[發(fā)明專利]一種室內(nèi)相對(duì)位置定位方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110784430.7
• 申請(qǐng)日: 2021-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN113532436A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴佳靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中通服咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/20
• 分類號(hào): G01C21/20;H04W4/02;H04W4/33
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 于瀚文;胡建華

本發(fā)明提供了一種室內(nèi)相對(duì)位置定位方法，包括：獲取所有標(biāo)簽的測(cè)距信息；從實(shí)時(shí)測(cè)距信息中獲取三元組，對(duì)三元組進(jìn)行打分，獲得它們各自的總分值，N為現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)簽的數(shù)量；確立三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，分別為第一基準(zhǔn)點(diǎn)、第二基準(zhǔn)點(diǎn)與第三基準(zhǔn)點(diǎn)，并根據(jù)三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的測(cè)距信息計(jì)算出三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)，所述第一基準(zhǔn)點(diǎn)、第二基準(zhǔn)點(diǎn)與第三基準(zhǔn)點(diǎn)為最大值mGrade對(duì)應(yīng)三元組中的三個(gè)標(biāo)簽ID；所述最大值mGrade為三元組的總分值中選取的最大值；將最大值mGrade對(duì)應(yīng)三元組中的三個(gè)標(biāo)簽代入到最小二乘法，依次計(jì)算出剩余標(biāo)簽的相對(duì)位置。本發(fā)明方法定位準(zhǔn)確，考慮到了各種情形。并且節(jié)約成本與空間，不需要布置基站。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種室內(nèi)相對(duì)位置定位方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的室內(nèi)定位，如UWB(Ultra Wide Band)定位，藍(lán)牙定位均通過(guò)基站+標(biāo)簽的形式進(jìn)行定位。由于基站耗費(fèi)高(一個(gè)基站的造價(jià)往往在6位數(shù)以上，但標(biāo)簽的價(jià)格卻在4位數(shù)以下)，且占用空間，并且不適用于層高較低的房間。因此，盡管室內(nèi)定位技術(shù)定位效果好，但是性價(jià)比很低，很難融入到智慧城市的建設(shè)之中。

在很多場(chǎng)景下，用戶并不需要知道自己的具體二維位置，一般只需要知道與其他人的相對(duì)位置。比如疫情之下，為了確保人與人之間的安全距離，只需要給出相對(duì)位置圖即可。比如在監(jiān)獄系統(tǒng)，為了防止犯人聚集，或者確保相關(guān)獄警時(shí)刻監(jiān)控相應(yīng)犯人，也只需要標(biāo)簽的相對(duì)位置信息圖即可。

現(xiàn)有技術(shù)中，室內(nèi)定位技術(shù)基本都是絕對(duì)位置定位方法。通過(guò)TDOA(TimeDifference of Arrival)，TOA(Time of arrival)算法實(shí)現(xiàn)，但是在相對(duì)定位算法的情形下，一般采取TOF(Time of flight)算法獲得兩個(gè)標(biāo)簽之間的距離，同時(shí)如何選擇合理的標(biāo)簽作為基準(zhǔn)點(diǎn)也是需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種室內(nèi)相對(duì)位置定位方法，用于反應(yīng)區(qū)域內(nèi)各個(gè)標(biāo)簽的相對(duì)位置情況圖。本發(fā)明方法包括：獲取所有標(biāo)簽的測(cè)距信息，所述測(cè)距信息包括：兩個(gè)標(biāo)簽ID、距離值與時(shí)間戳；

對(duì)測(cè)距信息進(jìn)行預(yù)處理，得到實(shí)時(shí)測(cè)距信息；

從實(shí)時(shí)測(cè)距信息中獲取組不同的三元組，對(duì)組不同的三元組進(jìn)行打分，獲得它們各自的總分值，N為現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)簽的數(shù)量；所述三元組包括：任意三個(gè)標(biāo)簽ID，以及三個(gè)標(biāo)簽ID的測(cè)距信息；

確立三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，分別為第一基準(zhǔn)點(diǎn)、第二基準(zhǔn)點(diǎn)與第三基準(zhǔn)點(diǎn)，并根據(jù)三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間的測(cè)距信息計(jì)算出三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)，所述第一基準(zhǔn)點(diǎn)、第二基準(zhǔn)點(diǎn)與第三基準(zhǔn)點(diǎn)為最大值mGrade對(duì)應(yīng)三元組中的三個(gè)標(biāo)簽ID；所述最大值mGrade為三元組的總分值中選取的最大值；

將最大值mGrade對(duì)應(yīng)三元組中的三個(gè)標(biāo)簽代入到最小二乘法，依次計(jì)算出剩余標(biāo)簽的相對(duì)位置。

所述對(duì)測(cè)距信息進(jìn)行預(yù)處理，得到實(shí)時(shí)測(cè)距信息，包括如下步驟：

步驟a1，設(shè)置時(shí)間閾值，如果當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間與測(cè)距信息的時(shí)間戳之差大于時(shí)間閾值，過(guò)濾掉該測(cè)距信息；

步驟a2，建立映射表，以測(cè)距信息的兩個(gè)標(biāo)簽ID作為鍵值key，小的標(biāo)簽ID號(hào)在前，大的標(biāo)簽ID號(hào)在后，中間加個(gè)“_”號(hào)，(例如：兩個(gè)標(biāo)簽ID分別為106，104，那么key值就是字符串“104_106”)，以測(cè)距信息作為值value；對(duì)過(guò)濾后的測(cè)距信息，按照時(shí)間戳從小到大的順序進(jìn)行映射；將映射表作為實(shí)時(shí)測(cè)距信息。

所述從實(shí)時(shí)測(cè)距信息中獲取組不同的三元組，對(duì)組不同的三元組進(jìn)行打分，獲得它們各自的總分值，具體包括：

如果一個(gè)三元組的測(cè)距信息數(shù)量不為3，直接記它的總分值為0分；否則，用grade表示總分值，總分值grade包括4部分分值，權(quán)重從高到低依次為：穩(wěn)定值sta、形狀值form、距離值dis和時(shí)間同步值time，然后通過(guò)如下步驟得到總分值grade：