CN113295182B - 一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法 - Google Patents

一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113295182B
CN113295182B CN202110548615.8A CN202110548615A CN113295182B CN 113295182 B CN113295182 B CN 113295182B CN 202110548615 A CN202110548615 A CN 202110548615A CN 113295182 B CN113295182 B CN 113295182B
Authority
CN
China
Prior art keywords
user
data
continuing
execute
judging whether
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.)
Active
Application number
CN202110548615.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113295182A (zh
Inventor
方灵
刘文龙
徐连明
王文杰
王超
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.)
Beijing Rtmap Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Rtmap 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 Beijing Rtmap Technology Co ltd filed Critical Beijing Rtmap Technology Co ltd
Priority to CN202110548615.8A priority Critical patent/CN113295182B/zh
Publication of CN113295182A publication Critical patent/CN113295182A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113295182B publication Critical patent/CN113295182B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • G01C22/006—Pedometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/024—Guidance services
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/33—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for indoor environments, e.g. buildings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

一种Wi‑Fi SLAM轨迹还原方法，包括以下具体步骤：S1、制定回传策略，并采集用户的行动轨迹数据；S2、收集用户回传的行动轨迹数据；S3、对获得的行动轨迹数据进行计步以及自检；S4、根据加速度计的受力方向，确定用户轨迹产生时的旋转轴，对陀螺仪绕旋转轴方向，按每步进行滤波和积分；S5、对陀螺仪产生的数据进行漂移补偿以及拐点突变处理；S6、根据已知路段上行走的步数或步频、行走的距离、拐弯及道路长度信息，获取用户的行走步幅；S7、利用得到的步数、步幅及转弯信息，还原用户的运动轨迹。本发明中数据回传质量好，能有效的提高轨迹还原的效率。

Description

一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法
技术领域
本发明涉及时定位与地图构建技术领域，尤其涉及一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法。
背景技术
SLAM(simultaneous localization and mapping)即时定位与地图构建；SLAM问题可以描述为：机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动，在移动过程中根据位置估计和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航。最简单而又直指本质的理解，SLAM指的是当某种设备(如机器人、VR设备等)来到一个完全陌生的环境时，它需要精准地建立时间和空间的对应关系，并能完美地回答以下一系列问题：我刚才在哪里，现在在哪里？我看到了什么，现在看到的和之前看到的有哪些异同？
但是现有的SLAM轨迹还原操作时，数据回传的质量差。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法，本发明中数据回传质量好，能有效的提高轨迹还原的效率。
(二)技术方案
本发明提供了一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法，包括以下具体步骤：
S1、制定回传策略，并采集用户的行动轨迹数据；
S2、收集用户回传的行动轨迹数据，其中行动轨迹数据是通过用户的智能移动终端发出的；
S3、对获得的行动轨迹数据进行计步以及自检；
利用零点交叉及自相关法分别计算行进步数，进行行为自检：
当二者之间的差别值不满足设定区间值，则放弃行动轨迹数据；
当二者之间的差别值满足设定区间值，则获取行动轨迹数据中每一步的时间点；
S4、根据加速度计的受力方向，确定用户轨迹产生时的旋转轴，对陀螺仪绕旋转轴方向，按每步进行滤波和积分；
S5、对陀螺仪产生的数据进行漂移补偿以及拐点突变处理；
S6、根据已知路段上行走的步数或步频、行走的距离、拐弯及道路长度信息，获取用户的行走步幅；
S7、利用得到的步数、步幅及转弯信息，还原用户的运动轨迹。
2、根据权利要求1所述的一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法，其特征在于，回传策略的具体方法包括以下步骤：
S21、判断用户是否处于需要的建筑物内；
若是，则继续执行S22；
若不是，则继续执行S25；
S22、判断传感器是否正常；
若是，则继续执行S23；
若不是，则继续执行S25；
S23、判断用户的姿态是否规律；
若是，则继续执行S24；
若不是，则继续执行S25；
S24、判断用户是否进行运行；
若是，则继续执行S26；
若不是，则继续执行S25；
S25、不记录当前数据；
S26、记录当前数据，并判断该数据是否需要记录；
若不是，则继续执行S25；
若是，则继续执行S27；
S27、得到记录文件；
S28、判断当前WiFi是否可用；
若能用，则对记录文件进行上传；
若不能用，则继续执行S27。
优选的，S23中用户的姿态包括打电话姿态、裤兜姿态、导航姿态和手握姿态。
优选的，判断该数据是否需要记录的方法为：
判断当前数据信息文件存储量是否大于设定值，若是，则对该数据不进行记录；
判断手机的电量是否低压数据传输设定值，若是，则对该数据不进行记录。
与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明提供的Wi-Fi SLAM轨迹还原方法能保证对采集到的用户轨迹信息进行高质量的上传，进而能提高SLAM轨迹还原的效率；在SLAM轨迹还原过程中，基于不同的姿态使用不同的传感器作为考量，以提高轨迹还原的准确性；利用零点交叉及自相关法分别计算行进步数，进行行为自检，以判断获取的数据是否可用，对无用数据进行舍弃，进一步提高轨迹还原的效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法的流程图。
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明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，本发明提出的一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法，包括以下具体步骤：
S1、制定回传策略，并采集用户的行动轨迹数据；
S2、收集用户回传的行动轨迹数据，其中行动轨迹数据是通过用户的智能移动终端发出的；
进一步的，移动终端包括智能手机和智能穿戴设备；
S3、对获得的行动轨迹数据进行计步以及自检；
利用零点交叉及自相关法分别计算行进步数，进行行为自检：
当二者之间的差别值不满足设定区间值，则放弃行动轨迹数据；
当二者之间的差别值满足设定区间值，则获取行动轨迹数据中每一步的时间点；
S4、根据加速度计的受力方向，确定用户轨迹产生时的旋转轴，对陀螺仪绕旋转轴方向，按每步进行滤波和积分；
S5、对陀螺仪产生的数据进行漂移补偿以及拐点突变处理；
其中，漂移补偿处理是在未转弯时累积误差的漂移处理，拐点突变处理是拐弯由平滑转突变；
S6、根据已知路段上行走的步数或步频、行走的距离、拐弯及道路长度信息，获取用户的行走步幅；
S7、利用得到的步数、步幅及转弯信息，还原用户的运动轨迹。
在一个可选的实施例中，回传策略的具体方法包括以下步骤：
S21、判断用户是否处于需要的建筑物内；
若是，则继续执行S22；
若不是，则继续执行S25；
S22、判断传感器是否正常；
若是，则继续执行S23；
若不是，则继续执行S25；
需要说明的是，用户的姿态和传感器相对应；
例如：当手机处于接近竖直的姿态的时候考虑是否具备陀螺仪；
当手机处于平放姿态的时候，考虑是否具备方向传感器或陀螺仪中的任一个；
S23、判断用户的姿态是否规律；
若是，则继续执行S24；
若不是，则继续执行S25；
需要说明的是，判断用户是否处于某种稳定的姿态，用户在移动过程中，会根据自身的调整处于不同的姿态状态，如打电话姿态、手插入裤兜姿态、使用手机导航姿态以及手握姿态等等；
S24、判断用户是否进行运行；
若是，则继续执行S26；
若不是，则继续执行S25；
需要说明的是，判断用户是否运动时需要判断用户的运动长度，以判断在采集数据的时长内是否在一定范围内形成一条可用的轨迹；
S25、不记录当前数据；
S26、记录当前数据，并判断该数据是否需要记录；
若不是，则继续执行S25；
若是，则继续执行S27；
S27、得到记录文件；
S28、判断当前WiFi是否可用；
若能用，则对记录文件进行上传；
若不能用，则继续执行S27。
在一个可选的实施例中，S23中用户的姿态包括打电话姿态、裤兜姿态、导航姿态和手握姿态。
在一个可选的实施例中，判断该数据是否需要记录的方法为：
判断当前数据信息文件存储量是否大于设定值，若是，则对该数据不进行记录；
判断手机的电量是否低压数据传输设定值，若是，则对该数据不进行记录；
使用时，通过判断该数据是否需要记录，进而能减少不用数据的传输，更加具有实用性，避免增加用户移动终端的耗电量，减少无用数据的运算。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (2)

1.一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
S1、制定回传策略，并采集用户的行动轨迹数据；回传策略的具体方法包括以下步骤：
S21、判断用户是否处于需要的建筑物内；
若是，则继续执行S22；
若不是，则继续执行S25；
S22、判断传感器是否正常；
若是，则继续执行S23；
若不是，则继续执行S25；
S23、判断用户的姿态是否规律；
若是，则继续执行S24；
若不是，则继续执行S25；
S24、判断用户是否进行运行；
若是，则继续执行S26；
若不是，则继续执行S25；
S25、不记录当前数据；
S26、记录当前数据，并判断该数据是否需要记录；
若不是，则继续执行S25；
若是，则继续执行S27；
判断该数据是否需要记录的方法为：
判断当前数据信息文件存储量是否大于设定值，若是，则对该数据不进行记录；
判断手机的电量是否低于数据传输设定值，若是，则对该数据不进行记录；
S27、得到记录文件；
S28、判断当前WiFi是否可用；
若能用，则对记录文件进行上传；
若不能用，则继续执行S27；
S2、收集用户回传的行动轨迹数据，其中行动轨迹数据是通过用户的智能移动终端发出的；
S3、对获得的行动轨迹数据进行计步以及自检；
利用零点交叉及自相关法分别计算行进步数，进行行为自检：
当二者之间的差别值不满足设定区间值，则放弃行动轨迹数据；
当二者之间的差别值满足设定区间值，则获取行动轨迹数据中每一步的时间点；
S4、根据加速度计的受力方向，确定用户轨迹产生时的旋转轴，对陀螺仪绕旋转轴方向，按每步进行滤波和积分；
S5、对陀螺仪产生的数据进行漂移补偿以及拐点突变处理；
S6、根据已知路段上行走的步数或步频、行走的距离、拐弯及道路长度信息，获取用户的行走步幅；
S7、利用得到的步数、步幅及转弯信息，还原用户的运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法，其特征在于，S23中用户的姿态包括打电话姿态、裤兜姿态、导航姿态和手握姿态。
CN202110548615.8A 2021-05-20 2021-05-20 一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法 Active CN113295182B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110548615.8A CN113295182B (zh) 2021-05-20 2021-05-20 一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110548615.8A CN113295182B (zh) 2021-05-20 2021-05-20 一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113295182A CN113295182A (zh) 2021-08-24
CN113295182B true CN113295182B (zh) 2022-11-15

Family

ID=77322892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110548615.8A Active CN113295182B (zh) 2021-05-20 2021-05-20 一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113295182B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014115130A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Hitachi Advanced Systems Corp 移動端末装置及び測位システム
CN108985533A (zh) * 2017-06-02 2018-12-11 四川理工学院 一种基于Android平台的运动管理系统和方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10330491B2 (en) * 2011-10-10 2019-06-25 Texas Instruments Incorporated Robust step detection using low cost MEMS accelerometer in mobile applications, and processing methods, apparatus and systems
FR3019346B1 (fr) * 2014-03-31 2016-07-08 Withings Procede de comptage de pas effectues par un utilisateur
CN104075730B (zh) * 2014-07-02 2017-02-01 电子科技大学 一种步态计步方法及计步器
CN106500717B (zh) * 2015-09-08 2020-05-12 中兴通讯股份有限公司 一种实现计步的方法及装置
CN106648460B (zh) * 2016-10-14 2019-08-30 Oppo广东移动通信有限公司 计步数据过滤方法及智能终端
CN107270931A (zh) * 2016-12-23 2017-10-20 浙江从泰网络科技有限公司 一种IOS和android平台通用的步态自相关计步器
CN108444473B (zh) * 2018-03-20 2020-08-28 南京华苏科技有限公司 一种行人室内轨迹定位方法
CN112113581B (zh) * 2020-10-26 2024-03-08 平安科技（深圳）有限公司 异常计步识别方法、计步方法、装置、设备及介质

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014115130A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Hitachi Advanced Systems Corp 移動端末装置及び測位システム
CN108985533A (zh) * 2017-06-02 2018-12-11 四川理工学院 一种基于Android平台的运动管理系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113295182A (zh) 2021-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abadleh et al. Step detection algorithm for accurate distance estimation using dynamic step length
CN102818913B (zh) 一种人体运动信息检测装置及其检测方法
Chen et al. A data-driven inertial navigation/Bluetooth fusion algorithm for indoor localization
CN102905368B (zh) 基于智能手机平台的移动辅助室内定位方法和系统
US9730029B2 (en) Unsupervised indoor localization and heading directions estimation
CN109115216B (zh) 行人步长检测方法、装置及系统
CN108810824B (zh) 一种移动终端定位方法、系统、移动终端及可读存储介质
CN104864871A (zh) 一种基于移动终端惯性导航的室内定位和路径引导方法
WO2016071759A1 (en) Pedestrian dead reckoning position tracker
Lu et al. A hybrid indoor positioning algorithm based on WiFi fingerprinting and pedestrian dead reckoning
CN111595344B (zh) 一种基于地图信息辅助的多姿态下行人行位推算方法
CN202710598U (zh) 一种人体运动信息检测装置
Nguyen-Huu et al. An indoor positioning system using pedestrian dead reckoning with WiFi and map-matching aided
CN104197935A (zh) 一种基于移动智能终端的室内定位方法
CN109459028A (zh) 一种基于梯度下降的自适应步长估计方法
CN112729301A (zh) 一种基于多源数据融合的室内定位方法
CN105318868A (zh) 导航信息的获取方法及装置、移动终端
CN111522034A (zh) 基于惯性导航的定位方法、设备及装置
Gobana Survey of Inertial/magnetic Sensors Based pedestrian dead reckoning by multi-sensor fusion method
CN113295182B (zh) 一种Wi-Fi SLAM轨迹还原方法
Xu et al. An indoor pedestrian localization algorithm based on multi-sensor information fusion
CN113008242B (zh) 一种用户行为数据处理方法、装置、设备及存储介质
CN107392106B (zh) 一种基于双门限的人体活动端点检测方法
CN109997014B (zh) 用于确定轨迹的系统和方法
CN115406435A (zh) 基于wlan和mems的室内电子地图构建方法、装置及存储介质

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant