CN107976190A - 一种室内定位导航方法与智能无人值守前台系统 - Google Patents

Abstract

一种室内定位导航方法与无人值守前台系统，其特征在于：一种室内定位导航方法，包括但不限于惯导信号源、WIFI信号源、地磁信号源、蓝牙信号源、气压计信号源等，通过预先对室内环境下的各种信号源采集信号特征，建立并提取相关信号源的特征数据库，同时会根据室内关键区域和关键点，即室内关键地标进行重点特征提取，并通过多源融合自适应的方法实现定位与导航。一种无人值守前台系统，包括人机交互模块、实时定位模块、导航引擎模块、以及地图数据库模块四大部分，基于人机的简单交互和所述室内定位导航方法，通过电子地图引导的方式即可实现在无前台的情况下精确找到复杂室内环境中的目的地。本发明在各类商业办公的环境中凸显节省人力成本的作用，体现出未来办公的智能化，将具有广泛的应用场景。

Description

一种室内定位导航方法与智能无人值守前台系统

技术领域

本发明属于室内定位领域，无线通信领域。

背景技术

移动互联网技术的飞速发展，让室内定位的需求和室内定位技术的重要作用日益凸显。因为人员平均80％的时间在室内，80％移动电话使用和数据连接在室内使用，海量数据业务和数据分析将在大数据时代提供更有附加值的应用，因此，大部分的室内定位技术提供商或者运营商都看中了基于室内位置服务的“移动服务最后一米”的机会。

基于室内的位置服务和短距离通信的应用，正在逐步改变人们的生活方式。一些大型的商场或者临时的大型展会都拥有自己专用的APP或者微信公众号，通过APP或者微信公众号既可以在手机端看到商场的二维平面地图，对自己感兴趣的商铺或品牌进行查找，同时又能支持大型商场或者临时展会内部的实时定位与导航。但是，商场或者大型展会的应用存在如下问题：

首先，由于商场和大型展会都存在室内环境的不确定性，因此很难一劳永逸地通过一次性的解决方案来提供较长时间的服务。其次，目前这些解决方案中，基于WIFI技术，或者基于蓝牙技术的室内定位解决方案较多，但基于多源融合的自适应定位算法是目前实际应用中的一个盲区。

与此同时，越来越多的科技类公司都希望客户达到公司之后，在无人引导的情况下，能够自主地导览公司，这就对复杂环境下的室内定位与导航技术提出了更高的要求。因此，亟需引入一种适应于各种室内环境下的室内定位导航方法和系统来提供解决方案。

发明内容

本发明提出了一种室内定位导航方法与智能无人值守前台系统，其特征在于：

一种室内定位导航方法，包括但不限于惯导信号源、WIFI信号源、地磁信号源、蓝牙信号源、气压计信号源等，通过预先对室内环境下的各种信号源采集信号特征，建立并提取相关信号源的特征数据库，同时会根据室内关键区域和关键点，即室内关键地标进行重点特征提取，并通过多源融合自适应的方法实现定位与导航。

一种无人值守前台系统，包括人机交互模块、实时定位模块、导航引擎模块、以及地图数据库模块四大部分，基于人机的简单交互和所述室内定位导航方法，通过电子地图引导的方式即可实现在无前台的情况下精确找到复杂室内环境中的目的地。

一种室内定位导航方法与智能无人值守前台系统的流程步骤如下：

步骤1：打开智能终端APP，进入智能无人值守前台系统。

步骤2：通过系统的人机界面确定出发起点，以及目的终点。

步骤3：智能无人值守前台系统根据室内地图信息，根据出发点和终点规划出一条最优路径。

步骤4：智能终端根据用户的运动状态，判断是否需要开启导航模式。如果用户没有运动，则保持在等待模式；若用户运动，则开启导航模式，进入步骤5。

步骤5：智能终端根据用户的运动状态，并且当前室内环境中的各种无线信号的情况，通过所述的多源融合室内定位导航方法，来获取用户的实时位置。

步骤6：判断根据用户前行中的实时位置，来判断是否偏离规划路径。如果偏离路径，跳转步骤 7；如果按照路径规划前行，则跳转步骤8。

步骤7：根据用户的实时位置和目的地信息，重新规划基于当前位置的最优路径。

步骤8：判断是否抵达目的地。若没有抵达目的地，则跳转步骤5；若抵达目的地，则跳转步骤9。

步骤9：提示用户已经抵达目的地，并退出本次定位导航。

本发明的有益效果：

本发明基于人机的简单交互和所述室内定位导航方法，通过电子地图引导的方式即可实现在无前台的情况下精确找到复杂室内环境中的目的地。在各类商业办公的环境中能凸显节省人力成本的作用，体现出未来办公的智能化，将具有广泛的应用场景。

附图说明

图1是一种室内定位导航方法与无人值守前台系统架构示意图

图2是无人值守前台系统定位导航流程图(是一种基于身份关联的短距离点名方法流程示意图)

图3是实施例1的起点和终点确定示意图

图4是实施例2的实时定位导航流程图

具体实施方式

实施例1：

在北京北二环某大厦某科技公司中的具体无人值守前台系统。

在实施例1中，采用的智能导航终端就是普通的智能手机，利用该款手机中的各种传感器模块进行定位导航。

图3示出了实施例1中手机APP端的起点和终端确定示意图。

图4示出了实施例2的具体实时定位导航示意图。

实施例2：

I型智能终端和II型智能终端是不同的智能终端，I型智能终端的功能，包括数据处理能力、存储能力等，比II型智能终端更强。

实时例1中I型智能终端和II型智能终端采用的短距离通信方式是Zigbee模式。Zigbee判断范围的门限值设为Zigbee芯片的接收灵敏度。

图4给出了实施例2的具体应用实例。

实施例2的具体步骤如下：

步骤01：首先确定起始点位置。起始点位置依据WiFi区域定位算法。

步骤02：判断终端扫描基站信号强度值是否大于设定阈值。若满足，跳转步骤03。否则，跳转步骤04。

步骤03：初始位置即为对应基站的位置信息。

步骤04：依据最强WiFi基站信号，给出起始点位置区域，手动选择具体区域。

步骤05：起始点位置确定，开启惯导定位模式，记录推算的位置信息。

步骤06：同时开启地磁、WiFi等定位模式。

步骤07：查找地磁数据库。依据起始点位置和惯导推算的位置，调用对应路径上的地磁数据库。

步骤08：实时采集地磁数据和数据库数据以线段进行匹配，解算位置信息，用地磁位置和惯导位置坐标进行互校正。跳转步骤14。

步骤09：WiFi区域定位，校正惯导位置信息。

步骤10：信号强度值大于设定阈值，基站位置直接赋值给惯导，校正惯导位置坐标。

步骤11：地标点进行校正惯导位置信息。

步骤12：判断在地图某些地标，关键点的一定距离范围内，用户行动状态是否发生变化，若发生变化，跳转步骤13，；否则，跳转步骤11，继续监测。

步骤13：地标点位置校准惯导位置信息。

步骤14：记录位置信息，匹配到地图限制中，呈现最终显示效果。

Claims (8)

1.一种室内定位导航方法与智能无人值守前台系统，其特征在于：

智能无人值守前台系统基于智能硬件的应用，系统架构包括人机交互模块、实时定位模块、导航引擎模块、以及地图数据库模块四大部分。

基于人机的简单交互和多源融合的自适应室内定位导航方法，通过电子地图引导的方式即可实现在无前台的情况下精确找到复杂室内环境中的目的地。

2.如权利要求1所述的多源融合的自适应室内定位导航方法，其特征在于：

预先对室内环境下的各种信号源采集信号特征；

根据采集的信号特征，建立并提取相关信号源的特征数据库；

通过多源融合自适应的方法实现抵达室内目的地的定位与导航。

3.如权利要求2所述的各种信号源和信号特征数据库，其特征在于：

所述各种信号源包括但不限于：惯导信号源、WIFI信号源、地磁信号源、蓝牙信号源、气压计信号源；

所述特征数据库包括各种信号源在室内环境下的各类无线信号特征；同时，根据室内关键区域和关键点，即室内关键地标要进行重点特征提取，及提取的样本数、样本维度、样本粒度要大于普通区域。

4.如权利要求1所述的多源融合的自适应室内定位导航方法，其特征在于：

将各种信号源采集到的实时数据进行分析，自适应地选择出置信度高、可靠性强的信号源及其信号特征；

利用线性或非线性的手段，将多种信号源的测量结果进行融合并完成基于多种信号源的室内位置的解算。

5.如权利要求1所述的人机交互模块，其特征在于：

用户通过APP界面，或者实体按键，或者其它方式与软件内部进行信息交互；

交互的信息包含但不限于：导航开始前的必要信息输入，如目的地信息等；导航开始后的实时定位结果，如实时位置坐标显示以及左转、右转、前进、掉头等提醒。

6.如权利要求1所述的实时定位模块，其特征在于：

实时定位模块中的核心定位算法，即上述权利要求1和权利要求2所述的多源融合的自适应室内定位导航方法。

该模块实时计算用户每一时刻所在位置，并将定位结果作为输入量提供给导航引擎模块。

7.如权利要求1所述的导航引擎模块，其特征在于：

根据人机交互模块提供的起始点和目的地的位置，包括但不限于如下方法获得一条最优路径，如最短路径、最短时间、最少人流密度等方法，并基于实时定位模块提供的信息，判断用户所处的实时位置；

如果在前进过程中运动轨迹同规划路径之间存在偏离，导航引擎模块会根据用户所处的实时位置和目的地位置，再自适应地调整规划路径。

8.如权利要求1所述的地图数据库模块，其特征在于：

整个系统的地理信息系统数据来源，包括对整个室内空间二维、三维图的建立；

对地图数据进行统一定义和管理，包括如图层、路线、地标等重要对象，并作为公用基础数据提供给其他模块调用。