CN107063253A - 通过地图场景辅助定位方法 - Google Patents

通过地图场景辅助定位方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107063253A
CN107063253A CN201611200539.7A CN201611200539A CN107063253A CN 107063253 A CN107063253 A CN 107063253A CN 201611200539 A CN201611200539 A CN 201611200539A CN 107063253 A CN107063253 A CN 107063253A
Authority
CN
China
Prior art keywords
navigating robot
location method
assisted location
map
map scene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611200539.7A
Other languages
English (en)
Inventor
马波
戴科亮
刘恒
赵青华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Special Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Hunan Special Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Special Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Hunan Special Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN201611200539.7A priority Critical patent/CN107063253A/zh
Publication of CN107063253A publication Critical patent/CN107063253A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206—Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation

Abstract

本发明提供一种通过地图场景辅助定位方法。所述通过地图场景辅助定位方法包括提供电子地图；赋予平面坐标系；标示函数等步骤。本发明提供的所述通过地图场景辅助定位方法解决了现有技术的定位方式均误差较大的技术问题。

Description

通过地图场景辅助定位方法
技术领域
本发明涉及导航定位领域，具体涉及一种通过地图场景辅助定位方法。
背景技术
现有技术的室内定位方法包括通过信号源测距定位的UWB定位等定位方式，以及通过非测距定位的惯性导航等定位方式。二者在实际使用过程中均存在各种缺点。如UWB无线定位受人体、阻碍物等影响较大，精度都在10cm以上。惯性导航的定位误差随时间累积，越来越大。
发明内容
为解决现有技术的定位方式均误差较大的技术问题，本发明提供一种提高定位精度的通过地图场景辅助定位方法。
一种通过地图场景辅助定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：提供一导航机器人，以及待导航区域的电子地图；
步骤二：赋予所述电子地图一平面坐标系；
步骤三：结合所述平面坐标系，标示所述电子地图中各障碍物的边缘于所述平面坐标系内的函数，记为f(x1)、f(x2)……；
步骤四：所述导航机器人运行时，持续测量其与两侧的所述边缘之间的距离，记为a1、a2……；
步骤五：所述导航机器人运行至一个所述边缘时，测得a1、a2；
利用所述a1、所述a2，结合对应的所述边缘的函数，计算得所述导航机器人当前实际坐标所处的函数，记为f(x1t)，将存在误差的导航坐标校准至所述f(x1t)的范围内；
步骤六：重复所述步骤五，当所述导航机器人运行至另一个所述边缘时，测得a3、a4；
利用所述a3、所述a4，结合对应的所述边缘的函数，计算得所述导航机器人当前实际坐标所处的函数，记为f(x2t)，将导航坐标校准至所述f(x2t)的范围内；
步骤七：重复所述步骤五，持续对所述导航机器人的导航坐标进行校准。
在本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的一种较佳实施例中，所述步骤四中，所述导航机器人连续测得多个所述a1、多个所述a2、多个所述a3等数据。
在本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的一种较佳实施例中，当所述a1加上所述a2，加上所述导航机器人的宽度，与对应的所述边缘之间的距离对比，在误差范围内时，则测量值有效，采用多个所述a1的平均值`a1和多个所述a2的平均值`a2继续运行所述步骤五；
否则测量值无效，继续测量
在本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的一种较佳实施例中，当多个所述a1之间，或多个所述a2之间的差值在误差范围之内时，则测量值有效，采用多个所述a1的平均值`a1或多个所述a2的平均值`a2继续运行所述步骤五；
否则测量值无效，继续测量。
在本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的一种较佳实施例中，所述步骤五中，当测量数据中仅`a1有效时：
将所述`a1乘以f(x1)的斜率的正弦值，从而获得f(x1t)相对于f(x1)于x轴方向的偏移量；
将所述`a1乘以f(x1)的斜率的余弦值，从而获得f(x1t)相对于f(x1)于y轴方向的偏移量；
当测量数据中`a1和`a2均有效时：
分别以`a1和`a2获得f(x1t)相对于f(x1)于x轴方向以及y轴方向的偏移量，取二者的平均值。
在本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的一种较佳实施例中，所述步骤六中，当连续产生的所述a1或所述a2产生突变时，则记录此处测距结果a1t、a2t；
利用所述测距结果、对应的所述边缘的函数、拐角点的坐标，计算得所述导航机器人当前实际坐标。
相较于现有技术，本发明提供的所述通过地图场景辅助定位方法通过测量与周边实体结构之间的距离实现辅助定位，与其他定位方式结合，有效提高了室内定位精度。
附图说明
图1是本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的实施例1的示意图；
图2是本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的实施例2的示意图；
图3是本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的实施例3的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
请参阅图1，是本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的实施例1的示意图。
所述通过地图场景辅助定位方法包括以下步骤：
步骤一：提供一导航机器人，所述导航机器人的宽度为b=10。提供待导航区域的电子地图，所述电子地图包括二条走廊。
步骤二：赋予所述电子地图一平面坐标系。
步骤三：结合所述平面坐标系，将一条所述走廊两侧的墙壁标示为f(x1)=100、f(x2)=200，另一条所述走廊两侧的墙壁标示为f(y3)=100、f(y4)=200。
步骤四：所述导航机器人经过一条所述走廊时，连续测量与所述走廊两侧的墙壁之间的距离a1和a2。
a1加上a2加上b等于100，在误差范围内，所述导航机器人平行于所述边缘运行，测量值有效。
取平均值得`a1 =60，`a2 =30。
步骤五：利用上述数据可得:
f(x1t)=[(100+60+10/2)+(200-30-10/2)]/2=165；
从而校准所述导航机器人的X轴坐标值。
步骤六：当所述导航机器人经过另一条所述走廊时，连续测量与所述走廊两侧的墙壁之间的距离a3和a4。取平均值得`a3 =60，`a4 =30。
同理可得f(y1t)=165；
从而校准所述导航机器人的Y轴坐标值。
实施例2：
请参阅图2，是本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的实施例2的示意图。
步骤一：提供一导航机器人，所述导航机器人的宽度为b=10。提供待导航区域的电子地图，所述电子地图包括二面墙壁。
步骤二：赋予所述电子地图一平面坐标系。
步骤三：结合所述平面坐标系，将一面所述墙壁标示为f(x1)=200，另一面所述墙壁标示为f(y2)=100。
步骤四：所述导航机器人经过一面所述墙壁时，连续测量与所述墙壁之间的距离a1。
多个所述a1之间的差值在误差范围之内，所述导航机器人平行于所述边缘运行，测量值有效。
取平均值得`a1 =30。
步骤五：利用上述数据可得:
f(x1t)=200-30-10/2=165；
从而校准所述导航机器人的X轴坐标值。
步骤六：当所述导航机器人经过另一面所述墙壁时，连续测量与所述墙壁之间的距离a2。取平均值得`a2 =60。
同理可得f(y2t)=165；
从而校准所述导航机器人的Y轴坐标值。
实施例3：
请参阅图3，是本发明提供的通过地图场景辅助定位方法的实施例3的示意图。
步骤一：提供一导航机器人，所述导航机器人的宽度为b=10。提供待导航区域的电子地图，所述电子地图包括二条交叉贯通的走廊。
步骤二：赋予所述电子地图一平面坐标系。
步骤三：结合所述平面坐标系，将一条所述走廊两侧的墙壁标示为f(x1)=100、f(x2)=200，所述走廊末端的拐点坐标分别为A(100，100)、B(100，200)。
步骤四：所述导航机器人经过一条所述走廊时，连续测量与所述走廊两侧的墙壁之间的距离a1和a2。
a1加上a2加上b等于100，在误差范围内，所述导航机器人平行于所述边缘运行，测量值有效。
取平均值得`a1 =60，`a2 =30。
步骤五：利用上述数据可得:
f(x1t)=[(100+60+10/2)+(200-30-10/2)]/2=165；
从而校准所述导航机器人的X轴坐标值。
步骤六：当所述导航机器人运行至拐角处，利用上述数据可得所述导航机器人当前实际坐标：
C(100，(100+60+10/2)+(200-30-10/2)]/2)，即C(100，165)。
相较于现有技术，本发明提供的所述通过地图场景辅助定位方法通过测量与周边实体结构之间的距离实现辅助定位，与其他定位方式结合，有效提高了室内定位精度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通过地图场景辅助定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：提供一导航机器人，以及待导航区域的电子地图；
步骤二：赋予所述电子地图一平面坐标系；
步骤三：结合所述平面坐标系，标示所述电子地图中各障碍物的边缘于所述平面坐标系内的函数，记为f(x1)、f(x2)……；
步骤四：所述导航机器人运行时，持续测量其与两侧的所述边缘之间的距离，记为a1、a2……；
步骤五：所述导航机器人运行至一个所述边缘时，测得a1、a2；
利用所述a1、所述a2，结合对应的所述边缘的函数，计算得所述导航机器人当前实际坐标所处的函数，记为f(x1t)，将存在误差的导航坐标校准至所述f(x1t)的范围内；
步骤六：重复所述步骤五，当所述导航机器人运行至另一个所述边缘时，测得a3、a4；
利用所述a3、所述a4，结合对应的所述边缘的函数，计算得所述导航机器人当前实际坐标所处的函数，记为f(x2t)，将导航坐标校准至所述f(x2t)的范围内；
步骤七：重复所述步骤五，持续对所述导航机器人的导航坐标进行校准。
2.根据权利要求1所述的通过地图场景辅助定位方法，其特征在于：所述步骤四中，所述导航机器人连续测得多个所述a1、多个所述a2、多个所述a3等数据。
3.根据权利要求2所述的通过地图场景辅助定位方法，其特征在于：当所述a1加上所述a2，加上所述导航机器人的宽度，与对应的所述边缘之间的距离对比，在误差范围内，则测量值有效，采用多个所述a1的平均值`a1和多个所述a2的平均值`a2继续运行所述步骤五；
否则测量值无效，继续测量。
4.根据权利要求2所述的通过地图场景辅助定位方法，其特征在于：当多个所述a1之间，或多个所述a2之间的差值在误差范围之内，则测量值有效，采用多个所述a1的平均值`a1或多个所述a2的平均值`a2继续运行所述步骤五；
否则测量值无效，继续测量。
5.根据权利要求3或4所述的通过地图场景辅助定位方法，其特征在于：所述步骤五中，当测量数据中仅`a1有效时：
将所述`a1乘以f(x1)的斜率的正弦值，从而获得f(x1t)相对于f(x1)于x轴方向的偏移量；
将所述`a1乘以f(x1)的斜率的余弦值，从而获得f(x1t)相对于f(x1)于y轴方向的偏移量；
当测量数据中`a1和`a2均有效时：
分别以`a1和`a2获得f(x1t)相对于f(x1)于x轴方向以及y轴方向的偏移量，取二者的平均值。
6.根据权利要求3所述的通过地图场景辅助定位方法，其特征在于：所述步骤六中，当连续产生的所述a1或所述a2产生突变时，则记录此处测距结果a1t、a2t；
利用所述测距结果、对应的所述边缘的函数、拐角点的坐标，计算得所述导航机器人当前实际坐标。
CN201611200539.7A 2016-12-22 2016-12-22 通过地图场景辅助定位方法 Pending CN107063253A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611200539.7A CN107063253A (zh) 2016-12-22 2016-12-22 通过地图场景辅助定位方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611200539.7A CN107063253A (zh) 2016-12-22 2016-12-22 通过地图场景辅助定位方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107063253A true CN107063253A (zh) 2017-08-18

Family

ID=59619590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611200539.7A Pending CN107063253A (zh) 2016-12-22 2016-12-22 通过地图场景辅助定位方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107063253A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1888824A (zh) * 2006-07-18 2007-01-03 华南农业大学 一种导航定位数据的校正方法
CN102647662A (zh) * 2012-03-30 2012-08-22 深圳市金立通信设备有限公司 一种基于磁场传感器和电子地图对手机辅助定位的方法
CN104111445A (zh) * 2014-07-09 2014-10-22 上海交通大学 用于室内导航的超声波阵列辅助定位方法与系统
CN104898667A (zh) * 2015-04-30 2015-09-09 国家电网公司 一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1888824A (zh) * 2006-07-18 2007-01-03 华南农业大学 一种导航定位数据的校正方法
CN102647662A (zh) * 2012-03-30 2012-08-22 深圳市金立通信设备有限公司 一种基于磁场传感器和电子地图对手机辅助定位的方法
CN104111445A (zh) * 2014-07-09 2014-10-22 上海交通大学 用于室内导航的超声波阵列辅助定位方法与系统
CN104898667A (zh) * 2015-04-30 2015-09-09 国家电网公司 一种视觉导引系统电表运转车停车控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106885576B (zh) 一种基于多点地形匹配定位的auv航迹偏差估计方法
CN102589496A (zh) 基于正、余弦定理算法的平面控制测量方法
CN107478162B (zh) 一种台架安装坐标系构建方法
US20140309960A1 (en) Method for Calibrating a Detection Device, and Detection Device
CN101441266B (zh) 水下多应答器组合导航方法
CN105043381B (zh) 一种基于磁钉的定位方法
CN103759725B (zh) 一种基于六通道光电传感器的偏振方位角确定方法
CN106443578A (zh) 一种室内定位基站坐标标定方法
You et al. Global localization for a small mobile robot using magnetic patterns
CN107063253A (zh) 通过地图场景辅助定位方法
CN106296657A (zh) 一种基于几何原理对摄像机进行快速标定的方法
CN106546229A (zh) 一种便于现场指挥的测量放样方法
CN206944882U (zh) 一种高精度长度测量尺
Jung et al. Design of test track for accurate calibration of two wheel differential mobile robots
CN206270499U (zh) 一种便携式高效远距离准确目标定位系统
CN109341704A (zh) 一种地图精度确定方法及装置
CN205373636U (zh) 用于影像与激光测量传感器数据融合的标定块
CN108180882A (zh) 一种桥梁挠度检测装置及检测方法
CN102607493B (zh) 球体测角法测量三维坐标的方法
CN108036787A (zh) 一种测量准确的无人驾驶测量车
CN114166172A (zh) 一种混凝土地坪平整度连续测量方法
CN106772332A (zh) 一种旋转式距离测量验证方法
CN102679924B (zh) 线锤法非接触测量三维坐标的方法
CN107907116A (zh) 一种规划准确的城市规划系统
JPS60233211A (ja) 路面縦断変位測定方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170818

RJ01 Rejection of invention patent application after publication