间、到达的时间差、到达的角度、接收的信号强度和指纹识别技术以及其他；所有方法提供不同水平的准确度。用于定位的无线通信系统可以将不同的技术用于对来自无线信号的距离、角度或信号强度的误差进行建模，并且可以使用不同的多路径削弱技术。所有上面提到的构思以及其它也可以类似的方式应用于基于无线通信系统的其它无线定位技术。
[0082]进一步构想的是，本方法和设备可以和设备可以与使用来自其它移动装置的辅助信息的导航方案一起使用。该辅助信息可以用作额外的辅助(当GNSS不可用时将会更有益)或作为GNSS信息(例如，在基于GNSS的定位不可应用的情况下的应用)的替代。来自其它装置的辅助信息的一个示例可以能够依赖于不同装置之间的无线通信系统。基础构思是，具有更好的定位或导航方案(例如具有良好的可用性和准确性的GNSS)的装置可以帮助具有退化的或不可用的GNSS的装置来获得改善的定位或导航方案。该帮助依赖于用于定位具有退化的或不可用的GNSS的(一个或多个)装置的(一个或多个)辅助装置和无线通信系统的良好定位。该预期的变体涉及一种或两种情况，其中:(i)具有退化的或不可用的GNSS的(一个或多个)装置使用在本文中描述的方法，并且从其它装置和通信系统获得辅助，(ii)具有可用的GNSS并且因此具有良好的方航方案的辅助装置使用在本文中描述的方法。用于定位的无线通信系统可以依赖于不同的通信协议，并且其可以依赖于不同的方法，例如，到达的时间、到达的时间差、到达的角度和接收的信号强度以及其他。用于定位的无线通信系统可以将不同的技术用于对来自无线信号的距离和/或角度的误差进行建模，并且可以使用不同的多路径削弱技术无线通信系统。
[0083]应预期到，除在本文中通过示例描述的基于MEMS的传感器之外，本方法和设备还可以与各种类型的惯性传感器一起使用。
[0084]在不对前述内容进行限制的情况下，在上面呈现的实施例通过下列示例进一步示范。
[0085]示例
[0086]低成本原型单元(用于便携式装置)包括来自Invensense的六自由度的惯性单元(即三轴陀螺仪和三轴加速度计)(MPU-6050)、来自Honeywe 11的三轴磁力计(HMC5883L)、来自 MeasurementSpecialties 的气压计(MS5803)和来自 u-blox 的用来记录数据步行、驱车或步行和驱车时若干轨迹的GPS接收机(LEA-5T)。
[0087]为了示范目的，在下面呈现了两个示例步行轨迹。
[0088]图3、4、5和6示出了步行者步行轨迹中的抽样定位结果，包括当装置的前向轴垂直或接近垂直时的持续时间。该轨迹在室内环境中开始，其中用户给出位置和航向，而对于轨迹的整个长度无绝对导航更新(诸如GNSS或WiFi)。轨迹由办公楼的走廊中的四个矩形环路组成。在该轨迹的第一环路中，装置处于水平取向。在第二环路中，装置处于向下垂直取向。在第三环路中，装置再次水平，而在第四环路中，装置处于向上垂直取向。利用其所有分量的同一个积分的导航方案在每个轨迹中单独地(图3和4)使用或与本方法(图5和6)结合地使用。
[0089]考虑图3和4，示出了通过在不具有本方法的情况下的方航方案分别提供的定位结果以及横滚、俯仰和方位(航向)角度结果。
[0090]图5和6示出了通过结合本方法使用的导航方案分别提供的定位结果以及横滚、俯仰和方位(航向)角度结果。
[0091]图7和8示出了第二步行者步行轨迹中的GPS通过(带有圆点的线)和单独地(图7)或结合本方法(图8)使用的导航方案(实线)提供的采样定位结果，所述第二步行者步行轨迹也包括当装置的前向轴垂直或接近垂直时的持续时间。该第二轨迹在GPS可用的情况下在室外开始，并且整个系统自动初始化。当在室外时并且在进入室内之前，装置以上垂直定位放置在胸袋中，直至轨迹结束。轨迹的室内部分由形成图8的办公楼的走廊中的两个矩形环路组成，并且不提供到GPS或任何其它绝对导航更新的访问。
[0092]尽管已经示出并描述了一些实施例，但是本领域技术人员应认识到，可以对这些实施例作出各种变化和更改，而不改变或脱离其范围、意图或功能。在前述说明书中使用的术语和措辞在本文中已经用作描述的术语而非限制的术语，并且不存在排除示出并描述的特征或其部分的等同物的这类术语和措辞的使用的意图，应认识到本发明仅由随后的权利要求界定并限制。
【主权项】
1.一种检测装置的前向轴的转变的方法，其特征在于，所述装置的移动性可以在平台内受约束或不受约束，并且所述装置能倾斜到任何取向，包括垂直或接近垂直取向，所述装置具有能够提供传感器读数的传感器，所述传感器具有对应的坐标系，并且所述读数具有误差参数，其中所述转变涉及垂直或接近垂直取向，并且在检测到所述转变的情况下，更新所述坐标系，根据更新的坐标系、改变所述传感器读数和误差参数，并根据更新的坐标系调整估计的所述装置的取向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置的所述前向轴的所述转变是下列中的一个: -从水平或接近水平到垂直或接近垂直， -从垂直或接近垂直到水平或接近水平， -从向上垂直或接近向上垂直到向下垂直或接近向下垂直，或 -从向下垂直或接近向下垂直到向上垂直或接近向上垂直。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于提高关于所述装置的导航方案。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，不论存在还是不存在绝对导航信息，都可以使用所述方法。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法可以进一步包括能够避免使用坐标系之间的连续的不必要转变的程序。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法可以进一步包括能够检测转变是否合理的程序。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法可以进一步包括用于完全或部分地重新初始化所述导航方案的重对准程序。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法可以进一步包括能够将所述装置的输出俯仰和横滚角度调整为缺省的轴界定的程序。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括下列程序中的任何一个或任何组合: a.能够避免连续的不必要转变的使用的程序， b.能够检测转变是否合理的程序， c.重对准程序，其中所述方法用于提高关于所述装置的导航方案，或 d.能够将所述装置的输出俯仰和横滚角度调整为缺省的轴界定的程序。10.一种装置，所述装置在平台内具有受约束或不受约束的移动，并且能倾斜到任何取向，包括垂直或接近垂直取向，所述装置包括: a.传感器组件，所述传感器组件能够提供与关于所述装置的导航信息有关的传感器读数，并产生其输出指示，所述传感器具有对应的坐标系，并且所述读数具有对应的误差参数；以及 b.至少一个处理器，所述处理器耦合为从接收所述传感器组件接收所述读数，并且可运行为: i)检测所述装置的所述前向轴的转变，其中所述转变包括垂直或接近垂直取向；并且 ?)在检测到所述转变的情况下，更新所述坐标系，根据更新的坐标系改变所述传感器读数和误差参数，并根据更新的坐标系调整估计的所述装置的取向。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置的所述前向轴的所述转变时下列中的一个: -从水平或接近水平到垂直或接近垂直， -从垂直或接近垂直到水平或接近水平， -从向上垂直或接近向上垂直到向下垂直或接近向下垂直，或 -从向下垂直或接近向下垂直到向上垂直或接近向上垂直。12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置能够提供提高的导航方案。13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理器在存在或不存在绝对导航信息的情况下都运行。
【专利摘要】本公开涉及用于提高平台(例如个人、车辆或船只)内的装置的方航方案的方法和设备，其中所述装置的移动性可以在所述平台内受约束或不受约束，并且其中所述装置可以倾斜到任何取向，包括垂直或接近垂直取向，同时提供无缝导航方案。不论是存在还是不存在绝对导航信息(例如，GNSS或WiFi定位)，该方法都可以使用来自传感器(例如，加速度计、陀螺仪、磁力计等)的测量提供导航方案。
【IPC分类】G01C25/00, G01C9/00
【公开号】CN104937377
【申请号】CN201480005271
【发明人】J·乔吉, Z·塞德
【申请人】可信定位股份有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年1月17日
【公告号】EP2946173A1, US20150354962, WO2014110671A1