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基于安卓系統(tǒng)面向醫(yī)療應用的無源自主式室內(nèi)定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于安卓系統(tǒng)面向醫(yī)療應用的無源自主式室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括定位模塊、定位誤差修正模塊、行為識別模塊；定位模塊采用慣性導航方法，以智能手機為載體，實現(xiàn)在醫(yī)院的室內(nèi)導航定位；定位誤差修正模塊，使用智能手機三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁力計以及室內(nèi)地圖信息，利用粒子濾波進行室內(nèi)地圖匹配，修正定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)定位；行為識別模塊，利用智能手機的加速度計和陀螺儀雙重判斷，在智能手機檢測到跌倒后，自動撥打預先存儲的號碼，并以短信的方式發(fā)送行人航跡推算得到的位置信息。
【專利說明】基于安卓系統(tǒng)面向醫(yī)療應用的無源自主式室內(nèi)定位系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種室內(nèi)定位系統(tǒng)，特別是涉及基于安卓系統(tǒng)Android面向醫(yī)療應用 的無源自主式醫(yī)院室內(nèi)定位系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 近些年，室內(nèi)導航技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，基于無 線的室內(nèi)定位技術(shù)為室內(nèi)定位系統(tǒng)提供了較好的方案。醫(yī)院室內(nèi)定位導航技術(shù)作為一種改 善病人就醫(yī)體驗、提高醫(yī)院管理效率的增值應用，備受關(guān)注且具有巨大的社會實用商業(yè)價 值。
[0003] 但是，在面向醫(yī)療應用的醫(yī)院無線室內(nèi)定位系統(tǒng)中，如Zigbee方案的節(jié)點數(shù)多 達幾百個，數(shù)據(jù)傳輸負載壓力大，丟包率嚴重，網(wǎng)絡性能下降明顯，導致定位結(jié)果不理想。 Wi-Fi室內(nèi)定位需要廣布AP，盡管經(jīng)過科學實驗證實，Wi-Fi對人體的輻射有限，但是對于 醫(yī)院尤其是婦幼保健院這樣特殊的應用環(huán)境，用戶很有可能不考慮使用Wi-Fi的室內(nèi)定位 系統(tǒng)。
[0004] 國內(nèi)外醫(yī)院內(nèi)的導航定位，處于方案提出和局限實施的情況，其各自用的技術(shù)原 理為Wi-Fi室內(nèi)定位、藍牙（BLE)、GPS定位、ZigBee等結(jié)合RFID實現(xiàn)病人、貴重醫(yī)療設備 的定位。但是這些實現(xiàn)方案都有各自的局限性，Wi-Fi室內(nèi)定位需要廣布AP，藍牙（BLE)定 位技術(shù)也需要布置小型信源，GPS定位室內(nèi)精確度不高，Zigbee更是要多布置節(jié)點自組網(wǎng) 以及考慮開發(fā)板功耗等問題。
[0005] 目前在國內(nèi)還沒有采用智能手機中的慣性傳感器用于醫(yī)院室內(nèi)定位領(lǐng)域的成熟 產(chǎn)品，業(yè)界普遍使用的無線定位技術(shù)，包括Wi-Fi、藍牙（BLE)、ZigBee等。但是無線信號遭 受嚴重干擾和阻擋，使得定位精度急劇下降，甚至失效，這些實現(xiàn)方案都有各自的局限性， 比如Wi-Fi室內(nèi)定位需要廣布AP，藍牙（BLE)定位技術(shù)也需要布置小型信源，Zigbee更是 要多布置節(jié)點自組網(wǎng)以及考慮開發(fā)板功耗等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于安 卓系統(tǒng)面向醫(yī)療應用的無源自主式室內(nèi)定位系統(tǒng)。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種基于安卓系統(tǒng)面向醫(yī)療應用的無源自 主式室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括定位模塊、定位誤差修正模塊、行為識別模塊；
[0008] 定位模塊采用慣性導航方法，以智能手機為載體，實現(xiàn)在醫(yī)院的室內(nèi)導航定位；
[0009] 定位誤差修正模塊，使用智能手機三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁力計以及室 內(nèi)地圖信息，利用粒子濾波進行室內(nèi)地圖匹配，修正定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)定位；
[0010] 行為識別模塊，利用智能手機的加速度計和陀螺儀雙重判斷，在智能手機檢測到 跌倒后，自動撥打預先存儲的號碼，并以短信的方式發(fā)送行人航跡推算得到的位置信息。
[0011] 本發(fā)明中，行人的位置確定利用以下公式進行行人航跡推算：
[0012]

【權(quán)利要求】
1. 基于安卓系統(tǒng)面向醫(yī)療應用的無源自主式室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于，包括定位模 塊、定位誤差修正模塊、行為識別模塊； 定位模塊采用慣性導航方法，以智能手機為載體，實現(xiàn)在醫(yī)院的室內(nèi)導航定位； 定位誤差修正模塊，使用智能手機三軸陀螺儀、三軸加速度計、三軸磁力計以及室內(nèi)地 圖信息，利用粒子濾波進行室內(nèi)地圖匹配，修正定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)定位； 行為識別模塊，利用智能手機的加速度計和陀螺儀雙重判斷，在智能手機檢測到跌倒 后，自動撥打預先存儲的號碼，并以短信的方式發(fā)送行人航跡推算得到的位置信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，行人的位置確定利用以下公式進行行人 航跡推算：
式中，k = 1，2,…，N，當k = 1時，E。和％為初始位置的東向坐標和北向坐標；SLk、％ 分別為第k步計算得到的步長和航向，N為最終步數(shù)。
【文檔編號】G01C21/16GK104215243SQ201410539872
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】白學偉, 馮成濤, 王仁國 申請人:北京大學工學院南京研究院