CN109520473A - 室内定位方法、系统、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种室内定位方法、系统、装置及设备。其中，方法包括如下的步骤：获取处于同一场所中的第一设备检测到的第一气压信息；检测当前所处位置处的第二气压信息；根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。本申请实施例提供的技术方案可以较准确简单地实现垂直方向上的定位。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种室内定位方法、系统、装置及设备。
背景技术
现有技术中，通常会通过气压传感器感测气压信息，再基于海平面气压信息以及气压信息与高度的函数关系，实现高度测量。
由于海平面气压信息受环境温度、湿度、天气等因素影响较大，不同地方的海平面气压信息存在差异，甚至同一地方的不同时间段内的海平面气压信息都会存在差异，这导致采用现有技术中的高度测量方法进行高度测量存在较大误差，难以实现较准确的定位。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请以提供一种解决上述问题或至少部分解决上述问题的室内定位方法、系统、装置及设备。
于是，在本申请的一个实施例中，提供了一种室内定位方法。该方法包括：
获取处于同一场所中的第一设备检测到的第一气压信息；
检测当前所处位置处的第二气压信息；
根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
进一步，上述方法，还包括：
获取所述第一设备所在位置与所述当前所在位置之间的空气柱平均温度；
根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息，包括：
根据所述第一气压信息、所述第二气压信息和所述空气柱平均温度，利用拉普拉斯压高公式或气压阶公式，计算得到所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
进一步的，获取所述第一设备所在位置与所述当前所在位置之间的空气柱平均温度，包括：
获取所述第一设备检测到的第一温度；
检测所述当前所处位置处的第二温度；
将所述第一温度和所述第二温度的平均值作为所述空气柱平均温度。
进一步的，上述方法，还包括：
获取所述场所的楼层高度；
根据所述高度信息以及所述楼层高度，确定楼层差；
根据所述当前所处位置的第一楼层信息以及所述楼层差，确定所述第一设备所在的第二楼层信息。
进一步的，上述方法，还包括：
获取所述第一设备的第一平面定位信息；
定位得到所述当前所处位置处的第二平面定位信息；
根据所述第一平面定位信息、所述第二平面定位信息以及所述高度信息，确定所述第一设备相对所述当前所处位置的三维定位信息。
在本申请的另一个实施例中，提供了一种室内定位系统。该系统包括：第一设备和第二设备；
所述第一设备，用于检测其所处位置处的第一气压信息；并将所述第一气压信息反馈至所述第二设备；
所述第二设备，用于接收处于同一场所中的所述第一设备反馈的所述第一气压信息；检测当前所处位置处的第二气压信息；根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
在本申请的另一实施例中，提供了一种室内定位装置。该装置包括：
第一获取模块，用于获取处于同一场所中的第一设备检测到的第一气压信息；
检测模块，用于检测当前所处位置处的第二气压信息；
第一确定模块，用于根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
进一步的，所述第一获取模块，还用于：获取所述第一设备所在位置与所述当前所在位置之间的空气柱平均温度；
所述第一确定模块，具体用于：
根据所述第一气压信息、所述第二气压信息和所述空气柱平均温度，利用拉普拉斯压高公式或气压阶公式，计算得到所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
进一步的，所述第一获取模块，具体用于：
获取所述第一设备检测到的第一温度；
检测所述当前所处位置处的第二温度；
将所述第一温度和所述第二温度的平均值作为所述空气柱平均温度。
在本申请的另一实施例中，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时能够实现上述任一项所述室内定位方法中的步骤。
本申请实施例提供的技术方案中，第二设备想要定位第一设备的位置时，获取第一设备所在位置处的第一气压信息，并检测本地的第二气压信息，根据第一气压信息及第二气压信息，可确定出第一设备距第二设备的高度信息。可见，本方案是根据第一设备所在位置的第一气压信息和第二设备所在位置的第二气压信息计算出两者之间的高度差，不需要以海平面气压为基准，即不需要考虑大气环境、位置差异、气候差异等影响，可以较准确简单地实现垂直方向上的定位。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的室内定位系统的结构框图；
图2为本申请一实施例提供的室内定位方法的流程示意图；
图3为本申请一实施例提供的室内定位装置的结构框图；
图4为本申请一实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本申请的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1示出了本申请一实施例提供的室内定位系统的结构框图。如图1所示，该室内定位系统包括第一设备10和第二设备11。其中，
所述第一设备10，用于检测其所处位置处的第一气压信息；并将所述第一气压信息反馈至所述第二设备；
所述第二设备11，用于接收处于同一场所中的所述第一设备10反馈的所述第一气压信息；检测当前所处位置处的第二气压信息；根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
其中，第一设备10和第二设备11可以为智能终端，优选为便携式终端，例如：手机、手表、头戴式设备等。
本申请实施例提供的技术方案中，第二设备想要定位第一设备的位置时，获取第一设备所在位置处的第一气压信息，并检测本地的第二气压信息，根据第一气压信息及第二气压信息，可确定出第一设备距第二设备的高度信息。可见，本方案中，根据第一设备所在位置的第一气压信息和第二设备所在位置的第二气压信息即可计算出两者之间的高度差，不需要以海平面气压为基准，即不需要考虑大气环境、位置差异、气候差异等影响，可以较准确简单地实现垂直方向上的定位。
本申请实施例提供的所述室内定位系统中各组成单元，如第一设备和第二设备的具体工作流程及之间的信令交互将在以下各实施例中作进一步的说明。
图2示出了本申请一实施例提供的定位方法的流程示意图。如图2所示，该定位方法，包括：
101、获取处于同一场所中的第一设备检测到的第一气压信息。
102、检测当前所处位置处的第二气压信息。
103、根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
上述步骤101至103的执行主体可以为上述实施例中的第二设备11。
上述101中，本申请实施例所提及的场所指的是那些具有多楼层的场所，例如：大型超市、大型图书馆、大型商场等。第二设备和第一设备位于同一场所中。
场景举例：第一用户和第二用户为好友关系，第一用户约第二用户一同逛商场。第二用户提前抵达商场，便独自先逛了起来。第一用户抵达商场时，需要定位第二用户现在在商场中的位置。第一用户可利用其随身携带的第二设备，例如智能手机向第二用户随身携带的第一设备发送信息获取请求；第一设备在接收到信息获取请求时，检测其周围环境中的第一气压信息，并将所述第一气压信息反馈给所述第二设备。
上述第一气压信息可通过第一设备内部设置的气压传感器来采集。
上述102中，所述当前所在位置即第二设备所在位置。可通过内部设置的气压传感器来采集其周围环境中的第二气压信息。
由于同一地点的海平面气压在不同时刻下也会存在差异。为了提高定位准确度，第一气压信息和第二气压信息需为同一时刻或同一时间段内检测到的。
具体实施时，上述方法，还可包括：获取所述第一气压信息的第一检测时间点和所述第二气压信息的第二检测时间点；根据所述第一检测时间点和所述第二检测时间点，确定第一气压信息和第二气压信息是否为同一时刻或同一时间段内检测到的。时间段可以为1s或1min，本申请实施例对此不作具体限定。第一设备可将第一气压信息的第一检测时间点携带在所述第一气压信息中反馈至第二设备。
为了确保第一气压信息和第二气压信息为同一时刻检测到的，上述方法，还可包括：第二设备在向第一设备发送信息获取请求时，可在信息获取请求中携带上检测时间点，以使第一设备在接收到信息获取请求后，在信息获取请求中的检测时间点到达时进行第一气压信息的检测；第二设备也是在该检测时间点达到时进行第二气压信息的检测。
上述103中，第一设备距所述当前所处位置的高度信息也即是第一设备与第二设备之间的高度差，即需要根据两个不同高度处的气压来确定高度差。可采用现有技术中有关气压随高度变化规律的公式来计算高度差。
在一种实现方式中，采用气压方程来计算高度差。由于室内环境温度差别不大，可认为整个室内是个同温层，因此，可采用气压方程来计算两者间的高度差。气压方程的具体形式如下：
其中，h2为第一设备所处的海拔高度，h1为所述当前所处位置处的海拔高度(即第二设备所处的海拔高度)，p2为第一气压信息，p1为第二气压信息，M为气体分子量(常数)，g为重力加速度(常数)，R为理想气体常数，T为温度。T的值可以为默认值(例如：24摄氏度)或者为检测值。
在另一种可实现的方案中，先获取所述第一设备所在位置与所述当前所在位置之间的空气柱平均温度。再根据所述第一气压信息、所述第二气压信息和所述空气柱平均温度，利用拉普拉斯压高公式，计算得到所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
拉普拉斯压高公式的具体形式如下：
其中，h2为第一设备的海拔高度，h1为所述当前所处位置处的海拔高度，p2为第一气压信息，p1为第二气压信息，a＝1/273，t为h1到h2间的空气柱平均温度。
在又一种可实现的方案中，先获取所述第一设备所在位置与所述当前所在位置之间的空气柱平均温度。再根据所述第一气压信息、所述第二气压信息和所述空气柱平均温度，利用气压阶公式，计算得到所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
气压阶公式的具体形式如下：
其中，h为气压阶，p为第一气压信息p2和第二气压信息p1的平均值，a＝1/273，t为h1到h2间的空气柱平均温度。
根据公式(3)得到气压阶h值后，采用公式(4)计算得到高度差：
h2-h1＝h(p1-P2) (4)
其中，h2为第一设备的海拔高度，h1为所述当前所处位置处的海拔高度，p2为第一气压信息，p1为第二气压信息。
需要补充的是，上述空气柱平均温度可采用如下方式来获取：获取所述第一设备检测到的第一温度，检测所述当前所处位置处的第二温度，将所述第一温度和所述第二温度的平均值作为所述空气柱平均温度；或者，将第一设备检测到的第一温度作为空气柱平均温度；或者，将检测到的所述当前所处位置处的第二温度作为空气平均温度。
第一设备可在接收到第二设备发送的信息获取请求时，同时检测周围环境中的气压和温度，以得到第一气压信息和第一温度，并将第一气压信息和第一温度同时反馈给第二设备。第二设备也可同时检测所述当前所在位置处的气压和温度，以得到第二气压信息和第二温度。
本申请实施例提供的技术方案中，第二设备想要定位第一设备的位置时，获取第一设备所在位置处的第一气压信息，并检测本地的第二气压信息，根据第一气压信息及第二气压信息，可确定出第一设备距第二设备的高度信息。可见，本方案中，根据第一设备所在位置的第一气压信息和第二设备所在位置的第二气压信息即可计算出两者之间的高度差，不需要以海平面气压为基准，即不需要考虑大气环境、位置差异、气候差异等影响，可以较准确简单地实现垂直方向上的定位。
第二设备确定出第一设备距第二设备的高度信息后，若直接提供给使用第二设备的第一用户，第一用户还需要进行心算或借助其他辅助工具来预估使用第一设备的第二用户当前所处的楼层信息。为了方便用户使用，可在得到高度信息后，根据高度信息来确定第一设备所处的楼层信息，将第一设备所处的楼层信息直接提供给第一用户。具体地，上述方法，还可包括：
104、获取所述场所的楼层高度。
105、根据所述高度信息以及所述楼层高度，确定楼层差。
106、根据所述当前所处位置的第一楼层信息以及所述楼层差，确定所述第一设备所在的第二楼层信息。
楼层高度可由使用第二设备的第一用户输入得到，或者由第二设备通过测距传感器测量得到，本申请对此不作具体限定。
需要说明的是，上述实施例中的高度信息中的高度值带有正号或负号，高度值带正号时，表明第一设备所在位置高于第二设备所在位置；高度值带负号时，表明第一设备所在位置低于第二设备所在位置。
举例来说：某商场的楼层高度为4米(即单层高度)，高度信息为-16米，则楼层差为-4。第二设备当前所在位置的第一楼层信息为6层，则第一设备所在的第二楼层信息为6+(-4)＝2层。
进一步的，上述方法，还可包括：
107、获取所述第一设备的第一平面定位信息。
108、定位得到所述当前所处位置处的第二平面定位信息。
109、根据所述第一平面定位信息、所述第二平面定位信息以及所述高度信息，确定所述第一设备相对所述当前所处位置的三维定位信息。
第一设备和第二设备可基于GPS、wifi等定位技术来分别获取第一平面定位信息和第二平面定位信息。基于GPS、wifi等定位技术来定位的具体实现可参见现有技术，在此不再详述。
第一设备相对所述当前所处位置的三维定位信息可包括：第一设备距所述当前所处位置的水平距离、第一设备距所述当前所处位置的高度信息以及由所述当前所处位置指向第一设备的方向。这样，第二设备即可实现对第一设备的三维定位。
应用场景举例：
小明母亲带着小明去商场购物，小明手腕上带着儿童手表，小明母亲随身携带手机。在商场购物过程中，小明趁其母亲试衣服的时间跑到其他楼层玩耍去了。等小明母亲发现小明走失时，小明母亲可通过手机向小明佩戴的儿童手表发出信息获取请求，儿童手表在接收到信息获取请求时，检测周围环境中的第一气压信息、第一温度以及第一平面定位信息，并反馈给小明母亲的手机；小明母亲的手机同时检测其周围环境中的第二气压信息、第二温度以及第二平面定位信息。小明母亲的手机根据第一气压信息、第一温度、第二气压信息以及第二温度，确定小明距其母亲的高度信息；并根据该高度信息以及小明母亲当前所在楼层信息(小明母亲当前所在楼层信息可由其母亲手动输入)，确定小明当前所在楼层信息。小明母亲的手机还可根据所述第一平面定位信息、所述第二平面定位信息以及所述高度信息，确定所述第一设备相对所述当前所处位置的三维定位信息。该手机可将小明当前所在楼层信息以及该三维定位信息提供给小明母亲。
图3示出了本申请又一实施例提供的室内定位装置的结构框图。如图3所示，该装置包括：第一获取模块301、检测模块302以及第一确定模块303。其中，
第一获取模块301，用于获取处于同一场所中的第一设备检测到的第一气压信息。
检测模块302，用于检测当前所处位置处的第二气压信息。
第一确定模块303，用于根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
本申请实施例提供的技术方案中，第二设备想要定位第一设备的位置时，获取第一设备所在位置处的第一气压信息，并检测本地的第二气压信息，根据第一气压信息及第二气压信息，可确定出第一设备距第二设备的高度信息。可见，本方案中，根据第一设备所在位置的第一气压信息和第二设备所在位置的第二气压信息即可计算出两者之间的高度差，不需要以海平面气压为基准，即不需要考虑大气环境、位置差异、气候差异等影响，可以较准确简单地实现垂直方向上的定位。
进一步的，所述第一获取模块301，还用于：获取所述第一设备所在位置与所述当前所在位置之间的空气柱平均温度；
所述第一确定模块303，具体用于：
根据所述第一气压信息、所述第二气压信息和所述空气柱平均温度，利用拉普拉斯压高公式或气压阶公式，计算得到所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
进一步的，所述第一获取模块301，具体用于：
获取所述第一设备检测到的第一温度；
检测所述当前所处位置处的第二温度；
将所述第一温度和所述第二温度的平均值作为所述空气柱平均温度。
进一步的，上述装置，还可包括：
第二获取模块，用于获取所述场所的楼层高度；
第二确定模块，用于根据所述高度信息以及所述楼层高度，确定楼层差；
第三确定模块，用于根据所述当前所处位置的第一楼层信息以及所述楼层差，确定所述第一设备所在的第二楼层信息。
进一步的，上述装置，还包括：
第三获取模块，用于获取所述第一设备的第一平面定位信息；
定位模块，用于定位得到所述当前所处位置处的第二平面定位信息；
第四确定模块，用于根据所述第一平面定位信息、所述第二平面定位信息以及所述高度信息，确定所述第一设备相对所述当前所处位置的三维定位信息。
这里需要说明的是：上述实施例提供的室内定位装置可实现上述各方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述各方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
图4示出了本申请又一实施例提供的电子设备。如图4所示，该电子设备包括处理器401和存储器402，所述存储器402用于存储支持处理器401执行上述各实施例提供的室内定位方法的程序，所述处理器401被配置为用于执行所述存储器402中存储的程序。
所述程序包括一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令供所述处理器401调用执行。所述一条或多条计算机指令被处理器401执行时能够实现上述室内定位方法中的步骤。
存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的室内定位方法对应的程序指令/模块(例如，附图3所示的第一获取模块301、检测模块302和第一确定模块303)。处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的室内定位方法。
所述处理器401用于：获取处于同一场所中的第一设备检测到的第一气压信息；
检测当前所处位置处的第二气压信息；
根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
处理器401可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
这里需要说明的是：上述实施例提供的室内定位装置可实现上述各方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述各方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：
获取处于同一场所中的第一设备检测到的第一气压信息；
检测当前所处位置处的第二气压信息；
根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述第一设备所在位置与所述当前所在位置之间的空气柱平均温度；
根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息，包括：
根据所述第一气压信息、所述第二气压信息和所述空气柱平均温度，利用拉普拉斯压高公式或气压阶公式，计算得到所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述第一设备所在位置与所述当前所在位置之间的空气柱平均温度，包括：
获取所述第一设备检测到的第一温度；
检测所述当前所处位置处的第二温度；
将所述第一温度和所述第二温度的平均值作为所述空气柱平均温度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述场所的楼层高度；
根据所述高度信息以及所述楼层高度，确定楼层差；
根据所述当前所处位置的第一楼层信息以及所述楼层差，确定所述第一设备所在的第二楼层信息。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述第一设备的第一平面定位信息；
定位得到所述当前所处位置处的第二平面定位信息；
根据所述第一平面定位信息、所述第二平面定位信息以及所述高度信息，确定所述第一设备相对所述当前所处位置的三维定位信息。
6.一种室内定位系统，其特征在于，包括：第一设备和第二设备；
所述第一设备，用于检测其所处位置处的第一气压信息；并将所述第一气压信息反馈至所述第二设备；
所述第二设备，用于接收处于同一场所中的所述第一设备反馈的所述第一气压信息；检测当前所处位置处的第二气压信息；根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
7.一种室内定位装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取处于同一场所中的第一设备检测到的第一气压信息；
检测模块，用于检测当前所处位置处的第二气压信息；
第一确定模块，用于根据所述第一气压信息和所述第二气压信息，确定所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，还用于：获取所述第一设备所在位置与所述当前所在位置之间的空气柱平均温度；
所述第一确定模块，具体用于：
根据所述第一气压信息、所述第二气压信息和所述空气柱平均温度，利用拉普拉斯压高公式或气压阶公式，计算得到所述第一设备距所述当前所处位置的高度信息。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，具体用于：
获取所述第一设备检测到的第一温度；
检测所述当前所处位置处的第二温度；
将所述第一温度和所述第二温度的平均值作为所述空气柱平均温度。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时能够实现上述权利要求1-5任一项所述室内定位方法中的步骤。
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