本發(fā)明涉及導(dǎo)航定位領(lǐng)域，具體涉及一種通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)的室內(nèi)定位方法包括通過(guò)信號(hào)源測(cè)距定位的uwb定位等定位方式，以及通過(guò)非測(cè)距定位的慣性導(dǎo)航等定位方式。二者在實(shí)際使用過(guò)程中均存在各種缺點(diǎn)。如uwb無(wú)線定位受人體、阻礙物等影響較大，精度都在10cm以上。慣性導(dǎo)航的定位誤差隨時(shí)間累積，越來(lái)越大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的定位方式均誤差較大的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種提高定位精度的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法。

一種通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：提供一導(dǎo)航機(jī)器人，以及待導(dǎo)航區(qū)域的電子地圖；

步驟二：賦予所述電子地圖一平面坐標(biāo)系；

步驟三：結(jié)合所述平面坐標(biāo)系，標(biāo)示所述電子地圖中各障礙物的邊緣于所述平面坐標(biāo)系內(nèi)的函數(shù)，記為f(x1)、f(x2)……；

步驟四：所述導(dǎo)航機(jī)器人運(yùn)行時(shí)，持續(xù)測(cè)量其與兩側(cè)的所述邊緣之間的距離，記為a1、a2……；

步驟五：所述導(dǎo)航機(jī)器人運(yùn)行至一個(gè)所述邊緣時(shí)，測(cè)得a1、a2；

利用所述a1、所述a2，結(jié)合對(duì)應(yīng)的所述邊緣的函數(shù)，計(jì)算得所述導(dǎo)航機(jī)器人當(dāng)前實(shí)際坐標(biāo)所處的函數(shù)，記為f(x1t)，將存在誤差的導(dǎo)航坐標(biāo)校準(zhǔn)至所述f(x1t)的范圍內(nèi)；

步驟六：重復(fù)所述步驟五，當(dāng)所述導(dǎo)航機(jī)器人運(yùn)行至另一個(gè)所述邊緣時(shí)，測(cè)得a3、a4；

利用所述a3、所述a4，結(jié)合對(duì)應(yīng)的所述邊緣的函數(shù)，計(jì)算得所述導(dǎo)航機(jī)器人當(dāng)前實(shí)際坐標(biāo)所處的函數(shù)，記為f(x2t)，將導(dǎo)航坐標(biāo)校準(zhǔn)至所述f(x2t)的范圍內(nèi)；

步驟七：重復(fù)所述步驟五，持續(xù)對(duì)所述導(dǎo)航機(jī)器人的導(dǎo)航坐標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)。

在本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的一種較佳實(shí)施例中，所述步驟四中，所述導(dǎo)航機(jī)器人連續(xù)測(cè)得多個(gè)所述a1、多個(gè)所述a2、多個(gè)所述a3等數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的一種較佳實(shí)施例中，當(dāng)所述a1加上所述a2，加上所述導(dǎo)航機(jī)器人的寬度，與對(duì)應(yīng)的所述邊緣之間的距離對(duì)比，在誤差范圍內(nèi)時(shí)，則測(cè)量值有效，采用多個(gè)所述a1的平均值`a1和多個(gè)所述a2的平均值`a2繼續(xù)運(yùn)行所述步驟五；

否則測(cè)量值無(wú)效，繼續(xù)測(cè)量

在本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的一種較佳實(shí)施例中，當(dāng)多個(gè)所述a1之間，或多個(gè)所述a2之間的差值在誤差范圍之內(nèi)時(shí)，則測(cè)量值有效，采用多個(gè)所述a1的平均值`a1或多個(gè)所述a2的平均值`a2繼續(xù)運(yùn)行所述步驟五；

否則測(cè)量值無(wú)效，繼續(xù)測(cè)量。

在本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的一種較佳實(shí)施例中，所述步驟五中，當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)中僅`a1有效時(shí)：

將所述`a1乘以f(x1)的斜率的正弦值，從而獲得f(x1t)相對(duì)于f(x1)于x軸方向的偏移量；

將所述`a1乘以f(x1)的斜率的余弦值，從而獲得f(x1t)相對(duì)于f(x1)于y軸方向的偏移量；

當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)中`a1和`a2均有效時(shí)：

分別以`a1和`a2獲得f(x1t)相對(duì)于f(x1)于x軸方向以及y軸方向的偏移量，取二者的平均值。

在本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的一種較佳實(shí)施例中，所述步驟六中，當(dāng)連續(xù)產(chǎn)生的所述a1或所述a2產(chǎn)生突變時(shí)，則記錄此處測(cè)距結(jié)果a1t、a2t；

利用所述測(cè)距結(jié)果、對(duì)應(yīng)的所述邊緣的函數(shù)、拐角點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算得所述導(dǎo)航機(jī)器人當(dāng)前實(shí)際坐標(biāo)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的所述通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法通過(guò)測(cè)量與周邊實(shí)體結(jié)構(gòu)之間的距離實(shí)現(xiàn)輔助定位，與其他定位方式結(jié)合，有效提高了室內(nèi)定位精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的實(shí)施例1的示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的實(shí)施例2的示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的實(shí)施例3的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

實(shí)施例1：

請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的實(shí)施例1的示意圖。

所述通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法包括以下步驟：

步驟一：提供一導(dǎo)航機(jī)器人，所述導(dǎo)航機(jī)器人的寬度為b=10。提供待導(dǎo)航區(qū)域的電子地圖，所述電子地圖包括二條走廊。

步驟二：賦予所述電子地圖一平面坐標(biāo)系。

步驟三：結(jié)合所述平面坐標(biāo)系，將一條所述走廊兩側(cè)的墻壁標(biāo)示為f(x1)=100、f(x2)=200，另一條所述走廊兩側(cè)的墻壁標(biāo)示為f(y3)=100、f(y4)=200。

步驟四：所述導(dǎo)航機(jī)器人經(jīng)過(guò)一條所述走廊時(shí)，連續(xù)測(cè)量與所述走廊兩側(cè)的墻壁之間的距離a1和a2。

a1加上a2加上b等于100，在誤差范圍內(nèi)，所述導(dǎo)航機(jī)器人平行于所述邊緣運(yùn)行，測(cè)量值有效。

取平均值得`a1=60，`a2=30。

步驟五：利用上述數(shù)據(jù)可得:

f(x1t)=[(100+60+10/2)+(200-30-10/2)]/2=165；

從而校準(zhǔn)所述導(dǎo)航機(jī)器人的x軸坐標(biāo)值。

步驟六：當(dāng)所述導(dǎo)航機(jī)器人經(jīng)過(guò)另一條所述走廊時(shí)，連續(xù)測(cè)量與所述走廊兩側(cè)的墻壁之間的距離a3和a4。取平均值得`a3=60，`a4=30。

同理可得f(y1t)=165；

從而校準(zhǔn)所述導(dǎo)航機(jī)器人的y軸坐標(biāo)值。

實(shí)施例2：

請(qǐng)參閱圖2，是本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的實(shí)施例2的示意圖。

步驟一：提供一導(dǎo)航機(jī)器人，所述導(dǎo)航機(jī)器人的寬度為b=10。提供待導(dǎo)航區(qū)域的電子地圖，所述電子地圖包括二面墻壁。

步驟二：賦予所述電子地圖一平面坐標(biāo)系。

步驟三：結(jié)合所述平面坐標(biāo)系，將一面所述墻壁標(biāo)示為f(x1)=200，另一面所述墻壁標(biāo)示為f(y2)=100。

步驟四：所述導(dǎo)航機(jī)器人經(jīng)過(guò)一面所述墻壁時(shí)，連續(xù)測(cè)量與所述墻壁之間的距離a1。

多個(gè)所述a1之間的差值在誤差范圍之內(nèi)，所述導(dǎo)航機(jī)器人平行于所述邊緣運(yùn)行，測(cè)量值有效。

取平均值得`a1=30。

步驟五：利用上述數(shù)據(jù)可得:

f(x1t)=200-30-10/2=165；

從而校準(zhǔn)所述導(dǎo)航機(jī)器人的x軸坐標(biāo)值。

步驟六：當(dāng)所述導(dǎo)航機(jī)器人經(jīng)過(guò)另一面所述墻壁時(shí)，連續(xù)測(cè)量與所述墻壁之間的距離a2。取平均值得`a2=60。

同理可得f(y2t)=165；

從而校準(zhǔn)所述導(dǎo)航機(jī)器人的y軸坐標(biāo)值。

實(shí)施例3：

請(qǐng)參閱圖3，是本發(fā)明提供的通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法的實(shí)施例3的示意圖。

步驟一：提供一導(dǎo)航機(jī)器人，所述導(dǎo)航機(jī)器人的寬度為b=10。提供待導(dǎo)航區(qū)域的電子地圖，所述電子地圖包括二條交叉貫通的走廊。

步驟二：賦予所述電子地圖一平面坐標(biāo)系。

步驟三：結(jié)合所述平面坐標(biāo)系，將一條所述走廊兩側(cè)的墻壁標(biāo)示為f(x1)=100、f(x2)=200，所述走廊末端的拐點(diǎn)坐標(biāo)分別為a(100，100)、b(100，200)。

步驟四：所述導(dǎo)航機(jī)器人經(jīng)過(guò)一條所述走廊時(shí)，連續(xù)測(cè)量與所述走廊兩側(cè)的墻壁之間的距離a1和a2。

a1加上a2加上b等于100，在誤差范圍內(nèi)，所述導(dǎo)航機(jī)器人平行于所述邊緣運(yùn)行，測(cè)量值有效。

取平均值得`a1=60，`a2=30。

步驟五：利用上述數(shù)據(jù)可得:

f(x1t)=[(100+60+10/2)+(200-30-10/2)]/2=165；

從而校準(zhǔn)所述導(dǎo)航機(jī)器人的x軸坐標(biāo)值。

步驟六：當(dāng)所述導(dǎo)航機(jī)器人運(yùn)行至拐角處，利用上述數(shù)據(jù)可得所述導(dǎo)航機(jī)器人當(dāng)前實(shí)際坐標(biāo)：

c(100，(100+60+10/2)+(200-30-10/2)]/2)，即c(100，165)。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的所述通過(guò)地圖場(chǎng)景輔助定位方法通過(guò)測(cè)量與周邊實(shí)體結(jié)構(gòu)之間的距離實(shí)現(xiàn)輔助定位，與其他定位方式結(jié)合，有效提高了室內(nèi)定位精度。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。