[发明专利]簇式磁场定位的方法、装置和系统

说明书

本发明公开了一种簇式磁场定位的方法，包括：获取无线信号和磁场信号；根据所述无线信号对目标进行第一次定位；在第一次定位的范围内，根据所述磁场信号对所述目标进行第二次定位。另外，本发明公开了一种簇式磁场定位的装置及系统。由此，本发明通过无线信号对目标进行第一次粗定位，然后在第一次定位的范围内对目标进行精确定位，减小了计算量，降低了计算的复杂程度，并提高了定位的精度。

技术领域

本发明涉及室内定位的技术领域，特别涉及簇式磁场定位的方法、装置和系统。

背景技术

研究证明，大型室内空间由于建筑材料和建筑结构的不同，产生了大量的磁场，这些磁场和地磁场一起构成了一个复杂的磁场图。因为建筑所用材料和建筑结构是常规的，因此建筑内的磁场图有着自己独特的规律，其所形成的室内磁场也相对稳定。这种稳定的磁场被用来进行室内定位。例如申请号为201310350209.6和201410277471.7的中国发明专利申请描述了定位技术以及定位和制图技术。利用磁场完成定位的关键是准确地辨别出磁场的特征，其所采用的技术一般基于Kalman滤波器或者是粒子滤波器。但是这两种算法的复杂度高，在室内面积较大时，所需要计算的数据较多，需要很长的计算时间，因此实时定位就很难实现。另外，在室内面积较大时，在不同的区域会出现类似的特征，这常常会导致定位的错误，而发生诸如机器人被绑架(kidnapped robot problem)等问题。另外，对于基于Kalman滤波或者粒子滤波的定位方法，需要给定目标一个初始位置，这个初始位置也需要从磁场定位外的其它技术手段获得，因此使用很不方便。

现有技术中，除了磁场定位外，由于RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)技术的普遍应用，因此发明了各种基于RFID的定位技术。例如，公开号为CN102509059 A的中国专利文献中提出了一种利用RFID进行室内定位的方法。该方法在RFID技术的基础上内嵌超宽带信号发射模块。目标通过发射RF信号和阅读器交换信息，然后阅读器发出定位指令。目标收到定位指令后，发射超宽带信号。阅读器和多个接收天线相连接，每个天线接收到超宽带信号后，采用仿真技术，模拟信号从天线发射，最高能量聚集点就是目标位置。再例如申请号为201410201147.7的中国专利申请，其敷设固定节点以及在服务器中标注固定节点处的磁场信息(包括强度和方位)和固定节点的位置信息。当移动节点接收到固定节点的磁场信息(包括强度和方位)和位置信息后，通过接收上述服务器中所标注的固定节点的磁场信息和位置信息修正自己的位置信息。这里固定节点的磁场信息是固定的。这些技术解决了特定环境中的定位问题。但是当RFID节点大量应用时，会发生节点碰撞、阅读器碰撞以及节点和阅读器碰撞等种种信号碰撞问题，造成RFID定位的失败。

另外，现有技术中还存在利用IRID(红外识别)和WiFi等进行定位的技术。但是它们尚不能满足人们对定位精度的更高要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种复杂度低、计算量小、精度高的室内定位装置与方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种簇式磁场定位的的方法，该方法包括：

获取无线信号和磁场信号；

根据所述无线信号对目标进行第一次定位；

在第一次定位的范围内，根据所述磁场信号对所述目标进行第二次定位。

根据本发明的又一个方面，提供了一种簇式磁场定位的的装置，该装置包括：

用于接收无线信号的接收器；

用于获取磁场信号的磁传感器；

用于根据获取的无线信号强度，对目标进行第一次定位的定位装置；

用于根据在第一次定位确定的范围以及接收的磁场信号对所述目标进行第二次定位的预测更新装置。