用于使用经校正偏航偏差值来导航的系统及方法技术方案

技术编号:14510203 阅读:136 留言:0更新日期:2017-02-01 02:49
本发明专利技术涉及用于使用经校正偏航偏差值来导航的系统及方法。一种汽车包括使用车辆速度传感器读取来自车轮和陀螺仪传感器的旋转数据的用于导航的系统。针对多个误差参数值中的每一者计算在多个行进方向中的每一者内所行进的距离。该系统还包含:选择使沿该行进方向中的一者或一者以上所行进的该距离最大化的该误差参数值;将该选定误差参数值施加到来自该陀螺仪传感器的数据;及基于来自该车辆速度传感器的数据及来自该陀螺仪传感器的具有该所施加误差参数值的数据使用航位推测法来导航。

【技术实现步骤摘要】
分案申请的相关信息本申请是申请日为2013年10月25日、优先权日为2012年10月26日、专利技术名称为“用于使用经校正偏航偏差值来导航的系统及方法”、申请号为201310511850.3的中国专利技术专利申请的分案申请。

技术介绍
现代用户依靠启用全球导航卫星系统(GNSS)的个人导航装置(PND)或其它配备GNSS的电子装置(例如移动电话)来在处于运动中时导航。因此,用户需要宽范围的导航情景中的高准确度。然而,有效基于GNSS的导航在其中阻碍信号发射的区域(例如车库、室内建筑物)中或在其中(尽管在室外)因由周围建筑物所形成的人造峡谷而降低信号发射的所谓的“城市峡谷”中被降低。
技术实现思路
涉及一种用于使用速度传感器及偏航率传感器来导航的方法的实施例在很大程度上解决了上文所述的问题,所述方法包含:针对多个误差参数值中的每一者计算在多个行进方向中的每一者内所行进的距离。所述方法还包含:选择使沿所述行进方向中的一者或一者以上所行进的所述距离最大化的所述误差参数值;将所述选定误差参数值施加到来自所述偏航率传感器的数据;及基于来自所述速度传感器的数据及来自所述偏航率传感器的具有所述所施加误差参数值的数据使用航位推测法来导航。其它实施例涉及一种导航系统,其包含速度传感器、偏航率传感器、误差参数引擎及导航引擎。所述误差参数引擎用以针对多个误差参数值中的每一者计算在多个行进方向中的每一者内所行进的距离,及选择使沿所述行进方向中的一者或一者以上所行进的所述距离最大化的所述误差参数值。所述导航引擎用以将所述选定误差参数值施加到来自所述偏航率传感器的数据,及基于来自所述速度传感器的数据及来自所述偏航率传感器的具有所述所施加误差参数值的数据使用航位推测法来导航。仍其它实施例涉及一种非暂时性计算机可读媒体,其含有在由处理器执行时致使所述处理器进行以下操作的指令:针对多个误差参数值中的每一者计算在多个行进方向中的每一者内所行进的距离;选择使沿所述行进方向中的一者或一者以上所行进的所述距离最大化的所述误差参数值;将所述选定误差参数值施加到来自偏航率传感器的数据;及基于来自速度传感器的数据及来自所述偏航率传感器的具有所述所施加误差参数值的数据使用航位推测法来导航。附图说明现在将参考附图做出本专利技术的示范性实施例的详细说明,在附图中:图1a展示根据各种实施例的示范性导航系统的框图;图1b展示根据各种实施例的示范性导航平台的框图;图2展示根据各种实施例的示范性图形表示;图3a及3b展示根据各种实施例的示范性停车场几何形状;图4展示根据各种实施例的示范性导航平台的框图;且图5展示根据各种实施例的方法的流程图。符号及命名在以下说明及权利要求书通篇中使用特定术语来指代特定系统组件。如所属领域的技术人员将了解,公司可用不同名称来指代组件。此文档并不打算在名称而非功能不同的组件之间进行区分。在以下论述中及在权利要求书中,术语“包含(including)”及“包括(comprising)”以开放式方式而使用且因此应解释为意味着“包含但不限于…”。此外,术语“耦合(couple或couples)”打算意味着间接电连接或直接电连接。因此,如果第一装置耦合到第二装置,那么所述连接可通过直接电连接或通过经由其它装置及连接的间接电连接。具体实施方式以下论述涉及本专利技术的各种实施例。尽管这些实施例中的一者或一者以上可是优选的,但所揭示的实施例不应解释为或以其它方式使用为限制本专利技术的范围(包含权利要求书)。另外,所属领域的技术人员将理解,以下说明具有广泛应用且任何实施例的论述仅意味着是所述实施例的示范性,且并不打算暗示将本专利技术的范围(包含权利要求书)限制于所述实施例。个人电子装置(例如蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、个人导航装置(PND)等等)可包含提供加速度计及陀螺仪数据的微机电系统(MEMS)传感器,所述数据可在缺少全球导航卫星系统(GNSS)信号的情况下用于使用航位推测法来导航。航位推测法通过使用先前所确定位置(例如,使用GNSS)及基于已知或所估计速度及偏航率(即,由MEMS传感器所计算的那些速度及偏航率)来推进先前位置而计算当前位置。然而,MEMS传感器校准质量是不高的且因此随时间的传感器偏移(明确地说,陀螺仪传感器的偏航偏差)影响基于来自所述传感器的数据的导航,此产生其中有意义的航位推测法导航是可能的有限时间量。基于MEMS传感器的航位推测法导航是可接受地准确的时间可大约小于一分钟。个人电子装置可与基于车辆的(例如,基于汽车的)传感器(例如,经由车载诊断(OBD)或控制器区域网络(CAN)接口)通信,所述基于车辆的传感器包含较高质量的车辆速度及陀螺仪传感器。汽车传感器可类似地用于航位推测法导航且由于其的较高质量,因此在传感器偏移不利地影响基于来自汽车传感器的数据的导航之前,保持准确达较长时间周期。然而,甚至在汽车传感器的情形中,陀螺仪传感器的偏航偏差(举例来说,以偏移的度/秒为单位所测量)可在特定时间周期内产生大航向误差。作为此偏航偏差的结果,基于传感器的航位推测法导航是可接受地准确的时间可大约小于两分钟。在上述情形两者中,航位推测法导航的长周期对偏航偏差中的甚至小误差也是敏感的。举例来说,0.1度/秒的未计及偏航偏差在10分钟内产生60度航向误差。因此,根据本专利技术的各种实施例,将盲估计技术应用于来自传感器的数据以校正传感器偏差值。根据各种实施例,由于沿几个方向横穿大部分距离的事实,因此在例如多层停车场的区域中可能做出导航。在此些区域中,由于GNSS信号难以接收,因此需要高质量的航位推测法导航性能。此处所揭示的技术还可用于在其它情景中的导航,例如其中上文所提及的性质可能为真的“城市峡谷”。现在转到图1a,根据各种实施例展示导航系统100。导航系统100展示为包括汽车传感器102,所述汽车传感器包含车辆速度传感器104及陀螺仪传感器106。车辆速度传感器104可基于车辆的车轮中的一者或一者以上的旋转速率而测量相关联车辆的速度。陀螺仪传感器106测量车辆的偏航率以确定车辆相对于初始方向的方向。如上文所阐释,在与车辆(未展示)相关联的GNSS装置不接收足以产生导航信息的GNSS信息的情况中,在航位推测法导航的短周期内可使用由传感器104、106所产生的数据。汽车传感器102展示为耦合到通信接口108,所述通信接口可包括如此项技术中已知的无线或有线接口。导航系统100还包括个人电子装置110。个人电子装置110可是旅客的蜂窝式电话、PDA或类似物。另外,在一些实施例中,个人电子装置110可是存在于一些车辆中的内置导航系统。个人电子装置包括通信接口112,所述通信接口可以通信方式耦合到通信接口108,使得可在汽车传感器102与个人电子装置110之间交换数据。通信接口112类似地包括如此项技术中已知的与通信接口108兼容的无线或有线接口。个人电子装置110可还包括加速度计114及陀螺仪传感器116。加速度计114可耦合到基于所测量加速度而确定速度值的处理元件。陀螺仪传感器116可类似于陀螺仪传感器106。如上文所阐释,传感器114、116的校准质量可较差且因此传感器114、116易于随时间漂移。根据各种实施例,个人电子装置110还包括导航平台11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车,其包括:通信接口,多个车轮;多个车辆速度传感器,所述多个车轮中的至少一者具有来自所述多个车辆速度传感器的相关联的车辆速度传感器,所述车辆速度传感器可操作以通过所述通信接口通信;陀螺仪传感器,其也可操作以通过所述通信接口通信;误差参数引擎,其用以:针对多个误差参数值中的每一者计算在多个行进方向中的每一者上所行进的距离;及选择使沿所述行进方向中的一者或多者所行进的所述距离最大化的误差参数值;及导航引擎,其用以:将所选择的误差参数值施加到来自所述陀螺仪传感器的数据;及基于来自所述车辆速度传感器的车轮旋转数据及来自所述陀螺仪传感器的具有所施加的误差参数值的偏航数据使用航位推测法来导航。

【技术特征摘要】
2012.10.26 US 13/661,3181.一种汽车,其包括:通信接口,多个车轮;多个车辆速度传感器,所述多个车轮中的至少一者具有来自所述多个车辆速度传感器的相关联的车辆速度传感器,所述车辆速度传感器可操作以通过所述通信接口通信;陀螺仪传感器,其也可操作以通过所述通信接口通信;误差参数引擎,其用以:针对多个误差参数值中的每一者计算在多个行进方向中的每一者上所行进的距离;及选择使沿所述行进方向中的一者或多者所行进的所述距离最大化的误差参数值;及导航引擎,其用以:将所选择的误差参数值施加到来自所述陀螺仪传感器的数据;及基于来自所述车辆速度传感器的车轮旋转数据及来自所述陀螺仪传感器的具有所施加的误差参数值的偏航数据使用航位推测法来导航。2.根据权利要求1所述的汽车,其中在所述误差参数引擎计算在多个行进方向中的每一者上所行进的所述距离之前,所述误差参数引擎施加围包函数以将所...

【专利技术属性】
技术研发人员:桑迪普·拉奥德里克·韦恩·沃特斯
申请(专利权)人:德州仪器公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1