[发明专利]一种基于惯性导航结合Wi‑Fi辅助定位的盲人室内导航方法

摘要

本发明公开了一种基于惯性导航结合Wi‑Fi辅助定位的盲人室内导航方法，首先建立一个三维坐标系，将建筑坐标点录入惯性导航系统，数据中显著的特征点作为定标点，并生成轨迹；导航时，先到达并确定一个定标点，当使用者到达第一个定标点时，检测Wi‑Fi定位结果是否与定标点位置一致，如果一致，使用惯性导航系统到达下一个定标点并重置惯性导航系统初始点，然后判断Wi‑Fi定位结果是否与此定标点位置一致，以此类推。如有三次或者以上Wi‑Fi定位结果与定标点位置一致，则视Wi‑Fi定位准确，结合基于地标修正的惯性导航系统为使用者进行导航；否则，Wi‑Fi定位不准确，只使用基于地标修正的惯性导航系统为使用者进行导航。本发明用智能手机实现导航，实用性强，普及率高。

主权项

一种基于惯性导航结合Wi‑Fi辅助定位的盲人室内导航方法，其特征在于，包括惯性导航的轨迹生成步骤以及室内导航的步骤；所述惯性导航的轨迹生成步骤包括如下：(1)利用手机加速度传感器记录下三轴的加速度值，即为：A＝{a1,a2,...,an}，对手机原始加速度进行降噪及去除重力处理：a′=αaxi+(1-α)axi-1-g]]>其中，a∈[0,1]，i＝{1,2,3,...,n}，n为加速度序列的长度，g为重力；(2)判断行走状态：垂直方向和步行方向所产生的加速度与时间的关系曲线上会出现峰值，通过对峰值的检测和计算，并将加速度的值与阈值进行比较，即可判断用户的步行状态；(3)计算步数：通过计算得出3个加速度的大小和方向，获得一条步行运动的正弦曲线轨迹；然后进行峰值检测，通过和上一次记录的加速度大小进行比较，如果相反，表示刚过峰值状态，则进入进行计步，否则舍弃；通过对峰值的次数的累积可得到用户步行步数，并生成轨迹；室内导航的步骤包括：使用者从室外进入建筑时选择对应的入口定标点，确定当前位置；手机开始自动检测Wi‑Fi信号进行定位，并与当前位置进行对比；同时，惯性导航系统给出下一个定标点的位置，并由手机内置地磁传感器确定方向，给予盲人以语音提示；当盲人到达下一个定标点时，使用语音输入以使手机确认当前定标点位置，同时进行Wi‑Fi定位对比，以此类推，持续给予盲人语音提示；直到盲人成功到达指定目的地时，导航成功。