智能定位方法、智能定位装置以及智能定位系统的制作方法_5

针对于用户的第i次移动，其中l〈i〈N，智能定位鞋从寄存器内选取第1次至第i次移动的候 选移动行为，即CandNQ. i、CandN〇.i-i、…CandNQ. 1，并对CandNQ. i、CandN〇. i-i、1 进行检 测，若该i个候选移动行为一致，均为STATEx(x为plane、up或down)，则判断用户第i次移动 的修正移动行为State NQ.i为STATEX，若该i个候选移动行为不一致，则判断用户的第i次移动 的修正移动行为StateNQ.i仍为第i -l次移动的修正移动行为StateNQ.i-1。
[0126] 在步骤S203中，智能定位鞋中配置在用户一只脚上的超声波发射器发射超声波信 号，所述智能定位鞋中配置在用户另一只脚上的位于不同位置的两个超声波接收器分别接 收该超声波信号。步骤S203中与前述步骤S102相同，为了简明起见，请参考本文前述部分中 步骤S102的相关内容，在此不再重复描述。
[0127] 在步骤S204中，所述智能定位鞋根据所述用户的静止脚的地理位置信息以及所述 超声波信号的传输时间计算得到所述用户的移动脚的地理位置信息。步骤S204中与前述步 骤S103相同，为了简明起见，请参考本文前述部分中步骤S103的相关内容，在此不再重复描 述。其中，第i次移动中用户的移动脚的地理位置信息以PoSNO.i表示(PoSNO.i包括经度、炜度 以及高程，为了简明起见，在此仅以Posno. i表示）。在本实施例中，寄存器中仅保存最近2N次 移动的候选移动行为，相应地，寄存器中也仅保存最近2N次移动中用户的移动脚的地理位 置信息。举例说明，当用户的第i次移动完成后，智能定位鞋的寄存器中存储的候选移动行 为包括CandNQ. i、CandNQ. η、…CandNQ. i-2N+1，相应地，寄存器中存储的用户的移动脚的地理位 置信息包括 POSNQ. i-1、."Ρ?^ΝΟ. i-2N+1。
[0128] 在步骤S205中，智能定位鞋根据用户的修正移动行为、与该修正移动行为相邻的 前一修正移动行为以及用户的移动脚的地理位置信息确定用户的地理位置信息和/或所述 用户所在的楼层数。
[0129] 具体地，以第i次移动为例对智能定位如何确定用户的地理位置信息和/或用户所 在的楼层数进行说明。当第i次移动完成后，智能定位鞋判断得到用户第i次移动的修正移 动行为是StateNQ.i以及计算得到第i次移动完成后用户的移动脚的地理位置信息是PosNo.i。
[0130] I、若用户的 StateNQ.i 为 STATEUP (或 STATEd_)且 StateNQ.i-!同样为 STATEUP (或 STATEd_)，说明用户在上楼梯(或下楼梯）中，此时处理模块既不需要确定用户的地理位置 信息也不需要确定用户所在的楼层数。
[0131] II、若用户的State, i为STATEPiane且State, i-!同样为STATEPiane，说明用户在平地 行走中，此时处理模块将该次迈步结束后智能定位鞋计算得到的用户的移动脚的地理位置 信息作为用户的地理位置信息，若以？〇 811^.1表示地第i次移动行为完成后用户的地理位置 十曰息，贝!JP〇Suser. i - P〇SN0. i 〇
[0132] III、若用户的 StateN〇.i 为 STATEUP(或 STATEd_)而StateN〇.i-iSSTATEpi·，说明用 户从平地行走行为转变为上楼梯行为(或下楼梯行为），则处理模块从寄存器中获取第i-N 次移动完成后用户的移动脚的地理位置信息PoSNC). i-N，其中，第i-N次移动的候选移动行为 CandNo.i-n为STATEPiane，是与第i次移动最接近的一次候选移动行为是STATE Piane的移动。也 就是说，用户在第i-N次移动中是平地行走而第i-Ν+Ι次移动时用户开始上楼梯（或下楼 梯），因此，Posno. η是楼梯入口的位置信息（以P〇Sstair-in表示楼梯入口的位置信息）。处理模 块将楼梯入口的位置信息P〇s stair-in设置为Posncm-n并将楼梯入口的地理位置信息 存至寄存器中，但处理模块既不需要确定用户的地理位置信息也不需要确定用 户所在的楼层数。
[0133] IV、若用户的 StateNQ.i 为 STATEPiane 而 StateNQ.i-1为STATEup(或STATEd。wn)，说明用户 从上楼梯行为(或下楼梯行为)转变为平地行走行为，则处理模块从寄存器中获取第i-N+1 次移动完成后用户的移动脚的地理位置信息PoSNO.i-N，其中，第i-N+1次移动的候选移动行 为Cand NQ. i-N为STATEPiane，是与第i次移动最接近的一次候选移动行为是STATE Piane的移动。 针对于一层楼的楼梯出口的位置（以PoSst^iut表示楼梯出口的位置信息)与楼梯入口的位 置基本相同的情况，在第i次移动完成后用户的地理位置信息Posu^a的计算方法如下， P〇Suser. i = P〇Sstair-out+( P〇SNQ. i_P〇SNQ. i-N+l )，其中 P〇Sstair-out的取值为寄存器中取近次存 储的楼梯入口的地理位置信息P〇sstal?的值。针对于一层楼的楼梯出口的位置与楼梯入口 的位置不相同的情况，首先通过对楼梯入口的地理位置信息进行修正以得到楼梯出口的地 理位置信息，然后再利用公式Posuse^z修正后的楼梯出口的地理位置信息- (POSNCM-POSNCI. i-N+1)计算第i次移动行为完成后用户的地理位置信息。
[0134] 针对于用户的 StateNQ.i 为 STATEPiane 而 StateNo.i-iSSTATEuJSSTATEdownWW^i， 处理模块除了计算用户的地理位置信息Posuser.i之外，还需要对用户所在的楼层数进行 确定。方法如下：若用户的State NQ.i为STATEPiane而StateNQ.i-iSSTATEup(或STATEd。·)，即用 户的修正移动行为从STATEUP (或STATEd_)变为STATEPiane，处理模块获取与该次转变最接近 的一次修正移动行为的转变，若与该次转变最接近的一次修正移动行为的转变是从 STATEPiane/变为STATEUP(或STATEd_)，则说明用户从平地行走行为变为上楼梯行为(或下楼 梯行为）、然后结束上楼梯行为（或下楼梯行为）又变为平地行走行为，即用户上了一层楼 (或下了一层楼），此时，处理模块对用户所在的楼层数增加1(或减少1)。
[0135] 在智能定位鞋确定了用户的地理位置信息和/或用户所在的楼层数后，本发明所 提供的智能定位方法还包括：智能定位鞋通过通信模块将确定的用户的地理位置信息和/ 或用户所在的楼层数发送至监控平台上。在一个具体实施例中，智能定位鞋将确定的用户 的地理位置信息和/或用户所在的楼层数首先通过短距离无线通信(例如蓝牙通信）的方式 发送至用户的智能终端的客户端，该客户端再通过无线通信(例如Wifi、GPRS等）的方式发 送至监控平台。如此一来，用户本人可以通过客户端查看自己的地理位置信息和/或所在的 楼层数，而他人则可以通过对监控平台上的用户的地理位置信息和/或楼层数确定用户所 在的位置，从而实现了对用户的定位。在其他实施例中，智能定位鞋也可以通过无线通信 (例如Wifi等)的方式将用户的地理位置信息和/或用户所在的楼层数发送至监控平台供监 控人员查看。需要说明的是，用户的位置信息包括用户的地理位置信息和用户所在的楼层 数，若用户在完成一次移动后，用户的地理位置信息和用户所在的楼层数只有一个发生了 变化(例如在平地行走行为中用户的地理位置信息发生变化而所在楼层数不变），此时智能 定位鞋可以仅仅将发生改变的信息发送至监控平台，监控平台通过对前一次移动的位置信 息中发生了变化的信息进行相应更新即可。当然，虽然用户的地理位置信息和用户所在的 楼层数只有一个发生了变化，智能定位鞋也可以将其二者全部发送至监控平台。
[0136] 优选地，智能定位鞋将用户的地理位置信息和/或用户所在楼层数发送至监控平 台后，监控平台根据用户的地理位置信息和/或用户所在楼层数在用户所在建筑物的结构 图上相应标出用户的具体位置，并将标有用户具体位置的建筑物的结构图进行显示。与监 控平台仅仅显示用户的地理位置信息和/或所在楼层数的方式相比较，这种图形化的方式 可以使监控人员更加直观准确地知晓用户当前在该建筑物内的具体位置，更加利于监控人 员的监控。其中，监控平台根据用户的地理位置信息和/或用户所在楼层数在用户所在建筑 物的结构图上相应标出用户的具体位置的实现方式具有多种。在一个具体实施例中，预先 获得建筑物入口的地理位置信息，根据该建筑物入口的地理位置信息、以及用户的地理位 置信息和/或所在楼层数确定用户与建筑物入口的相对位置，根据该相对位置在建筑物的 结构图上标出用户的具体位置。在另一个具体实施例中，当智能定位鞋检测到用户进入建 筑物后，重新建立坐标系，将建筑物入口设置为原点（〇,〇,〇)，然后仍按照前述方法判断用 户的移动行为以及计算用户的地理位置信息和/或所在楼层数，并获得用户的地理位置信 息和/或所在楼层数与原点的相对位置，并根据该相对位置在建筑物的结构图上标出用户 的具体位置。若智能定位鞋首先将用户的地理位置信息和/或用户所在楼层数发送至用户 的智能终端上，那么智能终端也可以做同样的处理，对标有用户具体位置的建筑物的结构 图进行显示，如此一来，用户自己也可以随时随地了解自身在建筑物中的位置。
[0137] 此外，一旦客户端检测到智能终端和卫星重新通信后，即智能终端恢复卫星定位 功能后，客户端触发智能定位鞋停止工作。除了客户端自动触发智能定位鞋停止工作以外， 用户也可自行控制客户端使智能定位鞋停止工作。
[0138] 上述说明均是以智能定位鞋作为智能定位装置的一个具体产品形态对本发明所 提供的智能定位方法进行说明。针对于每只脚上的智能定位鞋来说，超声波发射器和超声 波接收器可以与鞋子形成一体化，即固定在鞋子的表面上，而其他器件以及模块可以集成 在电路上，该电路板可以设置在鞋垫内或者嵌在鞋内底的表面上，其中，超声波发射器和超 声波接收器可以通过有线或无线的方式与鞋垫中的电路板进行连接。本领域技术人员可以 理解的是，智能定位鞋仅仅是一个示意性举例，智能定位装置还可以具有其他产品形态。举 例说明，智能定位装置可以包括两个智能定位子装置，分别用于用户的两只脚，其中，每一 智能定位子装置上中的超声波发射器和超声波接收器可以设置在一个箍状结构上，而该智 能定位子装置中的其他器件以及模块集成在电路板上，该电路板设置在鞋垫内，当用户需 要利用智能定位装置定位时，只需要将鞋垫放入自己的鞋子中、以及将箍状结构套在自己 的鞋子上并对超声波发射器和超声波接收器进行调节使之位于适当的位置上，其中，超声 波发射器和超声波接收器优选通过无线的方式与鞋垫中的电路板进行连接，相较于智能定 位鞋的方式，这种方式使得在对用户定位时不需要限定于特定的鞋子，使得对于用户的定 位更加灵活便捷，用户的体验也更佳。
[0139] 需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非 要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实 现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略 某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
[0140] 本发明还提供了一种智能定位装置。请参考图5,图5是根据本发明的一个具体实 施例的智能定位装置的结构示意图。如图所示，该智能定位装置10包括：
[0141] 两个智能定位子装置100,分别针对于用户的两只脚，每一所述智能定位子装置 100均包括压力传感器110、处理模块120、超声波发射器130以及两个超声波接收器140;
[0142] 所述压力传感器110,用于检测用户的脚掌压力值；
[0143] 所述处理模块120,用于根据所述脚掌压力值判断所述用户的移动行为以及在该 移动行为中所述用户的静止脚和移动脚，该移动行为包括平地行走行为、上楼梯行为或下 楼梯行为；
[0144] 所述超声波发射器130,配置在所述用户的脚上，用于从所述用户的一只脚向另一 只脚发射超声波信号；
[0145] 所述两个超声波接收器140,配置在所述用户脚的不同位置上，用于所述另一只脚 通过该两个超声波接收器140分别接收所述超声波信号；
[0146] 所述处理模块120,还用于根据所述用户的静止脚的地理位置信息以及所述超声 波信号的传输时间计算得到所述用户的移动脚的地理位置信息，以及还用于根据所述用户 的移动行为、与所述移动行为相邻的前一移动行为以及所述用户的移动脚的地理位置信息 确定所述用户的地理位置信息和/或所述用户所在的楼层数。
[0147] 除了上述器件之外，所述智能定位装置10进一步还包括：
[0148] 无线收发器(未示出），用于当处理模块120判断出用户的静止脚和移动脚时接收 所述处理模块120的触发由移动脚向静止脚发送测距启动信号，该测距启动信号用于触发 静止脚上的前部超声波发射器发射超声波信号。优选地，该无线收发器采用的是电磁波收 发器，相应地，测距启动信号是电磁波信号。
[0149] 地磁传感器(未示出），用于测量移动脚的地磁方向。
[0150] 寄存器(未示出），用于存储用户在移动中的移动行为、修正移动行为、用户的移动 脚的地理位置信息、用户的地理位置信息以及用户所在的楼层数。
[0151]电源模块(未示出），用于为智能定位装置10中的各器件和各模块提供电量。优选 地，该电源模块采用可反复充电的锂电池。更优选地，该电源模块可以通过例如USB 口进行 充电。
[0152] 通信模块(未示出），用于两个智能定位子装置100之间的数据传输、以及用于将所 述用户的地理位置信息和/或所述用户所在的楼层数发送至监控平台。在一个具体实施例 中，通信模块是蓝牙模块，两个智能定位子装置1〇〇通过该蓝牙模块进行数据传输，以及智 能定位子装置100通过该蓝牙模块将用户的地理位置信息和/或所述用户所在的楼层数发 送至客户端进行转发至监控平台。在另一个具体实施中，该通信模块包括蓝牙模块以及 WIFI模块，两个智能定位子装置100通过该蓝牙模块进行数据传输，而智能定位子装置100 通过该WIFI模块将用户的地理位置信息和/或所述用户所在的楼层数直接发送至监控平 台。
[0153] 上述智能定位装置10中的各器件和各模块的具体工作过程请参考本文前述部分 中的相关内容，为了简明起见，在此不再赘述。
[0154] 优选地，所述智能定位装置10具有鞋子的结构，也就是说，智能定位装置10呈现和 普通鞋子一样外形，并且同样是穿着在用户的脚上，当用户发生移动时用于对用户的位置 进行定位。针对于每只脚上的智能定位鞋来说，超声波发射器130和超声波接收器140可以 与鞋子形成一体化，即固定在鞋子的表面上，而其他器件以及模块可以集成在电路上，该电 路板可以设置在鞋垫内或者嵌在鞋内底的表面上，其中，超声波发射器130和超声波接收器 140可以通过有线或无线的方式与鞋垫中的电路板进行连接。本领域技术人员可以理解的 是，智能定位鞋仅仅是一个示意性举例，智能定位装置10还可以具有其他产品形态。举例说 明，智能定位装置10可以包括两个智能定位子装置100,分别用于用户的两只脚，其中，每一 智能定位子装置100上中的超声波发射器130和超声波接收器140可以设置在一个箍状结构 上，而该智能定位子装置100中的其他器件以及模块集成在电路板上，该电路板设置在鞋垫 内，当用户需要利用智能定位装置定位时，只需要将鞋垫放入自己的鞋子中、以及将箍状结 构套在自己的鞋子上并对超声波发射器130和超声波接收器140进行调节使之位于适当的 位置上，其中，超声波发射器130和超声波接收器140优选通过无线的方式与鞋垫中的电路 板进行连接，相较于智能定位鞋的方式，这种方式使得在对用户定位时不需要限定于特定 的鞋子，使得对于用户的定位更加灵活便捷，用户的体验也更佳。
[0155] 本发明还提供了一种智能定位系统。请参考图6,图6是根据本发明的一个具体实 施例的智能定位系统的结构示意图。如图所示，该智能定位系统包括智能定位装置10以及 监控平台20,其中：
[0156] 所述智能定位装置10,用于确定用户的地理位置信息