CN104853315B - 一种室内定位的地图匹配方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内定位的地图匹配方法和装置，属于定位技术领域。方法包括：获取终端的当前位置对应的第一位置点；根据所述第一位置点，获取所述第一位置点对应的地图数据；根据所述地图数据，确定所述第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；如果所述第一位置点在所述可达区域内，将所述第一位置点映射到所述终端的地图中。装置包括：定位模块，第一获取模块，第一确定模块和匹配模块。本发明如果第一位置点在可达区域内，直接将第一位置点映射到终端的地图中，从而提高了匹配的准确性。

Description

一种室内定位的地图匹配方法和装置

技术领域

本发明涉及定位技术领域，特别涉及一种室内定位的地图匹配方法和装置。

背景技术

随着现代化城市的不断发展，大型超市或者商场等大型建筑物不断的出现。当用户在大型建筑物中时，可以通过终端定位出用户的当前位置，并生成当前位置到达目的地之间的路线。当终端定位出用户的当前位置时，将当前位置映射到终端的地图中。

现有技术提供了一种室内定位的地图匹配方法，可以为：终端获取用户当前位置对应的位置点，确定该位置点是否在该建筑物内事先规划的道路线段上；如果在道路线段上，直接将该位置点映射到终端的地图上；如果不在道路线段上，获取离该位置点最近的道路线段；获取该位置点到达该最近的道路线段的垂点，将该垂点映射到终端的地图上。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中认为大型建筑物内的可达区域只是道路线段，然而往往大型建筑物内部是大厅环境，没有明确的道路，通过现有技术的匹配方法，只能将用户的当前位置映射到道路线段上，从而导致匹配的准确性低。

发明内容

为了使解决现有技术的问题，本发明提供了一种室内定位的地图匹配方法和装置。技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种室内定位的地图匹配方法，所述方法包括：

获取终端的当前位置对应的第一位置点；

根据所述第一位置点，获取所述第一位置点对应的地图数据；

根据所述地图数据，确定所述第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；

如果所述第一位置点在所述可达区域内，将所述第一位置点映射到所述终端的地图中。

进一步地，所述方法还包括：

如果所述第一位置点不在所述可达区域内，在所述可达区域中选择离所述第一位置点最近的一个点作为所述第一位置点。

进一步地，所述将所述第一位置点映射到所述终端的地图中之前，包括：

如果所述第一位置点与第二位置点之间的路径穿过所述建筑物的墙，则获取所述路径与所述建筑物的墙之间的第一交点和第二交点，所述第二位置点为离当前时刻最近一次定位出的位置点；

根据所述第一交点和所述第二交点，从所述可达区域中选择与所述第一交点和所述第二交点之间的路径长度之和最小的第三位置点；

将所述第一位置点到所述第三位置点之间的路径以及所述第三位置点到所述第二位置点之间的路径组成所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径。

进一步地，所述方法还包括：

确定所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径长度是否大于预设阈值；

如果是，在所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径上选择第四位置点，所述第二位置点到所述第四位置点之间的路径长度等于所述预设阈值；

将所述第四位置点作为所述第一位置点。

进一步地，所述方法还包括：

获取所述建筑物内的道路数据和面数据；

根据所述道路数据和所述面数据，确定所述面数据中包括的各线段的属性；

根据所述各线段的属性，生成所述地图数据。

另一方面，本发明提供了一种室内定位的地图匹配装置，所述装置包括：

定位模块，用于获取终端的当前位置对应的第一位置点；

第一获取模块，用于根据所述第一位置点，获取所述第一位置点对应的地图数据；

第一确定模块，用于根据所述地图数据，确定所述第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；

匹配模块，用于如果所述第一位置点在所述可达区域内，将所述第一位置点映射到所述终端的地图中。

进一步地，所述装置还包括：

第一选择模块，用于如果所述第一位置点不在所述可达区域内，在所述可达区域中选择离所述第一位置点最近的一个点作为所述第一位置点。

进一步地，所述装置还包括：

第二获取模块，用于如果所述第一位置点与第二位置点之间的路径穿过所述建筑物的墙，则获取所述路径与所述建筑物的墙之间的第一交点和第二交点，所述第二位置点为离当前时刻最近一次定位出的位置点；

第二选择模块，用于根据所述第一交点和所述第二交点，从所述可达区域中选择与所述第一交点和所述第二交点之间的路径长度之和最小的第三位置点；

组成模块，用于将所述第一位置点到所述第三位置点之间的路径以及所述第三位置点到所述第二位置点之间的路径组成所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径。

进一步地，所述装置还包括：

第二确定模块，用于确定所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径长度是否大于预设阈值；

第三选择模块，用于如果是，在所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径上选择第四位置点，所述第二位置点到所述第四位置点之间的路径长度等于所述预设阈值；

作为模块，用于将所述第四位置点作为所述第一位置点。

进一步地，所述装置还包括：

第三获取模块，用于获取所述建筑物内的道路数据和面数据；

第三确定模块，用于根据所述道路数据和所述面数据，确定所述面数据中包括的各线段的属性；

生成模块，用于根据所述各线段的属性，生成所述地图数据。

在本发明中，获取终端的当前位置对应的第一位置点；根据第一位置点，获取第一位置点对应的地图数据；根据地图数据，确定第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；如果第一位置点在可达区域内，将第一位置点映射到终端的地图中。本发明如果第一位置点在可达区域内，直接将第一位置点映射到终端的地图中，从而提高了匹配的准确性。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种室内定位的地图匹配的方法流程图；

图2-1是本发明实施例2提供的一种室内定位的地图匹配的方法流程图；

图2-2是本发明实施例2提供的一种建筑物的平面图；

图2-3是本发明实施例2提供的一种确定线段属性的界面示意图；

图2-4是本发明实施例2提供的一种确定地图数据的界面示意图；

图2-5是本发明实施例2提供的一种确定第一交点和第二交点的界面示意图；

图2-6是本发明实施例2提供的一种确定第三位置点的界面示意图；

图3是本发明实施例3提供的一种室内定位的地图匹配的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例提供了一种室内定位的地图匹配方法，该方法的执行主体为终端，参见图1，其中，该方法包括：

步骤101：获取终端的当前位置对应的第一位置点；

步骤102：根据第一位置点，获取第一位置点对应的地图数据；

步骤103：根据地图数据，确定第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；

步骤104：如果第一位置点在可达区域内，将第一位置点映射到终端的地图中。

在本发明实施例中，获取终端的当前位置对应的第一位置点；根据第一位置点，获取第一位置点对应的地图数据；根据地图数据，确定第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；如果第一位置点在可达区域内，将第一位置点映射到终端的地图中。本发明如果第一位置点在可达区域内，直接将第一位置点映射到终端的地图中，从而提高了匹配的准确性。

实施例2

本发明实施例提供了一种室内定位的地图匹配方法，该方法的执行主体为终端；参见图2-1，其中，该方法包括：

步骤201：获取终端的当前位置对应的第一位置点；

当用户在建筑物内时，用户开启终端的定位功能，终端通过定位功能，获取终端的当前位置对应的第一位置点。

其中，终端可以为任一具有定位功能的终端，例如，具有定位功能的手机、平板电脑或者手持设备等，在本发明实施例中对终端不作具体限定。

步骤202：根据第一位置点，获取第一位置点对应的地图数据；

由于建筑物内可能包括多个楼层，每个楼层的地图数据可能不同，则根据第一位置点，获取第一位置点所在的楼层的地图数据，因此，本步骤可以为：

终端根据第一位置点，确定第一位置点所在的位置范围，根据该位置范围，从位置范围和地图数据的对应关系中获取第一位置点对应的地图数据。其中，地图数据中包括可达区域范围和属性为“墙”的线段或者面。

在本步骤之前，终端需要获取每个建筑物内每个楼层对应的地图数据，以及每个楼层的位置范围，建立每个楼层的位置范围和地图数据的对应关系。

其中，终端获取建筑物内每个楼层对应的地图数据的过程可以通过以下步骤(1)至(3)实现，包括：

(1)：获取建筑物内的道路数据和面数据；

其中，道路数据是指建筑物内的道路对应的数据，也即道路拓扑，与实际环境路网一致；面数据是指建筑物内的面对应的数据。例如，建筑物内的商铺、扶梯、中厅和走廊等都是一个面，也即都是面数据，面数据为一个封闭的多边形。

参见图2-2，虚线部分是道路数据，表示用户可以通行的路线；实线部分是面数据，面数据表示店铺结构或者建筑结构等，面数据是由多条边组成的封闭的面。

在本步骤中，人工测量建筑物内的道路数据和面数据，将道路数据和面数据输入给终端，终端接收用户输入的道路数据和面数据。

(2)：根据道路数据和面数据，确定面数据中包括的各线段的属性；

其中，线段的属性包括“墙”或者“非墙”等。

如果道路数据和面数据中包括的线段有交点，则确定该线段的属性为“非墙”；如果道路数据和面数据中包括的线段没有交点，则确定该线段的属性为“墙”。

参见图2-3，面数据中包括的线段与虚线部分有交点，则确定该线段是可通信的，也即该线段的属性为“非墙”；面数据中包括的线段与虚线部分没有交点，则确定该线段是不可通信的，也即该线段的属性为“墙”。通过这种方法获取这个建筑物内的所有线段的属性。

(3)：根据各线段的属性，生成地图数据。

将属性为“墙”的线段进行向外扩充预设范围，从而将属性为“墙”的线段由线段扩展为面，从而得到建筑物内的可达区域范围和属性为“墙”的线段。

预设范围可以根据墙的厚度进行设置并更改，在本发明实施例中对预设范围不作具体限定。例如，预设范围为0.5米等。

参见图2-4，按照墙不可穿越和墙围成的封闭面不可到达的原则，对图2-3进行剔除墙体所占面积与墙体围成的面积，剩下的区域就是完整的可达区域。

需要说明的是，每个建筑物的每个楼层都按以上方法获取该楼层对应的地图数据。

步骤203：根据该地图数据，确定第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；

根据该地图数据包括的可达区域范围，确定第一位置点是否在建筑物内的可达区域范围内，如果不在，执行步骤204；如果在，执行步骤205。

步骤204：如果第一位置点不在建筑物内的可达区域内，在可达区域内选择离第一位置点最近的一个点作为第一位置点；

如果第一位置点不在建筑物内的可达区域内，在可达区域内将第一位置点校正到最近的有效点，从而保证了第一定位点既能在建筑物的商铺内定位，又保证了不出现在天井等不可达区域，并且最大限度的支持了定位范围，即“最大自由度”。

步骤205：将第一位置点映射到终端的地图中；

其中，如果第一位置点是用户第一次成功定位出的位置点，则将第一位置点映射到终端的地图中；如果第一位置点不是用户第一次成功定位出的位置点，则计算上一时刻位置点与第一位置点的连线是否与属性为“墙”的线段或者面有交点，如果没有交点，则确定上一时刻位置点与第一位置点可直接通达，将第一位置点映射到终端的地图中。如果有交点，则生成第一位置点到上一时刻位置点之间的路径。则步骤205可以通过以下步骤(1)至(4)实现，包括：

(1)：确定第一位置点是否为离当前时刻最近的预设时长内第一次定位出的位置点，如果是，执行步骤(4)，如果否，执行步骤(2)；

预设时长可以根据需要进行设置并更改，在本发明实施例中对预设时长不作具体限定，例如，预设时长为2分钟，则确定第一位置点是否为最近两分钟内第一次定位出的位置点。

(2)：确定第一位置点与离当前时刻最近一次定位出的第二位置点之间的线段是否穿过建筑物的墙，如果是，执行步骤(3)，如果否，执行步骤(4)；

如果第一位置点不是离当前时刻最近的预设时长内第一次定位出的位置点，获取离当前时刻最近一次定位出的位置点作为第二位置点，确定第一位置点与第二位置点之间的线段是否经过属性为“墙”的线段或者面，如果是，则确定第一位置点与第二位置点之间的线段穿过建筑物的墙，如果否，则确定第一位置点与第二位置点之间可以直达，也即第一位置点与第二位置点之间的线段没有穿过建筑物的墙。

(3)：生成第一位置点到第二位置点之间的路径；

如果第一位置点与第二位置点之间的线段穿过建筑物的墙，如果直接将第一位置点映射到终端的地图中时会出现“穿墙”的情况，此时生成第一位置点到第二位置点之间的路径，显示第一位置点到第二位置点之间的路径，从而用户感觉到不是直接从第二位置点穿过建筑物的墙直接到第一位置点的。

其中，步骤(3)可以通过以下步骤(3-1)至(3-3)实现，包括：

(3-1)：获取第一位置点与第二位置点之间的路径与建筑物的墙之间的第一交点和第二交点；

由于建筑物的墙具有厚度，则第一位置点与第二位置点之间的路径与建筑物的墙至少有两个交点，选择分别距离第一位置点和第二位置点最近的两个交点，分别为第一交点和第二交点，第一交点为与第一位置点距离最近的交点，第二交点为与第二位置点距离最近的交点，参见图2-5。

(3-2)：根据第一交点和第二交点，从可达区域中选择与第一交点和第二交点之间的路径长度之和最小的第三位置点；

第一交点和第二交点之间的路径一定存在沿着可达区域的多边形边线的最短路径，最短路径由一个点的集合组成，包含第一交点、第二交点和第一交点和第二交点之间的中间节点。例如，第一交点为A0，第二交点为An，则最短路径可以表示为{A0，A1，A2，……Am，……An}。

其中，根据第一交点和第二交点，从可达区域中选择与第一交点和第二交点之间的路径长度之和最小的第三位置点的步骤可以为：

从最短路径中选择一个位置点，该位置点分别与第一交点和第二交点可直达，且与第一交点和第二交点之间的路径长度之和最小，将选择的位置点作为第三位置点，参见图2-6。

(3-3)：将第一位置点到第三位置点之间的路径以及第三位置点到第二位置点之间的路径组成第一位置点到第二位置点之间的路径。

其中，考虑空间相关性，利用第二位置点对第一位置点进行距离上的约束，避免出现因误差引起较大的“跳点”现象。

例如，第一位置点到第二位置点之间的路径长度为15米，而第一位置点与第二位置点的定位时间差仅为1秒，每秒移动15米很明显不符合人的不行速度，如果直接将第一位置点映射到终端的地图中，就会出现跳动，这样误差较大且定位不稳定，降低了用户体验；在本发明实施例中限定了人的不行速度上限，当前位置点必须在上一刻位置点的一定距离范围内，如果超过此范围，就进行强制约束到最大容许距离上；再如，限定人的不行速度上限为8m/s，当前定位时间与上一刻定位时间的时间差为2s，那么当前位置点需要在上一次位置点的8m/s*2s＝16m范围内，如果第一位置点与第二位置点之间的路径长度超过16米，那么需要把当前位置点约束在以第二位置点为起点第一位置点为终端的连线上，并且距离第二位置点的距离为16米处。具体过程如下：

确定第一位置点到第二位置点之间的路径长度是否大于预设阈值；如果是，在第一位置点到第二位置点之间的路径上选择第四位置点，第二位置点到第四位置点之间的路径长度等于预设阈值；将第四位置点作为第一位置点。

其中，预设阈值可以根据两次定位时间差进行设置并更改，在本发明实施例中对预设阈值不作具体限定。

(4)：将第一位置点映射到终端的地图中。

在本发明实施例中，获取终端的当前位置对应的第一位置点；根据第一位置点，获取第一位置点对应的地图数据；根据地图数据，确定第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；如果第一位置点在可达区域内，将第一位置点映射到终端的地图中。本发明如果第一位置点在可达区域内，直接将第一位置点映射到终端的地图中，从而提高了匹配的准确性。

实施例3

本发明实施例提供了一种室内定位的地图匹配装置，参见图3，其中，该装置包括：

定位模块301，用于获取终端的当前位置对应的第一位置点；

第一获取模块302，用于根据第一位置点，获取第一位置点对应的地图数据；

第一确定模块303，用于根据地图数据，确定第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；

匹配模块304，用于如果第一位置点在可达区域内，将第一位置点映射到终端的地图中。

进一步地，装置还包括：

第一选择模块，用于如果第一位置点不在可达区域内，在可达区域中选择离第一位置点最近的一个点作为第一位置点。

进一步地，装置还包括：

第二获取模块，用于如果第一位置点与第二位置点之间的路径穿过建筑物的墙，则获取路径与建筑物的墙之间的第一交点和第二交点，第二位置点为离当前时刻最近一次定位出的位置点；

第二选择模块，用于根据第一交点和第二交点，从可达区域中选择与第一交点和第二交点之间的路径长度之和最小的第三位置点；

组成模块，用于将第一位置点到第三位置点之间的路径以及第三位置点到第二位置点之间的路径组成第一位置点到第二位置点之间的路径。

进一步地，装置还包括：

第二确定模块，用于确定第一位置点到第二位置点之间的路径长度是否大于预设阈值；

第三选择模块，用于如果是，在第一位置点到第二位置点之间的路径上选择第四位置点，第二位置点到第四位置点之间的路径长度等于预设阈值；

作为模块，用于将第四位置点作为第一位置点。

进一步地，装置还包括：

第三获取模块，用于获取建筑物内的道路数据和面数据；

第三确定模块，用于根据道路数据和面数据，确定面数据中包括的各线段的属性；

生成模块，用于根据各线段的属性，生成地图数据。

在本发明实施例中，获取终端的当前位置对应的第一位置点；根据第一位置点，获取第一位置点对应的地图数据；根据地图数据，确定第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；如果第一位置点在可达区域内，将第一位置点映射到终端的地图中。本发明如果第一位置点在可达区域内，直接将第一位置点映射到终端的地图中，从而提高了匹配的准确性。

需要说明的是：上述实施例提供的室内定位的地图匹配装置在室内定位的地图匹配时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的室内定位的地图匹配装置与室内定位的地图匹配方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种室内定位的地图匹配方法，其特征在于，所述方法包括：

获取终端的当前位置对应的第一位置点；

根据所述第一位置点，确定所述第一位置点所在的位置范围，根据所述位置范围，从所述位置范围和地图数据的对应关系中获取所述第一位置点对应的地图数据；

根据所述地图数据，确定所述第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；

如果所述第一位置点在所述可达区域内，且所述第一位置点与第二位置点之间的路径穿过所述建筑物的墙，则获取所述路径与所述建筑物的墙之间的第一交点和第二交点，所述第二位置点为离当前时刻最近一次定位出的位置点；

根据所述第一交点和所述第二交点，从所述可达区域中选择与所述第一交点和所述第二交点之间的路径长度之和最小的第三位置点；

将所述第一位置点到所述第三位置点之间的路径以及所述第三位置点到所述第二位置点之间的路径组成所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径；

将所述第一位置点映射到所述终端的地图中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述第一位置点不在所述可达区域内，在所述可达区域中选择离所述第一位置点最近的一个点作为所述第一位置点。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径长度是否大于预设阈值；

如果是，在所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径上选择第四位置点，所述第二位置点到所述第四位置点之间的路径长度等于所述预设阈值；

将所述第四位置点作为所述第一位置点。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述建筑物内的道路数据和面数据；

根据所述道路数据和所述面数据，确定所述面数据中包括的各线段的属性；

根据所述各线段的属性，生成所述地图数据。

5.一种室内定位的地图匹配装置，其特征在于，所述装置包括：

定位模块，用于获取终端的当前位置对应的第一位置点；

第一获取模块，用于根据所述第一位置点，确定所述第一位置点所在的位置范围，根据所述位置范围，从所述位置范围和地图数据的对应关系中获取所述第一位置点对应的地图数据；

第一确定模块，用于根据所述地图数据，确定所述第一位置点是否在建筑物内的可达区域内；

第二获取模块，用于如果所述第一位置点在所述可达区域内，且所述第一位置点与第二位置点之间的路径穿过所述建筑物的墙，则获取所述路径与所述建筑物的墙之间的第一交点和第二交点，所述第二位置点为离当前时刻最近一次定位出的位置点；

第二选择模块，用于根据所述第一交点和所述第二交点，从所述可达区域中选择与所述第一交点和所述第二交点之间的路径长度之和最小的第三位置点；

组成模块，用于将所述第一位置点到所述第三位置点之间的路径以及所述第三位置点到所述第二位置点之间的路径组成所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径；

匹配模块，用于将所述第一位置点映射到所述终端的地图中。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一选择模块，用于如果所述第一位置点不在所述可达区域内，在所述可达区域中选择离所述第一位置点最近的一个点作为所述第一位置点。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二确定模块，用于确定所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径长度是否大于预设阈值；

第三选择模块，用于如果是，在所述第一位置点到所述第二位置点之间的路径上选择第四位置点，所述第二位置点到所述第四位置点之间的路径长度等于所述预设阈值；

作为模块，用于将所述第四位置点作为所述第一位置点。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三获取模块，用于获取所述建筑物内的道路数据和面数据；

第三确定模块，用于根据所述道路数据和所述面数据，确定所述面数据中包括的各线段的属性；

生成模块，用于根据所述各线段的属性，生成所述地图数据。