估计移动设备的定向的装置、系统和方法

估计移动设备的定向的装置、系统和方法
【专利摘要】一些说明性实施例包括估计移动设备的定向的装置、系统和/或方法。例如，装置可包括：定向估计器，其接收携带移动设备的用户的第一和第二连续步的指示、确定第一步和第二步间定向参数的角旋转并且基于角旋转和至少一个预定义的角旋转阈值之间的比较来确定定向参数的值。
【专利说明】
估计移动设备的定向的装置、系统和方法
技术领域
[0001 ] 本文所述的实施例一般涉及对移动装置的定向(orientat1n)的估计。
【背景技术】
[0002]移动设备可使用各种方法来确定移动设备的位置。例如，移动设备可包括接收来自一个或更多GPS卫星的GPS信号并且基于GPS信号来计算移动设备的位置的全球定位系统(GPS)接收器。
[0003]在各种场合，移动设备可能不能接收GPS信号，例如，当GPS信号弱时，例如，当设备位于例如建筑物等的室内位置时。因此，移动设备可能不能确定移动设备的位置。
[0004]—些移动设备例如，当设备不能接收GPS信号或精确地基于GPS信号确定设备的位置时可利用惯性导航系统来确定移动设备的位置。
[0005]惯性导航系统可包括一个或更多经配置用以提供位置、速度和/或加速参数的惯性导航传感器。例如，如图6所示，惯性导航系统600可包括一个或更多运动传感器，例如，加速度计传感器602等，从而检测移动设备的运动并且提供与移动设备的运动相应的运动参数，例如，速度和/或加速度；以及/或一个或更多定向传感器，例如，陀螺仪传感器604、磁力计606等，从而提供与移动设备的定向有关的定向参数。惯性导航系统600可包括将传感器主体坐标框架612转换成导航坐标框架614的坐标框架转换610。
[0006]移动设备可基于由惯性导航传感器提供的参数来确定设备的位置。例如，设备可基于运动参数和/或定向参数来计算距离设备的先前已知位置的距离和方向。
[0007]陀螺仪604可具有误差，例如机械误差、校准误差等，这可影响定向参数中的一个或更多的精确度。陀螺仪误差可降低移动设备的所确定位置的精确度。
【附图说明】
[0008]为了简单并且清楚地说明，图中所示元件可不必按比例绘制。例如，为了表示清楚，一些元件的外形尺寸可相对于其它元件被放大。此外，附图标记在图中可被重复以指示相应的或可比拟的元件。图在下文被列出。
[0009]图1是根据一些说明性的实施例的系统的示意性方框图图示。
[0010]图2是根据一些说明性的实施例的导航坐标系的示意性图示。
[0011]图3是根据一些说明性的实施例的校正定向误差的方法的示意性流程图图示。
[0012]图4是根据一些说明性的实施例的估计移动设备的定向的方法的示意性流程图图不O
[0013]图5是根据一些说明性的实施例的制造的产品的示意性图示。
[0014]图6是惯性导航系统的示意性功能图示。
【具体实施方式】
[0015]在下列详细描述中，为了提供对一些实施例的透彻理解，阐述了许多具体细节。然而，本领域的普通技术人员应理解的是，一些实施例可被实践而无需这些具体细节。在其它实例中，没有详细描述众所周知的方法、规程、部件、单元和/或电路，以便不使讨论变得模糊。
[0016]本文中利用例如“处理”、“计算”、“计算”、“确定”、“估计”、“分析”或类似术语的讨论可指的是如下的计算机、计算平台、计算系统或其它电子计算设备的操作和/或进程:将计算机的寄存器和/或存储器内表示为物理(例如，电子的)量的数据操纵和/或转换为类似地表示为计算机寄存器和/或存储器或可存储执行操作和/或处理的指令的其它信息存储介质内的物理量的其它数据。
[0017]如在此所使用的术语“数个” (“plurality” and “a plurality”)包括例如“多个”或“两个或更多”。例如，“数个项”包括两个或更多项。
[0018]对“一个实施例”、“实施例”、“说明性实施例”、“各种实施例”等的参考指示对可描述为包括特殊特征、结构或特性的实施例的参考，但不是每个实施例都必须包括特殊特征、结构或特性。进一步，“在一个实施例中”的重复使用不一定指的是相同的实施例，但也可以指的是相同的实施例。
[0019]如在此所使用的，除非另作规定，描述普通对象的序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等的使用仅仅指示相似对象的不同实例被提及，并且不意味着暗示如此描述的对象必须处于时间地、空间地、成队列地或者以任何其它方式给定的顺序。
[0020]一些实施例可与各种设备和系统一起使用，例如，个人计算机(PC)、台式计算机、移动计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、超级本(Ultrabook?)计算机、平板计算机、服务器计算机、手持计算机、手持设备、个人数字助理(PDA)设备、手持PDA设备、机载设备、机外设备、混合式设备、车用设备、非车用设备、移动或便携式设备、消费者设备、非移动或非便携式设备、无线通信站、无线通信设备、无线接入点(AP)、有线或无线路由器、有线或无线调制解调器、视频设备、音频设备、音频-视频(A/V)设备、有线或无线网络、无线区局域网、无线视频区域网(WVAN)、局域网(LAN)、无线LAN(WLAN)、个人局域网(PAN)、无线PAN(WPAN)等。
[0021]一些实施例可与以下所列一起使用:根据现存的IEEE 802.11标准(IEEE 802.11-2012，用于信息技术的IEEE标准一系统之间的通信和信息交换局域和城域网一特定要求部分11:无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范，2012年3月29); IEEE 802.11任务组ac(TGac) ( “IEEE802.1 l-09/0308rl2_TGac 信道模型补遗文件” )；IEEE 802.11 任务组 ad(TGad) (IEEE P802.llad_2012，用于信息技术的IEEE标准-系统之间的通信和信息交换-局域和城域网-特定要求-部分11:无线LAN媒体访问控ffjij(MAC)和物理层(PHY)规范-修订3:用于60GHz频带中极高吞吐量的提高，2012年12月28日)和/或它的未来版本和/或衍生物进行操作的设备和/或网络、根据现存的无线保真(WiFi)联盟对等(P2P)规范(WiFi P2P技术规范，版本2012.1.2)和/或它的未来版本和/或衍生物进行操作的设备和/或网络、根据现存的例如第三代合作伙伴计划(3GPP)、3GPP长期演进技术(LTE)和/或它的未来版本和/或衍生物的蜂窝规范和/或协议进行操作的设备和/或网络、根据现存的包括了安全用户平面定位(SUPL:Secure User Plane Locat1n)协议(SUPL-0MA-AD-SUPL-V2.0)和/或它的未来版本和/或衍生物的开放移动联盟(0MA:0pen Mobile Alliance)标准进行操作的设备和/或网络、根据现存的包括了W3C超文本标记语言(HTML)版本5，2010年10月和/或它的未来版本和/或衍生物的万维网协会(W3C)标准进行操作的设备和/或网络、根据现存的无线高清(WirelessHD?)规范和/或它的未来版本和/或衍生物进行操作的设备和/或网络、为上述网络的一部分的单元和/或设备等。
[0022]—些实施例可与单向和/或双向无线电通信系统、蜂窝无线电-电话通信系统、移动电话机、蜂窝电话、无线电话、个人通信系统(PCS)设备、合并了无线通信设备、移动或便携式全球定位系统(GPS)的PDA设备、合并了 GPS接收器或收发器或芯片的设备、合并了 RPID元件或芯片的设备、多输入多输出(MMO)收发器或设备、单输入多输出(SMO)收发器或设备、多输入单输出(MISO)收发器或设备、具有一个或更多室内天线和/或室外天线的设备、数字视频广播(DVB)设备或系统、多标准无线电设备或系统、例如智能电话机的无线或有线手持设备、无线应用协议(WAP)设备或类似物一起使用。
[0023]在此所使用的术语“无线设备”包括例如能够无线通信的设备、能够无线通信的通信设备、能够无线通信的通信站、能够无线通信的便携式或非便携式设备或类似物。在一些说明性实施例中，无线设备可为或可包括与计算机集成的外围设备或附装到计算机上的外围设备。在一些说明实施例中，术语“无线设备”可任选地包括无线服务。
[0024]如在此所使用的关于无线通信信号的术语“通信”包括发送无线通信信号和/或接收无线通信信号。例如，能够进行无线通信信号通信的无线通信单元可包括将无线通信信号发送到至少一个其它无线通信单元的无线发送器、和/或接收来自至少一个其它无线通信单元的无线通信信号的无线通信接收器。
[0025]参考图1，其示意性地说明了根据一些说明性实施例的系统100的方框图。
[0026]如图1所示，在一些说明性实施例中，系统100可包括一个或更多移动设备，例如移动设备102。
[0027]在一些说明性实施例中，移动设备102可包括，例如，用户装备(UE)、移动计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、平板计算机、超级本计算机、移动互联网设备、手持计算机、手持设备、存储设备、PDA设备、手持PDA设备、机载设备、机外设备、混合式设备、消费者设备、车用设备、非车用设备、便携式设备、移动电话机、蜂窝电话、PCS设备、移动或便携式GPS设备、DVB设备、相对小的计算设备、非台式计算机、“畅想生活” (CSLL:Carry Small LiveLarge)设备、超级移动设备(UMD)、超级移动PC(UMPC)、移动互联网设备(MID)、“Origami”设备或计算设备、支持可动态组合计算(DCC)的设备、“Origami”设备或计算设备、视频设备、音频设备、A/V设备、游戏设备、媒体播放器、智能电话或类似物。
[0028]在一些说明性实施例中，移动设备102能够经由无线介质(丽)103进行内容、数据、信息和/或信号通信。在一些说明性实施例中，无线介质103可包括，例如，无线电信道、蜂窝信道、RF信道、无线保真(WiFi)信道、IR信道等。系统100中的一个或更多元件可任选地能够通过任何适合的有线通信链路进行通信。
[0029]在一些说明性实施例中，设备102可包括通过WM 103执行设备102与一个或更多其它无线通信设备之间的无线通信的单元105。
[0030]在一些说明性实施例中，无线通信单元105可包括无线电设备117，例如，包括一个或更多能输送和/或接收无线通信信号、RF信号、帧、块、传输流、分组、消息、数据项和/或数据的无线发送器、接收器和/或收发器。在一个实例中，无线电设备可包括调制元件、解调元件、放大器、模拟数字转换器和数字模拟转换器、滤波器和/或类似物。例如，无线通信单元105可包括或可实现为无线网络接口卡(NIC)的一部分等。
[0031]在一些说明性实施例中，无线通信单元105可包括一个或更多天线107或可与一个或更多天线107相关联。
[0032]天线107可包括任何类型的适合于发送和/或接收无线通信信号、块、帧、传输流、分组、消息和/或数据的天线。例如，天线107可包括任何适合的构造、结构和/或一个或更多天线元件、部件、单元、组件和/或阵列的排列。天线107可包括，例如，适合于例如使用波束成型技术进行定向通信的天线。例如，天线107可包括相控阵天线、多个元件天线、一组波束切换天线和/或类似物。在一些实施例中，天线107可使用单独的发送和接收天线元件来实现发送和接收功能。在一些实施例中，天线107可使用普通和/或集成的发送/接收元件来实现发送和接收功能。
[0033]在一些说明性实施例中，移动设备102也可包括，例如，处理器114、输入单元118、输出单元116、存储器单元111和/或存贮器单元112。移动设备102可任选地包括其他适合的硬件部件和/或元件部件。在一些说明性实施例中，移动设备102中的一些或所有部件可被装入在普通外壳或包装中，并且可使用一个或更多有线或无线链路被连通或可操作地相关联。在其它实施例中，移动设备102的部件可被分布在多个或单独的设备之中。
[0034]处理器114包括，例如，中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、一个或更多处理器内核、单核处理器、双核处理器、多核处理器、微处理器、主处理器、控制器、数个处理器或控制器、芯片、微芯片、一个或更多电路、线路、逻辑单元、集成电路(1C)、特定应用IC(ASIC)、或任何其它适合的多用途或特定处理器器或控制器。例如，处理器114执行例如移动设备102的操作系统(OS)和/或一个或更多适合的应用程序的指令。
[0035]存储器单元11包括，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SD-RAM)、快闪式存储器、易失性存储器、非易失性存储器、高速缓冲(cache)存储器、缓冲器(buffer)、短期存储器单元、长期存储器单元或其它适合的存储器单元。存贮器单元112包括，例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、高密度盘(CD)驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器或其它适合的可移动或不可移动存贮器单元。例如，存储器单元111和/或存贮器单元112，例如，可存储由移动设备102处理的数据。
[0036]输入单元118包括，例如，键盘、小键盘、鼠标、触摸屏、触摸板、轨迹球、手写笔(stylus)、麦克风或其它适合的定点设备(pointing device)或输入设备。输出单元116包括，例如，监视器、屏幕、触摸屏、平板显示器、阴极射线管(CRT)显示单元、液晶显示器(LCD)显示单元、等离子体显示单元、一个或更多音频扬声器或耳机、或其它适合的输出设备。
[0037]在一些说明性实施例中，设备102能够例如通过无线介质103接收包括了原始位置数据(raw locat1n data)的无线通信信号。例如，设备102可接收包括了来自例如一个或更多GPS卫星的一个或更多位置数据发送器的原始位置数据的GPS信号。
[0038]在一些说明性实施例中，位置数据发送器104可经配置用以经由一个或更多天线109发送包括了原始位置数据的无线通信信号。例如，位置数据发送器104可包括一个或更多位置数据源发送器，例如，生成基于GNSS的原始位置数据的GNSS卫星。
[0039]在一些说明性实施例中，设备102可包括位置估计器140，该位置估计器140经配置用以基于原始位置数据来估计设备102的位置。
[0040]在一些说明性实施例中，设备102可包括一个或更多经配置用以提供一个或更多与设备102的位置有关的位置参数的传感器130。位置估计器140可利用例如除原始位置数据以外还利用位置参数或替代原始位置数据利用位置参数来估计设备102的位置。
[0041 ]在一个实例中，当原始位置数据可能不精确时，例如，当所接收的GPS信号弱时，位置估计器140可利用位置参数。
[0042]在另一个实例中，当设备102不能接收GPS信号时，位置估计器140可利用位置参数。例如，设备102可位于不能使设备102接收GPS信号的例如建筑物、购物中心等的室内位置处，例如，GPS信号可被例如墙、天花板等所阻塞。相应地，位置估计器140不能以精确的方式来估计设备102的位置。
[0043]在另一个实例中，设备102可不被配置用以接收原始位置数据，例如，设备102不能与位置数据发送器104进行通信，并且位置估计器140可经配置用以基于来自传感器130的位置参数来估计设备102的位置。
[0044]在一些说明性实施例中，传感器130可包括经配置用以提供位置参数的陀螺仪传感器125、磁力计127和/或加速度计传感器126。
[0045]在一些说明性实施例中，加速度计126可向位置估计器140提供包括了与设备102的运动有关的运动参数的加速度信息。
[0046]在一个实例中，运动参数可包括设备102的水平加速度参数。
[0047]在一些说明性实施例中，位置估计器140可利用水平加速度参数来确定例如设备102的速度和/或设备102的运动距离。
[0048]在另一个实例中，运动参数可包括设备102的垂直加速度参数。
[0049]在一些说明性实施例中，位置估计器140可利用垂直加速度参数例如来确定设备102的俯仰(Pi tch)和/或横摇(ro11)( “倾斜(t i 11)”)例如，当使设备102倾斜时。
[0050]在一些说明性实施例中，磁力计127可向位置估计器140提供与磁场的强度和/或方向有关的磁信息。
[0051]在一些说明性实施例中，位置估计器140可利用此信息例如来确定磁北的方向。位置估计器140可利用磁北的方向例如来确定设备102例如关于磁北的偏转(yaw)。
[0052]在一些说明性实施例中，陀螺仪125可向位置估计器140提供包括了与设备102的定向有关的陀螺仪定向参数的陀螺仪信息。例如，陀螺仪定向参数可包括与设备102的偏转(yaw)有关的偏转参数、与设备102的俯仰(pitch)有关的俯仰参数和/或与设备102的横摇(ro 11)有关的横摇参数。
[0053]在一些说明性实施例中，位置估计器140可利用陀螺仪定向参数例如来确定设备102的定向。
[0054]在一些说明性实施例中，位置估计器140可基于陀螺仪信息、磁信息和/或加速度信息来确定设备102的定向。例如，设备102可基于陀螺仪定向参数、与设备的偏转有关的磁信息和/或来自例如如上所述的加速度参数的倾斜角的组合来确定设备102的定向。
[0055]在一些说明性实施例中，位置估计器140可基于设备102的水平加速度参数来确定设备102的运动。
[°°56] 在一些说明性实施例中，位置估计器140可利用北、东、下(NED:North,East ,Down)导航坐标系。例如，导航坐标系可包括可指向北的X轴、可指向右的Y轴、以及可指向下的Z轴，例如，如图2所示。在其它实施例中，位置估计器140可利用任何其它的导航系。
[0057]在一些说明性实施例中，位置估计器140可将表示为Θ備I的正偏转角定义为围绕正Z轴逆时针旋转、将表示为Θ備rp的正俯仰角定义为围绕正Y轴逆时针旋转、以及将表示为Θ樹g的正横摇角定义为围绕正X轴逆时针旋转。
[0058]在一些说明性实施例中，位置估计器140可确定关于NED导航坐标系的设备102的估计位置。
[0059]在一些说明性实施例中，传感器130可提供关于设备102的主体坐标框架的位置参数。
[0060]在一些说明性实施例中，位置估计器140可将位置参数从设备102的主体坐标框架转换为NED导航坐标系，例如，通过利用旋转矩阵(RMAT)。在其它实施例中，传感器130和/或位置估计器140可利用任何其它的坐标系，并且/或位置估计器140可将位置参数从设备102的主体坐标框架转换为NED导航坐标系，例如，通过利用任何方法和/或算法。
[0061]在一些说明性实施例中，位置估计器140可基于设备102的定向和设备102的运动来确定设备102的估计位置。例如，设备102可基于设备102的运动和/或定向来计算距离设备102的例如由GPS信号所提供的或由先前计算的设备102的估计位置所提供的先前已知位置的距离和方向。
[0062]在一些说明性实施例中，例如，在设备102的估计位置不精确的条件下，位置估计器140可以以相对低的精确度水平来确定设备102的估计位置。
[0063]在一些说明性实施例中，例如，在位置估计器140基于来自磁力计127的磁信息和来自加速度计126的加速度信息来估计设备102的定向的条件下，例如在来自磁力计127的磁信息和来自加速度计126的加速度信息具有低的精确度水平的条件下，位置估计器140可以以相对低的精确度水平来估计设备102的定向。
[0064]在一个实例中，例如，在室内环境中的电气设备和/或铁磁元件导致磁场偏移的条件下，磁力计127可以以相对低的精确度水平来提供磁信息。因此，位置估计器140可能不能基于磁信息以相对高水平的精确度来确定设备102的偏转。
[0065]在另一个实例中，例如，在垂直加速度参数受重力影响和/或不能与重力区分的条件下，加速度计126可以以相对低的精确度水平来提供垂直加速度参数。因此，位置估计器140可能不能基于垂直加速度参数以相对高水平的精确度来确定设备102的俯仰和/或横摇。
[0066]在一些说明性实施例中，位置估计器140可基于来自陀螺仪125的陀螺仪定向信息来估计设备102的定向。例如，基于来自陀螺仪125的信息对设备102的定向进行估计的过程例如与基于来自加速度计126和/或磁力计127的信息对设备102的定向进行估计的过程相比可产生相对较好的精确度。
[0067]在一些说明性实施例中，例如，归因于机械误差、校准误差和/或测量误差，陀螺仪125可以以相对低的精确度水平来提供陀螺仪定向参数。
[0068]在一些说明性实施例中，陀螺仪125可包括例如相对低成本的陀螺仪。例如，陀螺仪可包括低成本的微机电系统(MEMS)陀螺仪传感器。低成本的MEMS常常遭受陀螺仪偏置漂移和大的传感器测量噪声。相应地，消费者低级(consumer low grade)陀螺仪MEMS传感器每小时可漂移数十度，这显著地限制了设备102的定向精确度。
[0069]在一个实例中，陀螺仪定向参数可包括例如来自相对大的传感器测量噪声的定向误差。定向误差可加上或减去来自陀螺仪定向参数的随机度数。
[0070]在另一个实例中，陀螺仪定向参数包括例如来自陀螺仪漂移的定向误差。定向误差可导致例如以陀螺仪定向参数每小时数十度的漂移。
[0071]在一些说明性实施例中，定向误差可影响陀螺仪定向参数并且可随着时间的流逝而增加和/或累积。
[0072]—些说明性实施例能够对例如由陀螺仪偏置和/或传感器测量噪声导致的陀螺仪125的定向误差进行校正。
[0073]—些说明性实施例中，例如，即使没有使用任何外部参考，例如没有使用卡尔曼滤波器，也能够对定向误差进行校正。
[0074]在一些说明性实施例中，设备102可包括定向估计器132，其经配置用以例如即使没有使用任何外部参考也可估计设备102的定向，例如，如下文所详细描述。
[0075]在一些说明性实施例中，定向估计器132可通过集成电路(IC)119来实现。例如，ICl 19可具有接收来自设备102的一个或更多元件的一个或更多输入的输入121、将来自ICl 19的一个或更多输出提供给设备102的一个或更多元件的输出123，例如，如下所述。在其它实施例中，例如，定向估计器132可使用硬件、软件、固件和/或类似物被实现为设备102的任何其它元件。
[0076]在一些说明性实施例中，定向估计器132可校正陀螺仪125的定向误差。
[0077]在一些说明性实施例中，定向估计器132可基于携带移动设备102的用户的步(step)来确定设备102的定向参数。
[0078]在一些说明性实施例中，定向估计器132可基于携带移动设备102的用户的步来校正设备102的偏转。
[0079]在一些说明性实施例中，设备102的前进方向可与设备102的用户的前进方向相对准。相应地，用户的前进方向的变化可由设备102的偏转角旋转来反映。
[0080]在一些说明性实施例中，相对于设备102的用户的若干步的、设备102的偏转角旋转的变化速率可与设备102的用户的转向相关。在一个实例中，在相对少量的步内的相对高的偏转角旋转变化速率可指示设备102的用户正在转向。在一个实例中，设备102的用户可在两步内完成转向，并且，相应地，在两步内设备102偏转角的相对大的变化可指示设备102的用户正在转向。
[0081]在一些说明性实施例中，定向估计器132可将设备102的偏转角旋转分类为由设备102的用户的转向导致的角旋转(“故意偏转变化”或为不是由设备102的用户的转向导致的角旋转(“非故意偏转变化”)。例如，非故意偏转变化可起因于设备102的用户的姿势和/或跨步阶段上的小的变化、陀螺仪偏置漂移和/或陀螺仪125的测量噪声。
[0082]在一些说明性实施例中，例如，定向估计器132可基于关于步数的设备的偏转角旋转变化速率来将设备102的偏转角旋转分类为故意偏转变化(intent1nal yaw change)或非故意偏转变化(unintent1nal yaw change) ο
[0083]在一个实例中，例如，在设备102的偏转角旋转包括相对大的设备102的偏转角旋转的变化的条件下，例如大于每步10度，定向估计器132可将设备102的偏转角旋转分类为故意偏转变化。此类故意偏转变化可起因于例如相对大的在用户的前进方向上的变化，例如，用户沿步行路径的转向。
[0084]在另一个实例中，例如，在设备102的偏转角旋转包括相对小的设备102的偏转角旋转的偏转变化的条件下，例如小于每步10度，定向估计器132可将和设备102的偏转角旋转分类为非故意偏转变化。此类故意偏转变化可起因于例如设备102的用户的姿势和/或跨步阶段上的小变化、陀螺仪偏置漂移和/或陀螺仪125的测量噪声。相应地，偏转角旋转的相对小的偏转变化可不与设备102的用户的前进方向相关。
[0085]在一个实例中，在用户沿大体上直的路径行走而没有任何转向的条件下，定向估计器132可将设备102的偏转角旋转分类为设备102的非故意偏转变化。
[0086]在一些说明性实施例中，定向估计器132可基于相对于携带移动设备102的用户的步的设备102的倾斜角旋转的变化速率，来校正设备102的俯仰和横摇，例如倾斜，例如，如下所述。
[0087]在一些说明性实施例中，用户所致的设备102的倾斜可由倾斜角旋转来反映，例如，设备102的俯仰角旋转和/或横摇角旋转。
[0088]在一些说明性实施例中，定向估计器312可将设备102的倾斜角旋转分类为由设备102的故意倾斜导致的角旋转(“故意倾斜变化”)；或分类为由设备的用户对设备102进行的故意倾斜导致的角旋转(“非故意倾斜变化”)。例如，非故意倾斜变化可起因于例如设备102的用户的姿势和/或跨步阶段上的相对小的变化、陀螺仪偏置漂移和/或陀螺仪125的测量噪声。
[0089]在一个实例中，例如，在设备102的倾斜角旋转包括相对大的设备102的倾斜角旋转的变化的条件下，例如大于每步10度，定向估计器312可将设备102的倾斜角旋转分类为故意倾斜变化。此类故意倾斜变化可起因于例如由设备102的用户对设备102进行的故意倾斜。
[0090]在另一个实例中，例如，在设备102的倾斜角旋转包括相对小的设备102的倾斜角旋转的变化的条件下，例如小于每步10度，定向估计器312可将设备102的倾斜角旋转分类为设备102的非故意倾斜变化。此类非故意倾斜变化可起因于例如设备102的用户的姿势和/或跨步阶段上的相对小的变化、陀螺仪偏置漂移和/或陀螺仪125的测量噪声。
[0091]例如，相对小的变化可与设备102的用户的步行节奏和/或携带移动设备102的用户手部的手部运动相关。
[0092]在一些说明性实施例中，设备102可包括经配置用以检测设备102的用户的一个或更多步的步数计124。
[0093]在一些说明性实施例中，步数计124可包括经配置用以检测用户的步的软件模块和/或硬件模块。例如，步数计124可利用由加速度计126提供的加速度信息例如来检测与设备102的用户的步的节奏相关联的正垂直加速度和/或负垂直加速度，例如，当沿步行路径步行时。
[0094]在一些说明性实施例中，定向估计器132可确定移动设备102的至少一个定向参数。
[0095]在一些说明性实施例中，至少一个定向参数可包括移动设备102的偏转、移动设备102的俯仰和/或移动设备102的横摇中的至少一个定向参数。
[0096]在一些说明性实施例中，定向估计器132可接收携带移动设备102的用户的第一和第二连续步的指示129。例如，定向估计器132例如当由步数计124检测到第一和第二连续步时，可接收来自步数计124的指示129。
[0097]在一些说明性实施例中，定向估计器132可确定第一步和第二步间定向参数的角旋转。
[0098]在一些说明性实施例中，定向估计器132可确定第一步和第二步间设备102偏转的偏转角旋转、第一步和第二步间设备102俯仰的俯仰角旋转和/或第一步和第二步间设备102横摇的横摇角旋转。
[0099]在一些说明性实施例中，定向估计器132可基于第一步和第二步间由陀螺仪125测量的一系列定向参数值的积分来确定定向参数的角旋转。例如，定向估计器132可基于第一步和第二步间由陀螺仪125提供的一系列偏转参数测量值的积分来确定偏转角旋转。
[0100]在一些说明性实施例中，定向估计器132可基于角旋转和至少一个预定义的角旋转阈值之间的比较来确定定向参数。
[0101]在一些说明性实施例中，定向估计器132可基于第一步和第二步间偏转角旋转和预定义的偏转角旋转阈值之间的比较来确定表示设备102偏转的偏转值。
[0102]在一些说明性实施例中，偏转值可包括经配置校正陀螺仪偏转误差的调整值。例如，偏转值可包括校正由非故意偏转变化引起的设备102的偏转角旋转的值。
[0103]在一些说明性实施例中，例如，在偏转角旋转大于预定义的偏转角旋转阈值的条件下，定向估计器132可更新偏转值。
[0104]在一些说明性实施例中，定向估计器132可基于偏转角旋转和偏转偏差来更新偏转值。
[0105]在一些说明性实施例中，例如，在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下，定向估计器132可基于偏转角旋转来更新偏转偏差(yaw bias)。
[0106]在一些说明性实施例中，偏转偏差可根据小于预定义的偏转角旋转阈值的偏转角旋转的移动平均数(moving average)( “偏转移动平均数”)来确定。
[0107]在一些说明性实施例中，偏转移动平均数可包括小于预定义的偏转角旋转阈值的一个或更多偏转角旋转值的在时间窗口(“偏转时间窗口”)内的移动平均数。偏转时间窗口可包括，例如，具有预定义的持续时间并且在第二步时结束的时间窗口。例如，设备102的用户可以每秒一步的速率步行，并且偏转时间窗口可包括20秒。根据该实例，偏转移动平均数可包括设备102的用户的最后20步的最后20个偏转角旋转的移动平均数。
[0108]在一些说明性实施例中，定向估计器132可利用偏转移动平均数例如消除非故意偏转变化对设备102的偏转角旋转的冲击。例如，在非故意偏转变化为随机的条件下，例如作为陀螺仪测量噪声的结果，偏转的非故意偏转变化可被抵消。
[0109]在一些说明性实施例中，定向估计器132可基于偏转角旋转和偏转偏差之间的差来更新偏转值。
[0110]在一些说明性实施例中，例如，在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下，例如在偏转角旋转起因于非故意偏转变化的条件下，定向估计器132可重置偏转值。
[0111]例如，步数计124可检测携带设备102的用户的第一和第二连续步。定向估计器132可接收来自指示第一步和第二步的步数计129的指示。
[0112]在一个实例中，定向估计器132可确定第一步和第二步间40度的偏转角旋转。例如，在预定义的偏转角旋转阈值小于38度，例如为1度，并且偏转偏差为2度的条件下，定向估计器可将偏转值更新为38度。
[0113]在另一个实施例中，定向估计器132可确定第一步和第二步间6度的偏转角旋转。例如，在预定义的偏转角旋转阈值大于6度的条件下，例如为1度，定向估计器可将偏转值重置为例如零度。
[0114]在一些说明性实施例中，例如，在第一步和第二步间俯仰的俯仰角旋转小于预定义的俯仰旋转阈值以及第一步和第二步间横摇的横摇角旋转小于预定义的横摇旋转阈值的条件下，定向估计器132可重置表示俯仰的俯仰值和表示横摇的横摇值。
[0115]在一些说明性实施例中，预定义的横摇旋转阈值和预定义的俯仰旋转阈值均可由单个预定义的阈值来表示，例如预定义的倾斜阈值。在其它实施例中，预定义的横摇旋转阈值和预定义的俯仰旋转阈值可不同。
[0116]在一些说明性实施例中，俯仰值和/或横摇值可包括经配置校正陀螺仪有关误差的调整值。例如，横摇值和/或俯仰值可校正横摇角旋转和/或俯仰角旋转，例如，在设备102的横摇角旋转和俯仰角旋转起因于非故意倾斜变化的条件下。
[0117]在一些说明性实施例中，例如在俯仰角旋转小于预定义的俯仰旋转阈值的条件下，定向估计器132可基于俯仰角旋转来更新移动平均数(“俯仰移动平均数”);以及/或例如在橫摇角旋转小于预定义的橫摇旋转阈值的条件下，定向估计器132可基于横摇角旋转来更新移动平均数(“横摇移动平均数”)，。
[0118]在一些说明性实施例中，俯仰移动平均数可包括小于预定义的俯仰角旋转阈值的俯仰角旋转值的在时间窗口( “俯仰时间窗口”)内的移动平均数。俯仰时间窗口可包括，例如，具有预定义的持续时间并且在第二步时结束的时间窗口。
[0119]在一些说明性实施例中，横摇移动平均数可包括小于预定义的横摇角旋转阈值的横摇角旋转值的在时间窗口( “横摇时间窗口” )内的移动平均数。横摇时间窗口可包括，例如，具有预定义的持续时间并且在第二步时结束的时间窗口。
[0120]在一些说明性实施例中，横摇时间窗口和俯仰时间窗口可具有相同的持续时间。例如，定向估计器132可更新在倾斜时间窗口内的俯仰移动平均数和横摇移动平均数。在其它实施例中，横摇时间窗口和俯仰时间窗口可具有不同的持续时间。
[0121 ]在一些说明性实施例中，倾斜时间窗口可包括，例如，比偏转时间窗口长的时间周期。例如，倾斜时间窗口可包括20秒并且偏转时间窗口可包括10秒。在其它实施例中，倾斜时间窗口和偏转时间窗口可包括任何其它的不同的或相同的时间周期。
[0122]在一些说明性实施例中，俯仰偏差(pitchbias)可包括在倾斜时间窗口内的俯仰移动平均数，并且/或横摇偏差(roll bias)可包括在倾斜时间窗口内的横摇移动平均数。
[0123]例如，步数计124可检测携带设备102的用户的第一和第二连续步。定向估计器132可接收包括了第一步和第二步的来自步数计124的指示127。
[0124]在一个实例中，定向估计器132可确定第一步和第二步间5度的横摇角旋转和3度的俯仰角旋转。例如，在预定义的俯仰角旋转阈值和偏转角旋转大于5度的条件下，例如为10度时，定向估计器132可将俯仰值和偏转值重置为例如零度，并且可以以在倾斜时间窗口内的俯仰移动平均数来更新俯仰偏差并且以在倾斜时间窗口内的横摇移动平均数来更新横摇偏差。
[0125]在一些说明性实施例中，例如，倾斜角旋转阈值和/或偏转角旋转阈值可基于人类活动特性和/或轨迹约束被调整。
[0126]在一个实例中，例如，在设备102的用户在例如与例如建筑物的室内环境相比更频繁地发生非直线运动的相对空旷的室外空间的环境中步行的条件下，偏转角旋转阈值可被降低。
[0127]在另一个实例中，例如，在例如建筑物的室内环境的例如建筑平面图的地图为可用的并且该地图指示用户沿着圆形走廊步行的条件下，例如，偏转角旋转阈值可被用以确定距离圆形走廊(circular hallway)的中心的角偏移。
[0128]在一些说明性实施例中，定向估计器132可通过使位置估计器140能够校正陀螺仪有关误差来改进定向精确度，例如，防止陀螺仪有关误差影响设备102的估计位置。相应地，例如，当设备102位于室内位置中时，定向估计器132可改进设备102的估计位置的精确度。
[0129]在一些说明性实施例中，例如，通过重置例如作为非故意偏转变化和/或非故意倾斜变化的结果的每步的偏转值、横摇值和/或俯仰值，定向估计器132能够避免陀螺仪误差的累积。
[0130]在一些说明性实施例中，定向估计器132可例如通过计算偏转移动平均数、俯仰移动平均数和/或横摇移动平均数来执行角误差的在线校准。例如，每步内的相对小的角旋转可由陀螺仪漂移偏差、测量噪声、非故意随机活动(unintent1nal random mot 1n)导致。相应地，在线校准可允许消除相对小的角旋转的冲击。例如，由随机活动导致的相对小的角旋转可能被抵消。因此，定向估计器132可执行陀螺仪偏置漂移的在线校准例如，以追踪例如大于十分钟的显著事件周期的定向变化。
[0131]在一些说明性实施例中，定向估计器132可执行陀螺仪有关误差的独立(self-contained) 误差校正。例如 ，定向估计器 132 可不依赖于任何其它传感器或任何其它外部参考来执行校正。这和校正陀螺仪有关误差的其它方法大不相同，例如，使用卡尔曼滤波器来追踪倾斜偏差变化，其依靠例如诸如重力的外部参考信号，其要求用户处于静止位置，例如从而能够将重力与垂直线性加速度分开。
[0132]参考图3，其示意性地说明了根据一些说明性实施例的校正移动设备的定向误差的方法的流程图。在一些说明性实施例中，图3中方法的一个或更多操作可由例如系统100(图1)的系统、例如设备102(图1)的设备和/或例如定向估计器132(图1)的定向估计器来执行。
[0133]如在方框302处所指示的，方法可包括检测携带移动设备的用户的步。例如，步数计124(图1)可检测用户的步，例如，如上所述。
[0134]如在方框304处所指示的，方法可包括检测当前步(“ith步”)。例如，步数计124(图1)可检测第一步，例如，如上所述。
[0135]如在方框306处所指示的，方法可包括使用当前步和前面步之间的陀螺仪采样(gyro scope samp I e s)以计算当前步和前面步之间的角旋转。例如，定向估计器132(图1)可基于由陀螺仪125(图1)提供的偏转参数测量来确定偏转角旋转，例如，如上所述。
[0136]如在方框306处所指示的，所计算的角旋转可包括关于传感器主体坐标框架的表示为步備f( i)的偏转角旋转、表示为步i)的俯仰角旋转和/或表示为步樹S( i)的横摇角旋转。例如，定向估计器132(图1)可确定偏转角旋转、俯仰角旋转和/或横摇角旋转，例如，如上所述。
[0137]如在方框308处所指示的，方法可包括确定所计算的俯仰角旋转和/或所计算的横摇角旋转是否小于表示为d?4的预定义的倾斜阈值。例如，定向估计器132(图1)可确定横摇角旋转和/或俯仰角旋转是否小于预定义的倾斜角旋转阈值，例如，如上所述。
[0138]如在方框310处所指示的，方法可包括基于所计算的偏转角旋转和表示为bi转的偏转偏差之间的差来更新偏转角旋转;基于所计算的俯仰角旋转和表示为的俯仰偏差之间的差来更新俯仰角旋转；以及基于所计算的横摇角旋转和表示为13機|的横摇偏差之间的差来更新横摇角旋转，例如，在所计算的俯仰角旋转和/或所计算的横摇角旋转等于或大于预定义的倾斜阈值的条件下。例如，在横摇角旋转和/或俯仰角旋转等于或大于预定义的倾斜阈值的条件下，例如，作为设备102(图1)的故意倾斜的结果，例如，定向估计器132(图1)可更新偏转值、俯仰值和横摇值，。
[0139]如在方框312处所指示的，方法可包括任选地执行倾斜角校准。例如，作为设备102(图1)的故意倾斜的结果，例如，定向估计器132(图1)可重新校准设备102(图1)的倾斜角。
[0140]如在方框314处所指示的，方法可包括:例如，在所计算的俯仰角旋转和所计算的横摇角旋转小于预定义的倾斜阈值的条件下检测设备的非故意倾斜。例如，在横摇角旋转和俯仰角旋转小于预定义的倾斜阈值的条件下，例如，定向估计器132(图1)可检测设备102(图1)的非故意倾斜，例如，如上所述。
[0141]如在方框314处所指示的，检测移动设备的非故意倾斜可包括更新俯仰偏差b??，以及更新横摇偏差13機|。例如，定向估计器132(图1)可更新俯仰偏差和横摇偏差。
[0142]如在方框314处所指示的，更新俯仰偏差br#P可包括以所计算的俯仰角旋转来更新在表示为TWl的倾斜时间窗口内的俯仰移动平均数。例如，定向估计器132(图1)可更新在倾斜时间窗口内的俯仰移动平均数，例如，如上所述。
[0143]如在方框314处所指示的，更新横摇偏差b機!可包括以所计算的横摇角旋转来更新在倾斜时间窗口 TWl内的横摇移动平均数。例如，定向估计器132 (图1)可更新在倾斜时间窗口内的横摇移动平均数，例如，如上所述。
[0144]如在方框316处所指示的，方法可包括确定所计算的偏转角旋转是否小于表示为Ctef的预定义的偏转角旋转阈值。例如，定向估计器132(图1)可确定偏转角旋转是否小于预定义的偏转角旋转阈值，例如，如上所述。
[0145]如在方框318处所指示的，方法可包括:例如，在偏转角旋转等于或大于预定义的偏转角旋转阈值条件下，例如，指示故意偏转变化时，基于所计算的偏转角旋转和表示为b備!的偏转偏差之间的差来更新偏转角旋转，重置俯仰角旋转并且重置横摇角旋转。例如，在偏转角旋转等于或大于预定义的偏转角旋转阈值的条件下，例如，定向估计器132 (图1)可基于偏转偏差和偏转角旋转来更新偏转值，并且可重置俯仰值和横摇值，例如，如上所述。
[0146]如在方框320处所指示的，方法可包括:例如，在所计算的偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下，检测移动设备的非故意偏转变化。例如，在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下，例如，定向估计器132(图1)可检测设备102(图1)的非故意偏转变化，例如，如上所述。
[0147]如在方框320处所指示的，检测非故意偏转可包括更新偏转偏差b?|。例如，定向估计器132可更新偏转偏差。
[0148]如在方框320处所指示的，更新偏转偏差b?f可包括:以在表示为TW2的偏转时间窗口内的所计算的偏转角旋转来更新偏转移动平均数。例如，定向估计器132可基于在偏转时间窗口内的偏转角旋转来更新偏转移动平均数。
[0149]如在方框322处所指示的，方法可包括:例如，在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下，例如，指示非故意偏转变化时，重置偏转角旋转、重置俯仰角旋转和重置横摇角旋转。例如，在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下，例如，定向估计器132(图1)可重置偏转值、重置俯仰值和横摇值，例如，如上所述。
[0150]如在方框324处所指示的，方法包括:例如，当例如如上参考方框312、318和/或322所述的那样更新俯仰角旋转、横摇角旋转和/或偏转角旋转中的至少一个定向参数时，将传感器主体框架更新为导航框架旋转矩阵(RMAT)。例如，位置估计器132(图1)可例如在例如如上所述那样更新偏转值、横摇值和/或俯仰值时，更新导航框架旋转矩阵。
[0151]参考图4，其示意性地说明了根据一些说明性实施例的估计由移动设备102的用户携带的移动设备的定向的方法的流程图。在一些说明性实施例中，图4中方法的一个或更多操作可由例如系统100(图1)的系统、例如设备102(图1)的设备和/或例如定向估计器132(图1)的定向估计器来执行。
[0152]如在方框402处所指示的，方法可包括接收携带移动设备的用户的第一和第二连续步的指示。例如，定向估计器132(图1)可接收指示129(图1)，例如，如上所述。
[0153]如在方框404处所指示的，方法可包括确定在第一步和第二步间移动设备的定向参数的角旋转。例如，定向估计器132(图1)可确定在第一步和第二步间移动设备102(图1)的定向参数的角旋转，例如，如上所述。
[0154]如在方框406处所指示的，方框可包括基于角旋转与预定义的角旋转阈值之间的比较来确定定向参数。例如，定向估计器132 (图1)可基于角旋转与预定义的角旋转阈值之间的比较来确定定向参数，例如，如上所述。
[0155]如在方框408处所指示的，确定定向参数可包括基于在第一步和第二步间偏转的偏转角旋转与预定义的偏转角旋转阈值之间的比较来确定表示偏转的偏转值。例如，定向估计器132(图1)可基于在第一步和第二步间偏转角旋转与预定义的偏转角旋转阈值之间的比较来确定偏转值，例如，如上所述。
[0156]如在方框410处所指示的，方法可包括在偏转角旋转大于预定义的偏转角旋转阈值的条件下更新偏转值。例如，定向估计器132 (图1)可在偏转角旋转大于预定义的偏转角旋转阈值的条件下更新偏转值，例如，如上所述。
[0157]如在方框412处所指示的，更新偏转值可包括基于偏转角旋转和偏转偏差来更新偏转值。例如，定向估计器132 (图1)可基于偏转角旋转和偏转偏差来更新偏转值，例如，如上所述。
[0158]如在方框414处所指示的，方法包括在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下重置偏转值。例如，定向估计器132(图1)可在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下重置偏转值，例如，如上所述。
[0159]如在方框416处所指示的，重置偏转值可包括例如在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下基于偏转角旋转的移动平均数来重置偏转值。例如，定向估计器132(图1)可例如在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下基于偏转角旋转的移动平均数来重置偏转值，例如，如上所述。
[0160]参考图5，其示意性地说明了根据一些说明性实施例的制造的产品500。产品500可包括存储逻辑504的非瞬时机器可读存储介质502，其可被用以例如执行移动设备102(图1)、定向估计器132(图1)的至少一部分功能和/或执行图3和/或图4中方法的一个或更多操作。短语“非瞬时机器可读媒体”指向包括所有计算机可读媒体，唯一例外的是瞬时传播信号。
[0161]在一些说明性实施例中，产品500和/或机器可读存储介质502可包括一种或多种类型的能够存储数据的计算机可读存储介质，包括易失性存储器、非易失性存储器、可移动或不可移动存储器、可擦除或不可擦除存储器、可写或可重写存储器等。例如，机器可读存储介质502可包括RAM、DRAM、双倍数据速率DRAM(DDR-DRAM)、SDRAM、静态RAM(SRAM)、ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、点可擦除可编程ROM(EEPR0MA)、高密度盘ROM(CD-ROM)、可记录高密度盘(CD-R)、可重写高密度盘(CD-RW)、快闪式存储器(例如，NOR或NAND快闪式存储器)、按内容访问存储器(CAM)、聚合物存储器、相变存储器、铁电存储器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)存储器、磁盘、软盘、硬盘、光盘、磁盘、卡片、磁卡片、光卡、磁带、盒式磁带等。计算机可读存储介质可包括涉及将来自远程计算机的由包含在载波或其它传播媒体中的数据信号携带的计算机程序通过例如调制解调器、无线电或网络连接的通信链路下载或传递到请求计算机的任何适合的媒体。
[0162]在一些说明性实施例中，逻辑504可包括指令、数据和/或代码，如果所述指令、数据和/或代码被机器执行，那么可导致机器执行如在此所述的方法、处理和/或操作。机器可包括例如任何适合的处理平台、计算平台或类似物，并且可使用硬件、软件、固件等的任何适合的组合来实现。
[0163]在一些说明性实施例中，逻辑504可包括或可被实现为软件、软件模块、应用程序、程序、子程序、指令、指令集、计算代码、字、值、符号等。指令可包括任何适合的代码类型，诸如源代码、编译代码、翻译代码、可执行代码、静态代码、动态代码等。指令可根据预定义的计算机语言、方式或语法被实现用于命令处理器执行某一功能。指令可使用任何适合的高级、低级、面向对象的、可视的、编译的和/或解译的编程语言来实现，诸如C、C++、Java，BASIC,Matlab ,Pascal ,Visual BASIC、汇编语言、机器代码等。
[0164]实例
[0165]下列实例属于进一步的实施例。
[0166]实例I包括装置，装置包括集成电路、通向集成电路的输入和来自集成电路的输出，集成电路包括接收携带移动设备的用户的第一和第二连续步的指示、确定第一步和第二步间定向参数的角旋转并且基于角旋转和至少一个角旋转阈值之间的比较来确定定向参数的值的定向估计器。
[0167]实例2包括主题实例I，并且任选地，其中至少一个定向参数包括选自移动设备的偏转、移动设备的俯仰和移动设备的横摇的至少一个定向参数。
[0168]实例3包括主题实例2，并且任选地，其中定向估计器基于步间偏转的偏转角旋转与偏转角旋转阈值之间的比较来确定表示偏转的偏转值。
[0169]实例4包括主题实例3，并且任选地，其中在偏转角旋转大于偏转角旋转阈值的条件下定向估计器更新偏转值。
[0170]实例5包括主题实例4，并且任选地，其中定向估计器基于偏转角旋转和偏转偏差来更新偏转值。
[0171]实例6包括主题实例5，并且任选地，其中定向估计器在偏转角旋转小于偏转角旋转阈值的条件下基于偏转角旋转来更新偏转值。
[0172]实例7包括主题实例5或主题实例6，并且任选地，定向估计器根据小于偏转角旋转阈值的一个或更多偏转角旋转值的在时间窗口内的偏转移动平均数来更新偏转偏差。
[0173]实例8包括实例3至实例7中的任一主题实例，并且任选地，其中定向估计器在偏转角旋转小于偏转角旋转阈值的条件下重置偏转值。
[0174]实例9包括实例3至实例8中的任一主题实例，并且任选地，其中在步间俯仰的俯仰角旋转小于俯仰角旋转阈值并且步间横摇的横摇角旋转小于横摇角旋转阈值的条件下，定向估计器重置表示俯仰的俯仰值和表示横摇的横摇值。
[0175]实例10包括主题实例9，并且任选地，其中定向估计器在俯仰角旋转大于俯仰角旋转阈值的条件下更新俯仰值；以及在横摇角旋转大于横摇角旋转阈值的条件下更新横摇值。
[0176]实例11包括主题实例10，并且任选地，其中定向估计器基于俯仰角旋转和俯仰偏差来更新俯仰值，并且基于横摇角旋转和横摇偏差来更新横摇值。
[0177]实例12包括主题实例11，并且任选地，其中定向估计器根据小于俯仰角旋转阈值的一个或更多俯仰角旋转值的俯仰移动平均数来更新俯仰偏差，并且根据小于横摇角旋转阈值的横摇角旋转值的横摇移动平均数来更新横摇偏差。
[0178]实例13包括实例I至实例12中的任一主题实例，并且任选地，其中定向估计器基于第一步和第二步间的一系列定向参数的测量值的积分来确定角旋转。
[0179]实例14包括实例I至实例13中的任一主题实例，并且任选地，其中定向估计器基于定向参数的值来校正移动设备中陀螺仪的一个或更多定向误差。
[0180]实例15包括实例I至实例14中的任一主题实例，并且任选地，其中定向估计器在室内环境中进行操作。
[0181]实例16包括移动设备，该移动设备包括处理器;存储器;检测携带移动设备的用户的步的步数计;测量移动设备的至少一个定向参数的定向传感器；以及接收来自第一和第二连续步的步数计的指示、确定步间定向参数的角旋转并且基于角旋转和预定义的角旋转阈值之间的比较来调整定向参数的值的定向估计器。
[0182]实例17包括主题实例16，并且任选地，其中至少一个定向参数包括选自移动设备的偏转、移动设备的俯仰和移动设备的横摇的至少一个定向参数。
[0183]实例18包括主题实例17，并且任选地，其中定向估计器基于步间偏转的偏转角旋转和偏转角旋转阈值之间的比较来确定表示偏转的偏转值。
[0184]实例19包括主题实例18，并且任选地，其中定向估计器在偏转角旋转大于预定义的偏转角旋转阈值的条件下更新偏转值。
[0185]实例20包括主题实例19，并且任选地，其中定向估计器基于偏转角旋转和偏转偏差来更新偏转值。
[0186]实例21包括主题实例20，并且任选地，其中定向估计器在偏转角旋转小于预定义偏转角旋转阈值的条件下基于偏转角旋转来更新偏转偏差。
[0187]实例22包括主题实例20或主题实例21，并且任选地，其中定向估计器根据小于偏转角旋转阈值的一个或更多偏转角旋转值的在时间窗口内的偏转移动平均数来更新偏转偏差。
[0188]实例23包括实例18至实例22中的任一主题实例，并且任选地，其中定向估计器在偏转角旋转小于偏转角旋转阈值的条件下重置偏转值。
[0189]实例24包括实例18至实例23中的任一主题实例，并且任选地，其中定向估计器在步间俯仰的俯仰角旋转小于俯仰旋转阈值并且步间横摇的横摇角旋转小于横摇旋转阈值的条件下重置表不俯仰的俯仰值和表不横摇的横摇值。
[0190]实例25包括主题实例24，并且任选地，其中定向估计器在俯仰角旋转大于俯仰角旋转阈值的条件下更新俯仰值；以及在横摇角旋转大于横摇角旋转阈值的条件下更新横摇值。
[0191]实例26包括主题实例25，并且任选地，其中定向估计器基于俯仰角旋转和俯仰偏差来更新俯仰值，以及基于横摇角旋转和横摇偏差来更新横摇值。
[0192]实例27包括主题实例26，并且任选地，其中定向估计器根据小于俯仰角旋转阈值的一个或更多俯仰角旋转值的俯仰移动平均数来更新俯仰偏差，并且根据小于横摇角旋转阈值的横摇角旋转值的横摇移动平均数来更新横摇偏差。
[0193]实例28包括实例16至实例27中的任一主题实例，并且任选地，其中定向估计器基于第一步和第二步间的一系列定向参数的测量值的积分来确定角旋转。
[0194]实例29包括实例16至实例28中的任一主题实例，并且任选地，其中定向估计器基于定向参数的值来校正移动设备中陀螺仪的一个或更多定向误差。
[0195]实例30包括实例16至实例29中的任一主题实例，并且任选地，其中定向估计器在室内环境中操作。
[0196]实例31包括方法，该方法包括接收携带移动设备的用户的第一和第二连续步的指示;确定第一步和第二步间移动设备的定向参数的角旋转；以及基于角旋转和预定义的角旋转阈值之间的比较来确定定向参数的值。
[0197]实例32包括主题实例31，并且任选地，其中至少一个定向参数包括选自移动设备的偏转、移动设备的俯仰和移动设备的横摇的至少一个定向参数。
[0198]实例33包括主题实例32，并且任选地，其包括基于步间偏转的偏转角旋转与预定义的偏转角旋转阈值之间的比较来确定表示偏转的偏转值。
[0199]实例34包括主题实例33，并且任选地，其包括在偏转角旋转大于预定义的偏转角旋转阈值的条件下更新偏转值。
[0200]实例35包括主题实例34，并且任选地，其包括基于偏转角旋转和偏转偏差来更新偏转值。
[0201]实例36包括主题实例35，并且任选地，其包括在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下基于偏转角旋转来更新偏转偏差。
[0202]实例37包括主题实例35或主题实例36，并且任选地，其包括根据小于偏转角旋转阈值的一个或更多偏转角旋转值的在时间窗口内的偏转移动平均数来更新偏转偏差。
[0203]实例38包括实例33至实例37中的任一主题实例，并且任选地，其包括在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下重置偏转值。
[0204]实例39包括实例33至实例38中的任一主题实例，并且任选地，其包括在步间俯仰的俯仰角旋转小于预定义的俯仰角旋转阈值并且步间横摇的横摇角旋转小于预定义的横摇角旋转阈值的条件下，重置表示俯仰的俯仰值和表示横摇的横摇值。
[0205]实例40包括主题实例39，并且任选地，其包括在俯仰角旋转大于俯仰角旋转阈值的条件下更新俯仰值;以及在横摇角旋转大于横摇角旋转阈值的条件下更新横摇值。
[0206]实例41包括主题实例40，并且任选地，其包括基于俯仰角旋转和俯仰偏差来更新俯仰值，并且基于横摇角旋转和横摇偏差来更新横摇值。
[0207]实例42包括主题实例41，并且任选地，其包括根据小于俯仰角旋转阈值的一个或更多俯仰角旋转值的俯仰移动平均数来更新俯仰偏差，并且根据小于横摇角旋转阈值的横摇角旋转值的横摇移动平均数来更新横摇偏差。
[0208]实例43包括实例31至实例42中的任一主题实例，并且任选地，其包括基于第一步和第二步间的一系列定向参数的测量值的积分来确定角旋转。
[0209]实例44包括实例31至实例43中的任一主题实例，并且任选地，其包括基于定向参数的值来校正移动设备中陀螺仪的一个或更多定向误差。
[0210]实例45包括实例31至实例44中的任一主题实例，并且任选地，其包括在室内环境中确定定向参数的值。
[0211]实例46包括产品，该产品包括具有存储在其上的指令的非瞬时存储介质，当指令被机器执行时，引起:接收携带移动设备的用户的第一和第二连续步的指示;确定第一步和第二步间的移动设备的定向参数的角旋转；以及基于角旋转和预定义的角旋转阈值之间的比较来确定定向参数的值。
[0212]实例47包括主题实例46，并且任选地，其中至少一个定向参数包括选自移动设备的偏转、移动设备的俯仰和移动设备的横摇的至少一个定向参数。
[0213]实例48包括主题实例47，并且任选地，其中指令引起:基于步间偏转的偏转角旋转和预定义的偏转角旋转阈值之间的比较来确定表示偏转的偏转值。
[0214]实例49包括主题实例48，并且任选地，其中指令引起:在偏转角旋转大于预定义的偏转角旋转阈值的条件下更新偏转值。
[0215]实例50包括主题实例49，并且任选地，其中指令引起:基于偏转角旋转和偏转偏差来更新偏转值。
[0216]实例51包括主题实例50，并且任选地，其中指令引起:在偏转角旋转小于预定义偏转角旋转阈值的条件下基于偏转角旋转来更新偏转偏差。
[0217]实例52包括主题实例50或主题实例51，并且任选地，其中指令引起:根据小于偏转角旋转阈值的一个或更多偏转角旋转值的在时间窗口内的偏转移动平均数来更新偏转偏差。
[0218]实例53包括实例48至实例52中的任一主题实例，并且任选地，其中指令引起:在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下重置偏转值。
[0219]实例54包括实例48至实例53中的任一主题实例，并且任选地，其中指令引起:在步间俯仰的俯仰角旋转小于预定义的俯仰旋转阈值并且步间横摇的横摇角旋转小于预定义的横摇旋转阈值的条件下重置表示俯仰的俯仰值和表示横摇的横摇值。
[0220]实例55包括主题实例54，并且任选地，其中指令引起:在俯仰角旋转大于俯仰角旋转阈值的条件下更新俯仰值；以及在横摇角旋转大于横摇角旋转阈值的条件下更新横摇值。
[0221 ]实例56包括主题实例55，并且任选地，其中指令引起:基于俯仰角旋转和俯仰偏差来更新俯仰值，以及基于横摇角旋转和横摇偏差来更新横摇值。
[0222]实例57包括主题实例56，并且任选地，其中指令引起:根据小于俯仰角旋转阈值的一个或更多俯仰角旋转值的俯仰移动平均数来更新俯仰偏差，并且根据小于横摇角旋转阈值的横摇角旋转值的横摇移动平均数来更新横摇偏差。
[0223]实例58包括实例46至实例57中的任一主题实例，并且任选地，其中指令引起基于第一步和第二步间的一系列定向参数的测量值的积分来确定角旋转。
[0224]实例59包括实例46至实例58中的任一主题实例，并且任选地，其中指令引起基于定向参数的值来校正移动设备中陀螺仪的一个或更多定向误差。
[0225]实例60包括实例46至实例59中的任一主题实例，并且任选地，其中指令引起在室内环境中确定定向参数的值。
[0226]实例61包括装置，该装置包括用于接收携带移动设备的用户的第一和第二连续步的指示的构件；用于确定第一步和第二步间移动设备的定向参数的角旋转的构件；以及用于基于角旋转和预定义的角旋转阈值之间的比较来确定定向参数的值的构件。
[0227]实例62包括主题实例61，并且任选地，其中至少一个定向参数包括选自移动设备的偏转、移动设备的俯仰和移动设备的横摇的至少一个定向参数。
[0228]实例63包括主题实例62，并且任选地，其包括:用于基于步间的偏转的偏转角旋转与预定义的偏转角旋转阈值之间的比较来确定表示偏转的偏转值的构件。
[0229]实例64包括主题实例63，并且任选地，其包括:用于在偏转角旋转大于预定义的偏转角旋转阈值的条件下更新偏转值的构件。
[0230]实例65包括主题实例64，并且任选地，其包括:用于基于偏转角旋转和偏转偏差来更新偏转值的构件。
[0231]实例66包括主题实例65，并且任选地，其包括:用于在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下基于偏转角旋转来更新偏转值的构件。
[0232]实例67包括主题实例65或主题实例66，并且任选地，其包括:用于根据小于偏转角旋转阈值的一个或更多偏转角旋转值的在时间窗口内的偏转移动平均数来更新偏转偏差的构件。
[0233]实例68包括实例63至实例67中的任一主题实例，并且任选地，其包括:用于在偏转角旋转小于预定义的偏转角旋转阈值的条件下重置偏转值的构件。
[0234]实例69包括实例63至实例68中的任一主题实例，并且任选地，包括:用于在步间俯仰的俯仰角旋转小于预定义的俯仰角旋转阈值并且步间横摇的横摇角旋转小于预定义的横摇角旋转阈值的条件下重置表示俯仰的俯仰值和表示横摇的横摇值的构件。
[0235]实例70包括主题实例69，并且任选地，包括:用于在俯仰角旋转大于俯仰角旋转阈值的条件下更新俯仰值；以及在横摇角旋转大于横摇角旋转阈值的条件下更新横摇值的构件。
[0236]实例71包括主题实例70，并且任选地，包括:用于基于俯仰角旋转和俯仰偏差来更新俯仰值，以及基于横摇角旋转和横摇偏差来更新横摇值的构件。
[0237]实例72包括主题实例71，并且任选地，包括:用于根据小于俯仰角旋转阈值的一个或更多俯仰角旋转值的俯仰移动平均数来更新俯仰偏差，并且根据小于横摇角旋转阈值的横摇角旋转值的横摇移动平均数来更新横摇偏差的构件。
[0238]实例73包括实例61至实例72中的任一主题实例，并且任选地，包括:用于基于第一步和第二步间的一系列定向参数的测量值的积分来确定角旋转的构件。
[0239]实例74包括实例61至实例73中的任一主题实例，并且任选地，包括:用于基于定向参数的值来校正移动设备中陀螺仪的一个或更多定向误差的构件。
[0240]实例75包括实例61至实例74中的任一主题实例，并且任选地，包括用于在室内环境中确定定向参数的值的构件。
[0241]参考一个或更多实施例本文中描述的功能、操作、部件和/或特征可以与本文中参考一个或更多其他实施例描述的一个或更多其他功能、操作、部件和/或特征结合或可以与他们结合使用，或反之亦然。
[0242]虽然本文已经示出并描述了某些特征，但本领域技术人员可以加以各种变形、替代、变化和等效变换。因此，可以理解的是，所附权利要求意在覆盖落入本发明的真正精神范围内的所有此类变形和变化。
【主权项】
1.一种装置，其包括: 集成电路； 通向所述集成电路的输入；以及 来自所述集成电路的输出， 所述集成电路包括定向估计器，所述定向估计器接收携带移动设备的用户的第一和第二连续步的指示，确定第一步和第二步间定向参数的角旋转并且基于所述角旋转和至少一个角旋转阈值之间的比较来确定所述定向参数的值。2.根据权利要求1所述的装置，其中至少一个定向参数包括选自所述移动设备的偏转、所述移动设备的俯仰和所述移动设备的横摇的至少一个定向参数。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述定向估计器基于所述步间的偏转的偏转角旋转与偏转角旋转阈值之间的比较来确定表示所述偏转的偏转值。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述定向估计器在所述偏转角旋转大于所述偏转角旋转阈值的条件下更新所述偏转值。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述定向估计器基于所述偏转角旋转和偏转偏差来更新所述偏转值。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述定向估计器在所述偏转角旋转小于所述偏转角旋转阈值的条件下基于所述偏转角旋转来更新所述偏转偏差。7.根据权利要求5所述的装置，其中所述定向估计器根据小于所述偏转角旋转阈值的一个或更多偏转角旋转值的在时间窗口内的偏转移动平均数来更新所述偏转偏差。8.根据权利要求3所述的装置，其中所述定向估计器在所述偏转角旋转小于所述偏转角旋转阈值的条件下重置所述偏转值。9.根据权利要求3所述的装置，其中在所述步间的所述俯仰的俯仰角旋转小于俯仰角旋转阈值并且所述步间的所述横摇的横摇角旋转小于横摇角旋转阈值的条件下，所述定向估计器重置表示所述俯仰的俯仰值和表示所述横摇的横摇值。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述定向估计器在所述俯仰角旋转大于所述俯仰角旋转阈值的条件下更新所述俯仰值；以及在所述横摇角旋转大于所述横摇角旋转阈值的条件下更新所述横摇值。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述定向估计器基于所述俯仰角旋转和俯仰偏差来更新所述俯仰值，并且基于所述横摇角旋转和横摇偏差来更新所述横摇值。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述定向估计器根据小于所述俯仰角旋转阈值的一个或更多俯仰角旋转值的俯仰移动平均数来更新所述俯仰偏差，并且根据小于所述横摇角旋转阈值的横摇角旋转值的横摇移动平均数来更新所述横摇偏差。13.根据权利要求1所述的装置，其中所述定向估计器基于所述第一步和所述第二步间的一系列所述定向参数的测量值的积分来确定所述角旋转。14.根据权利要求1所述的装置，其中所述定向估计器基于所述定向参数的所述值来校正所述移动设备中陀螺仪的一个或更多定向误差。15.根据权利要求1所述的装置，其中所述定向估计器在室内环境中进行操作。16.—种移动设备，其包括权利要求1至权利要求15中任一项权利要求所述的装置，所述移动设备包括: 处理器； 存储器； 步数计，其检测携带所述移动设备的所述用户的步； 定向传感器，其测量所述移动设备的所述至少一个定向参数；以及 所述定向估计器。17.—种方法，其包括: 接收携带移动设备的用户的第一和第二连续步的指示； 确定所述第一步和第二步间所述移动设备的定向参数的角旋转；以及 基于所述角旋转和预定义的角旋转阈值之间的比较来确定所述定向参数的值。18.根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一个定向参数包括选自所述移动设备的偏转、所述移动设备的俯仰和所述移动设备的橫摇的至少一个定向参数。19.根据权利要求18所述的方法，其包括:基于所述步间的所述偏转和偏转角旋转和预定义偏转角旋转阈值之间的比较来确定表示所述偏转的偏转值。20.根据权利要求19所述的方法，其包括:在所述偏转角旋转大于所述预定义的偏转角旋转阈值的条件下更新所述偏转值。21.根据权利要求19所述的方法，其包括:在所述偏转角旋转小于所述预定义偏转角旋转阈值的条件下重置所述偏转值。22.根据权利要求19所述的方法，其包括:在所述步间的所述俯仰的俯仰角旋转小于预定义的俯仰旋转阈值并且所述步间的所述横摇的横摇角旋转小于预定义的横摇旋转阈值的条件下重置表不所述俯仰的俯仰值和表不所述横摇的横摇值。23.根据权利要求22所述的方法，其包括:在所述俯仰角旋转大于所述俯仰角旋转阈值的条件下更新所述俯仰值；以及在所述横摇角旋转大于所述横摇角旋转阈值的条件下更新所述横摇值。24.根据权利要求23所述的方法，其包括:基于所述俯仰角旋转和俯仰偏差来更新所述俯仰值，以及基于所述横摇角旋转和横摇偏差来更新所述横摇值。25.—种产品，其包括具有存储在其上的指令的非瞬时存储介质，当所述指令被机器执行时，所述指令引起权利要求17至权利要求24中任一项权利要求所述的方法。
【文档编号】G01P15/00GK105934655SQ201480064947
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2014年11月27日
【发明人】杨雪, 杨磊
【申请人】英特尔公司