基于惯性测量元件辅助的无线信号室内定位系统与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103889049103889049A(43)申请公布日2014.06.25(21)申请号201310045868.9(22)申请日2013.02.05(30)优先权数据1011484802012.12.19TW(71)申请人财团法人工业技术研究院地址中国台湾新竹县(72)发明人高永威张圣安郭伦嘉(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人陈小雯(51)Int.Cl.H04W64/00(2009.01)权权利要求书3页利要求书3页说明书8页说明书8页附图14页附图14页(54)发明名称基于惯性测量元件辅助的无线信号室内定位系统与方法(57)摘要本公开提供一种基于惯性测量元件与地图信息辅助的无线信号室内定位系统与方法，该系统包含：至少一个可执行运算的移动式无线信号收发装置，每个装置至少包括一种以上的无线信号收发器，与一种以上的惯性感测元件，用于搜集移动装置所测量到的无线信号强度与本身的运动信号等信息；两个以上的固定式无线信号收发装置，用以提供定位所需的无线信号来源；一个以上的无线信号观察装置，用以观察固定式无线信号收发装置的信号强度；一个以上的训练数据库，用于存储一种以上的标准比对信息；一个以上包含对室内空间描述的地图信息，用以协助判断连续时间内位移的合理性；以及一个以上的运算核心单元，根据训练阶段所搜集的信息与定位阶段所搜集的信息，通过地图信息的辅助进行比对，用以计算出定位结果。CN103889049ACN103894ACN103889049A权利要求书1/3页1.一种动态无线信号强度修正系统，配合至少一个具备运算与无线信号收发能力的移动式无线信号收发装置及一个无线信号观察装置，包含：两个以上的固定式无线信号收发装置，以提供移动式无线信号收发装置及无线信号观察装置的至少一种无线信号源,并收发该移动式无线信号收发装置的至少一无线信号；一个以上的无线信号观察装置，以观察并记录由这些固定式无线信号收发装置所发出的至少一无线信号的强度；一个以上的训练数据库，以存储一种以上的标准无线信号强度；以及一个以上的运算核心单元，根据移动式无线信号收发装置所接收的无线信号强度、无线信号观察装置于定位前与定位时所观察到的无线信号强度、与训练数据库所记录的该标准无线信号强度，进行动态信号强度修正。2.如权利要求1所述的系统，其中该无线信号的类型为WiFi、Bluetooth、RFID、Zigbee的其中之一或其组合。3.如权利要求1所述的系统，其中该无线信号观察装置为基站、路由器、或电子标签的其中之一或其组合。此外，该无线信号观察装置也可同时为提供无线信号源的固定式无线信号收发装置。4.如权利要求1所述的系统，其中该训练数据库可存储由该无线信号观察装置所观察到的该至少一无线信号的强度。5.如权利要求4所述的系统，其中该训练数据库可根据不同时段，如早中晚，分别记录该至少一无线信号强度集合。6.如权利要求1所述的动态无线信号强度修正的系统，其中信号强度修正的被修正信号强度是训练数据库中所记录的标准信号强度、或定位阶段中由移动式无线信号收发装置所搜集的信号强度的其中之一或其组合。7.一种动态无线信号强度修正方法，包含：训练时，无线信号观察装置将其观察固定式无线信号收发装置所发出的信号的观察结果存入训练数据库中；进行定位时，运算核心单元根据当时无线信号观察装置所观察的结果与训练数据库中所记录的观察结果，对移动式无线信号收发装置所测量的信号强度或者训练数据库中所记录的信号强度进行动态修正。8.如权利要求7所述的方法，其中该观察结果是由无线信号观察装置存于训练数据库中再由运算核心单元于训练数据库中取出、或由无线信号观察装置传送至运算核心单元、或由运算核心单元于无线信号观察装置中取出的其中之一或其组合。9.一种基于惯性测量元件与地图信息辅助的无线信号室内定位系统，配合至少一个具备运算、无线信号收发与惯性感测能力的移动式无线信号收发装置，包含：两个以上的固定式无线信号收发装置，以提供移动式无线信号收发装置的至少一种无线信号源,并收发该移动式无线信号收发装置的至少一无线信号与至少一感测信号；一个以上的训练数据库，以存储一种以上的标准比对信息；一个以上对室内空间描述的地图信息；以及一个以上的运算核心单元，根据移动式无线信号收发装置所接的无线信号与测量的感测信号、训练数据库中的标准比对信息、与该地图信息，计算出定位结果。2CN103889049A权利要求书2/3页10.如权利要求9所述的系统，其中该无线信号的类型为WiFi、Bluetooth、RFID、Zigbee的其中之一或其组合。11.如权利要求9所述的系统，其中该运算核心单元是执行于服务器中或该移动式无线