專利名稱：人員計步定位方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種人員計步定位方法，尤其是用于井下人員跟蹤定位系統(tǒng)解 決井下人員相對精確定位的方法。技術背景井上定位現在有GPS全球定位系統(tǒng)，而在地面之下GPS不能發(fā)揮其作用， 它屬于灰色地理信息系統(tǒng)的一部分，如何實現井下人員的定位，這是一個世界 性的問題，許多科學家、工程技術人員為之努力?，F在用于井下人員定位的產 品，主要是區(qū)域定位，不能達到相對精確的定位，當井下發(fā)生危險時，不利于 人員搜救，為了實現相對精確定位，需要設計一種人員計步定位技術來解決井 下人員的定位。發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種人員計步定位方法，尤其是提供用 于井下人員計步定位技術來解決井下人員相對精確定位的方法。通過計步定位 來確定人的具體位置，當井下發(fā)生危險時，在短時間內實施營救。本發(fā)明解決上述技術問題的原理是在井下一維空間，定位的對向是人，人每走一步就記錄一次，其步數用N 表示；正常情況下人行走的步長0-255cm，平均人步長為60cm范圍，其步長用 S表示，則人相對于某個位置的距離L表示，就是L二SXN，已知的路線如井 下巷道它是一維空間，計算出的L實際就是人所在的位置。本發(fā)明解決上述技術問題是通過以下技術方案來實現的(1) 通過步伐感測器進行步伐感測；(2) 通過嵌入式系統(tǒng)對所述步驟(1)的感測信號進行處理；(3) 通過微波通訊系統(tǒng)對所述步驟(2)的處理信號進行處理，得到人員 計步定位數據。當人在行走過程中，步伐感測器件在有人前進的姿態(tài)變化時給出一信號， 給嵌入式系統(tǒng)進行分析處理累加計步再通過微波通訊技術無線的方式發(fā)送出 去。所述步伐感測設備包括開關或傳感器，所述為機械開關、觸摸開關、水銀開關、干簧管或導電硅膠；所述傳感器為加速度傳感器、聲傳感器、光傳感器 或磁傳感器，其作用是感測人前進的姿態(tài)，從而確定人員的走歩。所述嵌入式系統(tǒng)采用現代半導體器件，如微處理器。其作用是把每次感測 到的信息進行分析處理然后由寄存器累加計步。所述微波通信系統(tǒng)是射頻芯片或者微波模塊，其作用是對采集到的步數以 無線的方式發(fā)送出去，發(fā)送時間可以每走一步發(fā)射一次，或人為設定多長時間， 間隔多少步，多少距離發(fā)射一次。本發(fā)明提供的另一種優(yōu)選人員計步定位方法，所述步驟(2)的嵌入式系統(tǒng)和步驟(3)的微波通訊系統(tǒng)是集成的。在實際工作過程中，人在行走時，步伐感測器件在人有前進的姿態(tài)變化時 給出一信號傳給嵌入式系統(tǒng)進行分析處理累計計步再通過微波通訊技術無線的 方式發(fā)出去。本發(fā)明的人員計步定位方法具有以下優(yōu)點方法和設備簡單可靠，使用方 便，安全精確，適用于各類確定的地面路線和井下工作環(huán)境，如煤礦及其它金 屬礦井。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明，在附圖中.-圖1是實現本發(fā)明的一種原理框圖。圖2是實現本發(fā)明的另一種優(yōu)選原理框圖。
具體實施方式
如圖l所示的一種人員計步定位方法，包括以下步驟 (1)人在行走時，通過身體姿態(tài)發(fā)生的變化，如腳向前邁步，在腳下的鞋 內安裝一開關或傳感器。通過開關的動作來判斷人的腳是否離開地面，通過加 速度傳感器確認人是否向前行走，步伐感測設備可用機械開關、觸摸開關、水 銀開關、干簧管、導電硅膠和加速度傳感器、聲傳感器、光傳感器、磁傳感器等實現。(2)通過嵌入式系統(tǒng)如51系列、AVR系列、ARM系列單片機，pC/OS 系統(tǒng)，UNUX系統(tǒng)對所述步驟(1)的信號進行處理；(3)通過微波通訊系統(tǒng) 射頻芯片或者微波模塊，如TI，NORDIC、 ATMEL 、 ADI、 FREESCALE等公 司生產的ZigBee技術的2.4 GHz、頻帶為315MHz、433MHz、868MHz與915MHz射頻芯片或者這些頻段的無線通訊模塊。對所述步驟(2)的處理信號進行處理， 得到人員計步定位數據。所述處理是指對相關的信號通過軟件進行處理。如圖i所示的本發(fā)明提供的另一種優(yōu)選人員計步定位方法，所述步驟(2) 的嵌入式系統(tǒng)和步驟(3)的微波通訊系統(tǒng)是集成的。
權利要求
1、一種人員計步定位方法，包括以下步驟(1)通過步伐感測器進行步伐感測；(2)通過嵌入式系統(tǒng)對所述步驟(1)的感測信號進行處理；(3)通過微波通訊系統(tǒng)對所述步驟(2)的信號進行處理，得到人員計步定位數據。
2、 根據權利要求1所述的人員計步定位方法，所述步驟(2)的嵌入式系 統(tǒng)和步驟(3)的微波通訊系統(tǒng)是集成的。
3、 根據權利要求1或2所述的人員計步定位方法，所述步伐感測設備包括 開關或傳感器，所述開關為機械開關、觸摸開關、水銀開關、干簧管或導電硅 膠；所述傳感器為加速度傳感器、聲傳感器、光傳感器或磁傳感器；所述嵌入 式系統(tǒng)為含微處理器的系統(tǒng)；所述微波通信系統(tǒng)為微波芯片或微波模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種人員計步定位方法，采用傳感器技術、嵌入式系統(tǒng)和微波技術。解決了現有礦井井下人員跟蹤定位系統(tǒng)和人員定位安全管理系統(tǒng)不能達到相對精確定位的缺點，給出了一種新的定位技術及其定位方法，以某一位置為參考點，根據人員的步數來確定其具體位置。
文檔編號G01C22/00GK101127149SQ200710145450
公開日2008年2月20日 申請日期2007年9月12日 優(yōu)先權日2007年9月12日
發(fā)明者兵 郭 申請人:北京龍軟科技發(fā)展有限公司