[发明专利]轮式车的运动估计

说明书

公开了用于定位可移动物体例如推车(例如，购物推车)的系统和方法的示例。这种系统和方法能够使用航位推算技术来估计该可移动物体的当前位置。公开了用于提高位置估计的准确度的各种技术，包括对涉及磁力计和加速度计的使用的各种误差源的补偿，以及使用振动分析来导出车轮旋转速率。还公开了利用工作环境的特性来协同或代替航位推算技术的的各种技术，包括环境例如地面纹理的特性、来自包括精确固定源的射频(RF)发射器的信号的可用性。这种系统和方法能够被应用于室内外设置和零售或仓库设置中。

相关申请的交叉引用

本申请主张2015年9月4日提交的名称为“ESTIMATING MOTION OF WHEELEDOBJECTS (估计轮式物体的运动)”的美国专利申请No.62/214,561的优先权的权益，在此通过引用将其全部 内容并入本文。

背景技术

技术领域

本公开总地涉及用于定位可移动物体的系统和方法，并且更具体地涉及使用航位推算技术来定 位可移动物体例如轮式车的系统和方法。

相关技术描述

已使用各种方法来确定跟踪区域中的物体的位置。例如，射频(RF)发射器或标签能够被附接在 物体上，并且在跟踪区域中的一个或多个接收器能够监控标签传输以确定物体位置。然而，如果跟 踪区域很大，则这种方法是不利的，这要求安装许多的接收器，或者如果跟踪区域包含使标签传输 减弱的结构，这样的方法是不利的。其他方法利用全球导航卫星系统(GNSS，例如，全球定位系统 (GPS))来确定位置。然而，如果GNSS信号受阻或者如果卫星的可见性中断，则GNSS方法可能失 败。而且，GNSS系统以及RF标签和接收器系统两者都可能价格昂贵并且难以实施。

发明内容

公开了用于定位可移动物体例如推车(例如，购物推车)的系统和方法的示例。这种系统和方 法能够使用航位推算技术来估计该可移动物体的当前位置。公开了用于提高位置估计的准确度的各 种技术，包括对涉及磁力计和加速度计的使用的各种误差源的补偿，以及使用振动分析来导出车轮 旋转速率。还公开了利用工作环境的特性来协同或代替航位推算技术的各种技术，包括环境例如地 面纹理的特性、来自包括精确修复源的射频(RF)发射器的信号的可用性。这种系统和方法能够被应用 于室内外设置和零售或仓库设置中。

本说明书中所描述的主题的一种或多种实施方式的细节在下面的附图和描述中进行了陈述。通 过说明书、附图和权利要求，其他的特征、方面和优点将变得显而易见。本发明内容和以下详细描 述都不旨在限定或限制本发明主题的范围。

附图说明

图1是零售商店和相关财产的透视图，示出了作为推车围护系统的一部分的导航系统的部件；

图2示出了具有导航系统和一个或多个智能车轮的购物车；

图3示出了一个推车围护系统的实施例的部件；

图4示出了一个智能定位系统的实施例的部件；

图5示出了一个与智能锁定轮协同工作的航位推算系统的实施例的状态转换图；

图6A和图6B是一个具有旋转检测智能车轮的航位推算系统的实施例的更新循环流程图；

图7示出了航位推算场景；

图8示出了在购物车上测得的加速度与时间关系的示例图表；

图9示出了一种示例的在如图8所示的相同情况下测得的车轮旋转速率与时间关系；

图10A示出了图9中所示的数据的功率谱密度与频率的关系；

图10B示出了相同的功率谱密度与频率数据的关系的不同范围；