一種室內(nèi)定位方法
【專利摘要】一種室內(nèi)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(shè)置一信號接收單元與一微處理器，在平臺定位基站設(shè)置一第一信號發(fā)射器與第二信號發(fā)射器；第一信號發(fā)射器與第二信號發(fā)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并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(diǎn)高度信息，并根據(jù)所述角度信息與高度信息得到自身位置。本發(fā)明通過在室內(nèi)的障礙物上設(shè)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(jiān)控移動平臺避免其碰撞障礙物。
【專利說明】一種室內(nèi)定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種定位技術(shù)，特別是一種室內(nèi)定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)的快速增加，人們對定位與導(dǎo)航的需求日益增大，尤其在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，如機(jī)場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場、醫(yī)院等環(huán)境中，常常需要確定移動終端或其持有者、設(shè)施與物品在室內(nèi)的位置信息。但是受定位時間、定位精度以及復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境等條件的限制，比較完善的定位技術(shù)目前還無法很好地利用。
[0003]目前現(xiàn)有技術(shù)提供的室內(nèi)定位技術(shù)仍相對較為落后，多是以碰撞傳感定位和紅外定位等。一般來說，基于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(fā)生碰撞，控制系統(tǒng)命令裝置繞離障礙，卻無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位；而紅外定位則是借助紅外發(fā)射器為信號發(fā)射裝置，結(jié)合信號接收裝置，計算出監(jiān)控對象在工作區(qū)域的位置，但避障效果較差。以上兩種方式較適用于已知、簡單的環(huán)境，不適用于復(fù)雜且突發(fā)狀況頻繁的室內(nèi)環(huán)境中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種室內(nèi)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(shè)置一信號接收單元與一微處理器，在所述平臺定位基站設(shè)置一第一信號發(fā)射器與第二信號發(fā)射器；
[0006]所述第一信號發(fā)射器與第二信號發(fā)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范圍內(nèi)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(fā)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并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(diǎn)高度信息，并根據(jù)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(shè)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(fù)用電路連接，所述多路復(fù)用電路依次與帶通濾波器、ADC轉(zhuǎn)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管、第二光電二極管、第三光電二極管、第四光電二極管與第五光電二極管，其中所述第一光電二極管、第二光電二極管、第三光電二極管、第四光電二極管分別面對前、后、左、右四個方向，第五光電二極管面向上端。
[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后，所述微處理器可得五個方位角光電信號轉(zhuǎn)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(quán)利要求】
1.一種室內(nèi)定位方法，其特征在于，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(shè)置一信號接收單元與一微處理器，在所述平臺定位基站設(shè)置一第一信號發(fā)射器與第二信號發(fā)射器； 所述第一信號發(fā)射器與第二信號發(fā)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范圍內(nèi)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(fā)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并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(diǎn)高度信息，并根據(jù)所述角度信息與高度信息得到自身位置信息。
2.如權(quán)利要求1述的室內(nèi)定位方法，其特征在于，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(shè)置為面向兩個不同的方向接收信號。
3.如權(quán)利要求2所述的室內(nèi)定位方法，其特征在于，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(fù)用電路連接，所述多路復(fù)用電路依次與帶通濾波器、ADC轉(zhuǎn)換器以及微處理器連接。
4.如權(quán)利要求3所述的室內(nèi)定位方法,其特征在于,所述多個光電傳感器包括第一光電二極管、第二光電二極管、第三光電二極管、第四光電二極管與第五光電二極管，其中所述第一光電二極管、第二光電二極管、第三光電二極管、第四光電二極管分別面對前、后、左、右四個方向，第五光電二極管面向上端。
5.如權(quán)利要求4所述的室內(nèi)定位方法，其特征在于，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后，所述微處理器可得五個方位角光電信號轉(zhuǎn)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(quán)利要求5所述的室內(nèi)定位方法，其特征在于，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(diǎn)高度信息包括第一信號在天花板上的反射點(diǎn)與第二信號在天花板上的反射點(diǎn)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(diǎn)設(shè)為原點(diǎn)，移動平臺在室內(nèi)的位置設(shè)為(X，Y)； 建立定位方程:
7.如權(quán)利要求6所述的室內(nèi)定位方法，其特征在于，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(shè)置一第三信號發(fā)射器，所述第三信號發(fā)射器發(fā)射一第三信號群至室內(nèi)天花板，所述室內(nèi)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范圍內(nèi)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，并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(fā)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(diǎn)高度信息與第三信號角度信息，并根據(jù)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(quán)利要求7所述的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述第三信號的反射點(diǎn)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(shè)定為(X，Y) 建立定位方程
9.如權(quán)利要求1-8所述的室內(nèi)定位方法，其特征在于，所述各信號發(fā)射器為紅外信號發(fā)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(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】李志 , 邵華剛 申請人:上海京頤信息科技有限公司