CN109782318A - 一种可穿戴式定位装置、设备及服装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可穿戴式定位装置、设备及服装，所述可穿戴式定位装置包括：室外定位端、室内定位端、室内外融合端、信息采集端、信息存储端、导航端、通信端、控制器以及供电器，所述室外定位端与室内定位端分别与所述室内外融合端进行连接，得到初始的定位信号，同时与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述信息采集端以及信息存储端进行信息的获取以及信息存储，并且将得到的定位信息传输给所述通信端和导航端进行通信和导航，弥补了现有的可穿戴式定位技术中无法同时进行室内、室外的定位和导航，且无需人为进行定位转换，达到了可以在任何地方，任何时间进行准确的定位，并且整个定位装置是便于携带的目的。

Description

一种可穿戴式定位装置、设备及服装

技术领域

本发明涉及定位设备领域，尤其是涉及一种可穿戴式定位装置、设备及服装。

背景技术

随着物联网、大数据时代的来临，人们越来越关注自身的精确位置信息以及兴趣点的定位和导航。人们可以携带手机实现实时定位，但手机存在不易携带、通讯时无法定位、需随时进行充电等缺陷，因此研究可穿戴式装置进行室内外定位是目前急需解决的问题。目前定位方法主要采用GPS(Global Positioning System)全球定位***，同时我国北斗定位***也可以为用户提供全天候，区域性的卫星定位***，由于目前卫星不多，定位精度只能到二十五米。

全球卫星定位***(GNSS)提供了有效的室外定位手段，成为很多人出行导航的必备工具。我国北斗第二代卫星导航***的民用开发，将服务于国民经济的各领域，是国家信息化建设、提高国家安全保障能力。但是卫星导航***也有它的不足和局限性，如卫星信号在受到干扰或遮挡时，将失去定位导航能力。例如在高楼林立的城市区域以及大型场馆的室内，卫星定位的精度会大幅降低，甚至无法定位，然而，人类80％的时间位于室内，人员密度高、室内空间复杂、人流量影响等，使得位置信息的获取受限。如何能应对用户对位置及相关信息的需求，是摆在我们面前的一个现实的问题。

综上，发明人发现，现有定位装置技术不足之处有：

1、许多定位装置无法脱离固有的定位环境进行可穿戴式的定位，不能集成应用在各个领域以及各种可方便携带的装置、设备以及服装上，这大大限制了定位装置的应用范围；

2、不能同时进行室内室外的精准定位和导航，不能摆脱提前对环境进行布置后，才能进行有效的室内定位，并且不能在室内或者室外这两种环境中进行准确的判断及转换；

3、定位装置都无法脱离充电设备对整个装置进行充电，但现有的充电设备多为插座式或者电池，限制了定位装置使用的方便性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可穿戴式定位装置、设备及服装，可以弥补现有的可穿戴式定位技术中无法同时进行室内、室外的定位和导航，且无需人为进行定位转换。

为了达到上述目的，本发明提供了一种可穿戴式定位装置，所述可穿戴式定位装置包括：

室外定位端，用于室外定位，得到室外定位信号；

室内定位端，用于室内定位，得到室内定位信号；

室内外融合端，用于将所述室外定位信号与所述室内定位信号进行数据融合，得到融合信号；

信息采集端，用于获取所述可穿戴式定位装置的外部参数信号，所述外部参数信号包括生物参数信号；

信息存储端，用于存储所述室外定位信号、所述室内定位信号、所述融合信号以及所述外部参数信号的数据；

导航端，用于室内外环境下导航；

通信端，用于与外部设备进行通信；

控制器，用于控制所述室外定位端进行室外定位；用于控制所述室内定位端进行室内定位；用于控制所述室内外融合端进行数据融合；用于控制所述信息采集端进行信号采集；用于控制所述信息存储端进行数据存储；用于控制所述通信端与外部设备进行通信；

供电器，所述供电器用于对所述室外定位端、所述室内定位端、所述控制器、所述信息采集端以及所述信息存储端进行供电。

可选的，所述室外定位端包括GPS定位模块、北斗定位模块中的至少一种；

其中，所述GPS定位模块用于获得第一室外定位结果，北斗定位模块用于获取第二室外定位结果，将所述第一室外定位结果与第二室外定位结果进行双模位置融合，将融合后的结果传输到所述室内外融合端；

可选的，所述室内定位端包括：

惯性定位模块，用于对室内定位中的运动量、航向、运动轨迹的测量，同时可进行惯性导航，所述惯性定位模块与所述控制器、所述供电器连接；

无线通信定位模块，用于对所述可穿戴式定位装置进行室内定位，所述无线通信定位模块与所述控制器模块、所述供电器连接；

可见光定位模块，用于对所述可穿戴式定位装置在LED光源下进行室内定位，所述可见光定位模块与所述控制器模块、所述供电器连接。

可选的，所述惯性定位模块包括加速度传感器、陀螺仪、磁罗盘、气压计、倾斜仪、视觉传感器中至少一个；

其中，所述气压计可以获得高度值，与所述加速度传感器、所述陀螺仪和所述磁罗盘进行定位分析，可得到一个三维定位模型；

所述加速度传感器用于步频探测，得到步频信息；

所述陀螺仪和所述磁罗盘用于方向估计，得到方向信息；

将所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述磁罗盘和所述气压计得到的步频信息、方向信息以及高度值在所述三维定位模型中进行扩展卡尔曼滤波，得到融合定位结果传输给所述室内外融合端。

可选的，所述无线通信定位模块包括蓝牙模块、无线WIFI模块、射频模块、红外模块、超声波模块、超宽带模块中至少一个。

可选的，所述可见光定位模块包括图像传感器、光接收端、处理器；

其中所诉光接收端用于采集LED光源信号，选取光源中任意三个LED光源传输给所述图像传感器，进行图像采集；

对所述图像传感器采集到的三个LED光源图像在所述处理器中进行预处理，得到去噪后的图像，再经过RSSI定位法进行定位处理，得到室内定位结果，传输到所述室内外定位端。

可选的，所述导航端包括惯性导航模块、GPS导航模块和电子地图显示模块，所述控制器将判断后的定位信息传输给所述导航端；

其中所述惯性导航模块利用所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述磁罗盘，通过传感器数据的分析和计算可用于室内或者室外环境下的导航；

所述GPS导航模块用于室外环境下的导航；

所述电子地图显示模块用于对定位点以及导航轨迹在电子地图上的显示。

可选的，所述室内外融合端对所述室外定位端和室内定位端的数据融合包括位置估计结果进行基于平方根无迹卡尔曼的联邦滤波融合算法，得到所述可穿戴式定位装置的当前位置最优解，所述基于平方根无迹卡尔曼的联邦滤波融合算法包括以下步骤：

步骤1：将所述可穿戴式定位装置载体坐标系BFS转换矩阵转换为东北天坐标系；

步骤2：所述可穿戴式定位装置状态向量x＝[X Y θ V]X,Y为所述可穿戴式定位装置位置坐标，θ为航向角，V为速度，滤波状态方程：

步骤3：子滤波器1的所述可穿戴式定位装置观测向量z＝[X_wifi,Y_wifi]，X_wifi，Y_wifi为由WIFI信号强度所估计位置，滤波测量方程：

步骤4：子滤波器2的所述可穿戴式定位装置观测向量z＝[X_pdr,Y_pdr,V,θ]，X_pdr，Y_pdr为由WIFI信号强度所估计位置，θ为航向角，V为速度；

步骤5：将UKF算法应用于步骤3、步骤4中两个子滤波器中，确定sigma点和权值W¹,...,W^s，由一步预测p(X_k|Y^k-1)的概率分布得到所述可穿戴式定位装置状态预测的均值所述可穿戴式定位装置状态预测的方差

步骤6：由归一化系数P(Y^k|Y^k-1)的概率分布得到所述可穿戴式定位装置观测预测的均值所述可穿戴式定位装置观测预测的方差

步骤7：由条件密度P(X_k|Y^k)的概率分布得到，所述可穿戴式定位装置状态(后验)均值方差得到了可穿戴式定位装置的最优位置估计；

步骤8：将子滤波器状态x＝[X,Y,V,θ]和子***协方差矩阵P_k通过主滤波器全局融合各子***获得的状态估计信息，获得在WIFI，PDR观测预测值实现全局所述可穿戴式定位装置的位置估计

可选的，所述供电器包括第一无线充电模块和其他充电模块。

可选的，所述信息采集端包括心率传感器、血压传感器、温度传感器以及计步传感器。

可选的，所述可穿戴式定位装置还包括监控端，所述监控端用于监控所述控制器输出的信号，做出监控反应。

可选的，一种设备，所述设备上设有上述的可穿戴式定位装置。

可选的，一种服装，所述服装上设有上述的可穿戴式定位装置。

与现有技术相比，本发明提供的一种可穿戴式定位装置、设备及服装，具有以下有益效果：

1、整个定位装置结构简单，便于携带，且集成度高，可以连接在设备上，也可以放置在服装上，方便且实用性高；

2、通过室内定位端以及室外定位端可以分别得到室内定位结果以及室外定位结果，再经过室内外融合端进行数据融合，就可以进行室内外的转换，自动选择定位方式，同时能在室内和室外环境中进行精准导航；

3、使用环境无限制，不管在室内或者室外，甚至是在较为封闭或者恶劣的环境中，只要能提前对环境进行无线通信装置布置，就能获得有效且准确的定位结果；

4、整个可穿戴式定位装置是进行无线充电，其无需自带充电设备，所以使用更加方便；

5、不必对使用者进行专业技术培训，降低了使用操作难度，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种可穿戴式定位装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第一无线充电模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的其中一种基于可穿戴式的定位方法步骤流程图；

其中，11-控制器，12-信息存储端，13-通信端，14-监控端，15-信息采集端，16-供电器，17-室内定位端，18-室外定位端，19-室内外融合端，10-导航端，21-接收器，22-能量转换单元，23-充电控制单元，24-充电电池，25-显示单元，26-通信与监测单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的具体实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-图3，本发明实施例提供了一种可穿戴式定位装置，包括：

室外定位端17，用于室外定位，得到室外定位信号；

室内定位端18，用于室内定位，得到室内定位信号；

室内外融合端19，用于将所述室外定位信号与所述室内定位信号进行数据融合，得到融合信号；

信息采集端15，用于获取所述可穿戴式定位装置的外部参数信号，所述外部参数信号包括生物参数信号；

信息存储端12，用于存储所述室外定位信号、所述室内定位信号、所述融合信号以及所述外部参数信号的数据；

导航端10，用于室内外环境下导航；

通信端13，用于与外部设备进行通信；

控制器11，用于控制所述室外定位端17进行室外定位；用于控制所述室内定位端18进行室内定位；用于控制所述室内外融合端19进行数据融合；用于控制所述信息采集端15进行信号采集；用于控制所述信息存储端12进行数据存储；用于控制所述通信端13与外部设备进行通信；

供电器16，所述供电器16用于对所述室外定位端17、所述室内定位端18、所述控制器11、所述信息采集端15以及所述信息存储端12进行供电；

所述控制器11会发送一个定位请求给所述室内定位端17和室外定位端18，得到相应的定位信息，同时所述室内定位端17与室外定位端18分别与所述室内外融合端19进行连接；因此，将得到的定位信息传递给所述室内外融合端19进行信息融合；其次，得到的融合定位信息经由所述控制器11传输到所述信息存储端12进行信息的存储，同时所述信息采集端15的信息也传输到所述信息存储端12；所述信息存储端12利用所述无线传输端传输融合定位信息与采集信息到所述监控端14，完成定位与信息的获取；同时，所述室内外融合端19进行室内外定位信息的融合，常用的融合算法有卡尔曼滤波法、加权平均法、多贝叶斯估计法等；

根据所述室内外融合端19定位当前地理位置，若当前地理位置处于室内，利用WIFI/PDR采用无迹卡尔曼滤波融合算法进行定位；若当前地理位置处于室外，利用GPS/北斗加权融合算法进行定位；若当前地理位置处于模糊区域，利用GPS/WIFI/PDR加权融合算法进行定位；并将定位信息经由所述控制器11传输到所述信息存储端12。

进一步地，所述室外定位端18包括GPS定位模块、北斗定位模块中至少一种；

其中，所述GPS定位模块用于获得第一室外定位结果，北斗定位模块用于获取第二室外定位结果，将所述第一室外定位结果与第二室外定位结果进行双模位置融合，将融合后的结果传输到所述室内外融合端19；

在以往的定位装置中，常会用到不同的室外定位方法，但在生活中，最为广泛使用的就是GPS和北斗定位，但是在更加追求精准度的时候就需要应用到GPS与北斗定位相结合进行融合定位，采用GPS与北斗双模位置融合使用GPS观测模型和北斗观测模型组成的组合观测模型并用最小二乘法求解最优位置估计。

进一步地，所述室内定位端17包括：

惯性定位模块，用于对室内定位中的运动量、航向、运动轨迹的测量，所述室内定位传感器与所述控制器11、所述供电器16连接；

无线通信定位模块，用于对所述可穿戴式定位装置进行室内定位，所述无线通信定位模块与所述控制器11模块、所述供电器16连接；

可见光定位模块，用于对所述可穿戴式定位装置在LED光源下进行室内定位，所述可见光定位模块与所述控制器模块、所述供电器连接。

进一步地，所述惯性定位模块包括加速度传感器、陀螺仪、磁罗盘、气压计、倾斜仪、视觉传感器中至少一个；

其中，所述气压计可以获得高度值，与所述加速度传感器、所述陀螺仪和所述磁罗盘进行定位分析，可得到一个三维定位模型；

所述加速度传感器用于步频探测，得到步频信息；

所述陀螺仪和所述磁罗盘用于方向估计，得到方向信息；

将所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述磁罗盘和所述气压计得到的步频信息、方向信息以及高度值在所述三维定位模型中进行扩展卡尔曼滤波，得到融合定位结果传输给所述室内外融合端；

所述室内定位端17进行室内定位中包括所述惯性定位模块，在现有的室内定位装置中常用的是加速度传感器、陀螺仪、磁罗盘、气压计等通过航迹推算的方式计算出所述可穿戴式定位装置的位置，因此也称为航迹推算传感器；

再来，航迹推算是利用已知的初始位置和姿态，根据航向角和速度的变化，实时确定所述可穿戴式定位装置位置的定位算法，它是一种相对定位的方法，必须通过事先输入的绝对位置和姿态才能推算出所述可穿戴式定位装置的定位信息；

所述惯性定位模块的定位技术包括基于传统惯性导航机制的定位技术和基于行人航迹推算的定位技术。其中惯性导航方法普遍用于惯性导航***中，这种方法对于定位对象没有限制，可以是车辆、舰船、动物、飞行器、行人等；而行人航迹推算利用行人跨步时的运动生理学特性，探测行走时的跨步和估计步长，只用于行人的定位。

进一步地，所述无线通信定位模块包括蓝牙模块、无线WIFI模块、射频模块、红外模块、超声波模块、超宽带模块中至少一个；所述室内定位端进行室内定位中包括所述无线通信定位模块，用于室内定位；所述无线通信定位模块是采用无线通信原理而进行室内定位，与所述室内定位传感器的定位技术不同；

所述蓝牙模块进行定位由若干信标节点和配有蓝牙模块的终端设备构成，其定位原理与：在定位范围内部署一定数量的信标发射节点，通过终端接收蓝牙信号，并将其与采样点的坐标信息存储于指纹库中，定位阶段通过对比实测信号与指纹库信号的强度值确定目标位置；

所述无线WIFI模块进行定位由配备WIFI通信的移动终端和若干电子标签组成，其定位方式有两种^[i]：一是利用终端设备记录周边发射功率最强的3组信号强度值，通过差分法得到终端设备与发射器间的相对距离，进而计算出终端的具***置；二是在定位区域内选择多个采样点，记录采样点的位置信息和信号强度并构建对应数据库，定位时将实测数据与数据中数据对比确定目标位置。

所述超声波模块进行定位主要由配有主测距器的待测目标和位置固定的多个电子标签组成，主测距器以设定频率周期性发射声波信号，电子标签接收后再给主测距器一个反馈信号，通过发射信号与反馈信号的时间差确定目标与各电子标签的相对距离，再根据三边定位法确定目标的位置信息；

所述射频模块进行定位由固定天线、识别器和若干电子标签组成，在定位区域内选取合适位置安装天线设备，将定位范围调制成电磁场覆盖的区域，装有识别器的定位目标与电子标签通过磁场强度进行数据交互，进而实现目标定位。

进一步地，所述可见光定位模块包括图像传感器、光接收端、处理器；

其中所诉光接收端用于采集LED光源信号，选取光源中任意三个LED光源传输给所述图像传感器，进行图像采集；

对所述图像传感器采集到的三个LED光源图像在所述处理器中进行预处理，得到去噪后的图像，再经过RSSI定位法进行定位处理，得到室内定位结果，传输到所述室内外定位端。

进一步地，所述导航端10包括惯性导航模块、GPS导航模块和电子地图显示模块，所述控制器将判断后的定位信息传输给所述导航端；

其中所述惯性导航模块利用所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述磁罗盘，通过传感器数据的分析和计算可用于室内或者室外环境下的导航；

所述GPS导航模块用于室外环境下的导航；

所述电子地图显示模块用于对定位点以及导航轨迹在电子地图上的显示。

进一步地，所述室内外融合端对所述室外定位端和室内定位端的数据融合包括位置估计结果进行基于平方根无迹卡尔曼的联邦滤波融合算法，得到所述可穿戴式定位装置的当前位置最优解，所述基于平方根无迹卡尔曼的联邦滤波融合算法包括以下步骤：

步骤1：将所述可穿戴式定位装置载体坐标系BFS转换矩阵转换为东北天坐标系；

步骤2：所述可穿戴式定位装置状态向量x＝[X Y θ V]X,Y为所述可穿戴式定位装置位置坐标，θ为航向角，V为速度，滤波状态方程：

步骤3：子滤波器1的所述可穿戴式定位装置观测向量z＝[X_wifi,Y_wifi]，X_wifi，Y_wifi为由WIFI信号强度所估计位置，滤波测量方程：

步骤4：子滤波器2的所述可穿戴式定位装置观测向量z＝[X_pdr,Y_pdr,V,θ]，X_pdr，Y_pdr为由WIFI信号强度所估计位置，θ为航向角，V为速度；

步骤5：将UKF算法应用于步骤3、步骤4中两个子滤波器中，确定sigma点和权值W¹,...,W^s，由一步预测p(X_k|Y^k-1)的概率分布得到所述可穿戴式定位装置状态预测的均值所述可穿戴式定位装置状态预测的方差

步骤6：由归一化系数P(Y^k|Y^k-1)的概率分布得到所述可穿戴式定位装置观测预测的均值所述可穿戴式定位装置观测预测的方差

步骤7：由条件密度P(X_k|Y^k)的概率分布得到，所述可穿戴式定位装置状态(后验)均值方差得到了可穿戴式定位装置的最优位置估计；

步骤8：将子滤波器状态x＝[X,Y,V,θ]和子***协方差矩阵P_k通过主滤波器全局融合各子***获得的状态估计信息，获得在WIFI，PDR观测预测值实现全局所述可穿戴式定位装置的位置估计

进一步地，所述供电器16包括第一无线充电模块和其他充电模块；

所述第一无线充电模块包括接收器21、能量转换单元22、充电控制单元23、充电电池24、通信与监测单元26，显示单元25，接收器21用于接收无线端发送过来的电能信息，并与能量转换单元22连接从而转换成电能，同时能量转换单元22连接通信与监测单元26，用于电能的监测与信息通信，再与充电控制单元连接23，进行充电控制，最后连接到充电电池24，充电电池用于所述可穿戴式装置提供电能。

进一步地，所述信息采集端15包括心率传感器、血压传感器、温度传感器以及计步传感器，进行各种信息采集，传输给所述控制器11，再由所述控制器11输出给所述信息存储端12进行信息的存储。

进一步地，所述可穿戴式定位装置还包括监控端14，所述监控端14用于监控所述控制器输出的信号，做出监控反应；所述监控端14包括远程监控平台和自身报警模块，所述远程监控平台包括学校监控中心、公安监控中心、家长监控中心和报警器，所述自身报警器用于实时报警；如果佩戴者离开所限定的范围区域、定位出现异常或者遭遇安全威胁，所述自身报警器会进行声音报警、短信推送或者电话报警，同时所述三种监控中心会通过远程传输获得报警信息；所述学校监控中心、所述公安监控中心和所述家长监控中心可以是网络网页平台或者是架构的APP平台。

基于上述实施例，本发明还提供一种设备，所述设备上设有所述可穿戴式定位装置；所述设备可以设置为：智能手表、眼睛等佩戴在佩戴人或生物上的设备，在此不再赘述。

基于上述实施例，本发明还提供一种服装，所述服装上设有所述可穿戴式定位装置；所述服装包括上衣、裤子、鞋子、帽子、袜子等服装上，在此不再赘述。

综上，本发明实施例提供的一种可穿戴式定位装置、设备及服装，所述可穿戴式定位装置包括：室外定位端、室内定位端、室内外融合端、信息采集端、信息存储端、导航端、通信端、控制器以及供电器，所述室外定位端与室内定位端分别与所述室内外融合端进行连接，得到初始的定位信号，同时与所述控制器连接，所述控制器用于控制所述信息采集端以及信息存储端进行信息的获取以及信息存储，并且将得到的定位信息传输给所述通信端和导航端进行通信和导航，弥补了现有的可穿戴式定位技术中无法同时进行室内、室外的定位和导航，且无需人为进行定位转换，达到了可以在任何地方，任何时间进行准确的定位，并且整个定位装置是便于携带的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (13)

1.一种可穿戴式定位装置，其特征在于，所述可穿戴式定位装置包括：

室外定位端，用于室外定位，得到室外定位信号；

室内定位端，用于室内定位，得到室内定位信号；

室内外融合端，用于将所述室外定位信号与所述室内定位信号进行数据融合，得到融合信号；

信息采集端，用于获取所述可穿戴式定位装置的外部参数信号，所述外部参数信号包括生物参数信号；

信息存储端，用于存储所述室外定位信号、所述室内定位信号、所述融合信号以及所述外部参数信号的数据；

导航端，用于室内外环境下导航；

通信端，用于与外部设备进行通信；

控制器，用于控制所述室外定位端进行室外定位；用于控制所述室内定位端进行室内定位；用于控制所述室内外融合端进行数据融合；用于控制所述信息采集端进行信号采集；用于控制所述信息存储端进行数据存储；用于控制所述通信端与外部设备进行通信；

供电器，所述供电器用于对所述室外定位端、所述室内定位端、所述控制器、所述信息采集端以及所述信息存储端进行供电。

2.如权利要求1所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述室外定位端包括GPS定位模块、北斗定位模块中的至少一种；

其中，所述GPS定位模块用于获得第一室外定位结果，北斗定位模块用于获取第二室外定位结果，将所述第一室外定位结果与第二室外定位结果进行双模位置融合，将融合后的结果传输到所述室内外融合端。

3.如权利要求1所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述室内定位端包括：

惯性定位模块，用于对室内定位中的运动量、航向、运动轨迹的测量，同时可进行惯性导航，所述惯性定位模块与所述控制器、所述供电器连接；

无线通信定位模块，用于对所述可穿戴式定位装置进行室内定位，所述无线通信定位模块与所述控制器模块、所述供电器连接；

可见光定位模块，用于对所述可穿戴式定位装置在LED光源下进行室内定位，所述可见光定位模块与所述控制器模块、所述供电器连接。

4.如权利要求3所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述惯性定位模块包括加速度传感器、陀螺仪、磁罗盘、气压计、倾斜仪、视觉传感器中至少一个；

其中，所述气压计可以获得高度值，与所述加速度传感器、所述陀螺仪和所述磁罗盘进行定位分析，可得到一个三维定位模型；

所述加速度传感器用于步频探测，得到步频信息；

所述陀螺仪和所述磁罗盘用于方向估计，得到方向信息；

将所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述磁罗盘和所述气压计得到的步频信息、方向信息以及高度值在所述三维定位模型中进行扩展卡尔曼滤波，得到融合定位结果传输给所述室内外融合端。

5.如权利要求3所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述无线通信定位模块包括蓝牙模块、无线WIFI模块、射频模块、红外模块、超声波模块、超宽带模块中至少一个。

6.如权利要求4所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述可见光定位模块包括图像传感器、光接收端、处理器；

其中所诉光接收端用于采集LED光源信号，选取光源中任意三个LED光源传输给所述图像传感器，进行图像采集；

对所述图像传感器采集到的三个LED光源图像在所述处理器中进行预处理，得到去噪后的图像，再经过RSSI定位法进行定位处理，得到室内定位结果，传输到所述室内外定位端。

7.如权利要求1所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述导航端包括惯性导航模块、GPS导航模块和电子地图显示模块，所述控制器将判断后的定位信息传输给所述导航端；

其中所述惯性导航模块利用所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述磁罗盘，通过传感器数据的分析和计算可用于室内或者室外环境下的导航；

所述GPS导航模块用于室外环境下的导航；

所述电子地图显示模块用于对定位点以及导航轨迹在电子地图上的显示。

8.如权利要求1所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述室内外融合端对所述室外定位端和室内定位端的数据融合包括位置估计结果进行基于平方根无迹卡尔曼的联邦滤波融合算法，得到所述可穿戴式定位装置的当前位置最优解，所述基于平方根无迹卡尔曼的联邦滤波融合算法包括以下步骤：

步骤1：将所述可穿戴式定位装置载体坐标系BFS转换矩阵转换为东北天坐标系；

步骤2：所述可穿戴式定位装置状态向量x＝[X Y θ V]X,Y为所述可穿戴式定位装置位置坐标，θ为航向角，V为速度，滤波状态方程：

步骤3：子滤波器1的所述可穿戴式定位装置观测向量z＝[X_wifi,Y_wifi]，X_wifi，Y_wifi为由WIFI信号强度所估计位置，滤波测量方程：

步骤4：子滤波器2的所述可穿戴式定位装置观测向量z＝[X_pdr,Y_pdr,V,θ]，

X_pdr，Y_pdr为由WIFI信号强度所估计位置，θ为航向角，V为速度；

步骤5：将UKF算法应用于步骤3、步骤4中两个子滤波器中，确定sigma点和权值W¹,...,W^s，由一步预测p(X_k|Y^k-1)的概率分布得到所述可穿戴式定位装置状态预测的均值所述可穿戴式定位装置状态预测的方差

步骤6：由归一化系数P(Y^k|Y^k-1)的概率分布得到所述可穿戴式定位装置观测预测的均值所述可穿戴式定位装置观测预测的方差

步骤7：由条件密度P(X_k|Y^k)的概率分布得到，所述可穿戴式定位装置状态(后验)均值方差得到了可穿戴式定位装置的最优位置估计；

步骤8：将子滤波器状态x＝[X,Y,V,θ]和子***协方差矩阵P_k通过主滤波器全局融合各子***获得的状态估计信息，获得在WIFI，PDR观测预测值实现全局所述可穿戴式定位装置的位置估计

9.如权利要求1所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述供电器包括第一无线充电模块和其他充电模块。

10.如权利要求1所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述信息采集端包括心率传感器、血压传感器、温度传感器以及计步传感器。

11.如权利要求1所述的可穿戴式定位装置，其特征在于，所述可穿戴式定位装置还包括监控端，所述监控端用于监控所述控制器输出的信号，做出监控反应。

12.一种设备，其特征在于，所述设备上设有如权利要求1-8任意一项所述的可穿戴式定位装置。

13.一种服装，其特征在于，所述服装上设有如权利要求1-8任意一项所述的可穿戴式定位装置。