步数检测中的摆动补偿的制作方法_2

文档序号:9239885阅读:来源:国知局
曲线100-B中,单一较大峰值 120可遮挡两个较小峰值130。换句话说,每一较大峰值120与用户跨出的两步相关。
[0034] 图1C说明加速度曲线100-C,其中当用户正相对于曲线100-BW较慢步伐步行时, 移动装置105正在用户的手中来回摆动(如图像140-C中展示)。在此实例中,较大峰值 120较可能遮挡与一步而非两步相关的仅一个较小峰值130。
[00巧]因为摆动可大大影响步数检测,所W确定是否正发生摆动可能是有益的。因此,本 文所提供的技术允许通过确定是否正发生此些摆动而增加移动装置中步数检测的准确性。 根据本发明,可使用阔值检测、本征分析和/或混合频率分析来检测摆动,如本文中详述。 摆动正(或可能正)发生的所述确定可影响移动装置如何报告用于步数检测的检测到的步 数。基于摆动检测的遗漏步数的计数和/或确定性水平可与步数计数一起提供。
[0036] 图2(例如)是可利用本文中所描述的技术的定位系统200的简化说明。定位系 统200的移动装置105和/或其它组件可处理各种数据点W确定移动装置105的位置。此 些数据点可包含使用本文在下文中所描述的技术的步数检测。定位系统可包含移动装置 105、卫星定位服务(SP巧卫星210、基站收发器台220、移动网络提供商240、接入点230、位 置服务器260、地图服务器270和因特网250。应注意,图2仅提供各种组件的一般化说明, 可按需要利用其中任何或所有组件。此外,可按需要添加、省略、组合和/或分离不同组件。 所属领域的一般技术人员将认识到对所说明组件的许多修改。此外,图2中说明的定位系 统200作为实例系统提供,可在其中使用本文所提供的步数检测技术。然而,实施例不限于 此。如先前所指示,本文中所提供的步数检测技术可在除图2的移动装置105W外的多种 装置中利用,且用于除定位W外的多种应用。
[0037] 在定位系统200中,可根据多种信息确定移动装置105的位置。举例来说,移动装 置105的位置可利用从SPS卫星210发射的信息使用S角测量和/或其它定位技术计算。 在该些实施例中,移动装置105可利用经特定实施W与SPS-起使用的接收器,其从SPS卫 星210发射的多个信号212提取位置数据。发射的卫星信号可包含(例如)标记有设定数 目的码片的重复伪随机噪声(PN)代码的信号且可位于基于地面的控制台、用户设备和/或 航天器上。卫星定位系统可包含例如W下系统;全球定位系统(GP巧、伽利略(Galileo)、格 洛纳斯(Glonass)、指南针、日本上方的准天顶卫星系统(QZS巧、印度上方的印度区域导航 卫星系统(IRNSS)、中国上方的北斗等,和/或可与一或多个全球和/或地区性导航卫星系 统相关联或另外经启用W与所述系统一起使用的各种扩增系统(例如,基于卫星的扩增系 统(SBA巧)。举例来说但非限制,SBAS可包含提供完整性信息、微分校正等的扩增系统,例 如,广域扩增系统(WAAS)、欧洲地球同步卫星导航叠加服务巧GN0S)、多功能卫星扩增系统 (MSA巧、GI^S辅助地理扩增导航或GI^S和地理扩增导航系统(GAGAN),及/或其类似者。
[0038] 实施例还可使用基站收发器台220和移动网络提供商240 (例如,蜂窝电话服务提 供商)W及接入点230提供的通信和/或定位能力。在一些实施例中,因此还可使用各种无 线通信网络实施与移动装置105的通信。移动网络提供商240 (例如)可包括例如广域无线 网络(WWAN)。接入点230可为无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)及类似者的一部分。 术语"网络"与"系统"可互换地使用。WWAN可为码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA) 网络、频分多址(抑MA)网络、正交频分多址((FDMA)网络、单载波频分多址(SC-抑MA)网 络、WiMaxdE邸802. 16)等等。CDMA网络可实施一或多种无线电接入技术(RAT),例如 cdma2000、宽带CDMA(W-CDMA)等。Cdma2000 包含IS-95、IS-2000 及 / 或IS-856 标准。TDMA 网络可实施全球移动通信系统佑SM)、数字先进移动电话系统值-AMP巧或某一其它RAT。 0FDMA网络可实施长期演进(LTE)、高级LTE等。LTE、高级LTE、GSM及W-CDMA描述于来自 名为"第S代合作伙伴计划"(3GP巧的联盟的文献中。C血a2000描述于来自名为"第S代 合作伙伴计划2" (3GPP2)的联盟的文献中。3GPP和3GPP2文献是公开可用的。WLAN还可 为IE邸802.llx网络,且WPAN可为藍牙网络、I邸E802. 15x或某一其它类型的网络。本文 所描述的技术还可用于WWAN、WLAN和/或WPAN的任何组合。
[0039] 移动网络提供商240和/或接入点230可进一步W通信方式将移动装置105连接 到因特网250。其它实施例可包含作为因特网250的补充或替代的其它网络。此些网络可 包含多种公用和/或私用通信网络中的任一者,包含广域网(WAN)、局域网(LAN)及类似者。 此外,联网技术可包含利用光学、射频脚)、有线、卫星和/或其它技术的交换和/或包化网 络。
[0040] 接入点230用于与移动装置105W及独立位置数据源例如经由实施基于S边测量 的程序(例如基于RIT和/或RSSI测量值)进行无线语音和/或数据通信。使用接入点 230确定移动装置的位置的更多实例实施例在标题为"无线网络环境中的测量值和信息捜 集(MEASUREMENTSANDINFORMATIONGAT肥RINGINAWIRELESS肥TWO服ENVIRONMENIO,, 的第13/398, 653号美国专利申请案中提供,所述专利申请案的内容全文在此W引用的方 式并入本文中。接入点230可为在建筑物中操作W在比WWAN小的地理区域上方执行通信 的WLAN的一部分。接入点230可为WiFi网络巧02.llx)、蜂窝式微微网络和/或毫微微小 区、藍牙网络及类似者的一部分。接入点230还可形成高通室内定位系统(卵IPSTM)的一 部分。实施例可包含任何数目的接入点230,其中的任一者可为可移动节点,或可另外能够 重定位。
[0041] 除图2中说明的定位系统200的各种组件之外,移动装置105还可利用来自内部 组件的数据来帮助位置确定。举例来说,移动装置105可包含多种传感器,例如巧螺仪、加 速计、用作线性加速计的微机电系统(MEM巧传感器、重力计W及磁力计。举例来说,在一 些实施例中,传感器可包括巧螺仪和加速计。在一些实施例中,传感器包括惯性导航系统 (IN巧或包含在惯性导航系统(IN巧中。所述INS可包括例如仅使用巧螺仪信息的仅姿态 INS。在一些实施例中,所述INS包括例如使用加速计和巧螺仪测量两者的6自由度值OF) INS。在一些实施例中,INS确定重力,其可由例如固定目标帖中的重力向量表示。如上文 所指出,此些传感器可在用于计步器的步数检测中利用,其可补充和/或进一步改进位置 确定的准确性。此些内部传感器可确切地说当移动装置105的SPS接收器不能够接收来自 SPS卫星的用于位置确定(例如室内环境中)的充足信息时有益于定位。
[0042] 例如图2的移动装置105等移动装置中的步数检测准确性可通过确定是否正发生 摆动W及在发生的情况下考虑摆动而改进。图3说明可由移动和/或其它装置利用W实施 改进本文中所描述的步数检测的方法的组件的实例框图。在所说明的实施例中,组件可包 含步数检测模块320、摆动检测模块330和/或摆动校正模块340。该些组件可在如下文中 关于图15更详细描述的移动装置的软件和/或硬件中实施。在一些实施例中,摆动校正模 块340可实施摆动校正和/或摆动补偿。在一些实施例中,元件的数目可大于或少于所展 示的数目。在一些实施例中,可存在较大或较少数目的模块禪合,和/或所述禪合可为任一 方向中单向的或双向的。虽然模块320、330和340说明为与感测单元310分开,但所述模 块中的每一者的全部或一部分可与感测单元310组合实施。
[0043] 每一模块的功能性可依据所要功能性而变化。感测单元310可包含一或多个加速 计、巧螺仪和/或能够提供指示移动装置的移动的数据的其它传感器,例如在下文中关于 图15更详细描述的传感器1540。步数检测模块320可经配置W接收来自感测单元310和 /或摆动检测模块330的输入且检测移动装置的用户是否已跨出一步。摆动检测模块330 可接收来自感测单元310和/或摆动校正模块340的输入W确定移动装置是否处于摆动状 态(例如,在移动装置用户的手臂中摆动)。
[0044] 本文的实施例可利用一种或多种用于摆动检测的技术,其可由摆动检测模块330 执行。实施例可进一步使用摆动检测来区分步行(例如,图1A的图像140-A)与步行时移 动装置在手中的摆动(例如,分别图1B和1C的图像140-B和140-C)(在本文中也被称作 "摆动状态"),且相应地校正检测到的步数。此外,摆动检测可对例如估计使用惯性传感器 的用户的对准等其它应用有益。
[004引 阔值检测
[0046] 如先前关于图1B和1C所指示,与单单步行相比,步行时移动装置的摆动通常产生 移动装置收集到的加速度数据中的较大峰值。该是因为在摆动期间除重力和归因于步行的 力之外离屯、力也可作用于移动装置上。离屯、力的定向可相对于装置几乎恒定,从而导致加 速度数据中的较大变化。可因此通过简单地确定加速度数据满足还是超出特定阔值而检测 摆动。
[0047] 图4为活动序列期间来自移动装置的加速度量值的曲线400,其展示可如何利用 阔值来使用加速度数据确定摆动。此处,加速度数据表示垂直加速度,抵消重力W使数据居 中在0加速度。在一些实施例中,加速度数据可包含总量值(例如,来自加速计的所有3个 轴的数据)或加速计的一个W上轴的组合。其它实施例可不抵消重力加速度。
[0048] 可从加速度数据的不同图案确定不同活动。举例来说,第一时间周期410中显现 的图案表示步行。时间周期420展示归因于不安定的随机加速度,且时间周期430展示移动 装置保持静止时。时间周期440处的较大加速度摆动表示用户在步行时在手中摆动装置。 如所展示,加速度中的摆动大于归因于其它活动的加速度摆动。阔值可因此经设定(例如) 使得处于或高于阔值的任何加速度可指示摆动。在此实例中,阔值近似2. 5m/s2。在其中加 速度由重力抵消的实施例中,阔值可在10与12m/s2之间。其它实施例可包含高于或低于 该些实例的阔值。
[0049]当满足或超出阔值时,可产生信号W指示摆动。举例来说,除加速度数据之外,图 4的曲线400还展示经产生W指示摆动的信号450。此信号可(例如)由图3的摆动检测 模块330产生。信号的振幅和频率可取决于所要功能性而变化。
[0050] 图5为摆动检测的实例方法500的流程图。在一些实施例中,方法500可由图3 的摆动检测模块330执行。另外或替代地,用于执行方法500的组件中的一或多者的装置 可包含关于图15进一步详细描述的硬件和/或软件装置。尽管W特定次序说明,但根据不 同实施例,方法500的组件可W不同次序和/或同时执行。此外,所属领域的一般技术人员 将认识到许多添加、省略和/或其它变化。
[0051] 在框510处,可将加速计数
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