一种室内定位导航方法与流程

本发明涉及导航领域，尤其是涉及一种室内定位导航方法。

背景技术：

在室外露天厂商定位很容易，因为有gps卫星和地上运营商的通信基站，其实在gps卫星无法穿透的室内公共场所也并不难——因为国内公共场所内几乎都遍布了wi-fi热点，机场、火车站、图书馆、政府办公楼以及大型购物商城中遍布的wi-fi热点，完全可以充当起“小雷达”的作用，对用户进行室内定位和导航。并且利用wi-fi热点进行室内定位和导航，在技术层面已经成熟。

目前国内各大商城中，不论是运营商、商城自身还是商城内店铺，几乎都布置了数量庞大的wi-fi热点。导航软件理论上就可以透过用户接入的那个wi-fi热点，再配合上临近三个或以上的wi-fi热点，就可以确定用户的位置。技术上这些wi-fi能将定位范围缩小到5米左右，媲美室外的gps卫星。

目前的室内导航从硬件设备上的不同区分为了wifi、超宽带(uwb)、蓝牙、rfid、红外线与超声波等的室内定位，不过无论是采用以上设备的任务一种，都是以采集与信号点的距离，通过三角定位算法实现定位。现有的室内定位利用三角定位已经是比较成熟，但传统的室内定位算法需要定位到一个点，至少需要3个设备或以上。投入的设备数量会比较多，设备成本较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种室内定位导航方法，可以减少现有技术中室内定位投入设备数量较多，投入成本较大的技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种室内定位导航方法，包括以下步骤：

s1：移动终端搜索获取最接近的两个定位设备，根据最接近的两个定位设备确定移动终端所在的线路段；

s2：根据移动终端与最接近的两个定位设备之间的距离，计算出该移动终端在该线路段上的具体位置，实现对移动终端的定位；

s3：根据行人在移动终端上搜索确认的终点，再结合移动终端的实时位置，从导航线路网上选定出导航路线；

s4：移动终端沿导航路线移动，移动过程中，移动终端不断从步骤s3中选定的导航路线中搜索更新最接近的两个定位设备，根据搜索到的最接近的两个设备不断更新实时位置；

其中，所述导航线路网为在平面地图上规划出导航线路网，所述平面地图为绘制的室内的2d平面地图；所述导航线路网上设有多个节点，相连的两个节点的连线为一个所述线路段，每个节点在室内场所对应一个定位设备，相邻两个节点之间的距离不大于定位设备的定位范围半径。

进一步的，在步骤s4中，当移动终端与所选定的导航路线中的最接近的两个定位设备的距离总和超出设定值时则认为脱离导航路线，此时移动终端进行偏离指引，提示行人返回路径。

进一步的，移动终端搜索获取最接近的两个定位设备的方式包括：移动终端获取其接受范围内的所有定位设备，根据信号输出强弱排序，然后根据公式d＝10^((abs(rssi)－h)÷(10×n))计算，其中d为计算所得距离，rssi为接收信号强度，h为发射端和接收端相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子，h与n根据环境测试得出，并记录在服务中，最终计算出与定位设备的距离d，然后获取与行人最接近的2个定位设备。

进一步的，所述定位设备设置于室内的天花板上，所有所述定位设备设置高度相等。

本发明具有如下有益效果：本发明提供了一种室内定位导航方法，预先在绘制平面地图上规划出所有可能的导航线路网，由此，可实现变面为线，在进行定位计算和导航路线规划时，只在规划出的导航线路网的范围内进行计算，导航线路网由多个线路段连接组成，每个线路段的两端分别对应有一个定位设备，即，在每个线路段所对应的竖直平面上，通过该线路段两端的两个定位设备与移动终端的距离，即可计算出移动终端在该线路段上的具体位置，即为该移动终端在导航线路网上的实时位置。通过该实时位置与搜索出的终点位置，即可规划出起点与终点之间的导航路线。在移动终端移动的过程中，从已规划出的导航路线中不断获取新的最接近的两个定位设备，即可不断更新实时位置，确保导航的准确度。

相较于现有技术至少需要3个或以上的定位设备才能在室内定位到一个点，本发明中只需在两个定位设备之间即可定位出一个点，因此，本发明可以减少目前室内导航的硬件设备投入的数量，定位到一个点只需要两个设备即可，可以减少现有技术中室内定位投入设备数量较多，投入成本较大的技术问题。

附图说明

图1为本实施例的平面地图的示意图；

图2为本实施例规划好导航路线网的示意图；

图3为本实施例的平面地图的局部放大示意图；

图4为本实施例中的纵向二维坐标图(a，e，e1，a1)的示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开一种室内定位导航方法，该导航方法基于导航系统，该导航系统包括根据室内布局所绘制的2d平面地图，本实施例的平面地图效果可参照图1，该平面地图可显示于移动终端。在绘制好的平面地图上规划出所有可能的导航路线网，效果参照图2，导航路线网由多个相连的线路段连接而成，每个线路段的两端分别对应一个节点，在实际室内场所，对应每一个节点处分别安装有一个定位设备，定位设备设置于天花板上，所有定位设备的安装高度相等，且相邻两个定位设备之间的距离不大于定位设备的定位范围半径。

以下为本实施例公开的一种室内定位导航方法，包括以下步骤：

s1：移动终端搜索获取最接近的两个定位设备，根据最接近的两个定位设备确定移动终端所在的线路段；

s2：根据移动终端与最接近的两个定位设备之间的距离，计算出该移动终端在该线路段上的具体位置，实现对移动终端的定位；

s3：根据行人在移动终端上搜索确认的终点，再结合移动终端的实时位置，从导航线路网上选定出导航路线，导航路线由一个或多个线路段连接组成；

s4：移动终端沿导航路线移动，移动过程中，移动终端不断从步骤s3中选定的导航路线中搜索更新最接近的两个定位设备，根据搜索到的最接近的两个设备不断更新实时位置，在导航过程中，当移动终端与所选定的导航路线中的最接近的两个定位设备的距离总和超出设定值时则认为脱离导航路线，此时移动终端进行偏离指引，提示行人返回路径。在移动终端移动的过程中，由于移动终端所处的位置在变化，所以与移动终端最接近的两个定位设备也会随之变化，在确定是否偏离导航路线的过程中，只考虑选定出的导航路线上对应的定位设备，只要移动终端与该导航路线上任意两个定位设备的距离总和不超出设定值，均视为未脱离导航路线。

对于移动终端的定位，以下列举一事例说明，参照图3，本事例中，移动终端位于已规划好的线路网中的线路段(a1，e1)的b点上，线路段(a1，e1)在室内的天花板上分别对应安装有定位设备a和定位设备e，定位设备a与定位设备e的高度相同，端点a1与定位设备a位于同一竖直线上，端点e1与定位设备e位于同一竖直线上。

在定位过程中，具体步骤为：

ss1：移动终端搜索获取最接近的两个定位设备，根据最接近的两个定位设备确定移动终端所在的线路段，移动终端搜索获取最接近的两个定位设备的方式具体为：移动终端获取其接受范围内的所有定位设备，根据信号输出强弱排序，然后根据公式d＝10^((abs(rssi)－h)÷(10×n))计算，其中d为计算所得距离，rssi为接收信号强度，h为发射端和接收端相隔1米时的信号强度，n为环境衰减因子，h与n根据环境测试得出，并记录在服务中，最终计算出与定位设备的距离d，然后获取与行人最接近的2个定位设备。搜索结果得出，移动终端最接近的两个定位设备分别为a和e，即移动终端位于线路段(a1，e1)上。需要说明的是，每一个线路段都会设定一定宽度值，在该宽度值范围内的移动终端，均视为在该线路段上。

ss2：定义纵向二维坐标图，参照图4，在得出移动终端位于线路段(a1，e1)后，忽略其他定位设备，取(a1，e1)与(a，a1)作为二维坐标，a1、e1点均与移动终端等高，未超出范围的横向移动不参与计算，即视为移动终端所在b点位于该二维坐标内，形成(a，e，e1，a1)纵向二维坐标；

ss3：计算定位，a与e为在a1点与e1点天花板上方的定位设备a与e，(a，a1)与(e，e1)相等，假设行人起始点在b点，(a，b)与(b，e)距离分别根据移动设备a与e得出，则通过直角三角形(a，a1，b)与(e，e1，b)计算出b点在线路(a1，e1)的位置，并显示到平面地图上，即实现了对移动终端的定位；当行人从b点移动到f点，同样根据直角三角形(a，a1，b)与(e，e1，b)得出f点在线路(a1，e1)的位置，更新到平面地图上，即可实现了移动过程中的实时定位功能。

本实施例提供了一种室内定位导航方法，预先在绘制平面地图上规划出所有可能的导航线路网，由此，可实现变面为线，在进行定位计算和导航路线规划时，只在规划出的导航线路网的范围内进行计算，导航线路网由多个线路段连接组成，每个线路段的两端分别对应有一个定位设备，即，在每个线路段所对应的竖直平面上，通过该线路段两端的两个定位设备与移动终端的距离，即可计算出移动终端在该线路段上的具体位置，即为该移动终端在导航线路网上的实时位置。通过该实时位置与搜索出的终点位置，即可规划出起点与终点之间的导航路线。在移动终端移动的过程中，从已规划出的导航路线中不断获取新的最接近的两个定位设备，即可不断更新实时位置，确保导航的准确度。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即但凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。