种局部地面精确定位系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种局部地面精确定位系统及其使用方法，一种局部地面精确定位系统，包括矩阵扫描电路，地板砖，路由控制器，网络服务器，管理终端，定位终端；使用方法包括：(1)铺设矩阵扫描电路；(2)连接网路；(3)精确定位；本发明使用矩阵扫描电路铺设于地板砖下，当地板砖上有用户行走时，压力通过地板砖传输至矩阵扫描电路的节点开关上，接通节点开关，将一定范围内地板砖踩踏情况采集下来，通过互联网发送回给用户终端，用户终端根据自身运动状态确定用户自身在一定范围内的精确位置，这种定位方法可以实现小于1m的精确定位，并且可以在室内和地下等传统定位难以实现的地方精确定位，可用于安防、智能家居、定位导航等领域。

Description

一种局部地面精确定位系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种定位系统及其使用方法，尤其涉及一种局部地面精确定位系统及其使用方法。

背景技术

目前，常用的定位方法主要有卫星定位技术和蜂窝移动定位技术。卫星定位技术依据原理的不同又分为GPS定位系统和北斗定位系统。这些定位技术的相同点都是使用了高频电磁波作为载体进行定位测量和信息传递，定位范围大，但是定位精度低，最高的定位精度只能达到6到10米。卫星定位方法和蜂窝移动网络定位方法在室内或者地下如地铁车站没有卫星信号的地方不能精确定位，其定位的是网络终端在空间中的坐标，对于没有安装网络终端的设备如街道上的座椅或者室内的橱柜，上述两种定位系统不能实现定位。因此，需要提供一种新型定位方法，可以使得人们在室内等一些没有网络信号和卫星信号的地方实现定位和导航。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种局部地面精确定位系统及其使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种局部地面精确定位系统，包括矩阵扫描电路，地板砖，路由控制器，网络服务器，管理终端，定位终端，所述矩阵扫描电路由N条行线路、N条列线路、N×N个节点开关、行总线、列总线、控制芯片电路、控制程序、N×N组等腰三角形支点、电路保护外层组成，矩阵扫描电路与传统的矩阵键盘电路相似，其中N为自然数；所述N条行线路与N条列线路交叉放置形成N×N个交叉点，交叉点即为节点；N×N个交叉点分别对应放置N×N个节点开关，每个节点开关正上方是等腰三角形支点中顶点对应的支点；所述节点开关是指在所述节点处连接每根列线路和每根行线路的起连接或者断开电流作用的元件；所述控制芯片电路是指控制整个矩阵扫描电路工作的电路，其上有控制芯片，控制芯片电路有多个IO端口，其中一些IO端口用于连接矩阵扫描电路中的N条行线路和N条列线路，N条行线路和N条列线路分别通过行总线和列总线连接至控制芯片的IO端口；所述控制芯片中剩余的IO端口中有一个IO端口为控制芯片电路的输出端口，该输出端口连接至路由控制器的输入端口；所述控制程序是指写入到控制芯片电路中控制芯片ROM中的用于控制整个矩阵扫描电路工作的程序；所述等腰三角形支点是指支撑矩阵扫描电路上部地板砖的承载部件，一组等腰三角形支点为三个独立的支点部件，三个支点部件呈等腰三角形分布，等腰三角形支点中顶点对应的支点正下方是矩阵扫描电路的节点开关；所述电路保护外层是指保护整个电路的外层，矩阵扫描电路处于电路保护外层之内，所述的矩阵扫描电路在一定区域内有自己唯一的编号；

所述地板砖是指传统的矩形地板砖，每个地板砖正下方是等腰三角形支点，每个地板砖的形心与一组等腰三角形支点组成的三角形的形心对齐，等腰三角形底边与地板砖的一边对齐，地板砖与相邻地板砖紧密对齐排布，地板砖之间没有空隙，一个矩阵扫描电路上方铺设N×N块地板砖呈N行×N列分布；

所述路由控制器有多个输入端口和一个输出端口，能写入程序并按写入程序工作，路由控制器的每个输入端口连接一个矩阵扫描电路中控制芯片电路的输出端口，每个输入端口编号与所连接矩阵扫描电路的编号相对应，路由控制器的输出端口连接至互联网或者管理终端，路由控制器遵循TCP/IP协议；

所述管理终端是传统的计算机或者网络定位终端，管理终端上装有可以处理定位数据的软件，管理终端与路由控制器相连接或者管理终端连接互联网；

所述服务器是传统的服务器，其上装有软件，能实现其在局部定位系统中特定功能，服务器连接至互联网；

所述定位终端是传统的网络终端，可以连接至互联网的智能设备或者机器人等，定位终端上装有特定软件，该特定软件能在局部定位系统中处理定位数据，定位终端上还装有能够判断其运动状态的感应器。

本发明中一种局部地面精确定位系统使用方法包括以下步骤：

(1)铺设矩阵扫描电路：在干净的质地坚硬的地面上铺设矩阵扫描电路，铺设完成后，固定等腰三角形支点，等腰三角形支点中顶点对应的支点与矩阵扫描电路的节点开关对齐，然后在等腰三角形支点上铺设地板砖，每个地板砖的形心与一组等腰三角形支点组成的三角形的形心对齐，地板砖铺设要平整，在一定区域地面上，铺设多个矩阵扫描电路和位于其上的地板砖，保证矩阵扫描电路在地面的铺设彼此相接，没有间隙和重合。

(2)连接网路：一定区域内将一定数量的矩阵扫描电路的控制芯片的输出端口连接至一个路由控制器的输入端口，由于一个路由控制器连接的矩阵扫描电路的数量一定，因此一定区域内可能有多个路由控制器，将所有路由控制器的输出端口连接至控制计算机或者因特网；搭建完成后，给所有矩阵电路和路由控制器加电运行。

(3)精确定位：在定位终端模式下，用户首先通过定位终端向服务器发送定位请求，所述定位请求信息中包含用户输入的所处地板砖下的扫描电路的编号信息或者是定位终端使用传统定位方法的定位信息，在没有用户所处扫描电路的编号信息时，服务器根据定位请求中的定位信息到数据库中检索用户所处的矩阵扫描电路的编号信息，同时检索该矩阵扫描电路连接的路由控制器的网络地址以及该矩阵扫描电路编号对应的路由控制器的端口信息，根据上述信息发送查询请求到所述网络地址的路由控制器，路由控制器在接收到查询请求后，将指定端口的矩阵扫描电路的扫描数据等发送给服务器；服务器将接收到的定位数据发送给定位终端，用户定位终端根据自身在一定时间内检测到的运动情况，在一定时间内接收到的定位数据中筛选自己在定位数据中对应的位置，并且根据定位终端上的处理程序对该点进行追踪，实现定位；在管理终端模式下，不需要用户进行定位请求，一个区域地面的定位数据直接发送给管理终端或者通过互联网发送给管理终端进行处理，路由控制器接入管理终端或者互联网，由管理终端进行定位数据的处理，实现地面人或物体运动位置监控记录等目的。

工作原理：

本发明在一个N行×N列矩阵扫描电路上铺设N×N块地板砖，当有行人或者其他物体在这N×N块地板砖上行走或者静止时，其踩压的地板砖的所在行数与列数的情况可以被处于地板砖下矩阵扫描电路扫描到，即可以在这N×N块地板砖上对行人或者物体进行精确定位，多个这样的矩阵扫描电路与其上铺设的地板砖相接于彼此铺设，便可以在更大的地面上进行精确定位，使用路由控制器多个矩阵扫描电路的输出结果集合起来，接入互联网，通过服务器管理发送回给用户，用户通过用户定位终端对定位的数据进行处理便可以得到自身在地面的精确位置信息。

本发明的有益效果在于：

(1)针对传统定位系统中的低精度，本发明采用的地板砖与矩阵扫描电路结合的定位方法的精度与地板砖的大小相关，地板砖的水平尺寸越小，定位精度越高，若采用的地板砖尺寸为600mm×600mm，则发明的定位精度可以达到0.6m。

(2)传统定位方法只是针对于数字智能设备的定位解决方案，其定位的实质是智能设备在空间中的坐标，本发明是面向所有处于地面的物体定位的解决方案，即处于地面的任何物体只要对地面产生一定的压力，其地面位置信息都可以被确定。

(3)本发明对建筑的安防意义重大，由于可以监测到地面任何物体的实时位置变化，配合管理终端端的软件，当有非法人员或物体处于或者向建筑敏感位置运动时，计算机可以立即发出警报，比传统的视频监控更加可靠。

(4)本发明对智能家居意义重大，由于实时监测到人在地面的位置，因此计算机管理系统可以对人的行动意图进行预判，打开或者关闭房屋中的智能设备；并且对于家用机器人，管理终端将房屋地面的数据实时发送给机器人，机器人可以非常容易避开人和障碍物。

(5)传统的定位方法无法在地下环境或者建筑物内无法实现定位，而局部地面精确定位技术可以在地下环境如地铁车站或者建筑物内如商场内实现精确定位，并且可以实现导航，弥补了传统定位技术的不足。

附图说明

图1是局部地面精确定位系统的原理图；

图2是局部地面精确定位系统中的矩阵扫描电路原理图；

图3是局部地面精确定位系统中的矩阵扫描电路；

图4是矩阵扫面电路中节点的俯视图；

图5是矩阵扫描电路中节点的侧视图；

图6是地板砖与等腰三角形支点的水平放置位置的示意图；

图7是地板砖与等腰三角形支点的竖直放置位置的示意图；

图8是定位终端定位模式的组成图；

图9是管理终端定位模式的组成图；

附图中标号：1、2、3、4、5、6、7、8-列线路，9、10、11、12、13、14、15、16-行线路，17-列总线，18-行总线，19-地板砖，20-节点开关，21-控制芯片电路，22-列线路，23-电路保护外层，24-行线路，25-地面，26-等腰三角形支点中顶点对应的支点，27-销栓。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面一个实例对本发明作进一步详细描述：

在此实例中，N取8，即扫描电路由8条行线路和8条列线路；行线路之间间距为600mm，列线路之间间距为600mm；其中矩阵扫描电路的控制芯片电路为以8051单片机作为控制芯片；节电开关选用片式力敏电阻；电路保护层选用PET聚酯薄膜；等腰三角形支点中的每个支点采用两个半圆形硬质岩石相对放置，可以在半圆形硬质岩石上设置销栓孔，当其相对放置时插入销栓可以固定在一起；8×8组等腰三角形支点固定在矩阵扫描电路PET薄膜上的指定位置，每个等腰三角形支点的两个半圆形硬质岩石的中间为矩阵扫描电路，并做好PET薄膜的密封处理；采用600mm×600mm×25.4mm的地板砖；在这些硬件组成的局部定位系统中，定位精度是0.6m。

局部地面精确定位系统由多个“段”组成，每个段指的是一个地面定位单元，一个地面定位单元是指只含有一个矩阵扫描电路和铺设于该扫描电路上的地板砖的两种事物的集合；段的作用是采集一定范围内地面上踩踏的精确位置信息，并将其发送给路由控制器。每个段有唯一的编号信息，每个段的编号信息即段上矩阵扫描电路的编号信息，每个段的编号信息与路由控制器的每个输入端口相对应，段的编号也写在将在段上特定地板砖上，使用户能够看见；将多个段依次相接铺设，将多个段上的扫描电路单片机输出端口连接至路由控制器输入端口。

如说明书附图中图3所示，为用两层PET聚酯薄膜上印刷的矩阵扫描电路。两层印刷于PET聚酯薄膜上的电路，其中每一层都是图3所示的网状结构，在上面一层印刷8条列线路，下面一层印刷8条行线路，然后将印刷好电路的对齐，印刷电路面相对，在每根行线路与每根列线路的交点处片式放置片式力敏电阻，片式力敏电阻的竖直位置处于行线路与列线路之间，片式力敏电阻上端连接到列线路上，下端连接到行线路上。所有交点处放置片式力敏电阻完成后，将上面一层PET聚酯薄膜铺设至下面一层PET聚酯薄膜上并对两层进行密封处理；然后在PET薄膜的如图4所示的等腰三角形支点位置处打孔，安装两半圆形硬质岩石，并胶粘起来保证密封；为了保证等腰三角形支点在地面和地板砖之间稳定传递荷载，在地面和地板砖上可以适当打磨一定弧度的小坑，使得半圆形硬质岩石可以放入。

其中编号26为等腰三角形支点中顶点对应的支点(等腰三角形的顶点指的是等腰三角形中顶角的顶点，端点指的是等腰三角形两底角的顶点)，半圆形硬质岩石，其上方铺设的地板砖打磨了一定弧度的小坑，两块相对的半圆形硬质岩石中间夹着矩阵扫描电路的节点部分，矩阵扫描电路的节点部分从上到下依次为编号23-PET聚酯薄膜、编号22-印刷在PET聚酯薄膜上的列线路、编号20-节点开关片式力敏电阻、编号24-印刷在PET聚酯薄膜上的行线路、编号23-PET聚酯薄膜。编号27-销栓，插入上下半圆形硬质岩用以固定。编号25-地面，地面需为足够坚硬且平坦的地面，地面上也可打磨一定弧度的小坑，用以固定支点。其中编号19为铺设于印刷扫描电路的PET薄膜上的多块地板砖中的一块。

所述矩阵扫描电路为网状由8条行线路与8条列线路组成，矩阵扫描电路与传统键盘中的矩阵键盘扫描电路相似，不同点在于局部地面精确定位系统中的矩阵扫描电路的节点开关不是传统的机械式开关，而是竖直方向受力后产生位移很小的开关；所述具体实施方式中选用片式力敏电阻，片式力敏电阻在受到一定压力时接通电路，并且厚度较小。所述矩阵扫描电路如说明书附图中的图2所示，其中1、2、3、4、5、6、7、8号线为列线路，其中9、10、11、12、13、14、15、16号线为行线路，17号线为列总线，列总线中为8条线路，连接至单片机的一个端口，单片机的一个端口为8个针脚；18号线为行总线，行总线为8条线路，连接至单片机的第二个端口，第二个端口为8个针脚；其中21为单片机以及单片机所在的单片机外围电路，单片机与其外围电路共同构成控制芯片电路；

段的作用是将人或者物体踩压到的地板砖在一个段大小的区域内的坐标采集下来。因此段中矩阵扫描电路与传统计算机键盘的扫描程序不同，不同之处在于地面定位系统中不需要考虑节点开关接通的先后顺序；不需要对指定位置的节点查表指定键值；并且地面定位系统中的矩阵扫描电路能输出整个矩阵扫描电路全部节点开关接通时的数据；此外矩阵扫描电路的输出也不是ASCII码。

局部地面精确定位系统中矩阵扫描电路的工作步骤为：

(1)将矩阵扫描电路中的N条列线路全部置为1，即高电平，将第1条行线路置为0，即低电平，其余N-1条行线路全置为1，然后读取列线路连接的端口的值并进行取反操作，将取反操作后的数值存入单片机RAM中指定数据存放区的第一个存储单元处；

(2)将矩阵扫描电路中的N条列线路置为1，即高电平，将第2条行线路置为0，即低电平，其余N-1条行线路全置为1，然后读取列线路连接的端口的值并进行取反操作，将取反操作后的数值存入单片机RAM中指定数据存放区的第2个存储单元处；

(3)将矩阵扫描电路中的N条列线路置为1，即高电平，将第n(为小于等于N的自然数)条行线路置为0，即低电平，其余N-1条行线路全置为1，然后读取列线路连接的端口的值并进行取反操作，将取反操作后的数值存入单片机RAM中指定数据存放区的第n个存储单元处；

(4)当n等于N时，读取列线路连接端口值并取反、存储操作完成后，将N的存储单元的值发送给路由控制器，发送数据延时一定时间后，再次返回到步骤1到步骤4的流程中。

通过该程序流程编写的程序，在N＝8时，每次存储单元中存储的数据是8个二进制位即一个字节的数据，一个段的矩阵扫描电路在一次扫描后得到的数据为8个字节，每一个字节为8位，每一位是0或者1的二进制，即得到的数据是8行8列的由0和1组成的有64个元素的一个矩阵，为0表示对应地板砖上无重物相压，1表示对应地板砖上有重物相压；将一个段的矩阵扫描电路在一次扫描后得到的数据称为扫描数据，在段的矩阵扫描电路中，参考一般人行走或者跑步时对地面的踩踏频率，段上的矩阵扫描电路频率为一秒钟五次，段上矩阵扫描电路的扫描频率与其单片机在两次扫描之间的延时时间长短相关；在一些情况下，如用户一只脚同时踩踏到了相邻两块或者相邻四块的地板砖或者多个用户伴随行走时，这种情况下都会反映在采集到的扫描结果上，后期定位终端进行数据处理时能够根据定位终端上的程序进行识别，其中地板砖是传统的地板砖，此实例中，地板砖上如图6、图7所示等腰三角形支点位置处打磨了一定弧度的小坑，使得三角形支点受力更加稳定，地板砖的作用是支撑地面行人或者物体，并且将行人和物体对地板砖的压力传递至等腰三角形支点进而传递到矩阵扫描电路中的节点开关上，采用三角形支点可以使得无论地板砖在其上表面任何位置承受压力时，等腰三角形支点中位于顶点的支点都一定对地板砖下部矩阵扫描电路节点产生压力。

路由控制器的作用是将一定数量的段的扫描数据汇总起来，路由控制器上有输入端口和输出端口，输入端口的数目为一定数量，每个输入端口连接一个段的矩阵扫描电路的输出端口，且每个端口的端口值对应段的编号值，对应关系在服务器的数据库中，路由控制器的输出端口接入互联网，在服务器有查询请求时，将指定段的定位数据发送给服务器；所述的一定数量根据路由控制器的输入端口数目而定；所述的定位数据是指来自于段的扫描数据和路由控制器接收到段的扫描数据时路由控制器上的时间、以及相关网络协议这三个信息的合并起来的数据包，段在每次完成一次扫描后都会将扫描数据发送给路由控制器，但路由控制器不对扫描数据进行任何处理，只在服务器有查询请求时，将相关段此刻的扫描数据发送给服务器。路由控制器接遵守因特网TCP/IP协议，路由控制器有自己独立的IP地址。

服务器是指安装了特定软件的传统服务器，在局部定位中起到接收用户定位请求、查询数据库确定用户所在段和路由控制器对应端口、向路由控制器发送查询请求、接收路由控制器发送的定位数据、将定位数据发送给用户的功能，服务器的数据库中有包含段的编号与段所在位置信息的对应信息，段所在路由控制器信息与段编号与所在路由控制器的端口信息，服务器接入互联网。

定位终端是能够连入互联网的智能设备，如人们日常使用的智能手机，其次定位终端还包括能够连入互联网的在地面运动的机器人，用户通过定位终端发起定位请求，定位终端接收定位数据，定位终端上有能感知自己运动状态的感应器如磁阻尼感应器判断其方向，加速度感应器判断用户运动状态等，定位终端通过一定的程序算法，根据自身感应器感应到的运动状态，从接收到的一个段的定位数据中，筛选出自己所在的地板砖。

管理终端是直接连接在路由控制器输出端口或者连接在互联网上的传统计算机或者其他智能设备，管理终端装有一定的软件，能够接收定位数据，并对定位数据进行处理；管理终端是第三方获得定位数据的端口，在局部地面精确定位系统中，位于段上的行人、机器人和段分别组成定位系统的两方。

局部地面精确定位系统每个段都由矩阵扫描电路和地板砖组成，首先，需要进行局部地面精确定位系统的搭建，其搭建步骤为：

(1)在没有坑洼隆起的干净的质地坚硬的地面上铺设矩阵扫描电路，铺设完成后，在矩阵扫描电路上铺设地板砖，地板砖的形心与等腰三角形支点中三角形的形心对齐，等腰三角形底边与地板砖的一边对齐；在一定区域地面上，铺设多个矩阵扫描电路和位于其上的地板砖，保证矩阵扫描电路在地面的铺设彼此相接，没有间隙和重合。

(2)一定区域内将一定数量的矩阵扫描电路的控制芯片的输出端口连接至一个路由控制器的输入端口，由于一个路由控制器连接的矩阵扫描电路的数量一定，因此一定区域内可能有多个路由控制器，将所有路由控制器的输出端口连接至控制计算机或者因特网，搭建完成后，给所有矩阵电路和路由控制器加电运行。

局部地面精确定位系统的实施依据其目的分为两种模式，分别为定位终端定位模式和管理终端定位模式，所述定位终端定位模式是指用户或者机器人需要知道自己在地面的精确位置，局部地面精确定位系统的数据需要返回给用户或者机器人处理以完成定位；所述管理终端定位模式是指用户或者位于地面的物体不需要知道自身在地面的位置，地面定位系统的数据发送给第三方进行处理；如说明书附图中图1即为局部地面精确定位系统的原理图。

局部地面精确定位系统在两种模式下的工作方式分别是：

(1)在定位终端模式定位时，用户通过手机定位终端向服务器发送定位请求，发送的定位请求数据中包括用户定位终端的GPS定位信息或者移动蜂窝定位信息或者是用户输入的自己看到的所处位置的段的编号信息，以及定位终端发送定位请求时的时间信息；若请求信息中无用户输入的自身所在段的编号信息，服务器将根据用户发送过来的GPS定位信息或者移动蜂窝定位信息从服务器有关数据库中确定用户所处的段的编号信息；然后再次根据段的编号信息到数据库中查询指定编号段所处的路由控制器的网络地址信息，还包括指定编号段连接于路由控制器的端口信息；然后服务器向该段所在路由控制器发送查询请求，查询请求数据中包括段的编号；路由控制器在接受到服务器发送来的查询请求后，将查询请求信息中编号的段的扫描数据实时发送给服务器，由服务器通过互联网将定位数据发送回给用户，直至定位完成，服务器发送终止查询指令；如说明书附图图8所示定位终端模式局部定位系统的组成，包括定位终端，多个段，与多个段相连接的路由控制器；用户在接收到所处地面段的扫描数据后，进行筛选处理，由于段上可能存在多个用户，用户接收到的定位数据是该段上所有地板砖被踩压情况，并不能立即定位到自身的位置，即一个段是有64块地板砖组成，段的扫描数据是一个8行×8列的由0和1组成的矩阵，矩阵的行数与列数与地面上铺设地板砖的行数与列数是一一对应的，用户在接收到自身段扫描数据后，还需要手机等定位终端捕获人的运动状态，包括移动加速度，速度，方向，根据用户运动状态的变化规律然后在段的扫描数据8行×8列矩阵元素中进行筛选与用户运动状态规律变化相同的那个元素；在确定64个元素中的某一个元素后，对该点进行追踪；所述追踪指的是人或者机器人在地面的运动是符合线性变化的，这种线性变化表现在人或者机器人在地面行走时的二维坐标的变化是多段连接起来的线段，而不是随机分布距离相差很大的独立的点，这种线性变化会表现在段的扫描数据上；在定位终端确定好人在段内精确位置后，再依靠服务器发送回该段的定位信息，在扫描数据上搜索该点相邻的数值为1的点，即用户在运动到下一个地板砖上时定位系统定位到的数据，用户定位终端根据检测到的实时用户运动状态信息，修正软件在矩阵数据中的筛选结果。

(2)管理终端定位模式中，一般是指人或者行动的物体自身不需要知道自己在地面的位置，地面段的扫描数据不需要发送回给用户定位终端，而需要定位数据的用户不一定就是在定位区域内的。管理终端定位模式的组成如说明书附图图9所示，管理终端定位模式中，段采集地面踩踏情况的原理与上述定位终端定位模式的原理相同，不同之处在于路由控制器实时将连接在其上的各段的定位数据发送给控制计算机或者通过网络发送给其他设备进行处理，由管理终端或其他设备对地面上人或者物体的运动位置状况进行检测统计或者其他目的。

Claims (8)

1.一种局部地面精确定位系统，包括矩阵扫描电路，地板砖，路由控制器，网络服务器，管理终端，定位终端；其特征在于：所述矩阵扫描电路由N条行线路、N条列线路、N×N个节点开关、行总线、列总线、控制芯片电路、控制程序、N×N组等腰三角形支点、电路保护外层组成，矩阵扫描电路与传统的矩阵键盘电路相似，其中N为自然数；所述N条行线路与N条列线路交叉放置形成N×N个交叉点，交叉点即为节点；N×N个交叉点分别对应放置N×N个节点开关，每个节点开关正上方是等腰三角形支点中顶点对应的支点；所述节点开关是指在所述节点处连接每根列线路和每根行线路的起连接或者断开电流作用的元件；所述控制芯片电路是指控制整个矩阵扫描电路工作的电路，其上有控制芯片，控制芯片电路有多个IO端口，其中一些IO端口用于连接矩阵扫描电路中的N条行线路和N条列线路，N条行线路和N条列线路分别通过行总线和列总线连接至控制芯片的IO端口；所述控制芯片中剩余的IO端口中有一个IO端口为控制芯片电路的输出端口，该输出端口连接至路由控制器的输入端口；所述控制程序是指写入到控制芯片电路中控制芯片ROM中的用于控制整个矩阵扫描电路工作的程序；所述等腰三角形支点是指支撑矩阵扫描电路上部地板砖的承载部件，一组等腰三角形支点为三个独立的支点部件，三个支点部件呈等腰三角形分布，等腰三角形支点中顶点对应的支点正下方是矩阵扫描电路的节点开关；所述电路保护外层是指保护整个电路的外层，矩阵扫描电路处于电路保护外层之内，所述的矩阵扫描电路在一定区域内有自己唯一的编号。

2.根据权利要求1所述的一种局部地面精确定位系统，其特征在于：所述地板砖是指传统的矩形地板砖，每个地板砖正下方是等腰三角形支点，每个地板砖的形心与一组等腰三角形支点组成的三角形的形心对齐，等腰三角形底边与地板砖的一边对齐，地板砖与相邻地板砖紧密对齐排布，地板砖之间没有空隙，一个矩阵扫描电路上方铺设N×N块地板砖呈N行×N列分布。

3.根据权利要求2所述的一种局部地面精确定位系统，其特征在于：所述路由控制器有多个输入端口和一个输出端口，能写入程序并按写入程序工作，路由控制器的每个输入端口连接一个矩阵扫描电路中控制芯片电路的输出端口，每个输入端口编号与所连接矩阵扫描电路的编号相对应，路由控制器的输出端口连接至互联网或者管理终端，路由控制器遵循TCP/IP协议。

4.根据权利要求3所述的一种局部地面精确定位系统，其特征在于：所述管理终端是传统的计算机或者网络定位终端，管理终端上装有可以处理定位数据的软件，管理终端与路由控制器相连接或者管理终端连接互联网。

5.根据权利要求4所述的一种局部地面精确定位系统，其特征在于：所述服务器是传统的服务器，其上装有软件，能实现其在局部定位系统中特定功能，服务器连接至互联网。

6.根据权利要求5所述的一种局部地面精确定位系统，其特征在于：所述定位终端是传统的网络终端，可以连接至互联网的智能设备或者机器人等，定位终端上装有特定软件，该特定软件能在局部定位系统中处理定位数据，定位终端上还装有能够判断其运动状态的感应器。

7.基于权利要求1所述的一种局部地面精确定位系统使用方法包括以下步骤：1)铺设矩阵扫描电路：在干净的质地坚硬的地面上铺设矩阵扫描电路，铺设完成后，固定等腰三角形支点，等腰三角形支点中顶点对应的支点与矩阵扫描电路的节点开关对齐，然后在等腰三角形支点上铺设地板砖，每个地板砖的形心与一组等腰三角形支点组成的三角形的形心对齐，地板砖铺设要平整，在一定区域地面上，铺设多个矩阵扫描电路和位于其上的地板砖，保证矩阵扫描电路在地面的铺设彼此相接，没有间隙和重合；2)连接网路：一定区域内将一定数量的矩阵扫描电路的控制芯片的输出端口连接至一个路由控制器的输入端口，由于一个路由控制器连接的矩阵扫描电路的数量一定，因此一定区域内可能有多个路由控制器，将所有路由控制器的输出端口连接至控制计算机或者因特网；搭建完成后，给所有矩阵电路和路由控制器加电运行；3)精确定位：在定位终端模式下，用户首先通过定位终端向服务器发送定位请求，所述定位请求信息中包含用户输入的所处地板砖下的扫描电路的编号信息或者是定位终端使用传统定位方法的定位信息，在没有用户所处扫描电路的编号信息时，服务器根据定位请求中的定位信息到数据库中检索用户所处的矩阵扫描电路的编号信息，同时检索该矩阵扫描电路连接的路由控制器的网络地址以及该矩阵扫描电路编号对应的路由控制器的端口信息，根据上述信息发送查询请求到所述网络地址的路由控制器，路由控制器在接收到查询请求后，将指定端口的矩阵扫描电路的扫描数据等发送给服务器；服务器将接收到的定位数据发送给定位终端，用户定位终端根据自身在一定 时间内检测到的运动情况，在一定时间内接收到的定位数据中筛选自己在定位数据中对应的位置，并且根据定位终端上的处理程序对该点进行追踪，实现定位；在管理终端模式下，不需要用户进行定位请求，一个区域地面的定位数据直接发送给管理终端或者通过互联网发送给管理终端进行处理，路由控制器接入管理终端或者互联网，由管理终端进行定位数据的处理，实现地面人或物体运动位置监控记录等目的。

8.基于权利要求7所述的矩阵扫描电路的工作步骤：1)将矩阵扫描电路中的N条列线路全部置为1，即高电平，将第1条行线路置为0，即低电平，其余N-1条行线路全置为1，然后读取列线路连接的端口的值并进行取反操作，将取反操作后的数值存入单片机RAM中指定数据存放区的第一个存储单元处；2)将矩阵扫描电路中的N条列线路置为1，即高电平，将第2条行线路置为0，即低电平，其余N-1条行线路全置为1，然后读取列线路连接的端口的值并进行取反操作，将取反操作后的数值存入单片机RAM中指定数据存放区的第2个存储单元处；3)将矩阵扫描电路中的N条列线路置为1，即高电平，将第n(为小于等于N的自然数)条行线路置为0，即低电平，其余N-1条行线路全置为1，然后读取列线路连接的端口的值并进行取反操作，将取反操作后的数值存入单片机RAM中指定数据存放区的第n个存储单元处；4)当n等于N时，读取列线路连接端口值并取反、存储操作完成后，将N的存储单元的值发送给路由控制器，发送数据延时一定时间后，再次返回到步骤1到步骤4的流程中。