WO2016180060A1 - 一种校准方法 - Google Patents

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calibration
inertial navigation
calibration method
indoor
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杭大明
陆明宇
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深圳市华颖泰科电子技术有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G—PHYSICS
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    • G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/022—Means for monitoring or calibrating

Definitions

  • the present invention belongs to the field of positioning, and in particular, to a calibration method.
  • the base station can be considered as an "indoor satellite", and an "indoor GPS system” can be realized by cooperation of a plurality of base stations.
  • the purpose of calibration is to eliminate system errors and ensure positioning accuracy. If a base station is replaced or moved, all base stations need to be recalibrated after the replacement or movement is completed. If there is a major change in the indoor environment, the calibration work will need to be repeated. Even if there is no major change in the indoor environment, periodic calibration (for example, once a month) can eliminate drift errors and maintain positioning accuracy.
  • the calibration device In order to complete a complete calibration, the calibration device must traverse the entire interior space as much as possible, and therefore, it typically takes a lot of time and cost. In order to avoid frequent calibration, in some indoor positioning schemes, some calibration devices are permanently installed in certain fixed positions in the room; obviously, permanently installing the calibration device in a large range will bring a lot of inconvenient.
  • the embodiment of the present invention is implemented in this manner, and provides a calibration method, including:
  • the calibration device being composed of an inertial navigation device, a wireless signal transceiver device, and a small vehicle; [0008] the inertial navigation device is configured to measure current location information of the calibration device;
  • the wireless signal transceiving device is configured to exchange positioning signals in a wireless manner with an indoor positioning system.
  • Embodiments of the present invention measure position information using an inertial navigation device during calibration.
  • the inertial navigation device can measure the position information autonomously (ie, independent of any other device), and optionally, the inertial navigation device can further improve the position measurement accuracy by using the speed information of the trolley; therefore, the trolley can be used during the calibration process.
  • the high speed keeps moving, so that a complete calibration can be done in a short time.
  • the calibration method of the embodiments of the present invention is versatile and can calibrate a variety of different indoor positioning systems.
  • the calibration device of the embodiment of the present invention is lightweight and portable and can be easily moved to any indoor environment. The above advantages enable the calibration method of the embodiment of the present invention to greatly reduce the calibration cost of the indoor positioning system.
  • 1 is an implementation architecture diagram of a calibration method provided by the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart showing an implementation of a calibration method provided by the present invention.
  • FIG. 1 is an implementation architecture diagram of a calibration method provided by the present invention, which is described in detail as follows:
  • the calibration device 2 moves indoors.
  • the calibration device 2 is composed of an inertial navigation device 21, a wireless signal transmitting and receiving device 22, and a carriage 23.
  • the inertial navigation device 21 is configured to measure current position information of the calibration device 2.
  • the position information measured by the inertial navigation device 21 is three-dimensional coordinate information.
  • the wireless signal transceiving device 22 according to a preset protocol and base station of the indoor positioning system to be calibrated
  • the calibration method provided by the present invention is independent of the specific form of the positioning signal 3.
  • Location letter The specific form of No. 3 is preset by the indoor positioning system 1 to be calibrated: the positioning signal can be transmitted by the base station to be received by the calibration device, or the positioning signal can be transmitted by the calibration device to be received by the base station.
  • the indoor positioning system to be calibrated includes a plurality of base stations 1.
  • the calibration method provided by the present invention is independent of the specific structure of the indoor positioning system to be calibrated, and the calibration method provided by the present invention is independent of the specific working principle of the indoor positioning system to be calibrated. Therefore, the calibration method provided by the present invention has universality. Sex, you can calibrate a variety of different indoor positioning systems.
  • the inertial navigation device 21 and the wireless signal transceiving device 22 are placed on the cart 23, and moved indoors according to a preset route and speed to traverse the indoor space.
  • S202 during the moving process, measure the current location information every other preset time, and simultaneously record the positioning signal 3 exchanged between the current engraving and the indoor positioning system ;
  • S203 Establish a database to store each of the engraved location information and the corresponding positioning signal 3.
  • the calibration device 22 creates a database that stores the individual etched position information and the corresponding positioning signals 3. This database is the final result of the calibration.

Landscapes

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Abstract

一种校准方法，所述校准方法包括：在室内移动一校准器件（2）；校准器件（2）由一惯性导航装置（21），一无线信号收发装置（22），以及一小车（23）构成；惯性导航装置（21），用于测量校准器件（2）当前的位置信息；无线信号收发装置（22），用于和室内定位***以无线方式交换定位信号（3）；小车（23）按照预设线路在室内移动，遍历室内空间。该校准方法具有通用性，可以快速校准各种不同的室内定位***，从而大幅降低室内定位***的校准成本。

Description

一种校准方法 技术领域
[0001] 本发明属于定位领域， 尤其涉及一种校准方法。
背景技术
[0002] 基于位置信息的服务已经得到广泛的应用， 其中大众最为熟知的是利用 GPS ( Global Positioning System, 即全球定位***） 对车辆导航。 在现有的基于位置信 息的服务中， 绝大部分只能应用于室外。
[0003] 如果希望在室内实现长吋间 （比如几年） 的定位追踪服务， 一般需要在室内安 装一系列基站。 基站可以被认为是"室内卫星"， 通过多个基站协作， 则可以实现 "室内 GPS***"。 在基站初装完毕后， 需要经过校准才能投入使用， 校准的目的 是消除***误差从而保证定位精度。 如果某个基站被更换或被移动， 则在更换 或移动完成以后， 所有的基站需要被重新校准。 如果室内环境发生重大变化， 校准工作也需要重新进行。 即使室内环境没有重大的变化， 定期的校准 （例如 一个月一次） 可以消除漂移误差， 从而保持定位精度。
[0004] 为了完成一次完备的校准， 校准器件必须尽可能遍历整个室内空间， 因此， 一 般需要花费巨大的吋间和代价。 为避免经常性的校准， 在某些室内定位方案中 ， 一些校准器件被永久性地安装在室内的某些固定位置； 显然， 永久性地大范 围地安装校准器件在实际中会带来很大不便。
技术问题
[0005] 本发明实施例的目的在于提供一种校准方法， 旨在解决现有应用于室内定位系 统的校准成本高的问题。
问题的解决方案
技术解决方案
[0006] 本发明实施例是这样实现的， 提供一种校准方法， 包括：
[0007] 在室内移动一校准器件， 所述校准器件由一惯性导航装置， 一无线信号收发装 置， 以及一小车构成； [0008] 所述惯性导航装置， 用于测量所述校准器件当前的位置信息；
[0009] 所述无线信号收发装置， 用于和室内定位***以无线方式交换定位信号。
发明的有益效果
有益效果
[0010] 本发明实施例在校准过程中使用惯性导航装置测量位置信息。 惯性导航装置可 以实吋自主地 （即， 不依赖任何其它设备） 测量位置信息， 另外可选地， 惯性 导航装置可以利用小车的速度信息进一步提升其位置测量精度； 所以， 在校准 过程中小车可以高速不停地移动， 从而可以在短吋间里完成完备的校准。 本发 明实施例的校准方法具有通用性， 可以校准各种不同的室内定位***。 本发明 实施例的校准器件轻便便携， 可以被方便的搬移到任何室内环境。 以上优点使 得本发明实施例的校准方法可以大幅降低室内定位***的校准成本。
对附图的简要说明
附图说明
[0011] 图 1是本发明提供的校准方法的一种实施架构图；
[0012] 图 2是本发明提供的校准方法的实施流程图。
本发明的实施方式
[0013] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例 ， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明， 并不用于限定本发明。
[0014] 图 1是本发明提供的校准方法的一种实施架构图， 详细描述如下：
[0015] 校准器件 2在室内移动。 所述校准器件 2由一惯性导航装置 21， 一无线信号收发 装置 22， 以及一小车 23构成。
[0016] 所述惯性导航装置 21， 用于测量所述校准器件 2当前的位置信息。 该惯性导航 装置 21所测量的位置信息为三维坐标信息。
[0017] 所述无线信号收发装置 22， 按照待校准的室内定位***预先设定的协议与基站
1交换定位信号 3。 本发明提供的校准方法与定位信号 3的具体形式无关。 定位信 号 3的具体形式由待校准的室内定位*** 1预先设定： 可以由基站发射定位信号 而由校准器件间接收， 也可以由校准器件发射定位信号而由基站接收。
[0018] 待校准的室内定位***包括多个基站 1。
[0019] 本发明提供的校准方法与待校准的室内定位***的具体结构无关， 本发明提供 的校准方法与待校准的室内定位***的具体工作原理无关， 所以， 本发明提供 的校准方法具有通用性， 可以校准各种不同的室内定位***。
[0020] 图 2是本发明提供的校准方法的实施流程图， 详细描述如下：
[0021] S201 , 所述校准器件 2在室内移动， 以遍历室内空间；
[0022] 所述惯性导航装置 21以及所述无线信号收发装置 22被放置在所述小车 23上， 按 预设的路线和速度， 在室内移动， 以遍历室内空间。
[0023] S202, 在移动过程中， 每隔一预设吋间测量当前的位置信息， 并同吋记录当前 吋刻和室内定位***交换的定位信号 3 ;
[0024] S203 , 建立一个数据库存储各个吋刻的位置信息和相应的定位信号 3。
[0025] 校准器件 22建立一个数据库， 把各个吋刻的位置信息和相应的定位信号 3存储 下来。 这个数据库是校准的最终成果。
[0026] 以上所述， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变 化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应以 权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种校准方法， 其特征在于：
在室内移动一校准器件， 所述校准器件由一惯性导航装置， 一无线信 号收发装置， 以及一小车构成；
所述惯性导航装置， 用于测量所述校准器件当前的位置信息； 所述无线信号收发装置， 用于和室内定位***以无线方式交换定位信 号；
所述小车， 按预设的路线和速度， 在室内移动。
[权利要求 2] 如权利要求 1所述的校准方法， 其特征在于， 所述惯性导航装置所测 量的位置信息为三维坐标信息。
[权利要求 3] 如权利要求 1所述的校准方法， 其特征在于， 还包括：
所述校准器件在室内移动， 以遍历室内空间；
在移动过程中， 每隔一预设吋间测量当前的位置信息， 并同吋记录当 前吋刻和室内定位***交换的定位信号；
建立一个数据库存储各个吋刻的位置信息和相应的定位信号。
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