一种基于物联网的室内外混合定位方法及系统与流程

xiaoxiao2026-09-21  11


本发明属于室内定位,具体涉及一种基于物联网的室内外混合定位方法及系统。


背景技术:

1、随着信息时代的来临,基于位置信息的服务在各种应用场景中扮演的角色愈加重要。室外场景下全球卫星导航系统(global navigation satellite system,gnss)已经可以提供实时的可靠稳定的全球定位导航服务,而对于地下车库、密闭空间区域等室内的场景下,卫星信号容易丢失,无法提供准确的密闭空间区域的定位导航服务。

2、为了能够提供室内定位服务,由此也催生了诸多室内定位无线技术,主要的室内外定位方法包括:wifi定位、蓝牙低功耗(ble)定位、超宽带(uwb)定位、红外定位等。

3、而上述定位方法在实际应用中存在以下问题:

4、1、wifi定位的频段拥挤,容易受到其他无线设备的干扰,且在室内环境中,受多径效应和信号遮挡的影响,定位精度较低;

5、2、蓝牙低功耗(ble)定位的有效传输距离通常在10米左右,范围较小;

6、3、超宽带(uwb)定位的普及度较低,设备支持度较小,且部署成本高;

7、4、红外定位受光照条件影响较大,不适合光线变化大的环境,定位精度较低。

8、综上所述,现有的室内定位方法的定位精度较低,容易导致导航出现偏差,以导致用户无法快速找到人员车辆停车位置;其次,各定位方法只能应用在各自适用的场景中,在密闭空间区域内的通用性较差,不利于大范围推广应用。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于物联网的室内外混合定位方法及系统,用以解决现有的室内定位方法的定位精度较低,容易导致导航出现偏差,以导致用户无法快速找到人员车辆停车位置;其次,各定位方法只能应用在各自适用的场景中,在密闭空间区域内的通用性较差,不利于大范围推广应用的问题。

2、为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供了一种基于物联网的室内外混合定位方法,所述方法包括:

4、基于用户的导航请求,获取用户的定位位置和密闭空间区域的人员车辆停车位置;

5、基于用户的定位位置、密闭空间区域的人员车辆停车位置和预先构建的密闭空间区域的三维模型,生成导航路线;

6、根据用户的定位位置判断用户是否到达密闭空间区域的入口,若是,获取用户的惯性位置;

7、基于惯性位置对定位位置进行校正,得到混合定位位置,以混合定位位置对导航路线进行实时更新。

8、优选地,获取用户的惯性位置,包括:

9、获取用户在密闭空间区域内的行走数据,所述行走数据包括:加速度和角速度;

10、根据加速度和角速度计算出用户的行走方向和行走距离;

11、基于用户的行走方向和行走距离,确定用户的惯性位置。

12、优选地,所述密闭空间区域的各个入口处和各个路口处均部署有摄像头,所述方法还包括:

13、用户在进入密闭空间区域入口时,获取部署在地下停车入口处的摄像头采集到的用户的初始图像信息;

14、基于加速度和角速度,预测该用户到达导航路线上的各个路口的到达时刻;

15、在i个路口的到达时刻与当前时刻的差值满足预设时差,获取第i个路口的摄像头采集到的第一图像信息;

16、基于重识别算法,对第一图像信息进行重识别,得到重识别结果,所述重识别结果包括:第一图像信息与初始图像信息一致或未检测到用户图像;

17、在第一图像信息与初始图像信息一致时,确定用户的实际到达时刻,以实际到达时刻对第i+1个路口的达到时刻进行修正。

18、优选地,在未检测到用户图像时,以表征用户的偏离导航路线;所述方法还包括:

19、获取与第i个路口相邻路口上的摄像头采集到的第二图像信息;

20、基于重识别算法,对第二图像信息进行重识别,识别出与初始图像信息一致的第二图像信息;

21、获取与初始图像信息一致的第二图像信息对应的摄像头的位置,以该摄像头的位置对该用户的惯性位置进行修正;

22、基于修正后的惯性位置对导航路线进行修正,同时生成警示信息和正确路线指示信息,以警示信息告知该用户行走路线出错并提示正确路线的方向。

23、优选地,所述警示信息包括:警示语音;正确路线指示信息包括:路线指示箭头和车位号,在每个路口处部署有电子显示屏,所述电子显示屏用于播报警示语音以及同时显示路线指示箭头和车位号。

24、优选地,所述密闭空间区域的每个车位上部署有位置标签,各位置标签内预存有对应车位的位置信息、车位号和导航链接;所述方法还包括:

25、用户终端识别车辆所停靠的停车位上的位置标签,提取出位置标签中的位置信息、车位号和导航链接,并将位置信息、车位号和导航链接保存在本地;

26、用户终端基于导航链接和位置信息,生成用户的导航请求,所述导航请求中包含有位置信息,以位置信息作为密闭空间区域的人员车辆停车位置。

27、优选地,所述方法还包括:构建密闭空间区域的三维模型,包括:

28、获取密闭空间区域的设计图纸;

29、基于预设建模工具对密闭空间区域的设计图纸进行建模与渲染,得到初始模型;

30、基于虚拟现实算法,将初始模型集成到虚拟现实场景中,得到密闭空间区域的三维模型。

31、优选地,基于惯性位置对定位位置进行校正,得到混合定位位置,包括:

32、基于卡尔曼滤波算法,以惯性位置作为卡尔曼滤波算法的观测量,对定位位置进行校正,得到定位位置的最优估计,以定位位置的最优估计作为混合定位位置。

33、第二方面,本发明提供了一种基于物联网的室内外混合定位系统,所述系统包括:

34、服务器,所述服务器用于实现上述的基于物联网的室内外混合定位方法;

35、用户终端,与服务器通信连接,用于生成用户的导航请求,以及采集用户的惯性位置,将生成的用户的导航请求和采集用户的惯性位置上传至服务器;所述服务器还用于将生成的导航路线发送给用户终端,所述用户终端用于对导航路线进行实时展示。

36、优选地,所述系统还包括:

37、若干摄像头,各摄像头均与服务器通信连接,各摄像头分别部署在密闭空间区域的各个入口处和密闭空间区域内的各个路口处;

38、若干电子显示屏,各电子显示屏均与对应路口处的摄像头通信连接,各电子显示屏分别部署在密闭空间区域内的各个路口处;

39、若干位置标签,各位置标签分别部署在密闭空间区域的每个车位上,各位置标签内预存有对应车位的位置信息、车位号和导航链接;所述用户终端还用于对位置标签进行识别,以提取出位置标签中的位置信息、车位号和导航链接,所述用户终端根据导航链接与服务器建立通信连接。

40、有益效果:

41、1、本发明通过构建密闭空间区域的三维模型,以三维模型为基础生成导航路线,此时导航线路具有3d观感,提高了用户对导航路线的辨识度,能够降低用户在密闭空间区域内走错的概率;

42、2、本发明利用用户终端来采集用户的惯性位置,通过惯性位置对定位位置进行校正,以提高用户当前位置的定位准确性,通过以混合定位位置对导航路线进行实时更新,以确保用户不会偏离导航路线,能够为用户提供准确的导航服务。


技术特征:

1.一种基于物联网的室内外混合定位方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于物联网的室内外混合定位方法,其特征在于,获取用户的惯性位置,包括:

3.根据权利要求2所述的基于物联网的室内外混合定位方法,其特征在于,所述密闭空间区域的各个入口处和各个路口处均部署有摄像头,所述方法还包括:

4.根据权利要求3所述的基于物联网的室内外混合定位方法,其特征在于,在未检测到用户图像时,以表征用户的偏离导航路线;所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的基于物联网的室内外混合定位方法,其特征在于,所述警示信息包括:警示语音;正确路线指示信息包括:路线指示箭头和车位号,在每个路口处部署有电子显示屏,所述电子显示屏用于播报警示语音以及同时显示路线指示箭头和车位号。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的室内外混合定位方法,其特征在于,所述密闭空间区域的每个车位上部署有位置标签,各位置标签内预存有对应车位的位置信息、车位号和导航链接;所述方法还包括:

7.根据权利要求1所述的基于物联网的室内外混合定位方法,其特征在于,所述方法还包括:构建密闭空间区域的三维模型,包括:

8.根据权利要求1所述的基于物联网的室内外混合定位方法,其特征在于,基于惯性位置对定位位置进行校正,得到混合定位位置,包括:

9.一种基于物联网的室内外混合定位系统,其特征在于,所述系统包括:服务器,所述服务器用于实现权利要求1-8中任一项所述的基于物联网的室内外混合定位方法;

10.根据权利要求9所述的基于物联网的室内外混合定位系统,其特征在于,所述系统还包括:


技术总结
本发明属于室内定位技术领域,公开了一种基于物联网的室内外混合定位方法及系统,所述方法包括:基于用户的导航请求,获取用户的定位位置和密闭空间区域的人员车辆停车位置;基于用户的定位位置、密闭空间区域的人员车辆停车位置和预先构建的密闭空间区域的三维模型,生成导航路线;根据用户的定位位置判断用户是否到达密闭空间区域的入口,若是,获取用户的惯性位置;基于惯性位置对定位位置进行校正,得到混合定位位置,以混合定位位置对导航路线进行实时更新。本发明通过惯性位置对定位位置进行校正,以提高用户当前位置的定位准确性,通过以混合定位位置对导航路线进行实时更新,以确保用户不会偏离导航路线,能够为用户提供准确的导航服务。

技术研发人员:艾绍平,姜立贺,姜波,孙智利,王蕴玉,蒋秀敏,王卫晓,刘李强,安博林
受保护的技术使用者:北京时代启程物联科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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