[发明专利]一种基于WiFi室内定位的导航推车系统及定位方法

说明书

本发明公开一种基于WiFi室内定位导航推车系统及定位方法，室内定位导航推车系统包括可移动推车、人机交互界面、速度探测模块、方向探测模块、WiFi探测模块、定位数据处理模块、map数据构建模块以及数据存储模块。WiFi室内定位导航推车系统的定位方法包括：行人手推可移动推车在室内行走时，速度探测模块和方向检测模块获取可移动推车的实时运动信息，根据运动信息不断迭代获取可移动推车的相对位置，与此同时利用粒子滤波技术进行在线位置预测，最终计算出可移动推车的实时位置。本发明能够有效提高室内动态定位导航精度，适用于大面积、复杂环境室内移动装置定位服务。

技术领域

本发明涉及模式识别领域的室内定位方法及装置，尤其涉及一种基于WiFi室内定位的导航推车系统及定位方法。

技术背景

随着移动互联网技术的不断发展，位置基于服务(Location Based Service，LBS)越来越受到欢迎，然而在室内环境下，GPS(Global Position System，GPS)信号受到建筑物阻挡，室内环境无法正常接收GPS信号，GPS定位在室内环境下无法使用。WiFi作为一种室内常见装置，在室内环境中拥有大量部署，基于WiFi位置指纹室内定位成为目前研究的热点。WiFi室内定位可以利用现有的设备，无需额外的硬件设施，具有低成本、广泛可获取等优点。然而由于WiFi信息在室内环境下不稳定，给定位带来了很大的误差。近些年来，基于惯性传感器定位受到了很多人关注。惯性传感器能在一定程度上降低对WiFi信号的直接依赖，避免了WiFi新号波动带来的误差，提高了定位的精度。

发明内容

本发明所解决的技术问题主要是利用惯性技术结合WiFi信息构建一种新型室内定位装置及方法，以获取更加准确的定位结果。本发明具体技术方案如下所述：

一种基于WiFi室内定位导航推车系统，主要包括可移动推车、人机交互界面、速度探测模块、方向探测模块、WiFi探测模块、定位数据处理模块、以及map数据构建模块数据存储模块；其中可移动推车用于为WiFi室内定位导航推车系统提供搭载平台，同时用于数据采集时移动遍历室内位置；人机交互界面用于WiFi室内定位导航推车系统提供定位服务时展示室内空间地图以及定位过程中人机交互表达；速度探测模块内置的转速传感器通过车轮转动来获取可移动推车实时速度；方向探测模块内置电子罗盘传感器及陀螺仪传感器，能实时感知可移动推车方向和旋转角速度；WiFi探测模块内置无线网卡，能实时获取环境中可感知到的WiFi接入点的接收信号强度和MAC地址，用于定位指纹数据库建立及定位时数据获取；定位数据处理模块用来融合速度检测模块、方向探测模块、WiFi探测模块的信息并计算出实时位置并将定位结果并展示到人机交互界面；map数据构建模块用于在构建位置指纹数据库时将WiFi探测模块采集到的原始数据转换为位置指纹矩阵和梯度指纹向量数据；数据存储模块用于存储预先构建的位置指纹数据库信息及室内地图图片信息。

所述一种基于WiFi室内定位导航推车系统，还包括人机交互界面采用可触控液晶显示屏，液晶屏具备显示用户实时位置、周边环境、地图放大缩小按钮、目的地查找功能，同时液晶屏具备对map数据构建、定位开启/关闭的控制功能；所述定位数据处理模块通过RS-232串口实时获取方向探测模块、WiFi探测模块以及速度探测模块的数据，同时定位数据处理模块还具备网络通信功能，能够与外界通过以太网进行信息交换。

所述一种基于WiFi室内定位导航推车系统，定位数据处理模块每隔1s钟执行一次定位计算，并将结果显示到人机交互界面，同时所述定位数据处理模块还具备自主定位功能，能够实时响应用户定位请求。

一种基于WiFi室内定位导航推车系统的定位方法，包括以下内容：