[发明专利]使用惯性传感器和短波低能耗设备的室内导航系统

权利要求书

1.一种定位追踪设备，包括：

无线模块，其用于从外部无线设备接收位置参考，并确定与所述外部无线设备的距离；

惯性测量单元(IMU)，其具有用于获得加速度矢量的加速度计和用于获得角速度矢量的陀螺仪；以及

处理单元，其用于从所述位置参考确定相对于全局框架的第一估计坐标，并利用所述加速度矢量、角速度矢量和环境大气压力来计算相对于全局框架的第二估计坐标。

2.根据权利要求1所述的定位追踪设备，其中，所述IMU还包括用于测量外部磁场的磁场矢量的磁力计和/或用于获得环境大气压力的压力传感器。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的定位追踪设备，其中，所述IMU适于对所述加速度计和陀螺仪执行自校准。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的定位追踪设备，其中，所述IMU包括用于对指示其移动的步数的数量进行计数的步数计数器。

5.根据权利要求5所述的定位追踪设备，其中，所述IMU适于通过对所述加速度矢量和所述步数进行积分来得出步幅长度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的定位追踪设备，其中，所述处理单元适于利用从所述IMU获得的角速度矢量来得出相对于所述全局框架的估计高度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的定位追踪设备，其中，所述处理单元适于利用从所述IMU获得的角速度矢量和从所述IMU获得的加速度矢量来得出相对于全局框架的估计位移矢量。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的定位追踪设备，其中，所述处理单元适于利用所述位移矢量和所述第一估计坐标来得出所述第二估计坐标。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的定位追踪设备，其中，所述处理单元适于将所述第二估计坐标转发给计算机处理器，其中，所述计算机处理器适于在局部地图上生成相对的当前位置。

10.根据权利要求9所述的定位追踪设备，其中，所述计算机处理器与显示屏相关联，以在所述显示屏上显示所述局部地图以及所述相对的当前位置。

11.根据权利要求10所述的定位追踪设备，其中，所述计算机处理器适于生成导航信息以在所述显示屏上显示。

12.根据权利要求9所述的定位追踪设备，其中，所述计算机处理器与语音模块相关联，以在扬声器上播放可听格式的导航信息。

13.根据权利要求9至12中的任一项所述的定位追踪设备，其中，所述计算机处理器被配置在智能设备上。

14.根据权利要求13所述的定位追踪设备，其中，所述智能设备是智能电话、手持平板电脑、膝上型计算机、台式计算机、电子定位系统、车辆、飞机、无人机、机器人、船只和生物力学设备中的任何一种。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的定位追踪设备，还包括硬件接口，以电连接到所述计算机处理器。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的定位追踪设备，包括用于安装在可穿戴设备上的装置。

17.根据权利要求16所述的定位追踪设备，其中，所述无线模块适于与电连接至所述计算机处理器的无线通信模块进行通信。

18.根据权利要求1至17中的任一项所述的定位追踪设备，其中，所述无线模块适于通过无线协议与所述无线设备进行通信。