一種室內定位方法
2023-10-26 03:43:02 5
一種室內定位方法
【專利摘要】一種室內定位方法，包括對移動平臺的定位，具體包括以下步驟：提供一移動平臺、平臺定位基站，在所述移動平臺設置一信號接收單元與一微處理器，在平臺定位基站設置一第一信號發射器與第二信號發射器；第一信號發射器與第二信號發射器分別向天花板上散射第一信號群與第二信號群，所述定位處理器接收天花板反射的第一信號群與第二信號群中的一第一信號與第二信號並獲取所述第一信號與第二信號的角度信息，同時定位處理器獲得第一信號與第二信號的反射點高度信息，並根據所述角度信息與高度信息得到自身位置。本發明通過在室內的障礙物上設置障礙物定位基站完成對障礙物的定位，同時對移動平臺自身定位，方便監控移動平臺避免其碰撞障礙物。
【專利說明】一種室內定位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種定位技術，特別是一種室內定位方法。
【背景技術】
[0002]隨著數據業務和多媒體業務的快速增加，人們對定位與導航的需求日益增大，尤其在複雜的室內環境，如機場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場、醫院等環境中，常常需要確定移動終端或其持有者、設施與物品在室內的位置信息。但是受定位時間、定位精度以及複雜室內環境等條件的限制，比較完善的定位技術目前還無法很好地利用。
[0003]目前現有技術提供的室內定位技術仍相對較為落後，多是以碰撞傳感定位和紅外定位等。一般來說，基於碰撞傳感類的裝置都自身集成障礙探測器，用以記錄檢測到的障礙，一旦發生碰撞，控制系統命令裝置繞離障礙，卻無法實現準確定位；而紅外定位則是藉助紅外發射器為信號發射裝置，結合信號接收裝置，計算出監控對象在工作區域的位置，但避障效果較差。以上兩種方式較適用於已知、簡單的環境，不適用於複雜且突發狀況頻繁的室內環境中。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種室內定位方法，包括對移動平臺的定位，所述對移動平臺的定位具體包括以下步驟:
[0005]提供一移動平臺、平臺定位基站，在所述移動平臺設置一信號接收單元與一微處理器，在所述平臺定位基站設置一第一信號發射器與第二信號發射器；
[0006]所述第一信號發射器與第二信號發射器分別向天花板上散射第一信號群與第二信號群，所述天花板將所述第一信號群與第二信號群向下朝不同的方向反射；
[0007]所述移動平臺在所述第一信號群與第二信號群的信號覆蓋範圍內移動，所述信號接收單元接收所述第一信號群中的一第一信號與所述第二信號群中的一第二信號；
[0008]所述信號接收單元將所述第一信號與第二信號發送至所述定位處理器，所述定位處理器接收所述第一信號與第二信號並獲取所述第一信號與第二信號的角度信息，同時所述定位處理器獲得第一信號與第二信號的反射點高度信息，並根據所述角度信息與高度信息得到自身位置信息。
[0009]較佳地，所述信號接收單元包括兩個信號接收器，所述兩信號接收器設置為面向兩個不同的方向接收信號。
[0010]較佳地，所述信號接收器包括多個光電傳感器，所述各光電傳感器分別通過一信號放大電路與一多路復用電路連接，所述多路復用電路依次與帶通濾波器、ADC轉換器以及微處理器連接。
[0011]較佳地,所述多個光電傳感器包括第一光電二極體、第二光電二極體、第三光電二極體、第四光電二極體與第五光電二極體，其中所述第一光電二極體、第二光電二極體、第三光電二極體、第四光電二極體分別面對前、後、左、右四個方向，第五光電二極體面向上端。
[0012]較佳地，所述定位處理器獲取所述第一信號或第二信號的角度I信息的過程為:
[0013]信號傳入所述微處理器後，所述微處理器可得五個方位角光電信號轉換得到的電平大小，得出三個正交軸的信號量值為X，1，Z，則其方位角與高度角分別為:
[0014]
【權利要求】
1.一種室內定位方法，其特徵在於，包括對移動平臺的定位，所述對移動平臺的定位具體包括以下步驟: 提供一移動平臺、平臺定位基站，在所述移動平臺設置一信號接收單元與一微處理器，在所述平臺定位基站設置一第一信號發射器與第二信號發射器； 所述第一信號發射器與第二信號發射器分別向天花板上散射第一信號群與第二信號群，所述天花板將所述第一信號群與第二信號群向下朝不同的方向反射； 所述移動平臺在所述第一信號群與第二信號群的信號覆蓋範圍內移動，所述信號接收單元接收所述第一信號群中的一第一信號與所述第二信號群中的一第二信號； 所述信號接收單元將所述第一信號與第二信號發送至所述定位處理器，所述定位處理器接收所述第一信號與第二信號並獲取所述第一信號與第二信號的角度信息，同時所述定位處理器獲得第一信號與第二信號的反射點高度信息，並根據所述角度信息與高度信息得到自身位置信息。
2.如權利要求1述的室內定位方法，其特徵在於，所述信號接收單元包括兩個信號接收器，所述兩信號接收器設置為面向兩個不同的方向接收信號。
3.如權利要求2所述的室內定位方法，其特徵在於，所述信號接收器包括多個光電傳感器，所述各光電傳感器分別通過一信號放大電路與一多路復用電路連接，所述多路復用電路依次與帶通濾波器、ADC轉換器以及微處理器連接。
4.如權利要求3所述的室內定位方法,其特徵在於,所述多個光電傳感器包括第一光電二極體、第二光電二極體、第三光電二極體、第四光電二極體與第五光電二極體，其中所述第一光電二極體、第二光電二極體、第三光電二極體、第四光電二極體分別面對前、後、左、右四個方向，第五光電二極體面向上端。
5.如權利要求4所述的室內定位方法，其特徵在於，所述定位處理器獲取所述第一信號或第二信號的角度I信息的過程為: 信號傳入所述微處理器後，所述微處理器可得五個方位角光電信號轉換得到的電平大小，得出三個正交軸的信號量值為X，y, z，則其方位角與高度角分別為:
6.如權利要求5所述的室內定位方法，其特徵在於，所述第一信號的與第二信號的角度信息包括第一信號與第二信號的高度角ε?和ε2以及所述第一信號與第二信號的方位角α?與α 2，所述第一信號與第二信號的反射點高度信息包括第一信號在天花板上的反射點與第二信號在天花板上的反射點的高度h1、h2 ;所述定位處理器得到自身位置信息的過程包括: 將所述平臺定位基站與地面的交點設為原點，移動平臺在室內的位置設為(X，Y)； 建立定位方程:
7.如權利要求6所述的室內定位方法，其特徵在於，還包括對障礙物的定位，所述對障礙物的定位具體包括以下步驟: 提供一障礙物定位基站，所述障礙物定位基站設置一第三信號發射器，所述第三信號發射器發射一第三信號群至室內天花板，所述室內天花板將所述第三信號群向下方的不同方向反射，所述移動平臺在所述第三信號群的輻射範圍內移動，所述信號接收單元接收所述第三信號群中的一第三信號，並獲取所述第三信號的角度信息； 所述信號接收單元將所述第三信號的角度信息發送至所述定位處理器，所述定位處理器獲得所述第三信號在天花板上的反射點高度信息與第三信號角度信息，並根據所述高度信息與角度信息得到所述障礙物定位基站位置信息。
8.如權利要求7所述的室內定位方法，其特徵在於，所述第三信號的反射點高度信息包括高度h3，所述第三信號的角度信息包括高度角ε 3以及方位角a 3 ;所述定位處理器獲得所述障礙物定位基站位置信息步驟為: 將所述障礙物定位基站的位置設定為(X，Y) 建立定位方程
9.如權利要求1-8所述的室內定位方法，其特徵在於，所述各信號發射器為紅外信號發射器。
【文檔編號】G01S5/16GK103728589SQ201410009074
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月9日 優先權日:2014年1月9日
【發明者】李志 , 邵華剛 申請人:上海京頤信息科技有限公司