CN111649748A - 室内导航方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种室内导航方法及***。方法包括:基于超宽带定位技术,确定可移动目标的当前位置,以及为可移动目标所在的室内空间构建对应的地图,并为地图建立对应的栅格化坐标系;其中,栅格化坐标系将地图划分为多个栅格,每一栅格具有对应的通行因子,通行因子用于表示对应的栅格是否可通行;根据当前位置和可移动目标的目的位置,在地图中确定从当前位置到目的位置之间的多条可通行路径;其中,可通行路径包括从当前位置到目的位置之间的多个连续的栅格;在多条可通行路径中确定一条作为可移动目标的通行路径。本发明实施例提供的方法及***,通过超宽带定位技术为盲人进行室内导航,具有定位导航避障精度高、算法简单和成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域,尤其涉及一种室内导航方法及***。
背景技术
室内空间的障碍物较多,例如台阶、电梯等,视弱人群在室内行走容易遇到各种各样的障碍物,因此需要有效的导航避障方法以辅助视弱人群在室内空间行走。
现阶段,室外空间导航避障的方法较为成熟,然而室内空间的导航避障方法的准确度均较低,因此急需提供一种准确度高的适用于室内空间的导航避障方法。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明实施例提供一种室内导航方法及***。
第一方面,本发明实施例提供一种室内导航方法,包括:
基于超宽带定位技术,确定可移动目标的当前位置,以及为所述可移动目标所在的室内空间构建对应的地图,并为所述地图建立对应的栅格化坐标系;其中,所述栅格化坐标系将所述地图划分为多个栅格,每一所述栅格具有对应的通行因子,所述通行因子用于表示对应的所述栅格是否可通行;
根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径;其中,所述可通行路径包括从所述当前位置到所述目的位置之间的多个连续的所述栅格;
在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
进一步地,根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径,具体包括:
根据每一所述栅格对应的通行因子,确定所述地图中的所有可通行的所述栅格;
根据所述当前位置和目的位置,基于八叉树搜索技术,在所有可通行的所述栅格中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径。
进一步地,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径,包括:
在多条所述可通行路径中,将上一次成功通行的所述通行路径作为所述可移动目标的通行路径。
进一步地,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径,包括:
在多条所述可通行路径中,将上一次成功通行的所述通行路径作为所述可移动目标的候选通行路径;
在所述移动目标按照所述候选通行路径行进的过程中,实时计算所述移动目标的当前位置与所述目的位置之间的多条可通行路径;
每计算出一次多条所述可通行路径,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
进一步地,所述室内导航方法,还包括:
当所述可移动目标到达所述目的位置后,更新所述可移动目标的通行路径中的所有所述栅格的可信加权值。
第二方面,本发明实施例提供一种室内导航***,包括:
定位及栅格划分模块,用于基于超宽带定位技术,确定可移动目标的当前位置,以及为所述可移动目标所在的室内空间构建对应的地图,并为所述地图建立对应的栅格化坐标系;其中,所述栅格化坐标系将所述地图划分为多个栅格,每一所述栅格具有对应的通行因子,所述通行因子用于表示对应的所述栅格是否可通行;
可通行路径确定模块,用于根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径;其中,所述可通行路径包括从所述当前位置到所述目的位置之间的多个连续的所述栅格;
通行路径确定模块,用于在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
进一步地,所述通行路径确定模块,包括:
候选通行路径确定单元,用于在多条所述可通行路径中,将上一次成功通行的所述通行路径作为所述可移动目标的候选通行路径;
可通行路径确定单元,用于在所述移动目标按照所述候选通行路径行进的过程中,实时计算所述移动目标的当前位置与所述目的位置之间的多条可通行路径;
通行路径确定单元,用于每计算出一次多条所述可通行路径,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
进一步地,所述室内导航***,还包括:
更新模块,用于当所述可移动目标到达所述目的位置后,更新所述可移动目标的通行路径中的所有所述栅格的可信加权值。
第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
第四方面,本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
本发明实施例提供的室内导航方法及***,通过超宽带定位技术为盲人进行室内导航,相较于蓝牙、RFID等定位技术,该方法具有定位精度高、导航精度高和避障精度高等优点。并且,超宽带定位技术定位算法简单,且成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的室内导航方法流程图;
图2为本发明实施例提供的室内导航***的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的室内导航方法流程图,如图1所示,该方法包括:
步骤101,基于超宽带定位技术,确定可移动目标的当前位置,以及为所述可移动目标所在的室内空间构建对应的地图,并为所述地图建立对应的栅格化坐标系。
其中,所述栅格化坐标系将所述地图划分为多个栅格,每一所述栅格具有对应的通行因子,所述通行因子用于表示对应的所述栅格是否可通行;
步骤102,根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径。
其中,所述可通行路径包括从所述当前位置到所述目的位置之间的多个连续的所述栅格;
步骤103,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
具体的,在本发明实施例中,可移动目标可以为视弱个体所携带的标签,例如,盲人所携带的手机。通过超宽带定位技术,确定盲人所携带的手机的当前位置,也即盲人的当前位置。
同时,通过超宽带定位技术,为盲人所在的室内空间构建对应的地图。然后,根据超宽带定位技术的定位精度,为地图建立对应的栅格化坐标系。需要说明的是,栅格化坐标系将划分为多个栅格,且每一栅格具有对应的通行因子,其中,通行因子用于表示对应的栅格是否可通行。例如,通行因子为0或1,若通行因子为0,则表示对应的栅格不可通行,也即存在障碍物,若通行因子为1,则表示对应的栅格可通行。
确定盲人的目的位置,根据盲人的当前位置和目的位置,从盲人所在的室内空间对应的地图中确定多条可通行路径。需要说明的是,每条可通行路径包括当前位置到目的位置之间的多个连续的栅格,且每一栅格对应的通行因子表示该栅格可通行。
从多条可通行路径中确定一条作为盲人的通行路径。
本发明实施例提供的方法,通过超宽带定位技术为盲人进行室内导航,相较于蓝牙、RFID等定位技术,该方法具有定位精度高、导航精度高和避障精度高等优点。并且,超宽带定位技术定位算法简单,且成本较低。
进一步地,根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径,具体包括:
根据每一所述栅格对应的通行因子,确定所述地图中的所有可通行的所述栅格。
根据所述当前位置和目的位置,基于八叉树搜索技术,在所有可通行的所述栅格中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径。
进一步地,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径,包括:
在多条所述可通行路径中,将上一次成功通行的所述通行路径作为所述可移动目标的通行路径。
进一步地,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径,包括:
在多条所述可通行路径中,将上一次成功通行的所述通行路径作为所述可移动目标的候选通行路径。
在所述移动目标按照所述候选通行路径行进的过程中,实时计算所述移动目标的当前位置与所述目的位置之间的多条可通行路径。
每计算出一次多条所述可通行路径,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
进一步地,该方法还包括:
当所述可移动目标到达所述目的位置后,更新所述可移动目标的通行路径中的所有所述栅格的可信加权值。
图2为本发明实施例提供的室内导航***的结构示意图,如图2所示,该***包括:
定位及栅格划分模块201,用于基于超宽带定位技术,确定可移动目标的当前位置,以及为所述可移动目标所在的室内空间构建对应的地图,并为所述地图建立对应的栅格化坐标系;其中,所述栅格化坐标系将所述地图划分为多个栅格,每一所述栅格具有对应的通行因子,所述通行因子用于表示对应的所述栅格是否可通行。可通行路径确定模块202,用于根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径;其中,所述可通行路径包括从所述当前位置到所述目的位置之间的多个连续的所述栅格。通行路径确定模块203,用于在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
具体地,本发明实施例提供的***具体用于执行上述室内导航方法实施例,本发明实施例对此不再进行赘述。本发明实施例提供的***,通过超宽带定位技术为盲人进行室内导航,相较于蓝牙、RFID等定位技术,该方法具有定位精度高、导航精度高和避障精度高等优点。并且,超宽带定位技术定位算法简单,且成本较低。
进一步地,所述通行路径确定模块,包括:
候选通行路径确定单元,用于在多条所述可通行路径中,将上一次成功通行的所述通行路径作为所述可移动目标的候选通行路径。可通行路径确定单元,用于在所述移动目标按照所述候选通行路径行进的过程中,实时计算所述移动目标的当前位置与所述目的位置之间的多条可通行路径。通行路径确定单元,用于每计算出一次多条所述可通行路径,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
进一步地,该***还包括:
更新模块,用于当所述可移动目标到达所述目的位置后,更新所述可移动目标的通行路径中的所有所述栅格的可信加权值。
作为一个优选的实施例,本发明实施例对超宽带定位技术中的基站部署进行说明。若室内空间为小房间,且只需检测可移动目标是否存在,则在室内空间中部署一个基站或更多基站即可,此时,定位类型为零维定位,仅检测可移动目标是否存在。若室内空间为隧道、管廊等直线空间,则在该室内空间中部署两个基站或更多数量的基站即可,此时,定位类型为一维定位,仅检测可移动目标的x坐标即可。若室内空间为展厅、厂房等平面空间,则在该室内空间中部署三个基站或更多数量的基站即可,此时,定位类型为二维定位,检测可移动目标的x、y坐标。若室内空间为大型建筑物空间,则在该室内空间中部署四个基站或更多数量的基站即可,此时,定位类型为三维定位,检测可移动目标的x、y、z坐标。需要说明的是,图3所示的标签可以为可移动目标(盲人)所携带的终端(手机)。
图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图,如图3所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)301、通信接口(Communications Interface)302、存储器(memory)303和通信总线304,其中,处理器301,通信接口302,存储器303通过通信总线304完成相互间的通信。处理器301可以调用存储在存储器303上并可在处理器301上运行的计算机程序,以执行上述各实施例提供的方法,例如包括:基于超宽带定位技术,确定可移动目标的当前位置,以及为所述可移动目标所在的室内空间构建对应的地图,并为所述地图建立对应的栅格化坐标系;其中,所述栅格化坐标系将所述地图划分为多个栅格,每一所述栅格具有对应的通行因子,所述通行因子用于表示对应的所述栅格是否可通行;根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径;其中,所述可通行路径包括从所述当前位置到所述目的位置之间的多个连续的所述栅格;在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
此外,上述的存储器303中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法,例如包括:基于超宽带定位技术,确定可移动目标的当前位置,以及为所述可移动目标所在的室内空间构建对应的地图,并为所述地图建立对应的栅格化坐标系;其中,所述栅格化坐标系将所述地图划分为多个栅格,每一所述栅格具有对应的通行因子,所述通行因子用于表示对应的所述栅格是否可通行;根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径;其中,所述可通行路径包括从所述当前位置到所述目的位置之间的多个连续的所述栅格;在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种室内导航方法,其特征在于,包括:
基于超宽带定位技术,确定可移动目标的当前位置,以及为所述可移动目标所在的室内空间构建对应的地图,并为所述地图建立对应的栅格化坐标系;其中,所述栅格化坐标系将所述地图划分为多个栅格,每一所述栅格具有对应的通行因子,所述通行因子用于表示对应的所述栅格是否可通行;
根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径;其中,所述可通行路径包括从所述当前位置到所述目的位置之间的多个连续的所述栅格;
在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
2.如权利要求1所述的室内导航方法,其特征在于,根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径,具体包括:
根据每一所述栅格对应的通行因子,确定所述地图中的所有可通行的所述栅格;
根据所述当前位置和目的位置,基于八叉树搜索技术,在所有可通行的所述栅格中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径。
3.如权利要求1所述的室内导航方法,其特征在于,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径,包括:
在多条所述可通行路径中,将上一次成功通行的所述通行路径作为所述可移动目标的通行路径。
4.如权利要求1所述的室内导航方法,其特征在于,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径,包括:
在多条所述可通行路径中,将上一次成功通行的所述通行路径作为所述可移动目标的候选通行路径;
在所述移动目标按照所述候选通行路径行进的过程中,实时计算所述移动目标的当前位置与所述目的位置之间的多条可通行路径;
每计算出一次多条所述可通行路径,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
5.如权利要求1所述的室内导航方法,其特征在于,还包括:
当所述可移动目标到达所述目的位置后,更新所述可移动目标的通行路径中的所有所述栅格的可信加权值。
6.一种室内导航***,其特征在于,包括:
定位及栅格划分模块,用于基于超宽带定位技术,确定可移动目标的当前位置,以及为所述可移动目标所在的室内空间构建对应的地图,并为所述地图建立对应的栅格化坐标系;其中,所述栅格化坐标系将所述地图划分为多个栅格,每一所述栅格具有对应的通行因子,所述通行因子用于表示对应的所述栅格是否可通行;
可通行路径确定模块,用于根据所述当前位置和所述可移动目标的目的位置,在所述地图中确定从所述当前位置到所述目的位置之间的多条可通行路径;其中,所述可通行路径包括从所述当前位置到所述目的位置之间的多个连续的所述栅格;
通行路径确定模块,用于在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
7.如权利要求6所述的室内导航***,其特征在于,所述通行路径确定模块,包括:
候选通行路径确定单元,用于在多条所述可通行路径中,将上一次成功通行的所述通行路径作为所述可移动目标的候选通行路径;
可通行路径确定单元,用于在所述移动目标按照所述候选通行路径行进的过程中,实时计算所述移动目标的当前位置与所述目的位置之间的多条可通行路径;
通行路径确定单元,用于每计算出一次多条所述可通行路径,在多条所述可通行路径中确定一条作为所述可移动目标的通行路径。
8.如权利要求6所述的室内导航***,其特征在于,还包括:
更新模块,用于当所述可移动目标到达所述目的位置后,更新所述可移动目标的通行路径中的所有所述栅格的可信加权值。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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