[发明专利]一种新型手持室内定位器、定位系统及其定位方法

权利要求书

1.一种新型手持室内定位器，其特征在于：包括系统运算控制模块、传感器组模块、二维码扫描模块、显示模块和数据存储模块，系统运算控制模块分别与传感器组模块、二维码扫描模块、显示模块和数据存储模块相连接；所述的数据存储模块用于存储房间地形数据；所述的传感器组包括加速度传感器、方向传感器和陀螺仪；所述的系统运算控制器根据传感器组传来的传感器数据、二维码扫描模块传来的数据房间二维码数据以及数据存储模块中的房间地形数据进行计算得到当前位置信息并通过显示模块进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种新型手持室内定位器，其特征在于：所述的系统运算控制模块由中央处理器、随机存储器和只读存储器连接构成。

3.根据权利要求1所述的一种新型手持室内定位器，其特征在于：所述的房间地形数据包括墙体的位置形状、通道距离、关键点位置以及起始点位置。

4.根据权利要求1所述的一种新型手持室内定位器，其特征在于：所述的二维码扫描模块采用可自动旋转的小型摄像头。

5.根据权利要求1所述的一种新型手持室内定位器，其特征在于：所述的显示模块采用液晶显示屏。

6.一种使用权利要求1至5任一项所述新型手持室内定位器的定位系统，其特征在于：包括新型手持室内定位器和粘贴在房间入口墙壁上的房间信息二维码以及在粘贴在房间的一些关键位置上的关键点位置二维码，新型手持室内定位器扫描房间信息二维码和关键点位置二维码，通过中央处理器进行计算得到当前位置信息并通过显示模块进行显示。

7.一种如权利要求6所述系统的定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：进入房间时，新型手持室内定位器利用二维码扫描模块扫描房间入口处的房间信息二维码,将二维码图像传送给系统运算控制模块，系统运算模块经过对房间信息二维码图像进行分析获取当前房间、楼层以及初始位置，然后根据上述数据从数据存储模块获取预置好的当前房间地形数据并加载进系统控制模块；

步骤2：新型手持室内定位器在房间内移动时，传感器组通过加速度传感器获取当前运动的瞬时加速度数值信息，方向传感器获取当前运动的瞬时加速度方向信息，陀螺仪获得当前运动的角加速度信息，系统运算控制模块对传感器组模块获取数字信号进行滤波处理并计算得到当前位置的初步坐标值；

步骤3：新型手持室内定位器在移动时，使用二维码扫描模块对关键点位置二维码进行扫描，系统运算控制模块通过扫描关键点位置二维码以及摄像头扫描到此关键点位置时所转过的角度，计算当前位置的精确坐标值；

步骤4：新型手持室内定位器将当前位置坐标值通过显示模块进行显示，实现室内定位功能。

8.根据权利要求7所述的一种新型室内定位方法，其特征在于：所述步骤2系统运算控制模块对传感器组模块获取数字信号进行滤波处理并计算得到当前位置的初步坐标值的具体方法为：将瞬时运动加速度的方向与数值信息对时间进行积分，从而得到当前运动的瞬时速度信息及速度值对时间的曲线；将角加速度信息对时间进行积分可获取角速度的信息及曲线；对上述信息做进一步过滤处理得到真实运动状态的瞬时速度以及速度曲线，对其进行时间积分后得到当前运动的位移距离信息，将位移与起始位置进行计算得到出当前位置的初步坐标值。

9.根据权利要求7所述的一种新型室内定位方法，其特征在于：所述步骤3计算当前位置的精确坐标值的方法为：系统运算控制模块根据关键点位置信息，从关键点位置以摄像头转过角度的反方向做射线，将该射线与从当前位置的初步坐标值到所扫描到的关键点位置所做的射线进行拟合，再根据数据存储模块中记载的房间地形数据进行偏差修正，可得到当前位置坐标的修正值，从而得到当前位置的精确坐标值。