[发明专利]室内定位方法和装置

权利要求书

1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：

在用户当前时刻所在位置的周围选取预设数量的粒子；

根据用户行走情况计算每个粒子在下一时刻的新位置；

在每个粒子的新位置上计算粒子作为用户位置的概率，并将该概率作为该粒子在下一时刻的权重；

根据各粒子的新位置坐标以及权重加权计算粒子群的平均位置，并将粒子群的平均位置作为用户在下一时刻的位置；

根据每个粒子在下一时刻的权重对所有粒子进行重采样得到预设数量的新粒子，根据新粒子的位置计算用户再下一时刻的位置，从而获得用户各个时刻的位置；

采用以下方法对所述概率进行修正：

计算当前时刻与下一时刻间的连续磁场数据采样差；

将连续磁场数据采样差与磁场指纹数据流各片段的相似度进行比较，选取相似度最大的磁场指纹数据流片段对应的位置作为最可能的用户位置；

根据最可能的用户位置及其相似度，利用如下公式对粒子的所述概率进行修正，

其中，w_z表示修正前位于位置Z处的粒子作为用户位置的概率，W_z表示修正后位于位置Z处的粒子作为用户位置的概率，δ表示最大的相似度，Z_M表示最可能的用户位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户行走情况计算每个粒子在下一时刻的新位置包括：

根据用户的身高和步频确定用户的步长；

根据用户当前时刻的方向值、用户所持的磁场传感器在下一时刻测得的方向值以及陀螺仪确定的当前时刻与下一时刻的两时刻间旋转的角度确定用户下一时刻的方向值；

根据每个粒子当前时刻的位置、两时刻间用户所走的步数以及每步的矢量计算每个粒子在下一时刻的新位置。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据竖直方向上的加速度数据确定步频和步数。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用如下公式确定用户下一时刻的方向值：

其中，θ_k+1表示用户下一时刻的方向值，θ_k表示用户当前时刻的方向值，表示磁场传感器在下一时刻测得的方向值，ω_k+1表示陀螺仪确定的当前时刻与下一时刻的两时刻间旋转的角度，α表示磁场传感器的方差，β表示陀螺仪的方差。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用如下公式计算每个粒子在下一时刻的新位置：

其中，表示粒子在下一时刻的新位置，表示粒子当前时刻的位置，表示当前时刻与下一时刻两时刻间用户第i步步长的矢量表示，该矢量的大小为确定的步长，该矢量的方向为确定的用户下一时刻的方向值，为根据步伐方向和位移计算的位置的误差。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在每个粒子的新位置上计算粒子作为用户位置的概率，并将该概率作为该粒子在下一时刻的权重包括：

估计粒子在新位置检测到的各信源的当下信号强度的概率密度；

根据各信源的当下信号强度对应的概率密度以及联合概率计算方法，计算粒子在新位置收集到来自各信源的当下信号强度的概率，并作为该粒子在下一时刻的权重。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用三边定位法、指纹定位法、或者地标识别定位法确定用户当前时刻所在位置。