[发明专利]用于GNSS车辆导航的受惯性传感器辅助的航向和定位

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2011年2月8日提及的题为“Inertial Sensor Aided Heading and Positioning for GNSS Vehicle Navigation（用于GNSS车辆导航的受惯性传感器辅助的航向和定位）”的美国临时申请No.61/440,730的权益和优先权，该临时申请通过援引纳入于此。本申请根据35U.S.C.§119(e)还要求2011年1月14日提及的题为“Inertial Sensor Aided Heading and Positioning for GNSS Vehicle Navigation（用于GNSS车辆导航的受惯性传感器辅助的航向和定位）”的美国临时申请No.61/433,124的权益和优先权，该临时申请通过援引纳入于此。本申请根据35U.S.C.§119(e)进一步要求2010年12月3日提及的题为“Inertial Sensor Aided Heading and Positioning for GNSS Vehicle Navigation（用于GNSS车辆导航的受惯性传感器辅助的航向和定位）”的美国临时申请No.61/419,786的权益和优先权，该临时申请通过援引纳入于此。本申请根据35U.S.C.§120(e)要求2011年12月1日提及的题为“Inertial Sensor Aided Heading and Positioning for GNSS Vehicle Navigation（用于GNSS车辆导航的受惯性传感器辅助的航向和定位）”的美国申请No.13/309,519的权益和优先权，该申请通过援引纳入于此。本申请根据35U.S.C.§120(e)要求2011年12月1日提及的题为“Inertial Sensor Aided Heading and Positioning for GNSS Vehicle Navigation（用于GNSS车辆导航的受惯性传感器辅助的航向和定位）”的美国申请No.13/309,520的权益和优先权，该申请通过援引纳入于此。本申请根据35U.S.C.§120(e)要求2011年12月1日提及的题为“Inertial Sensor Aided Heading and Positioning for GNSS Vehicle Navigation（用于GNSS车辆导航的受惯性传感器辅助的航向和定位）”的美国申请No.13/309,521的权益和优先权，该申请通过援引纳入于此。本申请根据35U.S.C.§120(e)要求2011年12月1日提及的题为“Inertial Sensor Aided Heading and Positioning for GNSS Vehicle Navigation（用于GNSS车辆导航的受惯性传感器辅助的航向和定位）”的美国申请No.13/309,522的权益和优先权，该申请通过援引纳入于此。

背景

I．发明领域

本公开一般涉及用于在无线设备中确定航向的装置和方法，尤其涉及基于航向的组合来确定航向。

II.背景

汽车或其他车辆中用于导航的移动设备除了使用加速计和陀螺仪传感器测量之外有时还使用全球导航卫星系统（GNSS）定位信息来确定当前的速度和航向。此类传感器测量在移动设备“知道”其关于汽车如何取向时最有价值。例如，移动设备可被安装在支架中或者汽车中的其他固定结构中。因此，当移动设备经历运动时，汽车通常也正在经历相同的运动。另一方面，如果移动设备在衬衫口袋中或者在座椅或仪表盘周围滑动，则移动设备运动与汽车运动是相关的但不是相同的。

为了确定移动设备是否被安装在支架中，支架可具有取决于移动设备是否处于已安装状态而被激活的电子开关。这些已知支架中的每一个支架需要该支架上额外的开关以及移动设备上额外的接口。因此，希望有在不使用额外的支架硬件的情况下检测移动设备是否被安装在支架中的手段。另外，如果支架提供关于汽车的绕轴旋转或位移，则移动设备与汽车之间的相对关系将发生变化。假定当移动设备在其支架中且在此类绕轴旋转支架情况下无效时此关系是永久固定的。因此，希望有检测已安装的移动设备是否已被重新定位的手段。

另外，许多移动设备出于定位、导航和路由目的而向用户提供航向信息。此航向信息可基于来自传感器测量和/或GNSS信息的航位推算。此类传感器包括加速计和陀螺仪。长久以来希望有较好地对传感器测量进行选择、加权并将传感器测量与GNSS信息相组合以向用户提供更为可靠和改善的航向的方法。