[發明專利]一種基于慣性傳感器的室內定位裝置

在審

• 申請號: 201710832778.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107764259A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 王須仁;張春華
• 申請（專利權）人: 南京軒世琪源軟件科技有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及室內定位技術領域，具體為一種基于慣性傳感器的室內定位裝置。

背景技術

過去的幾年里被廣泛研究，相對于室外定位技術的成熟，由于在室內接收的GPS信號非常微弱，難以精確定位，室內定位需要采用新的技術。本文基于現有工作，深入探究智能手機中的慣性傳感器技術并結合Wi-Fi技術，提出一種高可靠性的室內定位算法：基于慣性傳感器和Wi-Fi信號分析算法(ISW)。該算法分為步伐檢測和方位角估計兩部分，分別解決行走長度和行走方向問題。在步伐檢測算法中，使用三軸加速度傳感器建立步邊界檢測模塊，通過提取行人行走的時間、啟動和截止加速度等特征來劃分和標記步伐邊界點。

但現有的基于慣性傳感器的室內定位裝置，算法在定位精確度上有顯著比較底，平均誤差大于一米，此外，該算法功耗高，前期工作量大，由于裝置是要在不同環境下進行工作的，所以其并不能保持時刻是水平的，傾斜引起的誤差會更大，加上信息處理不夠快速，只能夠對速度較慢的室內人員的運動進行識別判斷，連續性差、姿態識別準確不高，降低定位裝置的使用率。

所以，如何設計一種基于慣性傳感器的室內定位裝置，成為我們當前要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于慣性傳感器的室內定位裝置，以解決上述背景技術中提出算法在定位精確度上有顯著比較底，平均誤差大于一米，此外，該算法功耗高，前期工作量大的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于慣性傳感器的室內定位裝置，包括定位裝置本體和掃描儀，所述定位裝置本體的右側兩端設有信息處理器和超聲波儀器，且所述信息處理器和超聲波儀器均與定位裝置本體電性連接，所述超聲波儀器的左側設有慣性分析表，且所述慣性分析表與定位裝置本體固定連接，所述慣性分析表的下端設置有運算器和信息接入端，且所述運算器與慣性分析表電性連接，并且所述信息接入端嵌入設置在運算器中，所述慣性分析表的左端設置有LED顯示器，且所述LED顯示器嵌入設置在定位裝置本體中，所述LED顯示器的下側設有USB接口，所述LED顯示器的上端設置有慣性傳感器，且所述慣性傳感器與定位裝置本體電性連接，所述定位裝置本體的一側安裝有掃描儀，且所述掃描儀與定位裝置本體信號連接，所述掃描儀的外側設置有啟動開關和磁感應傳感器，且所述啟動開關和磁感應傳感器均與掃描儀固定連接，所述掃描儀的下側設置有支撐桿，且所述支撐桿嵌入設置在掃描儀的底部，所述支撐桿的右上側設有加速度器和發射器，且所述加速度器與掃描儀連通，并且所述加速度器與發射器固定連接。

進一步的，所述運算器的外側設置有ARM芯片，且所述ARM芯片與運算器電性連接。

進一步的，所述超聲波儀器的前端安裝有散熱器，且所述散熱器與定位裝置本體固定連接。

進一步的，所述加速度器的右側設有室內定位器，且所述室內定位器與加速度器相連。

進一步的，所述慣性分析表的上側設有SD儲存模塊，且所述SD儲存模塊與慣性分析表信號連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該種基于慣性傳感器的室內定位裝置，通過對慣性傳感器的改進，可廣泛應用于超市、大型商場、博物館、機場等，發展空間廣闊，采用運算器和慣性分析表來進行快速的運算，因而與現有技術相比算法在定位精確度上有顯著提高，平均誤差小于一米，此外運用加速度器和磁感應傳感器來進行提高了室內定位的精度，且可與服務端通信實現更多的附加功能，該算法功耗低，前期工作量小，并且在掃描儀和室內定位器共同作用下來進行室內的全面識別，即使是裝置是要在不同環境下進行工作的，傾斜引起的誤差都不會變大，同時使用了信息處理器來進行信息的快速處理，還運用了超聲波儀器發出超聲波來進行慣性的檢測，具有定位準確、連續性好、姿態識別準確的優點，提高了室內定位裝置的使用率。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明掃描儀的局部結構示意圖；

圖中：1-定位裝置本體；2-信息處理器；3-超聲波儀器；4-散熱器；5-運算器；6-信息接入端；7-ARM芯片；8-慣性分析表；9-LED顯示器；10-SD儲存模塊；11-慣性傳感器；12-USB接口；13-掃描儀；14-支撐桿；15-啟動開關；16-磁感應傳感器；17-加速度器；18-發射器；19-室內定位器。

具體實施方式