CN107305122A - 室内导航方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种室内导航方法和装置，其中，室内导航方法，包括以下步骤：获取被检测到的无线热点AP的位置信息，并根据位置信息计算用户的初始位置信息；接收设定的目的位置信息；根据初始位置信息和目的位置信息生成导航路径。本发明实施例的室内导航方法和装置，通过获取被检测到的AP的位置信息，并根据位置信息计算用户的初始位置信息，接收设定的目的位置信息，以及根据初始位置信息和目的位置信息生成导航路径，有效地利用AP为用户提供精确地室内定位和导航服务，满足用户需求，提升用户使用体验。

Description

室内导航方法和装置
技术领域
本发明涉及移动终端技术领域，尤其涉及一种室内导航方法和装置。
背景技术
随着信息化的高速发展，卫星定位与导航技术已逐渐普及。人们可随时随地使用导航软件确定自己所在的位置和目的地的位置，以及到达目的地的路线。目前，定位和导航主要通过GPS、北斗卫星导航系统、伽利略导航系统等实现。但是，由于建筑物天花顶和墙壁的阻挡，上述导航系统均无法在室内进行精确地定位和导航，无法满足更加精细的小范围定位，例如定位到某个建筑物中的某个房间，从而导致用户使用体验变差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种室内导航方法，能够有效地利用AP为用户提供精确地室内定位和导航服务，满足用户需求，提升用户使用体验。
本发明的第二个目的在于提出一种室内导航装置。
为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种室内导航方法，包括：获取被检测到的无线热点AP的位置信息，并根据所述位置信息计算用户的初始位置信息；接收设定的目的位置信息；根据所述初始位置信息和所述目的位置信息生成导航路径。
本发明实施例的室内导航方法，通过获取被检测到的AP的位置信息，并根据位置信息计算用户的初始位置信息，接收设定的目的位置信息，以及根据初始位置信息和目的位置信息生成导航路径，有效地利用AP为用户提供精确地室内定位和导航服务，满足用户需求，提升用户使用体验。
本发明第二方面实施例提出了一种室内导航装置，包括：获取模块，用于获取被检测到的无线热点AP的位置信息，并根据所述位置信息计算用户的初始位置信息；接收模块，用于接收设定的目的位置信息；生成模块，用于根据所述初始位置信息和所述目的位置信息生成导航路径。
本发明实施例的室内导航装置，通过获取被检测到的AP的位置信息，并根据位置信息计算用户的初始位置信息，接收设定的目的位置信息，以及根据初始位置信息和目的位置信息生成导航路径，有效地利用AP为用户提供精确地室内定位和导航服务，满足用户需求，提升用户使用体验。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的室内导航方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的AP分布情况示意图；
图3是根据本发明一个实施例的计算用户的初始位置信息的效果示意图；
图4是根据本发明一个实施例的建筑物室内布局结构示意图；
图5是根据本发明另一个实施例的室内导航方法的流程图；
图6是根据本发明一个实施例的室内导航装置的结构示意图一；
图7是根据本发明一个实施例的室内导航装置的结构示意图二。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的室内导航方法和装置。
当进入到陌生的商场、超市、办公大楼等大型建筑物时，由于对陌生环境的不了解，许多人都会迷失方向。在没有人帮忙指引的情况下，若要在最短时间内到达目的地是比较困难的。而目前的导航系统一般均无法实现在室内精确导航。因此，本发明提出一种室内导航方法，帮助用户在室内快速地到达目的地。
图1是根据本发明一个实施例的室内导航方法的流程图。
如图1所示，室内导航方法可包括：
S1、获取被检测到的无线热点AP的位置信息，并根据位置信息计算用户的初始位置信息。
举例来说，某大型建筑物设置有多个AP(Wireless Access Point，无线热点)，具体分布情况可如图2所示，以该建筑物为基准建立一个坐标系，由此，可得知每个AP的位置坐标。此时，用户可开启无线功能，检测建筑物内附近的AP信号。然后获取被检测到的AP的信号强度，将信号强度转换为距离，从而得知被检测到的AP与用户的初始位置的距离。由于被检测到的AP的位置坐标均为已知，因此可计算出用户在该建筑物坐标系中的位置坐标。
具体方法如下：如图3所示，可从被检测到的AP中选取A4、A7、A8来定位用户的初始位置。假设用户与A4的距离为D4，与A7的距离为D7，与A8的距离为D8。以A4的坐标为球心，D4为半径生成球1；以A7的坐标为球心，D7为半径生成球2；以A8的坐标为球心，D8为半径生成球3。球1、球2和球3具有唯一的交点，即用户的初始位置。由于A4、A7、A8的位置坐标已知，由此可计算出用户的初始位置，即用户在该建筑物中的位置坐标。应当注意的是，A4、A7、A8的位置坐标不在同一直线上。
S2、接收设定的目的位置信息。
在获取初始位置信息之后，用户可设定目的位置信息例如建筑物内的409房间。
S3、根据初始位置信息和目的位置信息生成导航路径。
在生成导航路径之前，需要先获得建筑物对应的室内布局结构图。如图4所示，该建筑物为五层，具有电梯1和电梯2两组电梯，楼梯1和楼梯2两组楼梯，以及一组直梯，用于上下楼。每一层楼均为圆形的走廊，房间沿走廊排成一圈，如201、202、203等。每个房间的位置坐标是固定的。假设用户在一层的正门口，他的目的地为四层的409会议室。此时可根据初始位置信息和目的位置信息，向用户提供多种不同的导航路径。再结合实际情况，例如电梯1等待的人多等，智能地向用户推荐更省时的导航路径，避免浪费时间。
本发明实施例的室内导航方法，通过获取被检测到的AP的位置信息，并根据位置信息计算用户的初始位置信息，接收设定的目的位置信息，以及根据初始位置信息和目的位置信息生成导航路径，有效地利用AP为用户提供精确地室内定位和导航服务，满足用户需求，提升用户使用体验。
图5是根据本发明另一个实施例的室内导航方法的流程图。
如图5所示，室内导航方法可包括：
S1、获取被检测到的无线热点AP的位置信息，并根据位置信息计算用户的初始位置信息。
举例来说，某大型建筑物设置有多个AP(Wireless Access Point，无线热点)，具体分布情况可如图2所示，以该建筑物为基准建立一个坐标系，由此，可得知每个AP的位置坐标。此时，用户可开启无线功能，检测建筑物内附近的AP信号。然后获取被检测到的AP的信号强度，将信号强度转换为距离，从而得知被检测到的AP与用户的初始位置的距离。由于被检测到的AP的位置坐标均为已知，因此可计算出用户在该建筑物坐标系中的位置坐标。
具体方法如下：如图3所示，可从被检测到的AP中选取A4、A7、A8来定位用户的初始位置。假设用户与A4的距离为D4，与A7的距离为D7，与A8的距离为D8。以A4的坐标为球心，D4为半径生成球1；以A7的坐标为球心，D7为半径生成球2；以A8的坐标为球心，D8为半径生成球3。球1、球2和球3具有唯一的交点，即用户的初始位置。由于A4、A7、A8的位置坐标已知，由此可计算出用户的初始位置，即用户在该建筑物中的位置坐标。应当注意的是，A4、A7、A8的位置坐标不在同一直线上。
S2、接收设定的目的位置信息。
在获取初始位置信息之后，用户可设定目的位置信息例如建筑物内的409房间。
S3、根据初始位置信息和目的位置信息生成导航路径。
在生成导航路径之前，需要先获得建筑物对应的室内布局结构图。如图4所示，该建筑物为五层，具有电梯1和电梯2两组电梯，楼梯1和楼梯2两组楼梯，以及一组直梯，用于上下楼。每一层楼均为圆形的走廊，房间沿走廊排成一圈，如201、202、203等。每个房间的位置坐标是固定的。假设用户在一层的正门口，他的目的地为四层的409会议室。此时可根据初始位置信息和目的位置信息，向用户提供多种不同的导航路径。再结合实际情况，例如电梯1等待的人多等，智能地向用户推荐更省时的导航路径，避免浪费时间。
S4、获取用户的位移信息，并根据位移信息和初始位置信息计算用户的当前位置信息。
在生成导航路径之后，用户可根据导航路径进行移动。
在移动过程中，可基于加速度传感器和气压传感器计算用户的移动距离，同时可基于指南针传感器获取用户的移动方向。举例来说，假设X轴的正方向表示东方，X轴的负方向表示西方。Y轴的正方向表示北方，Y轴的负方向表示南方。Z轴的正方向表示上方，Z轴的负方向表示下方。具体地，可将移动过程的时间t分为n段，即t＝Δt0+Δt1+Δt2+…+Δtn-1，每一段的时间间隔为Δt1，其中0≤i≤n-1。假设加速度传感器检测到在X轴方向上的加速度为在Y轴方向上的加速度为在Z轴方向上的加速度为则在X轴方向上的位移则可根据公式1计算得出。
公式1：
其中，为前一时间间隔的速度，为X轴方向上的加速度，Δti为时间间隔。
同理，在Y轴方向上的位移则可根据公式2计算得出。
公式2：
其中，为前一时间间隔的速度，为Y轴方向上的加速度，Δti为时间间隔。
而在Z轴方向上的位移可根据气压传感器检测的气压变化值进行换算获得。最终，位移信息可通过公式3计算得出。
公式3：
将位移换算成路程为总路程为即计算得出用户的当前位置信息，从而实现移动轨迹的跟踪。
此外，还可通过移动终端实时显示用户的当前位置信息。
S5、根据当前位置信息对导航路径进行修正。
举例来说，假设每一时间间隔的指南针传感器检测到的输出角度为θi，其中0°≤θi＜360°。在移动过程中，根据加速度传感器检测到的X轴加速度和Y轴加速度可计算出用户的移动方向与Y轴正方向的夹角θi’，将θi与θi’进行对比，可实现对导航路线的实时修正和提醒。
本发明实施例的室内导航方法，通过加速度传感器和气压传感器获取用户的移动距离，通过指南针传感器获取用户的移动方向，从而实现对移动轨迹的跟踪，使用户能够实时获知自己所在的位置，避免用户走错路线造成的时间浪费，提升用户使用体验。
为实现上述目的，本发明还提出一种室内导航装置。
图6是根据本发明一个实施例的室内导航装置的结构示意图一。
如图6所示，该室内导航装置可包括：获取模块110、接收模块120和生成模块130。
获取模块110用于获取被检测到的无线热点AP的位置信息，并根据位置信息计算用户的初始位置信息。其中，获取模块110可包括获取单元111、第一确定单元112和第二确定单元113。
获取单元111用于获取被检测到的AP的信号强度。
第一确定单元112用于根据信号强度确定被检测到的AP的位置信息与用户的初始位置信息之间的距离。
第二确定单元130用于根据距离确定用户的初始位置信息。
举例来说，某大型建筑物设置有多个AP(Wireless Access Point，无线热点)，具体分布情况可如图2所示，以该建筑物为基准建立一个坐标系，由此，可得知每个AP的位置坐标。此时，用户可开启无线功能，检测建筑物内附近的AP信号。然后获取被检测到的AP的信号强度，将信号强度转换为距离，从而得知被检测到的AP与用户的初始位置的距离。由于被检测到的AP的位置坐标均为已知，因此可计算出用户在该建筑物坐标系中的位置坐标。
具体方法如下：如图3所示，可从被检测到的AP中选取A4、A7、A8来定位用户的初始位置。假设用户与A4的距离为D4，与A7的距离为D7，与A8的距离为D8。以A4的坐标为球心，D4为半径生成球1；以A7的坐标为球心，D7为半径生成球2；以A8的坐标为球心，D8为半径生成球3。球1、球2和球3具有唯一的交点，即用户的初始位置。由于A4、A7、A8的位置坐标已知，由此可计算出用户的初始位置，即用户在该建筑物中的位置坐标。应当注意的是，A4、A7、A8的位置坐标不在同一直线上。
接收模块120用于接收设定的目的位置信息。例如：在获取初始位置信息之后，用户可设定目的位置信息例如建筑物内的409房间。
生成模块130用于根据初始位置信息和目的位置信息生成导航路径。在生成导航路径之前，需要先获得建筑物对应的室内布局结构图。如图4所示，该建筑物为五层，具有电梯1和电梯2两组电梯，楼梯1和楼梯2两组楼梯，以及一组直梯，用于上下楼。每一层楼均为圆形的走廊，房间沿走廊排成一圈，如201、202、203等。每个房间的位置坐标是固定的。假设用户在一层的正门口，他的目的地为四层的409会议室。此时，生成模块130可根据初始位置信息和目的位置信息，向用户提供多种不同的导航路径。再结合实际情况，例如电梯1等待的人多等，智能地向用户推荐更省时的导航路径，避免浪费时间。
此外，如图7所示，室内导航装置还可包括计算模块140、修正模块150和显示模块160。
计算模块140用于获取用户的位移信息，并根据位移信息和初始位置信息计算用户的当前位置信息。
在生成导航路径之后，用户可根据导航路径进行移动。
在移动过程中，计算模块140可基于加速度传感器和气压传感器计算用户的移动距离，同时可基于指南针传感器获取用户的移动方向。举例来说，假设X轴的正方向表示东方，X轴的负方向表示西方。Y轴的正方向表示北方，Y轴的负方向表示南方。Z轴的正方向表示上方，Z轴的负方向表示下方。具体地，可将移动过程的时间t分为n段，即t＝Δt0+Δt1+Δt2+…+Δtn-1，每一段的时间间隔为Δt1，其中0≤i≤n-1。假设加速度传感器检测到在X轴方向上的加速度为在Y轴方向上的加速度为在Z轴方向上的加速度为则在X轴方向上的位移则可根据公式1计算得出。
公式1：
其中，为前一时间间隔的速度，为X轴方向上的加速度，Δti为时间间隔。
同理，在Y轴方向上的位移则可根据公式2计算得出。
公式2：
其中，为前一时间间隔的速度，为Y轴方向上的加速度，Δti为时间间隔。
而在Z轴方向上的位移可根据气压传感器检测的气压变化值进行换算获得。最终，位移信息可通过公式3计算得出。
公式3：
将位移换算成路程为总路程为即计算得出用户的当前位置信息，从而实现移动轨迹的跟踪。
修正模块150用于根据当前位置信息对导航路径进行修正。
举例来说，假设每一时间间隔的指南针传感器检测到的输出角度为θi，其中0°≤θi＜360°。在移动过程中，根据加速度传感器检测到的X轴加速度和Y轴加速度可计算出用户的移动方向与Y轴正方向的夹角θi’，将θi与θi’进行对比，可实现对导航路线的实时修正和提醒。
显示模块160用于实时显示用户的当前位置信息。
本发明实施例的室内导航装置，通过获取被检测到的AP的位置信息，并根据位置信息计算用户的初始位置信息，接收设定的目的位置信息，以及根据初始位置信息和目的位置信息生成导航路径，有效地利用AP为用户提供精确地室内定位和导航服务，满足用户需求，提升用户使用体验。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种室内导航方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取被检测到的无线热点AP的位置信息，并根据所述位置信息计算用户的初始位置信息；
接收设定的目的位置信息；
根据所述初始位置信息和所述目的位置信息生成导航路径。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述用户的位移信息，并根据所述位移信息和所述初始位置信息计算所述用户的当前位置信息；
根据所述当前位置信息对所述导航路径进行修正。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
实时显示所述当前位置信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述位置信息计算用户的初始位置信息，包括：
获取所述被检测到的AP的信号强度；
根据所述信号强度确定所述被检测到的AP的位置信息与所述用户的初始位置信息之间的距离；
根据所述距离确定所述用户的初始位置信息。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述用户的位移信息，包括：
基于加速度传感器和气压传感器计算所述用户的移动距离；
基于指南针传感器获取所述用户的移动方向。
6.一种室内导航装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取被检测到的无线热点AP的位置信息，并根据所述位置信息计算用户的初始位置信息；
接收模块，用于接收设定的目的位置信息；
生成模块，用于根据所述初始位置信息和所述目的位置信息生成导航路径。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
计算模块，用于获取所述用户的位移信息，并根据所述位移信息和所述初始位置信息计算所述用户的当前位置信息；
修正模块，用于根据所述当前位置信息对所述导航路径进行修正。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
显示模块，用于实时显示所述当前位置信息。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，包括：
获取单元，用于获取所述被检测到的AP的信号强度；
第一确定单元，用于根据所述信号强度确定所述被检测到的AP的位置信息与所述用户的初始位置信息之间的距离；
第二确定单元，用于根据所述距离确定所述用户的初始位置信息。
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块，用于：
基于加速度传感器和气压传感器计算所述用户的移动距离；
基于指南针传感器获取所述用户的移动方向。
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