[发明专利]一种将虚拟地图技术和室内精确定位结合的方法

权利要求书

1.一种将虚拟地图技术和室内精确定位结合的方法，其特征在于：由虚拟终端、滚动装置、LED灯组、单片机、无线传输模块组成的装置实现，虚拟终端控制滚动装置采集房间平面数据并自动生成房间虚拟地图并给虚拟地图生成坐标系、网格、格点X、Y坐标值，使用LED灯组采集室内人、物运动数据，使用单片机管理LED灯组，使用无线传输模块交互数据，使用虚拟终端解析人物运动数据并显示变化情况；

所述虚拟终端为控制和显示的核心，虚拟终端具有2.4G通信功能、网络通信功能、数据缓存与处理功能、显示与触控功能，虚拟终端的控制包括以下步骤：

(1)虚拟终端控制滚动装置采集房间二维平面数据并自动生成房间二维虚拟地图；

(2)虚拟终端给二维虚拟地图生成坐标系、网格、格点X、Y坐标值；

(3)虚拟终端给LED灯组的每个LED灯匹配唯一地址；

(4)虚拟终端定时接收运动数据；

(5)虚拟终端解析运动数据，显示运动情况；

(6)虚拟终端更新数据缓存表中的数据；

所述虚拟终端内有数据临时表、可见光数据缓存表、红外光数据缓存表，并设置可见光阈值、红外光阈值和浮动范围，虚拟终端接收到数据后将数据存入数据临时表中并记录写入时间，根据使用光源的差异将数据临时表中的数据与数据缓存表中的数据以及阈值、浮动范围进行比较判断室内人、物的运动情况并显示在液晶屏上同时刷新数据缓存表中的数据，实现室内精确动态定位的功能；

所述的LED灯组由众多特制LED灯组成，特制LED灯内有电阻式压力传感器和光敏电阻，将特制LED灯对应虚拟地图格点嵌入地面，当人、物经过LED灯时会导致灯内光强和灯面压力增加，此时电阻式压力传感器和光敏电阻的输出电压就会增加，将这两个电压变化通过以下算法进行结合用来表示人、物的运动位置，采用单臂直流电桥测量电阻式压力传感器的电压变化，单臂直流电桥输出电压公式为：

(1)式中，U_L为电阻式压力传感器两端的输出电压，E为电桥输入电压，K为比例常数，由材料的性质决定，ε为应变量，当没有压力变化时ε为0则U_L接近于0，当有压力变化时ε增大则U_L也随之增大；

使用分压法获取光敏电阻两端电压，光敏电阻的两端电压公式为：

(2)式中，E’为输出电压，R₁为光敏电阻阻值，R₀为保护电阻阻值，U为电源电压；将光敏电阻两端电压通过电压跟随器供给单臂直流电桥，综合(1)式和(2)式得到U_L的公式为：

根据算法可以将光强和压力两种不同领域的影响因素通过电场结合起来，两种因素相互优化提高测量的灵敏度，(3)式中的U_L的值可以表示人物的移动情况，将U_L的值进行AD转换供虚拟终端使用。

2.根据权利要求1所述的一种将虚拟地图技术和室内精确定位结合的方法，其特征在于：虚拟终端根据记录的写入时间计算人、物在灯上的停留时间，根据停留时间的长短显示不同的颜色，实现辅助寻物的功能。

3.根据权利要求1所述的一种将虚拟地图技术和室内精确定位结合的方法，其特征在于：所述的滚动装置包括单片机、电子罗盘传感器、测距仪，虚拟终端控制滚动装置沿着房间的墙体轮廓线、家具轮廓线、物品轮廓线、门的轮廓线进行移动，由单片机生成“虚线”和“实线”两种数据并发送给虚拟终端，虚拟终端根据“虚线”和“实线”的数据绘制出房间二维虚拟地图，根据房间门的位置对多个房间的地图进行拼接形成完整的二维虚拟地图。

4.根据权利要求1所述的一种将虚拟地图技术和室内精确定位结合的方法，其特征在于：所述的每个特制LED灯具有白光和红外光两种光源，在傍晚需要照明时使用白光光源辅助照明，在白天或夜晚人入睡后使用红外光源在不影响人的情况下继续监测。

5.根据权利要求1所述的一种将虚拟地图技术和室内精确定位结合的方法，其特征在于：使用单片机管理LED灯组，将每个网格点的X坐标值作为高四位、Y坐标值作为低四位形成唯一的16位地址，将该地址通过单片机匹配给对应的特制LED灯实现准确的位置定位。