[發(fā)明專利]室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810317532.6
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN108828576B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 包文宗
• 申請（專利權(quán)）人: 上海摩軟通訊技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/06
• 分類號(hào): G01S13/06;G01C21/20
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;羅朗

本發(fā)明公開了一種室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法，其中室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括計(jì)算單元、設(shè)置于建筑物的內(nèi)部的相控陣天線。相控陣天線用于掃描建筑物的內(nèi)部空間，獲取掃描數(shù)據(jù)，并將掃描數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算單元。計(jì)算單元用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)及空間模型進(jìn)行確認(rèn)，判斷是否存在待定位物體；當(dāng)存在待定位物體時(shí)，對待定位物體進(jìn)行定位。本發(fā)明的室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法能夠解決現(xiàn)有室內(nèi)定位技術(shù)易受干擾的問題，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)且實(shí)時(shí)的室內(nèi)定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)和無線技術(shù)迅猛發(fā)展，智能終端乎滲透到了人們生活的每一個(gè)角落，伴隨而來的各種層出不窮的應(yīng)用也應(yīng)運(yùn)而生，其中就包括定位技術(shù)。目前，人們已經(jīng)可以借助GPS(全球定位系統(tǒng))、北斗這些衛(wèi)星定位技術(shù)在戶外實(shí)現(xiàn)精度可達(dá)1米的精確定位。但是在室內(nèi)，由于房屋墻壁等建筑材料的遮擋，衛(wèi)星信號(hào)會(huì)大幅衰減，導(dǎo)致室內(nèi)定位嚴(yán)重失準(zhǔn)，精度降低。而目前大部分室內(nèi)定位系統(tǒng)都是基于Wi-Fi(一種無線局域網(wǎng)技術(shù))等無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行RF(射頻)信號(hào)的發(fā)射與接收來實(shí)現(xiàn)的，極易受到干擾，定位精度較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中室內(nèi)定位系統(tǒng)的精度低的缺陷，提供一種高精度的室內(nèi)定位系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括：計(jì)算單元、設(shè)置于建筑物的內(nèi)部的相控陣天線；

相控陣天線，用于掃描建筑物的內(nèi)部空間，獲取掃描數(shù)據(jù)，并將掃描數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算單元；

計(jì)算單元，用于根據(jù)掃描數(shù)據(jù)及空間模型進(jìn)行確認(rèn)，判斷是否存在待定位物體；當(dāng)存在待定位物體時(shí)，對待定位物體進(jìn)行定位。

可選地，室內(nèi)定位系統(tǒng)還包括紅外溫度傳感器，紅外溫度傳感器用于獲取待定位物體的溫度值，計(jì)算單元將溫度值與預(yù)設(shè)人體溫度區(qū)間值進(jìn)行比較，以判斷待定位物體是否是人體。

可選地，室內(nèi)定位系統(tǒng)還包括參考模型庫，參考模型庫包含多個(gè)預(yù)設(shè)參考物體的輪廓的三維模型，計(jì)算單元還用于計(jì)算待定位物體的輪廓與預(yù)設(shè)參考物體的輪廓的三維模型的匹配度，當(dāng)匹配度達(dá)到預(yù)設(shè)匹配值時(shí)，識(shí)別待定位物體與預(yù)設(shè)參考物體為同類物體。

可選地，當(dāng)待定位物體在建筑物的內(nèi)部空間移動(dòng)時(shí)，計(jì)算單元還用于根據(jù)待定位物體的位置的變化，得到待定位物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。

可選地，室內(nèi)定位系統(tǒng)還包括輸出設(shè)備，輸出設(shè)備用于顯示空間模型，并用于顯示待定位物體在空間模型中的位置。

可選地，計(jì)算單元還用于根據(jù)空間模型為空間模型中的兩點(diǎn)之間生成導(dǎo)航路徑。

可選地，室內(nèi)定位系統(tǒng)還包括身份識(shí)別器和移動(dòng)終端，身份識(shí)別器用于識(shí)別移動(dòng)終端的身份標(biāo)識(shí)；當(dāng)待定位物體攜帶移動(dòng)終端進(jìn)入建筑物的內(nèi)部空間時(shí)，當(dāng)身份識(shí)別器識(shí)別出身份標(biāo)識(shí)時(shí)，相控陣天線開啟。

可選地，當(dāng)待定位物體在預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的位移小于預(yù)設(shè)位移值時(shí)，相控陣天線中的距離待定位物體超過預(yù)設(shè)范圍的陣元關(guān)閉。

可選地，相控陣天線，還用于掃描建筑物的內(nèi)部空間，獲取初始數(shù)據(jù)，并將初始數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算單元；

計(jì)算單元，還用于根據(jù)初始數(shù)據(jù)預(yù)置空間模型。

可選地，相控陣天線的陣元用于輻射電磁波，并用于接收被反射回的電磁波；初始數(shù)據(jù)包含輻射電磁波的時(shí)間、接收被反射回的電磁波的時(shí)間、陣元的位置、陣元的輻射角度；

計(jì)算單元還用于計(jì)算電磁波從輻射到接收所經(jīng)歷的時(shí)間間隔，時(shí)間間隔為接收被反射回的電磁波的時(shí)間與輻射電磁波的時(shí)間的差值；還用于根據(jù)時(shí)間間隔和陣元的位置、陣元的輻射角度，計(jì)算反射點(diǎn)的位置，并根據(jù)反射點(diǎn)的位置，預(yù)置空間模型。

本發(fā)明還提供一種室內(nèi)定位方法，包括以下步驟：