[发明专利]惯性装置、方法和程序

说明书

技术领域

本公开的一方面涉及惯性装置、方法和程序。

背景技术

在不能使用全球定位系统(GPS)测量位置的诸如建筑物或者地下的地点处，在包括加速度传感器和磁场传感器的惯性装置上使用行人航位推算(PDR)技术以便于估计行人的位置。

利用惯性导航技术的传统方法使用用于步行运动的估计模型估计用于每个步伐的步幅的长度和行进方向，并计算现在和过去的步行流(专利文件1和2)。

进行惯性导航技术的传统的惯性装置需要附着到步行用户的身体或者需要在用户采用惯性装置之后校准，使得惯性装置以精确的方式估计步幅的长度(专利文件3到6)。

但是，在专利文件1和2中描述的传统的技术校正用于步行用户的每个步伐的行进距离和方向以估计地点。因此，基于用户的运动(诸如步行)而估计地点的分辨率能力限于“单个步伐”的单元，并且难以以更高的分辨率能力估计。

在专利文件3到6中所述的传统的技术中，用户必须将装置附着到他的腰部并且保持他的姿态；或者在持有所述装置之后校准所述装置而不保持他的姿态。因此，传统的惯性装置对用户来说是不方便的。

如上所述，利用传统的惯性导航技术的惯性装置具有在步行运动中估计用户地点的低的分辨率能力(即，低的准确性)，并且对用户来说是不方便的。

本发明的实施例旨在提供改善用户地点的估计的准确性并减少用户的不便的惯性装置、方法和程序。

发明内容

在一个方面中，本公开提供大体上消除由现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题的惯性装置、方法和程序。

在本公开的一方面中，提供惯性装置，所述惯性装置包括，惯性传感器单元，配置为产生表示持有所述惯性装置的目标的运动的输出；存储单元，配置为存储分别与由所述惯性传感器单元产生的不同的输出相关联的因素；产生单元，配置为通过使用对应于由所述惯性传感器单元产生的输出的因素的一个产生表示在预先确定的时段中所述惯性装置的速度的变化的波形；组合单元，配置为将所述波形与已经由所述产生单元产生的一个或多个之前的波形组合；以及估计单元，配置为使用从所述组合的波形获得的速度估计惯性装置当前所处于的位置。

根据本发明的另一实施例，提供方法，所述方法包括，使用惯性传感器产生表示持有惯性装置的目标的运动的输出；通过使用对应于所述输出的因素的一个产生表示在预先确定的时段中的惯性装置的速度的变化的波形，所述因素与将由所述惯性传感器产生的不同的输出相关联；将所述波形与在所述波形的产生步骤中已经产生的一个或多个之前的波形组合；并且使用从所述组合的波形获得的速度估计所述惯性时段当前所处于的位置。

根据本发明的另一实施例，提供程序，以使得惯性装置进行方法，所述方法包括，使用惯性传感器产生表示持有所述惯性装置的目标的运动的输出；通过使用对应于所述输出的因素的一个产生表示在预先确定的时段中的惯性装置的速度的变化的波形，所述因素与将由所述惯性传感器产生的不同的输出相关联；将所述波形与在所述波形的产生步骤中已经产生的一个或多个之前的波形组合；并且使用从所述组合的波形获得的速度估计所述惯性时段当前所处于的位置。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的惯性装置的概览的示意图。

图2是示出用于根据本发明的实施例的惯性装置的配置的概览的示意图。

图3是用于根据本发明的实施例的惯性装置的功能性配置的框图。

图4是示出计算姿态的手续的概览的示意图。

图5是示出在时间更新手续处计算姿态(滚动、倾斜和偏航角度)的操作的示意图。

图6是示出在时间更新手续处计算姿态(滚动、倾斜和偏航角度)的操作的示意图。

图7是示出在时间更新手续处计算姿态(滚动、倾斜和偏航角度)的操作的示意图。

图8是示出在第一测量更新手续处计算姿态的操作(滚动和倾斜角度)的示意图。

图9是示出在第二测量更新手续处计算姿态的操作(偏航角度)的示意图。

图10是示出检测峰值的手续的示意图。

图11是示出计算移动速度特征的水平分量的手续的示意图。

图12是示出计算移动速度特征的水平分量的手续的示意图。

图13是示出判定手续的示意图。

图14是示出判定在水平方向中移动速度的变化的手续的示意图。

图15是示出估计行进方向的手续的示意图。

图16是示出使用TRIAD算法计算姿态的手续的示意图。