地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于室內(nèi)三維地磁數(shù)據(jù)獲取領(lǐng)域，特別涉及一種地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù) 采集的方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 智慧城市的發(fā)展勢(shì)必要考慮室內(nèi)空間信息，但是現(xiàn)在掌握的室內(nèi)信息很少，阻礙 了智慧城市的發(fā)展進(jìn)程。將室內(nèi)和室外的信息完美融合，是智慧城市的發(fā)展趨勢(shì)。因大多 數(shù)用戶(hù)87~90%的時(shí)間在室內(nèi)，GNSS信號(hào)無(wú)法被直接獲取，用戶(hù)在室內(nèi)無(wú)法精確定位。所 以對(duì)室內(nèi)位置信息的獲取是至關(guān)重要的。在諸多可以提供室內(nèi)定位信息的技術(shù)中，利用地 磁定位的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需布設(shè)定位信息源，成本較低，廣泛適用于大型建筑。
[0003] 地磁定位技術(shù)主要是利用地磁傳感器裝置，采集室內(nèi)的三維地磁數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī) 處理后生成地磁基準(zhǔn)圖，用來(lái)地磁室內(nèi)定位。地磁場(chǎng)源于地球內(nèi)部，比較穩(wěn)定，受外界影響 較小，理論上說(shuō)，地球上任意的一個(gè)點(diǎn)地磁數(shù)據(jù)都不同，甚至在同一地點(diǎn)上，海拔高度不同， 地磁數(shù)據(jù)也不相同，這便為地磁定位提供了理論依據(jù)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需額外的鋪設(shè)定位 輔助設(shè)施，并且有定位準(zhǔn)確，功耗低，無(wú)污染等特點(diǎn)。
[0004] 目前，使用的地磁傳感裝置需要在人為遙控下完成室內(nèi)三維地磁數(shù)據(jù)的采集，因 此在大量數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，需要消耗大量的時(shí)間和人力，不利于大量地磁數(shù)據(jù)的采集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集方法與裝 置，其目的是提供一種既能通過(guò)人為遙控?cái)?shù)據(jù)采集裝置的移動(dòng)過(guò)程，來(lái)采集待采集室內(nèi)空 間地磁數(shù)據(jù)的方法和裝置，又能夠根據(jù)待采集室內(nèi)空間的圖形數(shù)據(jù)的尺寸信息和障礙物空 間坐標(biāo)值生成一預(yù)定規(guī)劃路徑，數(shù)據(jù)采集裝置按照所述預(yù)定規(guī)劃路徑移動(dòng)并采集所述待采 集室內(nèi)空間內(nèi)的地磁數(shù)據(jù)的方法和裝置。
[0006] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，在所述數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)存有一地磁數(shù)據(jù)閾值，根據(jù)所述地 磁數(shù)據(jù)閾值對(duì)采集到的地磁數(shù)據(jù)值進(jìn)行校驗(yàn)。
[0007] 本發(fā)明的其中一個(gè)目的是提供一種地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法，其包 括：
[0008] 獲取待采集室內(nèi)空間的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)并將其上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0009] 在所述空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)中選取一點(diǎn)作為起始點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝置在所述待采集室 內(nèi)空間內(nèi)移動(dòng)并采集移動(dòng)路徑上的地磁數(shù)據(jù)值和相對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)值，并將所述地磁數(shù)據(jù) 值和所述空間坐標(biāo)值綁定并上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0010] 預(yù)先設(shè)定一地磁數(shù)據(jù)閾值，當(dāng)所述地磁數(shù)據(jù)值大于所述地磁數(shù)據(jù)閾值時(shí)，將所述 地磁數(shù)據(jù)值標(biāo)記為異常地磁數(shù)據(jù)值。
[0011] 優(yōu)選的是，所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法中，還包括：
[0012] 獲取所述待采集室內(nèi)空間圖形數(shù)據(jù)中的尺寸信息并將其上傳至所述數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0013] 控制器根據(jù)所述尺寸信息和所述起始點(diǎn)生成一預(yù)定規(guī)劃路徑，驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)采集 裝置沿所述預(yù)定規(guī)劃路徑移動(dòng)并采集所述預(yù)定規(guī)劃路徑上的地磁數(shù)據(jù)值和相對(duì)應(yīng)的空間 坐標(biāo)值。
[0014] 優(yōu)選的是，所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法中，生成所述預(yù)定規(guī)劃路 徑的過(guò)程為：
[0015] 當(dāng)所述預(yù)定規(guī)劃路徑中存在有障礙物時(shí)，所述控制器從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取障礙物 空間坐標(biāo)值，所述控制器根據(jù)所述障礙物空間坐標(biāo)值生成避讓所述障礙物的避讓路線(xiàn)；所 述控制器將所述避讓路徑替換至所述預(yù)定規(guī)劃路徑中的相應(yīng)位置處，生成可避讓所述障礙 物的預(yù)定規(guī)劃路徑。
[0016] 優(yōu)選的是，所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法中，當(dāng)所述空間坐標(biāo)值不 在所述預(yù)定規(guī)劃路徑上時(shí)，所述控制器根據(jù)一校準(zhǔn)路徑驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)采集裝置回歸到所述 預(yù)定規(guī)劃路徑上；所述校準(zhǔn)路徑生成過(guò)程為：
[0017] 從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述空間坐標(biāo)值和所述預(yù)定規(guī)劃路徑，將所述空間坐標(biāo)值和 所述預(yù)定規(guī)劃路徑上的相應(yīng)位置進(jìn)行比對(duì)，生成所述校準(zhǔn)路徑。
[0018] 優(yōu)選的是，所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包 括一測(cè)距傳感器，所述測(cè)距傳感器用于測(cè)量其與障礙物之間的距離值并將其上傳至所述數(shù) 據(jù)庫(kù)中；
[0019] 所述數(shù)據(jù)庫(kù)中還預(yù)先存有一安全值；
[0020] 當(dāng)所述距離值 < 所述安全值時(shí)，所述控制器控制驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)采集裝置轉(zhuǎn)向；直 至所述距離值 > 所述安全值時(shí)，所述控制器根據(jù)所述校準(zhǔn)路徑驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)采集裝置回歸 到所述預(yù)定規(guī)劃路徑上。
[0021] 優(yōu)選的是，所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法中，當(dāng)多個(gè)所述地磁數(shù)據(jù) 值大于所述地磁數(shù)據(jù)閾值時(shí)，更新所述地磁數(shù)據(jù)閾值并將更新后的地磁數(shù)據(jù)閾值上傳至所 述數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0022] 本發(fā)明的另一目的是提供一種地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于， 其包括：
[0023] 數(shù)據(jù)庫(kù)，其存儲(chǔ)有待采集室內(nèi)空間的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和一地磁數(shù)據(jù)閾值；
[0024] 控制器，其用于向驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送移動(dòng)命令；所述控制器從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述 空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并從所述空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)中選取一點(diǎn)作為移動(dòng)命令的起始點(diǎn)；
[0025] 驅(qū)動(dòng)模塊，其接收所述控制器的移動(dòng)命令，并驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)采集裝置按照所述移動(dòng)命 令移動(dòng)；
[0026] 所述數(shù)據(jù)采集模塊，其包括一地磁傳感器；所述地磁傳感器在所述數(shù)據(jù)采集模塊 移動(dòng)的過(guò)程中采集移動(dòng)路徑上的地磁數(shù)據(jù)值和相對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)值，并將所述地磁數(shù)據(jù)值 和所述空間坐標(biāo)值綁定上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0027] 數(shù)據(jù)校準(zhǔn)模塊，從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述地磁數(shù)據(jù)值和所述地磁數(shù)據(jù)閾值，并對(duì) 所述地磁數(shù)據(jù)值和所述地磁數(shù)據(jù)閾值進(jìn)行比較，將大于所述地磁數(shù)據(jù)閾值的所述地磁數(shù)據(jù) 值標(biāo)記為異常地磁數(shù)據(jù)值。
[0028] 優(yōu)選的是，所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集裝置中，所述控制器可預(yù)先生成 一預(yù)定規(guī)劃路徑，所述控制器根據(jù)所述預(yù)定規(guī)劃路徑向所述驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送移動(dòng)命令；所述 預(yù)定規(guī)劃路徑的生成過(guò)程為：
[0029] 所述數(shù)據(jù)庫(kù)中還預(yù)存有所述待采集室內(nèi)空間圖形數(shù)據(jù)中的尺寸信息；
[0030] 所述控制器從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述尺寸信息和所述起始點(diǎn)的空間坐標(biāo)生成一 預(yù)定規(guī)劃路徑并將所述預(yù)定規(guī)劃路徑上傳至所述數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0031] 當(dāng)所述預(yù)定規(guī)劃路徑中存在有障礙物時(shí)，所述控制器從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取障礙物 空間坐標(biāo)值，所述控制器根據(jù)所述障礙物空間坐標(biāo)值生成避讓所述障礙物的避讓路線(xiàn)；所 述控制器將所述避讓路徑替換至所述預(yù)定規(guī)劃路徑中的相應(yīng)位置處，生成可避讓所述障礙 物的預(yù)定規(guī)劃路徑。
[0032] 優(yōu)選的是，所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集裝置中，還包括一路徑校準(zhǔn)模 塊；
[0033] 所述路徑校準(zhǔn)模塊從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述空間坐標(biāo)值和所述預(yù)定規(guī)劃路徑，并 將所述空間坐標(biāo)值與所述預(yù)定規(guī)劃路徑進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)所述空間坐標(biāo)值不在所述預(yù)定規(guī)劃路 徑上時(shí)，所述路徑校準(zhǔn)模塊根據(jù)所述空間坐標(biāo)值和所述預(yù)定規(guī)劃路徑上的相應(yīng)位置的空間 坐標(biāo)值生成一校準(zhǔn)路徑并將所述校準(zhǔn)路徑上傳至所述控制器中；
[0034] 所述控制器接收所述校準(zhǔn)路徑并根據(jù)所述校準(zhǔn)路徑向所述驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送校準(zhǔn)命 令；
[0035] 所述驅(qū)動(dòng)模塊接收所述校準(zhǔn)命令并驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)采集模塊回歸至所述預(yù)定規(guī)劃 路徑上。
[0036] 優(yōu)選的是，所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集裝置中，所述數(shù)據(jù)采集裝置還包 括一避讓障礙物模塊；所述避讓障礙物模塊包括一測(cè)距傳感器，所述測(cè)距傳感器用于測(cè)量 其與障礙物之間的距離值并將其上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0037] 所述數(shù)據(jù)庫(kù)中還預(yù)先存有一安全值；
[0038] 所述避讓障礙物模塊從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取所述距離值和所述安全值，執(zhí)行對(duì)所述 距離值和所述安全值進(jìn)行比較的操作，當(dāng)所述距離值< 所述安全值時(shí)，所述避讓障礙物模 塊向所述控制器發(fā)送避讓信號(hào)；
[0039] 所述控制器接收所述避讓信號(hào)，并將所述避讓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)向命令發(fā)送至所述驅(qū) 動(dòng)豐吳塊；
[0040] 所述驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)所述數(shù)據(jù)采集模塊避讓所述障礙物。
[0041] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0042] 1、所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法，根據(jù)待采集室內(nèi)空間的圖形數(shù)據(jù) 的具體尺寸信息和障礙的空間坐標(biāo)值生成一預(yù)定規(guī)劃路徑，數(shù)據(jù)采集裝置按照所述預(yù)定規(guī) 劃路徑自動(dòng)移動(dòng)并完成所述待采集室內(nèi)空間內(nèi)的地磁數(shù)據(jù)的采集，不需要人為遙控，節(jié)省 人力和時(shí)間，快速完成大量室內(nèi)空間地磁數(shù)據(jù)的采集。
[0043] 2、所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法，通過(guò)預(yù)存一地磁數(shù)據(jù)閾值，來(lái)對(duì) 所述數(shù)據(jù)采集裝置采集到的地磁數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保所述數(shù)據(jù)采集裝置采集的地磁數(shù)據(jù)的 準(zhǔn)確性。
[0044] 3、所述的地磁室內(nèi)定位基準(zhǔn)圖數(shù)據(jù)采集的方法，本方法通過(guò)判斷所述數(shù)據(jù)采集裝 置的實(shí)際移動(dòng)路徑是否與所述預(yù)定規(guī)劃路徑相同，當(dāng)所述實(shí)際路徑與所述預(yù)定規(guī)劃路徑不 相同時(shí)，指導(dǎo)所述數(shù)據(jù)采集裝置回歸至預(yù)定規(guī)劃路徑上，保證所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)置自動(dòng)移動(dòng) 的實(shí)際