一种室内环境下的楼层定位方法与流程

1.本发明涉及定位技术领域，特别是涉及一种室内环境下的楼层定位方法。


背景技术：

2.室内定位技术已经在人们的日常生活中得到越来越广泛的应用，当前主流的室内定位技术有wifi定位技术、蓝牙定位技术、探针定位技术、网关定位技术和地磁定位技术等，但由于室内环境比较复杂，会经常出现相邻楼层间有镂空区域导致信号透传、室内存在各种建筑物遮挡信号等问题，进而导致楼层定位可能出现较大的误差以及定位时楼层频繁跳动的问题。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种室内环境下的楼层定位方法，旨在解决目前楼层定位可能出现较大的误差，及定位时楼层频繁跳动的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供的室内环境下的楼层定位方法包括以下步骤：
5.绘制定位区域的地图；
6.基于所述定位区域的地图，创建定位模型；
7.基于所述定位模型，对定位终端进行楼层粗定位，以获取楼层粗定位的定位结果；
8.对所述楼层粗定位的定位结果作平滑处理，以获取最终的楼层定位结果。
9.在本技术的一实施例中，所述定位区域的地图的标注信息包括坐标系统、各poi的名称、各poi对应的坐标和各poi对应的楼层信息。
10.在本技术的一实施例中，基于所述定位区域的地图，创建定位模型进一步包括：
11.基于所述定位区域的地图，部署无线信标，
12.对所述无线信标进行编码，所述编码的内容至少包括所述无线信标的唯一标识码、坐标、校验强度和对应的楼层信息。
13.在本技术的一实施例中，所述部署无线信标包括在电梯内部署无线信标。
14.在本技术的一实施例中，所述对定位终端进行楼层粗定位包括对定位终端扫描到的无线信标进行过滤，筛选出有效信标。
15.在本技术的一实施例中，所述对定位终端进行楼层粗定位包括基于所述有效信标的投票结果和/或所述有效信标的信号强度的均值，获取楼层粗定位的定位结果。
16.在本技术的一实施例中，所述对定位终端进行楼层粗定位还进一步包括：
17.基于所述有效信标的投票结果，建立每个楼层及相应的投票次数的映射关系；
18.基于所述有效信标的信号强度的均值，建立每个楼层及相应的信号强度的均值的映射关系；
19.将所述投票次数最多的两个楼层所对应的投票次数作比较，公式表示为：
20.21.其中，ftmp为楼层粗定位的定位结果，floor a表示投票次数最多的楼层，floor c表示信号强度的均值最大的楼层，count a、count b依次表示为投票次数最多的两个投票次数。
22.在本技术的一实施例中，所述对定位终端进行楼层粗定位包括利用定位终端内设的气压计获取楼层粗定位的定位结果。
23.在本技术的一实施例中，对所述楼层粗定位结果作平滑处理，以获取最终的楼层定位结果进一步包括：
24.比较所述楼层粗定位的定位结果与最近一次的楼层定位结果，记录其切换计数值；
25.将所述切换计数值与预设的切换计数阈值相比，公式表示为：
[0026][0027]
其中，ft为经平滑处理后的楼层最终定位结果，fk为最近一次的楼层定位结果，counter thres为预设的切换计数阈值。
[0028]
在本技术的一实施例中，比较所述楼层粗定位的定位结果与最近一次的楼层定位结果，记录其切换计数值进一步用公式表示为：
[0029][0030]
本发明具有如下有益效果：对定位终端扫描到的无线信标进行过滤，对过滤得到的有效信标结合投票结果和信号强度的均值两方面综合判断，从而得到楼层粗定位的定位结果，有利于提高楼层粗定位的可靠性；通过对楼层粗定位的定位结果进行平滑处理，将楼层粗定位的定位结果与最近一次的楼层定位结果相比较，并采用切换计数值与切换计数阈值实时对比的方法判断楼层是否切换，有效克服了仅依赖无线信标、气压计等方法导致的楼层定位不稳定的问题，提高了实时定位的准确性从而保证跨楼层时导航的可靠性；在电梯内设有无线信标，该无线信标可用于定位时的计算，也可仅仅作为特殊位置的标识，即当定位终端进入电梯后扫描到该无线信标，则判断定位终端位于电梯内，此时维持楼层粗定位的定位结果，直至电梯到达目的地再重新启动定位的计算，有效避免了定位终端位于电梯等特殊位置时出现楼层定位频繁跳动的问题，提升用户的使用体验。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的示例性的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图，其中：
[0032]
图1为本发明实施例一种室内环境下的楼层定位方法的流程示意图；
[0033]
图2为本发明实施例中楼层粗定位的流程示意图；
[0034]
图3为本发明实施例中平滑处理的流程示意图。
具体实施方式
[0035]
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的示例性的实施例，而不是唯一的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
如图1所示，本发明提供的室内环境下的楼层定位方法包括以下步骤：
[0037]
s1绘制定位区域的地图。
[0038]
具体地，所述地图标注包括所述定位区域内的各建筑，以及建筑内的楼层信息，如坐标系统、各poi的名称、各poi对应的坐标和各poi对应的楼层信息；所述坐标系统选用现有技术中的坐标系统，如wgs84、gcj02、bd09等，本发明对此不作限制。所述地图用于为用户提供导航信息及具体的位置信息。
[0039]
s2基于所述定位区域的地图，创建定位模型。
[0040]
所述定位模型包括无线信标及对应的编码内容，创建所述定位模型在本发明中用于楼层的粗定位。
[0041]
s21基于所述定位区域的地图，部署无线信标。
[0042]
具体地，在本实施例中，采用蓝牙定位技术，即基于所述定位区域的地图，在定位区域内部署无线信标，部署的方式采用现有技术中的结合定位区域按照一定的距离部署，也可以为其他部署方式；而且，考虑到多楼层建筑中往往设有电梯，而电梯是属于相对密闭的环境，当用户位于电梯内时，定位终端很有可能无法准确扫描到位于电梯外部的其他无线信标，从而导致楼层定位不断跳动，影响用户体验，故本发明在电梯内部署了一个无线信标，所述电梯内的无线信标用于向定位系统发送用户正处于电梯内的特殊信号，定位系统结合所述信号，当定位终端未抵达目的地楼层时，维持楼层没有切换的定位结果，采用上述技术方案，可有效解决楼层切换不稳定的问题，从而提高用户的使用体验。
[0043]
s22对所述无线信标进行编码，所述编码的内容包括无线信标的唯一标识码及坐标。
[0044]
具体地，在部署所述无线信标后，对所述无线信标进行编码，编码的内容包括所述无线信标的唯一标识码、坐标、校验强度和对应的楼层信息；所述校验强度为定位终端与无线信标的距离为一个标准距离时的信号强度值，所述标准距离为现有技术中的经验值，本发明对此不作限制。本实施例中采用的是蓝牙定位技术，故本实施例中的标准距离选取为1米；将uuid作为蓝牙信标的唯一标识码，并将所述编码的内容存储于数据库中，以供后续定位时调用。所述数据库中存有现有技术中用于定位的无线信标的信息。
[0045]
s3基于所述定位模型，对定位终端进行楼层粗定位，以获取楼层粗定位的定位结果。
[0046]
对定位点进行粗定位的方式可以为基于所述有效信标的投票结果，以获取楼层粗定位的定位结果，即根据过滤后的定位终端扫描到的有效信标的投票结果，将投票次数最多的楼层作为楼层粗定位的定位结果，所述有效信标的投票结果即定位终端扫描到的各楼层的有效信标的个数；也可以为基于所述有效信标的信号强度的均值，以获取楼层粗定位
的定位结果，即根据过滤后的定位终端扫描到的有效信标的信号强度的均值，将信号强度的均值最大的楼层作为楼层粗定位的定位结果；还可以根据定位终端自带的气压计获取气压变化值，从而对定位终端的海拔进行判断，以判断楼层信息。
[0047]
s31对定位终端扫描到的无线信标进行过滤，筛选出有效信标。
[0048]
具体地，按照预设的过滤规则过滤定位终端扫描到的无线信标，所述过滤规则可以为过滤所述无线信标的信号强度小于信号强度阈值的无线信标，也可以为过滤所述无线信标与定位终端的距离大于距离阈值的无线信标，从而筛选出有效信标。
[0049]
s32基于所述有效信标的投票结果，建立每个楼层及相应的投票次数的映射关系。
[0050]
具体地，所述每个楼层相应的投票次数为定位终端扫描到的该楼层的有效信标的个数；根据所述有效信标的投票结果，建立每个楼层及相应的投票次数的映射关系，在本实施例中，创建一个字典类数据结构floormap，其元素为每个楼层及相应的投票次数，并按投票次数从大到小排列，即记为：floormap＝{floor a：count a，floor b：count b，
……
}，其中floor a为投票次数最多的楼层，count a为投票次数最多的投票次数值，floor b为投票次数仅次于楼层a或者投票次数与楼层a相等的楼层，count b为投票次数仅次于投票次数值a或者投票次数仅次于投票次数值a的投票次数值。
[0051]
s33基于所述有效信标的信号强度的均值，建立每个楼层及相应的信号强度的均值的映射关系。
[0052]
具体地，根据所述有效信标的信号强度的均值，建立每个楼层及相应的信号强度的均值的映射关系，在本实施例中，创建一个字典类数据结构floorrssimap，其元素为每个楼层及相应的信号强度均值，并按楼层从大到小排列，即记为：floorrssimap＝{floor c：rssi c，floor d：rssi d，
……
}，其中c为定位区域内最高楼层的楼层值，c为位于楼层c的有效信标的信号强度的均值，d为定位区域内楼层高度仅次于楼层c的楼层值，d为位于楼层d的有效信标的信号强度的均值。
[0053]
s34将所述投票次数最多的两个作比较，公式表示为：
[0054][0055]
其中，ftmp为楼层粗定位的定位结果。
[0056]
具体地，结合数据库将所述投票次数最多的两个作比较，即将count a和count b作比较，若count a大于count b，则选取投票次数最多的楼层作为粗定位的楼层定位结果，即选取楼层a作为粗定位的楼层定位结果，也就是说判断定位终端位于楼层a，若count a等于count b，则选取信号强度的均值最大的楼层作为粗定位的楼层定位结果，即选取楼层c作为粗定位的楼层定位结果，也就是说判断定位终端位于楼层c。
[0057]
s4对所述楼层粗定位的定位结果作平滑处理，以获取最终的楼层定位结果。
[0058]
s41比较所述楼层粗定位的定位结果与最近一次的楼层定位结果，记录其切换计数值，表示为：
[0059]
[0060]
其中，counter为切换计数值，fk为最近一次的楼层定位结果。
[0061]
具体地，所述最近一次楼层定位结果的定位方法与所述楼层粗定位的定位方法相同，若当前楼层粗定位的定位结果与最近一次的楼层定位结果相同，则切换计数值counter减一，若当前楼层粗定位的定位结果与最近一次的楼层定位结果不相同，则切换计数值counter加一，当切换计数值counter不为0时，维持楼层定位结果，当切换计数值counter为0时，输出最近一次的楼层定位结果作为此次平滑处理后的定位结果，所述此次平滑处理后的定位结果作为当前楼层定位结果重复步骤s4，即切换计数值counter为0时退出积累，故切换计数值counter恒大于0。
[0062]
s42将所述切换计数值与预设的切换计数阈值相比，公式表示为：
[0063][0064]
其中，ft为经平滑处理后的楼层最终定位结果，counter thres为切换计数阈值。
[0065]
具体地，当切换计数值counter不为0时，将所述切换计数值counter与预设的切换计数阈值counter thres相比若所述切换计数值counter大于所述预设的切换计数阈值counter thres，则判断楼层已切换，则输出切换后的楼层定位结果，并将所述切换后的楼层定位结果作为当前楼层定位结果重复步骤s4，从而达到实时定位的目的，否则维持当前楼层定位结果。
[0066]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。