用于行人航位推算的技术制造技术

用于确定用户的位置的技术包括移动计算设备(100)，用于基于设备的感测到的惯性特性来确定用户的行走步态。该行走步态是指示用户将该设备握持在用户的侧面的第一步态或指示用户沿着用户的侧面摆动该设备的第二步态之一。该设备还基于惯性特性和所确定的用户的行走步态检测到用户已迈出物理步伐，并且确定指示该物理步伐的方向的该设备的原始有向前进方向。该设备基于所确定的原始有向前进方向、估计的步长和用户的先前位置来确定用户的估计位置。

For pedestrian dead reckoning Technology

A technique for determining the location of a user includes a mobile computing device (100) for determining the walking gait of the user based on the sensed inertia characteristics of the device. The walking gait is one of the second gaits that indicate that the user holds the device on the side of the user or indicates that the user swings along the side of the user. The device also detects that the user has stepped out of physical pace based on the inertial characteristics and the determined walking gait of the user, and determines the original forward direction of the device indicating the direction of the physical step. The device determines the user's estimated position based on the determined direction of the original forward direction, the estimated step length, and the user's previous position.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于行人航位推算的技术
技术介绍
移动导航和位置跟踪系统通常被包括在诸如智能手机的移动计算设备上。例如，可以使用移动计算设备来使用例如移动计算设备上的全球定位系统(GPS)电路并参考地理地图在各位置之间引导用户。然而，由于对网络和/或GPS连接性的需要，这样的系统常常限于室外应用。室内导航和位置跟踪解决方案常跟踪移动计算设备的位置，而不依赖于GPS和/或外部传感器。移动计算设备通常包括收集数据的多个惯性传感器，所述数据可以由例如板载惯性测量单元(IMU)分析以确定用户的各种上下文，诸如用户的估计位置。“航位推算(deadreckoning)”是一种基于先前确定的位置、估计的速度和流逝的时间段来计算用户的当前位置的典型过程，其可以基于由惯性传感器生成的传感器数据来确定。诸如加速度计和磁力计之类的板载惯性传感器使得移动计算设备能够对用户的步数进行计数，并且获得罗盘读数，以用于导航目的(即，用于行人航位推算)。尽管行人航位推算(PDR)允许室内导航，同时消耗较少的功率(例如，与GPS导航相比)并且需要较少的先验信息，但准确地执行行人航位推算仍然有几个挑战。例如，建筑物中的大磁场失真空穴和/或用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定用户的位置的移动计算设备，所述移动计算设备包括：多个惯性传感器，用于感测所述移动计算设备的惯性特性；行走分类模块，用于基于感测到的惯性特性来确定所述移动计算设备的用户的行走步态，其中所述行走步态是指示所述用户将所述移动计算设备握持到所述用户的侧面的第一步态或指示所述用户在行走时沿着所述用户的侧面摆动所述移动计算设备的第二步态之一；步伐检测模块，用于基于感测到的惯性特性和用户的所确定的行走步态来检测用户已迈出物理步伐；前进方向确定模块，用于确定指示所述物理步伐的方向的所述移动计算设备的原始有向前进方向；位置确定模块，用于基于用户的所确定的原始有向前进方向、用户的估计步长以及用户在前一...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定用户的位置的移动计算设备，所述移动计算设备包括：多个惯性传感器，用于感测所述移动计算设备的惯性特性；行走分类模块，用于基于感测到的惯性特性来确定所述移动计算设备的用户的行走步态，其中所述行走步态是指示所述用户将所述移动计算设备握持到所述用户的侧面的第一步态或指示所述用户在行走时沿着所述用户的侧面摆动所述移动计算设备的第二步态之一；步伐检测模块，用于基于感测到的惯性特性和用户的所确定的行走步态来检测用户已迈出物理步伐；前进方向确定模块，用于确定指示所述物理步伐的方向的所述移动计算设备的原始有向前进方向；位置确定模块，用于基于用户的所确定的原始有向前进方向、用户的估计步长以及用户在前一物理步伐的先前位置来确定用户的估计位置。2.根据权利要求1所述的移动计算设备，其中确定所述用户的行走步态包括基于决策树和感测到的惯性特性对所述用户的行走步态进行分类；以及其中所述决策树基于感测到的惯性特性的多个参数将所述用户的行走步态标识为所述第一步态或所述第二步态。3.根据权利要求2所述的移动计算设备，其中所述多个参数包括以下至少一者：所述移动计算设备的钟摆运动的平均区间、所述移动计算设备的钟摆运动的平均峰值、或者所述移动计算设备在预定义时间段中的轴向运动量。4.根据权利要求1所述的移动计算设备，其中检测所述用户已迈出物理步伐包括：响应于确定所述用户的行走步态是指示所述用户在行走时沿着所述用户的侧面摆动所述移动计算设备的第二行走步态，基于感测到的惯性特性确定所述移动计算设备的加速度；将第一低通滤波器应用于所述移动计算设备的加速度以生成第一加速度函数；将第二低通滤波器应用于所述移动计算设备的加速度以生成第二加速度函数，其中所述第一低通滤波器具有比所述第二低通滤波器更高的截止频率；基于所述第一加速度函数和所述第二加速度函数来确定正弦函数；以及将所述正弦函数的每个峰值标识为与不同的物理步伐相对应。5.根据权利要求4所述的移动计算设备，其中所述正弦函数的独立变量指示所述用户的手臂与重力方向之间的角度。6.根据权利要求4所述的移动计算设备，其中所述第一加速度函数是根据SA(k)＝γ1*amag(k)+(1-γ1)*amag(k-1)生成的，所述第二加速度函数是根据SB(k)＝γ2*amag(k)+(1-γ2)*amag(k-1)生成的，且所述正弦函数是根据cos(θk)＝|SA(k)*SB(k)|/(|SA(k)|*|SB(k)|)确定的，其中：SA(k)是第一加速度函数，SB(k)是第一加速度函数，γ1是所述第一低通滤波器的第一滤波器参数，γ21是所述第二低通滤波器的第二滤波器参数，amag(k)是在步伐k处的加速度的大小，以及amag(k-1)是在前一步伐k-7处的加速度的大小。7.根据权利要求1所述的移动计算设备，其中确定所述移动计算设备在所述方向上的所述原始有向前进方向包括确定所述移动计算设备在所述方向上的速度。8.根据权利要求7所述的移动计算设备，其中确定所述移动计算设备在所述方向上的速度包括：基于感测到的惯性特性来确定所述移动计算设备的加速度；将所述移动计算设备的所确定的加速度从所述移动计算设备的参考系转换为地球参考系中的加速度；以及将地球参考系中的加速度积分以确定地球参考系中的速度，其中所述加速度的积分区间基于与所述用户的所确定的行走步态相对应的用户步态模型。9.根据权利要求1所述的移动计算设备，进一步包括磁性失真检测模块，用于基于感测到的惯性特性来确定是否利用磁力测量来确定所述用户的所述原始有向前进方向。10.根据权利要求9所述的移动计算设备，其中确定所述移动计算设备的所述原始有向前进方向包括响应于确定不利用磁力测量基于指示所述移动计算设备的加速度和定向的数据来确定所述移动计算设备的所述原始有向前进方向；以及其中确定所述移动计算设备的所述原始有向前进方向包括响应于确定使用磁力测量基于指示所述移动计算设备的所述加速度和所述定向以及所述移动计算设备附近的磁场的数据来确定所述移动计算设备的所述原始有向前进方向。11.根据权利要求9所述的移动计算设备，其中确定是否利用所述磁力测量包括：确定所述移动计算设备的加速度；感测所述移动计算设备附近的磁场；响应于确定所述加速度的大小不超过加速度阈值并且所述磁场的大小不超过磁性阈值，确定所述加速度的方向与所述磁场的方向之间的倾角；以及将所述倾角与预期倾角进行比较。12.根据权利要求1所述的移动计算设备，其中确定所述用户的行走步态，检测所述用户已迈出物理步伐，确定所述移动计算设备的原始有向前进方向，以及确定所述用户的估计位置包括：确定所述用户的行走步态，检测到所述用户已迈出物理步伐，确定所述移动计算设备的原始有向前进方向，以及对于用户迈出的多个顺序物理步伐中的每一个确定所述用户的估计位置。13.根据权利要求12所述的移动计算设备，还包括卡尔曼滤波器模块，用于基于所述用户的所确定的原始有向前进方向和所述移动计算设备的定向相对于在所述用户的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩柯，X·王，X·蔡，L·李，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US