CN116592898B - 一种室内定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种室内定位方法,该方法包括:仅在每一个室内岔路口对应安装一个信号发射器,获取包括信号发射器的位置信息的部分/整体室内空间图信息;获取当前信号发射器所对应的信号范围内的报文信息;获取报文信息的解析结果信息并判定解析结果信息是否正确;若正确,则生成室内定位空间图信息;若不正确,进一步获取任一其它信号发射器的报文信息,直到生成室内定位空间图信息;当前信号发射器所对应的信号范围对应一个室内岔路口的部分/整体空间范围且每个信号发射器之间的信号范围不重叠。本发明仅使用少量的小功率信号发射器即实现室内定位,在很大程度上减少了成本,并使分析更加简单快速。
Description
技术领域
本发明涉及室内定位技术领域,具体涉及一种室内定位方法。
背景技术
随着科技的迅速发展,在室外人们可以使用各种地图APP实现定位和导航,其中,最常用的室外定位技术主要是GPS卫星定位系统,它能使人们快速准确的获得路线导航和地址定位。但是,当人们位于大型商场或停车场等室内时,基于GPS卫星定位系统的服务会因为复杂的建筑物结构而使信号受到遮挡,对信号的传输和测量造成影响,从而导致定位精度不高、信号不稳定。此外,室内空间与室外相比更加狭小,若定位精度不高、信号不稳定,则会使人们在室内分辨方向时更困难,出现迷路、浪费时间、影响心情等问题。
目前,为解决室内定位精度不准确、信号不稳定的问题,出现了各种室内定位技术,如伪卫星、WIFI、射频标签、可见光等。然而,这些室内定位技术都需要安装大量的信号发射器使信号范围覆盖整个室内,并需要以一个高精度的信号接收器对多个信号发射器的信号强弱和信号时间差进行接收和数字化处理,最后再通过复杂的算法进行计算得到具体位置。这些方式不仅算法难度高,而且需要大量的高精度硬件,导致安装成本和维修成本都较高;此外,定位精度还容易受到外界干扰,造成定位不准确的问题。
发明内容
本发明提供一种室内定位方法,用以解决现有室内定位技术中算法难度高、需要大量高精度硬件、成本高、以及定位精度易受干扰的问题,该方法包括:
仅在每一个室内岔路口对应安装一个信号发射器,获取包括信号发射器的位置信息的部分/整体室内空间图信息;
获取当前信号发射器所对应的信号范围内的报文信息;所述报文信息包括室内空间图信息编号、当前信号发射器的位置信息编号和校验码;
获取所述报文信息的解析结果信息,并判定所述解析结果信息是否正确;
若正确,则生成室内定位空间图信息;所述室内定位空间图信息包括合成所述报文信息对应的当前信号发射器的位置信息后的部分/整体室内空间图信息;
若不正确,进一步获取除当前信号发射器之外的任一其它信号发射器所对应的信号范围内的报文信息,直到生成室内定位空间图信息;
所述当前信号发射器所对应的信号范围所覆盖的空间范围对应一个室内岔路口的部分/整体空间范围;且每个所述信号发射器之间的信号范围所覆盖的空间范围不重叠;所述信号发射器的信号范围可调节,所述调节的方式包括:调节所述信号发射器的发射功率和/或调节所述信号发射器的天线增益。
进一步的,所述调节所述信号发射器的发射功率包括:调节信号发射器的自身发射功率或通过功率调节器调节。
进一步的,所述天线增益是基于所述室内岔路口的空间高度与空间宽度进行调节的。
进一步的,天线增益调节前的信号范围与所述室内岔路口的空间高度与空间宽度的关系为:
;
其中,r表示所述天线增益调节前的信号范围的半径;表示所述空间宽度的一半;表示所述空间高度。
进一步的,所述信号发射器的发射功率的调节公式为:
;
其中,表示所述信号发射器的发射功率;/>表示信号接收器的接收功率;/>表示所述空间宽度的一半;/>表示所述空间高度;/>表示信息接收器的天线增益;/>表示所述信息发射器的天线增益;/>表示信号的波长。
进一步的,所述报文信息通过模数转换器进行解析得到解析结果信息。
进一步的,所述室内空间图信息编号的报文大小为2字节;所述当前信号发射器的位置信息编号的报文大小为1字节,所述校验码的报文大小为1字节。
进一步的,多个不同的所述信号接收器可同时获取一个所述信号发射器的报文信息。
总体而言,通过本发明所构思的技术方案,与现有技术相比能够取得下列有益效果:
(1)本发明提供一种室内定位方法,通过在每个岔路口对应安装一个信号发射器,并保证一个信号发射器所对应的信号范围所覆盖的空间范围对应一个室内岔路口的部分/整体空间范围,且每个信号发射器之间的信号范围所覆盖的空间范围不重叠;从而不需要在室内布置大量信号发射器,也不需要使发射器信号覆盖整个室内,使得仅仅利用少量的小功率简易信号发射器就可以实现室内定位的目的,在很大程度上减少了信号发射器的安装成本。
(2)本发明提供一种室内定位方法,通过控制信号发射器的信号范围,且报文信息包括室内空间图信息编号、当前信号发射器的位置信息编号和校验码;使得一个信号范围只覆盖一个室内岔路口且信号范围所覆盖的空间范围之间无重叠,从而使得在室内岔路口就只能接收到一个信号发射器的报文信息,通过一个报文信息就便可以解析获取当前所在位置,不仅避免了高精度且复杂的信号接收器,也避免了利用复杂的算法去分析信号强弱和信号时间差得到具体位置,本发明仅仅通过解析即可得到当前位置,更加简单快速,也在很大程度上降低了信号接收器的成本;此外,信号的发射和获取都只在室内岔路口,没有复杂的建筑物结构遮挡,在一定程度上减少了外界干扰,使信号传输更加稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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是本发明提供的一种室内定位方法的方法流程示意图;
图2是本发明提供的一种室内定位方法的室内空间图信息;
图3是本发明提供的一种室内定位方法的信号发射器的信号范围示意图;
图4是本发明提供的一种室内定位方法的岔路口示意图;
图5是本发明提供的一种室内定位方法的有无天线增益调节的信号范围对比示意图。
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,下面将结合本发明中的附图及实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。此外,下面所描述的各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
需要说明的是,在本发明实施例的描述中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、系统、产品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、系统、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、系统、产品或者设备中还存在另外的相同要素。
当人们在室内想到达某一位置时,首先需要知道自己当前所处的位置,才能确定路线。然而,由于人们在室内最容易因为岔路太多而走错方向,因此从人们对室内定位的需求出发,本发明提供一种室内定位方法,仅仅在室内每一个岔路口附近对应安装一个小功率信号发射器,通过信号发射器自身的功率调节装置或使用功率调节器来调整信息发射器的发射功率,并根据室内岔路口的空间高度与空间宽度来调节发射器的天线增益,从而调节信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围的大小,使一个信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围与一个室内岔路口的部分/整体空间范围一一对应,且每个信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围不重叠;从而使得在室内岔路口只能获取到唯一一个信号发射器的信号,从而得到包括当前信号发射器位置信息的室内定位空间图信息,当前信号发射器的位置即为人们当前所在的室内岔路口位置。
图1是本发明提供的一种室内定位方法的方法流程示意图,该方法包括:
仅在每一个室内岔路口对应安装一个信号发射器,获取包括信号发射器的位置信息的部分/整体室内空间图信息。
需要说明的是,室内空间图信息可以是2D室内平面图,也可以是3D是室内立体图,但无论如何,都需要包括信号发射器的位置信息,进一步,还包括室内建筑、道路及出入口等信息。
作为一种实施例,如图2所示,为一种室内定位方法的室内空间图信息,室内空间图信息包括商铺、出入口、信号发射器等相对位置信息,由于室内共有14个岔路口,因此安装14个信号发射器。也即是,在每一个室内岔路口附近都对应安装一个信号发射器。
获取当前信号发射器所对应的信号范围内的报文信息。
信号接收器在信号范围内仅接收一个信号发射器的报文信号,报文信息包括室内空间图信息编号、当前信号发射器的位置信息编号和校验码。
其中,室内空间图信息编号用于在类似地图软件的程序中搜索并加载对应的室内空间图信息;室内的每个信号发射器都有唯一编号,对应安装在一个岔路口,当前信号发射器的位置信息编号用于查询是哪个信号发射器发出的报文信息,从而将对应的信号发射器进行标记;校验码用于判断所接收的报文信息是否正确。
信号接收器获取报文信息的解析结果信息,通过模数转化器解析报文信息后获取解析结果,得到校验码,基于校验码判定解析结果信息是否正确。作为本发明的一个实施例,判定方式为:判断信号发射器发射的校验码与解析后的校验码是否匹配。
若正确,则生成室内定位空间图信息;先基于室内空间图信息编号搜索并加载对应的室内空间图信息,然后基于当前信号发射器的位置信息编号在室内空间图信息上标记/凸显出当前信号发射器的位置,合并后输出。若不正确,则进一步获取除当前信号发射器之外的任一其它信号发射器所对应的信号范围内的报文信息,直到生成室内定位空间图信息。
作为本发明的一个实施例,信号接收器为手机,当人们在室内岔路口处获取由当前一个信号发射器发射的报文信息和获取解析结果,从而在手里中加载出对应的室内空间图,并将对应的信号发射器的位置的图标进行高亮显示,此高亮显示的信号发射器的图标位置即为人们当前所在的岔路口位置。
需要说明的是,当前信号发射器所对应的信号范围所覆盖的空间范围对应一个室内岔路口的部分/整体空间范围;且每个信号发射器之间的信号范围所覆盖的空间范围不重叠。
如图3所示,是本发明提供的一种室内定位方法的信号发射器的信号范围示意图,一个信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围对应一个室内岔路口的部分/整体空间范围,本发明仅仅只在一个岔路口对应安装一个信号发射器,而其他只有一条道路的地方则不需要安装信号发射器;这样在室内岔路口时,最多只能获取一个信号发射器发射的信号,而在超出信号覆盖范围的道路上,便无法获取信号;此外,由于每个信号发射器之间的信号范围所覆盖的空间范围不重叠,所以每个信号接收器在信号范围内就只能获取一个信号发射器的信号,这样直接通过解析一个信号就能直接获取当前位置,使信号处理过程更加简单迅速,也降低了外界干扰性。
需要说明的是,岔路口是两条或两条以上道路的相交处,通常有T形、Y 形、十字形、X形、错位、环形等各种形式。如图4所示,为一种室内定位方法的岔路口示意图,常见的室内岔路口包括T字路口、十字路口和三岔路口等。
在每一个室内岔路口附近都对应安装一个信号发射器。优先在室内岔路口的吊顶或天花板的中心位置安装信号发射器,若中心位置不方便安装信号发射器,则尽量选取靠近中心位置的其他合适位置。
需要提出的是,作为本发明的一个实施例,信号接收器可为手机、平板、电脑、传感器、或是可以接收信号的各种移动终端设备,此处不做限定,只要可以获取室内空间图信息、报文信息和解析结果信息即可。
优选的,以手机为信号接收器,由于手机集成的传感器种类多,无论信号发射器使用哪种通信技术都可集成,例如蓝牙、GPS、WIFI等各种类型的信号传递方式都可以,且无需为进入室内的人们分发另外的信号接收器。另外,室内空间图信息可以按适当比例获取,优选室内空间图信息的比例与信号接收器屏幕比例大小一致,可以任意比例放大或缩小。
获取报文信息的解析结果信息,并判定解析结果信息是否正确;
若正确,则生成室内定位空间图信息;室内定位空间图信息包括合成报文信息对应的当前信号发射器的位置信息后的部分/整体室内空间图信息;若不正确,进一步获取除当前信号发射器之外的任一其它信号发射器所对应的信号范围内的报文信息,直到生成室内定位空间图信息。
需要说明的是,报文信息的解析结果可以由信号接收器自己直接解析获得,也可以是由其他终端对报文信息解析后传输给信号接收器。
作为本发明的一个实施例,报文信息通过模数转换器进行解析,得到解析结果信息。模数转换器可以安装在信号接收器内,信号接收器在获取报文信息后直接利用内部的模数转换器解析,得到解析结果;也可以安装在信号接收器外,信号接收器在获取报文信息后,将其传输至具有模数转换器的其他终端处理设备进行解析,得到解析结果,再将解析结果传输给信号接收器。
信号接收器判定解析结果是否正确,也即是判断解析结果信息是否完整或存在信息错乱的情况。
需要说明的是,室内定位空间图信息不仅显示部分/整体室内空间图信息,而且在室内空间图信息上还会显示出当前信号发射器的位置信息;而当前信号发射器即为发射报文信息的信号发射器,当前信号发射器的位置与室内岔路口一一对应,以此获得当前所在位置。
生成室内定位空间图信息,包括直接在室内空间图信息上标记当前信号发射器的位置信息,也包括基于室内空间图信息和当前信号发射器的位置信息合成一个新的室内定位空间图信息,可以是新的二维图信息,也可以是新的三维图信息,此处不做限定。
需要说明的是,信号发射器的信号范围是可调节的,调节方式包括调节信号发射器的发射功率和/或调节信号发射器的天线增益。
需要说明的是,当室内岔路口的空间高度和空间宽度相差不大时,可以直接通过调节信号发射器的发射功率来调节信号范围;而当室内岔路口的空间高度和空间宽度相差较大时,则需要通过调节信号发射器的发射功率和调节信号发射器的天线增益来共同调节信号范围。由于信号发射器安装在屋顶的中心位置,信号范围所覆盖的空间范围是一个球,而信号发射器在球心,所以空间高度大约是球得半径,而空间宽度大约是球半径的2倍。作为本发明的一个实施例,空间高度和空间宽度的比例大于1:2时,即需要通过发射功率和天线增益来共同调节信号范围。
如图5所示,为一种室内定位方法的信号发射器的有无天线增益调节的信号范围对比示意图。当室内岔路口的空间高度和空间宽度相差较大时,例如室内岔路口的高度很低,宽度很大,则需要通过增大信号发射器的天线增益来增加信号的径向或轴向覆盖范围。
天线增益是将原本均匀向四周扩散的信号变成集中一个方向扩展发射的信号,从而增强此方向上的信号范围和信号强度。通过增大天线增益可以使径向的信号强度增强,轴向的信号强度减弱,从而增加径向的信号覆盖范围,减小轴向的信号覆盖范围。需要说明的是,虽然轴向的信号强度减弱,但是室内岔路口高度很低,并不影响信号范围的覆盖。因此可以用较小的信号发射器的发送功率使信号范围所覆盖的空间范围涵盖高度和宽度差值较大的室内岔路口,避免两个岔路口相距较近且岔路口高度和宽度差值较大时,只调节信号发射器的发送功率难以做到信号不重叠的情况。
作为本发明的一个实施例,信号发射器的发射功率是可调的,调节信号发射器的发射功率包括:调节信号发射器的自身发射功率或通过功率调节器调节。而调节信号发射器的天线增益则是基于室内岔路口的空间高度与空间宽度进行调节的。
具体而言,基于Friis自由空间公式和能量守恒定律,以及结合天线增益,即基于空间岔路口的空间高度与空间宽度的关系,得出信号发射器的信号范围所需要的信号发射器的发送功率和信号发射器的天线增益。信号范围调节的目的即是保证当前信号发射器所对应的信号范围所覆盖的空间范围对应一个室内岔路口的部分/整体空间范围;且每个信号发射器之间的信号范围所覆盖的空间范围不重叠。
需要说明的是,当室内岔路口的空间高度和空间宽度相差不大时,直接通过调节信号发射器的发射功率来调节信号范围,即通过信号发射器本身调整其发射功率或通过安装功率调节器来实现。作为发明的一个实施例,发射功率的调节公式为:
;
其中,表示信号发射器的发射功率;/>表示信号接收器的接收功率;r表示信号范围的半径;/>表示信息接收器的天线增益;/>表示信息发射器的天线增益;/>表示信号的波长。
当室内岔路口的空间高度和空间宽度相差不大时,按照信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围至少可以覆盖对应的室内岔路口的空间范围,且信号发射器之间的信号范围不重叠的原则,确定信号范围的半径。
作为本发明的一个具体实施例,信号接收器为手机的蓝牙模块,则信号接收器的接收功率为-70dBm,信号接收器天线增益/>为0dB;假设需要信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围的半径/>为5米,信号的波长/>为0.125米,信号发射器的天线增益/>为0dB。那么基于发射功率的调节公式/>,可以得出信号发射器的发送功率/>为0.025mW。则将信号发射器的调节功率调为0.025mW,既可将信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围的半径/>调节为5米。
而当室内岔路口的空间高度和空间宽度相差较大时,则需要通过调节信号发射器的发射功率和调节信号发射器的天线增益来共同调节信号范围。
计算信号发射器的调节天线增益后的信号范围的空间高度和空间宽度的关系,基于能量守恒定律,在调节信号发射器的天线增益之前和之后,可以近似认为信号范围所覆盖的总空间范围是不变的。
当信号发射器没有天线增益时,信号范围所覆盖的空间范围为球体,球体的体积公式为,其中,/>为球的半径。
当信号发射器调节天线增益后,信号范围所覆盖的空间范围为椭球,椭球的长轴和短轴相等,椭球的体积公式为,其中,/>为长轴或短轴的一半,/>为椭球高的一半。因为信号发射器安装在岔路口的天花板,所以岔路口的高度及为椭球高的一半。
由于在调节信号发射器的天线增益之前和之后,可以近似认为信号范围所覆盖的总空间范围是不变的,则,由此可知,天线增益调节前的信号范围的半径与室内岔路口的空间高度与空间宽度的关系为:
;
其中,r表示天线增益调节前的信号范围的半径;表示空间宽度的一半;/>表示空间高度。
基于天线增益调节前的信号范围的半径与室内岔路口的空间高度与空间宽度的关系,以及上述发射功率的调节公式,可知,通过调节信号发射器的发射功率和调节信号发射器的天线增益来共同调节信号范围时,信号发射器的发射功率为:
;
其中,表示信号发射器的发射功率;/>表示信号接收器的接收功率;/>表示空间宽度的一半;/>表示空间高度;/>表示信息接收器的天线增益;/>表示信息发射器的天线增益;/>表示信号的波长。
由于在Friis自由空间公式中,信号发射器的天线增益与信号发射器的信号范围的半径的平方/>成正比,则/>;其中,/>为原信号发射器的天线增益,/>为现信号发射器的天线增益,/>为原信号发射器的天线增益下的信号范围半径,/>为现信号发射器的天线增益下的信号范围半径。
因此,当调节发射功率后再调节信号发射器的天线增益时,需要基于天线增益调节前的信号范围与室内岔路口的空间高度与空间宽度的关系,得出原信号发射器的天线增益的信号范围的半径,再根据信号范围的半径和原信号发射器的天线增益,得到现信号发射器的天线增益。
作为本发明的一个实施例,室内岔路口的空间高度和空间宽度差别较大,岔路口空间高度为3米,空间宽度为20米,那么a为10米,h为3米。由可得,在没有信号发射器的天线增益下的信号范围的半径为6.7米。现信号发射器的天线增益的信号范围的半径,原信号发射器的天线增益的信号范围半径/>,原信号发射器的天线增益,由/>可得,现发射器天线增益/>。假设信号接收器为手机的蓝牙模块,信号接收器的接收功率/>为-70dBm,信号的波长/>为0.125米,信号发射器的天线增益,信号接收器的天线增益/>为0dB。那么基于发射功率的调节公式,可以得出信号发射器的发送功率/>为0.021mW。
需要说明的是,上述得出的信号发射器的发送功率和天线增益是保证信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围至少可以覆盖对应的室内岔路口的空间范围,且信号发射器之间的信号范围不重叠的理论值。为了进一步达到更加精确的信号范围,在得出理论值后需要再进行现场实际调试。若信号发射器之间的信号有重叠,或者信号发射器的信号范围太大或太小,都需要通过调节信号发射器的发射功率和天线增益来调节信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围。
总而言之,基于对空间岔路口空间的空间高度与空间宽度大小关系的判定,选择是通过调节信号发射器的自身功率调节装置或使用功率调节器调整信号发射器的发射功率和/或调节信号发射器的天线增益,从而达到信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围可以覆盖对应的室内岔路口的空间范围,且信号发射器之间的信号范围不重叠的理论值的目的。
信号接收器在信号范围内仅接收一个信号发射器的报文信号,报文信息包括室内空间图信息编号、当前信号发射器的位置信息编号和校验码。
需要说明的是,室内空间图信息编号的报文大小为2字节,可以表示65536个室内。当前信号发射器的位置信息编号的报文大小为1字节,可以表示256个信号发射器。校验码的报文大小为1字节,固定为十六进制的FF。
通过十六进制室内空间图信息编号0001,信号接收器可以在地图软件程序中搜索并加载对应室内平面地图。通过十六进制信号当前信号发射器的位置信息编号00-0D,信号接收器判断是哪个信号发射器发出的信号。通过十六进制的校验码FF,信号接收器可以判断获取的报文信息是否正确。
作为本发明的一个实施例,获取报文信息中的十六进制校验码字段FF,判断信号接收器接收到的报文信息是正确的。则获取报文信息中的十六进制室内空间图信息编号0001,信号接收器在地图软件程序中根据室内空间图信息编号搜索并加载对应的室内空间图信息。再获取报文信息中的十六进制当前信号发射器的位置信息编号00-0D,根据当前信号发射器的位置信息编号判断是接收的哪个信号发射器发出的信号,并在地图软件程序中将对应的信号发射器的位置的图标高亮显示,此高亮显示的信号发射器的图标位置即为人们当前所在的室内岔路口位置。
需要说明的是,多个不同的信号接收器可同时获取一个信号发射器的报文信息。也即是说,当多个手机在室内进行定位时,可以同时获取同一个信号发射器的报文信息,但一个手机只能获取一个信号发射器的报文信息。
作为本发明的一个具体实施例,当人们进入室内,经过室内岔路口时,利用手机接收信号发射器的信号,通过手机中的模数转换器将信号发射器模拟量信号解析为数字量信号,若数字量信号报文中的十六进制校验码为FF,则表示手机获取的信号发射器的报文信号是正确的,否则移动到另一个室内岔路口,重新获取信号发射器的报文信号。再根据十六进制室内空间图信息编号0001,在手机使用的地图软件中加载当前室内空间图信息。最后基于获取的十六进制当前信号发射器的位置信息编号02,则将室内空间图信息中所对应当前信号发射器的位置信息的图标高亮显示,此位置即为人们当前所在室内岔路口的实时位置。
当人们在室内走动时,离开室内岔路口时,也即是手机不在信号发射器的信号范围内,那么手机便接收不到信号发射器的信号,则取消信号发射器的高亮显示。当人们再次经过室内岔路口时,手机将再次接收到信号发射器的信号,则当前室内岔路口所对应的信号发射器再次高亮显示。人们在室内移动时,手机会根据接收到的信号发射器的信号实时更新当前位置。
由于在室内岔路口,手机只会接收到一个信号发射器的信号,无需通过算法处理信号,直接通过报文信息中的室内空间图信息编号和当前信号发射器的位置信息编号实时更新当前室内岔路口位置。当人们在室内岔路口失去方向时,便可以拿出手机,查看自己当前所在的室内岔路口在地图上的位置,并使用地图软件程序中自带的搜索和导航功能,搜索目标位置,实现定位导航。
总之,本发明在每个室内岔路口对应安装一个信号发射器,基于信号发射器的信号范围所覆盖的空间范围可以覆盖对应的室内岔路口的空间范围,且信号发射器之间的信号范围不重叠的原则,使得信号接收器在室内岔路口只能接收到一个信号发射器的信号,从而仅仅使用少量的小功率信号发射器即可实现室内定位的目的。不仅在很大程度上减少了信号发射器的安装成本,而且避免了复杂的数据计算分析,使定位更加简单快速。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
应该理解到,以上所描述的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。
以上所述者,仅为本公开的示例性实施例,不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰,皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后,将容易想到本公开的其实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的范围和精神由权利要求限定。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种室内定位方法,其特征在于,所述方法包括:
仅在每一个室内岔路口的吊顶或天花板的中心位置对应安装一个信号发射器,获取包括信号发射器的位置信息的部分/整体室内空间图信息;
获取当前信号发射器所对应的信号范围内的报文信息;所述报文信息包括室内空间图信息编号、当前信号发射器的位置信息编号和校验码;
获取所述报文信息的解析结果信息,并判定所述解析结果信息是否正确;
若正确,基于所述室内空间图信息编号搜索并加载对应的所述室内空间图信息,然后基于所述当前信号发射器的位置信息编号在所述室内空间图信息上标记/凸显出当前信号发射器的位置,合并后输出室内定位空间图信息;所述室内定位空间图信息包括合成所述报文信息对应的当前信号发射器的位置信息后的部分/整体室内空间图信息;
若不正确,进一步获取除当前信号发射器之外的任一其它信号发射器所对应的信号范围内的报文信息,直到生成室内定位空间图信息;
所述当前信号发射器所对应的信号范围所覆盖的空间范围对应一个室内岔路口的部分/整体空间范围,且每个所述信号发射器之间的信号范围所覆盖的空间范围不重叠;所述信号发射器的信号范围可调节,所述调节的方式包括:调节所述信号发射器的发射功率和/或调节所述信号发射器的天线增益;
所述天线增益是基于所述室内岔路口的空间高度与空间宽度进行调节的;天线增益调节前的信号范围与所述室内岔路口的空间高度与空间宽度的关系为:
;
其中,r表示所述天线增益调节前的信号范围的半径;表示所述空间宽度的一半;/>表示所述空间高度。
2.如权利要求1所述的一种室内定位方法,其特征在于,所述调节所述信号发射器的发射功率包括:调节信号发射器的自身发射功率或通过功率调节器调节。
3.如权利要求1所述的一种室内定位方法,其特征在于,所述信号发射器的发射功率的调节公式为:
;
其中,表示所述信号发射器的发射功率;/>表示信号接收器的接收功率;/>表示所述空间宽度的一半;/>表示所述空间高度;/>表示信号接收器的天线增益;/>表示所述信号发射器的天线增益;/>表示信号的波长。
4.如权利要求1所述的一种室内定位方法,其特征在于,所述报文信息通过模数转换器进行解析得到解析结果信息。
5.如权利要求1所述的一种室内定位方法,其特征在于,所述室内空间图信息编号的报文大小为2字节;所述当前信号发射器的位置信息编号的报文大小为1字节,所述校验码的报文大小为1字节。
6.如权利要求3中所述的一种室内定位方法,其特征在于,多个不同的所述信号接收器可同时获取一个所述信号发射器的报文信息。
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