帶有定位裝置的鞋子和校正裝置以及定位數(shù)據(jù)校正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了帶有定位裝置的鞋子和校正裝置以及定位數(shù)據(jù)校正方法，屬于的列車檢修監(jiān)控的【技術領域】。鞋子在鞋跟處開有放置定位模塊的凹槽。與鞋子配合使用的校正裝置，包含安裝在檢修庫內(nèi)的原點定位裝置、位置定位裝置、角度定位裝置。數(shù)據(jù)校正方法，以前一個位置校正裝置的校正數(shù)據(jù)、前一角度校正裝置校正數(shù)據(jù)作為定位模塊下一次定位的其實數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了定位模塊數(shù)據(jù)的實時校正。本發(fā)明實時監(jiān)控檢修庫內(nèi)人員的位置，避免了了檢修庫內(nèi)鋼結構對定位精度的干擾，消除了定位裝置的累積誤差，提高了定位數(shù)據(jù)的準確性。
【專利說明】帶有定位裝置的鞋子和校正裝置以及定位數(shù)據(jù)校正方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明公開了帶有定位裝置的鞋子和校正裝置以及定位數(shù)據(jù)校正方法，屬于的列車檢修監(jiān)控的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前應用于列車檢修領域的定位方案主要有視頻監(jiān)控、無線定位等。
[0003]視頻監(jiān)控技術單純依靠在檢修庫內(nèi)布置的攝像頭對檢修人員進行實時監(jiān)控。此種方案需要布置大量的攝像頭，現(xiàn)場施工量大、成本高，且視頻監(jiān)控易受遮擋，一旦有障礙物遮擋，便會出現(xiàn)盲區(qū)，沒有很好的兼容性，不能適應各種環(huán)境。視頻監(jiān)控每一個攝像頭就需要一幅畫面，管理人員也難以一目了然的查看全庫的檢修情況。
[0004]基于WIFI的無線定位技術也是廣泛應用于室內(nèi)定位的技術方案，該方案需在人身上佩戴標簽，利用接收WIFI信號的強弱來計算位置信息。該方案主要缺點就是易受環(huán)境干擾，在復雜環(huán)境下無法準確定位，并且需要布置很多基站，施工也較為復雜。
[0005]以上這些方案還有一個共同的缺點，便是無法對列車內(nèi)部進行定位，由于車體的遮擋，無論是視頻監(jiān)控還是無線定位都無法突破。利用帶定位裝置的鞋子可以實現(xiàn)定位區(qū)域的全覆蓋，沒有盲區(qū)，且定位準確，不受環(huán)境影響，施工簡便。
[0006]室內(nèi)定位技術必不可少的一環(huán)就是定位數(shù)據(jù)的校正。目前常用的校正技術大多基于定位裝置本身，實時判斷定位偏差，通過一系列復雜算法計算出偏差值，從而進行偏差消除。這樣做的缺點在于，定位穩(wěn)定性較差，對于長時間的累計誤差消除效果不明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足，提出了帶有定位裝置的鞋子和校正裝置以及定位數(shù)據(jù)校正方法。
[0008]本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)上述發(fā)明目的:
帶有定位裝置的鞋子，定位裝置包括:定位模塊、定位處理模塊以及電源模塊，在鞋跟開有用于放置定位模塊的凹槽；
所述定位模塊獲取的人員位置信息通過串口發(fā)送給定位處理模塊，所述定位處理模塊在有數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)信號時將人員定位信息發(fā)送給后端服務器，所述電源模塊提供定位模塊、定位處理模塊的工作電源。
[0009]作為所述鞋子的進一步優(yōu)化方案，定位處理模塊、電源模塊均放置在所述凹槽內(nèi)。
[0010]作為所述鞋子的進一步優(yōu)化方案，在鞋子外部留有放置定位處理模塊和電源模塊的空腔。
[0011]與所述鞋子中的定位裝置配套使用的校正裝置，其特征在于包括:安放在檢修庫內(nèi)的原點校正裝置，所述原點校正裝置存儲有原點的位置數(shù)據(jù)以及規(guī)定的角度信息數(shù)據(jù)。
[0012]作為所述校正裝置的進一步優(yōu)化方案，校正裝置還包括:安裝在檢修庫內(nèi)的角度校正裝置，所述角度校正裝置存儲有校正數(shù)據(jù)，所述校正信息為角度校正裝置在以原點校正裝置為原點的二維坐標系中的極坐標。
[0013]作為所述校正裝置的進一步優(yōu)化方案，校正裝置還包括:安裝在檢修庫內(nèi)的位置校正裝置，所述位置校正數(shù)據(jù)存儲有位置信息校正數(shù)據(jù)，所述位置信息校正數(shù)據(jù)為位置校正裝置在以原點校正裝置為原點的二維坐標系中的直角坐標。
[0014]所述校正裝置的進一步優(yōu)化方案，原點校正裝置和角度校正裝置結構相同，都包括內(nèi)置校正模塊和無線收發(fā)模塊的滾軸平面，在滾軸平面的一端有兩個觸點平面，觸點平面在鞋子與其接觸時通過觸點控制數(shù)據(jù)的收發(fā)。
[0015]通過所述校正裝置實現(xiàn)的定位數(shù)據(jù)校正方法，帶有定位裝置的鞋子移動至原點校正區(qū)域時，原點校正裝置存儲的位置數(shù)據(jù)、規(guī)定的角度信息數(shù)據(jù)傳輸至鞋子。
[0016]作為所述定位數(shù)據(jù)校正方法的進一步優(yōu)化方案，帶有定位裝置的鞋子經(jīng)過原點校正裝置的數(shù)據(jù)修正后在檢修庫內(nèi)移動，在帶有定位裝置的鞋子移動至角度校正區(qū)域時，角度校正裝置存儲的校正數(shù)據(jù)傳輸至鞋子。
[0017]作為所述定位數(shù)據(jù)校正方法的進一步優(yōu)化方案，經(jīng)過角度校正裝置數(shù)據(jù)修正后的帶有定位裝置的鞋子沿著檢修股道運動，在帶有定位裝置的鞋子移動至位置校正區(qū)域時，位置校正裝置存儲的位置信息校正數(shù)據(jù)傳輸至鞋子。
[0018]本發(fā)明采用上述技術方案，具有以下有益效果:
(1)提出了一種可用于列車檢修的帶有定位功能的鞋子，實時監(jiān)控檢修庫內(nèi)人員的位置，避免了了檢修庫內(nèi)鋼結構對定位精度的干擾；
(2)提出一種與帶有定位裝置鞋子相配合使用的校正裝置，校正裝置消除了定位裝置的累積誤差，提高了定位數(shù)據(jù)的準確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1 (a)為帶有定位裝置鞋子的示意圖，圖1 (b)為帶有定位裝置鞋子的剖面圖。
[0020]圖2 (a)為定位裝置的電路框圖，圖2 (b)為定位裝置的具體電路圖。
[0021]圖3為校正裝置安裝示意圖。
[0022]圖4為原點校正裝置的示意圖。
[0023]圖5為數(shù)據(jù)校正方法的流程圖。
[0024]圖中標號說明:A為凹槽，B為空腔，I為原點校正裝置，2和5為角度校正裝置，3為檢修股道，4為位置校正裝置，6、7為觸點,8為滾軸平面。
【具體實施方式】
[0025]如圖1 (a)、圖1 (b)所示的帶有如圖2 (a)所示定位裝置的鞋子，包括:定位模塊、定位處理模塊以及電源模塊，在鞋跟開有用于放置定位模塊的凹槽A。定位模塊獲取的人員位置信息通過串口發(fā)送給定位處理模塊，定位處理模塊在有數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)信號時將人員定位信息發(fā)送給后端服務器，電源模塊提供定位模塊、定位處理模塊的工作電源。在鞋子外部留有放置定位處理模塊和電源模塊的空腔B。
[0026]圖2 (b)為定位處理模塊的一個電路實施例，由STM32芯片及其外圍電路組成，夕卜圍電路有MAX232芯片、SRAM存儲芯片、定位標簽、WIFI模塊。在WIFI模塊初次上電時設置參數(shù)，在正常運行情況下用于定位模塊、SRAM之間的通信。初次上電時，使用PC機通過MAX232芯片給WIFI模塊進行參數(shù)設置。參數(shù)設置指的是對WIFI模塊配置IP地址、端口號、服務器IP地址、端口號，傳輸協(xié)議等等參數(shù)，WIFI模塊向指定的服務器傳輸數(shù)據(jù)。標簽進行位置校準，校準完畢后慣導模塊將位置信息通過MAX232芯片傳輸至STM32芯片，STM32芯片通過通信串口分別與SRAM、WIFI連接。在WIFI信號穩(wěn)定時，位置信息以無線通信的方式傳輸?shù)絇C機；反之，STM32芯片將慣導獲取的位置信息存儲在SRAM中，等待WIFI信號穩(wěn)定時由WIFI模塊發(fā)送出。
[0027]對上述鞋子做進一步的改進，在定位裝置、定位處理模塊、電源模塊的體積足夠小，小到能夠全部放置在凹槽A內(nèi)時，定位處理模塊、電源模塊均放置在凹槽A內(nèi)。
[0028]校正裝置如圖3所示包括:安放在檢修庫內(nèi)的原點校正裝置I，原點校正裝置I存儲有原點的位置數(shù)據(jù)以及規(guī)定的角度信息數(shù)據(jù)。為了彌補原點校正裝置的誤差，角度校正裝置2、5安裝在檢修股道3兩端或者檢修庫內(nèi)的多層檢修平臺上，角度校正裝置存儲有校正數(shù)據(jù)，校正信息為角度校正裝置在以原點校正裝置為原點的二維坐標系中的極坐標。為了進一步提高校正裝置的正確率，位置校正裝置4安裝在檢修股道3上或者檢修庫的多層檢修平臺上，位置校正數(shù)據(jù)存儲有位置信息校正數(shù)據(jù)，位置信息校正數(shù)據(jù)為位置校正裝置在以原點校正裝置為原點的二維坐標系中的直角坐標。鞋子和校正裝置之間的數(shù)據(jù)交互通過RFID技術或者其他無線數(shù)據(jù)傳輸技術實現(xiàn)。原點校正區(qū)域、角度校正區(qū)域、位置校正區(qū)域為數(shù)據(jù)傳輸信號的覆蓋范圍，例如對于RFID技術現(xiàn)的數(shù)據(jù)交互，其信號覆蓋范圍約為Im范圍內(nèi)。
[0029]如圖4所示的原點校正裝置和角度校正裝置結構相同，都包括內(nèi)置校正模塊和無線收發(fā)模塊的滾軸平面8，在滾軸平面8的一端有兩個觸點平面，觸點平面在鞋子與其接觸時通過觸點6、7控制數(shù)據(jù)的收發(fā)。
[0030]利用上述校正裝置實現(xiàn)的定位數(shù)據(jù)校正方法如圖5所示:帶有定位裝置的鞋子接觸到滾軸平面內(nèi)的觸點平面時，觸點6、7控制原點校正裝置與鞋子定位模塊之間位置數(shù)據(jù)、規(guī)定的角度信息數(shù)據(jù)的交互；
帶有定位裝置的鞋子沿著檢修股道移動，當鞋子移動到檢修股道兩端角度校正裝置的信號覆蓋范圍內(nèi)時，鞋子在接觸到滾軸平面內(nèi)的觸點時，觸點控制角度校正裝置與鞋子定位模塊之間校正數(shù)據(jù)的交互；
帶有定位裝置的鞋子沿著檢修股道繼續(xù)移動，當鞋子移動至位置校正裝置的信號覆蓋區(qū)域時，位置校正裝置將存儲的位置信息校正數(shù)據(jù)傳輸至鞋子。
[0031]當檢修人員到達位置校正裝置信號覆蓋范圍之內(nèi)時，位置校正裝置會利用RFID技術將準確的位置信息發(fā)送給定位模塊，即當定位模塊到達該位置校正區(qū)域時，定位模塊之前的位置信息將會被該位置校正裝置的準確位置信息所取代，從該位置校正裝置往后，都是在此位置信息基礎上進行定位。這樣便會消除累計誤差，達到準確定位的目的。
[0032]當檢修人員到達檢修股道兩端的角度校正區(qū)域時，按照與原點校正裝置的操作一樣，將腳放到角度校正裝置上，角度校正裝置便會將定位航向角(即為極坐標中的極角)清零，并且將精確到分米級的位置信息(即為極坐標中的極徑)發(fā)送給定位裝置。經(jīng)過此校正點之后，定位模塊的位置信息以及定位航向角都實現(xiàn)了準確校正。位置校正裝置和角度校正裝置交互修正鞋子定位裝置的數(shù)據(jù)，提高了定位數(shù)據(jù)的準確性。
[0033]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點: (1)提出了一種可用于列車檢修的帶有定位功能的鞋子，實時監(jiān)控檢修庫內(nèi)人員的位置，避免了了檢修庫內(nèi)鋼結構對定位精度的干擾；
(2)提出一種與帶有定位裝置鞋子相配合使用的校正裝置，校正裝置消除了定位裝置的累積誤差，提高了定位數(shù)據(jù)的準確性。
【權利要求】
1.帶有定位裝置的鞋子，定位裝置包括:定位模塊、定位處理模塊以及電源模塊，其特征在于:在鞋跟開有用于放置定位模塊的凹槽； 所述定位模塊獲取的人員位置信息通過串口發(fā)送給定位處理模塊，所述定位處理模塊在有數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)信號時將人員定位信息發(fā)送給后端服務器，所述電源模塊提供定位模塊、定位處理模塊的工作電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的鞋子，其特征在于:所述定位處理模塊、電源模塊均放置在所述凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1所述的鞋子，其特征在于:在鞋子外部留有放置定位處理模塊和電源模塊的空腔。
4.與權利要求1所述鞋子中的定位裝置配套使用的校正裝置，其特征在于包括:安放在檢修庫內(nèi)的原點校正裝置，所述原點校正裝置存儲有原點的位置數(shù)據(jù)以及規(guī)定的角度信息數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權利要求4所述的校正裝置，其特征在于:所述校正裝置還包括:安裝在檢修庫內(nèi)的角度校正裝置，所述角度校正裝置存儲有校正數(shù)據(jù)，所述校正信息為角度校正裝置在以原點校正裝置為原 點的二維坐標系中的極坐標。
6.根據(jù)權利要求5所述的校正裝置，其特征在于:所述校正裝置還包括:安裝在檢修庫內(nèi)的位置校正裝置，所述位置校正數(shù)據(jù)存儲有位置信息校正數(shù)據(jù)，所述位置信息校正數(shù)據(jù)為位置校正裝置在以原點校正裝置為原點的二維坐標系中的直角坐標。
7.根據(jù)權利要求5所述的校正裝置，其特征在于:所述原點校正裝置和角度校正裝置結構相同，都包括內(nèi)置校正模塊和無線收發(fā)模塊的滾軸平面，在滾軸平面的一端有兩個觸點平面，觸點平面在鞋子與其接觸時通過觸點控制數(shù)據(jù)的收發(fā)。
8.通過權利要求6所述校正裝置實現(xiàn)的定位數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:帶有定位裝置的鞋子移動至原點校正區(qū)域時，原點校正裝置存儲的位置數(shù)據(jù)、規(guī)定的角度信息數(shù)據(jù)傳輸至鞋子。
9.根據(jù)權利要求8所述的定位數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:所述帶有定位裝置的鞋子經(jīng)過原點校正裝置的數(shù)據(jù)修正后在檢修庫內(nèi)移動，在帶有定位裝置的鞋子移動至角度校正區(qū)域時，角度校正裝置存儲的校正數(shù)據(jù)傳輸至鞋子。
10.根據(jù)權利要求8所述的定位數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:經(jīng)過角度校正裝置數(shù)據(jù)修正后的帶有定位裝置的鞋子沿著檢修股道運動，在帶有定位裝置的鞋子移動至位置校正區(qū)域時，位置校正裝置存儲的位置信息校正數(shù)據(jù)傳輸至鞋子。
【文檔編號】A43B3/00GK103900558SQ201410078808
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】馬駿, 李駿, 王新宇, 袁寧, 鄭煜, 畢海強, 嚴鴻飛 申請人:蘇州華興致遠電子科技有限公司