[发明专利]轮式车的运动估计

权利要求书

1.一种用于人力推动的推车的导航系统，所述导航系统包括：

被配置为用于确定所述人力推动的推车的航向的磁力计；

被配置为用于测量所述人力推动的推车的振动数据的振动传感器；

被配置为用于与所述人力推动的推车的车轮通信的通信系统，所述车轮包括被配置为用于响应锁定信号的接收而禁止所述车轮的旋转的制动器；和

硬件处理器，所述硬件处理器被编程为用于：

至少部分地基于来自所述振动传感器的所述振动数据，分析所述振动数据的频谱；

识别所述振动数据的所述频谱中的第一峰值，所述第一峰值与和所述人力推动的推车的向前运动或向后运动相关联的所述振动数据相关联；

将所述车轮的旋转速率确定为所述振动数据的所述频谱中的所述第一峰值的频率的谐波频率；和

至少部分地基于所述旋转速率和所述车轮的周长，来确定所述人力推动的推车的估计速度；和

至少部分地基于所述估计速度和所述人力推动的推车的所述航向，来确定所述人力推动的推车的估计位置。

2.如权利要求1所述的导航系统，其中所述硬件处理器被编程为用于通过分析所述振动数据的频谱在所述第一峰值的所述谐波频率处是否存在第二峰值来验证被确定的所述旋转速率。

3.如权利要求2所述的导航系统，其中所述硬件处理器被编程为用于分析所述频谱在所述第一峰值的第一奇次谐波频率处是否存在所述第二峰值。

4.如权利要求1所述的导航系统，其中所述硬件处理器被编程为用于分析所述振动数据以在所述人力推动的推车行经的表面上计数规则边界。

5.如权利要求1所述的导航系统，其中所述硬件处理器被编程为用于至少部分地基于所述估计位置，确定所述推车是否已越过围护边界，并且响应于所述确定，将所述锁定信号传达给所述车轮。

6.如权利要求1所述的导航系统，还包括被配置为用于检测分别表示所述人力推动的推车是否进入或离开商店的进入信号或离开信号的检测器。

7.如权利要求1所述的导航系统，还包括接收信号强度指示器(RSSI)检测器，其中所述硬件处理器被编程为用于至少部分地基于所测得的RSSI信号，更新所述推车的所述估计位置。

8.如权利要求1所述的导航系统，还包括被配置为用于从外部射频(RF)发射器接收RF信号的RF接收器，其中所述硬件处理器被编程为用于至少部分地基于所接收到的RF信号，更新所述推车的所述估计位置。

9.如权利要求8所述的导航系统，其中所述硬件处理器被编程为用于至少部分地基于使用所述RF信号估计的RF相位差，估计到所述外部RF发射器的距离。

10.如权利要求1所述的导航系统，还包括被配置为用于测量所述磁力计的温度的温度传感器，其中所述硬件处理器被编程为用于至少部分地基于所述温度，来补偿所述磁力计的温度灵敏度。

11.如权利要求1所述的导航系统，其中所述磁力计被配置为用于提供多个磁读数，并且所述硬件处理器被编程为用于至少部分地基于所述多个磁读数和硬铁或软铁校准模型，来校准所述磁力计。

12.如权利要求1所述的导航系统，其中所述硬件处理器被进一步编程为用于接收站点配置数据，所述站点配置数据包括与以下项中的一项或多项相关联的信息：(1)围护边界，(2)入口或出口，(3)所述站点的室内区域，(4)所述站点的室外区域，(5)具有带特殊特性的表面的区域，(6)地磁场，(7)由所述站点处或其附近的磁结构对地磁场的修正，(8)参考位置的定位，或(9)与围护边界相关联的警告距离。

13.如权利要求1所述的导航系统，其中所述振动传感器包括加速度计。