本发明涉及定位技术领域。更具体地，涉及一种购物车定位系统及方法、计算机设备及可读存储介质。
背景技术：
2016年10月的阿里云栖大会上，阿里巴巴网络技术有限公司第一次提出了新零售概念，2017年7月8日，该公司的第一家无人超市在杭州开业。亚马逊于2016年底推出的线下无人店Amazon Go也在今年正式对外开放。这些都引起了人们对未来零售新模式的关注。在新的零售模式下，无人化服务降低了超市的人工成本，但同时也带了一些问题，比如超市的导购、购物车在超市内的定位等问题，其中，购物车在超市内的定位是要解决的重要问题之一。
公布号为CN105548961A的专利申请公开了一种定位方法、购物车、服务器和购物车定位系统，该购物车定位系统通过无线信号的传输时间确定购物车与多个基站之间的距离，可以实现购物车的定位，但该购物车定位系统采用的定位方式中，无线信号到基站之间的传输极易受到超市中人流等因素的影响，从而导致定位精度下降，甚至无法实现定位。
公布号为CN106741082A提出了一种智能导向超市购物车，该智能导向超市购物车基于GPS卫星信号进行定位，但在室内环境中GPS信号通常较弱，因此该智能导向超市购物车的定位精度低，甚至无法实现定位。
惯性导航是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航方式，因此惯性导航定位是室内定位中常用的定位方式之一，但惯性导航定位会存在累积误差，定位时间越长累积的误差会越大，因此，单独利用惯性导航定位的定位精度也不高。
因此，需要提供一种可对购物车进行精确定位的购物车定位系统及方法、计算机设备及可读存储介质。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种可对购物车进行精确定位的购物车定位系统及方法、计算机设备及可读存储介质。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
本发明第一方面提供了一种购物车定位系统，包括服务器、设于购物车的惯性导航模块和布置于超市通道的至少一个地磁传感器；
所述服务器，实时接收惯性导航模块输出的购物车运动信息，并根据购物车运动信息对购物车进行惯性导航定位；
所述服务器，还实时监测地磁传感器输出的地磁信号，根据地磁信号判断是否有购物车经过地磁传感器，若是则根据地磁传感器的位置信息对与地磁传感器的位置最近的惯性导航定位结果进行校正。
本发明第一方面提供的购物车定位系统，利用对地磁传感器输出信号的分析判断是否有购物车经过，从而利用地磁传感器的位置信息对惯性导航定位结果进行校正，可实现对通常处于室内环境的购物车的高精度定位。
优选地，所述服务器，判断地磁传感器输出的地磁信号曲线是否达到波动峰值，若是则判定有购物车经过地磁传感器。
优选地，所述购物车底部设有铁磁材料板。
采用这种优选的方式，可提升购物车对磁场的扰动能力，利于服务器更精确的根据地磁传感器输出的地磁信号判断是否有购物车经过。
优选地，所述购物车的储物筐底面为铁磁材料承载板。
采用这种优选的方式，不用单独设置铁磁材料板，而是将常规的镂空结构的储物筐底面直接改为铁磁材料承载板，购物车成本低且重量不会过多增加。
优选地，所述惯性导航模块为集成三轴加速度计和三轴陀螺仪的惯性导航芯片。惯性导航芯片重量轻、体积小、便于设置，可设于购物车主体的前部等位置。
优选地，该系统包括多个地磁传感器，所述多个地磁传感器以等间隔均布于布置于超市通道。采用这种优选的方式，对购物车的惯性导航定位结果进行校正频率高，进而对购物车的定位精度更高，且可同时对多个购物车的惯性导航定位结果进行校正。
优选地，所述地磁传感器埋设于超市通道的地板下。采用这种优选的方式时，根据地磁信号判断是否有购物车经过地磁传感器即为根据地磁信号判断判断是否有购物车位于地磁传感器正上方位置，这样，根据地磁传感器的位置信息对与地磁传感器的位置最近的惯性导航定位结果进行校正的校正精度更高。
本发明第二方面提供了一种购物车定位方法，包括：
实时接收设于购物车的惯性导航模块输出的购物车运动信息，并根据购物车运动信息对购物车进行惯性导航定位；
实时监测布置于超市通道的地磁传感器输出的地磁信号，根据地磁信号判断是否有购物车经过地磁传感器，若是则根据地磁传感器的位置信息对与地磁传感器的位置最近的惯性导航定位结果进行校正。
本发明第二方面提供的购物车定位方法，对地磁传感器输出信号的分析判断是否有购物车经过，从而利用地磁传感器的位置信息对惯性导航定位结果进行校正，可实现对通常处于室内环境的购物车的高精度定位。
优选地，所述根据地磁信号判断是否有购物车经过进一步包括：判断地磁信号曲线是否达到波动峰值，若是则判定有购物车经过地磁传感器。
本发明第三方面提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明第二方面提供的购物车定位方法。
本发明第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明第二方面提供的购物车定位方法。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案可对购物车进行精确定位，且其成本低、定位速度快、抗干扰能力强。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出本发明实施例提供的购物车定位系统的俯视图。
图2示出本发明实施例提供的购物车定位系统中购物车的示意图。
图3示出根据地磁信号判断是否有购物车经过地磁传感器的原理示意图。
图4示出本发明实施例提供的购物车定位方法的流程图。
图5示出本发明实施例提供的服务器的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1和图2共同所示，本发明的一个实施例提供了一种购物车定位系统，包括服务器10、设于购物车20的惯性导航模块21和布置于超市通道的至少一个地磁传感器30，其中，超市通道例如图1中各货架40之间区域；
服务器10，实时接收惯性导航模块21输出的购物车运动信息，并根据购物车运动信息对购物车20进行惯性导航定位；
服务器10，还实时监测地磁传感器30输出的地磁信号，根据地磁信号判断是否有购物车20经过地磁传感器30，若是则根据地磁传感器30的位置信息对与地磁传感器30的位置最近的惯性导航定位结果进行校正。
本实施例提供的购物车定位系统，利用对地磁传感器30输出信号的分析判断是否有购物车20经过，从而利用地磁传感器30的位置信息对惯性导航定位结果进行校正，可实现对通常处于室内环境的购物车20的高精度定位。其中，由于只利用对地磁传感器30输出信号的分析判断是否有购物车20经过，因此不需要进行地磁定位，避免了在定位空间中建立指纹数据库这一复杂的前期工作。另外，由于只利用对地磁传感器30输出信号的分析判断是否有购物车20经过，可通过选取型号或调节感测范围等方式使地磁传感器30只感测小范围内的磁场，进而避免了多个购物车20对磁场的扰动均反映在地磁传感器30输出的地磁信号等问题，可保证校正的准确性，进一步提升定位精度。综上，本实施例提供的购物车定位系统，定位精度高、硬件成本低、定位速度快且抗干扰能力强。
如图2所示，本实施例中的购物车20包括购物车主体22，购物车主体22包括车架、储物筐、车轮和车把手等常规部件，上述各部件与现有技术中相同，在此不再赘述。另外，本实施例中，可在购物车20设置无线传输模块，通过WIFI等无线传输方式将惯性导航模块21输出的购物车运动信息发送至服务器10，地磁传感器30可通过有线或无线传输方式将其输出的地磁信号发送至服务器10。
本实施例中，在不关注具体哪辆购物车20处于何位置，只关注所有购物车20整体的分布状况的情况下，惯性导航模块21通过无线传输模块向服务器10发送的购物车运动信息可不带有购物车编号等信息，如果关注具体哪辆购物车20处于何位置，可将无线传输模块配置为在发送购物车运动信息时在购物车运动信息中加入代表购物车编号等信息的标识符即可。
可以理解的是，惯性导航定位需要确定初始参考点或者说预知初始位置，可通过将购物车取放区域出口位置设定为惯性导航的初始位置，服务器10根据购物车取放区域出口位置和惯性导航模块21输出的购物车运动信息，对购物车20进行惯性导航定位。
在本实施例的一些可选的实现方式中，服务器10，判断地磁传感器30输出的地磁信号曲线是否达到波动峰值，若是则判定有购物车20经过地磁传感器30。
如图3所示，采用这种实现方式，服务器10根据地磁信号判断是否有购物车20经过地磁传感器30的原理为：地球磁场在固定的位置，其强度是不变的。当购物车20进入磁场中时会使相应位置的磁场扰动，购物车20经过的地磁传感器30基于感测的磁场扰动，输出的地磁信号会出现波动。地磁传感器30输出的地磁信号曲线达到波动峰值时代表购物车20正好经过地磁传感器30，以地磁传感器30埋设于超市通道的地板下为例，购物车20正好经过地磁传感器30即购物车20正好位于地磁传感器30正上方位置。另外，可通过前期测试时对购物车20经过地磁传感器30的过程中地磁传感器30输出的地磁信号曲线进行分析，使服务器10预存有地磁传感器30输出的地磁信号曲线大致波动峰值的方式，实现实时性和精确性更高的惯性导航定位结果校正。
在本实施例的一些可选的实现方式中，购物车20底部设有铁磁材料板。采用这种实现方式，可提升购物车20对磁场的扰动能力，利于服务器10更精确的根据地磁传感器30输出的地磁信号判断是否有购物车20经过。
在本实施例的一些可选的实现方式中，购物车20的储物筐底面为铁磁材料承载板23。采用这种实现方式，不用单独设置铁磁材料板，而是将常规的镂空结构的储物筐底面直接改为铁磁材料承载板23，购物车20成本低且重量不会过多增加。
在本实施例的一些可选的实现方式中，惯性导航模块21包括三轴加速度计和三轴陀螺仪。进一步，惯性导航模块21为集成三轴加速度计和三轴陀螺仪的惯性导航芯片。惯性导航芯片重量轻、体积小、便于设置，可设于购物车主体22的前部等位置。
在本实施例的一些可选的实现方式中，该系统包括多个地磁传感器30，多个地磁传感器30以等间隔均布于布置于超市通道。采用这种实现方式，对购物车20的惯性导航定位结果进行校正的频率高，进而对购物车20的定位精度更高，且可同时对多个购物车20的惯性导航定位结果进行校正。
在本实施例的一些可选的实现方式中，地磁传感器30埋设于超市通道的地板下。采用这种实现方式时，根据地磁信号判断是否有购物车20经过地磁传感器30即为根据地磁信号判断判断是否有购物车20位于地磁传感器30正上方位置，这样，根据地磁传感器30的位置信息对与地磁传感器30的位置最近的惯性导航定位结果进行校正的校正精度更高。
如图4所示，本发明的另一个实施例提供了一种购物车定位方法，包括：
实时接收设于购物车的惯性导航模块输出的购物车运动信息，并根据购物车运动信息对购物车进行惯性导航定位；
实时监测布置于超市通道的地磁传感器输出的地磁信号，根据地磁信号判断是否有购物车经过地磁传感器，若是则根据地磁传感器的位置信息对与地磁传感器的位置最近的惯性导航定位结果进行校正。
本实施例提供的购物车定位方法，对地磁传感器输出信号的分析判断是否有购物车经过，从而利用地磁传感器的位置信息对惯性导航定位结果进行校正，可实现对通常处于室内环境的购物车的高精度定位。
在本实施例的一些可选的实现方式中，根据地磁信号判断是否有购物车经过进一步包括：判断地磁信号曲线是否达到波动峰值，若是则判定有购物车经过地磁传感器。
需要说明的是，本实施例提供的购物车定位方法与上述的购物车定位系统的工作原理及工作流程相似，相关之处可以参照上述说明，在此不再赘述。
如图5所示，适于用来实现上述购物车定位系统中的服务器10的计算机系统，包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还存储有计算机系统操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线被此相连。输入/输入(I/O)接口也连接至总线。
以下部件连接至I/O接口:包括键盘、鼠标等的输入部分；包括诸如液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的存储部分；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器也根据需要连接至I/O接口。可拆卸介质，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。
特别地，根据本实施例，上文流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在计算机可读介质上的计算机程序，上述计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。
附图中的流程图和示意图，图示了本实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或示意图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，上述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，示意图和/或流程图中的每个方框、以及示意和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
作为另一方面，本实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，该非易失性计算机存储介质可以是上述实施例中上述装置中所包含的非易失性计算机存储介质，也可以是单独存在，未装配入终端中的非易失性计算机存储介质。上述非易失性计算机存储介质存储有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个设备执行时，使得上述设备：
实时接收设于购物车的惯性导航模块输出的购物车运动信息，并根据购物车运动信息对购物车进行惯性导航定位；
实时监测布置于超市通道的地磁传感器输出的地磁信号，根据地磁信号判断是否有购物车经过地磁传感器，若是则根据地磁传感器的位置信息对与地磁传感器的位置最近的惯性导航定位结果进行校正。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
还需要说明的是，在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。