控制裝置的方法和實(shí)施該方法的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】提供了一種控制包括接收機(jī)和運(yùn)動(dòng)傳感器的裝置的方法，所述方法包括(a)停用接收機(jī)；(b)在接收機(jī)被停用時(shí)，分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置從第一位置移動(dòng)的距離的測(cè)量量；以及(c)如果根據(jù)來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果確定該裝置從第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離，則激活接收機(jī)并使用接收機(jī)獲得該裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】控制裝置的方法和實(shí)施該方法的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括接收機(jī)(例如衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī))的便攜式或移動(dòng)裝置，使用來(lái)自接收機(jī)的測(cè)量結(jié)果提供裝置的位置測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，諸如GPS的衛(wèi)星定位系統(tǒng)是可用于便攜式或移動(dòng)電子裝置的最準(zhǔn)確的位置數(shù)據(jù)源中的一種。然而，有很多與衛(wèi)星定位系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的缺點(diǎn)。例如，在裝置在室內(nèi)、在密葉下或在“城市峽谷”(即在很多高建筑物之間)中時(shí)，不可能從衛(wèi)星接收到信號(hào)，使得不可能獲得位置測(cè)量(有時(shí)稱(chēng)為“固定”)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)還可能易于在位置測(cè)量中造成錯(cuò)誤，這可能由于很多不同原因而造成，包括“多路徑”，其中來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)在到達(dá)衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)之前，可能被建筑物反射。這些錯(cuò)誤可能導(dǎo)致報(bào)告的位置與實(shí)際位置有一定距離，有時(shí)甚至遠(yuǎn)至幾個(gè)城市街區(qū)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)的另一個(gè)缺點(diǎn)是接收機(jī)在做位置測(cè)量時(shí)消耗相對(duì)較大量的功率。
[0003]盡管裝置的用戶可以手動(dòng)激活和停用衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)，以幫助減小功耗，但在發(fā)生知道裝置的準(zhǔn)確位置是有用的某種事件時(shí)(例如，如果裝置的用戶發(fā)出緊急呼叫并且需要提供他們的準(zhǔn)確位置，或裝置的用戶遭受跌倒或其它意外事故并且裝置被配置成為用戶自動(dòng)請(qǐng)求援助)，激活衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)并且試圖測(cè)量并非是沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)榭赡軣o(wú)法在裝置的當(dāng)前位置獲得測(cè)量結(jié)果。
[0004]因此，在這種情況中，利用在衛(wèi)星信號(hào)丟失之前使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)所獲得的裝置的最后已知位置可能是有用的。為此，衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)必須連續(xù)地收集位置測(cè)量結(jié)果(其中接收機(jī)將很快耗盡裝置的電池)，或使用“痕跡導(dǎo)航(breadcrumbing)”技術(shù)，其中裝置選擇性地激活衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)，以間斷地獲得位置測(cè)量結(jié)果。因?yàn)榻邮諜C(jī)沒(méi)有被連續(xù)供電或活動(dòng)，所以裝置的功耗中具有一定的降低。如果接收機(jī)在激活時(shí)不能確定裝置的位置，那么就可以將最后采集的位置測(cè)量結(jié)果(“痕跡導(dǎo)航(breadcrumb)”)用作裝置當(dāng)前位置的估算。
[0005]US2006/0119508中描述了一種特定痕跡導(dǎo)航技術(shù)。本文獻(xiàn)描述了用于通過(guò)運(yùn)動(dòng)意識(shí)在移動(dòng)裝置上節(jié)省功率的方法和設(shè)備，其中使用移動(dòng)裝置中的加速度計(jì)和GPS接收機(jī)的測(cè)量來(lái)確定移動(dòng)裝置是否處于運(yùn)動(dòng)中。如果確定移動(dòng)裝置未處于運(yùn)動(dòng)中，那么就可以將GPS接收機(jī)的掃描暫停或減少到較低的占空比，以節(jié)省移動(dòng)裝置中的功率。在隨后從加速度計(jì)數(shù)據(jù)再次確定移動(dòng)裝置處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)，GPS接收機(jī)重新開(kāi)始掃描并測(cè)量移動(dòng)裝置的當(dāng)前位置。
[0006]盡管與衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)的連續(xù)操作相比，這種痕跡導(dǎo)航技術(shù)可以降低裝置的功耗，但期望提高現(xiàn)有痕跡導(dǎo)航技術(shù)，以進(jìn)一步降低便攜式或移動(dòng)裝置的功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種控制包括接收機(jī)和運(yùn)動(dòng)傳感器的裝置的方法，該方法包括(a)停用接收機(jī)；(b)在接收機(jī)被停用時(shí)，分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置從第一位置移動(dòng)的距離的測(cè)量量；以及(C)如果根據(jù)來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果確定出該裝置從第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離，則激活接收機(jī)并使用接收機(jī)獲得該裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，步驟(b)包括分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置經(jīng)歷的總加速度，且步驟(C)包括將總加速度與閾值比較；并且在確定總加速度超過(guò)閾值之后，在預(yù)定時(shí)段到期時(shí)確定該裝置從第一位置移動(dòng)超過(guò)了閾值距離。
[0009]在可替換的實(shí)施例中，步驟(b)包括分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置經(jīng)歷的總加速度，并且步驟(C)包括將總加速度與閾值比較；以及如果總加速度在預(yù)定時(shí)段內(nèi)超過(guò)閾值，則確定出該裝置已從第一位置移動(dòng)超過(guò)了閾值距離。
[0010]在可替換的更優(yōu)選實(shí)施例中，步驟(b)包括分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定在特定采樣時(shí)刻該裝置經(jīng)歷的總加速度；以及將在特定采樣時(shí)刻所確定的總加速度與在確定第一位置的采樣時(shí)刻之后的每個(gè)先前采樣時(shí)刻所確定的總加速度累加；并且步驟(C)包括將所累加的總加速度與閾值比較；以及如果所累加的總加速度超過(guò)閾值，則確定該裝置已從第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離。
[0011]在以上實(shí)施例中，分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置經(jīng)歷的總加速度的步驟優(yōu)選包括確定加速度的能量。
[0012]在可替換的優(yōu)選實(shí)施例中，步驟(b)包括利用航位推算技術(shù)分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置移動(dòng)的距離，且步驟(C)包括將所確定的距離與閾值相比較。
[0013]在這些實(shí)施例中的一些中，利用航位推算技術(shù)分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置移動(dòng)的距離的步驟包括利用步長(zhǎng)檢測(cè)算法分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以檢測(cè)該裝置的用戶的腳步。
[0014]在那些航位推算技術(shù)中，步驟(b)優(yōu)選包括利用來(lái)自多個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置移動(dòng)的距離。
[0015]優(yōu)選地，分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果的步驟包括使用卡爾曼濾波器技術(shù)。
[0016]優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)傳感器是測(cè)量該裝置所經(jīng)歷的加速度的加速度計(jì)。
[0017]優(yōu)選地，接收機(jī)是衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)。
[0018]在一些實(shí)施例中，第一位置對(duì)應(yīng)于在步驟(a)中停用接收機(jī)之前該裝置的位置的最后測(cè)量結(jié)果。
[0019]優(yōu)選地，在步驟(C)中獲得該裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果之后，所述方法包括(d)利用該裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果作為第一位置重復(fù)步驟(a)、(b)和(C)。
[0020]在一些實(shí)施例中，步驟(C)還包括使用接收機(jī)獲得該裝置的速度或速率的測(cè)量結(jié)果，以及基于該裝置的速度或速率的測(cè)量結(jié)果調(diào)整閾值距離。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括具體化于其中的計(jì)算機(jī)可讀代碼，所述代碼被配置成，使得在由適當(dāng)計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行上述方法。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種裝置，包括用于獲得該裝置的位置的測(cè)量結(jié)果的接收機(jī)；用于測(cè)量該裝置的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳感器；以及處理器，其被配置成:從運(yùn)動(dòng)傳感器接收測(cè)量結(jié)果，選擇性地激活和停用接收機(jī)，在接收機(jī)被停用時(shí)，分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置從第一位置移動(dòng)的距離的測(cè)量量，以及如果根據(jù)來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果確定出該裝置從第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離，則激活接收機(jī)使得接收機(jī)獲得該裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，處理器被配置成分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置經(jīng)歷的總加速度，將總加速度與閾值相比較；以及在確定總加速度超過(guò)閾值之后，在預(yù)定時(shí)段到期時(shí)確定該裝置從第一位置移動(dòng)超過(guò)了閾值距離。
[0024]在可替換的實(shí)施例中，處理器被配置成分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置經(jīng)歷的總加速度，將總加速度與閾值比較，以及如果總加速度在預(yù)定時(shí)段內(nèi)超過(guò)閾值，確定該裝置已從第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離。
[0025]在可替換的更優(yōu)選實(shí)施例中，處理器被配置成通過(guò)確定在特定采樣時(shí)刻裝置經(jīng)歷的總加速度，并將在特定采樣時(shí)刻所確定的總加速度與在確定第一位置的采樣時(shí)刻之后的每個(gè)先前采樣時(shí)刻所確定的總加速度進(jìn)行累加，從而分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果；將所累加的總加速度與閾值比較；以及如果所累加的總加速度超過(guò)閾值，確定裝置已從第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離。
[0026]在以上實(shí)施例中，處理器被配置成分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定裝置經(jīng)歷的加速度的能量。
[0027]在可替換的優(yōu)選實(shí)施例中，處理器被配置成使用航位推算技術(shù)分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定裝置移動(dòng)的距離，以及將所確定的距離與閾值比較。
[0028]在這些實(shí)施例中的一些中，處理器被配置成利用步長(zhǎng)檢測(cè)算法分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以檢測(cè)該裝置的用戶的腳步。
[0029]在一些實(shí)施例中，該裝置包括多個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器，并且處理器被配置成分析來(lái)自多個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定該裝置移動(dòng)的距離。
[0030]優(yōu)選地，處理器被配置成利用卡爾曼濾波器技術(shù)分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)
果O
[0031 ] 優(yōu)選地，運(yùn)動(dòng)傳感器是測(cè)量該裝置所經(jīng)歷的加速度的加速度計(jì)。
[0032]優(yōu)選地，接收機(jī)是衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)。
[0033]在一些實(shí)施例中，第一位置對(duì)應(yīng)于在處理器停用接收機(jī)之前裝置的位置的最后測(cè)
量結(jié)果。
[0034]優(yōu)選地，處理器被配置成，使得在利用接收機(jī)獲得裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果之后，處理器停用接收機(jī)，并在接收機(jī)被停用時(shí)，分析來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定裝置從第二測(cè)量結(jié)果給出的位置移動(dòng)的距離的測(cè)量，以及如果根據(jù)來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果確定裝置從第二測(cè)量結(jié)果給出的位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離，處理器被配置成激活接收機(jī)，使得接收機(jī)獲得裝置的位置的另一測(cè)量結(jié)果。
[0035]在一些實(shí)施例中，接收機(jī)還被配置成獲得裝置的速度或速率的測(cè)量結(jié)果，并且處理器被配置成基于該裝置的速度或速率的測(cè)量結(jié)果調(diào)整閾值距離。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]現(xiàn)在將僅通過(guò)舉例的方式，參考以下附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0037]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的裝置的方框圖；以及[0038]圖2是示出了操作圖1中的裝置的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]盡管將在下文中參考衛(wèi)星定位系統(tǒng)(例如，GPS)來(lái)描述本發(fā)明，但將認(rèn)識(shí)到，便攜式或移動(dòng)電子裝置還可以或可替換地使用從一組衛(wèi)星接收的那些信號(hào)以外的信號(hào)來(lái)做出位置測(cè)量，并且根據(jù)本發(fā)明的痕跡導(dǎo)航技術(shù)適用于其他類(lèi)型的定位系統(tǒng)，例如那些分析接收到的W1-Fi網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和/或分析裝置附近的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)的小區(qū)ID的定位系統(tǒng)。
[0040]如上所述，本發(fā)明涉及痕跡導(dǎo)航技術(shù)，其中選擇性地激活和停用(即通電和關(guān)閉)便攜式或移動(dòng)裝置中的定位系統(tǒng)接收機(jī)(例如，衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)、W1-Fi接收機(jī)和/或蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接收機(jī))，以間斷地獲得裝置的位置測(cè)量結(jié)果。傳統(tǒng)上，根據(jù)調(diào)度或一旦檢測(cè)到裝置的運(yùn)動(dòng)就激活定位系統(tǒng)接收機(jī)(尤其是衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī))。
[0041]然而，根據(jù)本發(fā)明，收集并處理裝置中諸如加速度計(jì)的運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果，以確定在停用定位系統(tǒng)接收機(jī)時(shí)裝置已經(jīng)從初始位置移動(dòng)的距離的測(cè)量量。如果裝置從初始位置已經(jīng)移動(dòng)超過(guò)某個(gè)預(yù)設(shè)距離的距離，那么就可以激活定位系統(tǒng)接收機(jī)以便獲得裝置的當(dāng)前位置的測(cè)量結(jié)果。否則，定位系統(tǒng)接收機(jī)保持停用(不加電)。
[0042]因此，在對(duì)來(lái)自運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果的分析表明裝置靜止時(shí)(在此情況中，沒(méi)有必要更新最后獲得的位置測(cè)量結(jié)果)，定位系統(tǒng)接收機(jī)將不進(jìn)行裝置的新位置測(cè)量。這在有效地復(fù)制裝置的當(dāng)前位置的測(cè)量中避免了功率浪費(fèi)。另一方面，每當(dāng)裝置已經(jīng)從定位系統(tǒng)接收機(jī)的最后位置測(cè)量的位置移動(dòng)了至少最小距離時(shí)，將獲得新的位置測(cè)量結(jié)果。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇最小距離，可以在裝置移動(dòng)時(shí)做出對(duì)裝置頻繁和有用的位置測(cè)量。這意味著裝置將知道其當(dāng)前位置通常距最后的位置測(cè)量小于最小距離。
[0043]圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示范性裝置。在該實(shí)施例中，裝置2是移動(dòng)電話或智能手機(jī)，但將認(rèn)識(shí)到在其他實(shí)施例中裝置2可以采取不同的形式，例如個(gè)人應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)(PERS)裝置，用于監(jiān)測(cè)用戶是否已經(jīng)跌倒的用戶佩戴的跌倒檢測(cè)器，或用于車(chē)輛中的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0044]裝置2包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)4，其在此實(shí)施例中是耦合到從GPS衛(wèi)星接收信號(hào)的天線6的GPS模塊4 (但將認(rèn)識(shí)到，裝置2可以可替換地包括用于其他類(lèi)型的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的接收機(jī)或用于從其他來(lái)源接收可以被處理以確定裝置2的位置的信號(hào)(例如W1-Fi或蜂窩信號(hào))的接收機(jī))。GPS模塊4連接到對(duì)裝置2的一般性操作進(jìn)行控制的處理器8。
[0045]因?yàn)檠b置2在該實(shí)施例中是移動(dòng)電話或智能手機(jī)，所以裝置2還包括收發(fā)器電路10和關(guān)聯(lián)的天線12，用于與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線通信。
[0046]裝置2還包括存儲(chǔ)器模塊14，該存儲(chǔ)器模塊14可以存儲(chǔ)由GPS模塊4獲得的裝置2的至少最后的位置測(cè)量結(jié)果(盡管優(yōu)選地存儲(chǔ)裝置2的多個(gè)較早的位置測(cè)量結(jié)果，以能夠確定裝置2的位置隨時(shí)間的變化)。存儲(chǔ)器模塊14還可以存儲(chǔ)由處理器8執(zhí)行的程序代碼，以執(zhí)行控制根據(jù)本發(fā)明的裝置2所需要的處理。
[0047]裝置2還包括測(cè)量裝置2的運(yùn)動(dòng)并向處理器8輸出對(duì)應(yīng)信號(hào)的運(yùn)動(dòng)傳感器16。運(yùn)動(dòng)傳感器16是低功率傳感器，因?yàn)樗诓僮髌陂g消耗的功率顯著地低于衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)4。在優(yōu)選實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳感器16是加速度計(jì)，并且加速度計(jì)16優(yōu)選地輸出表示在三維中作用于裝置2的加速度的信號(hào)。在這種情況下，以三維矢量的形式(ax、ay、az)提供加速度計(jì)16在每個(gè)采樣時(shí)刻的輸出。盡管將認(rèn)識(shí)到可以使用其他采樣速率，但加速度計(jì)16可以以30或50Hz的采樣速率來(lái)測(cè)量加速度。
[0048]圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例來(lái)控制裝置2的方法。
[0049]在步驟101中，確定裝置2的初始位置。該初始位置可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器模塊14中，并且將初始位置用作參考點(diǎn)，將裝置2的隨后運(yùn)動(dòng)與其加以比較。此步驟可以包括使用GPS模塊4獲得裝置2的位置測(cè)量結(jié)果，在這種情況下，將知道裝置2的準(zhǔn)確位置?？商鎿Q地，然而，如果沒(méi)用可用的GPS位置測(cè)量(例如因?yàn)槟K4不能從衛(wèi)星接收所需要的信號(hào))，可以將初始位置設(shè)定為空值或零值。
[0050]在步驟103中，處理器8控制GPS模塊4 (或用于獲得位置測(cè)量的其他接收機(jī))以停用或斷電，以便不再?gòu)腉PS衛(wèi)星收集或處理測(cè)量。
[0051]接下來(lái)，在步驟105中，使用運(yùn)動(dòng)傳感器16收集裝置2的運(yùn)動(dòng)測(cè)量結(jié)果。具體而言，由加速度計(jì)16收集作用于裝置2的加速度的測(cè)量結(jié)果。
[0052]在步驟107中，向處理測(cè)量結(jié)果的處理器8提供作用于裝置2的加速度的測(cè)量結(jié)果，以確定裝置2從步驟101中確定初始位置起所移動(dòng)的距離的測(cè)量量。此處理基本上是實(shí)時(shí)進(jìn)行的，意味著一旦向處理器8提供來(lái)自加速度計(jì)16的每個(gè)測(cè)量結(jié)果就處理它，并且確定裝置2從初始位置一直移動(dòng)到該采樣時(shí)刻的距離。
[0053]在已經(jīng)確定距離的測(cè)量量之后，在步驟109中確定裝置2是否已經(jīng)從最后的位置測(cè)量移動(dòng)超過(guò)了(在步驟101中獲得的)閾值距離。如果裝置2未移動(dòng)超過(guò)閾值距離，該方法就返回步驟105，并且收集并分析作用于裝置2的加速度的其他測(cè)量結(jié)果。
[0054]如果確定出裝置2已經(jīng)從最后的位置測(cè)量所給出的位置移動(dòng)超過(guò)了閾值距離，那么處理器8就激活GPS模塊4(步驟111)，并且GPS模塊4對(duì)裝置2的當(dāng)前位置進(jìn)行測(cè)量(步驟113)。
[0055]對(duì)裝置2的當(dāng)前位置進(jìn)行測(cè)量之后，就將此測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)為最后位置測(cè)量的位置，并且該方法返回到步驟103，在步驟103中，停用GPS模塊4。
[0056]如下文中進(jìn)一步所述，可以通過(guò)很多不同的方式確定裝置2移動(dòng)的距離的測(cè)量量，并因此確定裝置2是否已從最后位置測(cè)量所給出的位置移動(dòng)超過(guò)了閾值距離。
[0057]在第一實(shí)現(xiàn)方式中，通過(guò)計(jì)算在每個(gè)采樣時(shí)刻的裝置2的加速度的總量、對(duì)比在每個(gè)采樣時(shí)刻的加速度的總量與閾值、并且在特定采樣時(shí)刻的加速度總量超過(guò)閾值之后過(guò)去預(yù)定時(shí)段時(shí)確定出裝置2已經(jīng)從最后位置測(cè)量給出的位置移動(dòng)了充分大的距離，從而確定裝置2移動(dòng)的距離的測(cè)量量。換言之，如果在特定采樣時(shí)刻的加速度總量超過(guò)閾值，那么就假設(shè)裝置2已經(jīng)開(kāi)始移動(dòng)，并且等待預(yù)定時(shí)段到期以允許裝置2在激活GPS模塊4以便獲得新的位置測(cè)量之前從最后位置測(cè)量的位置移動(dòng)充分大距離。使用超時(shí)時(shí)段還確保了 GPS模塊4在連續(xù)不斷地測(cè)量裝置2的位置之間具有最小時(shí)段(等于預(yù)定時(shí)段)。預(yù)定時(shí)段的示范性值范圍是30-60秒，但將認(rèn)識(shí)到可以使用其他值。
[0058]加速度的總量可以是加速度的能量(power),這可以通過(guò)計(jì)算加速度信號(hào)的量值來(lái)確定，量值由下式給出
[0059]量值=V(ax2+ay2+az2) (I)
[0060]并且隨后如下式所示根據(jù)量值計(jì)算由于裝置2的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的加速度的能量:
[0061]能量=(量值-g)2(2)[0062]其中g(shù)表示由于重力而導(dǎo)致的加速度量值。然后將該能量與閾值比較。閾值的示范性值是10000，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以使用其他值。
[0063]在第二更優(yōu)選的實(shí)施方式中，再次計(jì)算加速度信號(hào)的能量，并與閾值比較，但在該實(shí)施方式中，在可以激活GPS模塊4以獲得新位置測(cè)量之前，加速度信號(hào)中的能量必須在預(yù)定時(shí)段內(nèi)超過(guò)閾值。通過(guò)要求加速度的能量在最小時(shí)段內(nèi)超過(guò)閾值，可以減小‘痕跡導(dǎo)航’上的裝置2的突然但暫時(shí)運(yùn)動(dòng)的影響。
[0064]在第三更優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用基于累加器的算法來(lái)確定裝置2是否已經(jīng)從初始位置移動(dòng)了充分大的距離。在該實(shí)施方式中，如上所述計(jì)算加速度信號(hào)的能量，并且將在特定采樣時(shí)刻所計(jì)算的能量與GPS模塊4獲得最后位置測(cè)量的采樣時(shí)刻之后的所有較早采樣時(shí)刻所計(jì)算的能量求和。將所計(jì)算的能量(“累加的能量”)的總和與閾值比較，并且在累加的能量超過(guò)閾值時(shí)，確定裝置2已經(jīng)從最后位置測(cè)量的位置移動(dòng)了充分大的距離，并且可以由GPS模塊4獲得新的位置測(cè)量結(jié)果。然后可以將累加的能量重置為零。在這一實(shí)施方式中，假設(shè)裝置2將需要一定量的能量以移動(dòng)一定的距離(閾值距離)。累加的能量閾值的示范性值是250000，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以根據(jù)加速度計(jì)16的采樣速率和期望的痕跡導(dǎo)航間隔來(lái)使用其他閾值。累加能量閾值的示范性但并非限制性值范圍是100000 至 1000000。
[0065]在其他實(shí)施方式中，可以處理來(lái)自加速度計(jì)16的信號(hào)，以估算裝置2從GPS模塊4獲得最后的位置測(cè)量起移動(dòng)的實(shí)際距離。在這些實(shí)施方式中，優(yōu)選地將來(lái)自加速度計(jì)16的信號(hào)與來(lái)自一個(gè)或多個(gè)額外運(yùn)動(dòng)/移動(dòng)傳感器(例如磁強(qiáng)計(jì)和/或陀螺儀)的信號(hào)相組合，以生成航位推算系統(tǒng)，在航位推算系統(tǒng)中，融合來(lái)自多個(gè)傳感器的信息以提供短期位置估算。陀螺儀可以估算裝置2的取向并因此估算行進(jìn)方向。磁力計(jì)可以表示磁北的方向，并因此表示行進(jìn)方向?？梢栽诤轿煌扑阆到y(tǒng)中使用卡爾曼濾波器，以將來(lái)自多個(gè)傳感器的信息融合到短期位置估算并且因此更準(zhǔn)確地估算距離?？梢詫⒐浪憔嚯x與閾值進(jìn)行對(duì)比，以確定裝置2是否已經(jīng)從最后位置測(cè)量的位置移動(dòng)了充分大的距離。距離閾值可以是從范圍10-100米選擇的距離，但將認(rèn)識(shí)到可以使用此范圍以外的值。
[0066]在上述航位推算系統(tǒng)中，可以使用步長(zhǎng)檢測(cè)算法來(lái)處理加速度計(jì)信號(hào)，該步長(zhǎng)檢測(cè)算法可以檢測(cè)與由正在步行的用戶攜帶的裝置2 —致的加速度。裝置2可以存儲(chǔ)用戶步長(zhǎng)的預(yù)定距離值(例如0.75米)，并將其與加速度計(jì)信號(hào)中檢測(cè)到的步數(shù)組合以確定裝置2已經(jīng)移動(dòng)的距離。此外，如上所述，可以將該距離與距離閾值比較。
[0067]可替代地，或此外，可以根據(jù)由GPS模塊4獲得的最后位置測(cè)量來(lái)導(dǎo)出信息，并將此信息用于增強(qiáng)從后續(xù)加速度測(cè)量確定的裝置2移動(dòng)的距離測(cè)量的準(zhǔn)確度。例如，在GPS模塊4被激活以獲得新位置測(cè)量時(shí)它可以確定速度或速率測(cè)量，并且可以組合使用此速度或速率測(cè)量與后續(xù)加速度測(cè)量，以確定裝置2移動(dòng)的距離的測(cè)量量。具體而言，可以使用由GPS模塊4確定的速度測(cè)量來(lái)改變以上實(shí)施例中使用的閾值。例如，在開(kāi)車(chē)時(shí)，人們經(jīng)歷相對(duì)較小的加速度，但以高速度移動(dòng)。在這種情況下，GPS速度測(cè)量可以表明用戶正在車(chē)輛中，并且這可以用于減小閾值的大小，因此需要較少的實(shí)測(cè)加速度，以便觸發(fā)位置測(cè)量。在使用航位推算法確定裝置2移動(dòng)的距離的測(cè)量量的情況下，可以使用GPS速度測(cè)量結(jié)果來(lái)校準(zhǔn)卡爾曼濾波器的模型并提高其準(zhǔn)確度。
[0068]因此，提供了一種控制裝置以使用接收機(jī)(例如衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī))獲得位置測(cè)量的方法，其中與常規(guī)“痕跡導(dǎo)航”技術(shù)相比，降低了裝置的功耗。
[0069]盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)例示和描述了本發(fā)明，但這樣的例示和描述被認(rèn)為是例示性或示范性的而非限制性的；本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。
[0070]通過(guò)研究附圖、公開(kāi)和所附權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)能夠理解和實(shí)現(xiàn)所公開(kāi)實(shí)施例的變化。在權(quán)利要求中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，并且不定冠詞“一個(gè)”或“一種”不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其他單元可以完成權(quán)利要求中記載的數(shù)項(xiàng)功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定手段的簡(jiǎn)單事實(shí)并不表示不能有利地使用這些手段的組合?？梢栽谶m當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)上存儲(chǔ)和/或分布的計(jì)算機(jī)程序，介質(zhì)例如是與其他硬件一起供應(yīng)或作為其他硬件一部分供應(yīng)的光存儲(chǔ)介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但也可以按其他形式來(lái)分布，例如通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無(wú)線電信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為對(duì)范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種控制包括接收機(jī)和運(yùn)動(dòng)傳感器的裝置的方法，所述方法包括: (a)停用所述接收機(jī)； (b)在所述接收機(jī)被停用時(shí)，分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定所述裝置從第一位置已經(jīng)移動(dòng)的距離的測(cè)量量；以及 (C)如果根據(jù)來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果確定出所述裝置已從所述第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離，則激活所述接收機(jī)并使用所述接收機(jī)獲得所述裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)包括: 分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果，以確定所述裝置經(jīng)歷的總加速度； 且其中步驟(c)包括: 將所述總加速度與閾值相比較；以及 在確定所述總加速度超過(guò)所述閾值之后，在預(yù)定時(shí)段到期時(shí)確定所述裝置從所述第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的方法，其中步驟(b)包括: 分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定所述裝置經(jīng)歷的總加速度； 且其中步驟(C)包括: 將所述總加速度與閾值相比較；以及 如果所述總加速度在預(yù)定時(shí)段內(nèi)超過(guò)所述閾值，確定所述裝置已從所述第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)包括: 分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定在特定采樣時(shí)刻所述裝置經(jīng)歷的總加速度；以及 將在所述特定采樣時(shí)刻所確定的總加速度與在確定所述第一位置時(shí)的采樣時(shí)刻之后的每個(gè)先前采樣時(shí)刻所確定的總加速度進(jìn)行累加； 且其中步驟(c)包括: 將所累加的總加速度與閾值相比較；以及 如果所累加的總加速度超過(guò)所述閾值，則確定所述裝置已從所述第一位置移動(dòng)超過(guò)閾值距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3以及4中的任一項(xiàng)所述的方法，其中分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定所述裝置經(jīng)歷的總加速度的步驟包括確定所述加速度的能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)包括: 利用航位推算技 術(shù)分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定所述裝置移動(dòng)的距離； 且其中步驟(C)包括: 將所確定的距離與閾值相比較。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中利用航位推算技術(shù)分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定所述裝置移動(dòng)的距離的步驟包括: 利用步長(zhǎng)檢測(cè)算法分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以檢測(cè)所述裝置的用戶的腳止/J/ O
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中步驟(b)還包括: 利用來(lái)自多個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定所述裝置移動(dòng)的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的方法，其中分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果的步驟包括使用卡爾曼濾波器技術(shù)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述接收機(jī)是衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收機(jī)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述第一位置對(duì)應(yīng)于在步驟(a)中停用所述接收機(jī)之前所述裝置的位置的最后測(cè)量結(jié)果。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中在步驟(c)中獲得所述裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果之后，所述方法包括: (d)利用所述裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果作為所述第一位置來(lái)重復(fù)步驟(a)、(b)和(C)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中步驟(c)還包括使用所述接收機(jī)獲得所述裝置的速度或速率的測(cè)量結(jié)果，并基于所述裝置的速度或速率的測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)整所述閾值距離。
14.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括具體化于其中的計(jì)算機(jī)可讀代碼，所述代碼被配置成使得在由適當(dāng)計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到13中的任一項(xiàng)所述的方法。
15.一種裝置,包括: 接收機(jī)，其用于獲得所述裝置的位置的測(cè)量結(jié)果； 運(yùn)動(dòng)傳感器，其用于測(cè)量所述裝置的運(yùn)動(dòng)；以及 處理器，其被配置成: 從所述運(yùn)動(dòng)傳感器接收測(cè)量結(jié)果， 選擇性地激活和停用所述接收機(jī)， 在所述接收機(jī)被停用時(shí)，分析來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果以確定所述裝置已經(jīng)從第一位置移動(dòng)的距離的測(cè)量量，以及 如果根據(jù)來(lái)自所述運(yùn)動(dòng)傳感器的測(cè)量結(jié)果確定所述裝置從所述第一位置已移動(dòng)超過(guò)了閾值距離，則激活所述接收機(jī)，使得所述接收機(jī)獲得所述裝置的位置的第二測(cè)量結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G01S19/34GK104024884SQ201280063290
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】M·J·皮杰爾, P·M·富爾頓, H·巴爾杜斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司