CN103582856B - 使用加速计的歇止检测 - Google Patents

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Abstract

本文公开了示例方法、装置或制品，它们可全部地或部分地用以促成或支持用于至少部分地使用来自加速计的输出信号来检测移动通信设备的歇止状态的一个或多个操作或技术。

Description

使用加速计的歇止检测
背景
1.领域
本公开一般涉及移动通信设备中的运动感测，尤其涉及使用加速计输出信号来进行歇止检测以供在移动通信设备中使用或与移动通信设备联用。
2.信息
移动通信设备（诸如举例而言，蜂窝电话、便携式导航单元、膝上型计算机、个人数字助理或诸如此类）正变得在日常生活中越来越常见。这些设备可包括例如各种各样的传感器以支持当今市场中的数种应用。基于传感器的移动技术中的流行市场趋势包括例如可感测或识别移动通信设备的运动的一个或多个方面并且使用此类方面作为输入形式的应用。例如，某些应用可感测或识别用户的一个或多个有信息的手部或腕部姿势，并且可在各种由运动控制的游戏、网页浏览、室内或室外导航、或类似事物等之中使用此类姿势作为表示用户命令或选择的输入。
通常情况下（尽管并非必然），基于运动的应用可利用一个或多个能够将物理现象转换成模拟或数字信号的运动传感器。这些传感器可被整合（例如，内建等）到移动通信设备中或者以其他方式（例如，自立式等）由移动通信设备支持，并且这些传感器可通过测量例如重力或磁场方向、环境光的发光强度、各种振动、或类似事物等来检测移动设备的运动。例如，移动通信设备可能以能够测量该移动设备的各种运动状态、取向、位置等的一个或多个加速计、陀螺仪、磁力计、重力计、环境光检测器、邻近性传感器、温度计等为特征。取决于具体应用，以上传感器以及其他可能的传感器可以个别地使用或可以与其他传感器组合使用。然而，多个传感器的使用可能会带来数种挑战，诸如移动通信设备的复杂度、大小、成本、功耗等的增加。
附图简要说明
参照以下附图来描述非限定性和非穷尽性方面，其中相同参考标号贯穿各附图指代相同部分，除非指明并非如此。
图1是根据一实现的可被用于移动设备的歇止检测的示例坐标系。
图2是解说根据一实现的用于执行加速度振动检测的示例过程的流程图。
图3A是解说根据一实现的用于测量重力矢量的角度变化的示例过程的流程图。
图3B解说根据一实现的重力矢量的角度变化的示例计算。
图4是解说根据一实现的用于确定移动设备是否处于歇止的示例过程的流程图。
图5是解说根据一实现的与移动设备相关联的示例计算环境的示意图。
概述
示例实现涉及至少部分地使用来自加速计的输出信号来检测移动设备的歇止状态。在一个实现中，一种方法可包括：至少部分地基于从至少一个惯性传感器接收的至少一个信号来测量移动设备的加速度振动水平；检测与加速度振动同期地测得的作用于移动设备的重力矢量的角度变化；以及至少部分地基于所测得的水平和所检测到的变化来确定该移动设备是否处于歇止。
在另一个实现中，一种设备可包括耦合到至少一个处理器的至少一个惯性传感器，该处理器具有：用以至少部分地基于从该至少一个惯性传感器接收的至少一个信号来测量移动设备的加速度振动水平的指令；用以检测与加速度振动同期地测得的作用于移动设备的重力矢量的角度变化的指令；以及用以至少部分地基于所测得的水平和所检测到的变化来确定该移动设备是否处于歇止的指令。
在又一个实现中，一种设备可包括：用于至少部分地基于从至少一个惯性传感器接收的至少一个信号来测量移动设备的加速度振动水平的装置；用于检测与加速度振动同期地测得的作用于移动设备的重力矢量的角度变化的装置；以及用于至少部分地基于所测得的水平和所检测到的变化来确定该移动设备是否处于歇止的装置。
在又一个实现中，一种制品可包括其上存储有指令的存储介质，这些指令能由专用计算平台执行以：至少部分地基于从至少一个惯性传感器接收的至少一个信号来测量移动设备的加速度振动水平；检测与加速度振动同期地测得的作用于移动设备的重力矢量的角度变化；以及至少部分地基于所测得的水平和所检测到的变化来确定该移动设备是否处于歇止。
在一个特定的实现中，惯性传感器可包括例如设置在移动设备上的三维（3D）加速计。然而，应当理解，这些仅仅是示例实现，并且所要求保护的主题内容不限于这些特定实现。
具体描述
在以下详细描述中，将阐述众多具体细节来提供对所要求保护的主题内容的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，所要求保护的主题内容无需这些具体细节也可实践。在其他实例中，普通技术人员将可知晓的方法、装置或系统没有被详细描述以免湮没所要求保护的主题内容。
本文公开了一些示例方法、装置或制品，它们可全部地或部分地实现以促成或支持用于至少部分地使用加速计输出信号来以高效或有效方式检测移动通信设备的歇止状态的一个或多个操作或技术。如以下将更详细地描述的，来自加速计的输出信号可表示例如关于移动通信设备的加速度振动以及重力旋转（rotation about gravity）的传感器测量。如本文中所使用的，“移动设备”、“移动通信设备”、“无线设备”、“手持式设备”或此类术语的复数形式可以被可互换地使用并且可指能够根据一种或多种通信协议通过在合适的通信网络上无线传送或接收信息的方式进行通信以及可能不时地具有变化的定位、位置或取向的任何种类的专用计算平台或设备。作为解说，本文中可简称为移动设备的专用移动通信设备可包括例如蜂窝电话、卫星电话、智能电话、个人数字助理（PDA）、膝上型计算机、个人娱乐系统、电子书阅读器、平板个人计算机（PC）、个人音频或视频设备、个人导航设备或诸如此类。然而应当领会，这些仅是可结合使用加速计输出信号的歇止检测来使用的移动设备的解说性示例，并且所要求保护的主题内容在此方面不受限制。
如之前所提及的，移动设备可包括一个或多个惯性或运动传感器以提供供各种各样的应用来使用的信号，这些应用包括例如把用户的手部或腕部姿势解释为表示用户选择、命令或其他用户-设备交互的输入的由运动控制的游戏。惯性传感器信号还可由把用户的姿势解释为指令的定位或导航应用利用，例如用来确定移动设备相对物理环境内的某个参照物的取向，估计移动设备或导航目标的定位，建议或确认导航路线、或诸如此类。此外，可提供来自惯性传感器的输出信号以促成或支持与例如用于在移动设备上选择或滚动信息的用户意图的输入姿势有关的各种功能性。作为示例而非限定，用户可结合移动应用来采用有信息的姿势以选择、快进或倒回音乐，缩放、摇摄或浏览数字地图或网站内容，从与移动设备相关联的屏幕上显示的各种各样的菜单选择合适的或期望的选项、或诸如此类。当然，与移动设备的特定应用或功能性有关的细节仅仅是示例，且所要求保护的主题内容不限于此。
然而有时，表示用户的输入姿势的某些运动可能需要歇止期，例如以便使得能够对它们进行正确检测。如在本文中所使用的，“运动”可指物体（诸如移动设备之类）例如相对于某个参照系的物理位移。作为解说，物理位移可以包括例如在物体的速度、加速度、位置、取向或类似方面等意义上的变化。因此，作为将移动设备的特定运动解读为用户意图的或有信息的姿势的前提条件，在某些示例中，移动设备可初始地确定或检测其自己是处于歇止状态。出于解说目的，作为一种可能的示例，移动设备的取向例如可至少部分地通过处理从惯性传感器（诸如加速计）接收的信号来确定。如以下将更加详细描述的，这些信号可以表示在某些时间点取得的各种测量值。由于取向在通常情况下（尽管并非必然）可通过处理由相对稳定的惯性传感器产生的输出信号来确定，因此在计算取向之前可能期望确保或声明移动设备是处于某种形式的歇止。如也将看到的，这可以促成或支持例如在可能充满了或以其他形式具有较高的因偶发信号引起的假检测实例的背景或环境中对有信息的姿势进行识别。当然，与移动设备的取向确定有关的此类细节仅是示例，并且所要求保护的主题内容在此方面不受限制。
通常情况下（尽管并非必然），移动设备的各种运动状态（包括歇止状态）可以至少部分地通过使用来自一个或多个惯性传感器（诸如举例而言加速计、陀螺仪、磁力计、或类似传感器等）的信号测量来检测，如以上所指出的。例如，加速计可感测朝向地心的重力方向，并且可参照在笛卡尔坐标空间中常被称为X、Y、和Z维或X、Y、和Z轴的一个、两个或三个方向来检测或测量运动。可任选地或替换地，例如，加速计还可提供对各种加速度的幅值的测量。如以下将更加详细描述的，重力方向可相对于任何合适的参照系来测量，诸如举例而言，在其中重力矢量的原点或初始点被固定于移动设备或随移动设备移动的坐标系中进行测量。以下将结合图1更详细地描述可全部或部分地用于促成或支持与移动设备的歇止检测相关联的一个或多个过程的示例坐标系。陀螺仪可利用科里奥利效应（Corioliseffect）并且可提供在侧滚、俯仰或平摇维度上的角速率测量，并且可用在例如确定航向或方位角变化的应用中。磁力计可在X、Y、Z维度上测量磁场方向，并且可用于例如在各种导航应用中感测真北或绝对航向。应当注意，这些仅仅是可全部或部分地用于确定移动设备的各种状态的传感器的示例，并且所要求保护的主题内容在此方面不受限制。
继续以上讨论，移动设备的歇止状态可以至少部分地由这些传感器或其他未列出的传感器来确定，这些传感器或其他未列出的传感器进行它们各自的测量活动并且被配置成或以其他方式能够检测大于某个（些）阈值的一个或多个传感器测量。例如，由于各种振动得到的加速度测量或者由于角度变化得到的陀螺仪测量超过预定义阈值可指示移动设备处于运动中。并且，传感器测量的模式（诸如举例而言在某个时间区间期间观测到的加速度峰值序列）可足以推断移动设备的运动，这里仅解说了另一种可能示例。否则，举例而言，如果传感器测量信号不变或变化很小以至没超过某阈值，则可以推断移动设备处于歇止状态。
然而如所指出的，利用多个传感器来提供例如被各种各样由运动控制的或由运动支持的应用所使用的各种测量信号可能提出了数种挑战。这些挑战例如可包括移动设备的复杂度、大小、成本、功耗等的增加。作为解说，处理来自多个机载传感器的测量信号例如可能增加具有有限电力资源的移动设备（诸如依靠电池工作的智能电话）的功耗，由此影响此类设备的工作寿命。作为另一示例，采用多个机载传感器来检测运动还可能增加移动设备的成本或大小。利用外部传感器可涉及例如信号调理、测量预处理或采集、传感器信息向外部处理器的传达等等，这些也可导致复杂度、成本、功率管理问题的增加、或诸如此类的问题。
为了解决这些或其他挑战，技术可包括例如在单个移动设备中整合较少数量的传感器，或者任选地或替换地采用较少数量的传感器进行运动检测。例如，移动设备可包括单个惯性传感器，诸如能提供关于移动设备的多轴加速度测量的三维（3D）加速计，但是所要求保护的主题内容并不受此限制。任选地或替换地，移动设备可采用加速计，该加速计可包括例如与一维（1D）加速计组合的二维（2D）加速计。移动设备还可包括用于在X、Y和Z维度上分别进行加速度测量的三个1D加速计，但是所要求保护的主题内容的范围不受此限制。此外，加速计可感测或检测移动设备的旋转运动，诸如举例而言，其关于侧滚或俯仰维度的重力旋转，如下所述。加速计可从各种制造商获得，诸如举例而言InvenSense公司、AnalogDevices公司、Northrup Grumman公司、Kionix公司等。尽管质量、等级、性能等可能有多样性，但是采用跨多条生产线合理地保持一致的加速计是期望的目标。
图1解说根据一实现的示例性坐标系100，其可被整体或部分地使用以促成或支持例如使用加速计输出信号的移动设备（诸如移动设备102）的歇止检测。如图所示，示例坐标系100可包括例如三维笛卡尔坐标系，但是所要求保护的主题内容不限于此。在此解说的示例中，移动设备102的例如表示加速度振动的运动可至少部分地参照相对于示例坐标系100的原点104的三个维度或三个轴X、Y和Z来检测或测量。应领会，示例坐标系100可以与移动设备102的机身对准或不对准。还应注意，在某些实现中可以使用非笛卡尔坐标系，或者坐标系可定义彼此正交的维度。同样如所解说的，移动设备102的旋转运动（诸如关于重力的取向变化）例如可至少部分地参照一个或两个维度来检测或测量。例如，在一个特定的实现中，移动设备102的旋转运动可用坐标(τ)的形式来检测或测量，其中表示侧滚或绕X轴的旋转，如由106处的箭头一般性地解说的，而τ表示俯仰或绕Y轴的旋转，如由108处一般性地解说的。相应地，在一个实现中，3D加速计例如可至少部分地检测或测量加速度振动水平以及关于侧滚或俯仰维度的重力变化，由此提供5个可观测性维度(X,Y,Z,τ)。然而，应理解，这些仅仅是可参照示例坐标系100来检测或测量的各种运动的示例，并且所要求保护的主题内容不限于这些具体运动或坐标系。
继续以上讨论，3D加速计可检测或测量例如由各种振动而引起的在三维空间中的加速度，并且可确定移动设备是否已经被移动。通常情况下（尽管并非必然），加速度振动例如可与移动的车辆（例如，发动机、轮子等的振动，道路的不平坦等）、用户的行走或跑步、手部或腕部震颤、阵风或通常可存在于移动背景或环境中的其他现象相关联。如之前所提及的，如果所测得的沿着例如三个轴中的任何轴的加速度振动水平没有超过某预定义阈值，则移动设备可推断未曾发生运动并且该移动设备处于歇止状态。
然而，单是测量或评价加速度振动水平可能导致较高的假检测率，包括例如在移动设备处于歇止状态时由指示运动的偶发信号而引起的假阳性。此外，单是监视振动以例如检测歇止在通常情况下（尽管并非必然）可能涉及应用相对较低的振动阈值，而此类相对较低的阈值在某些移动背景或环境中可能经常被超过。例如，在一些实例中（诸如用户在正在移动的车辆中或正在行走时），用户持握在相对平稳的手中（例如，在阅读显示器上的消息时等）的移动设备的加速度振动水平可能由于发动机振动、行走等而相对较高，从而超过某预定义阈值。然而例如经由侧滚或俯仰角度来表示的移动设备的取向或其重力旋转可能不变或变化很小或变化相对缓慢。因此，在某些实例中，此类移动设备可被认为相对于当前或局部参照系（诸如，举例而言分别相对于车辆参照系或用户身体）静止或基本静止。由此，即便有表示背景噪声的某个水平的加速度振动，例如声明此类移动设备处于歇止状态从而允许使用相对稳定的加速计的输出来进行取向计算可能有利的，如之前所提及的。相应地，可能期望开发一种或多种方法、系统或装置，这些方法、系统或装置可例如使用加速计输出信号实现有效或高效的移动设备歇止检测，而不管操作该设备的用户是静止、行走、跑步、处在运动的车辆上、还是类似情况、等等。
根据一实现，除了加速度振动水平以外，例如所测得的重力矢量的角度变化或在侧滚或俯仰维度上的角速率测量也可被用来确定移动设备是否处于歇止状态。例如，如将要看到的，可至少部分地采用惯性传感器（诸如3D加速计）来监视沿X、Y、Z轴的加速度振动和关于侧滚或俯仰(τ)角度的重力旋转，由此提供五个可观测性维度。这里，举例而言，即便有某个水平的振动，如果重力矢量在所测得的加速度振动的时段期间保持相对恒定或变化很小，则可推断移动设备处于相当静止的状态。出于解说目的，被行走中的用户足够平稳地持握从而允许该用户阅读或跟随显示器上指引的移动设备例如可被声明在其当前参照系内（例如，相对于用户的身体等）处于歇止，即便存在由于用户的行走而引起的某个水平的加速度振动或噪声。在所解说的本示例中，由于用户将不太可能关于重力旋转移动设备，因此关于侧滚或俯仰角度在重力矢量上的角度变化可保持相对恒定或变化很小，这例如可被用于进行更加准确的姿势检测。
这里，举例而言，加速度振动的阈值水平可被有利地提高从而避免或减少对各种姿势的假检测，由此使得能够在移动背景或环境中对有信息的姿势进行识别，如之前所提及的。由此，举例而言，即使所测得的振动相对较低或以其他方式在一预定义阈值以内，如果在所测得的加速度振动的观测时段期间重力矢量变化显著或以其他方式超过某阈值水平，也可确定移动设备不处于歇止。类似地，举例而言即使侧滚或俯仰角度保持相对恒定，如果加速度振动的阈值水平被超过，则移动设备可检测到或推断出运动。换言之，举例而言如果加速度振动测量和角速率测量二者都指示该移动设备静止，则移动设备可被声明为静止，这仅是解说了一种可能的实现。当然，有关检测在移动背景或环境中移动设备的各种运动状态的细节仅仅是示例，且所要求保护的主题内容不限于此。
在一个特定的实现中，应用于测得的加速度振动水平以用于确定移动设备是否不处于歇止的阈值可至少部分地基于所测得的重力矢量角度的变化或变化率而改变，如所指出的。更一般地，例如可检测与加速度振动同期地测得的重力矢量的角度变化。更具体而言，通过在期间发生了所测得的加速度振动的区间内的各点上对重力角度矢量的测量进行采样，可将重力矢量角度的变化例如在时间上与所测得的加速度振动相关。应用于所测得的加速度振动的阈值接下来例如可至少部分地基于如由所采样到的测量中的变化所指示的重力角度矢量的变化而改变。在某些实现中，一个或多个阈值可以是用户可配置的，并且可至少部分地基于特定移动环境、应用或类似物等。
图2是根据一实现的解说用于执行移动设备的加速度振动检测的示例过程200的流程图。这里，举例而言，在操作202，可分别跨三个加速计轴X、Y、Z来对移动设备的加速度振动测量ax,ay,az进行采样，并且可使用已知技术来计算每个轴跨某时间窗的方差σ2。应注意，在一个特定的实现中，可以以某种方式（诸如使用例如低通滤波过程）来对一个或多个传入的加速计样本进行滤波，但是所要求保护的主题内容不限于此。任选地或替换地，可在加速计样本未经滤波的情况下跨某时间窗来计算每个轴的方差。作为示例而非限定，在某些实验或仿真中，使用0.2秒的加速计窗时间和未经滤波的样本。当然，所要求保护的主题内容的范围不限于此。
关于操作204，每个加速计轴的跨合适或期望的窗时间样本（诸如最新近的n个加速计样本）的方差例如可被加总到一起。这里，举例而言，跨所有三个加速计轴的方差总和可至少部分地表示测得的在观测时段期间移动设备所经历的加速度振动水平。在操作206，可将这些方差之和与某个预定义的加速度振动阈值作比较。如果表示所计算出的振动的方差总和超过某个预定义的加速度振动阈值则移动设备可推断其不处于歇止，并且已经例如跨最新近的n个加速计样本发生了运动，这仅是解说了一种可能的实现。否则，如果方差总和小于某个预定义的加速度振动阈值则移动设备例如可被声明关于加速度振动水平呈静止或处于歇止。
加速度振动阈值例如可至少部分地依经验确定并且可由用户预定义或配置，或者可取决于特定环境、应用或诸如此类另行以某种方式被动态地定义。作为示例而非限定，在一个特定的仿真或实验中，看来在0.3g和0.5g之间的范围内的加速度振动阈值可证明对在相对动态的背景或环境中（例如，在车辆中、行走等）的姿势识别是有益的，其中g表示9.80665米每平方秒（m/s2）的加速度常数。当然，与加速度振动检测或加速度振动阈值有关的细节仅仅旨在作为示例，所要求保护的主题内容不限于此。
如之前所提及的，除了加速度振动以外，所测得的重力矢量的角度变化或在例如侧滚或俯仰维度的角速率测量也可被用以确定移动设备是否处于歇止状态。图3A是解说根据一实现的用于至少部分地基于从例如惯性传感器（诸如加速计）接收的信号来检测或测量重力矢量的角度变化的示例过程300的流程图。在操作302，可以某种方式监视或采样重力矢量的方向。例如，在一个特定的实现中，可与测量加速度振动水平同期地（诸如在与结合以上操作202讨论的与加速计窗时间进行相关的观测时段期间）采样或测量重力矢量的方向。如本文中在测量信号处理的上下文中所使用，“同期地”可指其中两个或更多个测量可在基本相同的时间发起、发生或以其他方式存在的操作或技术。换言之，为了检测所测得的重力矢量的角度变化，可在例如期间发生了测得的加速度振动的区间内的各点采样关于重力矢量的加速计测量，如之前所提及的。对于此示例，如所示出的，可以以某种方式（诸如通过使用或应用例如低通滤波过程）来对传入的加速计样本进行滤波。在一个特定的仿真或实验中，通过经由用1.5Hz二阶或双二次无限冲激响应（IIR）滤波器对样本信号进行低通滤波以移除高频频谱来充分隔离重力矢量。当然，这仅是低通滤波器的示例实现，并且所要求保护的主题内容不受限于此。任选地或替换地，可以不对关于重力矢量的一个或多个样本信号进行滤波。
关于操作304，可以选择例如通过对加速计输出进行低通滤波来监视的重力矢量的样本测量，并且可以计算重力矢量的角度变化。这里，所选择的样本测量可包括例如所监视的重力矢量的两个顺序样本测量at1和at2，这意味着这些测量可包括在两个不同的（可连贯或不连贯）时间取得的测量的序列。例如，尽管所要求保护的主题内容在这方面不受限制，与移动设备相关联的存储器缓冲器中的第一个和最后一个加速计样本可以被选作或用作用于角度计算的样本测量。通常情况下（尽管并非必然），存储器缓冲器可至少部分地被用来收集测量信息以用于进一步以例如突发或另外的并发方式传送至处理单元或某其他组件。存储器缓冲器是已知的并且不需要在此更详细地描述。继续以上示例，所监视的重力矢量的顺序测量at1和at2可间隔或分隔某长度的时间或延迟Δt，该时间或延迟可与所测得的加速度振动的区间相关，如所指出的。因此，在一个特定的实现中，可以使用例如0.2秒的延迟Δt来选择样本测量at1和at2，从而计算所监视的重力矢量的角度变化，但是所要求保护的主题内容当然不受此限制。
图3B解说根据一实现表示移动设备（诸如移动设备102）例如关于侧滚或俯仰维度的重力旋转的角度变化的示例计算。如所见的，这里，所测得的关于重力的变化例如可由两个样本测量之间的角度θ来定义，这两个样本测量可示意性地表示为分别示为矢量at1和at2的两个顺序的重力测量。重力矢量at1和at2例如可被认为是相对于任何合适的或期望的坐标系而言的，举例而言，诸如上文结合图1所述的坐标系（τ），在该坐标系中矢量的原点或初始点被固定至移动设备102或随移动设备102移动，但是所要求保护的主题内容并不受此限制。因此，表示移动设备102在观测时段期间或在t1和t2之间的重力旋转的角度变化例如可计算为：
回到图3A，如所见的，在操作306，可将计算出的角度θ与某个预定义的旋转或角度变化阈值θt作比较。如果计算出的角度θ超过该旋转阈值θt，则移动设备102可推断其自己不处于歇止并且例如在t1和t2之间已经在坐标系(τ)内发生了运动，这仅是解说了一种可能的实现。因此，这里，举例而言如果计算出的两个顺序的重力矢量atl和at2之间的角度θ小于预定义的旋转阈值，则可推断移动设备102关于旋转而言的静止状态。作为示例而非限定，在某些仿真或实验中，或0.2弧度的阈值可证明在处理结合例如应用于所测得的加速度振动水平以确定移动设备102是否处于歇止的阈值进行的旋转检测时是有益的。当然，这仅仅是可被用于进行旋转检测的阈值的示例，并且所要求保护的主题内容并不受限于此。
图4是解说可被全部或部分地实现以例如使用加速计测量信号来检测移动设备的歇止状态的示例过程400的实现的流程图。应领会，尽管一个或多个操作被并发地或关于某个顺序来解说或描述，但是也可以采用其他顺序或并发操作。此外，尽管下面的描述参考某些其他附图中解说的特定方面或特征，但是一个或多个操作可用其他方面或特征来执行。
示例过程400可在操作402开始，例如始于至少部分地基于从一个或多个惯性传感器接收的一个或多个信号来测量移动设备的加速度振动水平。这一个或多个信号例如可从设置在移动设备上的3D加速计接收，但是所要求保护的主题内容不限于此。如所指出的，可以跨一个或多个加速计轴来采样关于加速度振动水平的测量，并且可以计算每个所采样的轴的方差。例如，可在加速计样本未经滤波的情况下至少部分地跨某个时间窗来计算每个轴的方差。
在操作404，可检测与加速度振动同期地测得的作用于移动设备的重力矢量的角度变化。例如，可在期间发生了测得的加速度振动的区间内的各点上在侧滚或俯仰维度上对关于重力矢量的加速计测量进行采样，如之前所提及的。在一实现中，可至少可部分地基于低通滤波模型的应用来对传入的加速计样本进行滤波从而减少或移除例如高频频谱，并且可计算测得的重力矢量的角度变化。这里，举例而言，样本测量可包括所监视的重力矢量的两个顺序测量，但是所要求保护的主题内容当然不受此限制。
关于操作406，移动设备可至少部分地基于测得的加速度振动水平和检测到的所测得的重力矢量的角度变化来确定该移动设备是否处于歇止状态。这里，举例而言，可将测得的加速度振动水平与某个预定义的加速度振动阈值作比较。类似地，也可将计算出的关于测得的重力矢量的角度变化与某个预定义的旋转阈值作比较。如之前所提及的，加速度振动阈值或旋转阈值可以是用户可配置的，并且可至少部分地取决于移动环境、应用或类似物等。在所解说的本示例中，如果测得的加速度振动水平和检测到的所测得的重力矢量的角度变化二者都指示移动设备是静止的，则可确定或声明移动设备处于歇止，如之前所提及的。
在操作408，举例而言如果移动设备被确定或声明处于歇止，则可把后续测得的加速度运动解释为用户姿势输入。例如，在已检测到歇止的情况下，移动设备可把测得的加速度运动解释为表示用户在各种由运动控制的游戏、导航应用或类似物等之中的选择、命令等的用户意图的或有信息的手部或腕部姿势，如之前所提及的。因此，在某些实例中，歇止检测可促成或支持例如在可能具有较高的假运动或假歇止检出实例的背景或环境中的对有信息的或用户意图的姿势进行的识别，如也曾指出的。应注意，操作308在某些实现中可以是任选的。
图5是解说示例计算环境500的实现的示意图，示例计算环境500可包括能够部分或基本实现或支持用于至少部分地使用加速计输出信号来检测移动设备的歇止状态的一个或多个过程的一个或多个网络或设备。应领会，计算环境500中所示的各个设备或网络、本文描述的过程或方法的全部或部分可使用各种硬件、固件、或其任何组合连同软件来实现。
计算环境500可包括例如移动设备502，移动设备502可经由合适的通信网络（诸如蜂窝电话网络、因特网、移动自组织（ad hoc）网络、无线传感器网络或诸如此类等）通信地耦合至任何数目的其他设备（移动的或别的设备）。在一实现中，移动设备502可表示能够在任何合适的通信网络上交换信息的任何电子设备、设施或机器。例如，移动设备502可包括例如与蜂窝电话、卫星电话、智能电话、个人数字助理（PDA）、膝上型计算机、个人娱乐系统、电子书阅读器、平板个人计算机（PC）、个人音频或视频设备、个人导航设备或诸如此类等相关联的一个或多个计算设备或平台。在某些示例实现中，移动设备502可采取可以起作用地实现成能在另一个设备中使用的一个或多个集成电路、电路板或诸如此类等的形式。尽管未示出，但是任选地或替换地，可以有通信地耦合至移动设备502的附加设备（移动的或别的设备）以促成或以其他方式支持与计算环境500相关联的一个或多个过程。由此，除非另行陈述，否则为了简化讨论，以下参照移动设备502来描述的各种功能性、元件、组件等也可适用于未示出的其他设备，以便支持与示例计算环境500相关联的一个或多个过程。
例如，计算环境500可包括能够至少部分地基于与定位系统、基于位置的服务或诸如此类等相关联的一个或多个无线信号来提供关于移动设备502的定位或位置信息的各种计算或通信资源。尽管未示出，但在某些示例实现中，移动设备502可包括例如能够（例如，经由三边测量、热图签名特征匹配等）获取或提供取向、位置信息中的全部或部分的位置知悉式单元或跟踪单元等。此类信息可被提供以支持响应于用户指令的一个或多个由运动控制的或其他的过程，这些用户指令可例如连同其他合适的或期望的信息（诸如一个或多个阈值或诸如此类等）一起被存储在存储器504中。
存储器504可表示任何合适的或期望的信息存储介质。例如，存储器504可包括主存储器506和副存储器508。主存储器506可包括例如随机存取存储器、只读存储器等。虽然在此示例中被解说为与处理单元510分开，但是应当理解，主存储器506的全部或部分可设在处理单元510内或者以其他方式与处理单元510共处/耦合。副存储器508可包括例如类型与主存储器相同或相似的存储器或者一个或多个信息存储设备或系统，诸如举例而言盘驱动器、光碟驱动器、带驱动器、固态存储器驱动器等。在某些实现中，副存储器508可起作用地接纳计算机可读介质512或以其他方式实现成能耦合至计算机可读介质512。
计算机可读介质512可包括例如能够为与操作环境500相关联的一个或多个设备存储信息、代码或指令或者提供对信息、代码或指令的访问的任何介质（例如，制品等）。例如，计算机可读介质512可由处理单元510提供或访问。由此，在某些示例实现中，这些方法或设备可全部或者部分地采取可包括存储于其上的计算机可实现指令的计算机可读介质的形式，这些指令若被至少一个处理单元或其他类似的电路系统执行则可使处理单元510或其他类似的电路系统能够执行位置确定过程、基于传感器或由传感器支持的测量（例如，加速度、减速度、取向、倾斜、旋转等）或任何类似过程的全部或部分以促成或以其他方式支持对移动设备502的歇止检测。在某些示例实现中，处理单元510能够执行或支持其他功能，诸如通信、游戏或诸如此类等。
处理单元510可以在硬件或硬件与软件的组合中实现。处理单元510可表示能够执行信息计算技术或过程的至少一部分的一个或多个电路。作为示例而非限定，处理单元510可包括一个或多个处理器、控制器、微处理器、微控制器、专用集成电路、数字信号处理器、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列或诸如此类等、或其任何组合。
移动设备502可包括各种组件或电路系统，诸如举例而言，一个或多个加速计514或各种其他传感器516（诸如磁性罗盘、陀螺仪、视频传感器、比重计等），以促成或以其他方式支持与操作环境500相关联的一个或多个过程。例如，此类传感器可向处理单元510提供模拟或数字信号。尽管未示出，但是应注意，移动设备502可包括用于数字化来自一个或多个传感器的模拟信号的模数转换器（ADC）。任选地或替换地，此类传感器可包括指定的（例如，内部的，等等）ADC以数字化相应的输出信号，但是所要求保护的主题内容不限于此。
尽管未示出，但移动设备502还可包括存储器或信息缓冲器以收集合适的或期望的信息（诸如，举例而言加速计测量信息），如之前所提及的。移动设备还可包括电源以例如向移动设备502的组件或电路系统中的一些或全部供电。电源可以是便携式电源（诸如举例而言电池），或者可以包括固定电源，诸如（例如，房屋、充电站、汽车等中的）插座。应领会，电源可被整合到（例如，内建于，等等）移动设备502中或者以其他方式（例如，自立式等）由移动设备502支持。
移动设备502可包括起作用地将各种电路耦合在一起的一个或多个连接518（例如，总线、导线、导体、光纤等）以及用于接收用户输入、促成或支持传感器相关的信号测量或向用户提供信息的用户接口520（例如，显示器、触摸屏、按键板、按钮、旋钮、话筒、扬声器、跟踪球、数据端口等等）。移动设备502可进一步包括通信接口522（例如，无线发射机或接收机、调制解调器、天线等）以允许在一个或多个合适的通信网络上与一个或多个其他设备或系统通信，如所指出的。
本文中描述的方法体系取决于根据特定特征或示例的应用可以藉由各种手段来实现。例如，此类方法体系可在硬件、固件、软件、分立/固定逻辑电路系统、其任何组合等等中实现。在硬件或逻辑电路系统实现中，例如，处理单元可在一个或多个专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、数字信号处理器件（DSPD）、可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子器件、设计成执行本文中所描述的功能的其他器件或单元或其组合内实现，这里仅列举了几个示例。
对于固件或软件实现，这些方法体系可用具有执行本文中描述的功能的指令的模块（例如，程序、函数等等）来实现。有形地实施指令的任何机器可读介质可用于实现本文中所描述的方法体系。例如，软件代码可被存储在存储器中并由处理器执行。存储器可以实现在处理器内部或处理器外部。如本文所使用的，术语“存储器”是指任何类型的长期、短期、易失性、非易失性或其他存储器，且并不限于任何特定类型的存储器或特定数目的存储器或记忆存储在其上的介质类型。在至少一些实现中，本文中所描述的存储介质的一部分或更多部分可存储表示如由该存储介质的特定状态来表达的数据或信息的信号。例如，可以通过影响或改变存储介质（例如，存储器）的一部分的状态以将数据或信息表示为二进制信息（例如，1和0）的方式来将表示数据或信息的电子信号“存储”在存储介质的此类部分中。由此，在特定的实现中，用于存储表示数据或信息的信号的存储介质的该部分的状态改变构成存储介质向不同状态或事物的转变。
如所指出的，在一个或多个示例实现中，所描述的功能可在硬件、软件、固件、分立/固定逻辑电路系统、其某种组合等等中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在物理计算机可读介质上。计算机可读介质包括物理计算机存储介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用物理介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备，或可被用来存储指令或数据结构形式的期望程序代码且可被计算机或其处理器访问的任何其他介质。如本文中所使用的盘（Disk）和碟（disc）包括压缩碟（CD）、激光碟、光碟、数字多用碟（DVD）、软盘和蓝光碟，其中盘往往以磁的方式再现数据，而碟用激光以光学方式再现数据。
如以上所讨论的，移动设备能够经由使用一种或多种无线通信技术在各种通信网络上对信息的无线传送或接收来与一个或多个其他设备通信。在此，例如，无线通信技术可使用无线广域网（WWAN）、无线局域网（WLAN）、无线个域网（WPAN）或诸如此类等来实现。术语“网络”和“系统”在本文中能被可互换地使用。WWAN可以是码分多址（CDMA）网络、时分多址（TDMA）网络、频分多址（FDMA）网络、正交频分多址（OFDMA）网络、单载波频分多址（SC-FDMA）网络、长期演进（LTE）网络、WiMAX（IEEE802.16）网络等等。CDMA网络可实现一种或更多种无线电接入技术（RAT），诸如cdma2000、宽带CDMA（W-CDMA）、时分同步码分多址（TD-SCDMA）等，以上仅列举了少数几种无线电技术。在此，cdma2000可包括根据IS-95、IS-2000以及IS-856标准实现的技术。TDMA网络可实现全球移动通信系统（GSM）、数字高级移动电话系统（D-AMPS）或其他某种RAT。GSM和W-CDMA在来自名为“第三代伙伴项目”（3GPP）的联盟的文献中描述。Cdma2000在来自名为“第三代伙伴项目2”（3GPP2）的联盟的文献中描述。3GPP和3GPP2文献是公众可获取的。例如，WLAN可包括IEEE802.11x网络，并且WPAN可包括蓝牙网络、IEEE802.15x网络或其他某种类型的网络。这些技术也可联合WWAN、WLAN或WPAN的任何组合来实现。无线通信网络可包括所谓的下一代技术（例如，“4G”），诸如举例而言，长期演进（LTE）、高级LTE、WiMAX、超移动宽带（UMB）或类似技术等。
在一个特定的实现中，移动设备例如能够与一个或多个毫微微蜂窝小区通信，这些毫微微蜂窝小区促成或支持与该移动设备通信以用于估计该移动设备的位置、取向、速度、加速度或诸如此类等的目的。如在本文中所使用的，“毫微微蜂窝小区”可指可被实现成能例如经由宽带（诸如举例而言，数字订户线（DSL）或电缆）来连接至服务提供商的网络的一个或多个较小型的蜂窝基站。通常情况下（尽管并非必然），毫微微蜂窝小区可利用或以其他方式兼容于各种类型的通信技术，诸如举例而言通用移动电信系统（UTMS）、长期演进（LTE）、演进数据最优化或唯演进数据（EV-DO）、GSM、微波接入全球互通（WiMAX）、码分多址（CDMA）-2000或时分同步码分多址（TD-SCDMA），以上仅例举了众多可能性当中的几个示例。在某些实现中，毫微微蜂窝小区可包括例如集成WiFi。然而，与毫微微蜂窝小区相关的此类细节仅仅是示例，且所要求保护的主题内容不限于此。
而且，计算机可读代码或指令可经由物理传输介质上的信号从发射机向接收机传送（例如，经由电数字信号）。例如，软件可以是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线（DSL）、或诸如红外、无线电以及微波之类的无线技术的物理组件从网站、服务器、或其他远程源传送而来的。上述的组合也可被包括在物理传输介质的范围内。此类计算机指令或数据可在不同时间（例如，在第一和第二时间）分部分地（例如，第一和第二部分）传送。本详细描述的一些部分是以对存储在特定设备或专用计算设备或平台的存储器内的二进制数字信号的操作的算法或符号表示的形式来给出的。在本具体说明书的上下文中，术语特定设备或类似术语包括通用计算机——只要其被编程为依照来自程序软件的指令执行特定功能。算法描述或符号表示是信号处理或相关领域的普通技术人员用来向本领域其他技术人员传达其工作的实质性内容的技术的示例。算法在此并且一般被视为通往期望结果的自洽操作序列或类似信号处理。在本上下文中，操作或处理涉及对物理量的物理操纵。通常情况下（尽管并非必然），这类量可采取能被存储、转移、组合、比较或以其他方式操纵的电或磁信号的形式。
业已证明，有的时候，主要为通用之故，将此类信号称为比特（位）、信息、值、元素、码元、字符、变量、项、数、数值或类似术语等是方便的。然而应理解，所有这些或类似术语应与恰适物理量相关联且仅仅是便利性标签。除非另外特别声明，否则如从以上讨论所显见的，应当领会，本说明书通篇利用诸如“处理”、“计算”、“演算”、“确定”、“探明”、“标识”、“关联”、“测量”，“执行”或诸如此类等的术语的讨论指的是特定设备（诸如专用计算机或者类似的专用电子计算设备之类）的动作或处理。因此，在本说明书的上下文中，专用计算机或类似专用电子计算设备能够操纵或变换信号，这些信号通常被表示为该专用计算机或类似专用电子计算设备的存储器、寄存器或其他信息存储设备、传输设备或显示设备内的物理电子、电气或磁量。
如本文中所使用的术语“和”及“或”可包括各种涵义，还预期这将至少部分地取决于使用此类术语的上下文。通常，“或”如果被用于关联罗列，诸如A、B或C，则其意在表示此处以相容意义使用的A、B和C，以及此处以排他意义使用的A、B或C。另外，如本文中所使用的术语“一个或多个”可被用来描述单数形式的任何特征、结构或特性，或者可被用来描述诸特征、结构或特性的某种组合。然而，应当注意，这仅是解说性示例并且所要求保护的主题内容不限于此示例。
虽然本文已使用各种方法或系统来描述和示出了某些示例技术，但是本领域技术人员将理解，可不脱离所要求保护的主题内容而作出各种其他修改并且可替代等效技术方案。此外，可作出许多修改以使特定情景适应于所要求保护的主题内容的教导而不会脱离本文所描述的中心思想。因此，所要求保护的主题内容并非旨在受限于所公开的具体示例，相反，如此所要求保护的主题内容还可包括落入所附权利要求及其等效技术方案的范围内的所有实现。

Claims (39)

1.一种用于运动感测的方法，包括在移动设备处：
至少部分地基于从接收自至少一个惯性传感器的至少一个信号计算出的方差来测量所述移动设备的加速度振动水平；
检测与所述加速度振动同期地测得的作用于所述移动设备的重力矢量的角度的变化；
至少部分地基于所述测得的水平和所述检测到的变化来确定所述移动设备相对于局部参照系是否处于歇止；以及
至少部分地基于所述测得的重力矢量的所述角度的所述检测到的变化来改变加速度振动阈值。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述检测所述测得的重力矢量的所述角度的所述变化进一步包括：
在多个实例中获得所述角度的测量；以及
比较所述测量以确定所述变化。
3.如权利要求2所述的方法，并且其进一步包括：
在时间上将所述角度的所述测量与所述加速度振动相关。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述角度的所述测量是至少部分地基于低通滤波模型的应用来获得的。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述检测所述测得的重力矢量的所述角度的所述变化进一步包括：
处理表示所述测得的重力矢量的两个顺序测量的信号；以及
至少部分地基于所述两个经处理的顺序测量来计算所述角度。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述确定所述移动设备是否处于歇止进一步包括：
确定所述测得的加速度振动水平是否超过所述加速度振动阈值。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述改变所述加速度振动阈值进一步包括：至少部分地使用所述测得的重力矢量的所述角度的所述检测到的变化来提高用以检测所述移动设备的运动的所述加速度振动阈值。
8.如权利要求6所述的方法，其中所述加速度振动阈值是用户可配置的。
9.如权利要求7所述的方法，其中所述使用所述角度的所述检测到的变化来检测所述移动设备的所述运动进一步包括把所述角度的所述检测到的变化与旋转阈值作比较。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述旋转阈值是用户可配置的。
11.如权利要求1所述的方法，并且进一步包括：
如果确定所述移动设备处于歇止，则把后续测得的加速度运动解释为用户姿势输入。
12.一种用于运动感测的设备，包括：
耦合到至少一个处理器的至少一个惯性传感器，所述处理器具有指令以：
至少部分地基于从接收自所述至少一个惯性传感器的至少一个信号计算出的方差来测量移动设备的加速度振动水平；
检测与所述加速度振动同期地测得的作用于所述移动设备的重力矢量的角度的变化；
至少部分地基于所述测得的水平和所述检测到的变化来确定所述移动设备相对于局部参照系是否处于歇止；以及
至少部分地基于所述测得的重力矢量的所述角度的所述检测到的变化来改变加速度振动阈值。
13.如权利要求12所述的设备，其中检测所述测得的重力矢量的所述角度的所述变化的所述指令进一步包括指令以：
在多个实例中获得所述角度的测量；以及
比较所述测量以确定所述变化。
14.如权利要求13所述的设备，其中检测所述测得的重力矢量的所述角度的所述变化的所述指令进一步包括指令以：
在时间上将所述角度的所述测量与所述加速度振动相关。
15.如权利要求13所述的设备，其中所述角度的所述测量是至少部分地基于低通滤波模型的应用来获得的。
16.如权利要求12所述的设备，其中检测所述测得的重力矢量的所述角度的所述变化的所述指令进一步包括指令以：
处理表示所述测得的重力矢量的两个顺序测量的信号；以及
至少部分地基于所述两个经处理的顺序测量来计算所述角度。
17.如权利要求12所述的设备，其中确定所述移动设备是否处于歇止的所述指令进一步包括指令以：
确定所述测得的加速度振动水平是否超过所述加速度振动阈值。
18.如权利要求17所述的设备，其中改变所述加速度振动阈值的所述指令进一步包括指令以：
至少部分地使用所述测得的重力矢量的所述角度的所述检测到的变化来提高用以检测所述移动设备的运动的所述加速度振动阈值。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述使用所述角度的所述检测到的变化来检测所述移动设备的所述运动进一步包括将所述角度的所述检测到的变化与旋转阈值作比较的指令。
20.如权利要求12所述的设备，其中所述至少一个惯性传感器包括设置在所述移动设备上的至少一个加速计。
21.如权利要求12所述的设备，其中所述至少一个惯性传感器包括设置在所述移动设备上的一个三维(3D)加速计。
22.一种用于运动感测的设备，包括：
用于至少部分地基于从接收自至少一个惯性传感器的至少一个信号计算出的方差来测量移动设备的加速度振动水平的装置；
用于检测与所述加速度振动同期地测得的作用于所述移动设备的重力矢量的角度的变化的装置；
用于至少部分地基于所述测得的水平和所述检测到的变化来确定所述移动设备相对于局部参照系是否处于歇止的装置；以及
用于至少部分地基于所述测得的重力矢量的所述角度的所述检测到的变化来改变加速度振动阈值的装置。
23.如权利要求22所述的设备，其中所述用于检测所述测得的重力矢量的所述角度的所述变化的装置进一步包括：
用于在多个实例中获得所述角度的测量的装置；以及
用于比较所述测量以确定所述变化的装置。
24.如权利要求23所述的设备，其进一步包括：
用于在时间上将所述角度的所述测量与所述加速度振动相关的装置。
25.如权利要求23所述的设备，其中所述角度的所述测量是至少部分地基于低通滤波模型的应用来获得的。
26.如权利要求22所述的设备，其中所述用于检测所述测得的重力矢量的所述角度的所述变化的装置进一步包括：
用于处理表示所述测得的重力矢量的两个顺序测量的信号的装置；以及
用于至少部分地基于所述两个经处理的顺序测量来计算所述角度的装置。
27.如权利要求22所述的设备，其中所述用于确定所述移动设备是否处于歇止的装置进一步包括：
用于确定所述测得的加速度振动水平是否超过所述加速度振动阈值的装置。
28.如权利要求27所述的设备，其中所述用于改变所述加速度振动阈值的装置进一步包括用于至少部分地使用所述测得的重力矢量的所述角度的所述检测到的变化来提高用以检测所述移动设备的运动的所述加速度振动阈值的装置。
29.如权利要求28所述的设备，其中所述用于提高用以检测所述运动的所述加速度振动阈值的装置进一步包括用于将所述角度的所述检测到的变化与旋转阈值作比较的装置。
30.如权利要求22所述的设备，并且进一步包括：
用于如果确定所述移动设备处于歇止，则将后续测得的加速度运动解释为用户姿势输入的装置。
31.如权利要求22所述的设备，其中所述至少一个惯性传感器包括设置在所述移动设备上的至少一个加速计。
32.如权利要求22所述的设备，其中所述至少一个惯性传感器包括设置在所述移动设备上的一个三维(3D)加速计。
33.一种用于运动感测的装置，包括：
用于至少部分地基于从接收自至少一个惯性传感器的至少一个信号计算出的方差来测量移动设备的加速度振动水平的电路；
用于检测与所述加速度振动同期地测得的作用于所述移动设备的重力矢量的角度的变化的电路；
用于至少部分地基于所述测得的水平和所述检测到的变化来确定所述移动设备相对于局部参照系是否处于歇止的电路；以及
用于至少部分地基于所述测得的重力矢量的所述角度的所述检测到的变化来改变加速度振动阈值的电路。
34.如权利要求33所述的装置，进一步包括：
用于在多个实例中获取所述角度的测量的电路；以及
用于比较所述测量以确定所述变化的电路。
35.如权利要求34所述的装置，进一步包括：
用于在时间上将所述角度的所述测量与所述加速度振动相关的电路。
36.如权利要求34所述的装置，其中所述角度的所述测量是至少部分地基于低通滤波模型的应用来获得的。
37.如权利要求33所述的装置，进一步包括：
用于处理表示所述测得的重力矢量的两个顺序测量的信号的电路；以及
用于至少部分地基于所述两个经处理的顺序测量来计算所述角度的电路。
38.如权利要求33所述的装置，进一步包括：
用于确定所述测得的加速度振动水平是否超过所述加速度振动阈值的电路。
39.如权利要求38所述的装置，进一步包括：
用于至少部分地使用所述测得的重力矢量的所述角度的所述检测到的变化来提高用以检测所述移动设备的运动的所述加速度振动阈值的装置。
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