[发明专利]高准确度的无线定位方法及装置

说明书

涉及高准确度的无线定位方法及装置，测定从至少一个固定节点发出的至少一个信号的强度，推定移动节点的相对位置，根据至少一个信号的强度与移动节点的相对位置生成关于历经多个时间点的移动节点的位置的相对变化的至少一个信号的强度的变化图案，通过比较生成的所述至少一个信号的强度的变化图案与移动节点所在地区的信号强度的分布图案形态的地图推定移动节点的绝对位置，因此无线环境变化的情况下也能够准确地推定移动节点的位置，能够利用在广泛的地区几乎无信号强度的变化的无线信号准确地推定移动节点的位置。

技术领域

涉及能够利用无线信号推定移动节点的位置的无线定位方法及装置。

背景技术

全球导航卫星系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)是用于利用从围绕宇宙轨道转动的人造卫星发出的电波推定在地球全区域移动的物体的位置的系统，当前不仅用于导弹制导之类的军事用途，还广泛用于追踪智能手机用户的位置、车辆、船舶、航空器等的导航装置。作为GNSS的典型例子可列举美国的全球定位系统(GPS，GlobalPositioning Sys tem)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)、欧洲的伽利略(Galileo)、日本的准天顶卫星系统(QZSS，Quasi-Zenith Satellite System)等。然而，GNSS具有无法在从人造卫星发出的电波到达不了的室内空间定位，因电波被高层建筑物阻断、反射等而在城中的定位准确度严重降低的问题。

近来，世界各国的汽车制造商及谷歌、英特尔等全球化企业正在致力于自动驾驶汽车的研究开发。室外部分自动驾驶方面略有成果，但由于GNSS无法实现室内定位，因此还处于离室外及室内完全自动驾驶很遥远的状态。为了解决这种GNSS的问题，利用存在于室内空间的无线信号推定用户、车辆的位置的无线定位技术受到广泛关注。无线定位技术当前已商业化以提供服务，但由于定位准确度明显低于GNSS，因此，还在开发多种方式的无线定位技术。

无线通信可区分为近距离无线通信与广域无线通信。作为近距离无线通信的典型的例子可列举Wifi、蓝牙(Bluetooth)、紫蜂(Zigbee)等，作为广域无线通信的典型的例子可列举 3G(3rd Generation)、4G(4th Generation)、劳拉(Lora)等。长期演进(LTE，Long Term Evolution)是4G无线通信的一种。蓝牙、紫蜂等近距离信号具有在室内空间根据用户的需要临时发生后消失的特性，因此不适合用于定位。已知目前大部分的室内分布有Wifi信号与LTE信号。

因此，利用2.4GHz带域的Wifi信号实施定位的WPS(Wifi Positioning System)受到广泛关注。利用Wifi信号的定位技术方法中典型的有三角测量(triangulation)技术方法与指纹 (finger print)技术方法。三角测量技术方法测定从三个以上的接入点(AP，Access Point) 接收的信号的强度(RSS，Received Signal Strength)并将其换算成距离以推定位置。然而，在室内空间因建筑物的墙壁、障碍物、人等而发生无线信号的衰减、反射、折射等，因此换算得到的距离值含有超大误差，因此三角测量技术方法基本不用于室内定位。

由于这种原因而在室内空间主要使用指纹技术方法。该技术方法为将室内空间分割成网格结构，在各单位地区收集信号强度值并数据库化以构建射电图(radio map)。在如上构建有射电图的状态下，比较在用户位置接收的信号的强度与射电图的数据以推定用户的位置。由于该技术方法收集反映室内的空间特性的数据，因此具有定位准确度显著高于三角测量技术方法的优点。无线环境良好且将密集分割室内空间收集更多信号，定位精确度越高，最大可提高到2～3米。