一種室內(nèi)定位方法
【專(zhuān)利摘要】一種室內(nèi)定位方法，包括對(duì)移動(dòng)平臺(tái)的定位，具體包括以下步驟：提供一移動(dòng)平臺(tái)、平臺(tái)定位基站，在所述移動(dòng)平臺(tái)設(shè)置一信號(hào)接收單元與一微處理器，在平臺(tái)定位基站設(shè)置一第一信號(hào)發(fā)射器與第二信號(hào)發(fā)射器；第一信號(hào)發(fā)射器與第二信號(hào)發(fā)射器分別向天花板上散射第一信號(hào)群與第二信號(hào)群，所述定位處理器接收天花板反射的第一信號(hào)群與第二信號(hào)群中的一第一信號(hào)與第二信號(hào)并獲取所述第一信號(hào)與第二信號(hào)的角度信息，同時(shí)定位處理器獲得第一信號(hào)與第二信號(hào)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(guò)在室內(nèi)的障礙物上設(shè)置障礙物定位基站完成對(duì)障礙物的定位，同時(shí)對(duì)移動(dòng)平臺(tái)自身定位，方便監(jiān)控移動(dòng)平臺(tái)避免其碰撞障礙物。
【專(zhuān)利說(shuō)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(duì)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(chǎng)大廳、展廳、倉(cāng)庫(kù)、超市、圖書(shū)館、地下停車(chē)場(chǎng)、醫(yī)院等環(huán)境中，常常需要確定移動(dòng)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(shí)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(wú)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(duì)較為落后，多是以碰撞傳感定位和紅外定位等。一般來(lái)說(shuō)，基于碰撞傳感類(lèi)的裝置都自身集成障礙探測(cè)器，用以記錄檢測(cè)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(wú)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(hào)發(fā)射裝置，結(jié)合信號(hào)接收裝置，計(jì)算出監(jiān)控對(duì)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(jiǎn)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(duì)移動(dòng)平臺(tái)的定位，所述對(duì)移動(dòng)平臺(tái)的定位具體包括以下步驟:
[0005]提供一移動(dòng)平臺(tái)、平臺(tái)定位基站，在所述移動(dòng)平臺(tái)設(shè)置一信號(hào)接收單元與一微處理器，在所述平臺(tái)定位基站設(shè)置一第一信號(hào)發(fā)射器與第二信號(hào)發(fā)射器；
[0006]所述第一信號(hào)發(fā)射器與第二信號(hào)發(fā)射器分別向天花板上散射第一信號(hào)群與第二信號(hào)群，所述天花板將所述第一信號(hào)群與第二信號(hào)群向下朝不同的方向反射；
[0007]所述移動(dòng)平臺(tái)在所述第一信號(hào)群與第二信號(hào)群的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)移動(dòng)，所述信號(hào)接收單元接收所述第一信號(hào)群中的一第一信號(hào)與所述第二信號(hào)群中的一第二信號(hào)；
[0008]所述信號(hào)接收單元將所述第一信號(hào)與第二信號(hào)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(hào)與第二信號(hào)并獲取所述第一信號(hào)與第二信號(hào)的角度信息，同時(shí)所述定位處理器獲得第一信號(hào)與第二信號(hào)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(hào)接收單元包括兩個(gè)信號(hào)接收器，所述兩信號(hào)接收器設(shè)置為面向兩個(gè)不同的方向接收信號(hào)。
[0010]較佳地，所述信號(hào)接收器包括多個(gè)光電傳感器，所述各光電傳感器分別通過(guò)一信號(hào)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(gè)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(duì)前、后、左、右四個(gè)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(hào)或第二信號(hào)的角度I信息的過(guò)程為:
[0013]信號(hào)傳入所述微處理器后，所述微處理器可得五個(gè)方位角光電信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的電平大小，得出三個(gè)正交軸的信號(hào)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(duì)移動(dòng)平臺(tái)的定位，所述對(duì)移動(dòng)平臺(tái)的定位具體包括以下步驟: 提供一移動(dòng)平臺(tái)、平臺(tái)定位基站，在所述移動(dòng)平臺(tái)設(shè)置一信號(hào)接收單元與一微處理器，在所述平臺(tái)定位基站設(shè)置一第一信號(hào)發(fā)射器與第二信號(hào)發(fā)射器； 所述第一信號(hào)發(fā)射器與第二信號(hào)發(fā)射器分別向天花板上散射第一信號(hào)群與第二信號(hào)群，所述天花板將所述第一信號(hào)群與第二信號(hào)群向下朝不同的方向反射； 所述移動(dòng)平臺(tái)在所述第一信號(hào)群與第二信號(hào)群的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)移動(dòng)，所述信號(hào)接收單元接收所述第一信號(hào)群中的一第一信號(hào)與所述第二信號(hào)群中的一第二信號(hào)； 所述信號(hào)接收單元將所述第一信號(hào)與第二信號(hào)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(hào)與第二信號(hào)并獲取所述第一信號(hào)與第二信號(hào)的角度信息，同時(shí)所述定位處理器獲得第一信號(hào)與第二信號(hào)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(hào)接收單元包括兩個(gè)信號(hào)接收器，所述兩信號(hào)接收器設(shè)置為面向兩個(gè)不同的方向接收信號(hào)。
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(hào)接收器包括多個(gè)光電傳感器，所述各光電傳感器分別通過(guò)一信號(hào)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(gè)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(duì)前、后、左、右四個(gè)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(hào)或第二信號(hào)的角度I信息的過(guò)程為: 信號(hào)傳入所述微處理器后，所述微處理器可得五個(gè)方位角光電信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的電平大小，得出三個(gè)正交軸的信號(hào)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(hào)的與第二信號(hào)的角度信息包括第一信號(hào)與第二信號(hào)的高度角ε?和ε2以及所述第一信號(hào)與第二信號(hào)的方位角α?與α 2，所述第一信號(hào)與第二信號(hào)的反射點(diǎn)高度信息包括第一信號(hào)在天花板上的反射點(diǎn)與第二信號(hào)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(guò)程包括: 將所述平臺(tái)定位基站與地面的交點(diǎn)設(shè)為原點(diǎn)，移動(dòng)平臺(tái)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(duì)障礙物的定位，所述對(duì)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(hào)發(fā)射器，所述第三信號(hào)發(fā)射器發(fā)射一第三信號(hào)群至室內(nèi)天花板，所述室內(nèi)天花板將所述第三信號(hào)群向下方的不同方向反射，所述移動(dòng)平臺(tái)在所述第三信號(hào)群的輻射范圍內(nèi)移動(dòng)，所述信號(hào)接收單元接收所述第三信號(hào)群中的一第三信號(hào)，并獲取所述第三信號(hào)的角度信息； 所述信號(hào)接收單元將所述第三信號(hào)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(hào)在天花板上的反射點(diǎn)高度信息與第三信號(hào)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(hào)的反射點(diǎn)高度信息包括高度h3，所述第三信號(hào)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(hào)發(fā)射器為紅外信號(hào)發(fā)射器。
【文檔編號(hào)】G01S5/16GK103728589SQ201410009074
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)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(qǐng)人:上海京頤信息科技有限公司