CN116989765A - 室内导航定位方法、装置、终端设备以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种室内导航定位方法、装置、终端设备以及计算机可读存储介质,涉及导航定位领域,该室内导航定位方法包括:在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;基于预设的惯性测量装置确定实时坐标点的变化数据;扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,预设二维码设置于室内的各处定点,预设二维码中包括所属定点的位置信息;根据变化数据和标准定点位置更新实时坐标点在室内导航地图中的位置。采用本申请技术方案能够减少额外的网络硬件成本投入,同时在导航过程中通过扫描定点处的预设二维码来实时校准定位数据,避免惯性导航的误差积累引起的定位偏差,从而实现在低成本的基础上提高室内导航定位的精确度的效果。
Description
技术领域
本申请涉及导航定位技术领域,尤其涉及一种室内导航定位方法、装置、终端设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
为了方便用户在建筑物内,例如大型仓储环境、物流分拣中心、商场等,能够快速找到目标地点,应用于移动终端的室内导航技术应运而生。
现有的室内导航技术比较常用的有基于UWB(Ultra Wide Band无线载波通信技术)、BT(Bluetooth蓝牙)或者是WIFi(WIreless-FIdelity无线保真)的网络定位导航,但都要依赖于另外的网络设备,需要在前期布置无线通讯的网络、购置额外的设备、调试无线网络环境,还需要再使用过程中定期进行网络环境的维护,成本较高。若不使用网络定位导航,而是基于传统的惯性导航系统进行室内导航定位,又对算法要求较高,且难以避免导航过程中的定位误差,并不适合高楼层、路线复杂的室内环境。
综上,如何在低成本的基础上提高室内导航定位的精确度,俨然已成为本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种室内导航定位方法、装置、终端设备以及计算机可读存储介质,旨在实现在低成本的基础上提高室内导航定位的精确度的效果。
为实现上述目的,本申请提供一种室内导航定位方法,所述室内导航定位方法包括:
在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;
基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;
扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息;
根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
可选地,所述惯性测量装置包括气压计,所述变化数据包括:垂直变化数据,所述基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据的步骤,包括:
基于所述气压计获取所述实时坐标点的高度数据;
基于预设的楼层索引表和所述高度数据确定所述实时坐标点的垂直变化数据。
可选地,所述惯性测量装置还包括加速度传感器、陀螺仪和指南针,所述变化数据还包括:平面变化数据,所述基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据的步骤,还包括:
实时获取所述加速度传感器、所述陀螺仪和所述指南针的读取数据;
基于所述读取数据计算行动轨迹;
根据所述行动轨迹确定所述实时坐标点的平面变化数据。
可选地,在所述基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据的步骤之后,所述方法还包括:
基于所述行动轨迹校准所述室内导航地图中的初始导航参数,其中,所述初始导航参数至少包括用户步长。
可选地,所述根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置的步骤,包括:
根据所述变化数据更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置;
判断所述标准定点位置与所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置之间的距离差值是否超过预设的误差阈值;
若是,则将所述标准定点位置作为所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置,以进一步更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
可选地,所述方法还包括:
接收到目的地导航指令时,确定所述目的地导航指令对应的目的地坐标点;
基于所述实时坐标点和所述目的地坐标点确定导航路线;
在所述室内导航地图中显示所述导航路线。
可选地,所述方法还包括:
读取预设的射频标签的数据信息,其中,所述射频标签设置于室内的各处定点,所述数据信息中包括所述射频标签所属定点的位置信息;
根据所述数据信息校准所述实时坐标点。
此外,为实现上述目的,本申请还提供一种室内导航定位装置,所述室内导航定位装置包括:
定位标注模块,用于在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;
变化数据确定模块,用于基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;
标准定点确定模块,用于扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息;
定位更新模块,用于根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
此外,为实现上述目的,本申请还提供一种终端设备,所述终端设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的室内导航定位程序,所述室内导航定位程序被所述处理器执行时实现如上所述的室内导航定位方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本申请还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有室内导航定位程序,所述室内导航定位程序被处理器执行时实现如上所述的室内导航定位方法的步骤。
本申请实施例提出的一种室内导航定位方法、装置、终端设备以及计算机可读存储介质,该室内导航定位方法包括:在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息;根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
相比于传统的室内导航定位方法,本申请通过在预设的室内导航地图中标注终端设备所处的实时坐标点,然后,基于终端设备中预设的惯性测量装置确定实时坐标点的变化数据,通过扫描设置室内各处并且存放有所属定点位置信息的预设二维码确定标准定点位置,最后,根据实时坐标点的变化数据和确定的标准定点位置更新实时坐标点在室内导航地图中的位置。
如此,本申请通过终端设备中设置的惯性测量装置进行导航定位,不需要额外布置用于定位和导航的无线网络环境,减少额外的网络硬件成本投入,同时在导航过程中通过扫描定点处的预设二维码来实时校准定位数据,避免惯性导航的误差积累引起的定位偏差,从而实现在低成本的基础上提高室内导航定位的精确度的效果。
附图说明
图1为本申请实施例方案涉及的终端设备硬件运行环境的设备结构示意图;
图2为本申请室内导航定位方法第一实施例的流程示意图;
图3为本申请室内导航定位装置一实施例的功能模块示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
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的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明,本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”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申请中的具体含义。
另外,在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
本申请实施例提供一种终端设备。
如图1所示,图1是本申请实施例方案涉及的终端设备硬件运行环境的设备结构示意图。
在本实施例中,终端设备可以是手机、平板等智能终端设备,也可以是配置有惯性测量装置、二维码扫描头、地图的其他设备。
如图1所示,在终端设备的硬件运行环境中,该终端设备可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的终端设备结构并不构成对设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及室内导航定位程序。
在图1所示的设备中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的室内导航定位程序,并执行以下操作:
在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;
基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;
扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息;
根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
可选地,惯性测量装置包括气压计,变化数据包括:垂直变化数据,处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的室内导航定位程序,并执行以下操作:
基于所述气压计获取所述实时坐标点的高度数据;
基于预设的楼层索引表和所述高度数据确定所述实时坐标点的垂直变化数据。
可选地,惯性测量装置还包括加速度传感器、陀螺仪和指南针,变化数据还包括:平面变化数据,处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的室内导航定位程序,并执行以下操作:
实时获取所述加速度传感器、所述陀螺仪和所述指南针的读取数据;
基于所述读取数据计算行动轨迹;
根据所述行动轨迹确定所述实时坐标点的平面变化数据。
可选地,处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的室内导航定位程序,在执行基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据的步骤之后,还执行以下操作:
基于所述行动轨迹校准所述室内导航地图中的初始导航参数,其中,所述初始导航参数至少包括用户步长。
可选地,处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的室内导航定位程序,并执行以下操作:
根据所述变化数据更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置;
判断所述标准定点位置与所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置之间的距离差值是否超过预设的误差阈值;
若是,则将所述标准定点位置作为所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置,以进一步更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
可选地,处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的室内导航定位程序,并执行以下操作:
接收到目的地导航指令时,确定所述目的地导航指令对应的目的地坐标点;
基于所述实时坐标点和所述目的地坐标点确定导航路线;
在所述室内导航地图中显示所述导航路线。
可选地,处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的室内导航定位程序,并执行以下操作:
读取预设的射频标签的数据信息,其中,所述射频标签设置于室内的各处定点,所述数据信息中包括所述射频标签所属定点的位置信息;
根据所述数据信息校准所述实时坐标点。
基于上述的硬件结构,提出本申请室内导航定位方法的各个实施例的整体构思。
在本申请实施例中,为了方便用户在建筑物内,例如大型仓储环境、物流分拣中心、商场等,能够快速找到目标地点,应用于移动终端的室内导航技术应运而生。
现有的室内导航技术比较常用的有基于UWB、BT或者是WIFi的网络定位导航,但都要依赖于另外的网络设备,需要在前期布置无线通讯的网络、购置额外的设备、调试无线网络环境,还需要再使用过程中定期进行网络环境的维护,成本较高。若不使用网络定位导航,而是基于传统的惯性导航系统进行室内导航定位,又对算法要求较高,且难以避免导航过程中的定位误差,并不适合高楼层、路线复杂的室内环境。
综上,如何在低成本的基础上提高室内导航定位的精确度,俨然已成为本领域亟需解决的技术问题。
针对上述问题,本申请实施例提出一种室内导航定位方法,该方法包括:在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息;根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
相比于传统的室内导航定位方法,本申请通过在预设的室内导航地图中标注终端设备所处的实时坐标点,然后,基于终端设备中预设的惯性测量装置确定实时坐标点的变化数据,通过扫描设置室内各处并且存放有所属定点位置信息的预设二维码确定标准定点位置,最后,根据实时坐标点的变化数据和确定的标准定点位置更新实时坐标点在室内导航地图中的位置。
如此,本申请通过终端设备中设置的惯性测量装置进行导航定位,不需要额外布置用于定位和导航的无线网络环境,减少额外的网络硬件成本投入,同时在导航过程中通过扫描定点处的预设二维码来实时校准定位数据,避免惯性导航的误差积累引起的定位偏差,从而实现在低成本的基础上提高室内导航定位的精确度的效果。
基于上述本申请室内导航定位方法的总体构思,提出本申请室内导航定位方法的各个实施例。
请参照图2,图2为本申请室内导航定位方法第一实施例的流程示意图。需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中,为便于理解和阐述,在本实施例中均以终端设备作为直接的执行主体,以大型室内仓库环境作为使用场景,以针对本申请室内导航定位方法进行阐述。
如图2所示,在本实施例中,本申请室内导航定位方法可以包括:
步骤S10:在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;
在本实施例中,终端设备在自身配置的室内导航地图中标注用户的实时坐标点,即终端设备的实时坐标点,该室内导航地图与用户当前所处的大型室内仓库环境适配,在地图中还标注有货架位置信息、拖车位置信息等,以便于用户根据地图确定自身实时坐标点与要处理的货物之间的位置关系,提高工作效率。
需要说明的是,在本实施例中,在仓库各楼层入口处及其他定点位置设置有二维码,用户通过使用终端设备上配置的扫描头扫描二维码,即可获取实时坐标点。
还需要说明的是,在本实施例中,终端设备中预设的室内导航地图,该地图可以是以APP的形式存在,或者是小程序、网页的形式都可以,本申请对此不作具体限定。
步骤S20:基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;
在本实施例中,当用户手持终端设备在室内移动时,终端设备基于自身配置的惯性测量装置(IMUs)确定实时坐标点在地图中的变化数据,变化数据具体可以包括坐标的移动方向、移动速度、移动距离等数据,并在获取到变化数据的同时根据变化数据对实时坐标点在地图中的位置进行更新,以使地图上坐标点的位置与用户在实际环境中的位置保持对应。
步骤S30:扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息。
在本实施例中,室内环境中的多个定点处设置有预设二维码,该二维码中包括其所属定点的位置信息,如定点位置的地址标号、定点在地图中对应的坐标信息、定点的文字描述信息等,用户在移动过程中通过终端设备的扫描头扫描预设二维码,即可得到该二维码所处定点的标准定点位置,从而可根据得到的标准定点位置校准自身实时坐标点在地图中的位置。
需要说明的是,在本实施例中,为提高导航定位的精准度和有效度,预设二维码优选设置于室内特殊定点的地面上,如仓库环境中将二维码设置在各货架的地面位置,从而起到更好的辅助定位作用。
此外,在一种可行的实施例中,扫描头的扫码输入功能直接设置在室内导航地图APP、小程序或是网页中,以APP为例,用户在APP应用界面里按扫描键,扫描头就会出光工作,扫描得到预设二维码所述定点位置信息后APP会解析定点位置信息,并在APP中将当前定位点重新定位到对应的定点位置的坐标上,使得导航过程获得新的起始地址。
步骤S40:根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
在本实施例中,终端设备根据惯性测量装置检测到的实时坐标点的变化数据,和扫码确定标准定点位置,对实时坐标点在室内导航地图中的位置进行更新,以进行室内导航定位。
进一步地,在一种可行的实施例中,步骤S40,包括:
步骤S401:根据所述变化数据更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置;
步骤S402:判断所述标准定点位置与所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置之间的距离差值是否超过预设的误差阈值;
在本实施例中,终端设备通过变化数据对实时坐标点在室内导航地图中的位置进行更新,然后,在终端设备扫码获取到标准定点位置后,将该标准定点位置和以惯性导航定位的实时坐标点的位置进行比较,比较两者在地图中的距离差值是否超过预设的误差阈值,其中,误差阈值可根据实际应用场景进行确定,本申请对比不作具体限定。
步骤S303:若是,则将所述标准定点位置作为所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置,以进一步更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
在本实施例中,当标准定点位置与实时坐标点在室内导航地图中的位置之间的距离差值超过误差阈值时,说明惯性导航带来的误差较大,终端设备将标准定点位置作为新的实时坐标点,完成实时坐标点在地图中的位置校准,从而提高室内导航定位的精确度。
进一步地,在一种可行的实施例中,本申请室内导航定位方法还可以包括:
步骤A10:接收到目的地导航指令时,确定所述目的地导航指令对应的目的地坐标点;
步骤A20:基于所述实时坐标点和所述目的地坐标点确定导航路线;
步骤A20:在所述室内导航地图中显示所述导航路线。
在本实施例中,终端设备配置的室内导航地图在接收到根据用户输入的目的地信息生成的目的地导航指令时,可基于实时坐标点和目的地坐标点确定导航路线,并将确定的导航路线显示在室内导航地图中。
需要说明的是,在本实施例中,在基于大型室内仓库环境的室内导航地图中,用户输入的目的地信息可以是待处理货物的编号、货架的编号、拖车的编号等信息,通过直接确定导航路线,可以提高用户在仓库中快速熟悉现场环境,提高分拣货物的效率。
此外,在一种可行的实施例中,也可以基于大型室内商场、物流分拣中心等空间大、环境路线复杂的室内环境针对性设计室内导航地图及位置信息,从而更具针对性地提高室内导航定位的精确度。
本申请实施例通过在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息;根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
具体地,相比于传统的室内导航定位方法,本申请实施例中终端设备在自身配置的室内导航地图中标注用户的实时坐标点,即终端设备的实时坐标点,该室内导航地图与用户当前所处的大型室内仓库环境适配,在地图中还标注有货架位置信息、拖车位置信息等,以便于用户根据地图确定自身实时坐标点与要处理的货物之间的位置关系;然后,当用户手持终端设备在室内移动时,终端设备基于自身配置的惯性测量装置确定实时坐标点在地图中的变化数据,变化数据具体可以包括坐标的移动方向、移动速度、移动距离等数据,并在获取到变化数据的同时根据变化数据对实时坐标点在地图中的位置进行更新,以使地图上坐标点的位置与用户在实际环境中的位置保持对应;然后,用户在移动过程中通过终端设备的扫描头扫描任意室内定点的预设二维码,即可得到该二维码所处定点的标准定点位置,从而可根据得到的标准定点位置校准自身实时坐标点在地图中的位置;最后,终端设备根据惯性测量装置检测到的实时坐标点的变化数据,和扫码确定标准定点位置,对实时坐标点在室内导航地图中的位置进行更新,以进行室内导航定位。
如此,本申请实施例通过终端设备中设置的惯性测量装置进行导航定位,不需要额外布置用于定位和导航的无线网络环境,减少额外的网络硬件成本投入,同时在导航过程中通过扫描定点处的预设二维码来实时校准定位数据,避免惯性导航的误差积累引起的定位偏差,从而实现在低成本的基础上提高室内导航定位的精确度的效果。
进一步地,基于上述本申请室内导航定位方法的第一实施例,提出本申请室内导航定位方法的第二实施例。
在本实施例中,惯性测量装置包括气压计,变化数据包括:垂直变化数据,上述步骤S20:基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据,包括:
步骤S201:基于所述气压计获取所述实时坐标点的高度数据;
在本实施例中,终端设备配置的惯性测量装置包括气压计,终端设备基于该气压计获取用户实时坐标点的高度数据。
具体地,在本实施例中,由于人活动的室内空间和外界大气空间互通,用户在室内环境下的气压和海拔高度的转换关系为:P=P0×(1-H/44300)^5.256,得到的计算高度公式为:H=44300*(1-(P/P0)^(1/5.256)),其中,H为海拔高度,P0为标准大气压(0℃,101.325kPa),P为当前气压。
步骤S202:基于预设的楼层索引表和所述高度数据确定所述实时坐标点的垂直变化数据。
在本实施例中,终端设备在室内导航地图中设置有根据当前室内环境的各楼层与高度数据的对应关系建立的楼层索引表,当终端设备通过气压计检测到当前的气压时,根据上述计算高度公式进行计算得到当前用户所处的高度,并将该高度数据输入至楼层索引表中确定与该高度数据对应的楼层,从而确定用户实时坐标点的垂直方向的变化数据。
此外,在一种可行的实施例中,在仓库环境的室内空间,用户一般只能通过楼梯和电梯进行楼层之间的移动,终端设备通过加速度传感器和陀螺仪的综合作用可以判断出用户是从楼梯上下还是电梯上下。
进一步地,在一种可行的实施例中,惯性测量装置还包括加速度传感器、陀螺仪和指南针,变化数据还包括:平面变化数据,上述步骤S20中“基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据”的步骤,还包括:
步骤S203:实时获取所述加速度传感器、所述陀螺仪和所述指南针的读取数据;
步骤S204:基于所述读取数据计算行动轨迹;
在本实施例中,终端设备配置的惯性测量装置还包括加速度传感器、陀螺仪和指南针,终端设备实时获取加速度传感器、陀螺仪和指南针的读取数据,并将读取数据综合起来进行运算,得到手持终端设备的用户的行动轨迹。
具体地,在本实施例中,终端设备根据加速度传感器捕捉到用户走路时产生的三轴加速度值,利用基于有限状态机的计步算法,估计用户所走过的步数并获得其每一步的起止时间戳;然后,终端设备再根据陀螺仪所读取的数据及每一步的起止时间戳,结合指南针读数,计算人走过的每一步所发生的方向变化;然后,终端设备根据不同步长的人行走时所产生的不同的加速度特征,估计人的步长;最后,终端设备根据用户移动路径起点的坐标,结合其步长以及方向变化,计算人走过的每一步相对于路径起点的坐标,通过每一步相对于路径起点的坐标,得到用户的运动轨迹。
步骤S205:根据所述行动轨迹确定所述实时坐标点的平面变化数据。
在本实施中,终端设备将确定的行动轨迹显示于室内导航地图中,得到地图中实时坐标点的平面变化数据。
进一步地,在一种可行的实施例中,在上述步骤S20:基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据之后,本申请室内导航定位方法还包括:
步骤S50:基于所述行动轨迹校准所述室内导航地图中的初始导航参数,其中,所述初始导航参数至少包括用户步长。
在本实施例中,终端设备基于本次用户移动产生的行动轨迹校准该用户在室内导航地图中的初始导航参数,其中,初始导航参数至少包括用户的步长。
需要说明的是,在本实施例中,不同用户使用个人账号登入自己的终端设备的室内导航地图,在地图的账号信息中关联服务器端的个人信息,包括有对应用户的身高、性别等信息,通过这些个人信息在地图中初步确定对应用户的步长值La,在终端设备通过扫描头扫描预设二维码来实时校准初始地址后,终端设备得到在两个准确的初始地址之间的变化数据,结合加速度传感器获取到在两个地址之间移动的步数,通过具体的距离除以步数得到平均步长Lac,终端设备将用户多次在两个确切地址之间的变化数据取平均,计算得到用户的实际步长Lac,并根据实际步长不断调整地图中的步长值La,使得导航还能有个性化自我学习训练的能力,特别是在MTK高端芯片如MT8390等带AI算力的硬件方案上,效果更为明显,使得每个用户都有更贴近个体的实际步长值,从而使得地图中的初始导航参数更加贴合用户,减小惯性导航的误差,从而提高了室内导航定位的精确度。
在本实施例中,通过在传统的利用手机重力加速度,陀螺仪,指南针等传感器上做室内惯性导航功能的基础上,结合气压计的高度值的判断能力能够实现对室内高楼层环境下对不同楼层的定位,同时结合智能终端设备上的扫描头快速解析二维码信息的能力,在室内不同定点上设置二维码地标信息,当智能终端的使用者在用该设备做室内定位和惯性导航的过程中能适时扫描地面上的二维码来快速获取当时准确地标信息,从而纠正惯性导航中的误差积累引起的偏差。从而提高室内环境下惯性导航的精度。
如此,本实施例既能够在平面上利用传统的智能终端上的惯性导航系统实现定位和导航,而且可以通过气压计衍生到垂直空间。同时通过扫描二维码更新准确的定位坐标达到实时校准的功能,结合智能终端设备上预置的室内导航地图APP的应用,实现室内带有垂直空间判断和实时校准坐标点功能的复合惯性导航。
进一步地,基于上述本申请室内导航定位方法的第一实施例和/或者第二实施例,提出本申请室内导航定位方法的第三实施例。
在本实施例中,本申请室内导航定位方法还可以包括:
步骤B10:读取预设的射频标签的数据信息,其中,所述射频标签设置于室内的各处定点,所述数据信息中包括所述射频标签所属定点的位置信息;
在本实施例中,室内环境中的多个定点处设置有射频标签(RFID),各个标签的数据信息中分别包括其所属定点的位置信息,如定点位置的地址标号、定点在地图中对应的坐标信息、定点的文字描述信息等,用户的终端设备中配置有射频标签阅读器,当用户手持终端设备走动至射频标签的一定范围内时,射频标签阅读器即可自动读取到定点处射频标签的数据信息。
需要说明的是,在本实施例,为提高定位的精确度,优选读取范围在10厘米以内的低频RFID,该标签可以设置于各定点的地面,也可以在室内树立单独的指示牌帮助用户快速找到定点以校准导航。
步骤B20:根据所述数据信息校准所述实时坐标点。
在本实施例中,终端设备根据射频标签阅读器读取到的数据信息对地图中的实时坐标点进行校准。
如此,本申请实施例除了在室内各定点位置设置二维码外,还可以设置射频标签,使终端设备可通过射频标签阅读器自动识别标签数据信息,从而无需用户手动操作,即可完成对导航定位的校准,有效提高了室内导航定位的精确度。
此外,本申请实施例还提出一种室内导航定位装置。
请参照图3,本申请室内导航定位装置包括:
定位标注模块10,用于在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;
变化数据确定模块20,用于基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;
标准定点确定模块30,用于扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息;
定位更新模块40,用于根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
其中,上述室内导航定位装置中各个模块的功能实现与上述室内导航定位方法实施例中各步骤相对应,其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
此外,本申请还提出一种存储介质,该存储介质上存储有室内导航定位的程序,该室内导航定位程序被处理器执行时实现如上所述本申请室内导航定位方法的步骤。
本申请存储介质的具体实施例与上述室内导航定位方法各实施例基本相同,在此不作赘述。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
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上述实施例方法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,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的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,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种室内导航定位方法,其特征在于,所述室内导航定位方法包括:
在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;
基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;
扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息;
根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
2.如权利要求1所述的室内导航定位方法,其特征在于,所述惯性测量装置包括气压计,所述变化数据包括:垂直变化数据,所述基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据的步骤,包括:
基于所述气压计获取所述实时坐标点的高度数据;
基于预设的楼层索引表和所述高度数据确定所述实时坐标点的垂直变化数据。
3.如权利要求2所述的室内导航定位方法,其特征在于,所述惯性测量装置还包括加速度传感器、陀螺仪和指南针,所述变化数据还包括:平面变化数据,所述基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据的步骤,还包括:
实时获取所述加速度传感器、所述陀螺仪和所述指南针的读取数据;
基于所述读取数据计算行动轨迹;
根据所述行动轨迹确定所述实时坐标点的平面变化数据。
4.如权利要求3所述的室内导航定位方法,其特征在于,在所述基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据的步骤之后,所述方法还包括:
基于所述行动轨迹校准所述室内导航地图中的初始导航参数,其中,所述初始导航参数至少包括用户步长。
5.如权利要求1所述的室内导航定位方法,其特征在于,所述根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置的步骤,包括:
根据所述变化数据更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置;
判断所述标准定点位置与所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置之间的距离差值是否超过预设的误差阈值;
若是,则将所述标准定点位置作为所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置,以进一步更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
6.如权利要求1所述的室内导航定位方法,其特征在于,所述方法还包括:
接收到目的地导航指令时,确定所述目的地导航指令对应的目的地坐标点;
基于所述实时坐标点和所述目的地坐标点确定导航路线;
在所述室内导航地图中显示所述导航路线。
7.如权利要求1所述的室内导航定位方法,其特征在于,所述方法还包括:
读取预设的射频标签的数据信息,其中,所述射频标签设置于室内的各处定点,所述数据信息中包括所述射频标签所属定点的位置信息;
根据所述数据信息校准所述实时坐标点。
8.一种室内导航定位装置,其特征在于,所述室内导航定位装置包括:
定位标注模块,用于在预设的室内导航地图中标注实时坐标点;
变化数据确定模块,用于基于预设的惯性测量装置确定所述实时坐标点的变化数据;
标准定点确定模块,用于扫描预设二维码确定标准定点位置,其中,所述预设二维码设置于室内的各处定点,所述预设二维码中包括所属定点的位置信息;
定位更新模块,用于根据所述变化数据和所述标准定点位置更新所述实时坐标点在所述室内导航地图中的位置。
9.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的室内导航定位程序,所述室内导航定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的室内导航定位方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有室内导航定位程序,所述室内导航定位程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的室内导航定位方法的步骤。
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