本發(fā)明屬于地圖導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種室內(nèi)地圖行人航跡匹配方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，科研人員已經(jīng)提出了很多種室內(nèi)地圖匹配方法。

例如：終端獲取用戶當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的位置點(diǎn)，確定該位置點(diǎn)是否在該建筑物內(nèi)事先規(guī)劃的道路線段上；如果在道路線段上，直接將該位置點(diǎn)映射到終端的地圖上；如果不在道路線段上，獲取離該位置點(diǎn)最近的道路線段；獲取該位置點(diǎn)到達(dá)該最近的道路線段的垂點(diǎn)，將該垂點(diǎn)映射到終端的地圖上。

現(xiàn)有的地圖匹配方法，基于實(shí)時(shí)位置進(jìn)行位置匹配。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有的地圖匹配方法需要設(shè)計(jì)復(fù)雜的室內(nèi)地圖，且匹配方法復(fù)雜，本發(fā)明的目的是提供在有行人航跡推算的基礎(chǔ)之上，根據(jù)傳感器在行進(jìn)過(guò)程中輸出的信號(hào)實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的特征量簡(jiǎn)單，路徑線的匹配方法簡(jiǎn)單，且實(shí)用性高的一種室內(nèi)地圖行人航跡匹配方法。

為了達(dá)成所述目的，本發(fā)明提供一種室內(nèi)地圖行人航跡匹配方法，包括步驟：

步驟S1：采集室內(nèi)地圖信息，繪制室內(nèi)地圖，繪制室內(nèi)各通道的路徑線，在室內(nèi)地圖上標(biāo)示路標(biāo)；

步驟S2：將行人航跡與地圖中的路徑線匹配、路標(biāo)匹配。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明在室內(nèi)地圖匹配過(guò)程中，在將行人位置匹配到地圖的路標(biāo)之后，以新的位置點(diǎn)為定位的新的初始位置，為減小累積誤差，在新的初始位置重新初始化手機(jī)中的傳感器，這種徹底重新初始化對(duì)于行人航跡推算(PDR-SH)算法的作用非常大，不但消除了位置估計(jì)層上的累積誤差，也消除了航向角、步長(zhǎng)估計(jì)層的累積誤差。經(jīng)過(guò)路徑匹配，可避免狹窄走廊內(nèi)出現(xiàn)穿墻行為。本發(fā)明在行人航跡推算的基礎(chǔ)之上加上地圖匹配，可以提高室內(nèi)定位的精度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種室內(nèi)地圖行人航跡匹配方法流程圖；

圖2為本發(fā)明識(shí)別所述路標(biāo)的流程圖；

圖3為本發(fā)明所述行人航跡推算的流程圖；

圖4為本發(fā)明行人航跡與所述室內(nèi)路徑匹配流程圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。在所有附圖中，類似的元件或部分一般由類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。附圖中，各元件或部分并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

請(qǐng)參閱圖1示出本發(fā)明提供一種室內(nèi)地圖行人航跡匹配方法，所述方法包括步驟：

步驟S1：采集地圖信息采集，繪制室內(nèi)地圖，繪制狹窄走廊的路徑線，在地圖上標(biāo)明幾何特征點(diǎn)；

步驟S2：將行人航跡與地圖中的路徑線匹配、路標(biāo)匹配。

其中，所述路標(biāo)是室內(nèi)地圖中的幾何特征點(diǎn)、無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Fidelity)、地磁。

其中，利用傳感器檢測(cè)到行人行進(jìn)的角速度、加速度。

其中，根據(jù)行人行進(jìn)的角速度和加速度提取路標(biāo)識(shí)別特征量，所述路標(biāo)識(shí)別特征量是加速度峰值、角速度、角速度/加速度峰值、角速度積分后的角度、角速度積分后的角度/加速度峰值。

轉(zhuǎn)彎?rùn)z測(cè)或稱路標(biāo)識(shí)別，通過(guò)傳感器檢測(cè)到的角速度/加速度峰值等等信息，判斷檢測(cè)量是否達(dá)到設(shè)定閾值，若達(dá)到，進(jìn)行路徑匹配；

在直角拐彎處，對(duì)應(yīng)的傳感器輸出的加速度和角速度信號(hào)有突變，這是拐彎處的運(yùn)動(dòng)特征。

獲得路標(biāo)識(shí)別特征量?jī)?yōu)選方案1的計(jì)算公式：

路標(biāo)識(shí)別特征量＝角速度/加速度峰值，

獲得路標(biāo)識(shí)別特征量可以選擇如下的任意一個(gè)優(yōu)選方案2的計(jì)算公式：

路標(biāo)識(shí)別特征量＝角速度，

路標(biāo)識(shí)別特征量＝加速度峰值，

路標(biāo)識(shí)別特征量＝角速度積分后的角度，

路標(biāo)識(shí)別特征量＝角速度積分后的角度/加速度峰值。

請(qǐng)參閱圖2為本發(fā)明識(shí)別所述路標(biāo)的流程圖，其中，

識(shí)別步驟S2所述路標(biāo)的步驟包括：

步驟S211：對(duì)路標(biāo)識(shí)別特征量設(shè)定一個(gè)閾值；

步驟S212：在行人行進(jìn)過(guò)程，通過(guò)傳感器檢測(cè)路標(biāo)識(shí)別特征量有突變而且超過(guò)閾值，則識(shí)別出突變的路標(biāo)識(shí)別特征量是一直角拐彎點(diǎn)的路標(biāo)。

其中，識(shí)別所述路標(biāo)的步驟包括：根據(jù)行人航跡推算的軌跡線推算行人位置，如果行人拐彎發(fā)生在通道盡頭，則將行人位置直接糾正到拐彎點(diǎn)處，則識(shí)別出拐彎點(diǎn)的路標(biāo)。

其中，根據(jù)路徑線進(jìn)行匹配對(duì)所述路標(biāo)識(shí)別的步驟包括：將行人航跡拐彎點(diǎn)匹配到路徑線，根據(jù)拐彎點(diǎn)在路徑線上的匹配點(diǎn)在路徑線上的行人位置，將行人位置糾正到路徑線最近的拐彎處，則識(shí)別出具有拐彎點(diǎn)的路標(biāo)。

請(qǐng)參閱圖3示出本發(fā)明所述行人航跡推算的流程圖，其中：

所述行人航跡推算包括步驟：

步驟S221：在室內(nèi)的通道內(nèi)，根據(jù)行人行進(jìn)過(guò)程中行人航跡推算產(chǎn)生的行人位置點(diǎn)到路徑線的距離；

步驟S222：如果所述距離超過(guò)了設(shè)定的路徑寬度，則將行人位置糾正到路徑線上，如果所述距離沒(méi)有超過(guò)設(shè)定的路徑寬度，執(zhí)行步驟S221行人航跡推算繼續(xù)。

請(qǐng)參閱圖4示出本發(fā)明行人航跡與所述室內(nèi)路徑匹配流程圖，其中：

所述行人航跡與地圖中的路標(biāo)匹配步驟包括步驟：

步驟S231：將行人位置匹配到地圖的幾何特征點(diǎn)之后，以新的位置點(diǎn)為定位的新的初始位置；

步驟S232：將新的初始位置重新初始化手機(jī)中的傳感器。

本發(fā)明地圖匹配具體過(guò)程如下：

一)、地圖信息采集，繪制室內(nèi)地圖，繪制狹窄走廊的路徑線，在地圖上標(biāo)明幾何特征點(diǎn)。

二)、地圖匹配過(guò)程

1)、路標(biāo)識(shí)別：

下式為路標(biāo)識(shí)別特征量的計(jì)算公式：

路標(biāo)識(shí)別特征量＝角速度/加速度峰值

本發(fā)明的其他替代方案為路標(biāo)識(shí)別特征量可以選擇角速度、角速度積分后角度、加速度峰值、角速度積分后的角度/加速度峰值四個(gè)量。

本發(fā)明創(chuàng)新為路標(biāo)(拐彎點(diǎn))識(shí)別，角速度/加速度峰值是否達(dá)到閾值。

對(duì)路標(biāo)識(shí)別特征量設(shè)定一個(gè)閾值，在行進(jìn)過(guò)程中對(duì)路標(biāo)識(shí)別特征量進(jìn)行檢測(cè)，超過(guò)閾值，則認(rèn)為發(fā)生了一次直角拐彎。所述閾值設(shè)定包括：角速度的閾值可設(shè)定在0.6-1.3之間，加速度峰值的閾值設(shè)定在0.9-1.2之間，角速度/加速度峰值閾值設(shè)定在0.8-1.1之間，速度積分后的角度是通過(guò)其改變量來(lái)檢測(cè)，改變量的閾值設(shè)定為0.2-0.8之間，角速度積分后的角度/加速度峰值通過(guò)該路標(biāo)識(shí)別特征量的改變量來(lái)檢測(cè)，改變量閾值設(shè)定在1-1.3。

根據(jù)行人航跡推算的軌跡線推算位置，如果拐彎發(fā)生在走廊盡頭，則可以將行人位置直接糾正到拐彎點(diǎn)處，否則根據(jù)路徑線進(jìn)行匹配，將拐彎點(diǎn)匹配到路徑線，根據(jù)拐彎點(diǎn)在路徑線上的匹配點(diǎn)在路徑線上的位置，將位置糾正到路徑線最近的拐彎處(幾何特征點(diǎn))。

本發(fā)明在將行人位置匹配到地圖的幾何特征點(diǎn)之后，以新的位置點(diǎn)為定位的新的初始位置，為減小累積誤差，在新的初始位置重新初始化手機(jī)中的傳感器，這種徹底重新初始化對(duì)于行人航跡推算(PDR-SH)算法的作用非常大，不但消除了位置估計(jì)層上的累積誤差，也消除了航向角、步長(zhǎng)估計(jì)層的累積誤差。

2)、路徑匹配

在狹窄走廊內(nèi)，根據(jù)行進(jìn)過(guò)程中行人航跡推算產(chǎn)生的位置點(diǎn)到路徑線的距離，判斷是否穿墻，如果距離超過(guò)了設(shè)定的路徑寬度，則將位置糾正到路徑線上，否則，行人航跡推算繼續(xù)，不做處理。

本發(fā)明經(jīng)過(guò)路徑匹配，可避免狹窄走廊內(nèi)出現(xiàn)穿墻行為?？傊?，在行人航跡推算的基礎(chǔ)之上加上地圖匹配，可以提高室內(nèi)定位的精度。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說(shuō)明書(shū)的范圍當(dāng)中。