[发明专利]根据一个或更多个惯性传感器修正取向信息的设备和方法

权利要求书

1.一种基于来自安装到对象上的一个或更多个惯性传感器的惯性传感器数据来修正取向信息的方法，所述方法包括如下步骤：

接收表示所述对象的当前绝对位置的位置数据；

基于所述位置数据来确定所述对象的运动方向；以及

基于所确定的运动方向来修正所述对象的取向信息，

其中，修正所述对象的取向信息的步骤包括：

基于所述惯性传感器数据来估计所述对象的真实取向与所述对象的运动方向之间的关系；以及

如果所估计的关系表示所述对象的真实取向与所述对象的运动方向对应，则基于所确定的运动方向来修正所述对象的取向信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，修正所述对象的取向信息的步骤包括：使所述对象的取向信息与所述对象的运动方向对应。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括如下步骤：

用平滑滤波器来对所述传感器数据进行滤波，以生成平滑传感器数据。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括如下步骤：

用低通滤波器和/或高通滤波器来对所述传感器数据进行滤波。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括如下步骤：

压缩所述传感器数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，压缩所述传感器数据的步骤包括：从所述传感器数据提取一个或更多个统计和/或启发式特征，以生成传感器数据特征向量。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，压缩所述传感器数据包括提取平均值、标准偏差，并且包括所述传感器数据的主成分分析。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，所述方法进一步包括如下步骤：

基于压缩后的传感器数据来对所述对象的真实取向与所述对象的运动方向之间的关系进行分类，并且生成关于分类结果的置信度。

9.根据权利要求8所述的方法，所述方法进一步包括如下步骤：基于之前的置信度和/或所述对象的预定物理特性或对所述对象的限制，尤其是对人体运动的特定限制，来验证所述置信度。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，对所述对象的真实取向与所述对象的真实运动方向之间的关系进行的分类是使用一个或更多个分类算法来执行的。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或更多个分类算法包括支持向量机。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，渐进地修正所述对象的取向信息的误差。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，基于球面线性插值来修正所述误差。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法进一步包括如下步骤：

基于与所述对象的预定真实取向和预定运动方向之间的预定关系对应的训练传感器数据，来训练用于对所述对象的真实取向与所述对象的运动方向之间的关系进行分类的监督式学习模型。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述对象的取向信息表示绕所述对象的偏转轴的旋转取向。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，真实运动方向是基于与随后的时刻对应的位置数据来确定的。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述传感器数据包括三维加速度数据和三维旋转速度数据。

18.一种基于来自安装到对象上的一个或更多个惯性传感器的惯性传感器数据来修正取向信息的设备，所述设备包括：

输入部，所述输入部被配置为接收表示所述对象的当前绝对位置的位置数据；

处理电路，所述处理电路被配置为，基于所述位置数据来确定所述对象的运动方向，并且基于所确定的运动方向来修正所述对象的取向信息，

其中，所述处理电路被配置为：

基于所述惯性传感器数据来估计所述对象的真实取向与所述对象的运动方向之间的关系；以及

如果所估计的关系表示所述对象的真实取向与所述对象的运动方向对应，则基于所确定的运动方向来修正所述对象的取向信息。