ES2536586A1 - Method of location in interior spaces based on detection and pairing of light points (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2536586A1 ES201331563A ES201331563A ES2536586A1 ES 2536586 A1 ES2536586 A1 ES 2536586A1 ES 201331563 A ES201331563 A ES 201331563A ES 201331563 A ES201331563 A ES 201331563A ES 2536586 A1 ES2536586 A1 ES 2536586A1
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Abstract

Method of localization in interior spaces based on detection and pairing of points of light that includes obtaining a map of points of light of an enclosure; detect the movement of a user; detect the passage under points of light arranged in the room, by means of a light sensor provided in a mobile device; where in addition the method comprises: establishing hypothesis of the user's initial location with respect to the map of points of light; update the hypothesis of the user's location according to the information relative to the movement of the user and each time a point of light is detected; assign a probability to the location hypotheses, y; determine the specific location of the user as designated by the location hypothesis assigned the highest probability. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz Indoor location method based on detection and pairing of light points

DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

5  5

Objeto de la invención Object of the invention

La presente invención se refiere a un método de localización en espacios interiores basado en la detección de los puntos de luz existentes convencionalmente en los techos de pasillos o estancias de un inmueble o un recinto para iluminación de los 10 distintos ambientes. The present invention relates to a method of location in interior spaces based on the detection of conventionally existing points of light in the ceilings of corridors or rooms of a building or an enclosure for lighting the 10 different environments.

El método prevé realizar un emparejamiento o cotejo de los puntos de luz detectados con los puntos de luz que figuran en un mapa de puntos de luz de dicho recinto, obtenido de manera previa. 15 The method foresees to make a pairing or comparison of the points of light detected with the points of light that appear in a map of points of light of said enclosure, obtained previously. fifteen

Tiene aplicación en la industria dedicada al diseño, fabricación y comercialización de sistemas de posicionamiento y navegación, y más concretamente en la industria dedicada al diseño y desarrollo de aplicaciones de localización y navegación en tabletas o teléfonos móviles de tipo SmartPhone. 20 It has application in the industry dedicated to the design, manufacture and marketing of positioning and navigation systems, and more specifically in the industry dedicated to the design and development of location and navigation applications on tablets or mobile phones of the SmartPhone type. twenty

Problema técnico a resolver y Antecedentes de la invención Technical problem to be solved and Background of the invention

En el mundo de hoy, conocer la ubicación exacta o aproximada de una persona u objeto en su desplazamiento, tanto por ambientes exteriores como interiores se hace 25 indispensable para multitud de propósitos. In today's world, knowing the exact or approximate location of a person or object in its displacement, both for exterior and interior environments, is essential for many purposes.

En los desplazamientos de media o larga distancia de personas y mercancías, resulta extremadamente útil que el conductor de un vehículo conozca su ubicación en todo momento, y este hecho puede resultar difícil sin el apoyo de sistemas de 30 posicionamiento que provean al conductor de la información acerca de su ubicación, cuando se mueve por lugares desconocidos para él y que en ocasiones, pueden carecer de señalizaciones geográficas adecuadas en la carretera. In medium or long distance journeys of people and goods, it is extremely useful for the driver of a vehicle to know its location at all times, and this can be difficult without the support of positioning systems that provide the driver with information about his location, when he moves to places unknown to him and that at times, may lack adequate geographical signs on the road.

Los sistemas de posicionamiento vía satélite (GNSS), como son el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) americano, el Glonass ruso o el sistema de posicionamiento europeo Galileo, basados en la recepción de señales emitidas por distintos satélites para conocer las coordenadas geográficas de un dispositivo, se han convertido en una tecnología de uso común en nuestros días. 5 The satellite positioning systems (GNSS), such as the American Global Positioning System (GPS), the Russian Glonass or the Galileo European positioning system, based on the reception of signals emitted by different satellites to know the geographical coordinates of a device, have become a technology in common use today. 5

No obstante, a día de hoy no existen sistemas suficientemente fiables y económicos que provean de información precisa acerca de la ubicación de personas u objetos, cuando éstos se mueven en el interior de recintos o edificios, en donde la señal de GPS no está disponible. 10 However, today there are no sufficiently reliable and economical systems that provide accurate information about the location of people or objects, when they move inside enclosures or buildings, where the GPS signal is not available. 10

Es cierto que se han desarrollado sistemas de posicionamiento en espacios interiores basados en la emisión/recepción de señales de radio-frecuencia (RF) o señales WiFi. Dichos sistemas consisten en que un dispositivo móvil portado por una persona o por un elemento móvil autónomo recibe señales emitidas por distintos dispositivos fijos o 15 balizas dispuestas ad-hoc en ubicaciones fijas de un espacio interior. En estos casos, los dispositivos fijos proveen al dispositivo móvil de información precisa acerca de su posición en un recinto interior. It is true that positioning systems have been developed in indoor spaces based on the emission / reception of radio-frequency (RF) signals or WiFi signals. Such systems consist in that a mobile device carried by a person or by an autonomous mobile element receives signals emitted by different fixed devices or 15 beacons arranged ad-hoc in fixed locations of an interior space. In these cases, the fixed devices provide the mobile device with accurate information about its position in an indoor enclosure.

El principal inconveniente de los sistemas mencionados es que necesitan hacer una 20 instalación, específica para dicho sistema, de emisores de señales a lo largo de todo el recinto interior de un edificio. The main drawback of the mentioned systems is that they need to make a specific installation for said system of signal emitters throughout the entire interior of a building.

Igualmente, y como caso particular de los sistemas mencionados anteriormente, se han desarrollado sistemas de posicionamiento de interiores basados en la captación 25 por parte de un dispositivo móvil de luz emitida por diversas fuentes de luz fijas e instaladas específicamente para dichos sistemas en distintas ubicaciones dentro de un espacio interior. Likewise, and as a particular case of the aforementioned systems, interior positioning systems based on the collection of 25 by a mobile light device emitted by various fixed light sources and installed specifically for said systems in different locations within have been developed of an interior space.

Como ejemplo de lo anterior, cabe citar la invención descrita en el artículo “Indoor 30 positioning and Navigation using Light sensor”, M. Ambur, International Journal of Research in Computer and Communication Technology (IJRCCT), vol. 2, no. 1, pp. 20-23, 2013. As an example of the above, the invention described in the article "Indoor 30 positioning and Navigation using Light sensor", M. Ambur, International Journal of Research in Computer and Communication Technology (IJRCCT), vol. 2 no. 1, pp. 20-23, 2013.

Como puede verse, en dicha invención, unas fuentes de luz fluorescente instaladas expresamente para el sistema de posicionamiento, emiten señales luminosas a una frecuencia determinada, portando así información precisa acerca de su ubicación, para ser recibida por un dispositivo móvil. Este sistema presenta el mismo inconveniente de necesitar una instalación específica, adicional a las instalaciones propias de cualquier 5 inmueble. As can be seen, in said invention, fluorescent light sources expressly installed for the positioning system emit light signals at a certain frequency, thus carrying accurate information about their location, to be received by a mobile device. This system has the same disadvantage of needing a specific installation, in addition to the facilities of any property.

Existen otros sistemas que mediante una cámara provista en un dispositivo móvil, captan la componente lumínica de una determinada frecuencia emitida por fuentes de luz fluorescente. Un ejemplo de estos sistemas aparece descrito en el artículo “Indoor 10 Navigation using a diverse set of cheap, wearable sensors”, A. R. Golding, Third Int. Symposium on Wearable Computers, (San Francisco), pp. 29-36, 1999. There are other systems that, by means of a camera provided in a mobile device, capture the light component of a certain frequency emitted by fluorescent light sources. An example of these systems is described in the article “Indoor 10 Navigation using a diverse set of cheap, wearable sensors”, A. R. Golding, Third Int. Symposium on Wearable Computers, (San Francisco), pp. 29-36, 1999.

El inconveniente de dichos sistemas es que sólo son válidos para un tipo de fuente de luz en concreto, y para luz de una determinada frecuencia. 15 The drawback of such systems is that they are only valid for a specific type of light source, and for light of a certain frequency. fifteen

El enfoque de las invenciones como la descrita en el artículo anteriormente citado es la consecución de una “huella” de la iluminación de determinadas habitaciones o áreas. No obstante, la precisión de localización obtenida por este tipo de sistemas es baja, y presentan el inconveniente añadido de la granularidad y de la necesidad de efectuar 20 calibraciones frecuentes para acomodarse a los cambios de iluminación del entorno. The focus of inventions such as that described in the aforementioned article is the attainment of a “footprint” of the lighting of certain rooms or areas. However, the location accuracy obtained by this type of system is low, and they have the added disadvantage of the granularity and the need to carry out 20 frequent calibrations to accommodate changes in the surrounding lighting.

Asimismo, cabe también citar el artículo “A Corridors Lights based Navigation System including Path Definition using a Topologically Corrected Map for Indoor Mobile Robots”, F. Launay, et al., Proceedings 2002 IEEE, International Conference on 25 Robotics and Automation (Cat. No. 02CH37292), vol. 4, no. May, pp. 3918-3923, 2002. Also, the article “A Corridors Lights based Navigation System including Path Definition using a Topologically Corrected Map for Indoor Mobile Robots”, F. Launay, et al., Proceedings 2002 IEEE, International Conference on 25 Robotics and Automation (Cat. No. 02CH37292), vol. 4, no. May, pp. 3918-3923, 2002.

En dicho artículo aparece descrito un sistema de navegación de interiores diseñado para el posicionamiento de robots que se mueven por espacios interiores. En dicho sistema, el robot está equipado con una cámara convencional que apunta en todo 30 momento hacia el techo de un recinto interior para captar la luz proveniente de puntos de luz de la instalación lumínica convencional de un inmueble. This article describes an interior navigation system designed for the positioning of robots that move through interior spaces. In this system, the robot is equipped with a conventional camera that points at all times towards the ceiling of an interior enclosure to capture the light coming from points of light of the conventional light installation of a building.

Este sistema presenta la ventaja de no requerir de una instalación específica y de no requerir un tipo especial de fuente de luz de una frecuencia determinada. Sin embargo, 35 This system has the advantage of not requiring a specific installation and not requiring a special type of light source of a certain frequency. However, 35

la necesidad de procesamiento de las imágenes captadas por una cámara convencional provista en el robot confiere cierta complejidad añadida a dicho sistema, para discriminar cuáles son los puntos de luz dentro de la imagen. The need for processing the images captured by a conventional camera provided in the robot confers some complexity added to said system, to discriminate which are the points of light within the image.

De igual manera, se hace necesario disponer de información para cada edificio, acerca 5 del lugar en que están situados los distintos puntos de luz en cada una de las estancias y pasillos, para que el robot pueda comparar las luces detectadas con un mapa de puntos de luz. Este inconveniente se resuelve en dicho sistema mediante un recorrido realizado previamente por el robot, en el cual se captan los puntos de luz a lo largo de un recorrido. 10 Likewise, it is necessary to have information for each building, about 5 of the place where the different points of light are located in each of the rooms and corridors, so that the robot can compare the detected lights with a map of points of light. This problem is solved in said system by a path previously made by the robot, in which the points of light are captured along a path. 10

El sistema mencionado anteriormente comprende un algoritmo específico de corrección de errores, para cerrar “ciclos” o recorridos cerrados por pasillos o estancias, evitando así que debido a la imprecisión de los detectores de desplazamiento, se identifiquen como puntos de luz distintos lo que en realidad es un 15 mismo punto de luz al inicio y al fin de dichos ciclos. The aforementioned system comprises a specific error correction algorithm, to close “cycles” or routes closed by corridors or rooms, thus avoiding that due to the inaccuracy of the displacement detectors, different points of light are identified as what actually It is the same point of light at the beginning and end of these cycles.

Los mencionados detectores de desplazamiento para robots suelen basarse en “odometría” o acumulación del número de vueltas en las ruedas y del giro de la dirección del robot. Existen otros detectores de desplazamiento basados en unidades 20 de medida inercial (también conocidos como IMU, por sus siglas en inglés) que comprenden acelerómetros que emplean la tecnología conocida como PDR (del inglés, Pedestrian Dead-Reckoning), para medir el número de pasos dados por un usuario y la orientación en su desplazamiento. The aforementioned displacement detectors for robots are usually based on “odometry” or accumulation of the number of turns on the wheels and the rotation of the direction of the robot. There are other displacement detectors based on inertial measurement units 20 (also known as IMU) that include accelerometers that use the technology known as PDR (Pedestrian Dead-Reckoning), to measure the number of steps given by a user and the orientation in their movement.

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Además, en el sistema anteriormente mencionado, se asume que sólo ha de existir un punto de luz en el campo de visión de la cámara del robot (§ 1, Sección 3, p. 3919), por lo que la detección de puntos de luz, además de requerir un procesamiento de las imágenes captadas por una cámara convencional, puede resultar poco robusta y dar lugar a errores si aparecen varios puntos de luz en el campo de visión de la cámara 30 del robot. In addition, in the aforementioned system, it is assumed that there should only be one point of light in the field of vision of the robot's camera (§ 1, Section 3, p. 3919), so that the detection of points of light In addition to requiring a processing of the images captured by a conventional camera, it can be not very robust and lead to errors if several points of light appear in the field of view of the robot's camera 30.

Adicionalmente, en el sistema mencionado en el artículo de F. Launay, dada una estimación de localización del robot, se utiliza la posición del punto de luz más próximo del conjunto de puntos de luz del edificio, para actualizar la estimación de la posición 35 Additionally, in the system mentioned in F. Launay's article, given an estimate of the location of the robot, the position of the nearest light point of the set of light points in the building is used to update the estimate of position 35

del robot cuando un punto de luz es detectado en el campo de visión de la cámara (Sección 5.1, p.3921). De esta forma, el método del artículo de F. Launay asume que la incertidumbre en la estimación de la localización es unimodal, y por tanto no contempla la coexistencia de múltiples hipótesis, asumiendo también que se conoce a priori la localización exacta del robot al inicio de un recorrido, siendo ambos aspectos 5 bastante limitantes. of the robot when a point of light is detected in the field of view of the camera (Section 5.1, p.3921). In this way, the method of F. Launay's article assumes that the uncertainty in the estimation of the location is unimodal, and therefore does not contemplate the coexistence of multiple hypotheses, assuming also that the exact location of the robot at the beginning is known a priori of a route, both aspects being 5 quite limiting.

Mediante la invención descrita en la presente solicitud, se pretende proveer de un método de localización en espacios interiores basado en medidas inerciales y en la detección de puntos de luz, de los que están formando parte de la instalación lumínica 10 convencional de un inmueble, que pueda ser utilizado por cualquier persona, por ejemplo, portando un teléfono móvil de tipo SmartPhone que incorpore un sensor de luz y un sensor de movimiento inercial. Mediante la implementación de un filtro de partículas y el emparejamiento de los puntos de luz detectados con los puntos de luz que figuran en un mapa de puntos de luz obtenido previamente, se consigue 15 converger hacia una única hipótesis de ubicación de una persona que porte dicho SmartPhone. By means of the invention described in the present application, it is intended to provide a method of location in interior spaces based on inertial measurements and the detection of points of light, of which they are forming part of the conventional light installation 10 of a building, which It can be used by anyone, for example, by carrying a SmartPhone mobile phone that incorporates a light sensor and an inertial motion sensor. By means of the implementation of a particle filter and the pairing of the detected points of light with the points of light that appear in a map of points of previously obtained light, it is possible to converge towards a single hypothesis of location of a person carrying said SmartPhone

El presente método no asume que se conozca a priori la ubicación exacta de un usuario portando dicho dispositivo móvil. El método permite la coexistencia de 20 múltiples hipótesis o partículas que, mediante una metodología de filtro de partículas, van convergiendo hacia una única hipótesis admisible de ubicación del usuario dentro de un recinto. The present method does not assume that the exact location of a user carrying said mobile device is known a priori. The method allows the coexistence of 20 multiple hypotheses or particles that, through a particle filter methodology, converge towards a single permissible hypothesis of user location within an enclosure.

Como ventajas importantes sobre el estado de la técnica, el presente método evita la 25 necesidad del procesamiento de imágenes captadas por una cámara convencional, ya que para la detección de puntos de luz se emplea el sensor luminoso con el que están equipados convencionalmente los teléfonos móviles de tipo SmartPhone. As important advantages over the state of the art, the present method avoids the need for the processing of images captured by a conventional camera, since for the detection of points of light the light sensor with which mobile phones are conventionally equipped are used SmartPhone type.

Asimismo, se trata de un método dinámico, que puede ser implementado en teléfonos 30 móviles SmartPhone sin necesidad de hardware adicional, y para el cotejo de los puntos de luz detectados no se necesita realizar un recorrido previo por un edificio para obtener experimentalmente un mapa, lo cual haría necesario además un algoritmo específico de corrección de errores, sino un archivo descargable in situ o a Likewise, it is a dynamic method, which can be implemented in SmartPhone 30 mobile phones without the need for additional hardware, and for the comparison of the detected light points it is not necessary to make a previous tour of a building to experimentally obtain a map, which would also require a specific error correction algorithm, but a downloadable file in situ or

través de internet con la ubicación exacta de todos los puntos de luz del espacio interior en cuestión. via the internet with the exact location of all the points of light in the interior space in question.

Descripción de la invención Description of the invention

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La presente invención se refiere a un método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz que comprende: The present invention relates to a method of localization in indoor spaces based on detection and pairing of points of light comprising:

 obtener un mapa de puntos de luz de un recinto, dicho mapa de puntos de luz comprendiendo información relativa a la ubicación de todos los puntos de luz 10 del recinto susceptibles de ser detectados por medio de un sensor luminoso;  obtain a map of points of light of an enclosure, said map of points of light comprising information relative to the location of all the points of light 10 of the enclosure that can be detected by means of a light sensor;

 detectar el movimiento de un usuario, en su recorrido por el recinto, mediante un sensor de movimiento provisto en un dispositivo móvil;  detect the movement of a user, in its journey through the enclosure, by means of a motion sensor provided in a mobile device;

 detectar el paso bajo puntos de luz dispuestos en el recinto, mediante un sensor luminoso provisto en un dispositivo móvil; 15  detect the passage under points of light arranged in the enclosure, by means of a luminous sensor provided in a mobile device; fifteen

El método de localización objeto de la presente invención comprende adicionalmente: The location method object of the present invention further comprises:

a) estimar la ubicación inicial del usuario en base a los puntos de luz detectados mediante el sensor luminoso del dispositivo móvil, estableciendo hipótesis de 20 ubicación del usuario con respecto al mapa de puntos de luz, donde la no detección de un punto de luz implica que cualquier hipótesis acerca de la ubicación inicial del usuario con respecto al mapa de puntos de luz es admisible; a) estimate the initial location of the user based on the points of light detected by the luminous sensor of the mobile device, establishing hypothesis of the user's location with respect to the map of points of light, where the non-detection of a point of light implies that any hypothesis about the user's initial location with respect to the map of points of light is admissible;

b) actualizar las hipótesis de ubicación del usuario con respecto al mapa de 25 puntos de luz, según la información relativa al movimiento del usuario, provista por el sensor de movimiento del dispositivo móvil, donde las hipótesis de ubicación del usuario se van desplazando con respecto al mapa de puntos de luz en función de dicha información relativa al movimiento; b) update the hypothesis of the user's location with respect to the map of 25 light points, according to the information related to the movement of the user, provided by the motion sensor of the mobile device, where the hypothesis of the user's location is displaced with respect to to the map of points of light based on said movement related information;

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c) actualizar las hipótesis de ubicación del usuario con respecto al mapa de puntos de luz cada vez que se detecta un punto de luz mediante el sensor luminoso del dispositivo móvil, donde las hipótesis de ubicación se concentran c) update the user location assumptions with respect to the map of points of light each time a point of light is detected by means of the luminous sensor of the mobile device, where the location assumptions are concentrated

en torno a puntos de luz que figuran en el mapa de puntos de luz cada vez que se detecta un punto de luz; around points of light that appear on the map of points of light each time a point of light is detected;

d) asignar una probabilidad a las hipótesis de ubicación cada vez que se detecta 5 un punto de luz mediante el sensor luminoso del dispositivo móvil; d) assign a probability to the location assumptions each time a light point is detected by the light sensor of the mobile device;

e) determinar la ubicación concreta del usuario como aquella designada por la hipótesis de ubicación que tenga asignada la mayor probabilidad. e) determine the user's specific location as the one designated by the location hypothesis that has the highest probability assigned.

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Según el método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz objeto de la presente invención, para determinar la ubicación del usuario con respecto al mapa de puntos de luz, se emplea una técnica de tipo filtro de partículas, PF, donde una hipótesis de ubicación está constituida por al 15 menos una partícula posicionada en el mapa de puntos de luz, y donde a cada partícula se le asigna un estado que define su posición y orientación en el mapa de puntos de luz. According to the method of localization in interior spaces based on detection and pairing of points of light object of the present invention, to determine the location of the user with respect to the map of points of light, a particle filter type technique, PF, is used. where a location hypothesis is made up of at least one particle positioned on the map of points of light, and where each particle is assigned a state that defines its position and orientation on the map of points of light.

Según una forma de realización preferente del presente método de localización en 20 espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz, el mapa de puntos de luz comprende información relativa al tamaño y orientación de todos los puntos de luz del recinto. According to a preferred embodiment of the present method of location in 20 interior spaces based on detection and matching of light points, the map of light points comprises information regarding the size and orientation of all the light points of the enclosure.

Para definir una posición y orientación de cada partícula se emplea la siguiente 25 representación matemática: The following mathematical representation is used to define a position and orientation of each particle:

que incorpora la posición tridimensional de la partícula en el espacio , y la orientación “ ” de la partícula sobre el plano horizontal. which incorporates the three-dimensional position of the particle in space, and the orientation "" of the particle on the horizontal plane.

El usuario queda localizado cuando las partículas que constituyen cada hipótesis de 30 ubicación se concentran dentro de una única y pequeña región del recinto que figura en el mapa de puntos de luz, dichas partículas comprendiendo posiciones y orientaciones similares. The user is located when the particles that constitute each hypothesis of location are concentrated within a single and small region of the enclosure that appears on the map of points of light, said particles comprising similar positions and orientations.

El tamaño de dicha pequeña región del recinto representa la precisión del método de localización. The size of said small region of the enclosure represents the accuracy of the location method.

Según una realización preferente del presente método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz, por cada paso que 5 da el usuario, se realiza una estimación del cambio de posición y orientación que se representa matemáticamente de la siguiente manera: According to a preferred embodiment of the present method of location in indoor spaces based on detection and pairing of light points, for each step that the user takes, an estimation of the change of position and orientation is performed that is represented mathematically in the following way:

[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] ,   [] [] [] [] [],

10  10

donde “j” es un índice ordinal referido al número de pasos dado por el usuario y contabilizado por el sensor de movimiento del dispositivo móvil, y los incrementos “ están referidos a un sistema de referencia temporal del usuario del dispositivo móvil en el paso anterior, donde los instantes de tiempo en que se producen el paso “j-1” y sus sucesivos, se indican mediante esta notación: [ ]. 15 where "j" is an ordinal index referred to the number of steps taken by the user and accounted for by the motion sensor of the mobile device, and the increments "refer to a temporary reference system of the user of the mobile device in the previous step, where the instants of time in which step "j-1" and its successive occur, are indicated by this notation: []. fifteen

El método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz comprende preferentemente emplear un modelo de movimiento previamente establecido, determinado por una matriz de covarianza que representa la incertidumbre en la estimación del cambio de posición y orientación del 20 usuario en cada paso de su recorrido por el recinto. The method of localization in indoor spaces based on detection and pairing of points of light preferably comprises using a previously established movement model, determined by a covariance matrix that represents the uncertainty in the estimation of the change of position and orientation of the user in each Passage of your tour of the enclosure.

Dicha matriz de covarianza toma unos valores que dependen del sensor de movimiento y del modo de caminar del usuario. This covariance matrix takes values that depend on the motion sensor and the user's walking mode.

25  25

Según una realización preferente del presente método de localización, se atribuye un determinado estado a cada partícula que forma parte de una hipótesis de ubicación, según la siguiente fórmula matemática: According to a preferred embodiment of the present location method, a particular state is attributed to each particle that is part of a location hypothesis, according to the following mathematical formula:

[ ] [ ] [ ] [ ]      [] [] [] []

30  30

donde “ simboliza el estado de una partícula, “i”, dicho estado viniendo dado por su posición y orientación estimadas por el sensor de movimiento en el paso anterior, y where "it symbolizes the state of a particle," i ", said state being given by its position and orientation estimated by the motion sensor in the previous step, and

por una función no lineal “f” del cambio estimado de orientación y posición en el último paso dado por el usuario, y del número dado de pasos, donde la función f se representa matemáticamente de la siguiente manera: by a nonlinear function "f" of the estimated change of orientation and position in the last step taken by the user, and of the given number of steps, where the function f is represented mathematically as follows:

( [ ] [ ]) [ ( [ ]) ( [ ]) ( [ ]) ( [ ]) ] ( [ [ ] [ ] [ ] [ ]] √ [ ] ) 5   ([] []) [([]) ([]) ([]) ([])] ([[] [] [] []] √ []) 5

donde where

- “ [ ]” es la orientación de cada partícula, “i”, respecto a una referencia local, y correspondiente al paso (j); 10 - "[]" is the orientation of each particle, "i", with respect to a local reference, and corresponding to step (j); 10

- “ ” es un vector aleatorio de dimensión 4x1, que tiene una distribución gaussiana de media cero, y que sirve para dispersar las partículas de acuerdo al modelo de movimiento empleado en el método de localización, y; - "" is a random vector of dimension 4x1, which has a Gaussian distribution of zero mean, and which serves to disperse the particles according to the movement model used in the location method, and;

- “P[j]” es la matriz de covarianza que determina el modelo de movimiento. 15 - “P [j]” is the covariance matrix that determines the movement model. fifteen

La asignación de una probabilidad a cada hipótesis de ubicación del usuario se realiza asignando un peso a cada partícula que constituye dicha hipótesis de ubicación, en función de la distancia de separación existente entre cada una de las partículas que constituyen cada hipótesis de ubicación y los puntos de luz que figuran en el mapa de 20 puntos de luz. The assignment of a probability to each user location hypothesis is carried out by assigning a weight to each particle that constitutes said location hypothesis, depending on the separation distance between each of the particles that constitute each location hypothesis and the points of light listed on the map of 20 points of light.

En el caso preferente de que el mapa de puntos de luz comprenda también información relativa al tamaño y orientación de los puntos de luz del recinto, la asignación de una probabilidad a cada hipótesis de ubicación del usuario, se realiza 25 asignando un peso a cada partícula que constituye dicha hipótesis de ubicación, teniendo en cuenta también el tamaño y orientación de los puntos de luz que figuran en el mapa de puntos de luz. In the preferred case that the map of points of light also includes information regarding the size and orientation of the points of light of the enclosure, the assignment of a probability to each hypothesis of location of the user, is performed by assigning a weight to each particle which constitutes said location hypothesis, also taking into account the size and orientation of the points of light that appear on the map of points of light.

La siguiente fórmula matemática es utilizada preferentemente para la atribución de un 30 peso a cada partícula constituyente de cada hipótesis (3) de ubicación: The following mathematical formula is preferably used for the attribution of a weight to each constituent particle of each hypothesis (3) of location:

[ ] [ ] [ ] | ̂ [ ]      [] [] [] | ̂ []

donde “ [ ] es el peso asignado a la partícula, “i”, para la detección en un instante “k” de un punto de luz; donde “k” se refiere a un instante en el que se produce una medición de luminosidad por parte del sensor luminoso, dicho instante “k” referido a un 5 sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso, “ [ ]”, y donde el peso “ [ ]” se atribuye en función de los siguientes parámetros: where "[] is the weight assigned to the particle," i ", for the instant detection" k "of a point of light; where "k" refers to an instant in which a luminosity measurement is produced by the light sensor, said instant "k" referred to a particular temporal reference system of the light sensor, "[]", and where the Weight “[]” is attributed based on the following parameters:

- el peso “ [ ]”, asignado a la partícula, “i”, en el instante anterior, “k-1”; - the weight "[]", assigned to the particle, "i", in the previous instant, "k-1";

- un estado estimado, “ ̂ [ ]”, de la partícula, “i”, en el instante “k” referido al 10 sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso, “ [ ]”; - an estimated state, "̂ []", of the particle, "i", at the instant "k" referred to the particular temporal reference system of the light sensor, "[]";

- la probabilidad, “p”, de que, dado un instante “k” en el sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso, “ [ ]”, y un estado estimado “ ̂ [ ]” para la partícula, “i”, se produzca una detección de un punto de luz por parte del sensor luminoso, “ [ ]”, donde la variable z[k] toma dos únicos 15 valores, 0 ó 1, en función de que, respectivamente, en el instante “k” se produzca o no la detección de un punto de luz por parte del sensor luminoso; - the probability, "p", that, given an instant "k" in the particular temporal reference system of the light sensor, "[]", and an estimated state "̂ []" for the particle, "i", there is a detection of a point of light by the light sensor, "[]", where the variable z [k] takes only two values, 0 or 1, depending on, respectively, at the moment "k" whether or not a light point is detected by the light sensor;

- un coeficiente “ ”, cuya función es normalizar los pesos atribuidos a cada partícula para que la suma de todos ellos sea igual a 1. - a coefficient “”, whose function is to normalize the weights attributed to each particle so that the sum of all of them is equal to 1.

20  twenty

El estado estimado, “ ̂ [ ]”, de la partícula, “i”, en el instante “k” referido al sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso, “ [ ]” se calcula preferentemente interpolando entre dos instantes “j-1” y “j” de un sistema de referencia temporal local del sensor de movimiento, [ ], siendo dichos instantes “j-1” y “j” respectivamente anterior y posterior al instante “k” en el que se ha efectuado una medición de 25 luminosidad por parte del sensor luminoso. The estimated state, "̂ []", of the particle, "i", at the instant "k" referred to the particular temporal reference system of the light sensor, "[]" is preferably calculated by interpolating between two instants "j-1 "And" j "of a local temporal reference system of the motion sensor, [], said instants being" j-1 "and" j "respectively before and after the instant" k "in which a measurement of 25 brightness by the light sensor.

Para efectuar la interpolación mencionada en el párrafo anterior, se emplea preferentemente la siguiente fórmula matemática: To perform the interpolation mentioned in the previous paragraph, the following mathematical formula is preferably used:

30 ̂ [ ] [ ] [ ] [ ]  30 ̂ [] [] [] []

siendo [ ] [ ] [ ] [ ] , un coeficiente de interpolación. being [] [] [] [], an interpolation coefficient.

La probabilidad, “p”, de que, dado un instante “k” en el sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso, “ [ ]”, y un estado estimado “ ̂ [ ]” para la partícula, 5 “i”, se produzca una detección de un punto de luz por parte del sensor luminoso, “ [ ]”, se calcula preferentemente mediante la siguiente expresión matemática: The probability, "p", that, given an instant "k" in the particular temporal reference system of the light sensor, "[]", and an estimated state "̂ []" for the particle, 5 "i", a detection of a light point by the light sensor, "[]", is preferably calculated by the following mathematical expression:

( [ ] | ̂ [ ]) ∑ √| | { ̂ [ ] ̂ [ ] }   ([] | ̂ []) ∑ √ | | {̂ [] ̂ []}

donde: 10 where: 10

- “ ̂ [ ]”, es una posición estimada de la partícula, “i”, en el instante “k” referido al sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso, “ [ ]”, y; - "̂ []", is an estimated position of the particle, "i", at the instant "k" referred to the particular temporal reference system of the light sensor, "[]", and;

- L representa el número total de puntos de luz en el mapa de puntos de luz; - L represents the total number of points of light on the map of points of light;

15  fifteen

siendo por tanto esta probabilidad la suma de múltiples gaussianas ubicadas con centro en cada punto de luz y con una forma definida por el tamaño y orientación de cada punto de luz, representado por “ . this probability being therefore the sum of multiple Gaussians located with center in each point of light and with a shape defined by the size and orientation of each point of light, represented by “.

La variable “ [ ]” se evalúa típicamente mediante las siguientes operaciones: 20 The variable "[]" is typically evaluated by the following operations: 20

- filtrado de paso bajo; - low pass filtering;

- cálculo de la derivada de la luminosidad; - calculation of the derivative of the luminosity;

- detección de pico basada en encontrar un paso por cero rodeado, antes y después, por unos valores mínimos de la derivada de luminosidad. 25 - peak detection based on finding a zero crossing surrounded, before and after, by minimum values of the luminosity derivative. 25

Finalmente, la ubicación más probable de un usuario tras el paso “j” y la medida “k” se calcula mediante la siguiente expresión matemática: Finally, the most likely location of a user after step "j" and the measure "k" is calculated using the following mathematical expression:

∑ [ ] [ ]          ∑ [] []

donde where

- N es el número total de partículas, “i”, que constituyen las hipótesis de ubicación; 5 - N is the total number of particles, "i", which constitute the location assumptions; 5

- [ ] { [ ] [ ] [ ] [ ]}, es el estado de cada partícula tras el paso “j” dado por el usuario, y; - [] {[] [] [] []}, is the state of each particle after the step “j” given by the user, and;

- [ ] son los pesos de cada partícula tras la medida “k” tomada por el sensor luminoso. - [] are the weights of each particle after the “k” measurement taken by the light sensor.

10  10

Según una posible forma de realización del método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz, el mapa de puntos de luz se obtiene mediante descarga desde un servidor on-line en un dispositivo móvil. According to a possible embodiment of the method of location in indoor spaces based on detection and pairing of light points, the map of light points is obtained by downloading from an online server on a mobile device.

Según otra posible forma de realización del presente método de localización en 15 espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz, el mapa de puntos de luz se obtiene, mediante descarga vía bluetooth u otro método de comunicación de ámbito local en el dispositivo móvil, en cada recinto. According to another possible embodiment of the present method of location in 15 interior spaces based on detection and pairing of light points, the map of light points is obtained, by downloading via bluetooth or other method of local communication on the mobile device , in each enclosure.

Breve descripción de las figuras 20 Brief description of figures 20

La presente invención se entenderá mejor a la vista de las siguientes figuras, que se muestran con carácter explicativo y no limitativo. The present invention will be better understood in view of the following figures, which are shown in an explanatory and non-limiting manner.

Figura 1: Muestra una representación de un usuario portando un dispositivo móvil con 25 sensor luminoso para detectar puntos de luz al realizar un recorrido por un recinto. Figure 1: Shows a representation of a user carrying a mobile device with a light sensor to detect points of light when traveling through an enclosure.

Figuras 2a – 2f: Muestran a modo de esquema, un ejemplo del funcionamiento del método de localización en espacios interiores objeto de la presente invención, en sucesivos instantes de tiempo a lo largo del recorrido de un usuario por un recinto. 30 Figures 2a - 2f: They show by way of scheme, an example of the operation of the method of localization in interior spaces object of the present invention, in successive instants of time along the route of a user through an enclosure. 30

Figura 3: Muestra un diagrama de bloques con los elementos constituyentes del método de localización en espacios interiores objeto de la presente invención, según una posible forma de realización de la presente invención. Figure 3: Shows a block diagram with the constituent elements of the method of localization in interior spaces object of the present invention, according to a possible embodiment of the present invention.

A continuación se presenta un listado de las referencias numéricas empleadas en las figuras. Below is a list of the numerical references used in the figures.

1. Punto de luz. 5 1. Point of light. 5

2. Partícula. 2. Particle.

3. Hipótesis. 3. Hypothesis.

4. Recinto. 4. Enclosure.

5. Recorrido. 5. Travel.

6. Dispositivo móvil. 10 6. Mobile device. 10

7. Usuario. 7. User.

100. Primer bloque. 100. First block.

101. Sensor de movimiento. 101. Motion sensor.

102. Módulo de detección de pasos. 102. Step detection module.

103. Modelo de movimiento. 15 103. Movement model. fifteen

200. Segundo bloque. 200. Second block.

201. Sensor luminoso. 201. Luminous sensor.

202. Detector de foco luminoso. 202. Light bulb detector.

203. Modelo de medida. 203. Measurement model.

204. Mapa de puntos de luz. 20 204. Map of points of light. twenty

300. Tercer bloque. 300. Third block.

301. Primera etapa. 301. First stage.

302. Segunda etapa. 302. Second stage.

303. Bloque de localización. 303. Location block.

304. Etapa adicional. 25 304. Additional stage. 25

400. Otros sensores o restricciones de movimiento. 400. Other sensors or movement restrictions.

1000. Primera información. 1000. First information.

2000. Segunda información. 2000. Second information.

3000. Ubicación del usuario. 3000. User location.

4000. Fuentes de información adicionales. 30 4000. Additional sources of information. 30

Descripción detallada de una forma de realización de la invención Detailed description of an embodiment of the invention

La presente invención se refiere, tal y como ha sido ya descrita, a un método de localización en espacios interiores basado en la detección de los puntos de luz (1) 35 The present invention relates, as already described, to a method of localization in indoor spaces based on the detection of light points (1).

provistos convencionalmente en la instalación lumínica de un recinto (4) interior o inmueble, y en el emparejamiento o cotejo de dichos puntos de luz (1) detectados con los puntos de luz (1) que figuran en un mapa de puntos de luz (204) de dicho recinto (4), obtenido previamente. conventionally provided in the light installation of an interior or real estate (4), and in the pairing or collation of said points of light (1) detected with the points of light (1) contained in a map of points of light (204) ) of said enclosure (4), previously obtained.

5  5

El método objeto de la presente invención se implementa típicamente en dispositivos móviles (6), generalmente en teléfonos móviles de tipo SmartPhone, que están provistos de un sensor luminoso (201) y de un sensor de movimiento (101), consistente típicamente en una unidad de medida inercial, también conocida como IMU (por sus siglas en inglés), comprendiendo ésta a su vez típicamente tres 10 acelerómetros y tres giróscopos, dispuestos en tres direcciones ortogonales. The method object of the present invention is typically implemented in mobile devices (6), generally in SmartPhone mobile phones, which are provided with a light sensor (201) and a motion sensor (101), typically consisting of a unit inertial measurement, also known as IMU, which typically comprises three accelerometers and three gyroscopes, arranged in three orthogonal directions.

No obstante, el presente método de localización en espacios interiores es susceptible de ser implementado en cualquier dispositivo móvil (6), como por ejemplo pueden ser tabletas o cámaras fotográficas, que dispongan de sensor luminoso (201) y de sensor 15 de movimiento (101). However, the present method of location in indoor spaces is capable of being implemented in any mobile device (6), such as tablets or cameras, which have a light sensor (201) and a motion sensor 15 (101). ).

Generalmente, cualquier dispositivo móvil (6) en el que se prevea la instalación de un sistema GPS, viene equipado con sensor de movimiento (101), necesario para mejorar, mediante algoritmos de fusión sensorial, el funcionamiento del sistema GPS. 20 Generally, any mobile device (6) in which the installation of a GPS system is provided, is equipped with a motion sensor (101), necessary to improve, through sensory fusion algorithms, the operation of the GPS system. twenty

El sensor luminoso (201) del dispositivo móvil (6), detecta la luz proveniente de las lámparas o puntos de luz (1) provistos en la instalación lumínica de un recinto (4) cuando un usuario (7) se desplaza por el interior de dicho recinto (4) con el dispositivo móvil (6) en la mano o simplemente, con el dispositivo móvil (6) dispuesto de tal forma 25 que el sensor luminoso (201) de éste pueda recibir la luz proveniente de dichos puntos de luz (1). The light sensor (201) of the mobile device (6), detects the light coming from the lamps or points of light (1) provided in the light installation of an enclosure (4) when a user (7) moves through the interior of said enclosure (4) with the mobile device (6) in the hand or simply, with the mobile device (6) arranged in such a way that the luminous sensor (201) of the latter can receive the light coming from said points of light ( one).

Para el correcto funcionamiento del método objeto de la presente invención, el dispositivo móvil (6) debe estar dispuesto de tal forma que su sensor luminoso (201) 30 esté apuntando hacia el techo, o en general, apuntando hacia la pared, techo, o suelo en donde estén provistos los puntos de luz (1) que iluminan los distintos ambientes del recinto (4). For the correct operation of the method object of the present invention, the mobile device (6) must be arranged such that its light sensor (201) 30 is pointing towards the ceiling, or in general, pointing towards the wall, ceiling, or floor where the points of light (1) that illuminate the different environments of the enclosure (4) are provided.

Generalmente, dichos puntos de luz (1) están dispuestos en el techo, y el sensor luminoso (201) del dispositivo móvil (6) está dispuesto típicamente en aquella cara del 35 Generally, said points of light (1) are arranged on the ceiling, and the light sensor (201) of the mobile device (6) is typically arranged on that face of the

dispositivo móvil (6) que está provista de pantalla. De manera que cuando un usuario (7) se desplaza mirando la pantalla de su dispositivo móvil (6), dicho dispositivo móvil (6) suele disponerse boca arriba, por lo que el sensor luminoso (201) apunta hacia el techo, en donde están dispuestos los puntos de luz (1) a detectar. mobile device (6) that is provided with a screen. So when a user (7) moves looking at the screen of his mobile device (6), said mobile device (6) is usually placed face up, whereby the light sensor (201) points towards the ceiling, where they are arranged the points of light (1) to be detected.

5  5

El presente método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) hace uso del mencionado sensor luminoso (201) del dispositivo móvil (6) y del sensor de movimiento (101) del dispositivo móvil (6). The present method of indoor location based on detection and pairing of light points (1) makes use of said light sensor (201) of the mobile device (6) and of the motion sensor (101) of the mobile device (6).

La técnica para detección del desplazamiento mediante el sensor de movimiento (101) 10 es típicamente la conocida convencionalmente como PDR (Pedestrian Dead-Reckoning). The technique for detecting displacement using the motion sensor (101) 10 is typically known conventionally as PDR (Pedestrian Dead-Reckoning).

El presente método de localización en espacios interiores prevé cotejar o comparar cada vez que se detecte un punto de luz (1) mediante el sensor luminoso (201) del 15 dispositivo móvil (6), y mediante una metodología de tipo filtro de partículas (también conocido como PF, por sus siglas en inglés), las distancias de cada partícula (2) a cada punto de luz (1), de entre los puntos de luz (1) que figuran en un mapa de puntos de luz (204) del recinto (4) en el que figuran indicadas la ubicación, orientación y dimensiones exactas de dichos puntos de luz (1). El mapa de puntos de luz (204) se 20 obtiene típicamente mediante descarga de un archivo a través de internet, mediante una conexión inalámbrica (p.ej. WiFi o telefonía) o cableada, o a través de Bluetooth u otro método de comunicación de ámbito local al llegar al recinto (4). The present method of location in indoor spaces provides for comparing or comparing each time a light spot (1) is detected by the light sensor (201) of the mobile device (6), and by a particle filter type methodology (also known as PF, by its acronym in English, the distances of each particle (2) to each point of light (1), between the points of light (1) that appear on a map of points of light (204) of the enclosure (4) in which the exact location, orientation and dimensions of said points of light (1) are indicated. The map of points of light (204) is typically obtained by downloading a file through the internet, by means of a wireless connection (eg WiFi or telephony) or wired, or via Bluetooth or other method of field communication local upon arrival at the site (4).

Aunque existe numerosa bibliografía referida a metodologías del tipo “filtro de 25 partículas”, PF, baste aclarar que con el término “partícula” (2), en la presente descripción, se hace referencia a una posible ubicación y orientación concreta del usuario (7) en el recinto (4). Un conjunto de partículas (2) situadas muy próximas entre sí, constituyen lo que se denomina “hipótesis” (3) de ubicación del usuario (7) dentro del recinto (4). 30 Although there is numerous bibliography referring to methodologies of the “25-particle filter” type, PF, it is enough to clarify that with the term “particle” (2), in the present description, reference is made to a possible location and specific orientation of the user (7 ) in the enclosure (4). A set of particles (2) located very close to each other, constitute what is called "hypothesis" (3) of user location (7) within the enclosure (4). 30

Se utiliza un filtro de partículas (PF), que implica el uso de un conjunto de numerosas partículas (2), para entre todas ellas representar las hipótesis (3) o áreas de posible ubicación de un usuario (7) dentro del recinto (4). Una hipótesis (3), como se acaba de mencionar, está constituida por un grupo de partículas (2) que por su similitud en 35 A particle filter (PF) is used, which implies the use of a set of numerous particles (2), to represent among them all the hypotheses (3) or areas of possible location of a user (7) within the enclosure (4 ). A hypothesis (3), as just mentioned, is constituted by a group of particles (2) that by their similarity in 35

posición y orientación se considera que forman una única entidad y por tanto soportan una única hipótesis (3) de ubicación concreta. En terminología inglesa una hipótesis (3) está formada por un “cluster”, o grupo de partículas (2) similares. Position and orientation are considered to form a single entity and therefore support a single hypothesis (3) of specific location. In English terminology a hypothesis (3) is formed by a “cluster”, or group of similar particles (2).

Un usuario (7) portando el dispositivo móvil (6) que detecta los puntos de luz (1) 5 mientras realiza un determinado recorrido (5), puede beneficiarse de la presente invención para tener una continua actualización de las hipótesis (3) que definen su localización o ubicación. Una metodología del tipo filtro de partículas (PF) se encarga de ir depurando, descartando y regenerando las partículas (2) que definen las posibles hipótesis (3) de ubicación hasta que éstas se van concentrando espacialmente dentro 10 del recinto (4), minimizando las posibles regiones donde el usuario (7) se puede ubicar, o dicho de otro modo, limitando el número y tamaño de las posibles hipótesis (3) admisibles, llegando eventualmente a converger hacia una única hipótesis (3) admisible, que se corresponde a una concentración de las partículas (2) sobre una única y pequeña región del recinto (4), cuyo tamaño representa la precisión del 15 método de localización. A user (7) carrying the mobile device (6) that detects the light points (1) 5 while making a certain route (5), can benefit from the present invention to have a continuous update of the hypotheses (3) that define Your location or location. A particle filter type (PF) methodology is responsible for purifying, discarding and regenerating the particles (2) that define the possible location hypotheses (3) until they are concentrated spatially within the enclosure (4), minimizing the possible regions where the user (7) can be located, or in other words, limiting the number and size of the possible admissible hypotheses (3), eventually converging towards a single admissible hypothesis (3), which corresponds to a concentration of the particles (2) on a single and small region of the enclosure (4), the size of which represents the precision of the location method.

El presente método de localización en espacios interiores presenta la ventaja añadida de que no resulta excesivamente relevante que alguna de las lámparas o puntos de luz (1) de un recinto (4) se encuentre apagado y sin emitir luz, de manera que no 20 pueda ser detectado por el sensor luminoso (201) del dispositivo móvil (6), a pesar de que según la combinación de información aportada por el sensor de movimiento (101) y por el mapa de puntos de luz (204), se infiriese que se debería estar bajo un punto de luz (1) que figure en el mapa de puntos de luz (204). The present method of location in interior spaces has the added advantage that it is not excessively relevant that any of the lamps or points of light (1) of an enclosure (4) is turned off and without emitting light, so that it cannot 20 be detected by the light sensor (201) of the mobile device (6), although according to the combination of information provided by the motion sensor (101) and by the map of points of light (204), it is inferred that it should be under a point of light (1) that appears on the map of points of light (204).

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Gracias al mapa de puntos de luz (204), al sensor de movimiento (101), y a la metodología de filtro de partículas, PF, de la que hace uso el presente método de localización en espacios interiores, cuando se detectan puntos de luz (1) a lo largo de un recorrido (5) por un recinto (4), se determina en todo momento la ubicación más probable del usuario (7) que lleva el dispositivo móvil (6) con el cual se ha detectado el 30 punto de luz (1), en base a un cálculo de probabilidades, que va descartando posibles hipótesis (3) de ubicación del usuario (7) según se avanza en el recorrido (5) por el recinto (4) y según el sensor luminoso (201) va detectando puntos de luz (1). Thanks to the map of points of light (204), the motion sensor (101), and the particle filter methodology, PF, which is used by this method of location in indoor spaces, when points of light are detected ( 1) along a route (5) through an enclosure (4), the most probable location of the user (7) carrying the mobile device (6) with which the 30 point of detection has been detected is determined at all times light (1), based on a calculation of probabilities, which discards possible hypotheses (3) of user location (7) as the path (5) travels through the enclosure (4) and according to the light sensor (201 ) is detecting points of light (1).

En un principio, las partículas (2) se encuentran dispersas por todo el recinto (4) que figura en el mapa de puntos de luz (204), de manera que todas las hipótesis (3) de ubicación del usuario se consideran admisibles, dado que no se ha producido aún ninguna detección de puntos de luz (1). Initially, the particles (2) are scattered throughout the enclosure (4) contained in the map of points of light (204), so that all hypotheses (3) of the user's location are considered admissible, given that no light spot detection has yet occurred (1).

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En el momento en el que se produce la detección del primer punto de luz (1), las partículas (2) se agrupan en torno a todos y cada uno de los puntos de luz (1) que figuran en el mapa de puntos de luz (204), de manera que se considera que cada agrupación de partículas (2), que comprende partículas (2) orientadas en todas las direcciones posibles del plano horizontal, constituye una hipótesis (3) de ubicación del 10 usuario (7) dentro del recinto (4). At the moment when the detection of the first point of light (1) occurs, the particles (2) are grouped around each and every one of the points of light (1) that appear on the map of points of light (204), so that each grouping of particles (2), comprising particles (2) oriented in all possible directions of the horizontal plane, is considered to be a hypothesis (3) of location of the user (7) within the enclosure (4).

Tras esta primera detección de un punto de luz (1), todas las partículas (2) tienen asignado un mismo peso o probabilidad, de manera que se considera que todas las hipótesis (3) de ubicación del usuario (7) son igualmente admisibles. 15 After this first detection of a point of light (1), all particles (2) are assigned the same weight or probability, so that all assumptions (3) of user location (7) are considered equally admissible. fifteen

A partir de ese momento, las partículas (2) se van desplazando por el mapa de puntos de luz (204), en todas direcciones y en tanta distancia y tanto ángulo de giro como indique el sensor de movimiento (101) del dispositivo móvil (6). From that moment, the particles (2) move along the map of points of light (204), in all directions and in as much distance and as much angle of rotation as indicated by the motion sensor (101) of the mobile device ( 6).

20  twenty

Cuando se produce una segunda detección de un punto de luz (1), se calcula la distancia de cada partícula (2) a todos y cada uno de los puntos de luz (1) que figuran en el mapa de puntos de luz (204), y se considera que la ubicación más probable de cada partícula (2) es aquella determinada por la menor distancia posible a uno de los puntos de luz (1) del mapa de puntos de luz (204). 25 When a second detection of a point of light (1) occurs, the distance of each particle (2) to each and every one of the points of light (1) contained in the map of points of light (204) is calculated. , and it is considered that the most probable location of each particle (2) is that determined by the shortest possible distance to one of the points of light (1) of the map of points of light (204). 25

En este momento se actualiza el peso de cada partícula (2), otorgando más peso a las partículas (2) que más cerca se encuentren de uno de los puntos de luz (1) que figuran en el mapa de puntos de luz (204), asegurando que la suma de pesos de todas las partículas (2) es igual a 1. 30 At this time the weight of each particle (2) is updated, giving more weight to the particles (2) that are closest to one of the points of light (1) that appear on the map of points of light (204) , ensuring that the sum of weights of all particles (2) is equal to 1. 30

El método objeto de la presente invención, va convergiendo hacia una agrupación aislada de partículas (2), esto es, hacia una hipótesis (3) de ubicación única, según se avanza en el recorrido (5) por el recinto (4) y según se van detectando más puntos de luz (1), o dicho de otra manera, según se va teniendo más información acerca de la 35 The method object of the present invention converges towards an isolated grouping of particles (2), that is, towards a hypothesis (3) of unique location, as the path (5) is advanced along the enclosure (4) and according to more light points (1) are detected, or put another way, as more information about the 35

ubicación del usuario (7) portando el dispositivo móvil (6), que posibilite descartar falsas hipótesis (3) de la ubicación del dispositivo móvil (6) respecto al recinto (4). location of the user (7) carrying the mobile device (6), which makes it possible to rule out false hypotheses (3) of the location of the mobile device (6) with respect to the enclosure (4).

Evidentemente, cuantos menos puntos de luz (1) se encuentren apagados, y por tanto, más puntos de luz (1) puedan ser detectados por el sensor luminoso (201) del 5 dispositivo móvil (6), más información se aporta al método, pudiendo mejorar el cotejo de los puntos de luz (1) detectados con el mapa de puntos de luz (204) y descartar más rápidamente hipótesis (3) falsas acerca de la ubicación, y por lo tanto, convergiendo más rápidamente el método hacia una hipótesis (3) única. Obviously, the fewer points of light (1) are turned off, and therefore, more points of light (1) can be detected by the light sensor (201) of the mobile device (6), the more information is provided to the method, being able to improve the comparison of the points of light (1) detected with the map of points of light (204) and more quickly discard false hypotheses (3) about the location, and therefore, more rapidly converging the method towards a hypothesis (3) unique.

10  10

El método de la presente invención implica la fusión de al menos dos tipos de información: The method of the present invention involves the merging of at least two types of information:

1) la detección de la presencia de puntos de luz (1) o lámparas encendidas en el techo de un recinto (4), y; 15 1) the detection of the presence of points of light (1) or lamps lit on the ceiling of an enclosure (4), and; fifteen

2) la obtención de información acerca del avance y rotación de un usuario (7) portando un dispositivo móvil (6) mientras éste camina (información podométrica, Dead-Reckoning o simplemente PDR). 2) obtaining information about the advance and rotation of a user (7) carrying a mobile device (6) while he is walking (pedometric information, Dead-Reckoning or simply PDR).

El método recibe también la denominación de “emparejamiento de luces”, LM (por las 20 siglas en inglés de Light Matching), debido a que relaciona las luces o puntos de luz (1) detectados por el sensor luminoso (201) del dispositivo móvil (6) con los puntos de luz (1) indicados en el mapa de puntos de luz (204), de manera que, a medida que el usuario (7) se desplaza por el recinto (4), se van descartando las hipótesis (3) que hacen que no concuerden o no se emparejen los puntos de luz (1) detectados con los 25 puntos de luz (1) que figuran en el mapa de puntos de luz (204); de esta manera, sólo persisten como hipótesis (3) válidas o admisibles aquellas que hacen compatibles los puntos de luz (1) detectados y su disposición relativa, con los puntos de luz (1) que figuran indicados en el mapa de puntos de luz (204). The method is also called "light pairing", LM (for the 20 acronym in Light Matching), because it relates the lights or points of light (1) detected by the light sensor (201) of the mobile device (6) with the points of light (1) indicated on the map of points of light (204), so that, as the user (7) moves through the enclosure (4), the hypotheses ( 3) that do not match or match the detected light points (1) with the 25 points of light (1) that appear on the map of points of light (204); in this way, only those hypotheses that make the detected light points (1) and their relative arrangement compatible with the light points (1) indicated on the map of light points (1) persist as valid or admissible hypotheses. 204).

30  30

El método busca como objetivo final que sólo persista un conjunto de partículas (2) agrupadas en torno a un mismo punto de luz (1), esto es, que sólo persista una única hipótesis (3) de ubicación admisible que hace compatibles los puntos de luz (1) detectados y los movimientos estimados, con los puntos de luz (1) indicados en el The method seeks as a final objective that only a set of particles (2) grouped around the same point of light (1) persists, that is, that only a single hypothesis (3) of admissible location persists that makes compatible the points of light (1) detected and estimated movements, with the points of light (1) indicated in the

mapa de puntos de luz (204), momento en el cual el usuario (7) queda localizado y puede saber su ubicación exacta dentro del recinto (4). map of points of light (204), at which time the user (7) is located and can know its exact location within the enclosure (4).

A partir del instante en el que el usuario (7) está localizado y sólo existe una hipótesis (3) de ubicación admisible, el método continúa operando de la misma forma, tratando 5 de recoger información suficiente del sensor de movimiento (101) y del sensor luminoso (201), para tratar de que la hipótesis (3) se mantenga única y el usuario (7) siga estando localizado continuamente. From the moment in which the user (7) is located and there is only one hypothesis (3) of admissible location, the method continues to operate in the same way, trying to collect enough information from the motion sensor (101) and the light sensor (201), to try to make the hypothesis (3) remain unique and the user (7) continues to be located continuously.

Cuando el usuario (7) está localizado, el método funciona como un sistema de 10 localización de un navegador que recibe su señal a partir de los puntos de luz (1) detectados por el sensor luminoso (201) del dispositivo móvil (6) e informa al usuario (7) en tiempo real de su ubicación precisa a lo largo de su recorrido (5) por el recinto (4). When the user (7) is located, the method works as a system for locating a browser that receives its signal from the light points (1) detected by the light sensor (201) of the mobile device (6) and informs the user (7) in real time of its precise location along its route (5) through the enclosure (4).

15  fifteen

El principio de operación de este método queda resumido a continuación. Si se asume que se tiene un mapa de puntos de luz (204) en donde figura exactamente la disposición de las lámparas o puntos de luz (1) en el techo de un recinto (4) o edificio (posición, tamaño y orientación) y se asume igualmente que se dispone de un método para detectar si hay un punto de luz (1) encendido sobre un usuario (7) mientras que 20 éste realiza un recorrido (5) por el recinto (4), entonces se puede deducir que, en el momento en que se detecta la presencia de una luz, el usuario (7) se encuentra bajo alguno de los puntos de luz (1) que figuran en el mapa de puntos de luz (204) del recinto (4). The operating principle of this method is summarized below. If it is assumed that there is a map of points of light (204) where exactly the arrangement of the lamps or points of light (1) appears on the ceiling of an enclosure (4) or building (position, size and orientation) and it is also assumed that there is a method to detect if there is a light point (1) on a user (7) while a user makes a tour (5) through the enclosure (4), then it can be deduced that, at the moment when the presence of a light is detected, the user (7) is under one of the light points (1) that appear on the map of light points (204) of the enclosure (4).

25  25

Para el caso general de un usuario (7) con posición y orientación inicial desconocidas, una detección de un punto de luz (1) implica la creación de tantas hipótesis (3) como número de puntos de luz (1) existan en el edificio o recinto (4). Estas múltiples hipótesis (3), representando posibles ubicaciones del usuario (7) dentro del recinto (4), se pueden propagar (desplazar y rotar), a medida que el usuario (7) avanza en su 30 recorrido (5) por el recinto (4), de acuerdo a un modelo de movimiento (103) y a las medidas experimentales del sensor de movimiento (101), de manera que las hipótesis (3) se van actualizando con la información recibida por dicho sensor de movimiento (101). For the general case of a user (7) with unknown position and initial orientation, a detection of a point of light (1) implies the creation of as many hypotheses (3) as the number of points of light (1) exist in the building or enclosure (4). These multiple hypotheses (3), representing possible locations of the user (7) within the enclosure (4), can be propagated (moved and rotated), as the user (7) travels along its path (5) through the enclosure (4), according to a motion model (103) and experimental measurements of the motion sensor (101), so that the hypotheses (3) are updated with the information received by said motion sensor (101).

35  35

Asimismo, las partículas (2), que representan las hipótesis (3) de ubicación, se pueden “pesar” (actualizar su probabilidad) de acuerdo a cada una de las detecciones de puntos de luz (1) que se produzcan por el sensor luminoso (201). Tras sucesivas detecciones de puntos de luz (1), sólo las partículas (2) que coincidan bajo un punto de luz (1) persisten y el resto de partículas (2) desaparecen, o al menos, se minimiza 5 su probabilidad. Tras un periodo de detecciones repetitivas de puntos de luz (1), de repesado de las probabilidades de cada partícula (2), y de propagación de las partículas (2) por estima inercial personal (PDR - Pedestrian Dead-Reckoning), es posible finalmente reducir la dispersión espacial y de orientación de las partículas (2), esto es, reducir paulatinamente el número de hipótesis (3) de ubicación del usuario (7) 10 e incluso llegar a converger a una única hipótesis (3) admisible, la cual tiene las partículas (2) concentradas localmente y con una orientación predominante, que determine con fiabilidad la ubicación del usuario (7) dentro del recinto (4). Likewise, the particles (2), which represent the hypothesis (3) of location, can be “weighed” (update their probability) according to each of the light spot detections (1) that are produced by the light sensor (201). After successive detection of points of light (1), only particles (2) that coincide under a point of light (1) persist and the rest of particles (2) disappear, or at least, their probability is minimized. After a period of repetitive detections of points of light (1), of repeating the probabilities of each particle (2), and of propagation of the particles (2) by personal inertial estimation (PDR - Pedestrian Dead-Reckoning), it is possible finally reduce the spatial dispersion and orientation of the particles (2), that is, gradually reduce the number of hypotheses (3) of the user's location (7) 10 and even converge to a single admissible hypothesis (3), the which has the particles (2) concentrated locally and with a predominant orientation, which reliably determines the location of the user (7) within the enclosure (4).

El proceso de convergencia de múltiples hipótesis (3) a una sola puede ser facilitado 15 usando opcionalmente otras fuentes de información adicionales (4000) que provengan de otros sensores o restricciones de movimiento (400), como pueden ser una brújula magnética, señales de balizas externas, etc. The process of convergence of multiple hypotheses (3) to a single one can be facilitated 15 using optionally other additional sources of information (4000) that come from other sensors or movement restrictions (400), such as a magnetic compass, beacon signals external, etc.

Un ejemplo ilustrativo del funcionamiento del presente método se muestra en las 20 Figuras 2a - 2f. An illustrative example of the operation of the present method is shown in the Figures 2a-2f.

En la Figura 2a, se observan dos puntos de luz (1) en un recinto (4) siendo la posición inicial del usuario (7) desconocida; por ello, la hipótesis (3) de ubicación inicial está muy dispersa, conformada por las partículas (2) distribuidas en múltiples ubicaciones y 25 orientaciones. El recorrido (5) real del usuario (7), y su posición para diferentes instantes de tiempo, se indica con un trazo vertical recto. In Figure 2a, two points of light (1) are observed in an enclosure (4) the initial position of the user (7) being unknown; therefore, the hypothesis (3) of initial location is very dispersed, consisting of particles (2) distributed in multiple locations and 25 orientations. The actual travel (5) of the user (7), and its position for different instants of time, is indicated by a straight vertical line.

Cuando el usuario (7) pasa bajo uno de los puntos de luz (1), en el instante t=k, se detecta que dicho punto de luz (1) está encendido, y las partículas (2) representando 30 posibles hipótesis (3) de ubicación del usuario (7), se reducen a aquellas bajo los puntos de luz (1) del recinto (4), tal y como se observa en la Figura 2b. When the user (7) passes under one of the points of light (1), at time t = k, it is detected that said point of light (1) is on, and the particles (2) representing 30 possible hypotheses (3 ) of location of the user (7), are reduced to those under the points of light (1) of the enclosure (4), as can be seen in Figure 2b.

Tras avanzar el usuario (7) una distancia “d” las partículas (2) se distribuyen según muestra la Figura 2c (instante t=k+1). 35 After advancing the user (7) a distance "d" the particles (2) are distributed as shown in Figure 2c (instant t = k + 1). 35

Tras avanzar otra distancia “d” (instante t=k+2 en la Figura 2d) se detecta otro punto de luz (1) encendido y las partículas (2) se actualizan según muestra la Figura 2e. After advancing another distance "d" (instant t = k + 2 in Figure 2d) another point of light (1) is detected and the particles (2) are updated as shown in Figure 2e.

En la Figura 2e se muestra que las dos hipótesis (3) de ubicación principales, que se 5 corresponden con las dos principales agrupaciones de partículas (2), incluyen dos orientaciones definidas (a diferencia de la Figura 2b en donde tenían orientación dispersa), es decir, orientadas hacia arriba en el grupo superior, y orientadas hacia abajo en el grupo inferior. Tras seguir avanzando otra distancia “d” cada grupo de partículas (2) se desplaza en sus direcciones respectivas como se ve en la Figura 2f. 10 Figure 2e shows that the two main location hypotheses (3), which correspond to the two main groupings of particles (2), include two defined orientations (as opposed to Figure 2b where they had dispersed orientation), that is, oriented upwards in the upper group, and oriented downwards in the lower group. After further advancing another distance "d" each group of particles (2) moves in their respective directions as seen in Figure 2f. 10

La hipótesis (3) correcta, de las dos remanentes, es la superior, la cual puede finalmente predominar y ser la única persistente si se siguen detectando más puntos de luz (1), o se utilizan fuentes de información adicionales (4000) provenientes de otros sensores o restricciones de movimiento (400), como pueden ser una brújula 15 magnética, señales de balizas externas, etc. The correct hypothesis (3), of the two remnants, is the superior one, which may finally predominate and be the only one persistent if more light points (1) are still detected, or additional sources of information (4000) from other sensors or movement restrictions (400), such as a magnetic compass 15, external beacon signals, etc.

El método de la presente invención se implementa usando un tipo de técnicas bayesianas que permiten el empleo y tratamiento de múltiples hipótesis (3), tal y como se ha explicado anteriormente, usando un filtro de partículas (PF), cuyos detalles 20 matemáticos de implementación preferente se dan a continuación. The method of the present invention is implemented using a type of Bayesian techniques that allow the use and treatment of multiple hypotheses (3), as explained above, using a particle filter (PF), whose mathematical details of implementation. Preferred are given below.

A cada partícula (2) se le asigna un estado, , que incorpora la posición tridimensional de la partícula (2) en el espacio, , siendo “ ” su orientación sobre el plano horizontal. 25 Each particle (2) is assigned a state, which incorporates the three-dimensional position of the particle (2) in space, being its orientation on the horizontal plane. 25

El método, como ya se ha mencionado, se puede implementar en un dispositivo móvil (6) estándar (p.ej. smartphone, tableta, ordenador portátil, etc.) u otro equipo de medida, que incorpore como sensores fundamentales un sensor luminoso (201) y un sensor de movimiento (101), consistente típicamente en una unidad de medida 30 inercial, IMU, con acelerómetros y giróscopos, y que posea un procesador adecuado para realizar el cálculo de las estimaciones de posición. The method, as already mentioned, can be implemented in a standard mobile device (6) (eg smartphone, tablet, laptop, etc.) or other measuring equipment, which incorporates as a fundamental sensor a light sensor ( 201) and a motion sensor (101), typically consisting of an inertial measuring unit 30, IMU, with accelerometers and gyroscopes, and having a suitable processor for calculating position estimates.

La Figura 3 muestra un diagrama de bloques de una posible realización de la invención, que utiliza un filtro de partículas, PF. El diagrama consta de tres bloques fundamentales (100, 200, 300). Figure 3 shows a block diagram of a possible embodiment of the invention, using a particle filter, PF. The diagram consists of three fundamental blocks (100, 200, 300).

El primer bloque (100) es el bloque PDR, de podometría inercial, que a su vez consta 5 de un sensor de movimiento (101), de un módulo de detección de pasos (102) e integración del avance realizado por el usuario (7) al caminar, y de un modelo de movimiento (103) que representa la incertidumbre en la estimación del movimiento mediante una matriz de covarianza P [j] asociada a cada paso “j” dado por el usuario (7) y detectado por el módulo de detección de pasos (102). Dicha matriz de covarianza 10 P [j] es diagonal, tiene una dimensión de 4x4 y representa la incertidumbre tras cada paso en las cuatro dimensiones (avance, lateral, altura y giro). The first block (100) is the PDR block, with inertial pedometry, which in turn consists of a motion sensor (101), a step detection module (102) and integration of the advance made by the user (7 ) when walking, and of a movement model (103) that represents the uncertainty in the estimation of the movement by means of a covariance matrix P [j] associated with each step “j” given by the user (7) and detected by the module step detection (102). This covariance matrix 10 P [j] is diagonal, has a dimension of 4x4 and represents the uncertainty after each step in the four dimensions (forward, lateral, height and turn).

El segundo bloque (200) es el correspondiente al emparejamiento de luces, LM, que a su vez consta de un sensor luminoso (201), de un detector de foco luminoso (202), de 15 una base de datos o mapa de puntos de luz (204), con la posición, orientación y tamaño de todos los puntos de luz (1) del recinto (4), y finalmente un modelo de medida (203) que indica la probabilidad de que, dado un estado o posición/orientación, X, se pueda detectar un punto de luz (1) encendido, LD (del inglés, Light Detection), es decir, P (LD | X). 20 The second block (200) corresponds to the pairing of lights, LM, which in turn consists of a light sensor (201), a light bulb detector (202), of a database or map of points of light (204), with the position, orientation and size of all the light points (1) of the enclosure (4), and finally a measurement model (203) that indicates the probability that, given a state or position / orientation , X, a light point (1) can be detected on, LD (Light Detection), that is, P (LD | X). twenty

Un tercer bloque (300) se corresponde con el filtro de partículas, PF, que es usado para fusionar una primera información (1000), procedente del primer bloque (100), bloque PDR, y una segunda información (2000), procedente del segundo bloque (200), bloque de emparejamiento de luces, LM. Dicho tercer bloque (300) recoge la primera y 25 la segunda información (1000, 2000) proporcionada por los bloques PDR (100) y LM (200), y la procesa para finalmente filtrar y obtener la ubicación del usuario (3000), que es el objetivo final del método. A third block (300) corresponds to the particle filter, PF, which is used to merge a first information (1000), from the first block (100), PDR block, and a second information (2000), from the second block (200), light pairing block, LM. Said third block (300) collects the first and the second information (1000, 2000) provided by the PDR (100) and LM (200) blocks, and processes it to finally filter and obtain the user's location (3000), which It is the ultimate goal of the method.

El tercer bloque (300) o bloque filtro de partículas, PF, consta de una primera etapa 30 (301) de predicción o propagación de las partículas (2) que constituyen las diferentes hipótesis (3) de ubicación del usuario (7), y de una segunda etapa (302) de actualización de los pesos de las partículas (2) en función de los puntos de luz (1) detectados. Un bloque de localización (303) utiliza el estado de las diferentes partículas (2) y su peso, para generar la ubicación del usuario (3000) más probable. 35 The third block (300) or particle filter block, PF, consists of a first stage 30 (301) of prediction or propagation of the particles (2) that constitute the different hypotheses (3) of the user's location (7), and of a second stage (302) of updating the weights of the particles (2) according to the points of light (1) detected. A location block (303) uses the state of the different particles (2) and their weight, to generate the most likely user location (3000). 35

Una etapa adicional (304) se incluye, como en cualquier filtro de partículas convencional, para re-muestrear partículas (2) en caso de degeneración, es decir en caso de que haya unas pocas partículas (2) que tengan todo el peso y la gran mayoría no tengan peso. Las partículas (2) se re-muestrean poniendo muchas nuevas partículas (2) cercanas a las partículas (2) que tenían un mayor peso, y se eliminar la 5 mayor parte de las partículas (2) que tenían poco peso, dejando el número de partículas (2) totales constante. An additional step (304) is included, as in any conventional particle filter, to re-sample particles (2) in case of degeneration, that is, in case there are a few particles (2) that have all the weight and The vast majority have no weight. The particles (2) are re-sampled by placing many new particles (2) close to the particles (2) that had a greater weight, and the majority of the particles (2) that had little weight were eliminated, leaving the number of particles (2) totals constant.

Finalmente, el método incluye también la posibilidad de incluir cuantas fuentes de información adicionales (4000) se desee procedentes de otros sensores o 10 restricciones de movimiento (400). Finally, the method also includes the possibility of including as many additional sources of information (4000) as desired from other sensors or 10 movement restrictions (400).

Detallando el primer bloque (100), bloque PDR, la unidad de medida inercial, IMU, que constituye el sensor de movimiento (101), debe contener al menos un acelerómetro y un giróscopo con los ejes sensibles alineados verticalmente, y de esta forma poder 15 determinar el avance del usuario (7) respecto a la posición que ocupaba en el paso anterior y su cambio de orientación. Preferentemente, se deben usar tres acelerómetros y tres giróscopos ortogonales entre sí (como es usual en IMU’s comerciales); a continuación, existe un módulo de detección de pasos (102) e integración del avance, para poder estimar el recorrido (5) de un usuario (7) en el 20 recinto (4) de la forma más precisa posible. Detailing the first block (100), PDR block, the inertial measurement unit, IMU, which constitutes the motion sensor (101), must contain at least one accelerometer and a gyroscope with the sensitive axes aligned vertically, and thus being able to 15 determine the user's progress (7) with respect to the position he occupied in the previous step and his change of orientation. Preferably, three accelerometers and three orthogonal gyros should be used with each other (as is usual in commercial IMU’s); Next, there is a module for the detection of steps (102) and integration of the advance, in order to estimate the travel (5) of a user (7) in the enclosure (4) as accurately as possible.

La primera información (1000) relativa al cambio de posición y orientación que se estima en el módulo de detección de pasos (102) e integración del avance, se representa como sigue: [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] , para el paso número “j” 25 dado por el usuario (7), y referido al sistema de referencia temporal del sensor de movimiento (101) en el paso anterior, i.e [j-1]. The first information (1000) related to the change of position and orientation estimated in the step detection module (102) and progress integration, is represented as follows: [] [] [] [] [], for the step number "j" 25 given by the user (7), and referred to the temporal reference system of the motion sensor (101) in the previous step, ie [j-1].

Los instantes de tiempo en que se produce el paso j-1, y sus sucesivos j, j+1, etc, se indican mediante esta notación: [ ], que denota el sistema de referencia de 30 tiempo local del sensor de movimiento (101). The instants of time in which step j-1 occurs, and its successive j, j + 1, etc., are indicated by this notation: [], which denotes the local time reference system of the motion sensor (101 ).

El modelo de movimiento (103), modelado con la matriz P, cuyo valor depende del tipo de sensor de movimiento y del modo de caminar, representa la incertidubre en la The movement model (103), modeled with the matrix P, whose value depends on the type of motion sensor and the way of walking, represents the uncertainty in the

estimación del cambio de posición, [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] , y es una matriz de dimensión 4x4. position change estimation, [] [] [] [] [], and is a 4x4 dimension matrix.

El tercer bloque (300), de filtro de partículas, PF, propaga el estado, X, de cada una de las partículas (2), “i”, que representan distintas hipótesis (3) de ubicación del usuario 5 (7), siendo i un índice que va de 1 al número N de partículas (2) que se deseen utilizar (típicamente más de mil y menos de un millón). Esta propagación se hace mediante esta expresión: The third block (300), of particle filter, PF, propagates the state, X, of each of the particles (2), "i", which represent different hypotheses (3) of user location 5 (7), i being an index ranging from 1 to the number N of particles (2) that are desired to be used (typically more than one thousand and less than one million). This propagation is done by this expression:

[ ] [ ] [ ] [ ] (ec. 1) 10     [] [] [] [] (ec. 1) 10

Donde la función f es una transformación no lineal dada por: Where the function f is a nonlinear transformation given by:

( [ ] [ ]) [ ( [ ]) ( [ ]) ( [ ]) ( [ ]) ] ( [ [ ] [ ] [ ] [ ]] √ [ ] ) (ec. 2)  ([] []) [([]) ([]) ([]) ([])] ([[] [] [] []] √ []) (ec. 2)

15  fifteen

Donde “ [ ]” es la orientación de cada partícula (2), “i”, respecto a una referencia local, y correspondiente al paso (j). Por otro lado, “ ” es un vector aleatorio de dimensión 4x1, que tiene una distribución gaussiana de media cero, y que sirve para dispersar las partículas (2), “i”, de acuerdo al modelo de movimiento, P (p.ej. una matriz cuya diagonal es [0.01m, 0.01m, 0.01 m, 0.005 rad]). 20 Where "[]" is the orientation of each particle (2), "i", with respect to a local reference, and corresponding to step (j). On the other hand, "" is a random vector of dimension 4x1, which has a Gaussian distribution of zero mean, and which serves to disperse the particles (2), "i", according to the movement model, P (eg a matrix whose diagonal is [0.01m, 0.01m, 0.01m, 0.005 rad]). twenty

La segunda etapa (302), de actualización de pesos del tercer bloque (300), o bloque de filtro de partículas, PF, reasigna nuevos valores del peso [ ] para la medida k, basándose en el peso anterior [ ] y en el modelo de medida LM (203). Es decir: 25 The second stage (302), of updating the weights of the third block (300), or particle filter block, PF, reallocates new weight values [] for the measurement k, based on the previous weight [] and the model LM measurement (203). That is: 25

[ ] [ ] [ ] | ̂ [ ] (ec. 3)     [] [] [] | ̂ [] (ec. 3)

Esta segunda etapa (302), de actualización de pesos para cada hipótesis (3) elemental o partícula (2), “i”, representada en la ecuación genérica anterior, se particulariza para 30 esta invención, donde la variable z[k] (la medida), es una variable booleana que se refiere a cada detección de luz, LD, es decir, toma un valor de salida del tipo This second stage (302), of updating weights for each elementary hypothesis (3) or particle (2), "i", represented in the previous generic equation, is particularized for this invention, where the variable z [k] ( the measure), is a Boolean variable that refers to each light detection, LD, that is, it takes an output value of the type

todo/nada, 0 ó 1, que genera el detector de foco luminoso (202), para indicar cuándo un punto luz (1) se ha detectado. all / nothing, 0 or 1, generated by the light bulb detector (202), to indicate when a light spot (1) has been detected.

El factor multiplicativo “ ” es sólo una constante de normalización para conseguir que la suma de todas las probabilidades o pesos de las partículas (2) sea igual a 1. 5 The multiplicative factor "" is just a normalization constant to make the sum of all the probabilities or weights of the particles (2) equal to 1. 5

La variable ̂ [ ] en la ecuación 3, representa una estimación de la posición de las partículas (2), “i”, en el instante de tiempo, [ ], en el que se produce la medida, que en general es distinto del instante en que se produce cada paso, [ ], y se puede calcular como una interpolación entre las posiciones de las partículas (2) en el 10 paso j y j-1: The variable ̂ [] in equation 3 represents an estimate of the position of the particles (2), "i", at the instant of time, [], in which the measurement is produced, which in general is different from the At which point each step occurs, [], and can be calculated as an interpolation between the positions of the particles (2) in step 10 and j-1:

̂ [ ] [ ] [ ] [ ] (ec. 4)  ̂ [] [] [] [] (ec. 4)

siendo [ ] [ ] [ ] [ ] , el coeficiente de la interpolación. 15 being [] [] [] [], the interpolation coefficient. fifteen

Para terminar de calcular los pesos de las partículas (2), tal y como se indica en la ecuación 3, el modelo de medida (203) utilizado en segundo bloque (200), LM, es el siguiente: To finish calculating the weights of the particles (2), as indicated in equation 3, the measurement model (203) used in the second block (200), LM, is as follows:

20  twenty

( [ ] | ̂ [ ]) ∑ √| | { ̂ [ ] ̂ [ ] } (ec. 5)  ([] | ̂ []) ∑ √ | | {̂ [] ̂ []} (ec. 5)

Dicha ecuación indica que la probabilidad de detectar un punto de luz (1) cuando el usuario (7) está en la posición indicada por la partícula (2), “i”, es igual a la suma de una serie de distribuciones gaussianas, tantas como el número, L, de puntos de luz (1) 25 que haya en el mapa de puntos de luz (204). Cada una de estas distribuciones gaussianas representa el área de iluminación de cada punto de luz (1) sobre el plano horizontal del recinto (4), y por tanto estas gaussianas son bidimensionales. Cada gaussiana “l” (para l desde 1 hasta L) está centrada en la posición del punto de luz (1), “l”, y la forma de dicha gaussiana depende del tamaño y orientación del punto de luz 30 (1). La forma de cada gaussiana “l” se indica en la ec. 5 mediante la matriz 2x2 (bidimensional), “ , que puede valer [1 1; 1 1] para el caso de un foco redondo sin orientación preferente, hasta otros valores más genéricos [a b; c d] que se pueden This equation indicates that the probability of detecting a point of light (1) when the user (7) is in the position indicated by the particle (2), "i", is equal to the sum of a series of Gaussian distributions, so many such as the number, L, of points of light (1) 25 that are on the map of points of light (204). Each of these Gaussian distributions represents the illumination area of each point of light (1) on the horizontal plane of the enclosure (4), and therefore these Gaussians are two-dimensional. Each Gaussian "l" (for l from 1 to L) is centered on the position of the point of light (1), "l", and the shape of said Gaussian depends on the size and orientation of the point of light 30 (1). The shape of each Gaussian "l" is indicated in ec. 5 using the 2x2 (two-dimensional) matrix, “, which can be worth [1 1; 1 1] in the case of a round spotlight without preferential orientation, up to other more generic values [a b; c d] that can be

calcular siguiendo técnicas algebraicas conocidas en el estado del arte basadas en los autovalores y autovectores asociados a los ejes principales definidos por las dimensiones y la orientación de cada punto de luz (1). calculate following algebraic techniques known in the state of the art based on the eigenvalues and eigenvectors associated with the main axes defined by the dimensions and orientation of each point of light (1).

Respecto al bloque detector de foco luminoso (202), que da como medida de salida z 5 [k] = [ ] , éste se basa típicamente en la medida escalar de un sensor luminoso (201) puntual, lo cual es preferente frente a sensores matriciales o imágenes de cámaras convencionales, ya que éstas requieren más procesamiento. El principio de detección del detector de foco luminoso (202) puede ser el siguiente: 1) Filtrado paso bajo, 2) Cálculo de la derivada de la luminosidad, 3) detección de pico basada en 10 encontrar un paso por cero rodeado, antes y después, por unos valores mínimos de la derivada de luminosidad. With respect to the light bulb detector block (202), which gives as an output measure z 5 [k] = [], this is typically based on the scalar measurement of a specific light sensor (201), which is preferred over sensors matrix images or images of conventional cameras, since these require more processing. The detection principle of the light bulb detector (202) can be the following: 1) Low pass filtering, 2) Calculation of the derivative of the luminosity, 3) Peak detection based on 10 finding a zero crossing surrounded, before and later, by minimum values of the derivative of luminosity.

Finalmente, la ubicación más probable (3000) del usuario (7) tras el paso “j” y la medida “k” se puede calcular mediante esta expresión: 15 Finally, the most probable location (3000) of the user (7) after step "j" and the measure "k" can be calculated using this expression:

∑ [ ] [ ] (ec. 6)         ∑ [] [] (ec. 6)

donde [ ] { [ ] [ ] [ ] [ ]}, es el estado de cada partícula (2), “i”, tras el paso “j” dado por el usuario (7), calculado en la ecuación 1, y [ ] son los pesos 20 de cada partícula (2), “i”, tras la medida “k” tomada por el sensor luminoso (201), calculado en la ecuación 3. where [] {[] [] [] []}, is the state of each particle (2), "i", after the step "j" given by the user (7), calculated in equation 1, and [ ] are the weights 20 of each particle (2), "i", after the measurement "k" taken by the light sensor (201), calculated in equation 3.

La presente invención queda definida por las siguientes reivindicaciones. The present invention is defined by the following claims.

25  25

Claims (15)

REIVINDICACIONES 1. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) que comprende: 1. Method of location in indoor spaces based on detection and pairing of light points (1) comprising:  obtener un mapa de puntos de luz (204) de un recinto (4), dicho mapa de puntos de luz (204) comprendiendo información relativa a la ubicación de 5 todos los puntos de luz (1) del recinto (4) susceptibles de ser detectados por medio de un sensor luminoso (201);  obtaining a map of points of light (204) of an enclosure (4), said map of points of light (204) comprising information relating to the location of all 5 points of light (1) of the enclosure (4) capable of be detected by means of a light sensor (201);  detectar el movimiento de un usuario (7), en su recorrido (5) por el recinto (4), mediante un sensor de movimiento (101) provisto en un dispositivo móvil (6); 10  detect the movement of a user (7), in its path (5) through the enclosure (4), by means of a motion sensor (101) provided in a mobile device (6); 10  detectar el paso bajo puntos de luz (1) dispuestos en el recinto (4), mediante un sensor luminoso (201) provisto en un dispositivo móvil (6);  detect the passage under points of light (1) arranged in the enclosure (4), by means of a light sensor (201) provided in a mobile device (6); caracterizado por que además comprende: characterized in that it also includes: a) estimar la ubicación inicial del usuario (7) en base a los puntos de luz (1) detectados mediante el sensor luminoso (201) del dispositivo móvil (6), 15 estableciendo hipótesis (3) de ubicación del usuario (7) con respecto al mapa de puntos de luz (204), donde la no detección de un punto de luz (1) implica que cualquier hipótesis (3) acerca de la ubicación inicial del usuario (7) con respecto al mapa de puntos de luz (1) es admisible; a) estimate the user's initial location (7) based on the light points (1) detected by the light sensor (201) of the mobile device (6), 15 establishing hypotheses (3) of the user's location (7) with with respect to the map of points of light (204), where the non-detection of a point of light (1) implies that any hypothesis (3) about the user's initial location (7) with respect to the map of points of light (1 ) is admissible; b) actualizar las hipótesis (3) de ubicación del usuario (7) con respecto al 20 mapa de puntos de luz (204), según la información relativa al movimiento del usuario (7), provista por el sensor de movimiento (101) del dispositivo móvil (6), donde las hipótesis (3) de ubicación del usuario (7) se van desplazando con respecto al mapa de puntos de luz (204) en función de dicha información relativa al movimiento; 25 b) update the assumptions (3) of the user's location (7) with respect to the map of light points (204), according to the information related to the user's movement (7), provided by the motion sensor (101) of the mobile device (6), where the hypothesis (3) of the user's location (7) are displaced with respect to the map of points of light (204) based on said movement-related information; 25 c) actualizar las hipótesis (3) de ubicación del usuario (7) con respecto al mapa de puntos de luz (204) cada vez que se detecta un punto de luz (1) mediante el sensor luminoso (201) del dispositivo móvil (6), donde las hipótesis (3) de ubicación se concentran en torno a puntos de luz (1) que c) update the hypothesis (3) of user location (7) with respect to the map of points of light (204) each time a point of light (1) is detected by the light sensor (201) of the mobile device (6) ), where the location hypotheses (3) are concentrated around points of light (1) that figuran en el mapa de puntos de luz (204) cada vez que se detecta un punto de luz (1); they appear on the map of points of light (204) each time a point of light (1) is detected; d) asignar una probabilidad a las hipótesis (3) de ubicación cada vez que se detecta un punto de luz (1) mediante el sensor luminoso (201) del dispositivo móvil (6); 5 d) assign a probability to the location hypotheses (3) each time a light point (1) is detected by the light sensor (201) of the mobile device (6); 5 e) determinar la ubicación concreta del usuario (7) como aquella designada por la hipótesis (3) de ubicación que tenga asignada la mayor probabilidad; e) determine the specific location of the user (7) as that designated by the location hypothesis (3) that has the highest probability assigned; donde: where:  para determinar la ubicación del usuario (7) con respecto al mapa de 10 puntos de luz (204), se emplea una técnica de tipo filtro de partículas, PF, donde una hipótesis (3) de ubicación está constituida por al menos una partícula (2) posicionada en el mapa de puntos de luz (204), y donde a cada partícula (2) se le asigna un estado que define su posición y orientación en el mapa de puntos de luz (204), y; 15  to determine the location of the user (7) with respect to the 10-point light map (204), a particle filter type technique, PF, is used, where a hypothesis (3) of location consists of at least one particle (2) positioned on the map of points of light (204), and where each particle (2) is assigned a state that defines its position and orientation on the map of points of light (204), and; fifteen  la asignación de una probabilidad a cada hipótesis (3) de ubicación del usuario (7) se realiza asignando un peso a cada partícula (2) que constituye dicha hipótesis (3) de ubicación, en función de la distancia de separación existente entre cada una de las partículas (2) que 20 constituyen cada hipótesis (3) de ubicación y los puntos de luz (1) que figuran en el mapa de puntos de luz (204).  the assignment of a probability to each hypothesis (3) of the user's location (7) is done by assigning a weight to each particle (2) that constitutes said hypothesis (3) of location, depending on the separation distance between each one of the particles (2) that 20 constitute each hypothesis (3) of location and the points of light (1) that appear on the map of points of light (204). 2. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el mapa de puntos de luz (204) comprende información relativa al tamaño y 25 orientación de todos los puntos de luz (1) del recinto (4). 2. Method of locating in indoor spaces based on detection and matching of light points (1) according to claim 1, characterized in that the map of light points (204) comprises information regarding the size and orientation of all the points of light (1) of the enclosure (4). 3. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que se define una posición y orientación de la partícula (2) según la siguiente representación matemática: 30 3. Method of location in interior spaces based on detection and pairing of light points (1) according to claim 1, characterized in that a position and orientation of the particle (2) is defined according to the following mathematical representation: que incorpora la posición tridimensional de la partícula (2) en el espacio , y la orientación “ ” de la partícula (2) sobre el plano horizontal. which incorporates the three-dimensional position of the particle (2) in space, and the orientation "" of the particle (2) on the horizontal plane. 4. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el usuario (7) queda localizado cuando las partículas (2) que constituyen cada 5 hipótesis (3) de ubicación se concentran dentro de una única y pequeña región del recinto (4) que figura en el mapa de puntos de luz (204), dichas partículas (2) comprendiendo posiciones y orientaciones similares, y donde el tamaño de dicha pequeña región del recinto (4) representa la precisión del método de localización. 4. Method of localization in indoor spaces based on detection and matching of light points (1) according to claim 1, characterized in that the user (7) is located when the particles (2) that constitute each 5 hypotheses (3) of location is concentrated within a single and small region of the enclosure (4) contained in the map of points of light (204), said particles (2) comprising similar positions and orientations, and where the size of said small region of the enclosure ( 4) represents the accuracy of the location method. 5. Método de localización en espacios interiores basado en detección y 10 emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 3, caracterizado por que por cada paso que da el usuario (7), se realiza una estimación del cambio de posición y orientación que se representa matemáticamente de la siguiente manera: 5. Indoor location method based on detection and pairing of light points (1) according to claim 3, characterized in that for each step taken by the user (7), an estimation of the position and orientation change is made which is represented mathematically as follows: [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] , 15   [ ] [ ] [ ] [ ] [ ] , fifteen donde “j” es un índice ordinal referido al número de pasos dado por el usuario (7) y contabilizado por el sensor de movimiento (101) del dispositivo móvil (6), y los incrementos “ están referidos a un sistema de referencia temporal del usuario (7) del dispositivo móvil (6) en el paso anterior, donde los instantes de tiempo en que se producen el paso “j-1” y sus sucesivos, se indican mediante 20 esta notación: [ ]. where "j" is an ordinal index referred to the number of steps taken by the user (7) and accounted for by the motion sensor (101) of the mobile device (6), and the increments "are referred to a time reference system of the user (7) of the mobile device (6) in the previous step, where the instants of time in which step "j-1" and its successive occur, are indicated by this notation: []. 6. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 5, caracterizado por que se emplea un modelo de movimiento (103) establecido previamente, determinado por una matriz de covarianza que representa la incertidumbre en la 25 estimación del cambio de posición y orientación del usuario (7) en cada paso de su recorrido (5) por el recinto (4). 6. Method of localization in indoor spaces based on detection and pairing of points of light (1) according to claim 5, characterized in that a previously established motion model (103) is used, determined by a covariance matrix representing the uncertainty in the 25 estimate of the change of position and orientation of the user (7) in each step of its route (5) through the enclosure (4). 7. Método de localización en espacios interiores basado en detección y 30 emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 6, caracterizado por 7. Indoor location method based on detection and pairing of light points (1) according to claim 6, characterized by que se atribuye un determinado estado a cada partícula (2) que forma parte de una hipótesis (3) de ubicación, según la siguiente fórmula matemática: [ ] [ ] [ ] [ ] that a particular state is attributed to each particle (2) that is part of a location hypothesis (3), according to the following mathematical formula: [] [] [] [] donde “ simboliza el estado de una partícula (2), “i”, dicho estado viniendo dado por su posición y orientación estimadas por el sensor de movimiento (101) en el paso anterior, y por una función no lineal “f” del cambio estimado de 5 orientación y posición en el último paso dado por el usuario (7), y del número dado de pasos, donde la función f se representa matemáticamente de la siguiente manera: where "it symbolizes the state of a particle (2)," i ", said state being given by its position and orientation estimated by the motion sensor (101) in the previous step, and by a non-linear function" f "of the change Estimated 5 orientation and position in the last step taken by the user (7), and of the given number of steps, where the function f is represented mathematically as follows: ( [ ] [ ]) [ ( [ ]) ( [ ]) ( [ ]) ( [ ]) ] ( [ [ ] [ ] [ ] [ ]] √ [ ] )   ([] []) [([]) ([]) ([]) ([])] ([[] [] [] []] √ []) donde 10 where 10 - “ [ ]” es la orientación de cada partícula (2), “i”, respecto a una referencia local, y correspondiente al paso (j); - "[]" is the orientation of each particle (2), "i", with respect to a local reference, and corresponding to step (j); - “ ” es un vector aleatorio de dimensión 4x1, que tiene una distribución gaussiana de media cero, y que sirve para dispersar las partículas (2) de acuerdo al modelo de movimiento (103) empleado en el 15 método de localización, y; - "" is a random vector of dimension 4x1, which has a Gaussian distribution of zero mean, and which serves to disperse the particles (2) according to the movement model (103) used in the location method, and; - “P[j]” es la matriz de covarianza que determina el modelo de movimiento (103). - “P [j]” is the covariance matrix that determines the movement model (103). 8. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según las reivindicaciones 1 y 2, 20 caracterizado por que la asignación de una probabilidad a cada hipótesis (3) de ubicación del usuario (7), se realiza asignando un peso a cada partícula (2) que constituye dicha hipótesis (3) de ubicación, teniendo en cuenta el tamaño y orientación de los puntos de luz (1) que figuran en el mapa de puntos de luz (204). 8. Method of localization in indoor spaces based on detection and matching of light points (1) according to claims 1 and 2, 20 characterized in that the assignment of a probability to each hypothesis (3) of user location (7), It is done by assigning a weight to each particle (2) that constitutes said location hypothesis (3), taking into account the size and orientation of the points of light (1) that appear on the map of points of light (204). 25  25 9. Método de localización en espacios de interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 1, caracterizado por 9. Method of location in indoor spaces based on detection and matching of light points (1) according to claim 1, characterized by que se emplea la siguiente fórmula matemática para la atribución de un peso a cada partícula (2) constituyente de cada hipótesis (3) de ubicación: [ ] [ ] [ ] | ̂ [ ] that the following mathematical formula is used for the attribution of a weight to each particle (2) constituting each hypothesis (3) of location: [] [] [] | ̂ [] donde “ [ ] es el peso asignado a la partícula (2), “i”, para la detección en un instante “k” de un punto de luz (1); donde “k” se refiere a un instante en el que se produce una medición de luminosidad por parte del sensor luminoso 5 (201), dicho instante “k” referido a un sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso (201), “ [ ]”, y donde el peso “ [ ]” se atribuye en función de los siguientes parámetros: where "[] is the weight assigned to the particle (2)," i ", for the instant detection" k "of a point of light (1); where "k" refers to an instant in which a luminosity measurement is produced by the light sensor 5 (201), said instant "k" referred to a particular temporal reference system of the light sensor (201), "[ ] ”, And where the weight“ [] ”is attributed based on the following parameters: - el peso “ [ ]”, asignado a la partícula (2), “i”, en el instante anterior, “k-1”; 10 - the weight "[]", assigned to the particle (2), "i", in the previous instant, "k-1"; 10 - un estado estimado, “ ̂ [ ]”, de la partícula (2), “i”, en el instante “k” referido al sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso (201), “ [ ]”; - an estimated state, "̂ []", of the particle (2), "i", at the instant "k" referred to the particular temporal reference system of the light sensor (201), "[]"; - la probabilidad, “p”, de que, dado un instante “k” en el sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso, “ [ ]”, y un estado 15 estimado “ ̂ [ ]” para la partícula (2), “i”, se produzca una detección de un punto de luz (1) por parte del sensor luminoso (201), “ [ ]”, donde la variable z[k] toma dos únicos valores, 0 ó 1, en función de que, respectivamente, en el instante “k” se produzca o no la detección de un punto de luz (1) por parte del sensor luminoso (201); 20 - the probability, "p", that, given an instant "k" in the particular temporal reference system of the light sensor, "[]", and an estimated state "̂ []" for the particle (2), "I", there is a detection of a point of light (1) by the light sensor (201), "[]", where the variable z [k] takes only two values, 0 or 1, depending on whether , respectively, at the moment "k" the detection of a light point (1) by the light sensor (201) occurs or not; twenty - un coeficiente “ ”, cuya función es normalizar los pesos atribuidos a cada partícula (2) para que la suma de todos ellos sea igual a 1. - a coefficient “”, whose function is to normalize the weights attributed to each particle (2) so that the sum of all of them is equal to 1. 10. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según las reivindicaciones 7 y 9, caracterizado por que el estado estimado, “ ̂ [ ]”, de la partícula (2), “i”, en el 25 instante “k” referido al sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso (201), “ [ ]” se calcula, interpolando entre dos instantes “j-1” y “j” de un sistema de referencia temporal local del sensor de movimiento (101), [ ], siendo dichos instantes “j-1” y “j” respectivamente anterior y posterior al instante 10. Method of localization in indoor spaces based on detection and matching of light points (1) according to claims 7 and 9, characterized in that the estimated state, "̂ []", of the particle (2), "i" , at the instant "k" referred to the particular temporal reference system of the light sensor (201), "[]" is calculated, interpolating between two instants "j-1" and "j" of a local temporal reference system of the motion sensor (101), [], said instants being "j-1" and "j" respectively before and after instantly “k” en el que se ha efectuado una medición de luminosidad por parte del sensor luminoso (201), según la siguiente fórmula matemática: ̂ [ ] [ ] [ ] [ ] "K" in which a luminosity measurement has been made by the light sensor (201), according to the following mathematical formula: ̂ [] [] [] [] siendo [ ] [ ] [ ] [ ] , un coeficiente de interpolación. being [] [] [] [], an interpolation coefficient. 11. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según las reivindicaciones 9 y 10, 5 caracterizado por que la probabilidad, “p”, de que, dado un instante “k” en el sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso (201), “ [ ]”, y un estado estimado “ ̂ [ ]” para la partícula (2), “i”, se produzca una detección de un punto de luz (1) por parte del sensor luminoso (201), “ [ ]”, se calcula mediante la siguiente expresión matemática: 10 ( [ ] | ̂ [ ]) ∑ √| | { ̂ [ ] ̂ [ ] } 11. Method of location in indoor spaces based on detection and matching of light points (1) according to claims 9 and 10, 5 characterized in that the probability, "p", that, given a moment "k" in the system of particular temporal reference of the light sensor (201), "[]", and an estimated state "̂ []" for the particle (2), "i", there is a detection of a point of light (1) per part of the light sensor (201), “[]”, is calculated using the following mathematical expression: 10 ([] | ̂ []) ∑ √ | | {̂ [] ̂ []} donde: where: - “ ̂ [ ]”, es una posición estimada de la partícula (2), “i”, en el instante “k” referido al sistema de referencia temporal particular del sensor luminoso (201), “ [ ]”, y; - "̂ []", is an estimated position of the particle (2), "i", at the instant "k" referred to the particular temporal reference system of the light sensor (201), "[]", and; - L representa el número total de puntos de luz (1) en el mapa de puntos 15 de luz (204); - L represents the total number of points of light (1) on the map of points of light 15 (204); siendo por tanto esta probabilidad la suma de múltiples gaussianas ubicadas con centro en cada punto de luz (1) y con una forma definida por el tamaño y orientación de cada punto de luz (1), representado por “ . this probability being therefore the sum of multiple Gaussians located with center at each point of light (1) and with a shape defined by the size and orientation of each point of light (1), represented by “. 12. Método de localización en espacios interiores basado en detección y 20 emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 9, caracterizado por que la variable “ [ ]” se evalúa mediante las siguientes operaciones: 12. Indoor location method based on detection and pairing of light points (1) according to claim 9, characterized in that the variable "[]" is evaluated by the following operations: - filtrado de paso bajo; - low pass filtering; - cálculo de la derivada de la luminosidad; - calculation of the derivative of the luminosity; - detección de pico basada en encontrar un paso por cero rodeado, antes y después, por unos valores mínimos de la derivada de luminosidad. - peak detection based on finding a zero crossing surrounded, before and after, by minimum values of the luminosity derivative. 13. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 11, caracterizado por que la ubicación más probable de un usuario (7) tras el paso “j” y la medida 5 “k” se calcula mediante la siguiente expresión matemática: ∑ [ ] [ ] 13. Indoor location method based on detection and pairing of light points (1) according to claim 11, characterized in that the most probable location of a user (7) after step "j" and measurement 5 "k ”Is calculated using the following mathematical expression: ∑ [] [] donde where - N es el número total de partículas (2), “i”, que constituyen las hipótesis (3) de ubicación; - N is the total number of particles (2), "i", which constitute the hypothesis (3) of location; - [ ] { [ ] [ ] [ ] [ ]}, es el estado de cada partícula (2) 10 tras el paso “j” dado por el usuario (7), y; - [] {[] [] [] []}, is the state of each particle (2) 10 after the step “j” given by the user (7), and; - [ ] son los pesos de cada partícula (2) tras la medida “k” tomada por el sensor luminoso (201). - [] are the weights of each particle (2) after the “k” measurement taken by the light sensor (201). 14. Método de localización en espacios interiores basado en detección y 15 emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 1, caracterizado por que el mapa de puntos de luz (204) se obtiene mediante descarga desde un servidor on-line en un dispositivo móvil (6). 14. Indoor location method based on detection and pairing of light points (1) according to claim 1, characterized in that the light point map (204) is obtained by downloading from an online server in a mobile device (6). 15. Método de localización en espacios interiores basado en detección y emparejamiento de puntos de luz (1) según la reivindicación 1, caracterizado por 20 que el mapa de puntos de luz (204) se obtiene, mediante descarga vía bluetooth u otro método de comunicación de ámbito local en el dispositivo móvil (6), en cada recinto (4). 15. Indoor location method based on detection and pairing of light points (1) according to claim 1, characterized in that the map of light points (204) is obtained by downloading via bluetooth or other communication method locally in the mobile device (6), in each enclosure (4).
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