[发明专利]UWB与GPS室内外定位切换方法

摘要

本发明公开了一种UWB与GPS室内外定位切换方法,以实现从室外到室内、再从室内到室外的无缝移动导游。本发明将室外GPS定位与室内UWB定位有机协调起来，通过建立室内外定位的自适应切换方法，可实现从室外到室内、再从室内到室外的无缝移动导游。本发明基于WGS84的地理坐标，采用自定义局部坐标系作为移动导游系统的空间参考，由室外已知点坐标求解出室内控制点坐标，从而实现在统一的坐标系统下，根据游客所处位置坐标及出入口坐标，通过获取游客速度、运动方向等行为模式，并判断游客是否进入到播报切换区以便实时切换GPS定位与UWB定位方式，构建起一种自然、及时、可靠的室内外定位自适应切换方法。

主权项

一种UWB与GPS室内外定位切换方法，在移动导游系统的室外GPS定位和室内UWB定位之间切换定位，其特征在于：统一游客位置坐标与出入口坐标，根据游客行为模式执行室外GPS定位和室内UWB定位之间的自适应切换，包括从室外切换到室内、从室内切换到室外两个步骤；其中，从室外切换到室内的流程如下：（1）将当前GPS位置坐标记为Pgi，距离当前位置最近的入口门底部中点的坐标位置记为入口点Pe，距离当前位置最近的门底部所在线段的缓冲区域记为定位切换区At，Pgi到Pe的直线距离为Di，将D0标识为从室外到室内切换时的距离判断阀值，是判定游客是否正打算进入到室内的标志；获取当前GPS的坐标Pgi，将离当前位置最近的门底部中点的坐标位置记为入口点位置Pe；（2）计算Pgi与Pe的直线距离Di；（3）比较Pgi与Pe的直线距离Di与预定阀值D0的大小，若Di>D0则返回步骤（2），否则转到下一步；（4）连续判断Di、Di+1、Di+2的值，如果Di>Di+1>Di+2不成立，则返回步骤（3），否则判定游客当前正在距离D0内逐步靠近室内定位区域，系统进行下一步；（5）继续判断当前位置是否在定位切换区At之中，如果不在则返回（4），否则进行下一步；（6）此时判定游客已进入室内，系统开启UWB定位模块并切换到UWB室内定位模式，同时关闭GPS以节省电源；（7）室外到室内定位的自动切换完成；其中，从室内切换到室外的流程如下：（1）将UWB当前位置坐标记为Pui，离当前位置最近门的底部中点的坐标位置记为Po，离当前位置最近的出口门的底部所在线段的缓冲区域记为定位切换区At'，Pui到Po的直线距离为Di，将D0'标识为从室内到室外切换时的距离判断阀值，是判定游客是否正打算离开室内的标志；获取当前UWB定位的坐标Pui，将离当前位置最近的门的底部中点的坐标位置记为出口点Po；（2）计算Pui点到Po的直线距离Di；（3）比较Pui与Po的直线距离Di与预定阀值D0'的大小，若Di>D0'则返回步骤（2），否则转到下一步；（4）如果此时未开启GPS定位设备，则系统预备开启GPS定位设备，准备提前接收GPS卫星信号；（5）连续判断Di、Di+1、Di+2的值，如果Di>Di+1>Di+2不成立，则返回步骤（3），否则判断游客当前正在距离D0'内逐步走出室内定位区域，系统进行下一步；（6）继续判断当前位置是否在定位切换区At'之中，如果不在则返回（5），否则进行下一步；（7）游客走出室外，系统自动切换到GPS定位模式，关闭UWB定位；（8）室内到室外定位的自动切换完成。