专利名称：用于估计行人的步长的方法和便携式终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携式终端，更具体地说，涉及一种用于估计行人的步长的方法和便携式终端。
背景技术：
近年来，能够进行以行人为中心的路线指引的个人导航系统已经被广泛地装备到了诸如蜂窝电话、智能电话、PDA和MP3播放器的便携式终端中。个人导航系统指这样的系统，其检测要由该系统引导的行人的位置，并通过使用检测到的行人的位置来为行人引导路线。用于行人导航的个人导航系统可以通过装备具有GPS接收器、加速度计、陀螺仪等的便携式终端来实现。本个人导航系统估计行人的步长并通过使用估计的步长来产生导航方案，从而提供导航服务。因此，为了提供准确的导航服务，应当准确地测量行人的步长。
发明内容
技术问题在现有技术中，在不考虑他/她运动期间行人的身体的哪个部分携带便携式终端的情况下来估计行人的步长。在以这种方式估计步长的处理中，根据行人在不同的身体部位携带的便携式终端的位置，可能会发生相当大的误差，在最坏的情形中，这可能会导致步长估计性能的大的劣化。解决问题的方案为了解决以上讨论的现有技术的缺陷，本发明主要的目的在于提供用于估计步长的方法和设备，通过使用加速度计和陀螺仪来确定便携式终端在行人身体上携带的位置并根据确定的便携式终端的携带位置来应用不同的步长估计算法，该方法和设备可以为行人提供更准确的路线。根据本发明的一个方面，提供一种包括加速度计、陀螺仪和控制器的便携式终端。在携带该便携式终端的行人行走时，加速度计检测由便携式终端的运动引起的加速度。陀螺仪检测在行人行走时由便携式终端的运动引起的角速度。并且，控制器通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一种来确定便携式终端的摇摆运动的幅度，当摇摆运动的幅度等于或大于预定值时确定便携式终端进行摇摆运动，通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一种来确定在行人身体上的便携式终端的携带位置，以及根据确定的便携式终端的携带位置来估计行人的步长。根据本发明的另一个方面，提供一种步长估计方法。在携带便携式终端的行人行走时，由便携式终端的运动引起的加速度是通过使用嵌入到便携式终端中的加速度计来检测的。在携带便携式终端的行人行走时，由便携式终端的运动引起的角速度是通过使用嵌入到便携式终端中的陀螺仪来检测的。便携式终端的摇摆运动的幅度是通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一种来确定的。当摇摆运动的幅度等于或大于预定值时，确定便携式终端进行摇摆运动。便携式终端的携带位置是通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一种来确定的。并且，根据确定的便携式终端的携带位置来确定行人的步长。根据本发明的又一个方面，提供一种便携式终端。该便携式终端包括加速度计、陀螺仪和控制器。加速度计检测由便携式终端的运动引起的加速度。陀螺仪检测便携式终端的运动的方向信息。并且，控制器通过使用检测到的加速度和方向信息来确定便携式终端的摇摆运动的幅度，并且根据摇摆运动的幅度来应用对应的行人步长估计算法。在进行下面的本发明的具体实施方式
之前，阐述贯穿整个本专利文献而使用的某些词和短语的定义是有利的术语“包括”和“包含”，及其派生词的意思是包括而非限制；术语“或者”为包括在内，意思是和/或；短语“与……相关联”和“与其相关联”及其派生词的意思可以是包括、包括在其中、与其互连、包含、包含在其中、连接到或与……连接、耦合到或与……耦合、可与……连通、与……协作、交错、并列、接近、结合到或与……结合、具有、具有……属性等；并且，术语“控制器”意思指控制至少一个操作的任何装置、系统或其部分，这样的装置可以以硬件、固件或软件实现，或以至少上述两种的一些组合来实现。应当注意，与任何特定的控制器相关联的功能都可以是集中式或分布式，无论是本地的还是远程的。贯穿整个本专利文献提供对某些词和短语的定义，本领域的普通技术人员应当理解，在许多(如果不是绝大多数)情形中，这些定义应用于先前以及未来对这些定义的词和短语的使用。
为了对本公开及其优点进行更全面的理解，现在结合附图对下面的描述进行参考，在这些附图中，相同的附图标记表示相同的部分图1和图2是示出行走频率与步长之间的关系以及加速度变化与步长之间的关系的曲线图；图3是根据本发 明实施例的便携式终端的框图；图4-5和6-7是在本发明中考虑的便携式终端的四个可能的携带位置的视图；图8示出根据本发明实施例的步长估计方法；并且图9示出根据本发明实施例的确定携带位置的方法。
具体实施例方式下面讨论图1到图9，并且，用来描述本专利文献中的本公开的原理的各种实施例仅仅是通过图示的方式示出，并且不应当以限制本公开的范围的任何方式来解释。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以以任何适当地布置的便携式终端来实现。在下列描述中，尽管被在不同的图中示出，相同的元件将由相同的附图标记来指定。此外，提供在下列描述中发现的各种特定的定义(诸如包标识符的特定值、显示的信息的内容等)仅仅是为了帮助对本发明的一般理解，并且对本领域技术人员来说，在没有这些定义的情况下本发明也可以被实现是显而易见的。此外，在本发明的下列描述中，当对在此包含的已知功能和构造的具体描述可能使本发明的主题模糊时，将省略这些具体描述。图1和图2不出行走频率与步长之间的关系以及加速度变化与步长之间的关系。如图1和图2所示，充当用来计算步长的参数的行走频率和加速度变化估计恰当地反映步长根据步伐的样式改变的特征。图1是示出步长与行走频率之间的关系的曲线图，图2是示出步长与加速度变化之间的关系的曲线图。从图1和图2的曲线图可以注意至IJ，步长与行走频率和加速度变化中的每一个都具有线性关系。因此，步长可以通过这两个参数(即，行走频率和加速度变化)的线性组合来表示，正如下面的公式所给出的数学图1[算式I]步长=B1· WF+a2 · AV+b在公式I中，B1是行走频率的权重，a2是加速度变化的权重，b是常数项，WF是行走频率，AV是加速度变化。因此，由于在行人走每一步时输出的行走频率和加速度计(加速仪)的变化值可以被计算，因此通过在行人走了若干步后对各个步伐的步长进行求和，可以计算总的行走距离，正如下面的等式所给出的数学图2[算式2]
权利要求
1.一种便携式终端，包括 加速度计(21)，被配置为检测由便携式终端的运动引起的加速度； 陀螺仪(22)，被配置为检测便携式终端的运动的方向信息； 控制器(26)，被配置为通过使用检测到的加速度和方向信息来确定便携式终端的摇摆运动的幅度，并且根据摇摆运动的幅度来应用对应的行人步长估计算法。
2.如权利要求1所述的便携式终端，其中， 控制器(26)还被配置为通过使用检测到的加速度和方向信息来确定便携式终端的位置，并且将所述位置与摇摆运动的幅度进行比较，以应用对应的行人步长估计算法。
3.如权利要求2所述的便携式终端，其中， 控制器(26)还被配置为通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一种来确定便携式终端的摇摆运动的幅度，如果摇摆运动的幅度等于或大于预定值则确定便携式终端进行摇摆运动，通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一种来确定便携式终端在行人的身体中的携带位置，以及根据确定的便携式终端的携带位置来不同地估计行人的步长。
4.如权利要求3所述的便携式终端，其中， 使用加速度的幅值和间距变化、或加速度的幅值、或间距变化来确定摇摆运动的幅度， 其中，当使用加速度的幅值和间距变化来确定摇摆运动的幅度时，分别根据针对加速度的幅值和间距变化预先设置的值来设置加速度的幅值的权重和间距变化的权重，并且通过加速度的幅值的权重与间距变化的权重的和来确定摇摆运动的幅度。
5.如权利要求3所述的便携式终端，其中， 当控制器(26)确定便携式终端进行摇摆运动时，控制器(26)根据便携式终端的摇摆运动确定水平加速度的幅值，如果水平加速度的幅值等于或大于预定值则确定当便携式终端被握在行人手中时进行摇摆运动，并且如果水平加速度小于所述预定值，则确定便携式终端在被携带在行人的裤子口袋中时进行摇摆运动。
6.如权利要求3所述的便携式终端，其中， 当控制器(26)确定便携式终端进行摇摆运动时，控制器(26)根据便携式终端的摇摆运动确定间距变化，如果间距变化等于或大于预定值，则确定当便携式终端在被握在行人手中的同时进行摇摆运动，并且如果间距变化小于所述预定值，则确定当便携式终端被携带在行人的裤子口袋中的同时进行摇摆运动。
7.如权利要求3所述的便携式终端，其中， 当控制器(26)确定便携式终端进行摇摆运动时，控制器(26)分别根据便携式终端的摇摆运动来设置水平加速度的幅值的权重和间距变化的权重，如果水平加速度的幅值的权重与间距变化的权重之和等于或大于预定值，则确定当便携式终端被握在行人手中时进行摇摆运动，并且如果水平加速度的幅值的权重与间距变化的权重之和小于所述预定值，则确定当便携式终端被携带在行人的裤子口袋中时进行摇摆运动。
8.如权利要求3所述的便携式终端，其中， 当控制器(26)确定便携式终端没有进行摇摆运动时，控制器(26)确定便携式终端的角速度的幅值，如果角速度的幅值等于或大于预定值，则确定便携式终端被携带在行人的腰部上，并且，如果角速度的幅值小于所述预定值，则确定便携式终端被握在行人的没有摇摆的手中。
9.如权利要求3所述的便携式终端，其中， 当控制器(26)确定便携式终端没有进行摇摆运动时，控制器(26)确定便携式终端的偏航率的幅值的改变，如果偏航率的幅值的变化等于或大于预定值，则确定便携式终端被携带在行人的腰部上，并且，如果偏航率的幅值的变化小于所述预定值，则确定便携式终端被握在行人的没有摇摆的手中。
10.如权利要求3所述的便携式终端，其中， 当控制器(26)确定便携式终端没有进行摇摆运动时，控制器(26)确定便携式终端的偏航的改变，如果偏航的改变等于或大于预定值，则确定便携式终端被携带在行人的腰部，并且，如果偏航的改变小于所述预定值，则确定便携式终端被握在行人的没有摇摆的手中。
11.如权利要求3所述的便携式终端，其中， 当控制器(26)确定便携式终端没有进行摇摆运动时，控制器(26)分别设置便携式终端的角速度的幅值的权重、偏航率的幅值的变化的权重和偏航的变化的权重，如果便携式终端的角速度的幅值的权重、偏航率的幅值的变化的权重与偏航的变化的权重之和等于或大于预定值，则确定便携式终端被携带在行人的腰部，并且，如果便携式终端的角速度的幅值的权重、偏航率的幅值的变化的权重与偏航的变化的权重之和小于所述预定值，则确定便携式终端被握在行人的没有摇摆的手中。
12.—种步长估计方法，包括以下步骤 在携带便携式终端的行人行走时，通过使用嵌入到便携式终端中的加速度计来检测由便携式终端的运动引起的加速度(S51)； 在携带便携式终端的行人行走时，通过使用嵌入到便携式终端中的陀螺仪来检测由便携式终端的运动引起的角速度(S52)； 通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一种来确定便携式终端的摇摆运动的幅度(S53)； 如果摇摆运动的幅度等于或大于预定值，则确定(S54)便携式终端进行摇摆运动； 通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一种来确定便携式终端的携带位置(S55);并且 根据确定的便携式终端的携带位置来不同地估计行人的步长(S56)。
13.如权利要求12中所述的步长估计方法，其中， 使用加速度的幅值和间距变化、或加速度的幅值、或间距变化来确定摇摆运动的幅度(S62)， 其中，当使用加速度的幅值和间距变化来确定摇摆运动的幅度(S62)时，分别根据针对加速度的幅值和间距变化预先设置的值来设置加速度的幅值的权重和间距变化的权重(S62)，并且通过加速度的幅值的权重与间距变化的权重的和来确定摇摆运动的幅度。
14.如权利要求12中所述的步长估计方法，当确定便携式终端进行摇摆运动(S62)时，还包括步骤 根据便携式终端的摇摆运动确定水平加速度的幅值(S63)； 将水平加速度的幅值与预定值进行比较(S63)； 如果水平加速度的幅值等于或大于预定值，则确定便携式终端在被握在行人的手中时进行摇摆运动(S63-1);并且如果水平加速度的幅值小于预定值，则确定便携式终端在被携带在行人的裤子口袋中时进行摇摆运动(S63-2)。
15.如权利要求12中所述的步长估计方法，当确定便携式终端进行摇摆运动(S62)时，还包括步骤 根据便携式终端的摇摆运动确定间距变化(S63)； 将间距变化与预定值进行比较(S63)； 如果间距变化等于或大于预定值，则确定便携式终端在被握在行人手中时进行摇摆运动(S63-1);并且 如果间距变化小于预定值，则确定便携式终端在被携带在行人的裤子口袋中时进行摇摆运动(S63-2)。
全文摘要
一种估计行人的步长的便携式终端的方法和设备。在携带该便携式终端的行人行走时，加速度计检测由便携式终端的运动导致的加速度。陀螺仪检测在行人行走时由便携式终端的运动导致的角速度。控制器通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一个来确定便携式终端的摇摆运动的幅度，当摇摆运动的幅度等于或大于预定值时确定便携式终端进行摇摆运动，通过使用检测到的加速度和角速度中的至少一个来确定便携式终端在行人的身体中的携带位置，以及根据确定的便携式终端的携带位置来估计行人的步长。
文档编号H04B1/40GK103053119SQ201180034069
公开日2013年4月17日 申请日期2011年7月11日 优先权日2010年7月9日
发明者李在勉, 朴赞国, 洪炫秀, 辛承赫, 李珉洙, 朴善宁 申请人:三星电子株式会社, 首尔大学校产学协力团