多傳感器數(shù)據(jù)采集和/或處理的制作方法

專(zhuān)利名稱(chēng)：多傳感器數(shù)據(jù)采集和/或處理的制作方法
多傳感器數(shù)據(jù)采集和/或處理
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求2007年3月23日提交的題為"Multi-Sensor Measurement Processing Unit (多傳感器測(cè)量處理單元)"的臨時(shí)美國(guó)申請(qǐng)No. 60/896,795、 2007年3月30日提交的題為"Multi-Sensor Measurement Processing Unit (多傳 感器測(cè)量處理單元)"的臨時(shí)美國(guó)申請(qǐng)No. 60/909,380、以及2007年4月27日 提交的題為"Multi-Sensor Measurement Processing Unit (多傳感器測(cè)量處理單 元)"的臨時(shí)美國(guó)申請(qǐng)No. 60/914,716的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)皆被轉(zhuǎn)讓給本受讓人 并通過(guò)援引明確納入于此。
背景
領(lǐng)域
本文中所公開(kāi)的主題涉及從多個(gè)傳感器采集和/或處理傳感器數(shù)據(jù)。 I fi尼、
在當(dāng)今的市場(chǎng)上，可購(gòu)買(mǎi)到各種傳感器來(lái)支持多種應(yīng)用。這些傳感器可將 物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成模擬和/或電信號(hào)。此類(lèi)傳感器可包括例如大氣壓傳感器。大氣 壓傳感器可被用于測(cè)量大氣壓力。大氣壓傳感器的應(yīng)用可包括確定海拔。其他 應(yīng)用可包括觀測(cè)大氣壓力，因?yàn)槠渑c天氣狀況有關(guān)。
另一傳感器類(lèi)型可包括加速計(jì)。加速計(jì)可感測(cè)傳感器體驗(yàn)到重力以及任何 其他力的方向。加速計(jì)可被用于感測(cè)線和/或角運(yùn)動(dòng)，并且還可被例如用于測(cè)量
傾斜和/或橫滾。
另一傳感器類(lèi)型可包括測(cè)量Coriolis效應(yīng)的陀螺儀，并且可被用在測(cè)量航 向變化或測(cè)量旋轉(zhuǎn)速率的應(yīng)用中。陀螺儀例如在導(dǎo)航領(lǐng)域中具有重大的實(shí)用 性。
另一傳感器類(lèi)型可包括可測(cè)量磁場(chǎng)的強(qiáng)度以及相應(yīng)地測(cè)量磁場(chǎng)方向的磁場(chǎng)傳感器。羅盤(pán)是磁場(chǎng)傳感器的示例。羅盤(pán)可被用于在車(chē)輛或徒步導(dǎo)航應(yīng)用中 確定絕對(duì)航向。
生物測(cè)定傳感器代表可具有各種可能的應(yīng)用的另一類(lèi)傳感器。生物測(cè)量傳 感器的一些示例可包括心率監(jiān)視器、血壓監(jiān)視器、指紋檢測(cè)、觸摸(肝)傳感 器、血糖(葡萄糖)水平測(cè)量傳感器等。
以上傳感器以及未列出的其他可能的傳感器可被個(gè)體地使用，或者可結(jié)合 其他傳感器使用，這取決于具體應(yīng)用。例如，在導(dǎo)航應(yīng)用中，加速計(jì)、陀螺儀、 地磁傳感器、和壓力傳感器可被用于提供足夠程度的可觀測(cè)性。對(duì)于一個(gè)示例，
加速計(jì)和陀螺儀可提供六軸可觀測(cè)性(x,y,z,T，(p,M/)。如以上所提及的，加速計(jì) 可感測(cè)線性運(yùn)動(dòng)(諸如局部水平平面等任何平面內(nèi)的平移)。這種平移可參照 至少一個(gè)軸來(lái)測(cè)量。加速計(jì)還可提供對(duì)物體的傾斜(橫滾或俯仰)的測(cè)量。因 此，通過(guò)使用加速計(jì)，可感測(cè)物體在笛卡兒坐標(biāo)空間(x，y,z)中的運(yùn)動(dòng)，并且可 感測(cè)重力方向以估計(jì)物體的橫滾和俯仰。陀螺儀可被用來(lái)測(cè)量繞(x, y，z)的旋轉(zhuǎn) 速率，即橫滾(力和俯仰((p)以及也可被稱(chēng)為方位角或"航向"的偏航(vi/)。
導(dǎo)航應(yīng)用僅僅是可如何組合地使用一個(gè)以上的傳感器類(lèi)型以提供多軸測(cè) 量能力的一個(gè)示例。使用多個(gè)傳感器來(lái)執(zhí)行測(cè)量會(huì)對(duì)這些設(shè)備的用戶造成眾多 挑戰(zhàn)。此類(lèi)挑戰(zhàn)可包括例如多個(gè)傳感器的大小、成本、接口、連通性、和/或功 耗。
概述
在一個(gè)方面，可響應(yīng)于對(duì)來(lái)自設(shè)置在設(shè)備中的第一傳感器的信號(hào)的接收檢 測(cè)該設(shè)備的運(yùn)動(dòng)，并且可響應(yīng)于檢出的運(yùn)動(dòng)改變也被設(shè)置在該設(shè)備中的第二傳 感器的功率狀態(tài)。
附圖簡(jiǎn)述
將參考以下附圖來(lái)描述非限定性和非詳盡的示例，其中相同的附圖標(biāo)記貫 穿各附圖指示相同的部分。


圖1是示例多傳感器測(cè)量處理單元(MSMPU)的框圖。
圖2是集成在單個(gè)設(shè)備內(nèi)的多個(gè)傳感器的功率管理的示例過(guò)程的流程圖。圖3是多傳感器測(cè)量處理單元(MSMPU)的附加示例的框圖。 圖4是響應(yīng)于加速計(jì)測(cè)得的運(yùn)動(dòng)切換陀螺儀的操作模式的示例過(guò)程的流 程圖。
圖5是多傳感器測(cè)量處理單元(MSMPU)的另一示例的框圖。 圖6是對(duì)緩沖傳感器數(shù)據(jù)戳印時(shí)間的示例過(guò)程的流程圖。 圖7是用于校準(zhǔn)傳感器的示例過(guò)程的流程圖。
圖8是確定移動(dòng)站是否已進(jìn)入或退出指定區(qū)域的示例過(guò)程的流程圖。
圖9是組合加速計(jì)和陀螺儀測(cè)量的示例過(guò)程的流程圖。
圖10是MSMPU的附加示例的框圖。
圖11是結(jié)合MSMPU的示例移動(dòng)站的框圖。
詳細(xì)描述
貫穿本說(shuō)明書(shū)引述的"一示例"、"一特征"、"示例"或"特征"意指結(jié)合該特 征和/或示例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包含在所要求保護(hù)的主題的至少一 個(gè)特征和/或示例中。由此，短語(yǔ)"在一個(gè)示例中"、"一示例"、"在一特征中"或 "一特征"貫穿本說(shuō)明書(shū)在各處的出現(xiàn)并非必要地全部引述同一特征和/或示例。 進(jìn)一步，這些特定特征、結(jié)構(gòu)或特性能在一個(gè)或多個(gè)示例和/或特征中加以組合。
本文所述的方法可取決于根據(jù)特定示例的應(yīng)用由各種手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如， 這樣的方法集可在硬件、固件、軟件、和/或其組合中實(shí)現(xiàn)。在硬件實(shí)現(xiàn)中，例 如處理單元可在一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、 數(shù)字信號(hào)處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子器件、設(shè)計(jì)成執(zhí)行 本文中所描述的功能的其他電子單元、或其組合內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
本文中引述的"指令"涉及表示一個(gè)或多個(gè)邏輯操作的表達(dá)。例如，指令可 以通過(guò)可由機(jī)器解讀用于對(duì)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)操作而是"機(jī) 器可讀的"。然而，這僅僅是指令的一示例，并且所要求保護(hù)的主題在這方面 并不被限定。在另一個(gè)示例中，本文中引述的指令可涉及經(jīng)編碼命令，其由具 有包括這些經(jīng)編碼命令的命令集的處理電路來(lái)執(zhí)行。這樣的指令可以用該處理 電路能理解的機(jī)器語(yǔ)言的形式來(lái)編碼。再次，這些僅僅是指令的示例，并且所要求保護(hù)的主題在這方面并不被限定。
本文中引沭的"存儲(chǔ)介質(zhì)"沸及能夠保特可禎一個(gè)或名個(gè)機(jī)惡感^剎的夷
達(dá)的介質(zhì)。例如，存儲(chǔ)介質(zhì)可包括一個(gè)或多個(gè)用于存儲(chǔ)機(jī)器可讀指令和/或信息 的存儲(chǔ)設(shè)備。這樣的存儲(chǔ)設(shè)備可包括若干介質(zhì)類(lèi)型中的任何一種，包括例如磁、 光或半導(dǎo)體存儲(chǔ)介質(zhì)。這樣的存儲(chǔ)設(shè)備還可包括任何類(lèi)型的長(zhǎng)期、短期、易失 性或非易失性設(shè)備存儲(chǔ)器設(shè)備。然而，這些僅僅是存儲(chǔ)介質(zhì)的示例，并且所要 求保護(hù)的主題在這些方面并不被限定。
除非另外具體指出，否則如從以下討論中將顯而易見(jiàn)的，將領(lǐng)會(huì)到貫穿本 說(shuō)明書(shū)，利用諸如"處理"、"運(yùn)算"、"計(jì)算"、"選擇"、"形成"、"啟用"、"抑制"、 "定位"、"終止"、"標(biāo)識(shí)"、"發(fā)起"、"檢測(cè)"、"獲得"、"主存"、"維護(hù)"、"表示"、 "估計(jì)"、"接收"、"發(fā)射"、"確定"和/或之類(lèi)的術(shù)語(yǔ)的討論是指可由諸如計(jì)算 機(jī)或類(lèi)似的電子計(jì)算設(shè)備之類(lèi)的計(jì)算平臺(tái)來(lái)執(zhí)行的動(dòng)作和/或過(guò)程，該計(jì)算平臺(tái) 操縱和/或變換該計(jì)算平臺(tái)的處理器、存儲(chǔ)器、寄存器，和/或其他信息存儲(chǔ)、 傳送、接收和/或顯示設(shè)備內(nèi)表示為物理電子量和/或磁量和/或其他物理量的數(shù) 據(jù)。這樣的動(dòng)作和域過(guò)程可由計(jì)算平臺(tái)例如在存儲(chǔ)介質(zhì)中所存儲(chǔ)的機(jī)器可讀指 令的控制下執(zhí)行。這樣的機(jī)器可讀指令可包括例如在被包括作為計(jì)算平臺(tái)的一 部分(例如，被包括作為處理電路的一部分或在這種處理電路外部)的存儲(chǔ)介 質(zhì)中存儲(chǔ)的軟件或固件。進(jìn)一步，除非另外具體指出，否則本文中參考流程圖 或以其他方式描述的過(guò)程也可全部或部分地由這樣的計(jì)算平臺(tái)來(lái)執(zhí)行和/或控 制。
本文描述的無(wú)線通信技術(shù)可結(jié)合各種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，諸如無(wú)線廣域網(wǎng)
(WWAN)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、無(wú)線私域網(wǎng)(WPAN)等。術(shù)語(yǔ)"網(wǎng)絡(luò)" 和"系統(tǒng)"在本文中能被可互換地使用。WWAN可以是碼分多址(CDMA)網(wǎng) 絡(luò)、時(shí)分多址(TDMA)網(wǎng)絡(luò)、頻分多址(FDMA)網(wǎng)絡(luò)、正交頻分多址(OFDMA) 網(wǎng)絡(luò)、單載波頻分多址(SC-FDMA)網(wǎng)絡(luò)、或以上網(wǎng)絡(luò)的任何組合等等。CDMA 網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)一種或多種無(wú)線電接入技術(shù)(RAT),諸如cdma2000、寬帶CDMA
(W-CDMA)等，這僅列舉了少數(shù)幾種無(wú)線電技術(shù)。在此，cdma2000可包括 根據(jù)IS-95、 IS-2000、以及IS-856標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。TDMA網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)全球移 動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、數(shù)字高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)(D-AMPS)、或其他某種RAT。GSM和W-CDMA在來(lái)自名為"第三代伙伴項(xiàng)目，，(3GPP)的聯(lián)盟的文獻(xiàn)中描述。Cdma2000在來(lái)自名為"第三代伙伴項(xiàng)目2" (3GPP2)的聯(lián)盟的文獻(xiàn)中描述。3GPP和3GPP2文獻(xiàn)是公眾可獲取的。例如，WLAN可包括IEEE 802.llx網(wǎng)絡(luò)，并且WPAN可包括藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)、IEEE 802.15x。本文中所描述的無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)也可與WWAN、 WLAN和/或WPAN的任何組合聯(lián)用。
在一個(gè)示例中，設(shè)備和/或系統(tǒng)可至少部分地基于從各衛(wèi)星接收到的信號(hào)來(lái)估計(jì)其定位。具體而言，這樣的設(shè)備和/或系統(tǒng)可獲得包括相關(guān)聯(lián)的各衛(wèi)星與導(dǎo)航衛(wèi)星接收機(jī)之間的距離的近似的"偽距"測(cè)量。在特定示例中，這種偽距可在能夠處理來(lái)自一個(gè)或多個(gè)作為衛(wèi)星定位系統(tǒng)(SPS) —部分的衛(wèi)星的信號(hào)的接收機(jī)處確定。這樣的SPS可包括，例如全球定位系統(tǒng)(GPS)、Galileo、Glonass，這僅列舉了少數(shù)幾種，或?qū)?lái)開(kāi)發(fā)的任何SPS。為確定其位置，衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)可獲得至三個(gè)或更多個(gè)衛(wèi)星的偽距測(cè)量以及它們?cè)诎l(fā)射時(shí)的位置。知道這些衛(wèi)星的軌道參數(shù)，就能夠針對(duì)任何時(shí)間點(diǎn)計(jì)算出這些衛(wèi)星的位置。偽距測(cè)量隨后可至少部分地基于信號(hào)從衛(wèi)星行進(jìn)到該接收機(jī)的時(shí)間乘以光速來(lái)確定。雖然本文中所描述的技術(shù)可作為具體例示說(shuō)明的GPS、 EGNOS、 WAAS、 Glonass和/或Galileo類(lèi)型的SPS中的定位的實(shí)現(xiàn)來(lái)提供，但是應(yīng)理解這些技術(shù)也可應(yīng)用到其他類(lèi)型的SPS，并且所要求保護(hù)的主題在這方面并不被限定。
本文中描述的技術(shù)可連同若干SPS中的任一個(gè)或多個(gè)一起使用，例如包括前述SPS。此外，這些技術(shù)可連同利用偽衛(wèi)星或衛(wèi)星與偽衛(wèi)星組合的位置確定系統(tǒng)一起使用。偽衛(wèi)星可包括廣播被調(diào)制在L頻帶(或其他頻率)載波信號(hào)上的PRN碼或其他測(cè)距碼(例如，類(lèi)似于GPS或CDMA蜂窩信號(hào))的基于地面的發(fā)射機(jī)，該載波信號(hào)可以與GPS時(shí)間同步。這樣的發(fā)射機(jī)可以被指派唯一性的PRN碼從而準(zhǔn)許能被遠(yuǎn)程接收機(jī)標(biāo)識(shí)。偽衛(wèi)星在其中來(lái)自環(huán)地軌道衛(wèi)星的SPS信號(hào)可能不可用的境況中是有用的，諸如在隧道、礦區(qū)、建筑、市區(qū)峽谷或其他封閉地區(qū)中。偽衛(wèi)星的另一種實(shí)現(xiàn)被公知為無(wú)線電信標(biāo)。如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)"衛(wèi)星"旨在包括偽衛(wèi)星、偽衛(wèi)星的等效、以及可能的其他。如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)"SPS信號(hào)"旨在包括來(lái)自偽衛(wèi)星或偽衛(wèi)星的等效的類(lèi)SPS信號(hào)。
如本文中所使用的，移動(dòng)站(MS)指代可隨時(shí)間具有改變的定位或位置的設(shè)備。作為幾個(gè)示例，定位和/或位置的改變可包括方向、距離、定向等的改變。在具體示例中，移動(dòng)站可包括蜂窩電話、無(wú)線通信設(shè)備、用戶裝備、膝上
型計(jì)算機(jī)、個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備(PND)、個(gè)人多媒體播放器(PMP)、其他個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)設(shè)備、和/或其他便攜式通信設(shè)備。移動(dòng)站還可包括適于執(zhí)行由機(jī)器可讀指令控制的功能的處理器和/或計(jì)算平臺(tái)。
如以上所討論的，使用多個(gè)傳感器來(lái)執(zhí)行測(cè)量會(huì)對(duì)這些設(shè)備的用戶造成眾多挑戰(zhàn)。此類(lèi)挑戰(zhàn)可包括例如多個(gè)傳感器的大小、成本、接口、連通性、和/或功耗。為了解決這些問(wèn)題，本文所描述的技術(shù)可包括在單個(gè)設(shè)備集成兩個(gè)或多個(gè)傳感器。這樣的設(shè)備可包括例如移動(dòng)站中的組件。
本文中所描述的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多傳感器測(cè)量處理單元(MSMPU)以支持比如諸如以上所提及的那些的寬泛應(yīng)用，但是所要求保護(hù)的主題不限于那些具體應(yīng)用。在一個(gè)方面，MSMPU可通過(guò)提供合需信號(hào)放大、調(diào)理、測(cè)量采集、測(cè)量預(yù)處理、內(nèi)部和/或外部組件(包括外部連接或可訪問(wèn)的傳感器)的功率管理、和/或原始和/或經(jīng)預(yù)處理的傳感數(shù)據(jù)到外部處理器的通信來(lái)支持這些應(yīng)用。外部處理器可包括例如移動(dòng)站(MS)調(diào)制解調(diào)器或任何其他處理器。
圖1是耦合至可包括處理器的MS調(diào)制解調(diào)器(MSM)llO的示例MSMPU100的框圖。對(duì)于此示例，MSMPU 100包括傳感器對(duì)130和140。在此示例中還包括有本地處理器120。傳感器130和/或傳感器140可包括寬泛傳感器類(lèi)型中的任一種，包括但不限于加速計(jì)、陀螺儀、地磁、壓力、生物測(cè)定、和溫度傳感器等。在一個(gè)示例，本地處理器120可包括包含電路的功率管理系統(tǒng)和/或可執(zhí)行功率管理程序。傳感器130和140可在功率管理系統(tǒng)的控制下在功率級(jí)之間轉(zhuǎn)換，以便選擇性地控制一個(gè)或兩個(gè)傳感器中的功耗。例如，傳感器130可被置于在其中傳感器汲取很少或不汲取功率的"關(guān)"或"睡眠模式"狀態(tài)。傳感器140可在可能具有受限功能的低功率模式下工作。傳感器140可在某個(gè)時(shí)刻檢測(cè)到觸發(fā)事件。如果傳感器140檢測(cè)到觸發(fā)事件，則本地處理器120可開(kāi)啟傳感器130，并且還可將傳感器140置于正常操作模式。替換地，在另一方面，傳感器140可在正常模式下操作，而傳感器130可被置于"關(guān)"或"低功率模式"狀態(tài)。如果傳感器140檢測(cè)到觸發(fā)事件，則本地處理器120可開(kāi)啟傳感器130，并且也將其置于正常操作模式。在一個(gè)方面，功率管理系統(tǒng)可包括本地處理器120中的專(zhuān)用邏輯。專(zhuān)用邏 輯可管理各種內(nèi)部和/或外部組件的通電/斷電、減少的功率操作、和/或睡眠模 式。例如，專(zhuān)用邏輯可提供對(duì)傳感器130和140的功率管理。在另一方面，功 率管理系統(tǒng)可被至少部分地實(shí)現(xiàn)為可在本地處理器120上執(zhí)行的軟件指令。
圖2是用于對(duì)位于移動(dòng)站內(nèi)的傳感器對(duì)進(jìn)行功率管理的示例過(guò)程的流程 圖。在框210，第一傳感器處于睡眠模式或"關(guān)"模式，這意味著第一傳感器汲 取很少或不汲取功率。而且在框210，第二傳感器在低功率模式下工作。在框 220，關(guān)于第二傳感器是否已檢測(cè)到觸發(fā)事件作出確定。響應(yīng)于第二傳感器檢 測(cè)到觸發(fā)事件，在框230，第一傳感器可被置于正常操作模式，而第二傳感器 也可被置于正常操作模式以便執(zhí)行測(cè)量活動(dòng)。這兩個(gè)傳感器可處在正常操作模 式下，直至測(cè)量活動(dòng)完成。在框240，如果測(cè)量活動(dòng)完成，則在框210，第一 傳感器被關(guān)閉或置入"睡眠"模式，而第二傳感器被置入低功率模式。根據(jù)所要 求保護(hù)的主題的示例可包括框210-240的全部或者與之相比更多或更少的框。 此外，圖2的流程圖僅僅是用于對(duì)傳感器對(duì)進(jìn)行功率管理的示例技術(shù)，且所要 求保護(hù)的主題在此方面不受限定。
圖3是示例MSMPU 300的框圖，該MSMPU 300包括本地處理器320、 存儲(chǔ)器360、功率管理單元350、陀螺儀330、以及加速計(jì)340、和溫度傳感器 335。 MSMPU300可被耦合至諸如舉例而言MSM310的外部處理器。對(duì)于此 示例，陀螺儀330和/或加速計(jì)340可向本地處理器320提供模擬信號(hào)。MSMPU 可包括用于將來(lái)自陀螺儀330、加速計(jì)340和/或其他傳感器的模擬信號(hào)數(shù)字化 的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D) 305。對(duì)于此示例，地磁傳感器370和大氣壓傳感器380 被耦合至MSMPU 300。在一個(gè)方面，可包括信號(hào)放大和調(diào)理電路以處理諸如 地磁傳感器370等外部連接的模擬傳感器。盡管示例MSMPU 300被描述為 A/D 305和存儲(chǔ)器360被集成在本地處理器320內(nèi)，但是A/D 305和存儲(chǔ)器360 中的一者或兩者未被集成在本地處理器320內(nèi)也是可能的。此外，MSMPU300 的具體安排和配置僅是一示例，且所要求保護(hù)的主題的范圍在這些方面不受限 制。
對(duì)于此示例，地磁傳感器37.0沒(méi)有被集成到MSMPU 300，而是被放置在 結(jié)合有MSMPU 300的設(shè)備內(nèi)的其他地方。能夠與MSMPU分開(kāi)地定位地磁傳感器的能力可允許地磁傳感器的靈活性布置。相應(yīng)地，這種地磁傳感器布置的 靈活性可使得在形狀因子設(shè)計(jì)和布置上具有更大靈活性，以減小電磁干擾和/ 或溫度等的影響。
在一個(gè)方面，外部傳感器370和/或380以及MSM310可經(jīng)由各種互連類(lèi) 型——包括但不限于I2C和/或SPI互連——的任一種耦合至MSMPU 300。當(dāng) 然，這僅僅是一示例互連類(lèi)型，并且所要求保護(hù)的主題的范圍在此方面并不被 限定。
在另一方面，MSMPU 300可實(shí)現(xiàn)耦合至MSM 310或另一組件的中斷引 腳。對(duì)于一個(gè)示例，MSMPU 300可在鎖存中斷模式下操作中斷信號(hào)。此外， MSMPU 300可結(jié)合內(nèi)部可編程閾值和專(zhuān)用電路以置位中斷引腳。然而，這些 僅僅是可如何實(shí)現(xiàn)中斷信令的示例，并且所要求保護(hù)的主題的范圍在此方面并 不被限定。
在另一方面，MSMPU 300可實(shí)現(xiàn)耦合至MSM 310或另一組件的至少一 個(gè)通用可編程10引腳(GPIO)。對(duì)于一個(gè)示例，MSMPU 300可操作GPIO 引腳以通電或斷電所連接的組件。
在另一方面，功率管理單元350可向陀螺儀330和加速計(jì)340提供功率控 制信號(hào)。功率管理單元350可被實(shí)現(xiàn)為專(zhuān)用電路，或者可被實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器360中并由本地處理器320執(zhí)行的軟件和/或固件。
對(duì)于一個(gè)示例，陀螺儀330可被斷開(kāi)而加速計(jì)340可在低功率模式下操作。 加速計(jì)340可在于低功率模式下操作時(shí)檢測(cè)結(jié)合有MSMPU 300的設(shè)備的運(yùn) 動(dòng)。如果檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，則加速計(jì)340可被置入正常操作模式，且陀螺儀330也 可被通電并置入正常操作模式。在一個(gè)方面，傳感器330和340，以及對(duì)于一 些實(shí)現(xiàn)的諸如地磁傳感器370和大氣壓傳感器380等外部傳感器的每一個(gè)可被 相互獨(dú)立地通電、置入睡眠、置入低功率操作模式、和/或置入正常操作模式。 這樣，功率管理單元350可跨各種可能的應(yīng)用、情況和性能要求裁剪功耗。在 另一方面，MSMPU 300可實(shí)現(xiàn)用以恢復(fù)陀螺儀330和/或加速計(jì)340的功率的 快速程序。在一個(gè)示例中，可選擇用以恢復(fù)功率(蘇醒模式)的兩個(gè)或多個(gè)快 速程序中的一個(gè)，其中不同模式代表蘇醒時(shí)間與當(dāng)前時(shí)間之間的各種折衷。
對(duì)于一示例，加速計(jì)340的輸出可被用作用于接通集成在MSMPU 300內(nèi)或結(jié)合有MSMPU300的設(shè)備內(nèi)的其他地方的其他傳感器的開(kāi)關(guān)。此類(lèi)外部傳 感器可被結(jié)合在與MSMPU 300相同的管芯上或者可被實(shí)現(xiàn)為單系統(tǒng)級(jí)封裝 (SIP)。外部傳感器也可位于結(jié)合有MSMPU 300的設(shè)備的外部、可能如以 下進(jìn)一步描述地經(jīng)由無(wú)線互連或經(jīng)由另一類(lèi)互連與MSMPU 300遠(yuǎn)程連接。
在另一方面，集成在MSMPU 300內(nèi)的傳感器可具有可編程和/或可選擇 特性。例如，在一個(gè)示例中，加速計(jì)340可實(shí)現(xiàn)可能的范圍為從2到16g的可 選擇"g"水平。對(duì)于另一示例，陀螺儀330可具有可選擇角速度范圍，對(duì)于一 個(gè)示例，可能的范圍為從50到500度/秒。然而，這些僅僅是加速計(jì)340和陀 螺儀330的示例范圍，并且所要求保護(hù)的主題的范圍在這些方面不被限定。
在另一方面，MSMPU300可結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)的可選擇輸出分辨率。在一個(gè) 示例中，可選擇對(duì)應(yīng)低功耗模式的7比特或者對(duì)應(yīng)正常操作模式的14到16比 特的分辨率。而且，MSMPU可針對(duì)與MSM310的接口在可選擇帶寬下操作。 對(duì)于一個(gè)示例，可在25與1500Hz之間選擇帶寬。
在另一方面，MSMPU300及其相關(guān)聯(lián)的傳感器可被用在導(dǎo)航應(yīng)用中。加 速計(jì)340可被預(yù)編程和/或預(yù)配置以檢測(cè)結(jié)合有MSMPU 300的設(shè)備的運(yùn)動(dòng)(加 速度改變)和/或傾角改變超過(guò)上閾值、跌至低于下閾值、或處在兩個(gè)閾值(上 和下)之間，以觸發(fā)對(duì)其他傳感器中的一個(gè)或多個(gè)的功率管理功能。這樣，對(duì) 于此示例，在檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)的情況下，地磁傳感器370和/或陀螺儀330和/或大 氣壓傳感器380和/或相機(jī)傳感器(未示出)和/或結(jié)合有MSMPU的設(shè)備中所 集成的或遠(yuǎn)程連接到MSMPU的任何其他傳感器可被充電以便執(zhí)行導(dǎo)航應(yīng)用。 類(lèi)似地，如果沒(méi)有檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)(設(shè)備是靜止的)，則加速計(jì)輸出可被用于將任 意或所有其他傳感器置入睡眠、低功率、或關(guān)模式，由此降低功耗。
圖4是用于對(duì)位于移動(dòng)站內(nèi)包括加速器在內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)傳感器進(jìn)行功 率管理的示例過(guò)程的流程圖。在框410， 一個(gè)或多個(gè)傳感器處于睡眠模式，這 意味著一個(gè)或多個(gè)傳感器汲取很少或不汲取功率。而且在框410，加速計(jì)可在 低功率模式下工作。框420指示如果加速計(jì)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，則在框430，先前被 置入睡眠模式的一個(gè)或多個(gè)傳感器可被喚醒以在正常操作模式下操作。加速計(jì) 也可被置入正常操作模式以便結(jié)合一個(gè)或多個(gè)其他傳感器——可能包括陀螺 儀和/或地磁傳感fl~~執(zhí)行測(cè)量活動(dòng)。各個(gè)傳感器可處在正常操作模式下，直至完成測(cè)量活動(dòng)——例如對(duì)于一個(gè)示例可能包括導(dǎo)航操作。在框440，如果完 成測(cè)量活動(dòng)，則在框410，可使一個(gè)或多個(gè)傳感器可返回睡眠模式且將加速計(jì) 置入低功率模式。根據(jù)所要求保護(hù)的主題的示例可包括框410-440的全部或者 與之相比更多或更少的框。此外，圖4的流程圖僅僅是示例技術(shù)，且所要求保 護(hù)的主題在此方面不受限定。
在另一方面，加速計(jì)340可被用于檢測(cè)結(jié)合有MSMPU的設(shè)備——可能是 移動(dòng)站——的自由落體狀況，以便使陀螺儀330斷電以保護(hù)陀螺儀免受沖擊的 破壞。這個(gè)過(guò)程與停置硬盤(pán)的讀/寫(xiě)頭以保護(hù)其免受跌落的沖擊的過(guò)程相類(lèi)似。
如之前所描述的，在MSMPU300內(nèi)實(shí)現(xiàn)的功率控制邏輯不僅可通電或斷 電諸如加速計(jì)340或陀螺儀330等內(nèi)部傳感器或者或切換其操作模式，而且還 可通電或斷電諸如地磁傳感器370或大氣壓傳感器380等外部傳感器或者切換 其操作模式。在另一方面，功率管理單元350還可適于通電或斷電諸如MSM 310 (對(duì)于一個(gè)示例)等外部處理器或者切換其操作模式。在其他方面，功率 管理單元350可執(zhí)行用以確定于其下切換各種內(nèi)部和外部傳感器和/或處理器 和/或其他組件的操作模式可能會(huì)有利的狀況的過(guò)程。當(dāng)然，這些僅僅是可由功 率管理單元350執(zhí)行的功率管理過(guò)程的示例，并且所要求保護(hù)的主題的范圍在 此方面不受限定。
在另一示例中，本地處理器320可被用于基于來(lái)自加速計(jì)340和陀螺儀 330中的至少之一的測(cè)量檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。此外，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)事件可被用于啟動(dòng)對(duì)駐留 在諸如MSM310等外部處理器上的指令的執(zhí)行。
圖5是耦合至移動(dòng)站調(diào)制解調(diào)器(MSM)510的示例MSMPU 500的框圖。 對(duì)于一個(gè)示例，MSMPU 500和MSM 510可被結(jié)合到移動(dòng)站中。MSMPU 500 可包括本地處理器520、存儲(chǔ)器560、功率管理單元550、陀螺儀530、加速計(jì) 540和溫度傳感器535。對(duì)于一個(gè)示例，陀螺儀530和/或加速計(jì)540可向本地 處理器520提供模擬信號(hào)。MSMPU可包括用于對(duì)來(lái)自陀螺儀530、加速計(jì)540 和/或其他傳感器的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D) 505。在一方面， 功率管理單元550可向陀螺儀530和加速計(jì)540提供功率控制信號(hào)。功率管理 單元550可被實(shí)現(xiàn)為專(zhuān)用電路，或者可被實(shí)現(xiàn)為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器560中并由本地 處理器520執(zhí)行的軟件和/或固件。對(duì)于此示例，MSMPU 500還可被耦合至大氣壓傳感器580和地磁傳感器570，并且還可接收車(chē)輪滴答/里程計(jì)信號(hào)585和 外部時(shí)鐘信號(hào)587。然而，這僅僅是MSMPU及其相關(guān)聯(lián)傳感器和信號(hào)的一個(gè) 示例配置，并且所要求保護(hù)的主題的范圍在此方面不受限定。
而且對(duì)于此示例，MSMPU可包括適于存儲(chǔ)來(lái)自傳感器、和/或來(lái)自本地 處理器520、和/或來(lái)自諸如MSM 510等外部處理器的數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)緩沖 器。對(duì)于圖5中所描繪的示例，MSMPU 500可包括原始數(shù)據(jù)緩沖器522和經(jīng) 處理數(shù)據(jù)緩沖器524。緩沖器522和/或524提供的緩沖能力可被用于由包括在 MSMPU 500中或耦合至其的各種組件生成的各種測(cè)量。例如，從一個(gè)或多個(gè) 傳感器獲得測(cè)量的速率可與這些測(cè)量或者由本地處理器520處理和/或被傳送 到諸如外部處理器等外部組件——在一個(gè)示例中可能為MSM 510——的速率 不同。此外，來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)可被收集到一個(gè)或多個(gè)緩沖器 中以便以突發(fā)方式將該數(shù)據(jù)傳送給MSM 510或其他組件。在另一方面，原始 數(shù)據(jù)緩沖器522可被用于以其原始形式(如由一個(gè)或多個(gè)傳感器所遞送的)存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而經(jīng)處理數(shù)據(jù)緩沖器可被用于可能已由本地處理器520或由諸如MSM 510等外部處理器以某種方式處理過(guò)的數(shù)據(jù)。此類(lèi)處理可包括任何類(lèi)型的濾波、 取平均、子采樣、異常值檢測(cè)、和/或?qū)Σ蓸訑?shù)據(jù)戳印時(shí)間以將實(shí)例時(shí)間與一個(gè) 或多個(gè)測(cè)量相關(guān)聯(lián)。當(dāng)然，本文中所描述的緩沖技術(shù)僅僅是示例技術(shù)，并且所 要求保護(hù)的主題的范圍在這方面不受限定。
又一方面可包括在將測(cè)量存儲(chǔ)到諸如比方或者緩沖器522或者緩沖器524 等緩沖器中之際、或者在將測(cè)量存儲(chǔ)到諸如比方存儲(chǔ)器560等存儲(chǔ)器中之際對(duì) 各種傳感器測(cè)量戳印時(shí)間。也可在將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到諸如比方MSM 510等外 部組件之際對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)戳印時(shí)間。在一示例中，戳印時(shí)間可以基于通過(guò)外部時(shí) 鐘信號(hào)587接收到的時(shí)鐘信號(hào)。對(duì)于一示例，外部時(shí)鐘信號(hào)587可由各種普通 晶振中的任一種——例如32 KHz晶振——來(lái)生成。外部時(shí)鐘信號(hào)還可被本地 鎖相環(huán)(PLL)電路用來(lái)合成運(yùn)行本地處理器所需的高頻信號(hào)。
在另一方面，可由MSMSPU 500從MSM 510或可訪問(wèn)諸如由SPS或由 協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)標(biāo)準(zhǔn)、或由任何其他公知系統(tǒng)時(shí)間提供的基準(zhǔn)時(shí)間標(biāo) 準(zhǔn)的其他外部處理器接受周期性時(shí)間基準(zhǔn)脈沖——對(duì)于一個(gè)示例可能每秒一 個(gè)脈沖。可用從此類(lèi)系統(tǒng)時(shí)間信息推導(dǎo)出的信息——從例如從SPS推導(dǎo)出的時(shí)間信息——來(lái)對(duì)緩沖數(shù)據(jù)戳印時(shí)間。這樣，可使時(shí)間戳與基準(zhǔn)時(shí)間同步， 這可實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)與諸如SPS衛(wèi)星測(cè)量等其他經(jīng)戳印時(shí)間的數(shù)據(jù)的組合以 用于導(dǎo)航應(yīng)用。在另一方面，外部處理器(例如，傳感器信息的客戶端)可提 供諸如開(kāi)始和停止時(shí)間等時(shí)基信息以定義傳感器數(shù)據(jù)的測(cè)量時(shí)段。在導(dǎo)航應(yīng)用
中，這些開(kāi)始和停止時(shí)間可對(duì)應(yīng)于順序SPS測(cè)量時(shí)間標(biāo)簽，并且可被用于使傳 感器數(shù)據(jù)與收到SPS數(shù)據(jù)同步。使用SPS時(shí)間標(biāo)簽來(lái)定義測(cè)量時(shí)段僅僅是一
個(gè)示例技術(shù)，并且在其他示例中，來(lái)自數(shù)個(gè)不同源的時(shí)間標(biāo)簽可被用于定義測(cè) 量時(shí)段。
圖6是對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)戳印時(shí)間的示例過(guò)程的流程圖。在框610，來(lái)自一個(gè)或 多個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)在移動(dòng)站內(nèi)的緩沖器中，其中該移動(dòng)站包括一 個(gè)或多個(gè)傳感器。在框620，所存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)可用從衛(wèi)星定位系統(tǒng)或任何其 他通用基準(zhǔn)系統(tǒng)推導(dǎo)出的時(shí)間信息來(lái)戳印時(shí)間。根據(jù)所要求保護(hù)的主題的示例 可包括框610-620的全部或者與之相比更多或更少的框。此外，圖6的流程圖 僅僅圖解了示例技術(shù)，且所要求保護(hù)的主題在此方面不受限定。
在另一方面，諸如經(jīng)由外部時(shí)鐘587或經(jīng)由SPS或其他時(shí)間脈沖源接收 的周期性時(shí)間基準(zhǔn)脈沖信號(hào)可被用于發(fā)起傳感數(shù)據(jù)從緩沖器522和/或524或從 存儲(chǔ)器560到諸如MSM 510等外部組件的傳輸。例如，MSMPU 500可根據(jù)合 需的過(guò)程處理傳感器測(cè)量，將傳感器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖器522和524中的一者或 兩者或存儲(chǔ)器560中，并在隨后響應(yīng)于從諸如比方MSM 510或從與MSM 510 通信的設(shè)備等外部組件接收周期性時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)或響應(yīng)于從其接收"準(zhǔn)備好接 收"消息來(lái)傳送傳感器數(shù)據(jù)。
在另一示例中，對(duì)傳送的發(fā)起可由在諸如I2C、 SPI、 UART、并行端口等 任何普通I/O外圍或接口上對(duì)"準(zhǔn)備好接收"消息的接收來(lái)觸發(fā)。相同外圍和/ 或接口可被用于向MSMPU 500提供外部時(shí)基信息，以進(jìn)行測(cè)量時(shí)間戳印和/ 或維持MSMPU 500與諸如MSM 510等外部組件之間的同步。
在另一方面，可提供電路和/或軟件以校準(zhǔn)集成在MSMPU 500內(nèi)和/或外 部連接到MSMPU 500的傳感器。如果諸如MSM 510等外部處理器被用于執(zhí) 行導(dǎo)航應(yīng)用，則該導(dǎo)航應(yīng)用可估計(jì)與諸如移動(dòng)站等對(duì)象相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)狀 態(tài)。 一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)可包括但不限于地理位置、海拔、速度、航向、定向等。一個(gè)或多個(gè)所估計(jì)的狀態(tài)可提供可被用于校準(zhǔn)結(jié)合在移動(dòng)站內(nèi)的諸傳感器的 各種參數(shù)的信息。此類(lèi)參數(shù)的示例可包括加速計(jì)偏倚、漂移、作為溫度的函數(shù) 的偏倚、作為溫度的函數(shù)的漂移、作為溫度的函數(shù)的測(cè)量噪聲、作為溫度的函 數(shù)的靈敏度、作為板上安裝(裝配)或老化的結(jié)果的任何參數(shù)的變化等。然而， 這些僅僅是可被校準(zhǔn)的參數(shù)的示例，并且所要求保護(hù)的主題的范圍在此方面并 不被限定。
圖7是用于校準(zhǔn)傳感器的示例過(guò)程的流程圖。在710，可使用集成到移動(dòng) 站中的一個(gè)或多個(gè)傳感器來(lái)測(cè)量移動(dòng)站的位置、速度和海拔中至少一者的改 變?？蓽y(cè)量位置的改變，例如測(cè)量移動(dòng)站行進(jìn)的方向和/或距離。在720，可使 用來(lái)自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信息來(lái)測(cè)量移動(dòng)站位置的改變。在730,可計(jì)算誤差值， 其中該誤差值代表一個(gè)或多個(gè)傳感器獲得的測(cè)量與經(jīng)由衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲得的 測(cè)量之間的差異。在740，可至少部分地基于誤差值來(lái)校準(zhǔn)一個(gè)或多個(gè)傳感器。 根據(jù)所要求保護(hù)的主題的示例可包括框710-740的全部或者與之相比更多或更 少的框。此外，圖7的流程圖僅僅圖解了用于校準(zhǔn)傳感器的示例技術(shù)，且所要 求保護(hù)的主題在此方面不受限定。
在另一方面，可提供電路和/或軟件和/或固件以允許結(jié)合有MSMPU 500 的設(shè)備處于靜止的確定。該確定可由在本地處理器520上執(zhí)行的軟件和/或固件 來(lái)執(zhí)行或者可經(jīng)由外部輸入提供。例如，車(chē)輪滴答/里程計(jì)輸入信號(hào)585可指示 靜止?fàn)顩r。在一個(gè)方面，車(chē)輪滴答/里程計(jì)輸入信號(hào)585可被用于執(zhí)行傳感器校 準(zhǔn)過(guò)程。在另一方面，靜止?fàn)顩r可被用于校準(zhǔn)陀螺儀530和/或大氣壓力傳感器 580。如果已知結(jié)合有MSMPU 500的設(shè)備是靜止的，則壓力的任何改變可被 歸因于壓力的實(shí)際變化而非海拔的改變。
在其他方面中，MSMPU可被結(jié)合到包括例如蜂窩小區(qū)電話、個(gè)人數(shù)字助 理、筆記本計(jì)算機(jī)等的一些設(shè)備的任一個(gè)中。此類(lèi)設(shè)備有時(shí)可被放置到機(jī)架或 塢站中。在一個(gè)示例中，當(dāng)這樣的設(shè)備被放置在機(jī)架或塢站中時(shí)，設(shè)備是靜止 的。MSMPU 500可感測(cè)或可接收這樣的設(shè)備被放置在機(jī)架或塢站中的指示， 從而推斷該設(shè)備是靜止的。在一個(gè)示例中，靜止?fàn)顩r的指示可被用于執(zhí)行諸如 以上所討論的校準(zhǔn)操作。在另一方面，MSMPU 500可例如通過(guò)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)來(lái)檢 測(cè)轉(zhuǎn)出靜止?fàn)顩r。在另一方面，溫度傳感器535可提供可被用于執(zhí)行校準(zhǔn)操作以便發(fā)展作為 溫度的函數(shù)的傳感器性能特性的溫度測(cè)量。在一個(gè)示例中，可習(xí)得作為溫度的 函數(shù)的加速計(jì)漂移值表并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器560中。傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(諸如偏 倚和漂移)可被提供給MSMPU500以進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)校正。用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)校正 原始傳感器數(shù)據(jù)可為各種應(yīng)用提供能力，包括但不限于為航位推算應(yīng)用提供運(yùn) 動(dòng)檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)積分。航位推算(DR)可指代估計(jì)某物的當(dāng)前位置并基于已知 或測(cè)得速度、流逝時(shí)間和航向推演此位置。
在另一方面，來(lái)自地磁傳感器570的數(shù)據(jù)可被用于校準(zhǔn)陀螺儀530偏倚并 且可被用于初始化由地磁傳感器指示的絕對(duì)航向。為了提供更好的方向信息， 對(duì)于地磁傳感器570而言，使用來(lái)自加速計(jì)540的橫滾和俯仰測(cè)量進(jìn)行傾斜補(bǔ) 償是有益的。傾斜補(bǔ)償過(guò)程可由駐留在MSMPU 500上的專(zhuān)用電路來(lái)實(shí)現(xiàn)和/ 或可在可由本地處理器520和/或MSMPU 500執(zhí)行的軟件和/或固件中實(shí)現(xiàn)。 傾斜補(bǔ)償過(guò)程可利用從外部連接的地磁傳感器570接收的測(cè)量數(shù)據(jù)。結(jié)合來(lái)自 溫度傳感器535或者來(lái)自集成到地磁傳感器570或緊密靠近地磁傳感器570放 置的另一溫度傳感器的數(shù)據(jù)也會(huì)是有益的。在另一方面，可使用來(lái)自地磁傳感 器570的順序和/或周期性和/或事件觸發(fā)測(cè)量校準(zhǔn)陀螺儀530以測(cè)量角信息的 改變。
在又一方面，MSMPU 500可通過(guò)集合來(lái)自加速計(jì)540和陀螺儀530的測(cè) 量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)積分以確定所行進(jìn)的距離和方向(例如，運(yùn)動(dòng)的軌道或路徑)的改 變。此方面可被有益的用在其中期望確定結(jié)合有MSMPU500的對(duì)象是否已退
出或進(jìn)入感興趣的區(qū)域的地理柵欄應(yīng)用中。對(duì)于一個(gè)示例，感興趣的區(qū)域可被 定義為具有預(yù)設(shè)和/或可編程半徑的圓，但是這僅僅是可如何定義感興趣的區(qū)域
的示例，并且所要求保護(hù)的主題的范圍在此方面不受限定。
圖8是圖解了示例地理柵欄應(yīng)用的流程圖。在框810，可確立移動(dòng)站的起 始位置。在框820，可使用加速計(jì)和陀螺儀傳感器數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)移動(dòng)站位置的改 變。在一個(gè)示例中，可通過(guò)使用為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的技術(shù)檢測(cè)移動(dòng)站 行進(jìn)的方向和/或距離來(lái)檢測(cè)位置的改變。在框830，可關(guān)于移動(dòng)站是否已退出 或進(jìn)入指定區(qū)作出確定。根據(jù)所要求保護(hù)的主題的示例可包括框810-830的全 部或者與之相比更多或更少的框。此外，圖8的流程圖僅僅圖解了用于地理柵欄的示例技術(shù)，且所要求保護(hù)的主題在此方面不受限定。
圖9是用于組合來(lái)自加速計(jì)540和陀螺儀530兩者的信息的示例過(guò)程的流 程圖。此類(lèi)信息可包括運(yùn)動(dòng)積分和旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，并且此類(lèi)信息可被用于支持地理 柵欄和/或?qū)Ш紻R操作。通常，來(lái)自陀螺儀530的信息可被用于計(jì)算在三維空 間中移動(dòng)站的定向自原始定向起已旋轉(zhuǎn)了多少。得到的旋轉(zhuǎn)矩陣可被用于將加 速計(jì)信息轉(zhuǎn)換回加速計(jì)在測(cè)量時(shí)段開(kāi)始時(shí)所在的測(cè)量系(定向)。這些"經(jīng)旋 轉(zhuǎn)"的測(cè)量可被添加到先前的測(cè)量以確定凈位移，因?yàn)檫@些測(cè)量皆基于相同的 定向。具體而言，對(duì)于此示例技術(shù)，在框90—5，可從諸如比方陀螺儀530等陀 螺儀捕獲數(shù)據(jù)。在框910，可創(chuàng)建3x3矩陣，且在框925，可對(duì)個(gè)體橫滾、俯 仰和偏航(航向)值進(jìn)行求和。在框915，可將來(lái)自框910的諸矩陣相乘以累 積旋轉(zhuǎn)?？蓸?biāo)識(shí)與第一旋轉(zhuǎn)矩陣相乘的矩陣。在框920，可對(duì)矩陣求逆以將樣 本旋轉(zhuǎn)回間隔的開(kāi)頭。處理可行進(jìn)至框940。在框930，可獲得加速計(jì)數(shù)據(jù)(x，y, z)，并且在框935，可創(chuàng)建3xl向量。在框940，來(lái)自框920的逆矩陣可被用于 將樣本點(diǎn)旋轉(zhuǎn)回起始點(diǎn)。在框945，可對(duì)來(lái)自同一參照系內(nèi)的個(gè)體系進(jìn)行求和。 在框950，可組合經(jīng)累積的旋轉(zhuǎn)(來(lái)自陀螺儀測(cè)量)和行進(jìn)的距離(來(lái)自加速 計(jì)測(cè)量)。根據(jù)所要求保護(hù)的主題的示例可包括框905-950的全部或者與之相 比更多或更少的框。此外，圖9的流程圖僅僅圖解了用于組合加速計(jì)和陀螺儀 測(cè)量的示例技術(shù)，且所要求保護(hù)的主題在此方面不受限定。
圖10是包括無(wú)線連通性的示例MSMPU 1000的框圖。MSMPU可包括如 以上參照?qǐng)D3和5所描述的類(lèi)似技術(shù)?？山?jīng)由包括未來(lái)的技術(shù)的各種無(wú)線技術(shù) 來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線連通性。藍(lán)牙、ZigBee、近場(chǎng)通信(NFC) 、 WiFi和超寬帶(UWB) 僅是此類(lèi)無(wú)線技術(shù)的幾個(gè)示例，并且所要求保護(hù)的主題的范圍在此方面不受限 定。這些技術(shù)由圖10中的無(wú)線通信單元1092、 1094、 1096和1098來(lái)表示。 通過(guò)添加無(wú)線連通性，集成有MSMPU 1000的設(shè)備能夠與也包括MSMPU 1084 的另一設(shè)備通信以用于諸如作為一個(gè)示例的多方游戲等對(duì)等應(yīng)用。MSMPU 1000還可與外部處理器1082通信以向處理器1082提供原始傳感器測(cè)量、經(jīng)處 理的傳感器測(cè)量、任意度數(shù)的位置Oc，;^)和/或姿態(tài)信息(v(Mj/)(這取決于所集 成或連接的傳感器的可用性和操作狀態(tài))、位置和/或姿態(tài)信息的改變、歐拉角、 四元數(shù)、遙測(cè)數(shù)據(jù)等。在另一方面，MSMPU 1000還可通過(guò)無(wú)線技術(shù)中的任一種與諸如比方心率 監(jiān)視器(HRM) 1086和/或血壓(BP)監(jiān)視器1088等一個(gè)或多個(gè)生物測(cè)定傳 感器通信。此類(lèi)傳感器可應(yīng)用于例如醫(yī)學(xué)和/或健康/運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域。
從內(nèi)部和/或外部傳感器搜集的信息可被外部處理器1082用來(lái)推導(dǎo)導(dǎo)航方 案，和/或用戶接口和/或游戲控制信號(hào)、相機(jī)圖像穩(wěn)定信號(hào)等。在另一示例中， 來(lái)自至少一個(gè)MSMPU的數(shù)據(jù)可被提供給中央處理單元以推導(dǎo)相對(duì)位置和/或 姿態(tài)信息，這些相對(duì)位置和/或姿態(tài)信息可被用在其中期望知曉一方相對(duì)于另一 方的動(dòng)作或位置的改變或姿態(tài)的改變的多方游戲環(huán)境中。
圖11是移動(dòng)站1100的示例的框圖。無(wú)線電收發(fā)機(jī)1170可適于用基帶信 息調(diào)制RF載波信號(hào)，諸如將語(yǔ)音或數(shù)據(jù)調(diào)制到RF載波上，以及解調(diào)經(jīng)調(diào)制 的RF載波以獲得這樣的基帶信息。天線1172可適于在無(wú)線通信鏈路上發(fā)射經(jīng) 調(diào)制的RF載波并且在無(wú)線通信鏈路上接收經(jīng)調(diào)制的RF載波。
基帶處理器1160可適于將來(lái)自中央處理單元(CPU) 1120的基帶信息提 供給收發(fā)機(jī)1170以供在無(wú)線通信鏈路上傳輸。在此，CPU 1120可從用戶接口 1110內(nèi)的輸入設(shè)備獲得這樣的基帶信息?；鶐幚砥?160還可適于將來(lái)自收 發(fā)機(jī)1170的基帶信息提供給CPU 1120以供通過(guò)用戶接口 1110內(nèi)的輸出設(shè)備 傳輸。
用戶接口 1110可包括多個(gè)用于輸入或輸出諸如語(yǔ)音或數(shù)據(jù)之類(lèi)的用戶信 息的設(shè)備。這樣的設(shè)備可包括作為非限制性示例的鍵盤(pán)、顯示屏、話筒、以及 揚(yáng)聲器。
接收機(jī)1180可適配于接收并解調(diào)來(lái)自SPS的傳輸，并且將經(jīng)解調(diào)的信息 提供給相關(guān)器1140。相關(guān)器1140可適于根據(jù)接收機(jī)1180所提供的信息來(lái)推導(dǎo) 相關(guān)函數(shù)。相關(guān)器1140還可適于根據(jù)收發(fā)機(jī)1170所提供的關(guān)于導(dǎo)頻信號(hào)的信 息來(lái)推導(dǎo)與導(dǎo)頻有關(guān)的相關(guān)函數(shù)。此信息可被移動(dòng)站用于捕獲無(wú)線通信服務(wù)。 信道解碼器1150可適于將從基帶處理器1160接收到的信道碼元解碼成底層源 比特。在其中信道碼元包括巻積地編碼的碼元的一個(gè)示例中，這樣的信道解碼 器可包括Viterbi解碼器。在其中信道碼元包括串行或并行級(jí)聯(lián)的巻積碼的第 二示例中，信道解碼器1150可包括turbo解碼器。
存儲(chǔ)器1130可適于存儲(chǔ)機(jī)器可讀指令，這些指令可運(yùn)行以執(zhí)行其實(shí)現(xiàn)或
21一個(gè)或多個(gè)過(guò)程。CPU 1120可適于訪問(wèn)并運(yùn)行這 樣的機(jī)器可讀指令。
對(duì)于此示例，移動(dòng)站1100包括MSMPU 1190。 MSMPU 1190可適于執(zhí)行 本文中所描述的傳感器測(cè)量和/或功率管理操作中的任一個(gè)或全部。例如， MSMPU 1190可適于執(zhí)行以上參照?qǐng)D1-10描述的功能。
雖然已例示和描述了目前考慮為示例特征的內(nèi)容，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將 理解，可作出其他各種修改并且可替換等效技術(shù)方案而不脫離所要求保護(hù)的主
題。此外，可作出許多修改以使特定境況適合于所要求保護(hù)的主題的教示而不 脫離本文中所描述的中心思想。因此，所要求保護(hù)的主題并非旨在被限定于所 公開(kāi)的特定示例，相反如此所要求保護(hù)的主題還可包括落入所附權(quán)利要求及其 等效技術(shù)方案的范圍內(nèi)的所有方面。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括響應(yīng)于對(duì)來(lái)自設(shè)置在設(shè)備中的第一傳感器的信號(hào)的接收檢測(cè)所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)；以及響應(yīng)于對(duì)所述運(yùn)動(dòng)的所述檢測(cè)改變也被設(shè)置在所述設(shè)備中的第二傳感器的功率狀態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)運(yùn)動(dòng)包括響應(yīng)于對(duì) 來(lái)自設(shè)置在所述設(shè)備中的加速計(jì)的信號(hào)的接收檢測(cè)所述設(shè)備的運(yùn)動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述改變第二傳感器的功率 狀態(tài)包括響應(yīng)于對(duì)所述運(yùn)動(dòng)的所述檢測(cè)改變?cè)O(shè)置在所述設(shè)備中的陀螺儀的功 率狀態(tài)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述改變第二傳感器的功率 狀態(tài)包括將所述第二傳感器的所述功率狀態(tài)從睡眠模式改變?yōu)檎２僮髂Ｊ健?br> 5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述改變第二傳感器的功率 狀態(tài)包括使所述第二傳感器斷電。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，還包括 響應(yīng)于對(duì)來(lái)自所述第一傳感器的所述信號(hào)的接收改變所述第一傳感器的功率狀態(tài)。
7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述改變第一傳感器的功率 狀態(tài)包括將所述第一傳感器的所述功率狀態(tài)從低功率模式改變?yōu)檎２僮髂?式。
8. —種方法，包括將來(lái)自一個(gè)或多個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在移動(dòng)站內(nèi)的緩沖器中，其中所 述移動(dòng)站包括所述一個(gè)或多個(gè)傳感器；以及用從衛(wèi)星定位系統(tǒng)推導(dǎo)出的時(shí)間信息對(duì)所述所存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)戳印時(shí)間。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)戳 印時(shí)間包括用從全球定位系統(tǒng)推導(dǎo)出的時(shí)間信息對(duì)所述所存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)戳 印時(shí)間。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)戳 印時(shí)間包括用從Galileo衛(wèi)星定位系統(tǒng)推導(dǎo)出的時(shí)間信息對(duì)所述所存儲(chǔ)的測(cè)量 數(shù)據(jù)戳印時(shí)間。
11. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括從外部處理器接收從 所述衛(wèi)星定位系統(tǒng)推導(dǎo)出的所述時(shí)間信息。
12. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括將所述所存儲(chǔ)的測(cè)量 數(shù)據(jù)與其他經(jīng)戳印時(shí)間的數(shù)據(jù)相組合以便執(zhí)行測(cè)量操作。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述將所存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù) 與其他經(jīng)戳印時(shí)間的數(shù)據(jù)相組合包括將所述所存儲(chǔ)的測(cè)量數(shù)據(jù)與來(lái)自衛(wèi)星定 位系統(tǒng)的經(jīng)戳印時(shí)間的數(shù)據(jù)相組合以便執(zhí)行導(dǎo)航操作。
14. 一種方法，包括 確立移動(dòng)站的起始位置；使用來(lái)自加速計(jì)和/或陀螺儀的傳感器數(shù)據(jù)檢測(cè)所述移動(dòng)站相對(duì)于所述起 始位置的位置改變，所述加速計(jì)和/或陀螺儀被設(shè)置在所述移動(dòng)站中；以及 至少部分地基于所述檢出改變確定所述移動(dòng)站是否已退出或進(jìn)入指定區(qū)。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)移動(dòng)站的位置改 變包括檢測(cè)所述移動(dòng)站行進(jìn)的方向和距離。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述指定區(qū)被定義為具有 指定半徑的圓。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述指定半徑包括可編程值。
18. —種移動(dòng)站，包括集成到多傳感器測(cè)量處理器單元中的加速計(jì)；地磁傳感器，其被定位成在所述多傳感器測(cè)量處理器單元的外部并被耦合 至所述多傳感器測(cè)量處理器單元，其中所述多傳感器處理器單元適于至少部分 地基于來(lái)自所述加速計(jì)和所述地磁傳感器的傳感器數(shù)據(jù)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。
19. 如權(quán)利要求18所述的移動(dòng)站，其特征在于，所述多傳感器處理單元 還適于至少部分地基于來(lái)自所述加速計(jì)的傳感器數(shù)據(jù)補(bǔ)償所述地磁傳感器。
20. 如權(quán)利要求19所述的移動(dòng)站，其特征在于，來(lái)自所述加速計(jì)的所述傳感器數(shù)據(jù)包括橫滾和俯仰測(cè)量數(shù)據(jù)。
21. 如權(quán)利要求20所述的移動(dòng)站，其特征在于，還包括耦合至所述多傳 感器測(cè)量處理單元的陀螺儀，其中所述多傳感器測(cè)量處理單元還適于至少部分 地基于來(lái)自所述地磁傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)所述陀螺儀。
22. —種方法，包括使用集成到移動(dòng)站中的一個(gè)或多個(gè)傳感器測(cè)量所述移動(dòng)站的位置的改變； 使用來(lái)自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信息測(cè)量所述移動(dòng)站的位置的改變； 計(jì)算代表由所述一個(gè)或多個(gè)傳感器獲得的所述測(cè)量與使用所述衛(wèi)星定位 系統(tǒng)獲得的所述測(cè)量之間的差異的誤差值；以及至少部分地基于所述誤差值校準(zhǔn)所述一個(gè)或多個(gè)傳感器。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述使用一個(gè)或多個(gè)傳感 器測(cè)量位置的改變包括測(cè)量所述移動(dòng)站行進(jìn)的方向和/或距離。
24. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述使用來(lái)自衛(wèi)星定位系 統(tǒng)的信息測(cè)量位置的改變包括測(cè)量所述移動(dòng)站行進(jìn)的方向和/或距離。
25. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述來(lái)自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的 信息包括來(lái)自全球定位系統(tǒng)的信息。
26. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述來(lái)自衛(wèi)星定位系統(tǒng)的 信息包括來(lái)自Galileo定位系統(tǒng)的信息。
27. 多傳感器測(cè)量處理單元，包括 處理器；耦合至所述處理器的一個(gè)或多個(gè)傳感器；以及耦合至所述處理器的無(wú)線接口單元，其中所述無(wú)線接口單元適于經(jīng)由無(wú)線 互連接收來(lái)自外部傳感器的測(cè)量信息，并且其中所述處理器還適于基于所述測(cè) 量信息估計(jì)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)航狀態(tài)。
28. 如權(quán)利要求27所述的多傳感器測(cè)量處理單元，其特征在于，所述無(wú) 線接口單元適于接收來(lái)自外部生物醫(yī)學(xué)傳感器的測(cè)量信息。
29. 如權(quán)利要求28所述的多傳感器測(cè)量處理單元，其特征在于，所述生 物醫(yī)學(xué)傳感器包括心率監(jiān)視器。
30. 如權(quán)利要求28所述的多傳感器測(cè)量處理單元，其特征在于，所述生物醫(yī)學(xué)傳感器包括血壓監(jiān)視器。
31. 如權(quán)利要求27所述的多傳感器測(cè)量處理單元，其特征在于，所述無(wú) 線互連包括基本上根據(jù)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的互連。
32. 如權(quán)利要求27所述的多傳感器測(cè)量處理單元，其特征在于，所述無(wú) 線互連包括基本上根據(jù)近場(chǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的互連。
33. 如權(quán)利要求27所述的多傳感器測(cè)量處理單元，其特征在于，所述無(wú) 線接口單元適于接收來(lái)自外部處理器的測(cè)量信息。
全文摘要
本文中公開(kāi)的主題涉及設(shè)備內(nèi)多個(gè)傳感器的控制和利用。對(duì)于一示例，可響應(yīng)于對(duì)來(lái)自設(shè)置在設(shè)備中的第一傳感器的信號(hào)的接收檢測(cè)該設(shè)備的運(yùn)動(dòng)，并且可響應(yīng)于檢出的運(yùn)動(dòng)改變也被設(shè)置在該設(shè)備中的第二傳感器的功率狀態(tài)。
文檔編號(hào)G01S19/26GK101636637SQ200880009075
公開(kāi)日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2008年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者A·荷迪森, L·希恩布拉特, T·G·沃爾芙 申請(qǐng)人:高通股份有限公司