本發(fā)明涉及室內(nèi)定位領(lǐng)域，特別涉及一種基于位置信息的地圖自適應切換方法。
背景技術(shù)：
導航服務(wù)作為一項基礎(chǔ)服務(wù)，為的生活帶來了很大的便利。室外定位技術(shù)已經(jīng)比較成熟，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)投入使用后，為全球用戶提供了高精度，高可靠的定位、導航、授時服務(wù)。
隨著定位與導航技術(shù)的發(fā)展和普及，人們對基于位置的服務(wù)需求日益增加，尤其在如大型商場、展廳、倉庫、超市、圖書館等復雜的室內(nèi)環(huán)境中常常需要確定位置信息?，F(xiàn)有建筑多為多層建筑，在確定位置信息后根據(jù)位置信息在地圖上顯示室內(nèi)行人位置并根據(jù)所在樓層自適應切換到對應地圖至關(guān)重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
為此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于位置信息的地圖自適應切換方法，提高室內(nèi)定位的精度和穩(wěn)定性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例公開了一種基于位置信息的地圖自適應切換方法，包括以下步驟：s1：采用mems-imu的室內(nèi)定位算法得到目標單位的三坐標位置信息，其中，所述三坐標位置信息包括代表平面第一坐標方向的第一坐標信息、代表平面第二坐標方向的第二坐標信息和代表豎直方向的第三坐標信息；s2：根據(jù)所述目標單位所在建筑的各樓層的樓層高度信息和所述第三坐標信息得到所述目標單位在所在建筑中的所在樓層；s3：從存儲單元中調(diào)取所述目標單位在所在樓層的地圖并顯示，其中，所述存儲單元預先存儲有所述目標單位所在建筑的各樓層的地圖。
進一步地，所述目標單位所在建筑的各樓層的樓層高度信息通過建筑設(shè)計cad圖得到。
進一步地，步驟s2進一步包括：將所述第三坐標信息與所述目標單位所在建筑各樓層的樓層高度進行匹配比較，將差值絕對值最小的樓層作為所述目標單位在所在建筑中的所在樓層。
進一步地，還包括：多次采集所述目標單位的三坐標位置信息，并在相應的樓層地圖持續(xù)顯示所述目標單位的運動軌跡。
根據(jù)本發(fā)明實施例的基于位置信息的地圖自適應切換方法，在已知建筑層高的前提下，利用基于mems-imu的室內(nèi)定位算法輸出的定位結(jié)果即位置信息(x，y，z)中的z坐標值，判斷室內(nèi)目標單位當前時刻所在樓層，當室內(nèi)目標單位所在樓層改變時自動切換到對應樓層地圖，以實現(xiàn)室內(nèi)定位結(jié)果在對應樓層地圖上顯示，更直觀、準確。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是本發(fā)明實施例的基于位置信息的地圖自適應切換方法的流程圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發(fā)明的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本發(fā)明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明實施例的基于位置信息的地圖自適應切換方法的流程圖。
如圖1所示，本發(fā)明實施例的基于位置信息的地圖自適應切換方法，包括以下步驟：
s1：采用mems-imu的室內(nèi)定位算法得到目標單位(例如行人)的三坐標位置信息，其中，三坐標位置信息包括代表平面第一坐標方向的第一坐標信息、代表平面第二坐標方向的第二坐標信息和代表豎直方向的第三坐標信息。
具體地，利用mems-imu集成的三軸加速度計和三軸角速度測得的三軸加速度和三軸角速度值，利用雙重積分原理估計室內(nèi)目標單位的當前位置，從而得到位置信息(x，y，z)。其中，x代表平面第一坐標方向的第一坐標信息，y代表平面第二坐標方向的第二坐標信息，z代表豎直方向的第三坐標信息。
需要說明的是，mems-imu是一種微機電慣性測量單元，捷聯(lián)在室內(nèi)行人腳部，其集成三軸加速度計和三軸陀螺儀，在行人運動過程中采集三軸加速度(acc_x，acc_y，acc_z)、三軸角速度(gyr_x，gyr_y，gyr_z)信息。利用雙重積分法由三軸加速度和三軸角速度得到位置信息的基本原理是對加速度進行一次積分得到速度，再對速度進行一次積分得到位置，再利用角速度確定行人運動方向，確定初始位置，即可得到當前時刻行人的位置。
s2：根據(jù)目標單位所在建筑的各樓層的樓層高度信息和第三坐標信息得到目標單位在所在建筑中的所在樓層。
在本發(fā)明的一個實施例中，步驟s2進一步包括：將第三坐標信息與目標單位所在建筑各樓層的樓層高度進行匹配比較，將差值絕對值最小的樓層作為目標單位在所在建筑中的所在樓層。
具體地，對于不同建筑，其總體高度不同，有的建筑每層高度也有區(qū)別，每棟建筑在設(shè)計時，層數(shù)及每層高度都是確定好的。以任意一棟n層建筑為例，假設(shè)其每層高度相同，則每層離地面高度約為：
h(k)＝(k-1)·δh,k≥1
h(k)＝k·δh,k≤-1
其中，h(k)為建筑第k層高度，δh為建筑每層高度，k為建筑第k層，k≥1時表示建筑地上第k層，k≤-1時表示地下第k層。
在本發(fā)明的一個實施例中，目標單位所在建筑的各樓層的樓層高度信息通過建筑設(shè)計cad圖得到，進行設(shè)置并保存，以作為某采樣時刻室內(nèi)目標單位所在樓層的判斷依據(jù)。
假設(shè)目標單位在某室內(nèi)建筑內(nèi)運動，將其一短時間內(nèi)的運動軌跡得到的定位結(jié)果依次保存。為了判斷其初始時刻在建筑的第幾層，即其是從第幾層開始運動，讀取定位算法輸出的第一組定位結(jié)果，即位置信息(x1,y1,z1)。
i＝1時刻，將z1坐標值與所有樓層高度比較，并計算二者絕對值最小值，公式如下：
δh(k)＝|z1-h(k)|
δh(1)min＝minδh(k)
其中，k為第k層，z1為第1個定位結(jié)果的z坐標值，δh(k)為第1個定位結(jié)果的z坐標值與第k層高度差值的絕對值，δh(1)min為δh(k)的最小值。
得到絕對值最小值后，其對應的樓層即為初始時刻室內(nèi)目標單位最接近的樓層，作為初始時刻室內(nèi)目標單位所在樓層。
s3：從存儲單元中調(diào)取目標單位在所在樓層的地圖并顯示，其中，存儲單元預先存儲有目標單位所在建筑的各樓層的地圖。
具體地，由于預先存儲有目標單位所在建筑的地圖(從建筑cad圖進行相關(guān)處理得到)，但判斷出目標單位所在樓層后，在相應樓層中顯示目標單位的位置(通過步驟s1中得到的x坐標和y坐標得到)。
在本發(fā)明的一個實施例中，還包括：多次采集目標單位的三坐標位置信息，并在相應的樓層地圖持續(xù)顯示目標單位的運動軌跡。
具體地，在相連兩次采集目標單位的三坐標位置信息時，首先根據(jù)當前坐標zi+1與前一次坐標zi是否處于同一樓層(判斷方式參見步驟s2)，如果處于同一樓層，則不用更換樓層地圖，只需顯示最新當前坐標在樓層中的位置即可；如果不處于同一樓層，則首先獲取目標單位當前所處樓層的地圖，并在新打開的地圖中顯示目標單位所在位置。根據(jù)多次采集位置得到目標單位的運動軌跡，進而可以對目標單位進行監(jiān)控或分析運動軌跡。
根據(jù)本發(fā)明實施例的基于位置信息的地圖自適應切換方法，在已知建筑層高的前提下，利用基于mems-imu的室內(nèi)定位算法輸出的定位結(jié)果即位置信息(x，y，z)中的z坐標值，判斷室內(nèi)目標單位當前時刻所在樓層，當室內(nèi)目標單位所在樓層改變時自動切換到對應樓層地圖，以實現(xiàn)室內(nèi)定位結(jié)果在對應樓層地圖上顯示，更直觀、準確。
另外，本發(fā)明實施例的基于位置信息的地圖自適應切換方法的其它構(gòu)成以及作用對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。
在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。