估計移動設備的定向的裝置、系統和方法

估計移動設備的定向的裝置、系統和方法
【專利摘要】一些說明性實施例包括估計移動設備的定向的裝置、系統和/或方法。例如，裝置可包括：定向估計器，其接收攜帶移動設備的用戶的第一和第二連續步的指示、確定第一步和第二步間定向參數的角旋轉并且基于角旋轉和至少一個預定義的角旋轉閾值之間的比較來確定定向參數的值。
【專利說明】
估計移動設備的定向的裝置、系統和方法
技術領域
[0001 ] 本文所述的實施例一般涉及對移動裝置的定向(orientat1n)的估計。
【背景技術】
[0002]移動設備可使用各種方法來確定移動設備的位置。例如，移動設備可包括接收來自一個或更多GPS衛星的GPS信號并且基于GPS信號來計算移動設備的位置的全球定位系統(GPS)接收器。
[0003]在各種場合，移動設備可能不能接收GPS信號，例如，當GPS信號弱時，例如，當設備位于例如建筑物等的室內位置時。因此，移動設備可能不能確定移動設備的位置。
[0004]—些移動設備例如，當設備不能接收GPS信號或精確地基于GPS信號確定設備的位置時可利用慣性導航系統來確定移動設備的位置。
[0005]慣性導航系統可包括一個或更多經配置用以提供位置、速度和/或加速參數的慣性導航傳感器。例如，如圖6所示，慣性導航系統600可包括一個或更多運動傳感器，例如，加速度計傳感器602等，從而檢測移動設備的運動并且提供與移動設備的運動相應的運動參數，例如，速度和/或加速度；以及/或一個或更多定向傳感器，例如，陀螺儀傳感器604、磁力計606等，從而提供與移動設備的定向有關的定向參數。慣性導航系統600可包括將傳感器主體坐標框架612轉換成導航坐標框架614的坐標框架轉換610。
[0006]移動設備可基于由慣性導航傳感器提供的參數來確定設備的位置。例如，設備可基于運動參數和/或定向參數來計算距離設備的先前已知位置的距離和方向。
[0007]陀螺儀604可具有誤差，例如機械誤差、校準誤差等，這可影響定向參數中的一個或更多的精確度。陀螺儀誤差可降低移動設備的所確定位置的精確度。
【附圖說明】
[0008]為了簡單并且清楚地說明，圖中所示元件可不必按比例繪制。例如，為了表示清楚，一些元件的外形尺寸可相對于其它元件被放大。此外，附圖標記在圖中可被重復以指示相應的或可比擬的元件。圖在下文被列出。
[0009]圖1是根據一些說明性的實施例的系統的示意性方框圖圖示。
[0010]圖2是根據一些說明性的實施例的導航坐標系的示意性圖示。
[0011]圖3是根據一些說明性的實施例的校正定向誤差的方法的示意性流程圖圖示。
[0012]圖4是根據一些說明性的實施例的估計移動設備的定向的方法的示意性流程圖圖不O
[0013]圖5是根據一些說明性的實施例的制造的產品的示意性圖示。
[0014]圖6是慣性導航系統的示意性功能圖示。
【具體實施方式】
[0015]在下列詳細描述中，為了提供對一些實施例的透徹理解，闡述了許多具體細節。然而，本領域的普通技術人員應理解的是，一些實施例可被實踐而無需這些具體細節。在其它實例中，沒有詳細描述眾所周知的方法、規程、部件、單元和/或電路，以便不使討論變得模糊。
[0016]本文中利用例如“處理”、“計算”、“計算”、“確定”、“估計”、“分析”或類似術語的討論可指的是如下的計算機、計算平臺、計算系統或其它電子計算設備的操作和/或進程:將計算機的寄存器和/或存儲器內表示為物理(例如，電子的)量的數據操縱和/或轉換為類似地表示為計算機寄存器和/或存儲器或可存儲執行操作和/或處理的指令的其它信息存儲介質內的物理量的其它數據。
[0017]如在此所使用的術語“數個” (“plurality” and “a plurality”)包括例如“多個”或“兩個或更多”。例如，“數個項”包括兩個或更多項。
[0018]對“一個實施例”、“實施例”、“說明性實施例”、“各種實施例”等的參考指示對可描述為包括特殊特征、結構或特性的實施例的參考，但不是每個實施例都必須包括特殊特征、結構或特性。進一步，“在一個實施例中”的重復使用不一定指的是相同的實施例，但也可以指的是相同的實施例。
[0019]如在此所使用的，除非另作規定，描述普通對象的序數形容詞“第一”、“第二”、“第三”等的使用僅僅指示相似對象的不同實例被提及，并且不意味著暗示如此描述的對象必須處于時間地、空間地、成隊列地或者以任何其它方式給定的順序。
[0020]一些實施例可與各種設備和系統一起使用，例如，個人計算機(PC)、臺式計算機、移動計算機、膝上型計算機、筆記本計算機、超級本(Ultrabook?)計算機、平板計算機、服務器計算機、手持計算機、手持設備、個人數字助理(PDA)設備、手持PDA設備、機載設備、機外設備、混合式設備、車用設備、非車用設備、移動或便攜式設備、消費者設備、非移動或非便攜式設備、無線通信站、無線通信設備、無線接入點(AP)、有線或無線路由器、有線或無線調制解調器、視頻設備、音頻設備、音頻-視頻(A/V)設備、有線或無線網絡、無線區局域網、無線視頻區域網(WVAN)、局域網(LAN)、無線LAN(WLAN)、個人局域網(PAN)、無線PAN(WPAN)等。
[0021]一些實施例可與以下所列一起使用:根據現存的IEEE 802.11標準(IEEE 802.11-2012，用于信息技術的IEEE標準一系統之間的通信和信息交換局域和城域網一特定要求部分11:無線LAN媒體訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規范，2012年3月29); IEEE 802.11任務組ac(TGac) ( “IEEE802.1 l-09/0308rl2_TGac 信道模型補遺文件” )；IEEE 802.11 任務組 ad(TGad) (IEEE P802.llad_2012，用于信息技術的IEEE標準-系統之間的通信和信息交換-局域和城域網-特定要求-部分11:無線LAN媒體訪問控ffjij(MAC)和物理層(PHY)規范-修訂3:用于60GHz頻帶中極高吞吐量的提高，2012年12月28日)和/或它的未來版本和/或衍生物進行操作的設備和/或網絡、根據現存的無線保真(WiFi)聯盟對等(P2P)規范(WiFi P2P技術規范，版本2012.1.2)和/或它的未來版本和/或衍生物進行操作的設備和/或網絡、根據現存的例如第三代合作伙伴計劃(3GPP)、3GPP長期演進技術(LTE)和/或它的未來版本和/或衍生物的蜂窩規范和/或協議進行操作的設備和/或網絡、根據現存的包括了安全用戶平面定位(SUPL:Secure User Plane Locat1n)協議(SUPL-0MA-AD-SUPL-V2.0)和/或它的未來版本和/或衍生物的開放移動聯盟(0MA:0pen Mobile Alliance)標準進行操作的設備和/或網絡、根據現存的包括了W3C超文本標記語言(HTML)版本5，2010年10月和/或它的未來版本和/或衍生物的萬維網協會(W3C)標準進行操作的設備和/或網絡、根據現存的無線高清(WirelessHD?)規范和/或它的未來版本和/或衍生物進行操作的設備和/或網絡、為上述網絡的一部分的單元和/或設備等。
[0022]—些實施例可與單向和/或雙向無線電通信系統、蜂窩無線電-電話通信系統、移動電話機、蜂窩電話、無線電話、個人通信系統(PCS)設備、合并了無線通信設備、移動或便攜式全球定位系統(GPS)的PDA設備、合并了 GPS接收器或收發器或芯片的設備、合并了 RPID元件或芯片的設備、多輸入多輸出(MMO)收發器或設備、單輸入多輸出(SMO)收發器或設備、多輸入單輸出(MISO)收發器或設備、具有一個或更多室內天線和/或室外天線的設備、數字視頻廣播(DVB)設備或系統、多標準無線電設備或系統、例如智能電話機的無線或有線手持設備、無線應用協議(WAP)設備或類似物一起使用。
[0023]在此所使用的術語“無線設備”包括例如能夠無線通信的設備、能夠無線通信的通信設備、能夠無線通信的通信站、能夠無線通信的便攜式或非便攜式設備或類似物。在一些說明性實施例中，無線設備可為或可包括與計算機集成的外圍設備或附裝到計算機上的外圍設備。在一些說明實施例中，術語“無線設備”可任選地包括無線服務。
[0024]如在此所使用的關于無線通信信號的術語“通信”包括發送無線通信信號和/或接收無線通信信號。例如，能夠進行無線通信信號通信的無線通信單元可包括將無線通信信號發送到至少一個其它無線通信單元的無線發送器、和/或接收來自至少一個其它無線通信單元的無線通信信號的無線通信接收器。
[0025]參考圖1，其示意性地說明了根據一些說明性實施例的系統100的方框圖。
[0026]如圖1所示，在一些說明性實施例中，系統100可包括一個或更多移動設備，例如移動設備102。
[0027]在一些說明性實施例中，移動設備102可包括，例如，用戶裝備(UE)、移動計算機、膝上型計算機、筆記本計算機、平板計算機、超級本計算機、移動互聯網設備、手持計算機、手持設備、存儲設備、PDA設備、手持PDA設備、機載設備、機外設備、混合式設備、消費者設備、車用設備、非車用設備、便攜式設備、移動電話機、蜂窩電話、PCS設備、移動或便攜式GPS設備、DVB設備、相對小的計算設備、非臺式計算機、“暢想生活” (CSLL:Carry Small LiveLarge)設備、超級移動設備(UMD)、超級移動PC(UMPC)、移動互聯網設備(MID)、“Origami”設備或計算設備、支持可動態組合計算(DCC)的設備、“Origami”設備或計算設備、視頻設備、音頻設備、A/V設備、游戲設備、媒體播放器、智能電話或類似物。
[0028]在一些說明性實施例中，移動設備102能夠經由無線介質(麗)103進行內容、數據、信息和/或信號通信。在一些說明性實施例中，無線介質103可包括，例如，無線電信道、蜂窩信道、RF信道、無線保真(WiFi)信道、IR信道等。系統100中的一個或更多元件可任選地能夠通過任何適合的有線通信鏈路進行通信。
[0029]在一些說明性實施例中，設備102可包括通過WM 103執行設備102與一個或更多其它無線通信設備之間的無線通信的單元105。
[0030]在一些說明性實施例中，無線通信單元105可包括無線電設備117，例如，包括一個或更多能輸送和/或接收無線通信信號、RF信號、幀、塊、傳輸流、分組、消息、數據項和/或數據的無線發送器、接收器和/或收發器。在一個實例中，無線電設備可包括調制元件、解調元件、放大器、模擬數字轉換器和數字模擬轉換器、濾波器和/或類似物。例如，無線通信單元105可包括或可實現為無線網絡接口卡(NIC)的一部分等。
[0031]在一些說明性實施例中，無線通信單元105可包括一個或更多天線107或可與一個或更多天線107相關聯。
[0032]天線107可包括任何類型的適合于發送和/或接收無線通信信號、塊、幀、傳輸流、分組、消息和/或數據的天線。例如，天線107可包括任何適合的構造、結構和/或一個或更多天線元件、部件、單元、組件和/或陣列的排列。天線107可包括，例如，適合于例如使用波束成型技術進行定向通信的天線。例如，天線107可包括相控陣天線、多個元件天線、一組波束切換天線和/或類似物。在一些實施例中，天線107可使用單獨的發送和接收天線元件來實現發送和接收功能。在一些實施例中，天線107可使用普通和/或集成的發送/接收元件來實現發送和接收功能。
[0033]在一些說明性實施例中，移動設備102也可包括，例如，處理器114、輸入單元118、輸出單元116、存儲器單元111和/或存貯器單元112。移動設備102可任選地包括其他適合的硬件部件和/或元件部件。在一些說明性實施例中，移動設備102中的一些或所有部件可被裝入在普通外殼或包裝中，并且可使用一個或更多有線或無線鏈路被連通或可操作地相關聯。在其它實施例中，移動設備102的部件可被分布在多個或單獨的設備之中。
[0034]處理器114包括，例如，中央處理器(CPU)、數字信號處理器(DSP)、一個或更多處理器內核、單核處理器、雙核處理器、多核處理器、微處理器、主處理器、控制器、數個處理器或控制器、芯片、微芯片、一個或更多電路、線路、邏輯單元、集成電路(1C)、特定應用IC(ASIC)、或任何其它適合的多用途或特定處理器器或控制器。例如，處理器114執行例如移動設備102的操作系統(OS)和/或一個或更多適合的應用程序的指令。
[0035]存儲器單元11包括，例如，隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(R0M)、動態RAM(DRAM)、同步DRAM(SD-RAM)、快閃式存儲器、易失性存儲器、非易失性存儲器、高速緩沖(cache)存儲器、緩沖器(buffer)、短期存儲器單元、長期存儲器單元或其它適合的存儲器單元。存貯器單元112包括，例如，硬盤驅動器、軟盤驅動器、高密度盤(CD)驅動器、CD-ROM驅動器、DVD驅動器或其它適合的可移動或不可移動存貯器單元。例如，存儲器單元111和/或存貯器單元112，例如，可存儲由移動設備102處理的數據。
[0036]輸入單元118包括，例如，鍵盤、小鍵盤、鼠標、觸摸屏、觸摸板、軌跡球、手寫筆(stylus)、麥克風或其它適合的定點設備(pointing device)或輸入設備。輸出單元116包括，例如，監視器、屏幕、觸摸屏、平板顯示器、陰極射線管(CRT)顯示單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、等離子體顯示單元、一個或更多音頻揚聲器或耳機、或其它適合的輸出設備。
[0037]在一些說明性實施例中，設備102能夠例如通過無線介質103接收包括了原始位置數據(raw locat1n data)的無線通信信號。例如，設備102可接收包括了來自例如一個或更多GPS衛星的一個或更多位置數據發送器的原始位置數據的GPS信號。
[0038]在一些說明性實施例中，位置數據發送器104可經配置用以經由一個或更多天線109發送包括了原始位置數據的無線通信信號。例如，位置數據發送器104可包括一個或更多位置數據源發送器，例如，生成基于GNSS的原始位置數據的GNSS衛星。
[0039]在一些說明性實施例中，設備102可包括位置估計器140，該位置估計器140經配置用以基于原始位置數據來估計設備102的位置。
[0040]在一些說明性實施例中，設備102可包括一個或更多經配置用以提供一個或更多與設備102的位置有關的位置參數的傳感器130。位置估計器140可利用例如除原始位置數據以外還利用位置參數或替代原始位置數據利用位置參數來估計設備102的位置。
[0041 ]在一個實例中，當原始位置數據可能不精確時，例如，當所接收的GPS信號弱時，位置估計器140可利用位置參數。
[0042]在另一個實例中，當設備102不能接收GPS信號時，位置估計器140可利用位置參數。例如，設備102可位于不能使設備102接收GPS信號的例如建筑物、購物中心等的室內位置處，例如，GPS信號可被例如墻、天花板等所阻塞。相應地，位置估計器140不能以精確的方式來估計設備102的位置。
[0043]在另一個實例中，設備102可不被配置用以接收原始位置數據，例如，設備102不能與位置數據發送器104進行通信，并且位置估計器140可經配置用以基于來自傳感器130的位置參數來估計設備102的位置。
[0044]在一些說明性實施例中，傳感器130可包括經配置用以提供位置參數的陀螺儀傳感器125、磁力計127和/或加速度計傳感器126。
[0045]在一些說明性實施例中，加速度計126可向位置估計器140提供包括了與設備102的運動有關的運動參數的加速度信息。
[0046]在一個實例中，運動參數可包括設備102的水平加速度參數。
[0047]在一些說明性實施例中，位置估計器140可利用水平加速度參數來確定例如設備102的速度和/或設備102的運動距離。
[0048]在另一個實例中，運動參數可包括設備102的垂直加速度參數。
[0049]在一些說明性實施例中，位置估計器140可利用垂直加速度參數例如來確定設備102的俯仰(Pi tch)和/或橫搖(ro11)( “傾斜(t i 11)”)例如，當使設備102傾斜時。
[0050]在一些說明性實施例中，磁力計127可向位置估計器140提供與磁場的強度和/或方向有關的磁信息。
[0051]在一些說明性實施例中，位置估計器140可利用此信息例如來確定磁北的方向。位置估計器140可利用磁北的方向例如來確定設備102例如關于磁北的偏轉(yaw)。
[0052]在一些說明性實施例中，陀螺儀125可向位置估計器140提供包括了與設備102的定向有關的陀螺儀定向參數的陀螺儀信息。例如，陀螺儀定向參數可包括與設備102的偏轉(yaw)有關的偏轉參數、與設備102的俯仰(pitch)有關的俯仰參數和/或與設備102的橫搖(ro 11)有關的橫搖參數。
[0053]在一些說明性實施例中，位置估計器140可利用陀螺儀定向參數例如來確定設備102的定向。
[0054]在一些說明性實施例中，位置估計器140可基于陀螺儀信息、磁信息和/或加速度信息來確定設備102的定向。例如，設備102可基于陀螺儀定向參數、與設備的偏轉有關的磁信息和/或來自例如如上所述的加速度參數的傾斜角的組合來確定設備102的定向。
[0055]在一些說明性實施例中，位置估計器140可基于設備102的水平加速度參數來確定設備102的運動。
[°°56] 在一些說明性實施例中，位置估計器140可利用北、東、下(NED:North,East ,Down)導航坐標系。例如，導航坐標系可包括可指向北的X軸、可指向右的Y軸、以及可指向下的Z軸，例如，如圖2所示。在其它實施例中，位置估計器140可利用任何其它的導航系。
[0057]在一些說明性實施例中，位置估計器140可將表示為Θ備I的正偏轉角定義為圍繞正Z軸逆時針旋轉、將表示為Θ備rp的正俯仰角定義為圍繞正Y軸逆時針旋轉、以及將表示為Θ樹g的正橫搖角定義為圍繞正X軸逆時針旋轉。
[0058]在一些說明性實施例中，位置估計器140可確定關于NED導航坐標系的設備102的估計位置。
[0059]在一些說明性實施例中，傳感器130可提供關于設備102的主體坐標框架的位置參數。
[0060]在一些說明性實施例中，位置估計器140可將位置參數從設備102的主體坐標框架轉換為NED導航坐標系，例如，通過利用旋轉矩陣(RMAT)。在其它實施例中，傳感器130和/或位置估計器140可利用任何其它的坐標系，并且/或位置估計器140可將位置參數從設備102的主體坐標框架轉換為NED導航坐標系，例如，通過利用任何方法和/或算法。
[0061]在一些說明性實施例中，位置估計器140可基于設備102的定向和設備102的運動來確定設備102的估計位置。例如，設備102可基于設備102的運動和/或定向來計算距離設備102的例如由GPS信號所提供的或由先前計算的設備102的估計位置所提供的先前已知位置的距離和方向。
[0062]在一些說明性實施例中，例如，在設備102的估計位置不精確的條件下，位置估計器140可以以相對低的精確度水平來確定設備102的估計位置。
[0063]在一些說明性實施例中，例如，在位置估計器140基于來自磁力計127的磁信息和來自加速度計126的加速度信息來估計設備102的定向的條件下，例如在來自磁力計127的磁信息和來自加速度計126的加速度信息具有低的精確度水平的條件下，位置估計器140可以以相對低的精確度水平來估計設備102的定向。
[0064]在一個實例中，例如，在室內環境中的電氣設備和/或鐵磁元件導致磁場偏移的條件下，磁力計127可以以相對低的精確度水平來提供磁信息。因此，位置估計器140可能不能基于磁信息以相對高水平的精確度來確定設備102的偏轉。
[0065]在另一個實例中，例如，在垂直加速度參數受重力影響和/或不能與重力區分的條件下，加速度計126可以以相對低的精確度水平來提供垂直加速度參數。因此，位置估計器140可能不能基于垂直加速度參數以相對高水平的精確度來確定設備102的俯仰和/或橫搖。
[0066]在一些說明性實施例中，位置估計器140可基于來自陀螺儀125的陀螺儀定向信息來估計設備102的定向。例如，基于來自陀螺儀125的信息對設備102的定向進行估計的過程例如與基于來自加速度計126和/或磁力計127的信息對設備102的定向進行估計的過程相比可產生相對較好的精確度。
[0067]在一些說明性實施例中，例如，歸因于機械誤差、校準誤差和/或測量誤差，陀螺儀125可以以相對低的精確度水平來提供陀螺儀定向參數。
[0068]在一些說明性實施例中，陀螺儀125可包括例如相對低成本的陀螺儀。例如，陀螺儀可包括低成本的微機電系統(MEMS)陀螺儀傳感器。低成本的MEMS常常遭受陀螺儀偏置漂移和大的傳感器測量噪聲。相應地，消費者低級(consumer low grade)陀螺儀MEMS傳感器每小時可漂移數十度，這顯著地限制了設備102的定向精確度。
[0069]在一個實例中，陀螺儀定向參數可包括例如來自相對大的傳感器測量噪聲的定向誤差。定向誤差可加上或減去來自陀螺儀定向參數的隨機度數。
[0070]在另一個實例中，陀螺儀定向參數包括例如來自陀螺儀漂移的定向誤差。定向誤差可導致例如以陀螺儀定向參數每小時數十度的漂移。
[0071]在一些說明性實施例中，定向誤差可影響陀螺儀定向參數并且可隨著時間的流逝而增加和/或累積。
[0072]—些說明性實施例能夠對例如由陀螺儀偏置和/或傳感器測量噪聲導致的陀螺儀125的定向誤差進行校正。
[0073]—些說明性實施例中，例如，即使沒有使用任何外部參考，例如沒有使用卡爾曼濾波器，也能夠對定向誤差進行校正。
[0074]在一些說明性實施例中，設備102可包括定向估計器132，其經配置用以例如即使沒有使用任何外部參考也可估計設備102的定向，例如，如下文所詳細描述。
[0075]在一些說明性實施例中，定向估計器132可通過集成電路(IC)119來實現。例如，ICl 19可具有接收來自設備102的一個或更多元件的一個或更多輸入的輸入121、將來自ICl 19的一個或更多輸出提供給設備102的一個或更多元件的輸出123，例如，如下所述。在其它實施例中，例如，定向估計器132可使用硬件、軟件、固件和/或類似物被實現為設備102的任何其它元件。
[0076]在一些說明性實施例中，定向估計器132可校正陀螺儀125的定向誤差。
[0077]在一些說明性實施例中，定向估計器132可基于攜帶移動設備102的用戶的步(step)來確定設備102的定向參數。
[0078]在一些說明性實施例中，定向估計器132可基于攜帶移動設備102的用戶的步來校正設備102的偏轉。
[0079]在一些說明性實施例中，設備102的前進方向可與設備102的用戶的前進方向相對準。相應地，用戶的前進方向的變化可由設備102的偏轉角旋轉來反映。
[0080]在一些說明性實施例中，相對于設備102的用戶的若干步的、設備102的偏轉角旋轉的變化速率可與設備102的用戶的轉向相關。在一個實例中，在相對少量的步內的相對高的偏轉角旋轉變化速率可指示設備102的用戶正在轉向。在一個實例中，設備102的用戶可在兩步內完成轉向，并且，相應地，在兩步內設備102偏轉角的相對大的變化可指示設備102的用戶正在轉向。
[0081]在一些說明性實施例中，定向估計器132可將設備102的偏轉角旋轉分類為由設備102的用戶的轉向導致的角旋轉(“故意偏轉變化”或為不是由設備102的用戶的轉向導致的角旋轉(“非故意偏轉變化”)。例如，非故意偏轉變化可起因于設備102的用戶的姿勢和/或跨步階段上的小的變化、陀螺儀偏置漂移和/或陀螺儀125的測量噪聲。
[0082]在一些說明性實施例中，例如，定向估計器132可基于關于步數的設備的偏轉角旋轉變化速率來將設備102的偏轉角旋轉分類為故意偏轉變化(intent1nal yaw change)或非故意偏轉變化(unintent1nal yaw change) ο
[0083]在一個實例中，例如，在設備102的偏轉角旋轉包括相對大的設備102的偏轉角旋轉的變化的條件下，例如大于每步10度，定向估計器132可將設備102的偏轉角旋轉分類為故意偏轉變化。此類故意偏轉變化可起因于例如相對大的在用戶的前進方向上的變化，例如，用戶沿步行路徑的轉向。
[0084]在另一個實例中，例如，在設備102的偏轉角旋轉包括相對小的設備102的偏轉角旋轉的偏轉變化的條件下，例如小于每步10度，定向估計器132可將和設備102的偏轉角旋轉分類為非故意偏轉變化。此類故意偏轉變化可起因于例如設備102的用戶的姿勢和/或跨步階段上的小變化、陀螺儀偏置漂移和/或陀螺儀125的測量噪聲。相應地，偏轉角旋轉的相對小的偏轉變化可不與設備102的用戶的前進方向相關。
[0085]在一個實例中，在用戶沿大體上直的路徑行走而沒有任何轉向的條件下，定向估計器132可將設備102的偏轉角旋轉分類為設備102的非故意偏轉變化。
[0086]在一些說明性實施例中，定向估計器132可基于相對于攜帶移動設備102的用戶的步的設備102的傾斜角旋轉的變化速率，來校正設備102的俯仰和橫搖，例如傾斜，例如，如下所述。
[0087]在一些說明性實施例中，用戶所致的設備102的傾斜可由傾斜角旋轉來反映，例如，設備102的俯仰角旋轉和/或橫搖角旋轉。
[0088]在一些說明性實施例中，定向估計器312可將設備102的傾斜角旋轉分類為由設備102的故意傾斜導致的角旋轉(“故意傾斜變化”)；或分類為由設備的用戶對設備102進行的故意傾斜導致的角旋轉(“非故意傾斜變化”)。例如，非故意傾斜變化可起因于例如設備102的用戶的姿勢和/或跨步階段上的相對小的變化、陀螺儀偏置漂移和/或陀螺儀125的測量噪聲。
[0089]在一個實例中，例如，在設備102的傾斜角旋轉包括相對大的設備102的傾斜角旋轉的變化的條件下，例如大于每步10度，定向估計器312可將設備102的傾斜角旋轉分類為故意傾斜變化。此類故意傾斜變化可起因于例如由設備102的用戶對設備102進行的故意傾斜。
[0090]在另一個實例中，例如，在設備102的傾斜角旋轉包括相對小的設備102的傾斜角旋轉的變化的條件下，例如小于每步10度，定向估計器312可將設備102的傾斜角旋轉分類為設備102的非故意傾斜變化。此類非故意傾斜變化可起因于例如設備102的用戶的姿勢和/或跨步階段上的相對小的變化、陀螺儀偏置漂移和/或陀螺儀125的測量噪聲。
[0091]例如，相對小的變化可與設備102的用戶的步行節奏和/或攜帶移動設備102的用戶手部的手部運動相關。
[0092]在一些說明性實施例中，設備102可包括經配置用以檢測設備102的用戶的一個或更多步的步數計124。
[0093]在一些說明性實施例中，步數計124可包括經配置用以檢測用戶的步的軟件模塊和/或硬件模塊。例如，步數計124可利用由加速度計126提供的加速度信息例如來檢測與設備102的用戶的步的節奏相關聯的正垂直加速度和/或負垂直加速度，例如，當沿步行路徑步行時。
[0094]在一些說明性實施例中，定向估計器132可確定移動設備102的至少一個定向參數。
[0095]在一些說明性實施例中，至少一個定向參數可包括移動設備102的偏轉、移動設備102的俯仰和/或移動設備102的橫搖中的至少一個定向參數。
[0096]在一些說明性實施例中，定向估計器132可接收攜帶移動設備102的用戶的第一和第二連續步的指示129。例如，定向估計器132例如當由步數計124檢測到第一和第二連續步時，可接收來自步數計124的指示129。
[0097]在一些說明性實施例中，定向估計器132可確定第一步和第二步間定向參數的角旋轉。
[0098]在一些說明性實施例中，定向估計器132可確定第一步和第二步間設備102偏轉的偏轉角旋轉、第一步和第二步間設備102俯仰的俯仰角旋轉和/或第一步和第二步間設備102橫搖的橫搖角旋轉。
[0099]在一些說明性實施例中，定向估計器132可基于第一步和第二步間由陀螺儀125測量的一系列定向參數值的積分來確定定向參數的角旋轉。例如，定向估計器132可基于第一步和第二步間由陀螺儀125提供的一系列偏轉參數測量值的積分來確定偏轉角旋轉。
[0100]在一些說明性實施例中，定向估計器132可基于角旋轉和至少一個預定義的角旋轉閾值之間的比較來確定定向參數。
[0101]在一些說明性實施例中，定向估計器132可基于第一步和第二步間偏轉角旋轉和預定義的偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定表示設備102偏轉的偏轉值。
[0102]在一些說明性實施例中，偏轉值可包括經配置校正陀螺儀偏轉誤差的調整值。例如，偏轉值可包括校正由非故意偏轉變化引起的設備102的偏轉角旋轉的值。
[0103]在一些說明性實施例中，例如，在偏轉角旋轉大于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下，定向估計器132可更新偏轉值。
[0104]在一些說明性實施例中，定向估計器132可基于偏轉角旋轉和偏轉偏差來更新偏轉值。
[0105]在一些說明性實施例中，例如，在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下，定向估計器132可基于偏轉角旋轉來更新偏轉偏差(yaw bias)。
[0106]在一些說明性實施例中，偏轉偏差可根據小于預定義的偏轉角旋轉閾值的偏轉角旋轉的移動平均數(moving average)( “偏轉移動平均數”)來確定。
[0107]在一些說明性實施例中，偏轉移動平均數可包括小于預定義的偏轉角旋轉閾值的一個或更多偏轉角旋轉值的在時間窗口(“偏轉時間窗口”)內的移動平均數。偏轉時間窗口可包括，例如，具有預定義的持續時間并且在第二步時結束的時間窗口。例如，設備102的用戶可以每秒一步的速率步行，并且偏轉時間窗口可包括20秒。根據該實例，偏轉移動平均數可包括設備102的用戶的最后20步的最后20個偏轉角旋轉的移動平均數。
[0108]在一些說明性實施例中，定向估計器132可利用偏轉移動平均數例如消除非故意偏轉變化對設備102的偏轉角旋轉的沖擊。例如，在非故意偏轉變化為隨機的條件下，例如作為陀螺儀測量噪聲的結果，偏轉的非故意偏轉變化可被抵消。
[0109]在一些說明性實施例中，定向估計器132可基于偏轉角旋轉和偏轉偏差之間的差來更新偏轉值。
[0110]在一些說明性實施例中，例如，在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下，例如在偏轉角旋轉起因于非故意偏轉變化的條件下，定向估計器132可重置偏轉值。
[0111]例如，步數計124可檢測攜帶設備102的用戶的第一和第二連續步。定向估計器132可接收來自指示第一步和第二步的步數計129的指示。
[0112]在一個實例中，定向估計器132可確定第一步和第二步間40度的偏轉角旋轉。例如，在預定義的偏轉角旋轉閾值小于38度，例如為1度，并且偏轉偏差為2度的條件下，定向估計器可將偏轉值更新為38度。
[0113]在另一個實施例中，定向估計器132可確定第一步和第二步間6度的偏轉角旋轉。例如，在預定義的偏轉角旋轉閾值大于6度的條件下，例如為1度，定向估計器可將偏轉值重置為例如零度。
[0114]在一些說明性實施例中，例如，在第一步和第二步間俯仰的俯仰角旋轉小于預定義的俯仰旋轉閾值以及第一步和第二步間橫搖的橫搖角旋轉小于預定義的橫搖旋轉閾值的條件下，定向估計器132可重置表示俯仰的俯仰值和表示橫搖的橫搖值。
[0115]在一些說明性實施例中，預定義的橫搖旋轉閾值和預定義的俯仰旋轉閾值均可由單個預定義的閾值來表示，例如預定義的傾斜閾值。在其它實施例中，預定義的橫搖旋轉閾值和預定義的俯仰旋轉閾值可不同。
[0116]在一些說明性實施例中，俯仰值和/或橫搖值可包括經配置校正陀螺儀有關誤差的調整值。例如，橫搖值和/或俯仰值可校正橫搖角旋轉和/或俯仰角旋轉，例如，在設備102的橫搖角旋轉和俯仰角旋轉起因于非故意傾斜變化的條件下。
[0117]在一些說明性實施例中，例如在俯仰角旋轉小于預定義的俯仰旋轉閾值的條件下，定向估計器132可基于俯仰角旋轉來更新移動平均數(“俯仰移動平均數”);以及/或例如在橫搖角旋轉小于預定義的橫搖旋轉閾值的條件下，定向估計器132可基于橫搖角旋轉來更新移動平均數(“橫搖移動平均數”)，。
[0118]在一些說明性實施例中，俯仰移動平均數可包括小于預定義的俯仰角旋轉閾值的俯仰角旋轉值的在時間窗口( “俯仰時間窗口”)內的移動平均數。俯仰時間窗口可包括，例如，具有預定義的持續時間并且在第二步時結束的時間窗口。
[0119]在一些說明性實施例中，橫搖移動平均數可包括小于預定義的橫搖角旋轉閾值的橫搖角旋轉值的在時間窗口( “橫搖時間窗口” )內的移動平均數。橫搖時間窗口可包括，例如，具有預定義的持續時間并且在第二步時結束的時間窗口。
[0120]在一些說明性實施例中，橫搖時間窗口和俯仰時間窗口可具有相同的持續時間。例如，定向估計器132可更新在傾斜時間窗口內的俯仰移動平均數和橫搖移動平均數。在其它實施例中，橫搖時間窗口和俯仰時間窗口可具有不同的持續時間。
[0121 ]在一些說明性實施例中，傾斜時間窗口可包括，例如，比偏轉時間窗口長的時間周期。例如，傾斜時間窗口可包括20秒并且偏轉時間窗口可包括10秒。在其它實施例中，傾斜時間窗口和偏轉時間窗口可包括任何其它的不同的或相同的時間周期。
[0122]在一些說明性實施例中，俯仰偏差(pitchbias)可包括在傾斜時間窗口內的俯仰移動平均數，并且/或橫搖偏差(roll bias)可包括在傾斜時間窗口內的橫搖移動平均數。
[0123]例如，步數計124可檢測攜帶設備102的用戶的第一和第二連續步。定向估計器132可接收包括了第一步和第二步的來自步數計124的指示127。
[0124]在一個實例中，定向估計器132可確定第一步和第二步間5度的橫搖角旋轉和3度的俯仰角旋轉。例如，在預定義的俯仰角旋轉閾值和偏轉角旋轉大于5度的條件下，例如為10度時，定向估計器132可將俯仰值和偏轉值重置為例如零度，并且可以以在傾斜時間窗口內的俯仰移動平均數來更新俯仰偏差并且以在傾斜時間窗口內的橫搖移動平均數來更新橫搖偏差。
[0125]在一些說明性實施例中，例如，傾斜角旋轉閾值和/或偏轉角旋轉閾值可基于人類活動特性和/或軌跡約束被調整。
[0126]在一個實例中，例如，在設備102的用戶在例如與例如建筑物的室內環境相比更頻繁地發生非直線運動的相對空曠的室外空間的環境中步行的條件下，偏轉角旋轉閾值可被降低。
[0127]在另一個實例中，例如，在例如建筑物的室內環境的例如建筑平面圖的地圖為可用的并且該地圖指示用戶沿著圓形走廊步行的條件下，例如，偏轉角旋轉閾值可被用以確定距離圓形走廊(circular hallway)的中心的角偏移。
[0128]在一些說明性實施例中，定向估計器132可通過使位置估計器140能夠校正陀螺儀有關誤差來改進定向精確度，例如，防止陀螺儀有關誤差影響設備102的估計位置。相應地，例如，當設備102位于室內位置中時，定向估計器132可改進設備102的估計位置的精確度。
[0129]在一些說明性實施例中，例如，通過重置例如作為非故意偏轉變化和/或非故意傾斜變化的結果的每步的偏轉值、橫搖值和/或俯仰值，定向估計器132能夠避免陀螺儀誤差的累積。
[0130]在一些說明性實施例中，定向估計器132可例如通過計算偏轉移動平均數、俯仰移動平均數和/或橫搖移動平均數來執行角誤差的在線校準。例如，每步內的相對小的角旋轉可由陀螺儀漂移偏差、測量噪聲、非故意隨機活動(unintent1nal random mot 1n)導致。相應地，在線校準可允許消除相對小的角旋轉的沖擊。例如，由隨機活動導致的相對小的角旋轉可能被抵消。因此，定向估計器132可執行陀螺儀偏置漂移的在線校準例如，以追蹤例如大于十分鐘的顯著事件周期的定向變化。
[0131]在一些說明性實施例中，定向估計器132可執行陀螺儀有關誤差的獨立(self-contained) 誤差校正。例如 ，定向估計器 132 可不依賴于任何其它傳感器或任何其它外部參考來執行校正。這和校正陀螺儀有關誤差的其它方法大不相同，例如，使用卡爾曼濾波器來追蹤傾斜偏差變化，其依靠例如諸如重力的外部參考信號，其要求用戶處于靜止位置，例如從而能夠將重力與垂直線性加速度分開。
[0132]參考圖3，其示意性地說明了根據一些說明性實施例的校正移動設備的定向誤差的方法的流程圖。在一些說明性實施例中，圖3中方法的一個或更多操作可由例如系統100(圖1)的系統、例如設備102(圖1)的設備和/或例如定向估計器132(圖1)的定向估計器來執行。
[0133]如在方框302處所指示的，方法可包括檢測攜帶移動設備的用戶的步。例如，步數計124(圖1)可檢測用戶的步，例如，如上所述。
[0134]如在方框304處所指示的，方法可包括檢測當前步(“ith步”)。例如，步數計124(圖1)可檢測第一步，例如，如上所述。
[0135]如在方框306處所指示的，方法可包括使用當前步和前面步之間的陀螺儀采樣(gyro scope samp I e s)以計算當前步和前面步之間的角旋轉。例如，定向估計器132(圖1)可基于由陀螺儀125(圖1)提供的偏轉參數測量來確定偏轉角旋轉，例如，如上所述。
[0136]如在方框306處所指示的，所計算的角旋轉可包括關于傳感器主體坐標框架的表示為步備f( i)的偏轉角旋轉、表示為步i)的俯仰角旋轉和/或表示為步樹S( i)的橫搖角旋轉。例如，定向估計器132(圖1)可確定偏轉角旋轉、俯仰角旋轉和/或橫搖角旋轉，例如，如上所述。
[0137]如在方框308處所指示的，方法可包括確定所計算的俯仰角旋轉和/或所計算的橫搖角旋轉是否小于表示為d?4的預定義的傾斜閾值。例如，定向估計器132(圖1)可確定橫搖角旋轉和/或俯仰角旋轉是否小于預定義的傾斜角旋轉閾值，例如，如上所述。
[0138]如在方框310處所指示的，方法可包括基于所計算的偏轉角旋轉和表示為bi轉的偏轉偏差之間的差來更新偏轉角旋轉;基于所計算的俯仰角旋轉和表示為的俯仰偏差之間的差來更新俯仰角旋轉；以及基于所計算的橫搖角旋轉和表示為13機|的橫搖偏差之間的差來更新橫搖角旋轉，例如，在所計算的俯仰角旋轉和/或所計算的橫搖角旋轉等于或大于預定義的傾斜閾值的條件下。例如，在橫搖角旋轉和/或俯仰角旋轉等于或大于預定義的傾斜閾值的條件下，例如，作為設備102(圖1)的故意傾斜的結果，例如，定向估計器132(圖1)可更新偏轉值、俯仰值和橫搖值，。
[0139]如在方框312處所指示的，方法可包括任選地執行傾斜角校準。例如，作為設備102(圖1)的故意傾斜的結果，例如，定向估計器132(圖1)可重新校準設備102(圖1)的傾斜角。
[0140]如在方框314處所指示的，方法可包括:例如，在所計算的俯仰角旋轉和所計算的橫搖角旋轉小于預定義的傾斜閾值的條件下檢測設備的非故意傾斜。例如，在橫搖角旋轉和俯仰角旋轉小于預定義的傾斜閾值的條件下，例如，定向估計器132(圖1)可檢測設備102(圖1)的非故意傾斜，例如，如上所述。
[0141]如在方框314處所指示的，檢測移動設備的非故意傾斜可包括更新俯仰偏差b??，以及更新橫搖偏差13機|。例如，定向估計器132(圖1)可更新俯仰偏差和橫搖偏差。
[0142]如在方框314處所指示的，更新俯仰偏差br#P可包括以所計算的俯仰角旋轉來更新在表示為TWl的傾斜時間窗口內的俯仰移動平均數。例如，定向估計器132(圖1)可更新在傾斜時間窗口內的俯仰移動平均數，例如，如上所述。
[0143]如在方框314處所指示的，更新橫搖偏差b機!可包括以所計算的橫搖角旋轉來更新在傾斜時間窗口 TWl內的橫搖移動平均數。例如，定向估計器132 (圖1)可更新在傾斜時間窗口內的橫搖移動平均數，例如，如上所述。
[0144]如在方框316處所指示的，方法可包括確定所計算的偏轉角旋轉是否小于表示為Ctef的預定義的偏轉角旋轉閾值。例如，定向估計器132(圖1)可確定偏轉角旋轉是否小于預定義的偏轉角旋轉閾值，例如，如上所述。
[0145]如在方框318處所指示的，方法可包括:例如，在偏轉角旋轉等于或大于預定義的偏轉角旋轉閾值條件下，例如，指示故意偏轉變化時，基于所計算的偏轉角旋轉和表示為b備!的偏轉偏差之間的差來更新偏轉角旋轉，重置俯仰角旋轉并且重置橫搖角旋轉。例如，在偏轉角旋轉等于或大于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下，例如，定向估計器132 (圖1)可基于偏轉偏差和偏轉角旋轉來更新偏轉值，并且可重置俯仰值和橫搖值，例如，如上所述。
[0146]如在方框320處所指示的，方法可包括:例如，在所計算的偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下，檢測移動設備的非故意偏轉變化。例如，在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下，例如，定向估計器132(圖1)可檢測設備102(圖1)的非故意偏轉變化，例如，如上所述。
[0147]如在方框320處所指示的，檢測非故意偏轉可包括更新偏轉偏差b?|。例如，定向估計器132可更新偏轉偏差。
[0148]如在方框320處所指示的，更新偏轉偏差b?f可包括:以在表示為TW2的偏轉時間窗口內的所計算的偏轉角旋轉來更新偏轉移動平均數。例如，定向估計器132可基于在偏轉時間窗口內的偏轉角旋轉來更新偏轉移動平均數。
[0149]如在方框322處所指示的，方法可包括:例如，在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下，例如，指示非故意偏轉變化時，重置偏轉角旋轉、重置俯仰角旋轉和重置橫搖角旋轉。例如，在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下，例如，定向估計器132(圖1)可重置偏轉值、重置俯仰值和橫搖值，例如，如上所述。
[0150]如在方框324處所指示的，方法包括:例如，當例如如上參考方框312、318和/或322所述的那樣更新俯仰角旋轉、橫搖角旋轉和/或偏轉角旋轉中的至少一個定向參數時，將傳感器主體框架更新為導航框架旋轉矩陣(RMAT)。例如，位置估計器132(圖1)可例如在例如如上所述那樣更新偏轉值、橫搖值和/或俯仰值時，更新導航框架旋轉矩陣。
[0151]參考圖4，其示意性地說明了根據一些說明性實施例的估計由移動設備102的用戶攜帶的移動設備的定向的方法的流程圖。在一些說明性實施例中，圖4中方法的一個或更多操作可由例如系統100(圖1)的系統、例如設備102(圖1)的設備和/或例如定向估計器132(圖1)的定向估計器來執行。
[0152]如在方框402處所指示的，方法可包括接收攜帶移動設備的用戶的第一和第二連續步的指示。例如，定向估計器132(圖1)可接收指示129(圖1)，例如，如上所述。
[0153]如在方框404處所指示的，方法可包括確定在第一步和第二步間移動設備的定向參數的角旋轉。例如，定向估計器132(圖1)可確定在第一步和第二步間移動設備102(圖1)的定向參數的角旋轉，例如，如上所述。
[0154]如在方框406處所指示的，方框可包括基于角旋轉與預定義的角旋轉閾值之間的比較來確定定向參數。例如，定向估計器132 (圖1)可基于角旋轉與預定義的角旋轉閾值之間的比較來確定定向參數，例如，如上所述。
[0155]如在方框408處所指示的，確定定向參數可包括基于在第一步和第二步間偏轉的偏轉角旋轉與預定義的偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定表示偏轉的偏轉值。例如，定向估計器132(圖1)可基于在第一步和第二步間偏轉角旋轉與預定義的偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定偏轉值，例如，如上所述。
[0156]如在方框410處所指示的，方法可包括在偏轉角旋轉大于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下更新偏轉值。例如，定向估計器132 (圖1)可在偏轉角旋轉大于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下更新偏轉值，例如，如上所述。
[0157]如在方框412處所指示的，更新偏轉值可包括基于偏轉角旋轉和偏轉偏差來更新偏轉值。例如，定向估計器132 (圖1)可基于偏轉角旋轉和偏轉偏差來更新偏轉值，例如，如上所述。
[0158]如在方框414處所指示的，方法包括在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下重置偏轉值。例如，定向估計器132(圖1)可在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下重置偏轉值，例如，如上所述。
[0159]如在方框416處所指示的，重置偏轉值可包括例如在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下基于偏轉角旋轉的移動平均數來重置偏轉值。例如，定向估計器132(圖1)可例如在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下基于偏轉角旋轉的移動平均數來重置偏轉值，例如，如上所述。
[0160]參考圖5，其示意性地說明了根據一些說明性實施例的制造的產品500。產品500可包括存儲邏輯504的非瞬時機器可讀存儲介質502，其可被用以例如執行移動設備102(圖1)、定向估計器132(圖1)的至少一部分功能和/或執行圖3和/或圖4中方法的一個或更多操作。短語“非瞬時機器可讀媒體”指向包括所有計算機可讀媒體，唯一例外的是瞬時傳播信號。
[0161]在一些說明性實施例中，產品500和/或機器可讀存儲介質502可包括一種或多種類型的能夠存儲數據的計算機可讀存儲介質，包括易失性存儲器、非易失性存儲器、可移動或不可移動存儲器、可擦除或不可擦除存儲器、可寫或可重寫存儲器等。例如，機器可讀存儲介質502可包括RAM、DRAM、雙倍數據速率DRAM(DDR-DRAM)、SDRAM、靜態RAM(SRAM)、ROM、可編程ROM(PROM)、可擦除可編程ROM(EPROM)、點可擦除可編程ROM(EEPR0MA)、高密度盤ROM(CD-ROM)、可記錄高密度盤(CD-R)、可重寫高密度盤(CD-RW)、快閃式存儲器(例如，NOR或NAND快閃式存儲器)、按內容訪問存儲器(CAM)、聚合物存儲器、相變存儲器、鐵電存儲器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(SONOS)存儲器、磁盤、軟盤、硬盤、光盤、磁盤、卡片、磁卡片、光卡、磁帶、盒式磁帶等。計算機可讀存儲介質可包括涉及將來自遠程計算機的由包含在載波或其它傳播媒體中的數據信號攜帶的計算機程序通過例如調制解調器、無線電或網絡連接的通信鏈路下載或傳遞到請求計算機的任何適合的媒體。
[0162]在一些說明性實施例中，邏輯504可包括指令、數據和/或代碼，如果所述指令、數據和/或代碼被機器執行，那么可導致機器執行如在此所述的方法、處理和/或操作。機器可包括例如任何適合的處理平臺、計算平臺或類似物，并且可使用硬件、軟件、固件等的任何適合的組合來實現。
[0163]在一些說明性實施例中，邏輯504可包括或可被實現為軟件、軟件模塊、應用程序、程序、子程序、指令、指令集、計算代碼、字、值、符號等。指令可包括任何適合的代碼類型，諸如源代碼、編譯代碼、翻譯代碼、可執行代碼、靜態代碼、動態代碼等。指令可根據預定義的計算機語言、方式或語法被實現用于命令處理器執行某一功能。指令可使用任何適合的高級、低級、面向對象的、可視的、編譯的和/或解譯的編程語言來實現，諸如C、C++、Java，BASIC,Matlab ,Pascal ,Visual BASIC、匯編語言、機器代碼等。
[0164]實例
[0165]下列實例屬于進一步的實施例。
[0166]實例I包括裝置，裝置包括集成電路、通向集成電路的輸入和來自集成電路的輸出，集成電路包括接收攜帶移動設備的用戶的第一和第二連續步的指示、確定第一步和第二步間定向參數的角旋轉并且基于角旋轉和至少一個角旋轉閾值之間的比較來確定定向參數的值的定向估計器。
[0167]實例2包括主題實例I，并且任選地，其中至少一個定向參數包括選自移動設備的偏轉、移動設備的俯仰和移動設備的橫搖的至少一個定向參數。
[0168]實例3包括主題實例2，并且任選地，其中定向估計器基于步間偏轉的偏轉角旋轉與偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定表示偏轉的偏轉值。
[0169]實例4包括主題實例3，并且任選地，其中在偏轉角旋轉大于偏轉角旋轉閾值的條件下定向估計器更新偏轉值。
[0170]實例5包括主題實例4，并且任選地，其中定向估計器基于偏轉角旋轉和偏轉偏差來更新偏轉值。
[0171]實例6包括主題實例5，并且任選地，其中定向估計器在偏轉角旋轉小于偏轉角旋轉閾值的條件下基于偏轉角旋轉來更新偏轉值。
[0172]實例7包括主題實例5或主題實例6，并且任選地，定向估計器根據小于偏轉角旋轉閾值的一個或更多偏轉角旋轉值的在時間窗口內的偏轉移動平均數來更新偏轉偏差。
[0173]實例8包括實例3至實例7中的任一主題實例，并且任選地，其中定向估計器在偏轉角旋轉小于偏轉角旋轉閾值的條件下重置偏轉值。
[0174]實例9包括實例3至實例8中的任一主題實例，并且任選地，其中在步間俯仰的俯仰角旋轉小于俯仰角旋轉閾值并且步間橫搖的橫搖角旋轉小于橫搖角旋轉閾值的條件下，定向估計器重置表示俯仰的俯仰值和表示橫搖的橫搖值。
[0175]實例10包括主題實例9，并且任選地，其中定向估計器在俯仰角旋轉大于俯仰角旋轉閾值的條件下更新俯仰值；以及在橫搖角旋轉大于橫搖角旋轉閾值的條件下更新橫搖值。
[0176]實例11包括主題實例10，并且任選地，其中定向估計器基于俯仰角旋轉和俯仰偏差來更新俯仰值，并且基于橫搖角旋轉和橫搖偏差來更新橫搖值。
[0177]實例12包括主題實例11，并且任選地，其中定向估計器根據小于俯仰角旋轉閾值的一個或更多俯仰角旋轉值的俯仰移動平均數來更新俯仰偏差，并且根據小于橫搖角旋轉閾值的橫搖角旋轉值的橫搖移動平均數來更新橫搖偏差。
[0178]實例13包括實例I至實例12中的任一主題實例，并且任選地，其中定向估計器基于第一步和第二步間的一系列定向參數的測量值的積分來確定角旋轉。
[0179]實例14包括實例I至實例13中的任一主題實例，并且任選地，其中定向估計器基于定向參數的值來校正移動設備中陀螺儀的一個或更多定向誤差。
[0180]實例15包括實例I至實例14中的任一主題實例，并且任選地，其中定向估計器在室內環境中進行操作。
[0181]實例16包括移動設備，該移動設備包括處理器;存儲器;檢測攜帶移動設備的用戶的步的步數計;測量移動設備的至少一個定向參數的定向傳感器；以及接收來自第一和第二連續步的步數計的指示、確定步間定向參數的角旋轉并且基于角旋轉和預定義的角旋轉閾值之間的比較來調整定向參數的值的定向估計器。
[0182]實例17包括主題實例16，并且任選地，其中至少一個定向參數包括選自移動設備的偏轉、移動設備的俯仰和移動設備的橫搖的至少一個定向參數。
[0183]實例18包括主題實例17，并且任選地，其中定向估計器基于步間偏轉的偏轉角旋轉和偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定表示偏轉的偏轉值。
[0184]實例19包括主題實例18，并且任選地，其中定向估計器在偏轉角旋轉大于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下更新偏轉值。
[0185]實例20包括主題實例19，并且任選地，其中定向估計器基于偏轉角旋轉和偏轉偏差來更新偏轉值。
[0186]實例21包括主題實例20，并且任選地，其中定向估計器在偏轉角旋轉小于預定義偏轉角旋轉閾值的條件下基于偏轉角旋轉來更新偏轉偏差。
[0187]實例22包括主題實例20或主題實例21，并且任選地，其中定向估計器根據小于偏轉角旋轉閾值的一個或更多偏轉角旋轉值的在時間窗口內的偏轉移動平均數來更新偏轉偏差。
[0188]實例23包括實例18至實例22中的任一主題實例，并且任選地，其中定向估計器在偏轉角旋轉小于偏轉角旋轉閾值的條件下重置偏轉值。
[0189]實例24包括實例18至實例23中的任一主題實例，并且任選地，其中定向估計器在步間俯仰的俯仰角旋轉小于俯仰旋轉閾值并且步間橫搖的橫搖角旋轉小于橫搖旋轉閾值的條件下重置表不俯仰的俯仰值和表不橫搖的橫搖值。
[0190]實例25包括主題實例24，并且任選地，其中定向估計器在俯仰角旋轉大于俯仰角旋轉閾值的條件下更新俯仰值；以及在橫搖角旋轉大于橫搖角旋轉閾值的條件下更新橫搖值。
[0191]實例26包括主題實例25，并且任選地，其中定向估計器基于俯仰角旋轉和俯仰偏差來更新俯仰值，以及基于橫搖角旋轉和橫搖偏差來更新橫搖值。
[0192]實例27包括主題實例26，并且任選地，其中定向估計器根據小于俯仰角旋轉閾值的一個或更多俯仰角旋轉值的俯仰移動平均數來更新俯仰偏差，并且根據小于橫搖角旋轉閾值的橫搖角旋轉值的橫搖移動平均數來更新橫搖偏差。
[0193]實例28包括實例16至實例27中的任一主題實例，并且任選地，其中定向估計器基于第一步和第二步間的一系列定向參數的測量值的積分來確定角旋轉。
[0194]實例29包括實例16至實例28中的任一主題實例，并且任選地，其中定向估計器基于定向參數的值來校正移動設備中陀螺儀的一個或更多定向誤差。
[0195]實例30包括實例16至實例29中的任一主題實例，并且任選地，其中定向估計器在室內環境中操作。
[0196]實例31包括方法，該方法包括接收攜帶移動設備的用戶的第一和第二連續步的指示;確定第一步和第二步間移動設備的定向參數的角旋轉；以及基于角旋轉和預定義的角旋轉閾值之間的比較來確定定向參數的值。
[0197]實例32包括主題實例31，并且任選地，其中至少一個定向參數包括選自移動設備的偏轉、移動設備的俯仰和移動設備的橫搖的至少一個定向參數。
[0198]實例33包括主題實例32，并且任選地，其包括基于步間偏轉的偏轉角旋轉與預定義的偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定表示偏轉的偏轉值。
[0199]實例34包括主題實例33，并且任選地，其包括在偏轉角旋轉大于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下更新偏轉值。
[0200]實例35包括主題實例34，并且任選地，其包括基于偏轉角旋轉和偏轉偏差來更新偏轉值。
[0201]實例36包括主題實例35，并且任選地，其包括在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下基于偏轉角旋轉來更新偏轉偏差。
[0202]實例37包括主題實例35或主題實例36，并且任選地，其包括根據小于偏轉角旋轉閾值的一個或更多偏轉角旋轉值的在時間窗口內的偏轉移動平均數來更新偏轉偏差。
[0203]實例38包括實例33至實例37中的任一主題實例，并且任選地，其包括在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下重置偏轉值。
[0204]實例39包括實例33至實例38中的任一主題實例，并且任選地，其包括在步間俯仰的俯仰角旋轉小于預定義的俯仰角旋轉閾值并且步間橫搖的橫搖角旋轉小于預定義的橫搖角旋轉閾值的條件下，重置表示俯仰的俯仰值和表示橫搖的橫搖值。
[0205]實例40包括主題實例39，并且任選地，其包括在俯仰角旋轉大于俯仰角旋轉閾值的條件下更新俯仰值;以及在橫搖角旋轉大于橫搖角旋轉閾值的條件下更新橫搖值。
[0206]實例41包括主題實例40，并且任選地，其包括基于俯仰角旋轉和俯仰偏差來更新俯仰值，并且基于橫搖角旋轉和橫搖偏差來更新橫搖值。
[0207]實例42包括主題實例41，并且任選地，其包括根據小于俯仰角旋轉閾值的一個或更多俯仰角旋轉值的俯仰移動平均數來更新俯仰偏差，并且根據小于橫搖角旋轉閾值的橫搖角旋轉值的橫搖移動平均數來更新橫搖偏差。
[0208]實例43包括實例31至實例42中的任一主題實例，并且任選地，其包括基于第一步和第二步間的一系列定向參數的測量值的積分來確定角旋轉。
[0209]實例44包括實例31至實例43中的任一主題實例，并且任選地，其包括基于定向參數的值來校正移動設備中陀螺儀的一個或更多定向誤差。
[0210]實例45包括實例31至實例44中的任一主題實例，并且任選地，其包括在室內環境中確定定向參數的值。
[0211]實例46包括產品，該產品包括具有存儲在其上的指令的非瞬時存儲介質，當指令被機器執行時，引起:接收攜帶移動設備的用戶的第一和第二連續步的指示;確定第一步和第二步間的移動設備的定向參數的角旋轉；以及基于角旋轉和預定義的角旋轉閾值之間的比較來確定定向參數的值。
[0212]實例47包括主題實例46，并且任選地，其中至少一個定向參數包括選自移動設備的偏轉、移動設備的俯仰和移動設備的橫搖的至少一個定向參數。
[0213]實例48包括主題實例47，并且任選地，其中指令引起:基于步間偏轉的偏轉角旋轉和預定義的偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定表示偏轉的偏轉值。
[0214]實例49包括主題實例48，并且任選地，其中指令引起:在偏轉角旋轉大于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下更新偏轉值。
[0215]實例50包括主題實例49，并且任選地，其中指令引起:基于偏轉角旋轉和偏轉偏差來更新偏轉值。
[0216]實例51包括主題實例50，并且任選地，其中指令引起:在偏轉角旋轉小于預定義偏轉角旋轉閾值的條件下基于偏轉角旋轉來更新偏轉偏差。
[0217]實例52包括主題實例50或主題實例51，并且任選地，其中指令引起:根據小于偏轉角旋轉閾值的一個或更多偏轉角旋轉值的在時間窗口內的偏轉移動平均數來更新偏轉偏差。
[0218]實例53包括實例48至實例52中的任一主題實例，并且任選地，其中指令引起:在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下重置偏轉值。
[0219]實例54包括實例48至實例53中的任一主題實例，并且任選地，其中指令引起:在步間俯仰的俯仰角旋轉小于預定義的俯仰旋轉閾值并且步間橫搖的橫搖角旋轉小于預定義的橫搖旋轉閾值的條件下重置表示俯仰的俯仰值和表示橫搖的橫搖值。
[0220]實例55包括主題實例54，并且任選地，其中指令引起:在俯仰角旋轉大于俯仰角旋轉閾值的條件下更新俯仰值；以及在橫搖角旋轉大于橫搖角旋轉閾值的條件下更新橫搖值。
[0221 ]實例56包括主題實例55，并且任選地，其中指令引起:基于俯仰角旋轉和俯仰偏差來更新俯仰值，以及基于橫搖角旋轉和橫搖偏差來更新橫搖值。
[0222]實例57包括主題實例56，并且任選地，其中指令引起:根據小于俯仰角旋轉閾值的一個或更多俯仰角旋轉值的俯仰移動平均數來更新俯仰偏差，并且根據小于橫搖角旋轉閾值的橫搖角旋轉值的橫搖移動平均數來更新橫搖偏差。
[0223]實例58包括實例46至實例57中的任一主題實例，并且任選地，其中指令引起基于第一步和第二步間的一系列定向參數的測量值的積分來確定角旋轉。
[0224]實例59包括實例46至實例58中的任一主題實例，并且任選地，其中指令引起基于定向參數的值來校正移動設備中陀螺儀的一個或更多定向誤差。
[0225]實例60包括實例46至實例59中的任一主題實例，并且任選地，其中指令引起在室內環境中確定定向參數的值。
[0226]實例61包括裝置，該裝置包括用于接收攜帶移動設備的用戶的第一和第二連續步的指示的構件；用于確定第一步和第二步間移動設備的定向參數的角旋轉的構件；以及用于基于角旋轉和預定義的角旋轉閾值之間的比較來確定定向參數的值的構件。
[0227]實例62包括主題實例61，并且任選地，其中至少一個定向參數包括選自移動設備的偏轉、移動設備的俯仰和移動設備的橫搖的至少一個定向參數。
[0228]實例63包括主題實例62，并且任選地，其包括:用于基于步間的偏轉的偏轉角旋轉與預定義的偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定表示偏轉的偏轉值的構件。
[0229]實例64包括主題實例63，并且任選地，其包括:用于在偏轉角旋轉大于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下更新偏轉值的構件。
[0230]實例65包括主題實例64，并且任選地，其包括:用于基于偏轉角旋轉和偏轉偏差來更新偏轉值的構件。
[0231]實例66包括主題實例65，并且任選地，其包括:用于在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下基于偏轉角旋轉來更新偏轉值的構件。
[0232]實例67包括主題實例65或主題實例66，并且任選地，其包括:用于根據小于偏轉角旋轉閾值的一個或更多偏轉角旋轉值的在時間窗口內的偏轉移動平均數來更新偏轉偏差的構件。
[0233]實例68包括實例63至實例67中的任一主題實例，并且任選地，其包括:用于在偏轉角旋轉小于預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下重置偏轉值的構件。
[0234]實例69包括實例63至實例68中的任一主題實例，并且任選地，包括:用于在步間俯仰的俯仰角旋轉小于預定義的俯仰角旋轉閾值并且步間橫搖的橫搖角旋轉小于預定義的橫搖角旋轉閾值的條件下重置表示俯仰的俯仰值和表示橫搖的橫搖值的構件。
[0235]實例70包括主題實例69，并且任選地，包括:用于在俯仰角旋轉大于俯仰角旋轉閾值的條件下更新俯仰值；以及在橫搖角旋轉大于橫搖角旋轉閾值的條件下更新橫搖值的構件。
[0236]實例71包括主題實例70，并且任選地，包括:用于基于俯仰角旋轉和俯仰偏差來更新俯仰值，以及基于橫搖角旋轉和橫搖偏差來更新橫搖值的構件。
[0237]實例72包括主題實例71，并且任選地，包括:用于根據小于俯仰角旋轉閾值的一個或更多俯仰角旋轉值的俯仰移動平均數來更新俯仰偏差，并且根據小于橫搖角旋轉閾值的橫搖角旋轉值的橫搖移動平均數來更新橫搖偏差的構件。
[0238]實例73包括實例61至實例72中的任一主題實例，并且任選地，包括:用于基于第一步和第二步間的一系列定向參數的測量值的積分來確定角旋轉的構件。
[0239]實例74包括實例61至實例73中的任一主題實例，并且任選地，包括:用于基于定向參數的值來校正移動設備中陀螺儀的一個或更多定向誤差的構件。
[0240]實例75包括實例61至實例74中的任一主題實例，并且任選地，包括用于在室內環境中確定定向參數的值的構件。
[0241]參考一個或更多實施例本文中描述的功能、操作、部件和/或特征可以與本文中參考一個或更多其他實施例描述的一個或更多其他功能、操作、部件和/或特征結合或可以與他們結合使用，或反之亦然。
[0242]雖然本文已經示出并描述了某些特征，但本領域技術人員可以加以各種變形、替代、變化和等效變換。因此，可以理解的是，所附權利要求意在覆蓋落入本發明的真正精神范圍內的所有此類變形和變化。
【主權項】
1.一種裝置，其包括: 集成電路； 通向所述集成電路的輸入；以及 來自所述集成電路的輸出， 所述集成電路包括定向估計器，所述定向估計器接收攜帶移動設備的用戶的第一和第二連續步的指示，確定第一步和第二步間定向參數的角旋轉并且基于所述角旋轉和至少一個角旋轉閾值之間的比較來確定所述定向參數的值。2.根據權利要求1所述的裝置，其中至少一個定向參數包括選自所述移動設備的偏轉、所述移動設備的俯仰和所述移動設備的橫搖的至少一個定向參數。3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述定向估計器基于所述步間的偏轉的偏轉角旋轉與偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定表示所述偏轉的偏轉值。4.根據權利要求3所述的裝置，其中所述定向估計器在所述偏轉角旋轉大于所述偏轉角旋轉閾值的條件下更新所述偏轉值。5.根據權利要求4所述的裝置，其中所述定向估計器基于所述偏轉角旋轉和偏轉偏差來更新所述偏轉值。6.根據權利要求5所述的裝置，其中所述定向估計器在所述偏轉角旋轉小于所述偏轉角旋轉閾值的條件下基于所述偏轉角旋轉來更新所述偏轉偏差。7.根據權利要求5所述的裝置，其中所述定向估計器根據小于所述偏轉角旋轉閾值的一個或更多偏轉角旋轉值的在時間窗口內的偏轉移動平均數來更新所述偏轉偏差。8.根據權利要求3所述的裝置，其中所述定向估計器在所述偏轉角旋轉小于所述偏轉角旋轉閾值的條件下重置所述偏轉值。9.根據權利要求3所述的裝置，其中在所述步間的所述俯仰的俯仰角旋轉小于俯仰角旋轉閾值并且所述步間的所述橫搖的橫搖角旋轉小于橫搖角旋轉閾值的條件下，所述定向估計器重置表示所述俯仰的俯仰值和表示所述橫搖的橫搖值。10.根據權利要求9所述的裝置，其中所述定向估計器在所述俯仰角旋轉大于所述俯仰角旋轉閾值的條件下更新所述俯仰值；以及在所述橫搖角旋轉大于所述橫搖角旋轉閾值的條件下更新所述橫搖值。11.根據權利要求10所述的裝置，其中所述定向估計器基于所述俯仰角旋轉和俯仰偏差來更新所述俯仰值，并且基于所述橫搖角旋轉和橫搖偏差來更新所述橫搖值。12.根據權利要求11所述的裝置，其中所述定向估計器根據小于所述俯仰角旋轉閾值的一個或更多俯仰角旋轉值的俯仰移動平均數來更新所述俯仰偏差，并且根據小于所述橫搖角旋轉閾值的橫搖角旋轉值的橫搖移動平均數來更新所述橫搖偏差。13.根據權利要求1所述的裝置，其中所述定向估計器基于所述第一步和所述第二步間的一系列所述定向參數的測量值的積分來確定所述角旋轉。14.根據權利要求1所述的裝置，其中所述定向估計器基于所述定向參數的所述值來校正所述移動設備中陀螺儀的一個或更多定向誤差。15.根據權利要求1所述的裝置，其中所述定向估計器在室內環境中進行操作。16.—種移動設備，其包括權利要求1至權利要求15中任一項權利要求所述的裝置，所述移動設備包括: 處理器； 存儲器； 步數計，其檢測攜帶所述移動設備的所述用戶的步； 定向傳感器，其測量所述移動設備的所述至少一個定向參數；以及 所述定向估計器。17.—種方法，其包括: 接收攜帶移動設備的用戶的第一和第二連續步的指示； 確定所述第一步和第二步間所述移動設備的定向參數的角旋轉；以及 基于所述角旋轉和預定義的角旋轉閾值之間的比較來確定所述定向參數的值。18.根據權利要求17所述的方法，其中所述至少一個定向參數包括選自所述移動設備的偏轉、所述移動設備的俯仰和所述移動設備的橫搖的至少一個定向參數。19.根據權利要求18所述的方法，其包括:基于所述步間的所述偏轉和偏轉角旋轉和預定義偏轉角旋轉閾值之間的比較來確定表示所述偏轉的偏轉值。20.根據權利要求19所述的方法，其包括:在所述偏轉角旋轉大于所述預定義的偏轉角旋轉閾值的條件下更新所述偏轉值。21.根據權利要求19所述的方法，其包括:在所述偏轉角旋轉小于所述預定義偏轉角旋轉閾值的條件下重置所述偏轉值。22.根據權利要求19所述的方法，其包括:在所述步間的所述俯仰的俯仰角旋轉小于預定義的俯仰旋轉閾值并且所述步間的所述橫搖的橫搖角旋轉小于預定義的橫搖旋轉閾值的條件下重置表不所述俯仰的俯仰值和表不所述橫搖的橫搖值。23.根據權利要求22所述的方法，其包括:在所述俯仰角旋轉大于所述俯仰角旋轉閾值的條件下更新所述俯仰值；以及在所述橫搖角旋轉大于所述橫搖角旋轉閾值的條件下更新所述橫搖值。24.根據權利要求23所述的方法，其包括:基于所述俯仰角旋轉和俯仰偏差來更新所述俯仰值，以及基于所述橫搖角旋轉和橫搖偏差來更新所述橫搖值。25.—種產品，其包括具有存儲在其上的指令的非瞬時存儲介質，當所述指令被機器執行時，所述指令引起權利要求17至權利要求24中任一項權利要求所述的方法。
【文檔編號】G01P15/00GK105934655SQ201480064947
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2014年11月27日
【發明人】楊雪, 楊磊
【申請人】英特爾公司