一种基于步态的定位方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及定位技术,具体涉及一种基于步态的定位方法。本申请同时提供一种基于步态的定位装置。
【背景技术】
[0002]随着互联网技术的发展，以及数据业务和无线业务的快速增长，一方面越来越多的网络应用需要感知用户场景的变化，并根据用户场景的变化主动为用户提供有针对性的、个性化服务；另一方面，用户对定位与导航的需求也日益增大，无论在室外还是室内环境，无论是处于静止状态还是运动状态，都希望能够快速、精确地获取相关位置信息。基于上述两方面的需求，出现了各种无线定位技术。
[0003]传统的无线定位技术主要有TOA (Time Of Arrival，到达时间)、TDOA (TimeDifference of Arrival,到达时间差)、AOA(Arrival of Angle,角度到达)和 GPS (GlobalPosit1ning System,全球定位系统)定位，由于NLOS (Non Line of Sight,非视距)等技术难题目前还没能从根本上有效解决，使得Τ0Α、TD0A、AOA这些定位技术无法满足用户较高的定位精度要求；而蜂窝网络中的GPS定位技术精度虽高，但在室内或高楼密集的场所也无法准确对终端设备进行定位。在这种情况下，位置指纹定位技术逐渐成为人们研究的焦点。
[0004]对其他定位技术来说，非视距传播是导致定位误差产生的主要原因之一，而位置指纹定位技术则恰恰利用了非视距传播造成的不同位置的接收信号强度不同来实现对终端设备的定位。位置指纹定位技术的基本原理是:将预先标记的各个位置与在该位置接收到的信号特征参数(如接收信号强度等信息)组合起来建立数据库，并利用实际位置接收到的信号特征参数与数据库中所存的信号特征参数进行匹配，从而实现对终端设备的定位。由于非视距传播的特殊性，造成不同位置的无线信号强度存在差异性，因此上述信号特征参数被称为位置指纹，存放该信息的数据库被称为位置指纹数据库。
[0005]基于指纹的定位方式虽然可以有效地定位到标记时的定位点，但是这种定位方式也存在缺陷。一方面，由于该技术在特定区域里按照一定的距离间隔确定标记点(也称参考点)的位置，也就是说定位点并不是连续分布的，定位点之间的间距相对比较大；另一方面，向服务端获取定位信息所需的时间也比较长，上述定位点间距大、获取定位信息耗时长等因素导致了定位点无法连续更新的问题，因此用户无法实时获取准确的定位信息。
[0006]针对上述问题，现有解决方案通常采用基于陀螺仪的惯性导航方式来实现连续定位。惯性导航属于一种推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的设备航向角和加速度，并通过积分等运算推算出其下一点的位置，从而连续检测出终端设备的当前位置。采用陀螺仪的惯性导航技术，其实现相对复杂，而且由于采用积分运算推算下一个位置，定位误差随时间而增大，而且手持终端等便携设备的抖动会对运算结果带来较大的影响，因此现有的采用陀螺仪的惯性导航方式并不适合手持终端等便携设备的使用场景。
【发明内容】
[0007]本申请提供一种基于步态的定位方法，以解决现有定位技术无法连续更新定位点的问题。本申请另外提供一种基于步态的定位装置。
[0008]本申请提供一种基于步态的定位方法，包括:
[0009]获取便携设备在第一位置的位置信息；
[0010]获取所述便携设备携带者的步伐状态；
[0011]获取所述便携设备携带者的行进方向；
[0012]根据所述步伐状态、所述行进方向、和所述便携设备携带者的步伐大小值以及所述第一位置的位置信息，计算所述便携设备的第二位置。
[0013]可选的，所述获取便携设备在第一位置的位置信息包括:
[0014]如果主定位方法提供了所述便携设备的主定位位置信息，则使用所述主定位位置信息作为所述便携设备在第一位置的位置信息，否则，使用上一次计算得到的所述便携设备的第二位置的位置信息作为所述便携设备在第一位置的位置信息。
[0015]可选的，所述主定位方法包括:基于蓝牙指纹信息的定位方法、Τ0Α, TDOA、AOA或GPS定位方法。
[0016]可选的，所述步伐状态包括所述便携设备携带者的步伐数；所述步伐状态根据所述便携设备内的加速度传感器的输出确定。
[0017]可选的，根据所述便携设备内的加速度传感器的输出确定所述步伐状态的方法包括:
[0018]根据所述便携设备运动时加速度传感器输出的加速度数据的变化规律确定所述便携设备携带者的步伐状态。
[0019]可选的，根据所述便携设备内的加速度传感器的输出确定所述步伐状态的方法包括:
[0020]记录所述便携设备内的加速度传感器的输出的加速度变化；所述加速度变化表现为波形图；
[0021]每相邻两个加速度波峰之间限定一时间区间；
[0022]抽取该时间区间内的加速度数据的最大值、最小值；
[0023]当该时间区间内的加速度数据的最大值与最小值的差值大于设定的步伐特征检测参数时，则确定该时间区间内所述便携设备携带者完成一次步伐；
[0024]根据所述便携设备携带者完成了一次步伐的时间区间数确定所述便携设备携带者的步伐数。
[0025]可选的，所述获取所述便携设备携带者的行进方向是指，根据所述便携设备内的加速度传感器和磁力传感器的输出，推测所述便携设备携带者的行进方向。
[0026]可选的，所述根据所述便携设备内的加速度传感器和磁力传感器的输出，推测所述便携设备携带者的行进方向，包括:
[0027]根据所述便携设备内的加速度传感器和磁力传感器输出的数据，计算所述便携设备的旋转矩阵；
[0028]根据所述便携设备的旋转矩阵计算表征所述便携设备方位信息的设备姿态信息；
[0029]根据所述便携设备的设备姿态信息推测所述便携设备携带者的行进方向。
[0030]可选的，所述根据所述步伐状态、所述行进方向、和所述便携设备携带者的步伐大小值以及所述第一位置的位置信息，计算所述便携设备的第二位置，包括:
[0031]根据所述步伐状态和所述步伐大小值，计算所述便携设备携带者的行进距离；
[0032]在所述第一位置的基础上，以所述行进方向为方向，以所述行进距离为长度进行向量累加，得到所述便携设备的第二位置。
[0033]可选的，所述方法还包括:
[0034]根据计算得到的所述便携设备的第二位置，对所述主定位方法提供的便携设备的主定位位置信息进行过滤。
[0035]可选的，所述根据计算得到的所述便携设备的第二位置，对所述主定位方法提供的便携设备的主定位位置信息进行过滤，包括:
[0036]计算所述便携设备的第二位置与所述主定位位置信息指定的位置之间的距离；
[0037]判断所述距离是否大于预先设定的过滤阈值；
[0038]若是，则剔除所述主定位方法提供的便携设备的主定位位置信息；若否，保留所述主定位方法提供的便携设备的主定位位置信息。
[0039]可选的，根据所述便携设备内的加速度传感器的输出确定所述步伐状态的方法还包括:
[0040]根据所述便携设备内的加速度传感器的输出，对所述步伐特征检测参数进行动态调整。
[0041]可选的，所述根据所述便携设备内的加速度传感器的输出，对所述步伐特征检测参数进行动态调整，包括:
[0042]计算所述时间区间内加速度数据的最大值与最小值的差值、与所述设定的步伐特征检测参数的平均值，作为在下一个时间区间进行步伐检测所用的所述设定的步伐特征检测参数。
[0043]可选的，所述方法还包括:
[0044]根据所述便携设备内的加速度传感器的输出，对所述便携设备携带者的步伐大小值进行动态调整。
[0045]可选的，所述根据所述便携设备内的加速度传感器的输出，对所述便携设备携带者的步伐大小值进行动态调整，包括:
[0046]根据所述便携设备内的加速度传感器的输出，通过计算主定位点之间的距离和检测到的所述便携设备携带者的步伐状态，采用线性回归的方法对所述便携设备携带者当前的步伐大小值进行动态调整。
[0047]可选的，所述根据所述便携设备内的加速度传感器的输出，对所述便携设备携带者的步伐大小值进行动态调整，包括:
[0048]根据在先的两个或多个主定位点之间的距离及在所述在先的两个或多个主定位点之间检测到的所述便携设备携带者的步伐状态确定所述便携设备携带者的步伐均值；
[0049]所述步伐均值即为在后续的两个或多个主定位点之间计算所述便携设备的第二位置所用的步伐大小值。
[0050]本申请还提供一种基于步态的定位装置，包括:
[0051]第一位置获取单元，用于获取便携设备在第一位置的位置信息；
[0052]步伐状态获取单元，用于获取所述便携设备携带者的步伐状态；
[0053]行进方向获取单元，用于获取所述便携设备携带者的行进方向；
[0054]第二位置计算单元，用于根据所述步伐状态、所述行进方向、和所述便携设备携带者的步伐大小值以及所述第一位置的位置信息，计算所述便携设备的第二位置。
[0055]与现有技术相比，本申请具有以下优点:
[0056]本申请提供的基于步态的定位方法，在采用主定位方法获取主定位点的基础上引入了步态信息，即:在获取便携设备在第一位置的位置信息的基础上，利用便携设备内置的加速度传感器和磁力传感器的输出，获取所述便携设备携带者的步伐状态和行进方向，并根据上述步伐状态、行进方向、以及步伐大小值，实时计算所述便携设备的第二位置，从而有效改善主定位方法定位点间距大的问题，实现了定位点的连续更新。
【附图说明】
[0057]图1为本申请的一种基于步态的定位方法的实施例流程图；
[0058]图2为本申请的便携设备坐标系示意图；
[0059]图3为本申请的地球坐标系示意图；
[0060]图4为本申请的通过向量累加计算便携设备最新位置的示意图；
[0061]图5为本申请的一种基于步态的定位装置的实施例示意图。
【具体实施方式】
[0062]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
[0063]在本申请中，分别提供了一种基于步态的定位方法、以及一种基于步态的定位装置。在下面的实施例中逐一进行详细说明。
[0064]请参考图1，其为本申请的一种基于步态的定位方法的实施例流程图。所述方法包括如下步