位通常位于头部或躯干上，不在肢体中。身体的这些左面和右面的部位一般一前一后地、一起地或一个相对于另一个地运动，不会沿着不同的方向离开或远离另一个运动。一些个别的人发展为这些身体部位能够一个独立于配对物中的另一个运动是可能的，诸如使一个耳朵运动而另一个不动，但是这是例外而不是在正常身体运动中的普遍规则。在两个部位之间的这些镜面运动提供了推断位于该部位之间的对称面内的点或平面的运动的可能性。
[0081]诸如耳朵的一些身体部位能够在头部倾斜或转动时向前移动。这可能给根据使用者的步态检测到的运动增加额外的读数。但是，由于两个耳朵一起移动，因此使用两个运动传感器使得识别完全由头部倾斜或转动导致的运动变成可能，且允许运动传感器带来的它们导致的读数无效。以此方式，总的来说，针对任何两个一般不能相对运动的这种配对物所检测到的任何运动都可以用于监测人是否倾向于朝向他身体的一侧偏斜。
[0082]相比之下，诸如手、手腕或脚的肢体中的任一个都能够独立于其中的另一个运动和挥动。例如，一只手可以向上挥动而另一只手向下。如果运动传感器放置在使用者的脚或手上，则由这些运动传感器获得的读数将不可用于评估使用者的中矢面的偏斜，因此不能测量步态是竖直不对准或偏斜。
[0083]技术人员可以了解，借助术语“听筒、头戴式耳机”，实施例可以包括接附到耳朵的所有其他方式的接附物，包括典型地用于手机的无线蓝牙耳机等，在接附物中可以安装运动传感器。图15示出了本发明的这种实施例100中的两个，左侧示出了穿戴可以安装有所描述的运动传感器的耳塞式耳机的人，且右侧是穿戴形状像无线蓝牙耳塞式耳机或者像助听器的耳挂式耳朵设备的人。
[0084]技术人员可以了解，借助术语“护目镜”，在含义上包括可以穿戴在眼镜和耳朵上的、诸如防护眼镜的所有类似设备。
[0085]可以使用任何形式的运动传感器，诸如陀螺仪，并且除了加速度，监测的参数可以是角度变化、距离或速度中的任何一个。这些运动传感器的读数可以用于算出在使用者的步伐中力的样式。但是，优选地，为了在较低成本和较长电池寿命的情况下具有较简单的运动传感器设计，实施例不使用陀螺仪用于运动检测，而是使用加速度计。
[0086]在一些应用中，诸如在使用穿戴在头部的加速度计用作游戏控制的计算机游戏中，确定使用者的头部的倾斜角度而无需加速度计的长时间校准来确定倾斜角度可能是必要的。例如，对于没有耐心的游戏者来说，如果要他能够在游戏中使用加速器计之前必须仔细地校准加速度计不是非常容易接受的。通过使用放置在使用者的耳朵处的两个加速度计来代替单个加速度计，本实施例解决了该问题。
[0087]加速度计典型地能够确定相对于地面的方向或者垂直于地面的法线，其根据重力的方向而定。如果加速度计的轴线对准重力的方向，且重要地是位置，加速度计将在它的竖直轴线(即其中的z轴)检测到1-G力。但是，如果加速度计的z轴倾斜离开竖直线，沿着z轴检测到的力将较小。这在图17中被图示处。图17的左侧示出了加速度计的竖直或z轴对准地心引力。虚线代表z轴，黑色箭头代表重力的方向。以此对准方式，加速度计能够最有力地检测重力，如较大的箭头所示出的。
[0088]图17的右侧示出了倾斜的加速度计，使得加速度计的z轴相对于法线成角度放置，从而对重力的检测弱化为如较小的白色箭头代表的。当加速度计的z轴倾斜时，白色箭头还图示了重力的投影。图17的右侧中的黑色箭头代表重力的方向。
[0089]换句话说，如果加速度计的取向给出了沿着z轴的IG读数，可以认为加速度计的z轴与法线在一条直线，因此直立。因此，Z轴的读数减小到小于IG的程度可以用于通过简单的三角学来确定加速度计倾斜离开法线多少。
[0090]图18a的左侧部分示出了当加速度计穿戴在使用者的每个耳朵中时发生的情况。耳朵的形状可能引起加速度计的自然倾斜，使得两个加速度计中没有一个具有完美地沿着重力的方向的z轴。图18a的左侧的两个箭头代表两个加速度计沿着法线检测的加速度。该箭头事实上达不到IG力的读数，其原因在于，即使头部保持直立，加速度计中没有一个记下IG的读数。由于耳朵使两个加速度计倾斜，因此它们都将检测到倾斜。由耳朵的形状引起的加速度计中的倾斜相对于法线典型地是O到45度。
[0091]如果只使用一个这种倾斜的加速度计，那么不可能轻易地解决倾斜误差。但是，实施例使用两个加速度计来评估法线的方向。
[0092]人的耳朵自然地定形为在两个加速度计的z轴之间形成的角度以稍微对称的方式朝向使用者的头部的顶部加宽，且朝向他的下巴收窄。由左面的加速度计的向右倾斜检测到的角度和由右面的加速度计向左倾斜检测到的角度相对于法线应当大致相等。
[0093]在图18a中，“A”是由在左侧(在图中人的右面)的耳朵中的加速度计检测到的倾斜角度。A ’是由在右面(人的左面)的耳朵中的加速度计检测到的倾斜角度。A和A，是参考法线的。运动传感器之间的角度是(A+A’)。使用者的头部的真正对准可以通过以下公式来获得，其获得了两个角度的平均:
[0094](角A-角A’)/2因此，如果头部保持直立，两个角度的平均将基本上对准法线。可能稍有改变，其原因在于，由耳朵引起的两个加速度计中的倾斜角度可能不完全对称。
[0095]图18a的右侧示出了当使用者的头部朝向页面的右面(使用者的左面倾斜时发生的情况。由于使用者的右侧的加速度计更加不对准法线，因此它检测到沿着z轴的较小的力，如较短的箭头所指示的。该较短的箭头由加速度计解释为与法线的较大的角度A’。使用者的左侧的加速度计由于它与法向更加对准而记入较大的力，如较长的箭头所指示的。该较长的箭头由加速度计解释为与法线的较小的角度A，如果完美地对准法线甚至为零度。角度A和A’可以通过简单的三角学来计算。
[0096]图18b示出了如果使用者从直立面向前方的位置向图纸的右侧转动或旋转他的头部时由两个加速度计检测到的力。左面的加速度计检测向前的X轴的力和向图纸右面的y轴的力。右面的加速度计检测向后的X轴的力和向图纸的左面的y轴的力。由于在χ-y平面内没有重力引力，因此加速度计不会正常地检测沿着X轴和y轴的任何力。只有当在χ-y平面内存在运动时，才会检测到力。由于人的头部不可能旋转360度，因此自然的是，人的头部不会以恒定的角速度旋转。
[0097]图18c示出了如果使用者从中心、直立位置向他的前方倾斜他的头部(如点头时)由两个运动传感器检测到的力。两个运动传感器经受相同的向前的X轴的力。由于两个耳朵都倾斜离开法线，在两个加速度计中z轴加速度读数都减小。因此，可以确定，头部的向前点头引起两个加速度计检测到沿着z轴的力中的相似的改变。头部的侧向倾斜引起加速度计检测到沿着各自的z轴的力中的不同的改变。
[0098]于是，通过使用诸如加速度计的线性运动传感器检测不同的旋转头部运动，并从线性运动中区分出它们是可能的。用这样的检测，头部的运动可以用作控制设备的输入。
[0099]在现有技术中，诸如陀螺仪的旋转传感器用于监测旋转运动。但是，陀螺仪对能量敏感，且需要电池组为它的操作提供电力。相比之下，诸如加速度计的线性运动传感器典型地较便宜，且比陀螺仪需要较少的电力。例如，加速度计可以由几十微安供电，而典型的陀螺仪在相同的时间量内消耗几晕安的电流。
[0100]电力要求影响可穿戴设备的物理尺寸。减小电流消耗允许设备完全由能量收集技术来提供电力。能量收集技术是指这样的能量，其取自使用者的或穿戴者的自然运动、体温或自然代谢反应、收集太阳能、或者甚至空气中的射频能量。
[0101]于是，使用诸如加速度计代替陀螺仪的运动传感器来监测使用者步态的实施例可以由低电流供电、减小对高功率电池的需求。
[0102]在另一实施例中，举例来说，低功率消耗的运动传感器可以由设置在诸如手机的移动设备的耳塞式耳机或者麦克风的插座上的电力来供电。在这种连接器插座处供应的电流典型地提供小于500微瓦，其为陀螺仪供电是不够的，但是为一个或多个运动传感器供电是足够的。有利地，这样扩展了诸如手机且不必须是智能手机的常规设备中的现有连接器或连接器插座的用途。诸如前面提到的麦克风插座的低功率电源现在可以用于给运动监测器或步态监测器提供电力。不需要重新设计现有的手机以为扩展范围的外围设备所用。
[0103]前述实施例可以应用于监测设备的倾斜，诸如手表的表面倾斜，其完全由从穿戴者的身体收集的能量供电。这样允许诸如智能手表的手表较小且更紧凑，但具有足够的能力感测使用者是否注视智能手表的屏幕。如果屏幕大体水平于地面，这意味着使用者正保持手表处于用于读取表盘的位置。然后智能手表为穿戴者的眼睛显示到来的消息。如果检测到表盘的平面保持垂直于地面，则不显示到来的消息。这样保护了显示在智能手表上的信息的隐私O这在图19a到图19c中被示意性地图示出，图19a到图19c示出了代表智能手表或任何小型平面设备1901的盘。图19a示