用于基于磁场地图的定位系统的移动终端及其方法技术方案

公开了一种用于基于磁场地图的定位系统的移动终端及其方法。所述移动终端包括：存储器，被配置为存储包括按位置的磁场值的磁场地图。所述移动终端还包括：磁场传感器，被配置为测量在移动终端的位置处的磁场值。所述移动终端还包括：惯性测量单元(IMU)传感器，被配置为测量移动终端的加速度值和陀螺值。所述移动终端还包括：处理器，被配置为基于磁场地图、磁场值、加速度值和陀螺值确定移动终端的位置。

Mobile terminal for positioning system based on magnetic field map and method thereof

A mobile terminal for a positioning system based on a magnetic field map and a method thereof are disclosed. The mobile terminal includes a memory configured to store a magnetic field map comprising a magnetic field value at a position. The mobile terminal also includes a magnetic field sensor configured to measure a magnetic field value at the position of the mobile terminal. The mobile terminal also includes an inertial measurement unit (IMU) sensor configured to measure the acceleration value and gyro value of the mobile terminal. The mobile terminal also comprises a processor configured to determine the position of the mobile terminal based on a magnetic field map, a magnetic field value, an acceleration value, and a gyro value.

【技术实现步骤摘要】
用于基于磁场地图的定位系统的移动终端及其方法本申请是申请日为2012年12月06日、申请号为201210519569.X、专利技术名称为“用于基于磁场地图的定位系统的移动终端及其方法”的专利技术专利申请的分案申请。
以下描述涉及一种用于基于磁场地图的定位系统的移动终端及其方法。
技术介绍
基于移动通信信号的定位方法可基于连接到终端的小区基站的位置和接近方案，或基于测量终端与终端附近的至少三个小区基站之间的信号传播距离的三角测量，来估计终端的位置。基于无线LAN的定位方法可基于终端所属的接入点(AP)的位置估计无线LAN终端的位置，或者，基于所述终端附近的AP处的信号的强度来执行通过预先记录的印记的使用的样式匹配，从而估计无线LAN终端的位置。基于超宽带(UWB)的定位方法可基于测量终端与产生UWB信号的AP之间的距离的三角测量，来估计终端的位置。基于磁场地图的定位方法可基于终端的位置处的磁场来估计终端的位置。在该示例中，代表性定位方法可包括卡尔曼滤波器、粒子滤波器(particlefilter)、马尔可夫定位(Markovlocalization)及其它类型的方法。所述方法可测量随着移动终端移动而以各种形式改变的环境参数，并且可基于测量的结果估计移动终端的位置。
技术实现思路
在一个总的方面，提供一种用于基于磁场地图的定位系统的移动终端，包括：存储器，被配置为存储包括按位置的磁场值的磁场地图。所述移动终端还包括：磁场传感器，被配置为测量在移动终端的位置处的磁场值。所述移动终端还包括：惯性测量单元(IMU)传感器，被配置为测量移动终端的加速度值和陀螺值。所述移动终端还包括：处理器，被配置为基于磁场地图、磁场值、加速度值和陀螺值确定移动终端的位置。陀螺值包括移动终端的旋转值和方位值。处理器包括：磁场值校正器，被配置为基于加速度值和陀螺值校正磁场值。处理器还包括：第一位置估计器，被配置为基于磁场地图和校正的磁场值确定移动终端的位置。磁场值校正器包括：倾斜误差计算器，被配置为基于加速度值和陀螺值确定移动终端的倾斜误差。磁场值校正器还包括：磁场值校正实现器，被配置为基于倾斜误差校正磁场值。倾斜误差包括俯仰、横滚和偏航。处理器包括：第一方向产生器，被配置为基于磁场值和加速度值产生第一方向信息。处理器还包括：第二方向产生器，被配置为基于加速度值和陀螺值产生第二方向信息。处理器还包括：方向信息权重设置单元，被配置为基于第一方向信息和第二方向信息设置方向信息权重。方向信息权重设置单元被进一步配置为：从第一方向信息的变化减去第二方向信息的变化来确定第一值。方向信息权重设置单元被进一步配置为：如果第一值大于预定阈值，则将方向信息权重设置为第二方向信息。方向信息权重设置单元被进一步配置为：从第二方向信息的变化减去第一方向信息的变化来确定第二值。方向信息权重设置单元被进一步配置为：如果第二值大于预定阈值，则将方向信息权重设置为第一方向信息。处理器还包括：移动距离计算器，被配置为基于加速度值确定移动终端的移动距离。处理器还包括：第二位置估计器，被配置为基于磁场地图、磁场值、方向信息权重和移动距离确定移动终端的位置。处理器包括：磁场值校正器，被配置为基于加速度值和陀螺值校正磁场值。处理器还包括：方向信息产生器，被配置为基于校正的磁场值、加速度值和陀螺值设置移动终端的方向信息权重。处理器还包括：移动距离计算器，被配置为基于加速度值确定移动终端的移动距离。处理器还包括：第三位置估计器，被配置为基于磁场地图、校正的磁场值、方向信息权重和移动距离确定移动终端的位置。处理器被进一步被配置为基于粒子滤波器或卡尔曼滤波器或马尔科夫定位或粒子滤波器、卡尔曼滤波器和马尔科夫定位的任意组合，确定移动终端的位置。在另一总的方面，提供一种用于移动终端所包括的基于磁场地图的定位系统的定位方法，包括：确定包括按位置的磁场值的磁场地图。所述方法还包括：测量移动终端的位置处的磁场值。所述方法还包括：测量移动终端的加速度值和陀螺值。所述方法还包括：基于磁场地图、磁场值、加速度值和陀螺值确定移动终端的位置。陀螺值包括移动终端的方位值和旋转值。确定移动终端的位置的步骤包括：基于加速度值和陀螺值校正磁场值。确定移动终端的位置的步骤还包括：基于磁场地图和校正的磁场值，确定移动终端的位置。校正的步骤包括：基于加速度值和陀螺值确定移动终端的倾斜误差。校正的步骤还包括：基于倾斜误差校正磁场值。倾斜误差包括移动终端的俯仰、横滚和偏航。确定移动终端的位置的步骤包括：基于磁场值和加速度值产生第一方向信息。确定移动终端的位置的步骤还包括：基于加速度值和陀螺值产生第二方向信息。确定移动终端的位置的步骤还包括：基于第一方向信息和第二方向信息设置方向信息权重。设置的步骤包括：从第一方向信息的变化减去第二方向信息的变化来确定第一值。设置的步骤还包括：如果第一值大于预定阈值，则将方向信息权重设置为第二方向信息。设置的步骤还包括：从第二方向信息的变化减去第一方向信息的变化来确定第二值。设置的步骤还包括：如果第二值大于预定阈值，则将方向信息权重设置为第一方向信息。确定移动终端的位置的步骤包括：基于加速度值确定移动终端的移动距离。确定移动终端的位置的步骤还包括：基于磁场地图、磁场值、方向信息权重和移动距离确定移动终端的位置。确定移动终端的位置的步骤包括：基于加速度值和陀螺值校正磁场值。确定移动终端的位置的步骤还包括：基于校正的磁场值、加速度值和陀螺值设置移动终端的方向信息权重。确定移动终端的位置的步骤还包括：基于加速度值确定移动终端的移动距离。确定移动终端的位置的步骤还包括：基于磁场地图、校正的磁场值、方向信息权重和移动距离确定移动终端的位置。一种非永久性计算机可读存储介质存储包括用于实现所述方法的程序。从下面的描述、附图和权利要求，其他特征和方面可以是明显的。附图说明图1是示出用于基于磁场地图的定位系统的移动终端的示例的框图。图2是示出基于通过使用惯性测量单元(IMU)传感器校正的磁场值，估计移动终端的位置的处理器的示例的框图。图3是示出基于通过使用IMU传感器估计的方向信息和移动距离信息，估计移动终端的位置的处理器的示例的框图。图4是示出基于通过IMU传感器校正的磁场值以及通过使用IMU传感器估计的方向信息和移动距离信息，估计移动终端的位置的处理器的示例的框图。图5是由基于磁场地图的定位系统使用的定位方法的示例的流程图。除非另外描述，贯穿附图和详细描述，相同的附图标号将被理解为表示相同元件、特征和结构。为了清楚、示出和方便，可夸大这些元件的相对大小和描述。具体实施方式提供以下的详细描述，以帮助读者获得在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。因此，在此描述的系统、设备和/或方法的各种改变、修改和等同物将被提供给本领域的普通技术人员。描述的处理步骤和/或操作的进程是示例，但是，处理步骤和/或操作的顺序不限于在此的描述，在步骤和/或操作不是必需以特定顺序发生的前提下，可以以本领域中已知的方式改变处理步骤和/或操作的顺序。此外，为了更加清楚和简明，可省略已知功能和结构的描述。图1示出用于基于磁场地图的定位系统的移动终端100的示例。移动终端100包括存储器110、磁场传感器120、惯性测量单元(IMU本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基于磁场地图的定位系统的移动终端，包括：存储器，被配置为存储包括按位置的磁场值的磁场地图；磁场传感器，被配置为测量在移动终端的位置处的磁场值；惯性测量单元传感器，被配置为测量移动终端的加速度值和陀螺值；处理器，被配置为基于磁场地图、磁场值、加速度值和陀螺值确定移动终端的位置。

【技术特征摘要】
2011.12.07 KR 10-2011-01303981.一种用于基于磁场地图的定位系统的移动终端，包括：存储器，被配置为存储包括按位置的磁场值的磁场地图；磁场传感器，被配置为测量在移动终端的位置处的磁场值；惯性测量单元传感器，被配置为测量移动终端的加速度值和陀螺值；处理器，被配置为基于磁场地图、磁场值、加速度值和陀螺值确定移动终端的位置。2.根据权利要求1所述的移动终端，其中，陀螺值包括移动终端的旋转值和方位值。3.根据权利要求1所述的移动终端，其中，处理器包括：磁场值校正器，被配置为基于加速度值和陀螺值校正磁场值；第一位置估计器，被配置为基于磁场地图和校正的磁场值确定移动终端的位置。4.根据权利要求3所述的移动终端，其中，磁场值校正器包括：倾斜误差计算器，被配置为基于加速度值和陀螺值确定移动终端的倾斜误差；磁场值校正实现器，被配置为基于倾斜误差校正磁场值。5.根据权利要求4所述的倾斜误差包括俯仰、横滚和偏航。6.根据权利要求1所述的移动终端，其中，处理器包括：第一方向产生器，被配置为基于磁场值和加速度值产生第一方向信息；第二方向产生器，被配置为基于加速度值和陀螺值产生第二方向信息；方向信息权重设置单元，被配置为基于第一方向信息和第二方向信息设置方向信息权重。7.根据权利要求6所述的移动终端，其中，方向信息权重设置单元被进一步配置为：从第一方向信息的变化减去第二方向信息的变化来确定第一值；如果第一值大于预定阈值，则将方向信息权重设置为第二方向信息；从第二方向信息的变化减去第一方向信息的变化来确定第二值；如果第二值大于预定阈值，则将方向信息权重设置为第一方向信息。8.根据权利要求6所述的移动终端，其中，处理器还包括：移动距离计算器，被配置为基于加速度值确定移动终端的移动距离；第二位置估计器，被配置为基于磁场地图、磁场值、方向信息权重和移动距离确定移动终端的位置。9.根据权利要求1所述的移动终端，其中，处理器包括：磁场值校正器，被配置为基于加速度值和陀螺值校正磁场值；方向信息产生器，被配置为基于校正的磁场值、加速度值和陀螺值设置移动终端的方向信息权重；移动距离计算器，被配置为基于加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：金勇，金应善，尹志贤，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR