使用旋转半径确定设备与船只之间的错位的方法和装置的制造方法
【专利摘要】本公开涉及一种使用设备的旋转半径的，用于确定设备和平台(诸如例如船只或车辆)之间错位的方法和装置，其中该设备的移动性可以被约束或非约束在平台中。该设备可以在平台内移动或向任何方向倾斜，且仍然提供无缝导航解决方案而不降低此导航解决方案的性能。此方法可以利用来自传感器(诸如例如，加速度计、陀螺仪等)的测量(读数)，不论导航信息的更新(诸如例如，全球导航卫星系统(GNSS)或WiFi定位)存在或缺失。
【专利说明】
使用旋转半径确定设备与船只之间的错位的方法和装置
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2013年9月16日提交的美国临时专利申请No.61/878,336的权益，该专 利申请的公开内容通过引用整体结合于此。
技术领域
[0003] 本公开涉及一种用于确定设备和平台（诸如例如船只或车辆)之间错位的方法和 装置，其中该设备的移动性可以被约束或非约束在平台中。
【背景技术】
[0004]平台的惯性导航是基于比力（specific force)和角速度的集成，该力和角速度由 惯性传感器(例如，加速度计、陀螺仪)和包含该传感器的设备所测量。一般地，该设备被置 于平台内部，并通常捆绑至该平台。来自设备的此种测量可以用来确定该设备和/或平台的 位置、速度和姿态。
[0005] 该平台可以是可能临时静止的能够运动的平台。一些平台的示例可以是任何类型 的车辆或船只。该船只可以是基于陆地上的、海上的或空中的。
[0006] 平台内的惯性传感器的对齐(与该平台的前向、横向和垂直轴)对惯性导航是关键 的。如果惯性传感器(如加速度计和陀螺仪)没有与该平台完全对齐，使用惯性传感器的读 数所计算的位置和姿态将不能代表平台。因而，修理平台内的惯性传感器是提供高精准导 航解决方案的导航系统的要求。
[0007] 对于捆绑系统，用于确保最优导航解决方案的一个已知手段是利用在平台内惯性 传感器的仔细的手动安装。然而，便携式导航设备(或具有导航能力的设备)能够移动，不论 是在平台中（诸如例如在船只或车辆)被约束或非约束，所以仔细安装绝非良策。
[0008] 现有便携式导航设备(或具有导航能力的设备)不能获得平台的准确姿态和位置， 除非已知下列三个条件中的至少一个：
[0009] 1)设备和平台的绝对姿态角；
[0010] 2)设备的绝对姿态角以及设备与平台之间的错位;或
[0011] 3)平台的绝对姿态角、以及设备与平台之间的错位。
[0012] 上述第一选择至少需要两个传感器组件，一个在设备上和一个在平台上，因而错 位的了解是在没有先前提到的约束的情况下启用便携式导航设备的关键因素。
[0013] 对于导航，手机/智能电话，由于配备了辅助全球定位系统(AGPS)芯片组，变得十 分流行，该芯片组(在通过利用网络连接，显著提高启动性能的基础上）也进一步使用高灵 敏度能力来提供平台的绝对位置，即便在一些对于卫星信号不能保证清晰视线的环境中。 深户内或挑战的户外(不能利用AGPS解决方案的地方)导航或定位包括蜂窝塔架ID或(如果 可能的话)用于定位的塔架三边测量。尽管这两种已经出现在很多移动设备的定位方法中， 但准确的室内定位仍提出挑战并且未能满足当今的基于位置的服务(LBS)的准确度要求。 此外，这些方法仅可提供平台的绝对航向（heading)而没有关于设备的航向的任何信息。
[0014] 许多移动设备(诸如，移动电话)配备有主要用于屏幕控制和娱乐应用的微机电系 统(MEMS)传感器。这些传感器，由于非常高的噪声、大的随机漂移率和相对于承载平台的频 繁改变的取向，目前还没有被广泛用于导航目的。
[0015] 在很多移动设备内也可以找到磁力计。在某些情况下，已表明如果用户足够小心 保持设备相对于其身体的特定取向（诸如当在校准磁力计之后小心保持在用户前面时），使 用加速度计和磁力计的导航解决方案也许是可能的。
[0016] 因此，存在能够精准地利用来自平台内的设备的测量的导航解决方案的需求，以 确定设备/平台的导航状态，而没有平台上的约束（即，室内或室外环境)或设备的移动。平 台的位置和姿态的估计必须独立于设备的使用（例如，导航期间在平台内放置或移动设备 的方式）。在上面的场景中，设备可以在平台内移动或向任何方向倾斜，即便在如此场景中 需要设备提供无缝导航。这再次强调了设备和平台之间错位的关键的重要性，让设备能在 相对于平台的任何方向中使用。
[0017] 因此，对于使用设备的导航，要求缓解此问题的方法，其中设备的移动可以约束或 非约束于平台内部，并且其中设备可以在平台内移动或向任何方向倾斜。
[0018] 除了上面提到的便携式设备的应用(该应用包括完整的导航解决方案，包括位置、 速度和姿态、或位置和姿态)之外，还有其它应用(其可包括估计完整的导航解决方案，或仅 姿态解决方案或姿态和速度解决方案），其中对于增强用户体验和可用性，需要缓解上述问 题的方法，并且可应用于多个场景。
【发明内容】
[0019] 本公开涉及一种使用设备的旋转半径的，用于确定设备和平台（诸如例如船只或 车辆)之间错位的方法和装置，其中该设备的移动性可以被约束或非约束在平台中。该设备 可以在平台内移动或向任何方向倾斜，且仍然提供无缝导航解决方案而不降低此导航解决 方案的性能。传感器具有用于传感器轴的对应坐标系。设备和平台之间的错位对应于设备 中的传感器组件的坐标系与平台的坐标系之间的错位。此方法可以利用来自传感器(诸如 例如加速度计、陀螺仪等）的测量(读数），不论导航信息的更新(诸如，例如，全球导航卫星 系统(GNSS)或WiFi定位)存在或缺失。
[0020] 本方法和装置可被用于计算覆盖整个错位空间的连续错位角度，而不只是此角度 的离散值或预定值。进一步，本方法可以和相对于平台的不同设备使用和方向工作。
[0021 ]所述方法包括下列步骤：
[0022] a)计算设备的旋转半径。这个可以通过使用陀螺仪和加速度计读数，或其平滑、平 均或滤波的版本来达成。该计算的旋转半径也可以或可以不用经受平滑、平均或滤波。
[0023] b)通过过检查如下所列，检查小的旋转半径：（i)旋转半径，（ii)旋转半径的缓冲 历史，（iii)平滑、平均或滤波版本的旋转半径，或（iv)平滑、平均或滤波版本的旋转半径的 缓冲历史。
[0024] c)使用来自b)的信息来识别和辨别设备航向中的改变是否是因为平台或船只内 的设备自身的转向，还是因为包括该设备的平台或船只的转向。来自b)的信息可以为了此 识别而单独使用，或者其可以用于与其他传感器的读数或从其获取的数量的结合，诸如例 如陀螺仪读数的大小。
[0025] d)如果设备航向改变是因为平台或船只内的设备自身的转向，依据c)中的识别调 整错位。此情况中设备航向改变为错位改变。
[0026] 在某些实施例中，可以使用可选例程来再次检查通过以上方法检测出的错位改变 是否为合理的改变，而不是噪声或(来自已经检测的改变的）多余的检测，并且防范此类情 况。
[0027] 在某些实施例中，可以使用可选例程，其对由本文的方法提供的错位和用于确定 设备与平台或船只之间的错位的一个或更多其他方法进行结合。
[0028] 可使用这些可选例程中的任一个或任何组合。
[0029]概括地说，在某些实施例中，使用设备的旋转半径来确定设备和平台之间错位的 方法和设备，其中该设备包括能够提供传感器读数的传感器，和计算设备航向角度的装置， 该方法包括以下步骤:a)从传感器读数计算设备的旋转半径;b)确定该旋转半径是否为小 的旋转半径;c)通过使用旋转半径是否为小的旋转半径的确定，识别设备航向角度中的改 变是否由平台内的设备的转向引起，还是由包括设备的平台的转向引起;和d)如果设备航 向角度的改变是因为平台内的设备的转向，调整错位，在所述的情况中设备航向角度中的 改变是用于调整错位的检测到的错位改变。
【附图说明】
[0030]图1示出了设备的灵敏轴(a)，以及设备和平台之间的错位的一个实施例的描绘， 其中该平台为车辆(b);和
[0031 ]图2是本方法的一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0032]本公开涉及一种使用设备的旋转半径的，用于确定设备和平台（诸如例如船只或 车辆)之间错位的方法和装置，其中该设备的移动性可以被约束或非约束在平台中。该设备 可以在平台内移动或向任何方向倾斜，且仍然提供无缝导航解决方案而不降低此导航解决 方案的性能。传感器具有传感器的轴的对应坐标系。设备和平台之间的错位对应于设备中 的传感器组件的坐标系与平台的坐标系之间的错位。此方法可以利用来自传感器(诸如例 如加速度计、陀螺仪等）的测量(读数），不论导航信息的更新(诸如，例如，全球导航卫星系 统(GNSS)或WiFi定位)存在或缺失。
[0033] 该平台是可能临时静止的能够运动的平台。一些平台的示例可以是任何类型的车 辆或船只。该船只可以是基于陆地上的、海上的或空中的。
[0034] 绝对导航信息是与导航和/或定位有关的信息，并且由"基于参考"的系统所提供， 该"基于参考"的系统依赖于诸如例如全球导航卫星系统(GNSS)之类的外部信息源。另一方 面，自包含的导航信息是与导航和/或定位有关的信息，并由设备/平台内的自包含和/或 "非基于参考"的系统来提供，并且因而不必依赖于可能中断或阻塞的外部信息源。自包含 信息的示例是来自运动传感器(如加速度计和陀螺仪)的读数。
[0035] 本方法和装置可被用于计算覆盖整个错位空间的连续错位角度，而不只是此角度 的离散值或预定值。进一步，本方法可以和相对于平台的不同设备使用和方向工作。
[0036] 应当注意，本方法可以用于各种应用，该应用包括但不限制于包含导航解决方案 的如下应用：
[0037] ?位置、速度和姿态，或 [0038] ?仅位置和姿态，
[0039]或部分导航解决方案，包括：
[0040] ?仅姿态和速度，或
[0041] ?仅姿态。
[0042]在正常使用期间，设备（例如，便携式电话）的姿态自由地改变。事实上，此设备通 常经历沿着其任何主轴（即，X轴、y轴和Z轴）的旋转运动。在图1中定义这样的轴，其中设备 的前向轴被定义为X轴，垂直或z轴向下指向，并且横向轴或y轴以完成右手坐标系的方式进 行定义。
[0043]平台内设备的方向不代表平台的方向。该设备可经历相对于平台，沿其任何主轴 的任何数量的旋转运动。设备的这些旋转运动不表明平台正在经历相同的取向变化。例如， 平台可在水平化的2D平面上移动，而设备可能正在经历任意数量的可能的横摇角和俯仰 角。图1示出了非捆绑设备和示例平台（机动车辆)之间的可能的关系。
[0044]设备包括能够提供传感器读数的传感器和可使用来处理本方法的处理器。典型的 设备包括三轴加速度计，其用于测量沿着每一个灵敏轴（即，X轴、y轴和Z轴）的加速度或比 力。该设备可包含其它传感器，诸如例如，陀螺仪、磁力计、气压计以及其它。
[0045] 横摇被定义为设备沿着前向X轴的旋转，而俯仰是沿着横向y轴的旋转。因为设备 用户根据需要自由旋转该设备，所以设备可具有相对于平台的横摇、俯仰和方位(航向）的 若干变化。
[0046] 本方法用来确定设备和平台之间的错位角度，包括下列步骤：
[0047] a)计算设备的旋转半径。这个可以通过使用陀螺仪和加速度计读数，或其平滑、平 均或滤波的版本来达成。陀螺仪和加速度计读数可以或可以不用被补偿其误差，诸如偏差， 如果此误差值在诸如例如从导航解决方案的其他中可用。该计算的旋转半径也可以或可以 不用经受平滑、平均或滤波。
[0048] b)通过检查如下所列，检查小的旋转半径：（i)旋转半径，（ii)旋转半径的缓冲历 史，（i ii)平滑、平均或滤波版本的旋转半径，或(iv)平滑、平均或滤波版本的旋转半径的缓 冲历史。
[0049] c)使用来自b)的信息来识别和辨别设备航向中的改变是否是因为平台或船只内 的设备自身的转向，还是因为包括该设备的平台或船只的转向。来自b)的信息可以为了此 识别而单独使用，或者其可以用于与其他传感器的读数或从其推导出的数量的结合，诸如 例如陀螺仪读数的大小。
[0050] d)如果设备航向改变是因为平台或船只内的设备自身的转向，依据C)中的识别调 整错位置。此情况意味着设备航向改变为错位改变。在某些实施例中，设备航向的缓冲历史 用来计算错位改变。
[0051] 在某些实施例中，可以使用可选例程来再次检查，通过以上方法检测出的错位改 变是否为合理的改变，而不是噪声或(来自已经检测的改变的）多余的检测，并且防范此类 情况。在某些实施例中，保护是通过旋转半径的缓冲历史和检测的错位改变的缓冲历史。在 这些实施例的另一组中，保护是通过使用（在合理的改变后的）时间阈值的基于时间的保 护，来避免多余的检测。
[0052]在某些实施例中，可以使用可选例程，其对由本文的方法提供的错位和用于确定 设备与平台或船只之间的错位的一个或更多其他方法进行结合。在某些实施例中，来自不 同方法所计算的错位的结合可以通过使用任何平均、平滑或滤波技术来实现;可以使用的 滤波技术的一个示例是卡尔曼(Kalman)滤波。
[0053] 可使用这些可选例程中的任一个或任何组合。
[0054]在图2中示出了本专利中所描述的方法的一个实施例的流程图。可选的部分用虚 线和虚线框标记。
[0055] 本文呈现的方法和装置可以和任何导航解决方案(独立于本导航解决方案中使用 的情形估计和滤波技术的类型）结合。情形估计技术可以是线性的、非线性的或其组合。导 航解决方案中使用的不同示例可以依赖于卡尔曼滤波器、扩展的卡尔曼滤波器、诸如粒子 滤波器等的非线性滤波器，或诸如神经网络或模糊系统的人工智能技术。导航解决方案中 使用的情形估计技术可以使用任何类型的系统和/或测量模型。导航解决方案可以遵循用 于集成不同传感器和系统的任何模式，诸如例如松耦合集成模式或紧耦合集成模式等等。 导航解决方案可以利用建模(使用线性或非线性、短存储器长度或长存储器长度)和/或针 对所使用的惯性传感器和/或其他传感器的误差的自动校准。
[0056] 本方法可以与运输技术的模式和模式检测技术结合，来建立运输模式。这让诸如 例如步行和驾驶等等可能模式的不同场景的能够辨别。
[0057]构想的实施例
[0058]本公开描述了身体坐标系是X前向、y朝身体的右侧为正，且z轴向下为正。可以构 想，任何身体坐标系定义可被用于本文中所描述的方法和装置的应用。
[0059] 构想了以上呈现的方法可以与导航解决方案一起使用，该导航解决方案可以选择 性地利用自动零速度期间或静止期间检测，用其可能的更新和惯性传感器偏置重新计算、 非完整更新模块、惯性传感器误差的高级建模和/或校准、从GNSS中（在适当时)推导出惯性 传感器误差的可能测量更新、GNSS解决方案质量的自动评估以及检测降级的性能、在松和 紧耦合集成模式之间自动切换、每一可见GNSS卫星的评估(在处于紧耦合模式时）、并最终 可能可与具有任何类型的后向平滑技术的后向平滑模块一起使用，并且在任务后或在同一 任务内的缓冲数据上的后台中运行。
[0060] 进一步构想了以上呈现的方法也可与以下导航解决方案一起使用：该导航解决方 案被进一步编程以在后台运行例程来模拟绝对导航信息的人工中断，并估计用于本导航模 块中的解决方案的情形估计技术的另一实例的参数以优化该解决方案的精确性和一致性。 精确性和一致性通过将模拟中断期间的临时后台解决方案与基准解决方案进行比较来评 估。基准解决方案可以是以下示例之一：绝对导航信息（例如，GNSS)、集成可用传感器与绝 对导航信息(例如，GNNS)并且可能具有可任选的速率或速度读数的设备中的向前集成导航 解决方案、集成可用传感器与绝对导航信息（例如，GNNS)并且可能具有可任选的速率或速 度读数的向后平滑集成导航解决方案。后台处理可以在与前向解决方案处理相同的处理器 上运行，或在可与第一处理器通信并可从共享位置读取保存数据的另一处理器上运行。后 台处理解决方案的结果可以使实时导航解决方案在其将来运行中获益（即，在后台例程已 完成运行之后的实时运行），例如，具有用于本模块导航的前向情形估计技术的参数的改进 的值。
[0061] 进一步构想了以上呈现的方法也可与导航解决方案一起使用，该导航解决方案进 一步与地图（诸如街道地图、室内地图或模型，或任何其他环境地图或模型，在具有这样的 地图或模型可用的应用的情况下）以及地图匹配或模型匹配例程集成。地图匹配或模型匹 配可在绝对导航信息(诸如GNNS)降级或中断期间进一步增强导航解决方案。在模型匹配的 情况下，获取与环境有关的信息的传感器或传感器群可被使用，诸如例如激光测距器、相机 以及视觉系统或声纳系统。这些新系统可被用作额外帮助来在绝对导航信息问题（降级或 缺失)期间增强导航解决方案的精准性，或者在一些应用中，它们可以完全替代绝对导航信 息。
[0062] 进一步构想了以上呈现的方法也可与导航解决方案一起使用，该导航解决方案， 在按紧耦合模式或混合松/紧耦合选项工作时，不必被限于利用伪距测量(它们是根据代码 而非载波相位来计算的，因而它们被称为基于代码的伪距)和多普勒(Doppler)测量（用来 获得伪距速率）ANSS接收器的载波相位测量也可被使用，例如：（i)作为替换方式来计算距 离以代替基于代码的伪距，或（ii)通过合并来自基于代码的伪距和载波相位的测量来增强 距离计算;这样的增强是载波平滑的伪距。
[0063] 进一步构想了以上呈现的方法也可与导航解决方案一起使用，该导航解决方案依 赖于GNSS接收器与其他传感器的读数之间的超紧密集成模式。
[0064] 进一步构想，以上所呈现的方法和装置还可与以下导航解决方案一起使用，该导 航解决方案使用也可被用于定位和导航的各种无线通信系统作为附加辅助(其在GNSS不可 用时将是更有益的）或作为GNSS信息的替代(例如，对于GNSS不适用的应用）。用于定位的这 些无线通信系统的示例是诸如由蜂窝电话塔和信号、无线电信号、数字电视机信号、WiFi或 Wimax提供的那些系统。例如，对于基于蜂窝电话的应用，来自蜂窝电话塔的绝对坐标和室 内用户与塔之间的距离可被用于定位，藉此可通过不同的方法来估计距离，在这些方法中 计算到达时间或最接近蜂窝电话定位坐标的到达时间差。称为增强观察时间戳(E-0TD)的 方法可被用来获得已知的坐标和距离。距离测量的标准差可依赖于蜂窝电话中使用的振荡 器的类型以及蜂窝塔定时装备和传输损失。WiFi定位可以按各种方式来完成，包括但不限 于到达时间、到达时间差、到达角、收到信号强度、以及指纹技术，以及其他;所有这些方法 提供不同程度的准确度。用于定位的无线通信系统可以使用不同技术来对测距、角度、或信 号强度中的误差进行建模，并且可以使用不同的多路径减轻技术。所有上述概念以及其他 也可按类似的方式来应用于基于无线通信系统的其他无线定位技术。
[0065] 进一步构想，以上所呈现的方法还可与利用来自其它移动设备的辅助信息的导航 解决方案一起使用。这一辅助信息可被用作附加辅助(在GNSS不可用时将更有益处)或作为 GNSS信息的替换(例如，对于基于GNSS的定位不适用的应用）。来自其他设备的辅助信息的 一个示例可以依赖于不同设备之间的无线通信系统。底层概念是具有更好定位或导航解决 方案的设备(例如，具有带良好可用性和精准度的GNSS)可帮助具有降级的或不可用的GNSS 的设备获的改进的定位或导航解决方案。这一帮助依赖于辅助设备的公知位置以及用于定 位具有降级的或不可用GNSS的设备的无线通信系统。这一所构想的变型涉及以下情况之一 或两者：（i)具有降级的或不可用GNSS的设备利用本文描述的方法并获得来自其他设备和 通信系统的辅助，（ii)具有可用GNSS并且因而具有良好导航解决方案的辅助设备利用本文 描述的方法。用于定位的无线通信系统可依赖于不同通信协议，并且它可依赖于不同方法， 诸如例如到达时间、到达时间差、到达角和收到信号强度等等。用于定位的无线通信系统可 以使用不同技术来对来自无线信号的测距和/或角度中的误差进行建模，并且可以使用不 同的多径缓解技术。
[0066] 构想了以上呈现的方法也可与本文描述的作为示例描述的基于MEMS的传感器之 外的各种类型的惯性传感器一起使用。
[0067] 不对上述描述作出任何限制，以上呈现的实施例通过以下示例进一步演示。
[0068] 示例
[0069]这个示例是为了展示可能的技术来计算目标的旋转半径"r"，已知其角速度"ω"， 角加速度"?%平移加速度"Α"；角速度和角加速度二者都可以从陀螺仪传感器的读数获得， 而平移加速度可以从加速度计传感器的读数移除重力分量后获得。
[0070] 可选择地，陀螺仪和加速度计读数可以为平滑的、平均的或滤波的，诸如例如在使 用陀螺仪读数历史之前将其平滑或平均，来计算角加速度。
[0071] 可选择地，陀螺仪和加速度计读数可以或可以不用被补偿误差，诸如偏差，如果此 误差值在诸如例如从导航解决方案的其他中可用。
[0072] 等式(1)示出目标的平移速度"V"和旋转速度"ω"之间的关系
[0073] V= ω XR (1)
[0074] 其中：
[0075] V:平移速度向量
[0076] ω:角速度向量
[0077] R:旋转向量的半径
[0078]将等式（1)微分，
[0080]其中：
[00811 Α:平移加速度向量
[0082] ?:角加速度向量
[0083] I:单位矩阵
[0084] 且
[0086]然后，在等式(2)两边从左都乘以{[ωχ] -liofmr1，已知目标的旋转半径可以因 此被计算，如下等式所示
[0088]且
[0090] 其中：Rx、Ry和Rz是向量R分别在χ轴、y轴和z轴方向的三个分量。上述实施例和技术 可以在软件中被实施为各种互连的功能块或不同的软件模块。然而，这不是必须的，并且可 以存在以下情况:这些功能块或模块等同地聚集进入成具有不清晰边界的单个逻辑器件、 程序或操作。在任何情况下，实现上述各实施例或接口的各特征的功能块和软件模块可由 它们本身来实现，或结合其他硬件或软件操作来实现，被完全实现在设备内或结合该设备 以及与该设备通信的其他启用处理器的设备(如服务器)来实现。
[0091] 虽然已经示出并描述了几个实施例，但本领域技术人员将明白，可对这些实施例 作出各种改变和修改而不改变或背离它们的范围、意图或功能。在上述说明书中使用的术 语和表达在本文中用作描述而非限制的术语，并且使用这些术语和表达不旨在排除所示出 并描述的特征或其各部分的等效方案，要认识到，本发明只有所附权利要求书来定义和限 定。
【主权项】
1. 一种使用设备的旋转半径来确定设备和平台之间错位的方法，其特征在于，所述设 备包括能够提供传感器读数的传感器，和计算所述设备航向角度的装置，所述方法包括以 下步骤： a) 从所述传感器读数计算所述设备的所述旋转半径； b) 确定所述旋转半径是否为小的旋转半径； c) 通过使用所述旋转半径是否为小的旋转半径的所述确定，识别设备航向角度中的改 变是否由所述平台内的所述设备的转向引起，还是由包括所述设备的所述平台的转向引 起;且 d) 如果所述设备航向角度的改变是因为所述平台内的设备的转向，调整所述错位，并 且如果设备航向角度的改变是因为所述平台内的设备的转向，所述设备航向角度中的改变 是用于调整错位的检测到的错位改变。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在缺失绝对导航信息中可用。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在绝对导航信息可获得时可用。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备包括陀螺仪和加速度计。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述旋转半径的计算使用来自所述陀螺仪和 加速度计的读数。6. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述旋转半径的计算使用来自所述陀螺仪和 加速度计的读数的平滑的版本来达成。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述来自所述陀螺仪和加速度计的读数的平 滑的版本通过下列技术之一来获得:（i)平均技术，或（i i)滤波技术。8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括平滑所计算的旋转半径。9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，平滑所计算的旋转半径通过下列技术之一来 获得:（i)平均技术，或（i i)滤波技术。10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋转半径是否为小的旋转半径的确定 使用下列之一：（i)所述旋转半径的计算的值，（ii)所述旋转半径的缓冲历史，（iii)所述旋 转半径的平滑版本，或（iv)所述旋转半径的缓冲历史的平滑版本。11. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备航向中的所述改变是否由所述平 台内的设备的转向引起，还是由包括所述设备的所述平台的转向引起的确定使用下列信息 之一 ：（i)单独的所述旋转半径，或（ii)所述旋转半径和从所述传感器读数获得的其他信 息。12. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述设备航向中的所述改变是否由所述平 台内的设备的转向引起，还是由包括所述设备的所述平台的转向引起的确定使用下列信息 之一 ：（i)单独的所述旋转半径，或（ii)所述旋转半径和所述陀螺仪读数的大小。13. 如权利要求1、5、6、8、10、11或12所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括确 定所检测的错位改变是否为合理的。14. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括确定所检测的错位改 变是否为噪声，并且防范此检测的错位改变。15. 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括确定所检测的错位改 变是否为来自先前检测的错位改变的多余的检测，并且防范此检测的错位改变。16. 如权利要求1、5、6、8、10、11、12或13所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括 将所确定的错位与用来确定所述设备和所述平台之间的错位的技术结合。17. -种拥有在平台内约束或非约束移动性的设备，所述设备包括： a. 能够提供传感器读数的传感器;和 b. 至少一个处理器，所述处理器被耦合成接收来自所述传感器的读数，并且可操作以 确定所述设备和所述平台之间的错位，其中所述处理器可操作以： i) 从所述传感器读数计算所述设备的旋转半径； ii) 确定所述旋转半径是否为小的旋转半径； iii) 使用所述旋转半径是否为小的半径的所述确定来识别设备航向角度中的改变是 否由所述平台内的所述设备的转向引起，还是由包括所述设备的所述平台的转向引起;且 iv) 如果所述设备航向角度的改变是因为所述平台内的设备的转向，调整所述错位，并 且如果设备航向角度的改变是因为所述平台内的设备的转向，所述设备航向角度中的改变 是用于调整错位的检测到的错位改变。18. 如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述处理器在缺失绝对导航信息中操作。19. 如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述处理器在绝对导航信息可获得时操 作。20. 如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述设备包括陀螺仪和加速度计。
【文档编号】G01C21/26GK105874352SQ201480062288
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年9月8日
【发明人】J·乔吉, M·奥姆尔, A·努尔丁
【申请人】应美盛股份有限公司