[发明专利]一种基于地标的行人定位修正方法及系统

权利要求书

1.一种基于地标的行人定位修正方法，所述方法包括：

获得待行走区域内的地标信息；所述地标包括物理地标、地磁地标以及WIFI地标；所述待行走区域为一个房间、一栋大楼、一个街区或一个城市；

所述物理地标的位置坐标为待行走区域内的路口、楼梯口或障碍物对应的位置坐标；

实时采集行人行进过程中的行进参数，所述行进参数包括行人行进的角速度信号、行人所在位置的磁场强度信号以及行人所在位置的WIFI信号；

当所述行进参数满足预设规则时，根据所述行进参数匹配待行走区域内的地标信息，获得匹配地标：

当以行人行进的角速度信号作为行进参数时，

根据当前步的前N步对应的水平角速度信号计算累计转动角度，当所述累计转动角度高于预设阈值时，则判断行人行进方向发生改变；

其中，若上一次判断行人行进方向发生改变的一步距当前步的步数小于预设的N值，则取上次判断行人行进方向发生改变的一步到当前步对应的水平角速度计算累计转动角度；

在以通过行人定位推算的当前步对应的位置为圆心，以M米为半径的区域内搜索物理地标；

将搜索获得的物理地标作为匹配地标；

若所述搜索获得多个物理地标，采用距当前步位置最近的物理地标作为匹配地标；

当以行人所在位置的磁场强度信号作为行进参数时，分别对磁场强度的水平分量以及垂直分量进行检峰；当所述水平分量以及垂直分量中至少一项处于峰值或谷值时，判断行人正处于某一地磁地标附近；

在以通过行人定位推算的当前步对应的位置为圆心，以P米为半径的区域内搜索，获得一个或多个地磁地标作为候选地磁地标；

计算所述候选地磁地标和当前位置的地磁地标之间的地磁特征距，若所述地磁特征距小于预设阈值时，将所述候选地磁地标作为匹配地标；

其中，所述地磁特征距为：

地磁特征距＝d_地磁几何+d_地磁特征；

v_水平＝水平分量峰谷情况·I；

v_垂直＝垂直分量峰谷情况·‖M‖；

I为磁倾角、M为磁场强度；

若所述地磁特征距小于预设阈值的候选地磁地标为多个时，选用地磁特征距最小的候选地磁地标作为匹配地标；

当以行人所在位置的WIFI信号作为行进参数时，在以通过行人定位推算的当前步对应的位置为圆心，以Q米为半径的区域内搜索，获得候选WIFI地标；

计算当前步所在位置的WIFI信号，获得WIFI信号强度向量；

计算当前步所在位置WIFI信号强度向量与搜索获得的候选WIFI地标的WIFI特征距；

其中，所述WIFI特征距为：

WIFI特征距＝d_WIFI几何+d_WIFI特征；

d_WIFI几何为当前步至候选WIFI地标的几何距离，d_WIFI特征为当前步WIFI信号强度向量与候选WIFI地标位置信号强度向量的余弦相似度值；

若所述WIFI特征距小于预设阈值时，将所述候选WIFI地标作为匹配地标；

若所述WIFI特征距小于预设阈值的候选WIFI地标为多个时，采用WIFI特征距最小的的候选WIFI地标作为匹配地标；

根据所述匹配地标，对当前步的行人定位推算结果进行修正：

根据匹配地标在待行走区域的位置，对当前步的行人定位推算结果的步长以及航向进行修正；

通过步长修正系数对所述步长进行修正；

所述步长修正系数为匹配地标的位置与上一步修正后位置间的距离除以当前步的行人定位推算的位置与上一步修正后位置的距离的商与上一步修正系数的乘积；

通过计算航向修正角的正切值的反正切获得航向修正角；使用航向修正角对当前步的行人定位推算结果的航向进行修正；所述航向修正角的正切值为当前步的行人定位推算结果的位置与匹配地标的位置的距离除以当前步行人定位推算结果的位置与上一步修正后位置的距离的商；

计算物理地标、地磁地标以及WIFI地标分别对应的匹配地标中的每一个对应的修正结果；

通过预设的多种匹配地标对应的权重分配以及每种匹配地标的修正结果计算获得最终的修正结果。