确定移动方向与传感器行进方向间的失准角进行航位推算制造技术

技术编号:26167003 阅读:56 留言:0更新日期:2020-10-31 13:18
本公开的各实施例涉及确定移动方向与传感器行进方向间的失准角进行航位推算。本公开的各实施例涉及包括微机电系统(MEMS)传感器的设备用于在丢失全球定位系统(GPS)信号或全球导航卫星系统(GNSS)信号的情况下进行航位推算。通过使用诸如加速度计和陀螺仪的MEMS传感器,该设备能够在丢失GPS/GNSS信号之后跟踪设备的位置。通过使用MEMS传感器计算在设备的传感器参考系与交通工具的移动方向或行人的步行方向之间的失准角,即使在没有GPS/GNSS信号的情况下,设备也可以准确地计算设备的用户的位置。因此,可以提供一种设备,该设备能够在不利用GPS/GNSS信号的情况下跟踪行人和在交通工具中驾驶的用户的位置。

【技术实现步骤摘要】
确定移动方向与传感器行进方向间的失准角进行航位推算
本公开涉及使用微机电系统(MEMS)传感器的交通工具和行人航位推算。
技术介绍
随着移动设备变得越来越普及,用户的期望不断扩展。许多用户经常使用诸如目前设备上可用的地图应用程序之类的基于位置的应用程序,目前设备诸如蜂窝电话、平板电脑和交通工具中安装的信息娱乐系统。用户在驾驶或步行时访问位置以帮助他们导航他们所在的地方和他们要去的地方。通常的移动设备包括MEMS传感器和全球导航卫星系统(GNSS)等以检测用户的位置。例如,MEMS传感器包括加速度计和陀螺仪。加速度计用于测量加速度(或速度变化率)。陀螺仪用于测量角速度。移动设备在显示屏上的地图上显示用户在空间中的位置。然而,当用户进入GPS/GNSS信号弱、信号受干扰或不可用的地方时,利用移动设备检测到的用户位置变得不准确或不可用。正因如此,移动设备不再准确地显示用户的位置。附加地,通过使用先前确定的位置(例如,通过使用GPS/GNSS传感器)来计算当前位置并基于该位置的估计速度前进的常规航位推算方法不够准确。
技术实现思路
本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种方法,包括:/n从设备接收多个传感器数据;/n分析所述多个传感器数据以确定交通工具的第一轴,所述交通工具的所述第一轴指示所述交通工具的移动方向;/n分析所述多个传感器数据以确定所述设备的第二轴,所述第二轴指示所述设备的行进;以及/n计算在所述交通工具的所述第一轴与所述设备的所述第二轴之间的角度。/n

【技术特征摘要】
20190430 US 16/399,8291.一种方法,包括:
从设备接收多个传感器数据;
分析所述多个传感器数据以确定交通工具的第一轴,所述交通工具的所述第一轴指示所述交通工具的移动方向;
分析所述多个传感器数据以确定所述设备的第二轴,所述第二轴指示所述设备的行进;以及
计算在所述交通工具的所述第一轴与所述设备的所述第二轴之间的角度。


2.根据权利要求1所述的方法,其中所述多个传感器数据包括来自陀螺仪的第一数据和来自加速度计的第二数据。


3.根据权利要求2所述的方法,其中所述多个传感器数据还包括来自全球定位系统GPS传感器的第三数据。


4.根据权利要求3所述的方法,其中所述多个传感器数据指示所述设备的运动数据和所述交通工具的运动数据。


5.根据权利要求3所述的方法,其中所述设备与所述交通工具邻近。


6.根据权利要求2所述的方法,其中分析所述多个传感器数据以确定交通工具的第一轴包括:
分析所述第二数据以确定所述交通工具的加速度;
基于所述交通工具的所述加速度确定所述交通工具的移动方向;以及
将所述交通工具的所述移动方向确定为所述交通工具的所述第一轴。


7.根据权利要求6所述的方法,其中分析所述多个传感器数据以确定所述设备的第二轴包括:
分析所述第一数据以确定所述设备的倾斜方向;
基于所述倾斜方向确定所述设备的所述行进;以及
将所述设备的所述行进方向确定为所述交通工具的所述第二轴。


8.根据权利要求6所述的方法,其中所述设备的所述倾斜方向包括:基于来自所述陀螺仪的所述第一数据而被计算的所述设备的俯仰、偏航和侧倾角。


9.根据权利要求7所述的方法,计算在所述交通工具的所述第一轴与所述设备的所述第二轴之间的角度包括:
分析所述第一数据和所述第二数据以及所述设备的所述行进方向以确定所述设备的水平分量;
在所述设备的所述水平分量与所述设备的所述移动方向之间应用旋转矩阵;以及
基于所述旋转矩阵确定在所述第一轴与所述第二轴之间的所述角度。


10.根据权利要求9所述的方法,其中所述旋转矩阵是正交旋转矩阵。


11.根据权利要求9所述的方法,其中分析所述第一数据和所述第二数据以及所述设备的所述行进方向以确定所述设备的水平分量包括:
应用奇异值分解,以减少在所述设备的所述水平分量之间的相关性。


12.一种方法,包括:
基于来自设备的加速度计的输入来确定第一模式和第二模式,所述第一模式指示所述设备在交通工具内,并且所述第二模式指示所述设备与不在交通工具内部的行人在一起;
选择所述第一模式和所述第二模式中的一个模式;
响应于选择所述第一模式,从所述设备的所述加速度计和陀螺仪接收数据:
基于所述加速度计和所述陀螺仪确定第一失准角;以及
输出所述第一失准角;以及
响应于选择所述第二模式,从所述加速度计和所述陀螺仪接收数据:
基于所述加速度计和所述陀螺仪确定第二失准角;以及
输出所述第二失准角。

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【专利技术属性】
技术研发人员:M·简恩M·乔达里
申请(专利权)人:意法半导体公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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