一種基于步態(tài)的定位方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及定位技術(shù),具體涉及一種基于步態(tài)的定位方法。本申請同時提供一種基于步態(tài)的定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和無線業(yè)務(wù)的快速增長,一方面越來越多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需要感知用戶場景的變化,并根據(jù)用戶場景的變化主動為用戶提供有針對性的、個性化服務(wù);另一方面,用戶對定位與導(dǎo)航的需求也日益增大,無論在室外還是室內(nèi)環(huán)境,無論是處于靜止?fàn)顟B(tài)還是運動狀態(tài),都希望能夠快速、精確地獲取相關(guān)位置信息?;谏鲜鰞煞矫娴男枨?,出現(xiàn)了各種無線定位技術(shù)。
[0003]傳統(tǒng)的無線定位技術(shù)主要有TOA (Time Of Arrival,到達時間)、TDOA (TimeDifference of Arrival,到達時間差)、AOA(Arrival of Angle,角度到達)和 GPS (GlobalPosit1ning System,全球定位系統(tǒng))定位,由于NLOS (Non Line of Sight,非視距)等技術(shù)難題目前還沒能從根本上有效解決,使得Τ0Α、TD0A、AOA這些定位技術(shù)無法滿足用戶較高的定位精度要求;而蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的GPS定位技術(shù)精度雖高,但在室內(nèi)或高樓密集的場所也無法準(zhǔn)確對終端設(shè)備進行定位。在這種情況下,位置指紋定位技術(shù)逐漸成為人們研究的焦點。
[0004]對其他定位技術(shù)來說,非視距傳播是導(dǎo)致定位誤差產(chǎn)生的主要原因之一,而位置指紋定位技術(shù)則恰恰利用了非視距傳播造成的不同位置的接收信號強度不同來實現(xiàn)對終端設(shè)備的定位。位置指紋定位技術(shù)的基本原理是:將預(yù)先標(biāo)記的各個位置與在該位置接收到的信號特征參數(shù)(如接收信號強度等信息)組合起來建立數(shù)據(jù)庫,并利用實際位置接收到的信號特征參數(shù)與數(shù)據(jù)庫中所存的信號特征參數(shù)進行匹配,從而實現(xiàn)對終端設(shè)備的定位。由于非視距傳播的特殊性,造成不同位置的無線信號強度存在差異性,因此上述信號特征參數(shù)被稱為位置指紋,存放該信息的數(shù)據(jù)庫被稱為位置指紋數(shù)據(jù)庫。
[0005]基于指紋的定位方式雖然可以有效地定位到標(biāo)記時的定位點,但是這種定位方式也存在缺陷。一方面,由于該技術(shù)在特定區(qū)域里按照一定的距離間隔確定標(biāo)記點(也稱參考點)的位置,也就是說定位點并不是連續(xù)分布的,定位點之間的間距相對比較大;另一方面,向服務(wù)端獲取定位信息所需的時間也比較長,上述定位點間距大、獲取定位信息耗時長等因素導(dǎo)致了定位點無法連續(xù)更新的問題,因此用戶無法實時獲取準(zhǔn)確的定位信息。
[0006]針對上述問題,現(xiàn)有解決方案通常采用基于陀螺儀的慣性導(dǎo)航方式來實現(xiàn)連續(xù)定位。慣性導(dǎo)航屬于一種推算導(dǎo)航方式,即從一已知點的位置根據(jù)連續(xù)測得的設(shè)備航向角和加速度,并通過積分等運算推算出其下一點的位置,從而連續(xù)檢測出終端設(shè)備的當(dāng)前位置。采用陀螺儀的慣性導(dǎo)航技術(shù),其實現(xiàn)相對復(fù)雜,而且由于采用積分運算推算下一個位置,定位誤差隨時間而增大,而且手持終端等便攜設(shè)備的抖動會對運算結(jié)果帶來較大的影響,因此現(xiàn)有的采用陀螺儀的慣性導(dǎo)航方式并不適合手持終端等便攜設(shè)備的使用場景。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本申請?zhí)峁┮环N基于步態(tài)的定位方法,以解決現(xiàn)有定位技術(shù)無法連續(xù)更新定位點的問題。本申請另外提供一種基于步態(tài)的定位裝置。
[0008]本申請?zhí)峁┮环N基于步態(tài)的定位方法,包括:
[0009]獲取便攜設(shè)備在第一位置的位置信息;
[0010]獲取所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐狀態(tài);
[0011]獲取所述便攜設(shè)備攜帶者的行進方向;
[0012]根據(jù)所述步伐狀態(tài)、所述行進方向、和所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐大小值以及所述第一位置的位置信息,計算所述便攜設(shè)備的第二位置。
[0013]可選的,所述獲取便攜設(shè)備在第一位置的位置信息包括:
[0014]如果主定位方法提供了所述便攜設(shè)備的主定位位置信息,則使用所述主定位位置信息作為所述便攜設(shè)備在第一位置的位置信息,否則,使用上一次計算得到的所述便攜設(shè)備的第二位置的位置信息作為所述便攜設(shè)備在第一位置的位置信息。
[0015]可選的,所述主定位方法包括:基于藍牙指紋信息的定位方法、Τ0Α, TDOA、AOA或GPS定位方法。
[0016]可選的,所述步伐狀態(tài)包括所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐數(shù);所述步伐狀態(tài)根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出確定。
[0017]可選的,根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出確定所述步伐狀態(tài)的方法包括:
[0018]根據(jù)所述便攜設(shè)備運動時加速度傳感器輸出的加速度數(shù)據(jù)的變化規(guī)律確定所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐狀態(tài)。
[0019]可選的,根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出確定所述步伐狀態(tài)的方法包括:
[0020]記錄所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出的加速度變化;所述加速度變化表現(xiàn)為波形圖;
[0021]每相鄰兩個加速度波峰之間限定一時間區(qū)間;
[0022]抽取該時間區(qū)間內(nèi)的加速度數(shù)據(jù)的最大值、最小值;
[0023]當(dāng)該時間區(qū)間內(nèi)的加速度數(shù)據(jù)的最大值與最小值的差值大于設(shè)定的步伐特征檢測參數(shù)時,則確定該時間區(qū)間內(nèi)所述便攜設(shè)備攜帶者完成一次步伐;
[0024]根據(jù)所述便攜設(shè)備攜帶者完成了一次步伐的時間區(qū)間數(shù)確定所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐數(shù)。
[0025]可選的,所述獲取所述便攜設(shè)備攜帶者的行進方向是指,根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器和磁力傳感器的輸出,推測所述便攜設(shè)備攜帶者的行進方向。
[0026]可選的,所述根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器和磁力傳感器的輸出,推測所述便攜設(shè)備攜帶者的行進方向,包括:
[0027]根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器和磁力傳感器輸出的數(shù)據(jù),計算所述便攜設(shè)備的旋轉(zhuǎn)矩陣;
[0028]根據(jù)所述便攜設(shè)備的旋轉(zhuǎn)矩陣計算表征所述便攜設(shè)備方位信息的設(shè)備姿態(tài)信息;
[0029]根據(jù)所述便攜設(shè)備的設(shè)備姿態(tài)信息推測所述便攜設(shè)備攜帶者的行進方向。
[0030]可選的,所述根據(jù)所述步伐狀態(tài)、所述行進方向、和所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐大小值以及所述第一位置的位置信息,計算所述便攜設(shè)備的第二位置,包括:
[0031]根據(jù)所述步伐狀態(tài)和所述步伐大小值,計算所述便攜設(shè)備攜帶者的行進距離;
[0032]在所述第一位置的基礎(chǔ)上,以所述行進方向為方向,以所述行進距離為長度進行向量累加,得到所述便攜設(shè)備的第二位置。
[0033]可選的,所述方法還包括:
[0034]根據(jù)計算得到的所述便攜設(shè)備的第二位置,對所述主定位方法提供的便攜設(shè)備的主定位位置信息進行過濾。
[0035]可選的,所述根據(jù)計算得到的所述便攜設(shè)備的第二位置,對所述主定位方法提供的便攜設(shè)備的主定位位置信息進行過濾,包括:
[0036]計算所述便攜設(shè)備的第二位置與所述主定位位置信息指定的位置之間的距離;
[0037]判斷所述距離是否大于預(yù)先設(shè)定的過濾閾值;
[0038]若是,則剔除所述主定位方法提供的便攜設(shè)備的主定位位置信息;若否,保留所述主定位方法提供的便攜設(shè)備的主定位位置信息。
[0039]可選的,根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出確定所述步伐狀態(tài)的方法還包括:
[0040]根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出,對所述步伐特征檢測參數(shù)進行動態(tài)調(diào)整。
[0041]可選的,所述根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出,對所述步伐特征檢測參數(shù)進行動態(tài)調(diào)整,包括:
[0042]計算所述時間區(qū)間內(nèi)加速度數(shù)據(jù)的最大值與最小值的差值、與所述設(shè)定的步伐特征檢測參數(shù)的平均值,作為在下一個時間區(qū)間進行步伐檢測所用的所述設(shè)定的步伐特征檢測參數(shù)。
[0043]可選的,所述方法還包括:
[0044]根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出,對所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐大小值進行動態(tài)調(diào)整。
[0045]可選的,所述根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出,對所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐大小值進行動態(tài)調(diào)整,包括:
[0046]根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出,通過計算主定位點之間的距離和檢測到的所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐狀態(tài),采用線性回歸的方法對所述便攜設(shè)備攜帶者當(dāng)前的步伐大小值進行動態(tài)調(diào)整。
[0047]可選的,所述根據(jù)所述便攜設(shè)備內(nèi)的加速度傳感器的輸出,對所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐大小值進行動態(tài)調(diào)整,包括:
[0048]根據(jù)在先的兩個或多個主定位點之間的距離及在所述在先的兩個或多個主定位點之間檢測到的所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐狀態(tài)確定所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐均值;
[0049]所述步伐均值即為在后續(xù)的兩個或多個主定位點之間計算所述便攜設(shè)備的第二位置所用的步伐大小值。
[0050]本申請還提供一種基于步態(tài)的定位裝置,包括:
[0051]第一位置獲取單元,用于獲取便攜設(shè)備在第一位置的位置信息;
[0052]步伐狀態(tài)獲取單元,用于獲取所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐狀態(tài);
[0053]行進方向獲取單元,用于獲取所述便攜設(shè)備攜帶者的行進方向;
[0054]第二位置計算單元,用于根據(jù)所述步伐狀態(tài)、所述行進方向、和所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐大小值以及所述第一位置的位置信息,計算所述便攜設(shè)備的第二位置。
[0055]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請具有以下優(yōu)點:
[0056]本申請?zhí)峁┑幕诓綉B(tài)的定位方法,在采用主定位方法獲取主定位點的基礎(chǔ)上引入了步態(tài)信息,即:在獲取便攜設(shè)備在第一位置的位置信息的基礎(chǔ)上,利用便攜設(shè)備內(nèi)置的加速度傳感器和磁力傳感器的輸出,獲取所述便攜設(shè)備攜帶者的步伐狀態(tài)和行進方向,并根據(jù)上述步伐狀態(tài)、行進方向、以及步伐大小值,實時計算所述便攜設(shè)備的第二位置,從而有效改善主定位方法定位點間距大的問題,實現(xiàn)了定位點的連續(xù)更新。
【附圖說明】
[0057]圖1為本申請的一種基于步態(tài)的定位方法的實施例流程圖;
[0058]圖2為本申請的便攜設(shè)備坐標(biāo)系示意圖;
[0059]圖3為本申請的地球坐標(biāo)系示意圖;
[0060]圖4為本申請的通過向量累加計算便攜設(shè)備最新位置的示意圖;
[0061]圖5為本申請的一種基于步態(tài)的定位裝置的實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0062]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本申請。但是本申請能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本申請內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本申請不受下面公開的具體實施的限制。
[0063]在本申請中,分別提供了一種基于步態(tài)的定位方法、以及一種基于步態(tài)的定位裝置。在下面的實施例中逐一進行詳細說明。
[0064]請參考圖1,其為本申請的一種基于步態(tài)的定位方法的實施例流程圖。所述方法包括如下步