器数据，通过进行分析处理，定位用户位置并与用户友好的交互。
[0022]上述的室内定位系统主要包括如下:
脚步感知装置，其被嵌入于用户的脚部穿戴物中，实时采集用户脚步移动的感知数据，并通过第一通讯模块(蓝牙模块)将感知数据传输至智能终端进行处理。
[0023]智能终端，包括第二通讯模块(蓝牙模块)、处理器和显示屏，并能够加载室内地图，由处理器负责处理接收到的感知数据，并且提供图形用户界面与用户交互。
[0024]参照图2所示，该系统具体工程过程为:
1)用户双脚穿着嵌入脚步感知装置的穿戴物；
2)智能终端上的处理器加载室内地图；
3)智能终端的第二通信模块与脚步感知装置的第一通信模块进行配对；
4)嵌入脚步感知装置中的传感器模块通过加速度计和陀螺仪采集用户脚部的传感器数据；
5)脚步感知装置的第一通信模块将采集到的传感器数据发送给智能终端的第二通信丰吴块；
6)智能终端的处理器通过收集到的感知数据，估算出用户的运动轨迹；
7)智能终端的处理器通过收集到的感知数据，估算出用户的行为模式，结合加载的室内地图，估算出用户所在的参考位置；
8)智能终端结合估算出的运动轨迹和参考位置，估算出用户的位置，并通过显示屏显不O
[0025]参照图3所示，其为定位系统的工作原理图，其中，通过加速度计和陀螺仪数据进行用户的行为分类。
[0026]当用户在走路时，以每一步为单位，计算用户的行走距离和行走方向，结合成为用户的行走路线。
[0027]当用户在上下楼梯或是乘坐电梯时，在室内地图中寻找楼梯或电梯的位置，作为参考位置。
[0028]结合行走路线与参考地点，在室内地图中根据参考地点确定用户行走路线的确切位置，从而完成用户的精确定位。
[0029]本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于脚步感知的室内定位系统，其特征在于，该系统包括脚步感知装置以及智能终端，其中: 脚步感知装置，其包括至少由加速度计和陀螺仪组成的传感器模块，与传感器模块相连的第一通信模块；脚步感知装置被嵌入于用户的脚部穿戴物中，实时采集用户脚步移动的感知数据，并通过第一通信模块将感知数据传输至智能终端进行处理； 智能终端，包括相互连接的第二通信模块、处理器和显示屏，第二通信模块接收第一通信模块的感知数据，传输给处理器，处理器加载有室内地图并负责处理接收到的感知数据，之后将处理好的位置信息通过显示屏与用户交互。2.根据权利要求1所述的基于脚步感知的室内定位系统，其特征在于，所述第一及第二通信模块是蓝牙模块。3.一种基于脚步感知的室内定位方法，其特征在于包括如下步骤: 1)用户双脚穿着嵌入脚步感知装置的穿戴物； 2)智能终端上的处理器加载室内地图； 3)智能终端的第二通信模块与脚步感知装置的第一通信模块进行配对； 4)嵌入脚步感知装置中的传感器模块通过加速度计和陀螺仪采集用户脚部的传感器数据； 5)脚步感知装置的第一通信模块将采集到的传感器数据发送给智能终端的第二通信丰吴块； 6)智能终端的处理器通过收集到的感知数据，估算出用户的运动轨迹； 7)智能终端的处理器通过收集到的感知数据，估算出用户的行为模式，结合加载的室内地图，估算出用户所在的参考位置； 8)智能终端结合估算出的运动轨迹和参考位置，估算出用户的位置，并通过显示屏显不O4.根据权利要求3所述的基于脚步感知的室内定位方法，其特征在于，步骤2)中加载的室内地图中标注基本建筑布局，包括电梯、楼梯的位置信息。5.根据权利要求3或4所述的基于脚步感知的室内定位方法，其特征在于，步骤6)中用户的运动轨迹包括用户的行走距离与行走方向。6.根据权利要求5所述的所述的基于脚步感知的室内定位方法，其特征在于，所述行走距离的估算是通过加速度数据和陀螺仪数据，还原用户行走时的脚步运动轨迹，以每一步为单位，结合陀螺仪数据，分析加速度数据，将用户脚部腾空向前移动部分的加速度对于时间进行二重积分，测算用户每一步的行走距离，累加得到用户的行走距离，并通过双脚各自测算的行走距离进行相互校正。7.根据权利要求5所述的所述的基于脚步感知的室内定位方法，其特征在于，所述行走方向的估算是通过加速度数据和陀螺仪数据，还原用户行走时的脚步运动轨迹，以每一步为单位，结合加速度数据，分析陀螺仪数据，估算用户的行走方向。
【专利摘要】本发明公开了一种基于脚步感知的室内定位系统及定位方法。该系统包括脚步感知装置以及智能终端，脚步感知装置包括加速度传感器、陀螺仪，以及第一通信模块，智能终端包括处理器、第二通信模块和显示屏，并能够加载室内地图。脚步感知装置嵌入在用户的脚部穿戴物中，实时采集用户脚步移动的感知数据，并通过通信模块将感知数据传输至智能终端。智能终端基于收集的感知数据，对用户的移动行为进行感知，基于用户的特殊行为模式估算可能的参考位置。智能终端基于收集的感知数据，对用户的移动方向和移动距离进行估算，计算出用户的移动轨迹，并结合室内地图的拓扑结构和参考位置，将用户移动轨迹确定在室内地图中，实现室内定位机制。
【IPC分类】G01C21/20, G01C21/16
【公开号】CN104990552
【申请号】CN201510373829
【发明人】谢磊, 刘畅, 王楚豫, 陆桑璐
【申请人】南京大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月1日