基于可穿戴设备的用户定位方法及系统的制作方法_3

文档序号:9924212阅读:来源:国知局
所述惯导定位信息,以对所述惯导定位信息进行一次性补偿,从而快速达到用户的实际位置。
[0048]在现有技术中,目前普通的可穿戴设备在获得定位信息后只能通过其集成2G/3G/4G或W1-Fi的通讯模块上传定位信息至相关的服务器;或者通过与智能手机的蓝牙连接,经由智能手机所连接的网络将定位信息上传至相关服务器,其功耗较大,不利于推广和应用。而在本发明的实施方式中,可以利用可穿戴设备的蓝牙通讯模块以及现有已部署的蓝牙基站,在无需2G/3G/4G或W1-Fi网络的环境下,也不需要与智能手机建立蓝牙连接的情况下,能够基于蓝牙4.0协议将位置信息以广播包方式发送至相关的服务器。
[0049]在本发明的又一实施例中,在步骤S140之后进一步包括:el)所述可穿戴设备开启地图显示模式;e2)根据用户的最终位置信息,在地图上进行位置的标定和导航。
[0050]若可穿戴设备支持地图显示模式,则在获得用户的最终位置信息之后,在地图上显示该最终位置信息,也便于后继的导航操作。
[0051]在本发明的另一实施例中,在步骤S140之后进一步包括:fl)可穿戴设备通过蓝牙方式将用户的最终位置信息发送至蓝牙基站;f2)蓝牙基站通过多级转发方式将所述最终位置信息上传至云端服务器。
[0052]由于本发明所述的蓝牙基站支持接收可穿戴设备所发送的广播包,因此,所述可穿戴设备可以利用蓝牙4.0协议的低功耗特点,按照较低频率将用户的最终位置信息以广播包形式发送至蓝牙基站。此时,可穿戴设备的蓝牙通讯模块为从机模式,用于发送广播包。需注意的是,所述蓝牙通讯模块存在两种模式:主机模式和从机模式,且具有对应的协议栈,两者的切换可以通过所述穿戴设备的内置程序完成。
[0053]在此步骤中,根据所述可穿戴设备正常工作的最大允许功耗值,并采用多次重发广播包机制,将用户的最终位置信息发送至蓝牙基站。其中,采用多次重发广播包机制是为了增加蓝牙基站能够收到相关的广播包。
[0054]在本实施例中,已部署的多个蓝牙基站形成多级网络,因此,当其中一个蓝牙基站接收到用户的最终位置信息之后,其通过多级转发方式将用户的最终位置信息发送至一具有2G/3G/4G或W1-Fi连接功能的蓝牙基站,接着通过以太网将最终位置信息发送至相关的云端服务器。需注意的是,由于部署的多个蓝牙基站形成多级网络,因此,可能无法保证多次转发用户的最终位置信息一定成功,但是只要以最大概率来传送用户的最终位置信息,即使偶尔有几次转发未成功也不会对整个系统的运行造成较大影响。
[0055]因此,本发明利用可穿戴设备的蓝牙通讯模块以及现有已部署的蓝牙基站,在无需2G/3G/4G或W1-Fi网络的环境下,也不需要与智能手机建立蓝牙连接的情况下,能够基于蓝牙4.0协议将位置信息以广播包方式发送至相关的服务器。此外,本发明的实施成本较低,适合于大众市场的推广和运用。
[0056]另外,参见图2A所示,本发明还提供一种基于可穿戴设备的用户定位系统,其包括:惯导定位信息获取模块210、广播包接收模块220、蓝牙信号强度获取模块230、当前位置信息计算模块240和最终位置信息获取模块250。所述惯导定位信息获取模块210、广播包接收模块220、蓝牙信号强度获取模块230、当前位置信息计算模块240和最终位置信息获取模块250设置在可穿戴设备中。其中,
[0057]所述惯导定位信息获取模块210用于使可穿戴设备根据运动传感器所提供的位置信息并通过惯导定位算法获得惯导定位信息。参见图2B所示,在本发明的一实施例中,所述惯导定位信息获取模块210进一步包括:移动距离获取单元211和移动方向获取单元212,所述移动距离获取单元211和移动方向获取单元212设置在可穿戴设备。其中,移动距离获取单元211,用于使可穿戴设备通过加速度传感器进行位置信息处理,以获得用户的移动距离;移动方向获取单元212,用于使可穿戴设备根据陀螺仪和地磁传感器获得用户的移动方向。所述可穿戴设备中的运动传感器包含加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器。在本实施例中,通过加速度传感器(例如三轴加速度传感器)可以获得用户的移动距离。同时,通过地磁传感器(例如三轴地磁传感器)可以获得用户的移动方向。而且,通过三轴陀螺仪用以惯性导航。
[0058]所述广播包接收模块220用于使所述可穿戴设备接收蓝牙基站所发送的广播包;所述蓝牙信号强度获取模块230用于使所述可穿戴设备根据所述广播包获得蓝牙信号强度。
[0059]所述当前位置信息计算模块240用于使可穿戴设备根据所获得的蓝牙信号强度计算所述可穿戴设备与对应的蓝牙基站之间的距离,并结合蓝牙基站的位置信息以计算用户的当前位置信息。在本发明的一实施例中,所述当前位置信息计算模块240使得所述可穿戴设备根据所获得的蓝牙信号强度计算所述可穿戴设备与对应的蓝牙基站之间的距离,所述距离为d= 10~ ((abs(RSSI )-A)/( 10*n),其中d表示所述可穿戴设备与所述蓝牙基站之间的距离,RSSI表示接收到的所述蓝牙信号强度,A表示所述蓝牙基站与所述可穿戴设备相隔I米时所对应的蓝牙信号强度,η表示环境衰减系数。
[0060]所述最终位置信息获取模块250,用于使可穿戴设备对用户的当前位置信息进行补偿惯导,以获得用户的最终位置信息。尽管所述惯导定位信息获取模块210通过惯导定位算法能够获得惯导定位信息,但是由于惯导易受到非走路动作、步长不一致等因素的影响,因而所获得惯导定位信息具有一定误差,随着时间的增加,该误差在理论上会不断地增加。为了减少该误差,需要通过蓝牙基站定位和惯导定位相结合的方式,以对用户进行准确定位。
[0061]具体而言,参见图2C所示,在本发明的一实施例中,所述最终位置信息获取模块250进一步包括:用户移动判断单元251、多次动态补偿单元252和一次性补偿单元253;所述用户移动判断单元251、多次动态补偿单元252和一次性补偿单元253设置在可穿戴设备中。其中,所述用户移动判断单元251用于使可穿戴设备判断用户当前是否处于移动。所述用户移动判断单元251可以通过加速度传感器获得用户当前移动距离的变化量以确定用户当前是否处于移动。若是,则调用多次动态补偿单元252,否则,调用一次性补偿单元253。所述多次动态补偿单元252用于使可穿戴设备根据用户的当前位置信息对所述惯导定位信息进行多次动态补偿;所述一次性补偿单元253用于使可穿戴设备根据用户的当前位置信息替换所述惯导定位信息,以对所述惯导定位信息进行一次性补偿。
[0062]本发明所述基于可穿戴设备的用户定位系统可以利用可穿戴设备的蓝牙通讯模块以及现有已部署的蓝牙基站,在无需2G/3G/4G或W1-Fi网络的环境下,也不需要与智能手机建立蓝牙连接的情况下,能够基于蓝牙4.0协议将位置信息以广播包方式发送至相关的服务器。
[0063]在图2D中省略了图2Α中的组件210至250,其连接关系和结构与图2Α—致,故在此未示出。
[0064]具体而言,参见图2D所示,所述系统进一步包括:最终位置信息发送模块271和最终位置信息上传模块310;所述最终位置信息发送模块271设置在可穿戴设备中,所述最终位置信息上传模块310设置在蓝牙基站中。其中,所述最终位置信息发送模块271,用于使可穿戴设备通过蓝牙方式将用户的最终位置信息发送至蓝牙基站。进一步而言,所述最终位置信息发送模块271用于使可穿戴设备根据所述可穿戴设备正常工作的最大允许功耗值,并采用多次重发广播包机制,将用户的最终位置信息发送至蓝牙基站。其中,采用多次重发广播包机制是为了增加蓝牙基站能够收到相关的广播包。而所述最终位置信息上传模块310,用于使蓝牙基站通过多级转发方式将所述最终位置信息上传至云端服务器。
[0065]另外,在图2E中省略了图2A中的组件210至250,其连接关系和结构与图2A—致,故在此未示出。
[0066]参
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