[发明专利]用于确定物体的运动方向的方法和系统

说明书

本发明公开了一种用于确定物体(2)的运动方向的方法，所述方法包括：使用连接在所述物体(2)的周期性运动部分上的加速计传感器(13)或惯性传感器来记录所述周期性运动部分在多个周期上的加速度数据，从而确定所述物体(2)的周期性运动部分的周期性运动；在运动的至少一个周期上对所述加速度数据进行积分，以确定所述物体(2)的所述周期性运动部分相对于水平面的倾斜；使用磁力计传感器(12)来测量所述物体(2)的所述周期性运动部分的外部磁场，以确定所述周期性运动部分相对于所述外部磁场的取向；基于所述物体(2)的所述周期性运动部分的倾斜和取向来确定所述物体(2)的运动方向(3,4,5)。

技术领域

本发明涉及一种用于确定物体的运动方向的方法。

另外，本发明还涉及一种用于确定物体的运动方向的系统。

此外，本发明还涉及一种非暂时性计算机可读介质。

特别是，本发明的实施例涉及移动装置的传感器技术，更具体地涉及由多个传感器提供的信息的处理。本发明尤其涉及提高由移动装置或系统所测量的位置指示的精度。移动装置例如可以是腕上型电脑、移动电话或任何其他便携式装置。

背景技术

来自GPS(全球定位系统)传感器或位于手腕或身体其他地方上的由人所携带的装置中的其他基于卫星的导航系统的信号具有非常小的偏移误差，即系统误差，但是包含大量的噪声。在人行走或跑步的情况下，在1Hz的测量频率下，与纯GPS信号相比，纯粹基于GPS的速度测量中的噪声可以是20-30％的量级。

由直接携带在人体上的传感器所测量和估计的方向或速度数据通常包含较少的噪声。然而，在这些测量信号中可能存在较大的偏移误差。

传感器融合意味着第一和第二传感器可以基于不同的操作原理，但是它们测量相同的物理变量。例如，可以使用卫星定位传感器或加速度传感器来测量水平速度。可以用于传感器融合的传感器例如可以是GPS传感器、磁力计(罗盘)和加速度传感器。利用这种传感器，可以测量并在移动装置上，例如在腕上型计算机、移动电话或任何其他便携式装置的显示器上显示运动物体的加速度、速度和方向。

从GB 2497153中已知了分别用第一和第二传感器来测量第一和第二物理变量，并通过测量第一物理变量来确定目标变量的估计。通过测量第二物理变量来确定误差估计，并且利用取决于误差估计的强度来过滤目标变量的估计。然而，在卫星信号丢失的期间，就像在仅有微弱或不可检测到的定位信号强度的阴影区域(例如隧道、后院和山区)中的情况那样，可能根本无法进行基于卫星的测量。

因此，需要一种能够确定物体的运动方向的方法和系统。该方法和系统例如可以用于传递准确且不间断的位置数据以及从其中导出的其他数据。鉴于前述内容，提供一种用于确定物体(包括第一部分和相对于第一部分进行周期性运动的第二部分)的运动方向且其中能够减小电池消耗的方法和系统将是有益的。同样有利的是，提供一种能够提供不间断的位置数据以及从其中导出的其他数据的方法和系统。

发明内容

本发明由独立权利要求的特征来限定。在从属权利要求中限定了一些特定的实施例。

本发明的某些实施例提供了一种用于确定物体的运动方向以及确定移动装置中的定位和导航服务的新型方法和系统，以及相应的系统。本发明的一些实施例的目的特别是在变化的运动和环境条件下对GPS定位服务或任何其他定位服务(例如无线定位服务、视觉定位服务或者用户给出的位置)进行补充，其中位置信息源自其他传感器。