本發(fā)明主張由Pakzad等人于2014年5月2日申請的標(biāo)題為運(yùn)動方向確定及應(yīng)用的共同待決的美國專利申請案第14/268,968號(代理人第133748U3/QUALP220C號)的優(yōu)先權(quán)益，所述申請案在此全文引用的方式并出于全部目的并入。

相關(guān)申請案的交叉參考

本發(fā)明涉及：由Pakzad等人于2014年5月2日申請的標(biāo)題為運(yùn)動方向確定及應(yīng)用的美國專利申請案第14/268,955號(代理人第133748U1/QUALP220A號)；由Pakzad等人于2014年5月2日申請的標(biāo)題為運(yùn)動方向確定及應(yīng)用的美國專利申請案第14/268,962號(代理人第133748U2/QUALP220B號)；及由Pakzad等人于2014年5月2日申請的標(biāo)題為運(yùn)動方向確定及應(yīng)用的美國專利申請案第14/268,973號(代理人第133748U4/QUALP220D號)；這些申請案中的全部以引用的方式及出于全部目的并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及用于確定運(yùn)動方向的技術(shù)，且更確切地說，涉及能夠基于來自一或多個(gè)傳感器的輸入而估計(jì)運(yùn)動方向的移動裝置。

背景技術(shù)：

用于移動電子裝置的多種現(xiàn)有及預(yù)期應(yīng)用利用移動裝置的位置、定向或運(yùn)動方向的知識。舉例來說，在攜帶移動裝置的個(gè)人正行走或以其它方式移動的情況下，移動裝置具有確定關(guān)于個(gè)人的移動的運(yùn)動方向或其它運(yùn)動信息的能力可為有用的。其它運(yùn)動信息可包含(例如)瞬時(shí)及平均速度及加速度。此類運(yùn)動信息可用于行人航位推算應(yīng)用，其中移動裝置試圖在沒有通過全球定位系統(tǒng)(GPS)獲得的輔助或校正且沒有通過其它外部裝置(例如，Wi-Fi或其它無線連接上)獲得的輔助或校正的情況下基于其自身的傳感器自主地確定其運(yùn)動方向。當(dāng)(例如)移動裝置不再處于GPS、蜂窩、Wi-Fi或其它無線信號可用的區(qū)域時(shí)，或當(dāng)用于經(jīng)由此類信號接收數(shù)據(jù)的發(fā)射器或接收器關(guān)閉或停用時(shí)，可存在此類航位推算使用情況。在航位推算應(yīng)用中，運(yùn)動方向及位置的不確定性一般繼續(xù)發(fā)展直到接收到外部反饋或校正為止。結(jié)果，所估計(jì)運(yùn)動方向及相關(guān)運(yùn)動信息的可靠性可隨時(shí)間明顯降低且甚至使得估計(jì)無用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各自具有若干創(chuàng)新方面，其中沒有單個(gè)方面單獨(dú)負(fù)責(zé)本文中所公開的合乎需要的屬性。

本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的一個(gè)創(chuàng)新方面可以包含獲得移動裝置在一或多個(gè)方向中的每一者上的加速度數(shù)據(jù)的方法來實(shí)施。方法還包含至少部分地基于加速度數(shù)據(jù)識別移動裝置的使用情況。方法還包含基于所識別使用情況選擇一或多個(gè)參數(shù)的集。方法進(jìn)一步包含基于對應(yīng)于所識別使用情況的加速度數(shù)據(jù)及相應(yīng)參數(shù)集計(jì)算移動裝置相對于坐標(biāo)系統(tǒng)的所估計(jì)運(yùn)動方向。

在一些實(shí)施方案中，識別使用情況包含將加速度數(shù)據(jù)與多個(gè)預(yù)定義使用情況的加速度特性相比較并選擇預(yù)定義使用情況中為最佳匹配的一者。預(yù)定義使用情況中的每一者可與相應(yīng)的一或多個(gè)參數(shù)的集存儲在一起或與相應(yīng)的一或多個(gè)參數(shù)的集鏈接。舉例來說，多個(gè)預(yù)定義使用情況可包含：其中移動裝置處于電話模式的使用情況；其中移動裝置處于口袋中的使用情況；其中移動裝置被拿在手中的使用情況；其中移動裝置被拿在用戶前方的手中的使用情況；其中移動裝置在用戶行走時(shí)拿在用戶側(cè)面的手中的使用情況；及其中移動裝置在用戶跑步時(shí)拿在用戶的側(cè)面的手中的使用情況。

在一些實(shí)施方案中，方法還包含檢測移動裝置何時(shí)處于電話模式中。在一些此類實(shí)施方案中，識別使用情況還基于移動裝置是否處于電話模式中。在一些實(shí)施方案中，方法還包含確定移動裝置相對于攜帶移動裝置或移動裝置所附接到的用戶的位置。在一些此類實(shí)施方案中，識別使用情況還基于移動裝置的位置。在一些實(shí)施方案中，方法還包含基于加速度數(shù)據(jù)或其它定向數(shù)據(jù)識別移動裝置相對于坐標(biāo)系統(tǒng)的定向。舉例來說，定向數(shù)據(jù)可包含陀螺儀數(shù)據(jù)及磁力計(jì)數(shù)據(jù)中的一者或兩者。在一些此類實(shí)施方案中，識別使用情況還至少部分地基于定向。在一些實(shí)施方案中，計(jì)算移動裝置相對于坐標(biāo)系統(tǒng)的所估計(jì)運(yùn)動方向還至少部分地基于定向。

在一些實(shí)施方案中，方法還包含追蹤攜帶移動裝置或移動裝置所附接到的個(gè)人走過的步數(shù)。在一些此類實(shí)施方案中，方法在移動的時(shí)間窗內(nèi)執(zhí)行且參數(shù)集包含對應(yīng)于相應(yīng)步數(shù)的窗長度。在一些實(shí)施方案中，參數(shù)集可包含加速度數(shù)據(jù)的垂直分量與水平分量之間的相位偏移。

本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可在移動裝置中實(shí)施，所述移動裝置包含經(jīng)配置以測量一或多個(gè)方向中的每一者上的移動裝置的加速度數(shù)據(jù)的一或多個(gè)傳感器。移動裝置還包含一或多個(gè)處理器及存儲指令的存儲器，當(dāng)所述指令由一或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)施運(yùn)動方向估計(jì)模塊。運(yùn)動方向估計(jì)模塊經(jīng)配置以至少部分地基于加速度數(shù)據(jù)識別移動裝置的使用情況。運(yùn)動方向估計(jì)模塊還經(jīng)配置以基于所識別使用情況選擇一或多個(gè)參數(shù)的集。運(yùn)動方向估計(jì)模塊進(jìn)一步經(jīng)配置以基于對應(yīng)于所識別使用情況的加速度數(shù)據(jù)及相應(yīng)參數(shù)集而計(jì)算移動裝置相對于坐標(biāo)系統(tǒng)的所估計(jì)運(yùn)動方向。

在一些實(shí)施方案中，為了識別使用情況，運(yùn)動方向估計(jì)模塊經(jīng)配置以將加速度數(shù)據(jù)與多個(gè)預(yù)定義使用情況的加速度特性相比較并選擇預(yù)定義使用情況中為最佳匹配的一者。預(yù)定義使用情況中的每一者可與相應(yīng)的一或多個(gè)參數(shù)的集存儲在一起或與相應(yīng)的一或多個(gè)參數(shù)的集鏈接。舉例來說，多個(gè)預(yù)定義使用情況可包含：其中移動裝置處于電話模式的使用情況；其中移動裝置處于口袋中的使用情況；其中移動裝置被拿在手中的使用情況；其中移動裝置被拿在用戶前方的手中的使用情況；其中移動裝置在用戶行走時(shí)拿在用戶側(cè)面的手中的使用情況；及其中移動裝置在用戶跑步時(shí)拿在用戶的側(cè)面的手中的使用情況。

在一些實(shí)施方案中，存儲器進(jìn)一步存儲指令，當(dāng)所述指令由一或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)施經(jīng)配置以基于加速度數(shù)據(jù)或其它定向數(shù)據(jù)識別移動裝置相對于坐標(biāo)系統(tǒng)的定向的定向確定模塊。在一些此類實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊進(jìn)一步經(jīng)配置以至少部分地基于定向識別使用情況。在一些此類實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊進(jìn)一步經(jīng)配置以至少部分地基于定向計(jì)算移動裝置相對于坐標(biāo)系統(tǒng)的所估計(jì)運(yùn)動方向。

在一些實(shí)施方案中，參數(shù)集包含具有對應(yīng)于相應(yīng)步數(shù)的窗的移動時(shí)間窗。在一些實(shí)施方案中，參數(shù)集包含加速度數(shù)據(jù)的垂直分量與水平分量之間的相位偏移。

本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的另一創(chuàng)新方面可在包含非暫時(shí)性指令的實(shí)體計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體中實(shí)施，所述指令在由一或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)經(jīng)配置以接收移動裝置在一或多個(gè)方向中的每一者上的加速度數(shù)據(jù)。指令還經(jīng)配置以至少部分地基于加速度數(shù)據(jù)識別移動裝置的使用情況。指令還經(jīng)配置以基于所識別使用情況選擇一或多個(gè)參數(shù)的集。指令進(jìn)一步經(jīng)配置以基于對應(yīng)于所識別使用情況的加速度數(shù)據(jù)及相應(yīng)參數(shù)集計(jì)算移動裝置相對于坐標(biāo)系統(tǒng)的所估計(jì)運(yùn)動方向。

在一些實(shí)施方案中，用于識別使用情況的指令包含用于將加速度數(shù)據(jù)與多個(gè)預(yù)定義使用情況的加速度特性相比較且用于選擇預(yù)定義使用情況中為最佳匹配的一者的指令。預(yù)定義使用情況中的每一者可與相應(yīng)的一或多個(gè)參數(shù)的集存儲在一起或與相應(yīng)的一或多個(gè)參數(shù)的集鏈接。在一些實(shí)施方案中，媒體進(jìn)一步包含用于基于加速度數(shù)據(jù)或其它定向數(shù)據(jù)識別移動裝置相對于坐標(biāo)系統(tǒng)的定向的指令。在一些此類實(shí)施方案中，用于識別使用情況的指令包含至少部分地基于定向而識別使用情況的指令。在一些實(shí)施方案中，用于計(jì)算所估計(jì)運(yùn)動方向的指令包含至少部分地基于定向而計(jì)算所估計(jì)運(yùn)動方向的指令。

在一些實(shí)施方案中，參數(shù)集包含具有對應(yīng)于相應(yīng)步數(shù)的窗的移動時(shí)間窗。在一些實(shí)施方案中，參數(shù)集包含加速度數(shù)據(jù)的垂直分量與水平分量之間的相位偏移。

在附圖及下文描述中闡述本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的一或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。其它特征、方面及優(yōu)點(diǎn)將從描述、圖式及權(quán)利要求書而變得顯而易見。應(yīng)注意，以下圖式的相對尺寸可能未按比例繪制。

附圖說明

圖1A及1B為說明實(shí)例移動裝置的系統(tǒng)框圖。

圖2說明實(shí)例傳感器套件的系統(tǒng)框圖。

圖3展示關(guān)于實(shí)例移動裝置的實(shí)例移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)。

圖4展示相對于移動裝置的表示包含插入的ECEF坐標(biāo)系統(tǒng)及ENU坐標(biāo)系統(tǒng)的地球的表示的圖。

圖5A展示其中移動裝置被裝入個(gè)人的背包中的實(shí)例情形。

圖5B展示其中移動裝置被裝入個(gè)人的側(cè)面褲包中的實(shí)例情形。

圖5C展示其中移動裝置拿在人的手中的實(shí)例情形。

圖6展示可存儲于存儲器中并結(jié)合處理器實(shí)施以執(zhí)行所描述方法或過程中的一或多者的實(shí)例模塊的框圖。

圖7為說明用于針對確定所估計(jì)運(yùn)動向量M中的可靠性測量計(jì)算可靠性度量的實(shí)例過程的流程圖。

圖8展示實(shí)例雙峰概率分布。

圖9為說明用于確定運(yùn)動方向M的實(shí)例過程的流程圖。

圖10為說明用于選擇一或多個(gè)參數(shù)以確定運(yùn)動方向M的實(shí)例過程的流程圖。

圖11展示可存儲于存儲器中并結(jié)合處理器實(shí)施以執(zhí)行所描述的方法或過程中的一或多者的實(shí)例模塊的另一框圖。

圖12為說明用于確定運(yùn)動方向M的實(shí)例過程的流程圖。

在各個(gè)附圖中的類似參考標(biāo)號和名稱指示類似元件。

具體實(shí)施方式

以下描述是針對出于描述本發(fā)明的創(chuàng)新方面的目的的某些實(shí)施方案。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識到，可以許多不同方式應(yīng)用本文中的教示。所描述的實(shí)施方案一般可在任何移動(還被稱作“可移動”或“攜帶型”)電子裝置、設(shè)備或系統(tǒng)中實(shí)施。更確切地說，預(yù)期所描述的實(shí)施方案可包含于多種移動電子裝置中或與多種移動電子裝置相關(guān)聯(lián)，例如(但不限于)：移動電話、具多媒體因特網(wǎng)功能的蜂窩電話、智能電話、移動電視接收器、裝置、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、無線電子郵件接收器、手持式或便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、筆記本計(jì)算機(jī)、智能筆記型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器/導(dǎo)航器、相機(jī)、數(shù)字媒體播放器(例如，MP3播放器)、攝錄像機(jī)、便攜式游戲控制臺、手表及電子讀取裝置(例如，電子閱讀器)以及其它可能裝置。因此，所述教示并不希望限于僅圖中所描繪的實(shí)施方案，而實(shí)情為具有廣泛適用性，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的。

一些實(shí)施方案涉及裝置、設(shè)備、方法或計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體包含用于針對確定所估計(jì)運(yùn)動向量M的可靠性測量計(jì)算可靠性度量的指令。一些實(shí)施方案涉及設(shè)備、方法或計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體包含用于將加速度數(shù)據(jù)或從此類加速度數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)擬合到雙峰概率分布及用于基于雙峰概率分布而確定運(yùn)動方向M的指令。一些實(shí)施方案涉及設(shè)備、方法或計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體包含用于選擇一或多個(gè)參數(shù)以確定運(yùn)動方向M的指令。舉例來說，使用情況可經(jīng)識別且一或多個(gè)參數(shù)可經(jīng)調(diào)整或優(yōu)化以更準(zhǔn)確地估計(jì)運(yùn)動方向M。一些其它實(shí)施方案涉及設(shè)備、方法或計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體包含用于并行確定多個(gè)所估計(jì)運(yùn)動方向M的指令，其中每一所估計(jì)運(yùn)動方向是基于經(jīng)預(yù)定義用于對應(yīng)使用情況的不同參數(shù)集。在一些此類實(shí)施方案中，將具有最高相應(yīng)可靠性度量的運(yùn)動方向M選為輸出。

可實(shí)施本發(fā)明中所描述的標(biāo)的物的特定實(shí)施方案以實(shí)現(xiàn)以下潛在優(yōu)勢中的一或多者：可確定更可靠的(或“確定的”、“準(zhǔn)確的”或“精確的”)所估計(jì)運(yùn)動方向M；及可確定所估計(jì)運(yùn)動方向M的可靠性測量以(例如)作出關(guān)于如何選擇將來所估計(jì)運(yùn)動方向或如何使用所估計(jì)運(yùn)動方向M的確定。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，為了節(jié)省功率，只要所估計(jì)運(yùn)動方向M的可靠性度量超過閾值，則經(jīng)配置以與GPS、SNS或其它定位或?qū)Ш较到y(tǒng)通信的網(wǎng)絡(luò)接口關(guān)閉或以其它方式停用。在一些此類實(shí)施方案中，當(dāng)可靠性度量低于閾值時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接口打開或以其它方式啟用以使得可接收定位或其它校準(zhǔn)數(shù)據(jù)以校正或改進(jìn)所估計(jì)運(yùn)動方向M。

圖1A及1B為說明實(shí)例移動裝置100的系統(tǒng)框圖。移動裝置100可為(例如)智能電話、蜂窩式電話或移動電話。然而，如上文所描述，移動裝置100或其變體的相同組件中的一些還說明不同類型的其它移動裝置，所述其它移動裝置包含顯示裝置及計(jì)算裝置，例如，計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、電子閱讀器、游戲裝置及其它手持式裝置及便攜式媒體裝置。

移動裝置100包含外殼102、顯示器104、天線106、揚(yáng)聲器108、輸入裝置110及麥克風(fēng)112。外殼102可由多種制造過程中的任一者形成，包含注射成型及真空成型。另外，外殼102可由多種材料中的任一者制得，包含塑料、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷，或這些或其它材料的組合。外殼102可包含可移除部分(未示出)，所述可移除部分可與不同顏色或含有不同標(biāo)記、圖片或符號的其它可移除部分互換。

顯示器104可為或可包含多種類型的顯示器中的任一者中的一或多者，包含雙穩(wěn)態(tài)或模擬顯示器。顯示器104可為平板顯示器，例如，有源矩陣顯示器。舉例來說，顯示器104可為等離子顯示器、電致發(fā)光顯示器(ELD)、發(fā)光二極管(LED)顯示器、有機(jī)LED(OLED)顯示器、液晶顯示器(LCD)、超扭曲向列型(STN)LCD或薄膜晶體管(TFT)LCD。顯示器104還可為或可包含基于干涉式調(diào)制器(IMOD)的顯示器。術(shù)語IMOD或干涉式光調(diào)制器是指使用光學(xué)干涉原理選擇性地吸收及/或反射光的裝置。在一些實(shí)施方案中，IMOD顯示元件包含一對導(dǎo)電板，所述導(dǎo)電板中的一者或兩者可為完全或部分透明及/或反射式的，且能夠在應(yīng)用適當(dāng)電信號之后進(jìn)行相對運(yùn)動。舉例來說，一個(gè)板可包含沉積于襯底上方、之上或由襯底支撐的靜止層，且另一板可包含通過氣隙與靜止層分離的反射膜。一個(gè)板相對于另一板的位置可改變?nèi)肷湓贗MOD顯示元件上的光的光學(xué)干涉。基于IMOD的顯示裝置具有廣泛范圍的應(yīng)用，且可以用于改善現(xiàn)有產(chǎn)品及產(chǎn)生新的產(chǎn)品，尤其是那些具有顯示能力的。

移動裝置100的一些物理組件被示意性地說明于圖1A中。移動裝置100可包含至少部分地封閉于外殼102內(nèi)的額外組件。舉例來說，圖1B說明可至少部分地包含于外殼102內(nèi)的各種實(shí)例組件。移動裝置100包含可包含天線106的網(wǎng)絡(luò)接口114，所述天線可與收發(fā)器116耦合。網(wǎng)絡(luò)接口114可為用于可顯示于移動裝置100的顯示器104上的圖像數(shù)據(jù)的源。收發(fā)器116連接到處理器120，所述處理器連接到調(diào)節(jié)硬件122。調(diào)節(jié)硬件122可調(diào)節(jié)例如經(jīng)由收發(fā)器116及網(wǎng)絡(luò)接口114接收或發(fā)射的信號(例如，濾波或以其它方式操控信號)。調(diào)節(jié)硬件122可連接到揚(yáng)聲器108及麥克風(fēng)112。處理器120還可連接到輸入裝置110(可共同地指代不同類型及并有各種輸入機(jī)構(gòu)及感測技術(shù)的多個(gè)輸入裝置)。處理器120還可連接到驅(qū)動器控制器124。驅(qū)動器控制器124可耦合到幀緩沖器126及陣列驅(qū)動器128，所述陣列驅(qū)動器又可經(jīng)耦合以驅(qū)動顯示器104。

實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)接口114可共同地指代可用以通過根據(jù)多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的多種類型的無線連接交換數(shù)據(jù)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可包含專有及非專有協(xié)議兩者，且用于多種應(yīng)用。在一些實(shí)施方案中，網(wǎng)絡(luò)接口114可發(fā)射并接收定位數(shù)據(jù)(在本文中還一般指代為“校準(zhǔn)數(shù)據(jù)”)，例如從GPS或衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(SNS)接收的數(shù)據(jù)，如下文所述。在一些實(shí)施方案中，網(wǎng)絡(luò)接口114還可發(fā)射并接收電話數(shù)據(jù)，例如從蜂窩塔或基站接收的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方案中，網(wǎng)絡(luò)接口114還可通過一或多個(gè)網(wǎng)路在Wi-Fi或其它無線連接上發(fā)射并接收此類數(shù)據(jù)或其它數(shù)據(jù)。

天線106一般可發(fā)射并接收各種信號。在一些實(shí)施方案中，天線106根據(jù)IEEE 16.11標(biāo)準(zhǔn)(包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g))、或IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)(包含IEEE 802.11a、b、g、n)及其其它實(shí)施方案發(fā)射及接收射頻(RF)信號。在一些其它實(shí)施方案中，天線106根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射及接收RF信號。在蜂窩式電話的情況下，天線106可經(jīng)設(shè)計(jì)以接收碼分多址(CDMA)、頻分多址(FDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、GSM/通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)、增強(qiáng)型數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、陸地集群無線電(TETRA)、寬帶-CDMA(W-CDMA)、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO修訂A、EV-DO修訂B、高速分組接入(HSPA)、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)、高速上行鏈路分組接入(HSUPA)、演進(jìn)型高速分組接入(HSPA+)、長期演進(jìn)(LTE)、AMPS或用于在無線網(wǎng)絡(luò)(例如，利用3G、4G或5G技術(shù)的系統(tǒng))內(nèi)通信的其它已知信號。

網(wǎng)絡(luò)接口114還可具有一些調(diào)節(jié)或處理能力以減輕(例如)調(diào)節(jié)硬件122或處理器120的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)或處理要求。舉例來說，收發(fā)器116可預(yù)處理從天線106接收的信號，使得所述信號可由調(diào)節(jié)硬件122或處理器120接收并進(jìn)一步由其操控。收發(fā)器116還可處理從調(diào)節(jié)硬件122或處理器120接收的信號，使得所述信號可經(jīng)由天線106從移動裝置100發(fā)射。

處理器120控制移動裝置100的整體操作。處理器120可包含一或多個(gè)微控制器、CPU或邏輯單元以控制移動裝置100(本文中還統(tǒng)稱為“處理器120”)的操作。調(diào)節(jié)硬件122可包含用于將信號發(fā)射到揚(yáng)聲器108及用于從麥克風(fēng)112接收信號的放大器及濾波器。調(diào)節(jié)硬件122可實(shí)施為移動裝置100內(nèi)的離散組件，或可并入處理器120或其它組件內(nèi)或與處理器120或其它組件集成。

在一些實(shí)施方案中，輸入裝置110可允許(例如)用戶控制移動裝置100的操作。并且，輸入裝置110可共同地指代基于多種輸入機(jī)構(gòu)及感測技術(shù)的多個(gè)不同的或集成的輸入裝置。輸入裝置110可包含例如QWERTY鍵盤或電話小鍵盤等小鍵盤、按鈕、開關(guān)、搖臂、觸敏屏、與顯示器104集成的觸敏屏，或壓敏或熱敏隔膜。麥克風(fēng)112還可為用于移動裝置100的輸入裝置。在一些實(shí)施方案中，通過麥克風(fēng)112的話音命令可用于控制移動裝置100的操作。

在一些實(shí)施方案中，電力供應(yīng)器130可將電力提供到本文所描述的包含處理器120及顯示器104的移動裝置100的組件中的一些或全部。電力供應(yīng)器130可包含多種能量存儲裝置中的一或多者。例如，電力供應(yīng)器130可包含可再充電電池，例如，鎳鎘電池或鋰離子電池。在使用可再充電電池的實(shí)施方案中，可再充電電池可使用來自(例如)壁式插座(或“出口”)或光伏裝置或陣列的電力來充電。替代地，可再充電電池可經(jīng)由磁感應(yīng)或其它機(jī)構(gòu)無線地充電。電力供應(yīng)器130還可以是可再生能源、電容器或太陽能電池(包含塑料太陽能電池或太陽能電池涂料)。

移動裝置100還包含與處理器120連接的存儲器132。存儲器132可共同地指代多個(gè)合適的數(shù)據(jù)存儲裝置或機(jī)構(gòu)中的任一者。在一些實(shí)施方案中，存儲器132包含一或多個(gè)易失性存儲裝置及一或多個(gè)非易失性存儲器裝置。存儲器132還可包含一或多個(gè)可移除式存儲器裝置，例如，存儲卡、存儲棒、閃存驅(qū)動器或其它可移除式存儲器裝置或組件。另外，雖然描述為與處理器120分開，但存儲器132中的一些或全部可具備處理器120，所述處理器120提供于相同芯片或裸片上作為處理器120或包含為包含處理器120的封裝的一部分。

移動裝置100還包含一或多個(gè)傳感器的套件(或“集”)134。傳感器套件134中的傳感器與處理器120通信連接，且在一些實(shí)施方案中，還與調(diào)節(jié)硬件122或外殼102內(nèi)的一些其它調(diào)節(jié)硬件通信連接。在一些實(shí)施方案中，傳感器套件134包含一些調(diào)節(jié)或處理能力，所述能力用于調(diào)節(jié)或處理在將信號傳達(dá)或傳遞到處理器120或調(diào)節(jié)硬件之前由傳感器套件134的傳感器測量的或從傳感器套件134的傳感器獲得的此類信號。傳感器套件134中的傳感器中的一些可為慣性傳感器，且因此，傳感器套件134還可被稱為慣性測量單元(IMU)134。

圖2說明實(shí)例傳感器套件134的系統(tǒng)框圖。盡管傳感器套件134中的傳感器經(jīng)說明為位于單個(gè)傳感器封裝內(nèi)的多個(gè)個(gè)別組件，但是傳感器套件134中的傳感器中的一些或全部可為離散組件或經(jīng)組合或集成到位于移動裝置100的外殼102內(nèi)的一或多個(gè)傳感器封裝中。在一些實(shí)施方案中，傳感器套件134包含三個(gè)線性加速度計(jì)236A、236B及236C，所述加速度計(jì)中的每一者測量沿移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)的特定軸線的線性加速度或速度(在本文中還統(tǒng)稱為“線性加速度數(shù)據(jù)”、“線性速度數(shù)據(jù)”或一般為“運(yùn)動數(shù)據(jù)”)。在一些實(shí)施方案中，線性加速度計(jì)236A、236B及236C(本文中還統(tǒng)稱為“加速度計(jì)236”或“加速度計(jì)236”)中的每一者沿笛卡爾(Cartesian)坐標(biāo)系統(tǒng)的特定相應(yīng)正交軸線測量線性加速度數(shù)據(jù)。在一些其它實(shí)施方案中，三個(gè)線性加速度計(jì)236A、236B及236C的功能可組合或集成到單個(gè)三維加速度計(jì)236中。

圖3展示相對于實(shí)例移動裝置100的實(shí)例移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300。在所說明的實(shí)施方案中，移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300(還被稱作“IMU坐標(biāo)系統(tǒng)300”)相對于移動裝置100自身經(jīng)定義并固定。此類坐標(biāo)系統(tǒng)300為“以裝置為中心”的坐標(biāo)系統(tǒng)的實(shí)例，其中三個(gè)正交軸338A、338B及338C的原點(diǎn)位于移動裝置100內(nèi)。舉例來說，移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300的原點(diǎn)可定位于移動裝置100的幾何中心處，移動裝置100的質(zhì)量中心處，移動裝置100的角落處或另一合適的或方便的參考位置處。移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300包含沿移動裝置的相應(yīng)寬度、長度及深度維度方向延伸的三個(gè)正交軸338A、338B及338C。在一些實(shí)施方案中，第一線性加速度計(jì)236A可測量沿第一軸338A的線性加速度數(shù)據(jù)(在本文中還僅稱為“線性加速度”)，第二線性加速度計(jì)236B可測量沿第二正交軸線338B的線性加速度數(shù)據(jù)且第三線性加速度計(jì)236C可測量沿第三正交軸線338C的線性加速度數(shù)據(jù)。展示東(E)、北(N)及上(U)方向的實(shí)例基于東、北及上(ENU)方位的笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)301也疊加于移動裝置100上。還展示重力(G)的方向。在所說明的實(shí)例中，移動裝置100的定向(O)被定義為對應(yīng)于軸線338B的正方向的方向。

在一些實(shí)施方案中，圖2的傳感器套件134包含三個(gè)陀螺儀240A、240B及240C，所述陀螺儀中的每一者測量關(guān)于移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300的特定軸線的角加速度、角速度或旋轉(zhuǎn)(在本文中還統(tǒng)稱為“角加速度數(shù)據(jù)”、“角速度數(shù)據(jù)”、“旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)”或一般為“定向數(shù)據(jù)”)。舉例來說，第一陀螺儀240A可測量關(guān)于第一軸338A的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，第二陀螺儀240B可測量關(guān)于第二軸338B的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，且第三陀螺儀240C可測量關(guān)于第三軸線338C的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。此類旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)還可以間距、卷動及橫擺表達(dá)。在一些其它實(shí)施方案中，三個(gè)陀螺儀240A、240B及240C(在本文中還統(tǒng)稱為“陀螺儀240”或“陀螺儀234”)的功能可組合或集成于單個(gè)三維陀螺儀240中。

在一些實(shí)施方案中，傳感器套件134包含三個(gè)磁力計(jì)242A、242B及242C，所述磁力計(jì)中的每一者測量沿移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300的特定軸線的磁場或磁力(在本文中還統(tǒng)稱為“磁場數(shù)據(jù)”、“磁力數(shù)據(jù)”、“磁性數(shù)據(jù)”或一般為“定向數(shù)據(jù)”)。舉例來說，第一磁力計(jì)242A可測量沿第一軸338A的磁場數(shù)據(jù)，第二磁力計(jì)242B可測量沿第二軸338B的磁場數(shù)據(jù)，且第三磁力計(jì)242C可測量沿第三軸線338C的磁場數(shù)據(jù)。在一些其它實(shí)施方案中，三個(gè)磁力計(jì)242A、242B及242C(在本文中還統(tǒng)稱為“磁力計(jì)242”、“磁力計(jì)242”或“指南針242”)的功能可組合或集成于單個(gè)三維磁力計(jì)242中。

在一些實(shí)施方案中，傳感器套件134還包含步子跟蹤器244，例如計(jì)步器，其與上文所描述的加速度計(jì)及陀螺儀不同，其確定個(gè)人(在本文中還被稱作“行人”、“用戶”或“觀察者”)所走的步子的時(shí)間并計(jì)數(shù)(例如)在一段時(shí)間期間所走過的步數(shù)。在一些其它實(shí)施方案中，與步子跟蹤器244相關(guān)聯(lián)的功能由處理器120結(jié)合上文所描述的傳感器套件134中的傳感器中的一些或全部實(shí)施，所述傳感器套件包含加速度計(jì)236A、236B及236C或陀螺儀240A、240B及240C。舉例來說，處理器120可基于從線性加速度獲得或從線性加速度導(dǎo)出的加速度或其它運(yùn)動信息或從傳感器套件134獲得的定向數(shù)據(jù)確定所走步子的時(shí)間。

在一些實(shí)施方案中，傳感器套件134包含上文所描述的所有傳感器。在一些其它實(shí)施方案中，傳感器套件134可包含上文所描述的傳感器的子集，例如僅線性加速度計(jì)、僅線性加速度計(jì)及陀螺儀、僅線性加速度計(jì)及磁力計(jì)，或另一合適的傳感器子集。在一些實(shí)施方案中，傳感器套件134可包含除上文所描述的那些傳感器外的其它傳感器。另外，雖然以三個(gè)為一組描述上文所描述的傳感器(例如，三個(gè)線性加速度計(jì)236A、236B及236C)，但在一些其它實(shí)施方案中，傳感器套件134可包含不同數(shù)目個(gè)每種類型的傳感器；也就是說，多于或少于三個(gè)線性加速度計(jì)236A、236B及236C，多于或少于三個(gè)陀螺儀240A、240B及240C，及多于或少于三個(gè)磁力計(jì)242A、242B及242C。

另外，在一些實(shí)施方案中，通過在預(yù)定義或習(xí)得模式中移動移動裝置(例如，用用戶的手部翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)或擺動移動裝置)而做出的示意動作可經(jīng)由傳感器套件134結(jié)合處理器120而感測或辨識，并且除輸入裝置110外或代替輸入裝置110也用于控制移動裝置100的操作。

如上文所參考，用于例如移動裝置100的移動電子裝置的多種現(xiàn)有及預(yù)期應(yīng)用利用移動裝置的位置、定向(在本文中也被稱作“航向”)或運(yùn)動方向的知識。舉例來說，在攜載移動裝置的個(gè)人行走或以其它方式移動的情況下，移動裝置100具有確定關(guān)于個(gè)人的移動的運(yùn)動方向或其它運(yùn)動信息的能力可為有用的。其它運(yùn)動信息可包含(例如)瞬時(shí)及平均速度及加速度。此類運(yùn)動信息可用于行人航位推算應(yīng)用，其中移動裝置100在沒有通過GPS或SNS獲得的輔助或校正(在本文中也被稱作“校準(zhǔn)數(shù)據(jù)”)及沒有通過其它外部裝置(例如，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口114在Wi-Fi或其它無線連接上)獲得的輔助或校正的情況下基于由傳感器套件134測量或從傳感器套件134獲得的傳感器數(shù)據(jù)自主地確定其運(yùn)動方向。當(dāng)(例如)移動裝置100不再處于GPS、蜂窩、Wi-Fi或其它無線信號為可用的區(qū)域時(shí)，或當(dāng)用于經(jīng)由此類信號發(fā)射及接收數(shù)據(jù)的發(fā)射器或接收器(還統(tǒng)稱為“收發(fā)器”)(例如收發(fā)器116)關(guān)閉或停用時(shí)，可存在此類航位推算使用情況。

在航位推算使用情況下，移動裝置100基于傳感器數(shù)據(jù)(包含上文所描述的運(yùn)動數(shù)據(jù)或定向數(shù)據(jù)中的一些或全部)估計(jì)個(gè)人的運(yùn)動方向(M)，所述傳感器數(shù)據(jù)由傳感器套件134中的傳感器中的一些或全部測量或從傳感器套件134中的傳感器中的一些或全部獲得的測量所測量，從所述測量獲得或從所述測量導(dǎo)出?；诖藗鞲衅鲾?shù)據(jù)中的一些或全部，移動裝置100可確定其相對于全局坐標(biāo)系統(tǒng)的定向(O)的方向，所述全局坐標(biāo)系統(tǒng)為例如笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)(例如地球中心地球固定(ECEF)坐標(biāo)系統(tǒng))、基于方位的笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)(例如ENU坐標(biāo)系統(tǒng))，或大地坐標(biāo)系統(tǒng)。并且基于所確定的定向O及其它傳感器數(shù)據(jù)，移動裝置100隨后確定其“絕對”或“主要”運(yùn)動方向M；即，攜帶移動裝置100的個(gè)人的運(yùn)動方向。運(yùn)動方向M還可相對于全局坐標(biāo)系統(tǒng)定義，且在一些實(shí)施方案中，在用于定義定向O的方向的相同全局坐標(biāo)系統(tǒng)中。以此方式，可簡化傳感器數(shù)據(jù)分析、運(yùn)動方向M的確定及其可靠性的確定。另外，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動裝置100可將運(yùn)動方向M或定向方向O表示為時(shí)變的數(shù)據(jù)信號。舉例來說，運(yùn)動方向M可表征或定義為包含時(shí)變方向及時(shí)變量值中的一者或兩者的運(yùn)動向量M(并且在本文中還如此稱呼)。

圖4展示相對于移動裝置100的表示包含插入的ECEF坐標(biāo)系統(tǒng)400及ENU坐標(biāo)系統(tǒng)301的地球452的表示的圖。ECEF坐標(biāo)系統(tǒng)包含分別對應(yīng)于方向X_ECEF、Y_ECEF及Z_ECEF的正交軸454A、454B及454C。如所展示，移動裝置100的位置、速度及加速度或其它運(yùn)動數(shù)據(jù)可依據(jù)ECEF協(xié)調(diào)系統(tǒng)400的X_ECEF、Y_ECEF及Z_ECEF方向以及ENU坐標(biāo)系統(tǒng)301的東(E)、北(N)及上(U)方向兩者而定義。在ENU坐標(biāo)系統(tǒng)中，上方向可被定義與重力(G)相對的方向或源自地球的幾何中心的射線，而東及北可依據(jù)磁北或幾何(或“正”)北而定義。

在一些實(shí)施方案中，關(guān)于移動裝置100的方向、速度、加速度或其它運(yùn)動數(shù)據(jù)還可依據(jù)以移動裝置為中心的右、對地運(yùn)動方向及上(RCU)坐標(biāo)系統(tǒng)而表示或確定。舉例來說，對地運(yùn)動方向(COG)方向可描述沿假想水平面的前-后向軸線的運(yùn)動，在一時(shí)間點(diǎn)處移動裝置100在所述假想水平面上移動，而右(R)方向可描述沿垂直于水平面上的前-后向軸線的右-左軸線的側(cè)向運(yùn)動，且上(U)方向描述沿垂直于水平面的垂直軸線的運(yùn)動。圖3還展示IMU坐標(biāo)系統(tǒng)300、ENU坐標(biāo)系統(tǒng)301與RCU坐標(biāo)系統(tǒng)303之間的實(shí)例關(guān)系(在實(shí)例實(shí)施方案中，ENU坐標(biāo)系統(tǒng)301及RCU坐標(biāo)系統(tǒng)303兩者中的方向上(U)相同，盡管這不是所需的)。在所說明的實(shí)例中，及在本文中提出的各種實(shí)施方案的描述中，移動裝置100的運(yùn)動方向(M)經(jīng)說明為沿COG方向，所述COG方向自身可依據(jù)如上文所描述的全局坐標(biāo)系統(tǒng)而定義。然而，在其它實(shí)施方案中，運(yùn)動向量M可依據(jù)COG、右(R)及上(U)方向中的兩個(gè)或多于兩個(gè)或依據(jù)另一坐標(biāo)系統(tǒng)而描述。

在一些實(shí)施方案中，可依據(jù)以對準(zhǔn)(或“未對準(zhǔn)”)角度α旋轉(zhuǎn)的定向方向O來估計(jì)或定義運(yùn)動方向M。如上文所描述，定向方向O描述移動裝置100自身的定向或航向。定向方向O可由移動裝置100通過分析線性加速度測量、角加速度測量、旋轉(zhuǎn)測量、磁場測量、或此類測量的組合或由傳感器套件134的傳感器所獲得的其它測量而確定。舉例來說，可通過分析由加速度計(jì)236A、236B及236C測量的加速度數(shù)據(jù)估計(jì)重力(G)的方向。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，處理器120確定對應(yīng)于最強(qiáng)的識別加速度的方向?yàn)橹亓Φ姆较?。另外或替代地，處理?20可使用磁力計(jì)242A、242B及242C確定磁北的方向?；谒R別的重力或磁北的方向，移動裝置100可確定定向方向O。如上文所描述，定向方向O可旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)換成用于描述COG或運(yùn)動向量M的多種合適的及方便的坐標(biāo)系統(tǒng)。

對準(zhǔn)角α描述定向方向O與運(yùn)動方向M之間的偏差。舉例來說，取決于相對于個(gè)人攜帶移動裝置100的位置及方式，移動裝置100的定向O可不與個(gè)人的運(yùn)動方向M對準(zhǔn)。圖5A展示其中移動裝置100被裝入個(gè)人560的背包中的實(shí)例情形，而圖5B展示其中移動裝置100被裝入個(gè)人560的側(cè)褲包中的實(shí)例情形，且圖5C展示其中移動裝置100拿在個(gè)人560的手中的實(shí)例情形。顯而易見，移動裝置100的定向O取決于移動裝置100在個(gè)人上的位置以及取決于個(gè)人的運(yùn)動相對于個(gè)人及相對于地球變化。舉例來說，隨著移動裝置100相對于攜帶移動裝置100的個(gè)人的運(yùn)動方向M移動、轉(zhuǎn)動、擺動、搖動或樞轉(zhuǎn)，對準(zhǔn)角α改變。

移動裝置100相對于個(gè)人移動得越多，所估計(jì)運(yùn)動方向M的不確定性的潛在可能性越大。更確切地說，定向O改變得越隨機(jī)或非周期性，對準(zhǔn)角α及運(yùn)動方向M的所得估計(jì)的不確定性越大。周期變化的實(shí)例為由周期運(yùn)動產(chǎn)生的那些，例如，與行走、慢跑、跑步或爬梯相關(guān)聯(lián)的運(yùn)動。因?yàn)楫?dāng)前運(yùn)動方向M可基于過去及當(dāng)前加速度或其它運(yùn)動數(shù)據(jù)，所以所估計(jì)運(yùn)動方向M的可靠性的不確定性可在航位推算使用情況中繼續(xù)增加。并且事實(shí)上，移動裝置100的移動越隨機(jī)或不可預(yù)測，所估計(jì)運(yùn)動方向的不確定性通常增加的速率越大。

存儲器132包含可執(zhí)行代碼、指令或軟件。在一些實(shí)施方案中，可執(zhí)行代碼包含或可表征為多個(gè)代碼塊或模塊。圖6展示可存儲于存儲器132中并結(jié)合處理器120實(shí)施以執(zhí)行所描述方法或過程中的一或多者的實(shí)例模塊的框圖。舉例來說，用于執(zhí)行實(shí)例模塊的功能的指令可存儲于存儲器132中且由處理器120執(zhí)行從而執(zhí)行所描述的方法中的一或多者。在所說明的實(shí)施方案中，步子檢測模塊662從包含步子跟蹤器244(如果存在)中的一者或兩者的傳感器套件134或從(例如)線性加速度計(jì)236或陀螺儀240接收運(yùn)動信息。此類運(yùn)動信息還可直接或間接地提供到定向確定模塊664及運(yùn)動方向估計(jì)模塊666。

步子檢測模塊662分析來自步子跟蹤器244、加速度計(jì)236或傳感器套件134中的傳感器中的其它者的運(yùn)動信息來檢測攜帶移動裝置100的個(gè)人走過的步子。舉例來說，步子檢測模塊662可分析運(yùn)動信息以識別對應(yīng)于人運(yùn)動的運(yùn)動模式或標(biāo)志，所述運(yùn)動模式或標(biāo)志可隨后使用以識別運(yùn)動或“使用情況”的類型。舉例來說，步子檢測模塊662可基于個(gè)人正在行走、慢跑、跑步或爬梯的所識別運(yùn)動信息確定。在一些實(shí)施方案中，步子檢測模塊662還可確定、追蹤或記錄其它步子信息，例如，步子長度、步子持續(xù)時(shí)間、跑步步數(shù)或?qū)?yīng)于步子的加速度、速度或旋轉(zhuǎn)(在本文中還統(tǒng)稱為“步子數(shù)據(jù)”)。

定向確定模塊664通過分析線性加速度測量、角加速度測量、磁場測量、或此類測量的組合或由傳感器套件134的傳感器獲得的傳感器數(shù)據(jù)來確定定向方向O。舉例來說，如上文所描述，可通過分析由加速度計(jì)236A、236B及236C測量的加速度數(shù)據(jù)估計(jì)重力G的方向。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，定向確定模塊664確定對應(yīng)于最強(qiáng)的所識別加速度的方向?yàn)橹亓的方向(不管最強(qiáng)的加速度是在輸入到定向確定模塊664之前由加速度計(jì)236或傳感器套件134自身識別，還是基于從加速度計(jì)236或傳感器套件134中的其它傳感器接收的加速度數(shù)據(jù)由定向確定模塊664自身或另一模塊結(jié)合處理器120識別)。另外或替代地，定向確定模塊664可使用磁力計(jì)242A、242B及242C以類似方式確定磁北的方向?；谒R別的重力G或磁北N的方向，定向確定模塊664確定定向O。如上文所描述，定向O可旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)換成用于描述運(yùn)動向量M的多種合適的及方便的坐標(biāo)系統(tǒng)中的一或多者。舉例來說，定向確定模塊664可在ECEF、ENU或大地坐標(biāo)系統(tǒng)中提供移動裝置100的定向O。另外，如上文所描述，類似于運(yùn)動方向/向量M、COG方向/向量、對準(zhǔn)角α或本文所描述的其它方向、向量、角度或其它數(shù)據(jù)，定向O可在連續(xù)或周期性基礎(chǔ)上經(jīng)計(jì)算(或“估計(jì)”或“確定”)且可因此經(jīng)描述、存儲或追蹤為時(shí)變信號。

在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666從定向確定模塊664接收定向O并基于定向O計(jì)算運(yùn)動向量M，在一些實(shí)施方案中，所述定向O包含定向O的當(dāng)前及過去值或運(yùn)動向量M的過去值。在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666還從傳感器套件134直接接收傳感器數(shù)據(jù)并使用此類傳感器數(shù)據(jù)或從此類傳感器數(shù)據(jù)導(dǎo)出的信息來計(jì)算運(yùn)動向量M。舉例來說，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可基于定向O及加速度數(shù)據(jù)或由加速度計(jì)236測量的其它傳感器數(shù)據(jù)來確定運(yùn)動向量M。另外或替代地，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可基于定向O及旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)或由陀螺儀240測量的其它傳感器數(shù)據(jù)或由其它傳感器測量的傳感器數(shù)據(jù)來確定運(yùn)動向量M。

在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666還可從對準(zhǔn)角計(jì)算模塊668接收對準(zhǔn)角的當(dāng)前及過去值，所述對準(zhǔn)角計(jì)算模塊668可經(jīng)配置以根據(jù)定向O以及傳感器數(shù)據(jù)或從傳感器套件134獲得的其它運(yùn)動信息確定對準(zhǔn)角α。在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666至少部分地基于從對準(zhǔn)角計(jì)算模塊668接收的對準(zhǔn)角α確定運(yùn)動向量M。相反地，在一些其它實(shí)施方案中，對準(zhǔn)角計(jì)算模塊668至少部分地基于從運(yùn)動方向估計(jì)模塊666接收的運(yùn)動向量M確定對準(zhǔn)角α。也就是說，當(dāng)確定定向O及對準(zhǔn)角α或運(yùn)動向量M時(shí)，對準(zhǔn)角α或運(yùn)動向量M中的另一者可按照定義容易地計(jì)算。

在一些實(shí)施方案中，當(dāng)移動裝置中100中的GPS、SNS或其它定位系統(tǒng)接收器(例如，收發(fā)器116)打開或啟用且處于能夠從此類定位系統(tǒng)接收信號的地理位置中時(shí)，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口114接收并由校準(zhǔn)模塊670處理，所述校準(zhǔn)模塊670隨后將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳遞到運(yùn)動方向估計(jì)模塊666從而改進(jìn)、修正或以其它方式校正運(yùn)動向量M。另外或替代地，在一些實(shí)施方案中，當(dāng)啟用時(shí)，校準(zhǔn)模塊670可(例如)通過蜂窩或Wi-Fi連接接收其它校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

所估計(jì)運(yùn)動方向或運(yùn)動向量M可在任何合適的坐標(biāo)系統(tǒng)(例如，上文所描述的ECEF及ENU坐標(biāo)系統(tǒng))中從運(yùn)動方向估計(jì)模塊666輸出或由運(yùn)動方向估計(jì)模塊666產(chǎn)生。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666依據(jù)正北或磁北方向分量及東方向分量輸出所估計(jì)運(yùn)動向量M。在一些實(shí)施方案中，所估計(jì)的運(yùn)動向量M還可依據(jù)上方向分量表示。在一些其它實(shí)施方案中，上分量經(jīng)忽略且因此所估計(jì)運(yùn)動向量M可如上文所描述簡化或估算為COG運(yùn)動向量。

在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666從步子檢測模塊662接收步子數(shù)據(jù)并基于步子數(shù)據(jù)計(jì)算運(yùn)動向量M。舉例來說，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可使用步子數(shù)據(jù)而通過刪除與典型人運(yùn)動相關(guān)聯(lián)的周期性加速度分量(例如，與行走、慢跑、跑步或爬梯相關(guān)聯(lián)的周期性加速度)更準(zhǔn)確地計(jì)算或估計(jì)真實(shí)運(yùn)動向量M。舉例來說，在典型的人運(yùn)動中，由于雙足人運(yùn)動的自然生物力學(xué)，運(yùn)動及加速度的方向在給定步子內(nèi)且從一個(gè)步子到下一連續(xù)步子變化。舉例來說，即使在個(gè)人以不變步伐在水平表面上直線行走的情況下，而不是具有零加速度及恒定前向運(yùn)動，個(gè)人的運(yùn)動及加速度在連續(xù)步子下從左向右側(cè)向移動(例如，在左腳步子期間向左運(yùn)動及在右腳步子期間向右運(yùn)動)。行走個(gè)人的步態(tài)還具有運(yùn)動及加速度分量，所述加速度分量在每一個(gè)別步子的持續(xù)時(shí)間內(nèi)垂直向上及向下且橫向向前或向后變化。舉例來說，隨著個(gè)人向前邁步，個(gè)人的重力中心在步子的第一部分期間向上移動且在步子的第二部分期間向下移動。類似地，當(dāng)腳到達(dá)地面時(shí)，個(gè)人的向前速度在步子的第一部分期間增大且在第二部分期間減小。由此，貫穿一系列步子，側(cè)向向右/向左(還被稱作“側(cè)向”)加速度分量一般以兩步時(shí)段循環(huán)而橫向向前/向后及垂直向上/向下加速度分量以單步時(shí)段循環(huán)。

運(yùn)動方向估計(jì)模塊666(或在一些其它實(shí)施方案中，步子檢測模塊662)可利用關(guān)于步子與側(cè)向向右/向左、橫向向前/向后及垂直向上/向下(例如，RCU坐標(biāo)系統(tǒng)中的右、COG及上)加速度分量的對應(yīng)周期性分量之間的關(guān)系的信息以隔離運(yùn)動向量M的COG分量，所述運(yùn)動向量M隨后可轉(zhuǎn)換到全局坐標(biāo)系統(tǒng)。在一些實(shí)施方案中，為了將運(yùn)動的COG分量和與人運(yùn)動的周期生物力學(xué)相關(guān)聯(lián)的側(cè)向、橫向及垂直分量相隔離，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666存儲并分析從(例如)存儲器132中的傳感器套件134接收的關(guān)于多個(gè)連續(xù)步子(例如，2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)或更多連續(xù)步子)的加速度數(shù)據(jù)。舉例來說，因?yàn)榕c人步子相關(guān)聯(lián)的周期性側(cè)向加速度大致具有兩步時(shí)段，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可通過將加速度分量(例如，由加速度計(jì)236獲得的加速度分量)與他們自身的單步移動版本求和而大體上或大致刪除個(gè)人的運(yùn)動的側(cè)向加速度分量。類似地，因?yàn)榕c人步子相關(guān)聯(lián)的周期向前/向后及垂直加速度大約具有單步時(shí)段，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可通過將加速度分量(例如，由加速度計(jì)236獲得的加速度分量)與他們自身的半步移動版本向求和而大體上或大致地刪除個(gè)人的運(yùn)動的向前/向后及垂直加速度分量。

另外，在許多使用情況中，移動裝置100在運(yùn)動期間并不攜帶或以其它方式定位于攜帶用戶身體的中央位置處或所述位置附近。另外，在許多使用情況中，移動裝置100的定向可在運(yùn)動期間相對于用戶的身體偏移或以其它方式移動。在一些此類使用情況中，可存在不與步子或與真實(shí)對地運(yùn)動方向運(yùn)動相關(guān)聯(lián)的不對稱或非周期側(cè)向、橫向或垂直加速度分量。運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可通過利用橫向向前/向后加速度與垂直加速度分量之間的關(guān)系進(jìn)一步抑止或取消這些不對稱加速度分量。舉例來說，當(dāng)向前/向后及垂直加速度分量被看作時(shí)變周期信號(其中時(shí)段等效于一個(gè)步子)時(shí)，一般可在其之間觀測到相關(guān)性。更確切地說，已觀測到垂直加速度信號及向前/向后信號同相偏移可憑經(jīng)驗(yàn)確定的特征量。舉例來說，當(dāng)?shù)湫蛡€(gè)人行走時(shí)，垂直加速度及向前/向后加速度分量偏移大約一個(gè)步子的四分之一(或“90度”)。在一些實(shí)施方案中，在此類使用情況中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可通過利用向前/向后加速度分量與垂直加速度分量之間的已知或預(yù)期相關(guān)性(例如，相位偏移)而大體上或大致地刪除加速度的不對稱分量。

然而，垂直加速度與向前/向后加速度分量之間的相位偏移可基于在運(yùn)動期間移動裝置100被攜帶的位置及方式(也就是說，基于特定使用情況)而變化。舉例來說，運(yùn)動的相位偏移或其它參數(shù)或特性可基于以下情況而變化：移動裝置100是否被拿在隨著個(gè)人行走向前及向后擺動的手中；是否被拿在前方(例如，當(dāng)用戶觀看顯示器104或以其它方式與移動裝置互動時(shí))；是否在個(gè)人將移動裝置100作為電話使用時(shí)被握于個(gè)人的耳朵處；或是否被裝入個(gè)人的包、錢包或背包中。這些場景中的每一者還可視為特定使用情況。相位偏移或其它參數(shù)或特性還可基于速度、步態(tài)或步調(diào)(例如，從行走到慢跑到跑步)的變化而變化。這些場景中的每一者還可視為特定使用情況。

在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666基于多個(gè)步子(例如，2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)或更多步子)或，在一些其它實(shí)施方案中，一些持續(xù)時(shí)間內(nèi)的加速度分量的所觀測相關(guān)性而識別使用情況。在一些此類實(shí)施方案中，在識別使用情況之后，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666隨后調(diào)整相位偏移或其它參數(shù)(例如，時(shí)間窗或在其內(nèi)追蹤的步數(shù)及相關(guān)加速度數(shù)據(jù))以更準(zhǔn)確地估計(jì)運(yùn)動向量M。

在一些實(shí)施方案中，在如(例如)上文所描述的確定定向O及刪除或大體上減小非想要加速度分量(例如，與周期性人類步伐生物力學(xué)相關(guān)聯(lián)的那些及與不對稱運(yùn)動相關(guān)聯(lián)但不另外與真實(shí)COG運(yùn)動相關(guān)聯(lián)的那些分量)之后，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666隨后分析定向O及剩余加速度分量，從而估計(jì)、計(jì)算或以其它方式確定并輸出運(yùn)動向量M。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666執(zhí)行特征向量分析，且更確切地說，剩余加速度分量的特征分解。

舉例來說，特征分解可用于確定兩個(gè)水平(例如，相對于地球表面)特征向量e₁及e₂，其中的每一者對應(yīng)于COG運(yùn)動發(fā)生所沿的正交方向軸線。在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666選擇對應(yīng)于具有較大相應(yīng)特征值的水平特征向量的方向軸線作為運(yùn)動的主軸線(例如，前向-后向或COG方向)。在一些情形或應(yīng)用中，可存在運(yùn)動的經(jīng)解析主軸線的一些不明確性。舉例來說，雖然從本征分解可明確行人運(yùn)動方向是沿著特定全局坐標(biāo)系統(tǒng)軸線，但在沿此軸線的哪個(gè)方向上發(fā)生向前運(yùn)動可存在不明確性。舉例來說，如果垂直運(yùn)動與向前動作之間假定的相位差為不準(zhǔn)確的且并未恰當(dāng)?shù)貐^(qū)分向前方向與向后方向，那么可產(chǎn)生此不明確性。

在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666基于其它傳感器數(shù)據(jù)(例如，從陀螺儀240及磁力計(jì)242測量的數(shù)據(jù))進(jìn)一步改進(jìn)運(yùn)動向量M。

在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672計(jì)算所估計(jì)運(yùn)動向量M的可靠性度量?？煽啃远攘恐甘舅烙?jì)運(yùn)動向量M的確定性的測量。可基于一或多個(gè)技術(shù)計(jì)算可靠性度量。在一些實(shí)施方案中，第一可靠性度量R₁可基于用于估計(jì)運(yùn)動向量M自身的過程。舉例來說，如上文所描述，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可執(zhí)行特征分解以確定兩個(gè)水平特征向量e₁及e₂，其中的每一者對應(yīng)于運(yùn)動發(fā)生所沿的正交方向軸線。如上文所描述，可選擇對應(yīng)于具有較大相應(yīng)特征值的水平特征向量的方向軸線作為運(yùn)動的主軸線(例如，前向-后向方向)。此較大特征值(例如，對應(yīng)于e₁)比較小特征值(例如，對應(yīng)于e₂)的比率可提供第一可靠性度量R₁；即，運(yùn)動方向沿第一特征向量e₁的確定性的測量。

另外或替代地，在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672通過分析多個(gè)步子或某一時(shí)間段的所估計(jì)運(yùn)動向量信號M計(jì)算第二可靠性度量R₂。舉例來說，如果所估計(jì)運(yùn)動向量M的方向在時(shí)段內(nèi)保持相對恒定或一致，那么可產(chǎn)生指示當(dāng)前所估計(jì)的運(yùn)動向量M的確定性的第二可靠性度量R₂。相反地，如果所估計(jì)運(yùn)動方向M在時(shí)段內(nèi)廣泛變化或不一致，那么第二可靠性度量R₂可指示當(dāng)前所估計(jì)運(yùn)動向量M的不確定性或不可靠性。各種中間值也是可能的；也就是說，第二可靠性度量R₂的值可與多個(gè)步子或一持續(xù)時(shí)間內(nèi)的所估計(jì)運(yùn)動向量M的一致性成比例。

另外或替代地，在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672執(zhí)行各種計(jì)算以將裝置穩(wěn)定性量化為第三可靠性度量R₃。舉例來說，裝置穩(wěn)定性可反映定向方向O隨時(shí)間的變化，如由加速度計(jì)236、陀螺儀240或磁力計(jì)242中的一或多者所測量。以此方式，可確定與多個(gè)步子或一持續(xù)時(shí)間內(nèi)的移動裝置100的穩(wěn)定性成比例的第三可靠性度量R₃的值，且在一些此類實(shí)施方案中，更直接地確定多個(gè)步子或一持續(xù)時(shí)間內(nèi)的定向O的穩(wěn)定性。

在一些實(shí)施方案中，定向O的穩(wěn)定性的確定包含確定瞬時(shí)加速度的水平分量，如(例如)根據(jù)由加速度計(jì)236獲得的加速度數(shù)據(jù)由運(yùn)動方向估計(jì)模塊666確定。另外，定向O的穩(wěn)定性的確定還可包含確定瞬時(shí)加速度的垂直分量，如(例如)根據(jù)由加速度計(jì)236獲得的加速度數(shù)據(jù)由運(yùn)動方向估計(jì)模塊666確定。在一些實(shí)施方案中，定向O的穩(wěn)定性的確定還包含使瞬時(shí)加速度的水平分量及垂直分量中的一者或兩者平滑。舉例來說，平滑可包含或涉及將移動平均濾波器應(yīng)用于多個(gè)步子或一持續(xù)時(shí)間內(nèi)的瞬時(shí)加速度數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方案中，定向O的穩(wěn)定性的確定還包含確定從一個(gè)樣本到下一樣本(例如，從一個(gè)步子到下一步子)的經(jīng)平滑水平分量的差的范數(shù)的變化率。類似地，定向O的穩(wěn)定性的確定還可包含確定從一個(gè)樣本到下一樣本(例如，從一個(gè)步子到下一步子)的經(jīng)平滑垂直分量的差的范數(shù)的變化率。在一些實(shí)施方案中，定向O的穩(wěn)定性的確定進(jìn)一步包含將瞬時(shí)加速度的經(jīng)平滑水平分量的變化率與一或多個(gè)水平閾值相比較從而獲得水平可靠性值。類似地，瞬時(shí)加速度的經(jīng)平滑垂直分量的變化率還可與一或多個(gè)垂直閾值相比較從而獲得垂直可靠性值。水平及垂直可靠性值可隨后經(jīng)求和或以其它方式組合以確定第三可靠性度量R₃。舉例來說，如果水平加速度分量超過第一水平可靠性閾值，那么第三可靠性度量R₃可包含第一水平可靠性值，如果水平加速度分量超過第二水平可靠性閾值，那么第三可靠性度量R₃可包含第二水平可靠性值，等等。類似地，如果垂直加速度分量超過第一垂直可靠性閾值，那么第三可靠性度量R₃可包含第一垂直可靠性值，如果垂直加速度分量超過第二垂直可靠性閾值，那么第三可靠性度量R₃可包含第二垂直可靠性值，等等。

另外或替代地，確定移動裝置的穩(wěn)定性還可包含確定圍繞一或多個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的移動裝置的旋轉(zhuǎn)率或旋轉(zhuǎn)率的變化。舉例來說，如上文所描述，陀螺儀240可測量圍繞移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300或另一坐標(biāo)系統(tǒng)的軸的此類旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。在一些此類實(shí)施方案中，確定裝置穩(wěn)定性進(jìn)一步包含平滑多個(gè)步子或一持續(xù)時(shí)間內(nèi)(例如，通過移動平均濾波器)的一或多個(gè)所確定旋轉(zhuǎn)率(或旋轉(zhuǎn)率的變化)。在一些實(shí)施方案中，定向O的穩(wěn)定性的確定進(jìn)一步包含將相應(yīng)平滑的旋轉(zhuǎn)率或旋轉(zhuǎn)率的變化與一或多個(gè)相應(yīng)閾值相比較，從而獲得相應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸可靠性值。旋轉(zhuǎn)軸中的每一者的可靠性值可隨后經(jīng)求和或以其它方式組合以確定第三可靠性度量R₃。

在一些實(shí)施方案中，一或多個(gè)可靠性度量(例如，上文所描述的可靠性度量R₁、R₂及R₃)由可靠性度量計(jì)算模塊672組合以計(jì)算或產(chǎn)生所估計(jì)運(yùn)動向量M的經(jīng)組合(在本文中也被稱作“整體”或“復(fù)合”)可靠性度量R_T。在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672將上文所描述的可靠性度量R₁、R₂及R₃中的兩個(gè)或多于兩個(gè)求和。在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672在求和或其它組合之前使可靠性度量R₁、R₂及R₃中的一或多者中的每一者與相應(yīng)權(quán)重W₁、W₂及W₃相乘。在一些實(shí)施方案中，權(quán)重W₁、W₂及W₃為先前確定(例如，憑經(jīng)驗(yàn))的常量。在一些其它實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672將權(quán)重W₁、W₂及W₃計(jì)算為各種參數(shù)的函數(shù)。

圖7為說明用于針對確定所估計(jì)運(yùn)動向量M中的可靠性的測量計(jì)算可靠性度量的實(shí)例過程700的流程圖。在一些實(shí)施方案中，過程700開始于701，在此處獲得移動裝置(例如，移動裝置100)在一或多個(gè)方向中的每一者上的加速度數(shù)據(jù)。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，第一線性加速度計(jì)236A可測量沿圖3的移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300的第一軸338A的線性加速度數(shù)據(jù)，第二線性加速度計(jì)236B可測量沿第二正交軸線338B的線性加速度數(shù)據(jù)，且第三線性加速度計(jì)236C可測量沿第三正交軸線338C的線性加速度數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方案中，加速度數(shù)據(jù)還可包含來自(例如)陀螺儀240的角加速度數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施方案中，過程700進(jìn)行到703，在此處至少部分地基于在701處獲得的加速度數(shù)據(jù)來估計(jì)移動裝置相對于全局坐標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)動方向。舉例來說，如上文參看圖6所描述，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可在刪除周期性及不對稱分量之后分析定向O及剩余的加速度分量，從而估計(jì)、計(jì)算或以其它方式確定并輸出運(yùn)動向量M。此外，運(yùn)動向量M可產(chǎn)生于任何合適的坐標(biāo)系統(tǒng)中，例如，上文所描述的ECEF坐標(biāo)系統(tǒng)400或ENU坐標(biāo)系統(tǒng)301。

在一些實(shí)施方案中，在估計(jì)運(yùn)動向量M之后，過程700進(jìn)行到705處，在此處估計(jì)一或多個(gè)可靠性度量。每一可靠性度量指示所估計(jì)運(yùn)動向量M的確定性或所估計(jì)準(zhǔn)確性的測量。在一些此類實(shí)施方案中，確定至少兩個(gè)可靠性度量。舉例來說，如上文參考圖6所描述，可靠性度量計(jì)算模塊672可基于用于估計(jì)運(yùn)動向量M自身的過程而計(jì)算第一可靠性度量R₁。舉例來說，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可執(zhí)行特征分解以確定兩個(gè)水平特征向量e₁及e₂，其中的每一者對應(yīng)于運(yùn)動發(fā)生所沿的正交方向軸線。并且如上文所描述，可選擇對應(yīng)于具有較大相應(yīng)特征值的水平特征向量的方向軸線作為運(yùn)動的主軸線(例如，前向-后向方向)。第一可靠性度量R₁可為或可基于此較大特征值(例如，對應(yīng)于e₁)比較小特征值(例如，對應(yīng)于e₂)的比率；即，第一可靠性度量R₁指示運(yùn)動方向沿第一特征向量e₁的確定性的測量。

還如上文參看圖6所描述，可靠性度量計(jì)算模塊672可基于多個(gè)步子或在某一時(shí)間段內(nèi)的所估計(jì)運(yùn)動向量信號M的一致性而計(jì)算第二可靠性度量R₂。舉例來說，如果所估計(jì)運(yùn)動向量M的方向在時(shí)段內(nèi)保持相對恒定或一致，那么可產(chǎn)生指示當(dāng)前所估計(jì)的運(yùn)動向量M的確定性的第二可靠性度量R₂。相反地，如果所估計(jì)運(yùn)動方向M在時(shí)段內(nèi)廣泛變化或不一致，那么第二可靠性度量R₂可指示當(dāng)前所估計(jì)運(yùn)動向量M的不確定性或不可靠性。如上文所描述，各種中間值也是可能的，使得第二可靠性度量R₂的值可與多個(gè)步子或一持續(xù)時(shí)間內(nèi)的所估計(jì)運(yùn)動向量M的一致性成比例。

如上文所描述，在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672還可執(zhí)行各種計(jì)算以基于裝置的穩(wěn)定性的量化而計(jì)算第三可靠性度量R₃。舉例來說，裝置穩(wěn)定性可反映定向方向O隨時(shí)間的變化，如由加速度計(jì)236、陀螺儀240或磁力計(jì)242中的一或多者所測量。以此方式，第三可靠性度量R₃的值可與多個(gè)步子或一持續(xù)時(shí)間內(nèi)的移動裝置100的穩(wěn)定性成比例，且在一些此類實(shí)施方案中，更直接地多個(gè)步子或一持續(xù)時(shí)間內(nèi)的定向O的穩(wěn)定性。

在一些實(shí)施方案中，在705處確定一或多個(gè)可靠性度量之后，過程700進(jìn)行到707，在此處求和或以其它方式組合一或多個(gè)可靠性度量(例如，上文所描述的可靠性度量R₁、R₂及R₃)，從而計(jì)算或產(chǎn)生所估計(jì)運(yùn)動向量M的復(fù)合可靠性度量R_T。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672將上文所描述的可靠性度量R₁、R₂及R₃中的兩個(gè)或多于兩個(gè)求和。另外，在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672在求和或其它組合之前使可靠性度量R₁、R₂及R₃中的一或多者中的每一者與相應(yīng)權(quán)重W₁、W₂及W₃相乘。在一些實(shí)施方案中，僅當(dāng)在707處確定的復(fù)合可靠性度量R_T超過閾值時(shí)使用在703處估計(jì)的運(yùn)動方向M。在一些此類實(shí)施方案中，當(dāng)復(fù)合可靠性度量R_T不超過閾值時(shí)，隨后移動裝置打開或以其它方式啟用網(wǎng)絡(luò)接口114以使得可從(例如)GPS或其它SNS系統(tǒng)接收校準(zhǔn)數(shù)據(jù)以改進(jìn)運(yùn)動向量M并減少不確定性。

在一些實(shí)施方案中，在逐步基礎(chǔ)上執(zhí)行(或“重復(fù)”)過程700。在一些其它實(shí)施方案中，周期性地(例如，每2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)或更多步子或以包含時(shí)間間隔的其它合適間隔)執(zhí)行過程700。如上文所描述，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666及可靠性度量計(jì)算模塊672利用當(dāng)前或過去加速度數(shù)據(jù)、當(dāng)前或過去定向數(shù)據(jù)、當(dāng)前或過去旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)或運(yùn)動向量M的先前所估計(jì)值。舉例來說，過程700的框或步驟中的一或多者可使用移動時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)執(zhí)行。舉例來說，過程700的框或步驟中的一或多者可在逐步基礎(chǔ)上使用來自最近6個(gè)步子或另一合適數(shù)目個(gè)步子或時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)執(zhí)行。

如上文所描述，在一些實(shí)施方案或個(gè)例中，雖然從運(yùn)動向量M是沿著特定全局坐標(biāo)系統(tǒng)軸線的分析(例如，特征分解)中可清楚，但可存在運(yùn)動向量M沿軸線所指向的方向的不明確性。在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666追蹤或存儲對應(yīng)于與經(jīng)確定與運(yùn)動的前向-后向軸線相關(guān)聯(lián)的特征向量相關(guān)聯(lián)的特征值的特征值數(shù)據(jù)信號(例如，e₁)。在一些此類實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666將針對多個(gè)步子(例如，2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)、50個(gè)、100個(gè)或更多步子)所記錄的數(shù)據(jù)與雙峰概率分布擬合。換句話說，因?yàn)樘卣鞣纸猱a(chǎn)生運(yùn)動方向M是沿著特定軸線的相對肯定確定，但是因?yàn)殡S時(shí)間流逝特征值e₁的值指示運(yùn)動方向可沿著運(yùn)動軸線的任一方向(例如，正或負(fù)方向)，在知曉正方向或負(fù)方向?yàn)檎鎸?shí)方向的情況下，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666允許特征值數(shù)據(jù)擬合雙峰式分布。這與一些傳統(tǒng)方法形成對比，所述傳統(tǒng)方法可將促使數(shù)據(jù)擬合正態(tài)分布并將特征值e₁的全部樣本的平均值作為運(yùn)動方向。

舉例來說，圖8展示實(shí)例雙峰概率分布880。垂直軸882表示特征值的數(shù)目或密度，且水平軸884以如從磁北測量的度數(shù)表示方向。雙峰概率分布880的第一較高峰值(或“模式”)886對應(yīng)于沿與第一特征向量e₁相關(guān)聯(lián)的第一水平方向軸線的前向方向，且雙峰概率分布880的第二較低峰值(或“模式”)888對應(yīng)于沿與第一特征向量e₁相關(guān)聯(lián)的第一水平方向軸線的后向方向(與前向方向相對)。舉例來說，在實(shí)例雙峰概率分布880中，所述第一峰值886對應(yīng)于磁北的東45度的前向方向，且第二峰值888對應(yīng)于距前向方向的180度的后向方向；即，磁北的西135度(或東-135度)。在此實(shí)例中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666將自磁北45度選為運(yùn)動方向M。相反地，如果在一些傳統(tǒng)裝置中將數(shù)據(jù)的平均值用作運(yùn)動方向，那么繼續(xù)所述實(shí)例，運(yùn)動方向可確定為自北-10度(明顯并非準(zhǔn)確估計(jì))，導(dǎo)致促使數(shù)據(jù)成正態(tài)分布或單峰模型。

在一些此類實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666比較第一峰值886與第二峰值888的相對高度并選擇對應(yīng)于所述峰值中的最高者的方向(在此情形下，對應(yīng)于第一峰值886的前向方向)作為運(yùn)動向量M的方向。在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672基于第一峰值886的高度比第二峰值888的高度的比率來計(jì)算可靠性度量R₄。舉例來說，較大比率可指示運(yùn)動方向M的更可靠估計(jì)。另外或替代地，在一些實(shí)施方案中，可靠性度量計(jì)算模塊672分析第一峰值886及第二峰值888的寬度以估計(jì)所選擇的運(yùn)動向量M的方向的可靠性度量R₅。舉例來說，更寬峰值可指示運(yùn)動方向M的更不可靠估計(jì)，而更窄峰值(表示更多一致數(shù)據(jù))指示運(yùn)動方向M的更可靠估計(jì)。在一些實(shí)施方案中，可靠性度量R₄及R₅中的一者或兩者可與上文所描述的可靠性度量R₁、R₂及R₃中的一或多者組合從而產(chǎn)生復(fù)合可靠性度量R_T。

圖9為說明用于確定運(yùn)動方向M的實(shí)例過程900的流程圖。在一些實(shí)施方案中，過程900開始于901，在此處獲得移動裝置(例如，移動裝置100)在一或多個(gè)方向中的每一者上的加速度數(shù)據(jù)。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，第一線性加速度計(jì)236A可測量沿圖3的移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300的第一軸338A的線性加速度數(shù)據(jù)，第二線性加速度計(jì)236B可測量沿第二正交軸線338B的線性加速度數(shù)據(jù)，且第三線性加速度計(jì)236C可測量沿第三正交軸線338C的線性加速度數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方案中，加速度數(shù)據(jù)還可包含來自(例如)陀螺儀240的角加速度數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施方案中，過程900進(jìn)行到903，在此處至少部分地基于在901處獲得的加速度數(shù)據(jù)來確定移動裝置相對于全局坐標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)動的軸線。舉例來說，如上文參看圖6所描述，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可在刪除周期及不對稱分量之后分析定向O及剩余的加速度分量，從而估計(jì)、計(jì)算或以其它方式確定運(yùn)動的主要或主導(dǎo)軸線。舉例來說，特征分解可用于確定兩個(gè)水平(例如，相對于地球表面)特征向量e₁及e₂，其中的每一者對應(yīng)于COG運(yùn)動發(fā)生所沿的正交方向軸線。在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666選擇對應(yīng)于具有較大相應(yīng)特征值(例如，e₁)的水平特征向量的方向軸線作為運(yùn)動的主軸線(例如，前向-后向方向)。.

在一些實(shí)施方案中，過程900進(jìn)行到905，在此處確定沿903處確定的運(yùn)動軸線的運(yùn)動方向。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666追蹤或存儲在多個(gè)步子或一持續(xù)時(shí)間內(nèi)的特征值數(shù)據(jù)信號(例如，e₁)。在一些此類實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666將針對多個(gè)步子(例如，2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)、50個(gè)、100個(gè)或更多步子)所記錄的特征值數(shù)據(jù)與雙峰概率分布(例如)圖8的雙峰概率分布880擬合。如上文所描述，雙峰概率分布880的第一較高峰值886可對應(yīng)于沿與第一特征向量e₁相關(guān)聯(lián)的第一水平方向軸線的前向方向，且雙峰概率分布880的第二較低峰值888可對應(yīng)于沿與第一特征向量e₁相關(guān)聯(lián)的第一水平方向軸線的后向方向(與前向方向相對)。在一些此類實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666比較第一峰值886與第二峰值888的相對高度并選擇對應(yīng)于所述峰值中的最高者的方向作為運(yùn)動M的方向。

在一些實(shí)施方案中，在逐步基礎(chǔ)上執(zhí)行過程900。在一些其它實(shí)施方案中，周期性地(例如，每2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)或更多步子或以包含時(shí)間間隔的其它合適間隔)執(zhí)行過程900。如上文所描述，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666及可靠性度量計(jì)算模塊672利用當(dāng)前或過去加速度數(shù)據(jù)、當(dāng)前或過去定向數(shù)據(jù)、當(dāng)前或過去旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)或運(yùn)動向量M的先前所估計(jì)值。舉例來說，過程900的框或步驟中的一或多者可使用移動時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)執(zhí)行。舉例來說，過程900的框或步驟中的一或多者可在逐步基礎(chǔ)上使用來自最近6個(gè)步子或另一合適數(shù)目個(gè)步子或時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)執(zhí)行。

在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666識別可能的使用情況；即，其中移動裝置由行人攜帶的可能方式或其中行人正在移動的方式。舉例來說，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可使用線性加速度、角加速度或其它旋轉(zhuǎn)或定向數(shù)據(jù)中的任一者確定可能的使用情況。如上文所描述，一些實(shí)例行人使用情況包含行走、慢跑、跑步或爬梯。舉例來說，由線性加速度計(jì)236獲得的線性加速度數(shù)據(jù)可用于確定用戶正在跑步還是行走。加速度的垂直與水平分量之間的所確定相位偏移還可用于確定用戶是(例如)正在跑步還是行走。一些使用情況還可反映在運(yùn)動期間定位或攜帶移動裝置100的地方或方式。舉例來說，此類使用情況反映：移動裝置100是否被拿在隨著個(gè)人行走向前及向后擺動的手中；是否被拿在前方(例如，當(dāng)用戶觀看顯示器104或以其它方式與移動裝置互動時(shí))；是否在個(gè)人將移動裝置100作為電話使用時(shí)被握于個(gè)人的耳朵處；或是否被裝入個(gè)人的包、錢包或背包中。還可基于前述使用情況的組合來確定使用情況。舉例來說，其中個(gè)人在慢跑的同時(shí)與在她耳邊的移動裝置交談的使用情況。如上文所描述，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666還可使用非移動相關(guān)信息以對移動裝置或個(gè)人的當(dāng)前使用情況進(jìn)行分類。舉例來說，基于移動裝置100的某一傾角(如根據(jù)分別來自陀螺儀240或磁力計(jì)242的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)或磁場數(shù)據(jù)而確定)或是否啟動呼叫，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可確定移動裝置100被持于個(gè)人的耳邊。

識別使用情況之后，可隨后選擇并優(yōu)化用于運(yùn)動方向估計(jì)模塊666中的參數(shù)以獲得準(zhǔn)確的估計(jì)運(yùn)動方向M。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666通過將從傳感器套件134確定的加速度、旋轉(zhuǎn)或定向數(shù)據(jù)與對應(yīng)于存儲于(例如)存儲器132中的使用情況數(shù)據(jù)庫中的預(yù)定使用情況的加速度、旋轉(zhuǎn)或定向數(shù)據(jù)相匹配而識別使用情況。在一些此類實(shí)施中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可檢索經(jīng)存儲或與存儲器132中的所識別使用情況鏈接的預(yù)定參數(shù)的集。在一些其它實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666不將數(shù)據(jù)與預(yù)定使用情況的數(shù)據(jù)相匹配。在這些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可確定使用情況并隨后選擇或以其它方式優(yōu)化那個(gè)特定使用情況的現(xiàn)有參數(shù)。運(yùn)動方向估計(jì)模塊可隨后使用所選參數(shù)估計(jì)運(yùn)動方向M。

圖10為說明用于選擇一或多個(gè)參數(shù)以確定運(yùn)動方向M的實(shí)例過程1000的流程圖。在一些實(shí)施方案中，過程1000開始于1001，在此處獲得移動裝置(例如，移動裝置100)在一或多個(gè)方向中的每一者上的加速度數(shù)據(jù)。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，第一線性加速度計(jì)236A可測量沿圖3的移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300的第一軸338A的線性加速度數(shù)據(jù)，第二線性加速度計(jì)236B可測量沿第二正交軸線338B的線性加速度數(shù)據(jù)，且第三線性加速度計(jì)236C可測量沿第三正交軸線338C的線性加速度數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方案中，加速度數(shù)據(jù)還可包含來自(例如)陀螺儀240的角加速度數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施方案中，過程1000進(jìn)行到1003處，在此處至少部分地基于加速度數(shù)據(jù)識別移動裝置的使用情況。舉例來說，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可基于從線性加速度計(jì)236獲得的線性加速度數(shù)據(jù)來識別使用情況。另外或替代地，在一些其它實(shí)施方案中，還可基于其它角加速度數(shù)據(jù)、旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)或定向數(shù)據(jù)來確定使用情況。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666通過將從傳感器套件134確定的加速度、旋轉(zhuǎn)或定向數(shù)據(jù)與對應(yīng)于存儲于(例如)存儲器132中的使用情況數(shù)據(jù)庫中的預(yù)定使用情況的加速度、旋轉(zhuǎn)或定向數(shù)據(jù)相匹配而識別使用情況。在一些其它實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666不將數(shù)據(jù)與預(yù)定使用情況的數(shù)據(jù)相匹配；相反地，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666識別或確定一或多個(gè)使用情況特性以更準(zhǔn)確地確定用戶的實(shí)際使用情況。

在一些實(shí)施方案中，過程1000隨后進(jìn)行到1005處，在此處選擇一個(gè)或優(yōu)化一或多個(gè)參數(shù)以供運(yùn)動方向估計(jì)模塊666在估計(jì)運(yùn)動方向M時(shí)使用。在運(yùn)動方向估計(jì)模塊666將加速度數(shù)據(jù)與存儲于存儲器中的預(yù)定使用情況的加速度數(shù)據(jù)相匹配的一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可檢索經(jīng)存儲或與存儲器132中的經(jīng)識別使用情況鏈接的預(yù)定義參數(shù)的集。在運(yùn)動方向估計(jì)模塊666不執(zhí)行此匹配的一些其它實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可確定使用情況并隨后選擇或以其它方式優(yōu)化那個(gè)特定使用情況的現(xiàn)有參數(shù)。

在一些實(shí)施方案中，過程隨后進(jìn)行到1007處，在此處使用所選參數(shù)相對于如(例如)上文所描述的全局坐標(biāo)系統(tǒng)估計(jì)運(yùn)動方向M。舉例來說，移動裝置的運(yùn)動方向的估計(jì)可至少部分地基于在1001處獲得的加速度數(shù)據(jù)及平均化窗口大小，平滑機(jī)構(gòu)及前向與垂直加速度信號之間的假定相位偏移中的一或多者。此外，裝置可針對高運(yùn)動使用情況選擇性選擇打開并利用陀螺儀測量。舉例來說，如上文參考圖6所描述，在基于預(yù)定使用情況選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)之后，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666可在刪除周期及不對稱分量之后分析定向O及剩余加速度分量，從而估計(jì)、計(jì)算或以其它方式確定并輸出運(yùn)動向量M。此外，運(yùn)動向量M可產(chǎn)生于任何合適的坐標(biāo)系統(tǒng)中，例如，上文所描述的ECEF坐標(biāo)系統(tǒng)400或ENU坐標(biāo)系統(tǒng)301。

在一些實(shí)施方案中，在逐步基礎(chǔ)上執(zhí)行過程1000。在一些其它實(shí)施方案中，周期性地(例如，每2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)或更多步子或以包含時(shí)間間隔的其它合適間隔)執(zhí)行過程1000。如上文所描述，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666及可靠性度量計(jì)算模塊672利用當(dāng)前或過去加速度數(shù)據(jù)、當(dāng)前或過去定向數(shù)據(jù)、當(dāng)前或過去旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)或運(yùn)動向量M的先前所估計(jì)值。舉例來說，過程1000的框或步驟中的一或多者可使用移動時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)執(zhí)行。舉例來說，過程1000的框或步驟中的一或多者可在逐步基礎(chǔ)上使用來自最近6個(gè)步子或另一合適數(shù)目個(gè)步子或時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)執(zhí)行。

圖11展示可存儲于存儲器132中并結(jié)合處理器120實(shí)施以執(zhí)行所描述的方法或過程中的一或多者的實(shí)例模塊的另一框圖。在一些實(shí)施方案中，圖11的實(shí)例模塊與參考圖6所描述的那些實(shí)例模塊相同或類似，其中不同之處為存儲器132存儲多個(gè)運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a至666_n，所述運(yùn)動方向估計(jì)模塊在由處理器120執(zhí)行時(shí)并列執(zhí)行以產(chǎn)生相應(yīng)多個(gè)所估計(jì)運(yùn)動方向M_a至M_n。舉例來說，存儲器132可包含2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)或更多個(gè)并列的跑步運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a至666_n。舉例來說，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a至666_n中的每一者可基于預(yù)定義的相應(yīng)使用情況使用一或多個(gè)參數(shù)的不同集。舉例來說，第一運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a可經(jīng)設(shè)定以使用或選擇針對移動裝置在個(gè)人手中且由個(gè)人觀看(例如，持于個(gè)人前方的胸部水平處)的使用情況而優(yōu)化的參數(shù)集。第二運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_b可經(jīng)設(shè)定以使用或選擇針對移動裝置在個(gè)人手中且隨著個(gè)人行走或跑步而和個(gè)人的手臂一起擺動的使用情況而優(yōu)化的第二不同參數(shù)集。第三運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_c可經(jīng)設(shè)定以使用或選擇針對移動裝置在個(gè)人手中并保持于個(gè)人的耳旁以用于通信的使用情況而優(yōu)化的第三不同參數(shù)集。且第四運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_d可經(jīng)設(shè)定以使用或選擇針對移動裝置在個(gè)人的包或手提包中的使用情況而優(yōu)化的第四不同參數(shù)集。在一些實(shí)施方案中，可使用或調(diào)諧的參數(shù)可包含(例如)用于識別水平與垂直加速度分量之間的相關(guān)性或是否始終平均化一對連續(xù)步子從而消除左腳/右腳不對稱性的影響的平均窗的長度、平滑機(jī)構(gòu)、相位差。以此方式，多個(gè)運(yùn)動方向估計(jì)模塊可并列運(yùn)行，而不是檢測使用情況并隨后配置參數(shù)，其中每一運(yùn)動方向估計(jì)模塊經(jīng)配置有用于特定對應(yīng)使用情況的不同參數(shù)集。

在一些實(shí)施方案中，存儲器132還存儲多個(gè)可靠性度量計(jì)算模塊672_a至672_n，所述模塊在由處理器120執(zhí)行時(shí)并列執(zhí)行以產(chǎn)生用于由相應(yīng)運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a至666_n產(chǎn)生的相應(yīng)估計(jì)運(yùn)動方向M_a至M_n的多個(gè)可靠性度量R_a至R_n。在一些實(shí)施方案中，選擇模塊1190選擇具有可靠性度量R_a至R_n中的最相應(yīng)者的估計(jì)運(yùn)動方向M_a至M_n中的一者作為個(gè)人的估計(jì)運(yùn)動方向M。換句話說，選擇具有可靠性度量R_a至R_n中最相應(yīng)者的運(yùn)動方向M_a至M_n中的一者，這是因?yàn)榕c產(chǎn)生所選運(yùn)動方向的運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a至666_n中的一者相關(guān)聯(lián)的使用情況很可能匹配，或至少為攜帶移動裝置的個(gè)人的實(shí)際使用情況的最佳匹配。

在一些實(shí)施方案中，存儲器132還可存儲比較器1192，所述比較器在由處理器120執(zhí)行時(shí)，其執(zhí)行以將可靠性度量R_a至R_n中的每一者與閾值相比較，或在一些其它實(shí)施方案中，執(zhí)行以將可靠性度量R_a至R_n中經(jīng)選擇的一者與閾值相比較。在一些實(shí)施方案中，如果可靠性度量R_a至R_n中沒有一個(gè)超過閾值，那么比較器1192將信號發(fā)送到選擇模塊1090以發(fā)指令給選擇模塊從而選擇對應(yīng)于針對前一步(或其它前一分析點(diǎn))所選擇的運(yùn)動方向的運(yùn)動方向M_a至M_n中的一者。在一些其它實(shí)施方案中，如果可靠性度量R_a至R_n中沒有一個(gè)超過閾值，那么比較器1192將信號發(fā)送到選擇模塊1190以發(fā)指令給選擇模塊從而選擇由使用默認(rèn)參數(shù)集的運(yùn)動方向估計(jì)模塊所估計(jì)的運(yùn)動方向M_a至M_n中的一者。在其它實(shí)施方案中，選擇模塊1190可選擇最可靠的估計(jì)運(yùn)動方向M_a至M_n中的兩個(gè)或多于兩個(gè)并將其平均化或以其它方式組合，且在具有不同權(quán)重的一些實(shí)施方案中獲得單個(gè)復(fù)合估計(jì)運(yùn)動方向M。

圖12為說明用于確定運(yùn)動方向M的實(shí)例過程1200的流程圖。在一些實(shí)施方案中，過程1200開始于1201，在此處獲得移動裝置(例如，移動裝置100)在一或多個(gè)方向中的每一者上的加速度數(shù)據(jù)。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，第一線性加速度計(jì)236A可測量沿圖3的移動裝置坐標(biāo)系統(tǒng)300的第一軸338A的線性加速度數(shù)據(jù)，第二線性加速度計(jì)236B可測量沿第二正交軸線338B的線性加速度數(shù)據(jù)，且第三線性加速度計(jì)236C可測量沿第三正交軸線338C的線性加速度數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方案中，加速度數(shù)據(jù)還可包含來自(例如)陀螺儀240的角加速度數(shù)據(jù)。

在一些實(shí)施方案中，過程1200進(jìn)行到1203，在此處至少部分地基于在1201處獲得的加速度數(shù)據(jù)估計(jì)移動裝置的多個(gè)運(yùn)動方向M_a至M_n。舉例來說，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a至666_n可估計(jì)多個(gè)運(yùn)動方向M_a至M_n。如上文所描述，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666₁至666_n中的每一者可基于預(yù)定義的相應(yīng)使用情況使用一或多個(gè)參數(shù)的不同集。此外，如上文參考圖6所描述，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a至666_n中的每一者可在刪除周期及不對稱分量之后分析定向O及剩余的加速度分量，從而估計(jì)、計(jì)算或以其它方式確定并輸出運(yùn)動方向M_a至M_n。此外，運(yùn)動方向M₁至M_n可產(chǎn)生于任何合適的坐標(biāo)系統(tǒng)中，例如上文所描述的ECEF坐標(biāo)系統(tǒng)400或ENU坐標(biāo)系統(tǒng)301。

在一些實(shí)施方案中，在1203處估計(jì)運(yùn)動方向M₁至M_n之后，過程1200進(jìn)行到1205處，在此處估計(jì)對應(yīng)的多個(gè)相應(yīng)可靠性度量R_a至R_n?？煽啃远攘縍_a至R_n中的每一者指示所估計(jì)運(yùn)動方向M₁至M_n中相應(yīng)者的確定性或所估計(jì)準(zhǔn)確性的測量。在一些實(shí)施方案中，可靠性度量R_a至R_n中的每一者自身為組合或復(fù)合可靠性度量。舉例來說，如上文所描述，可靠性度量R_a至R_n中的每一者可為可靠性度量R₁、R₂、R₃、R₄及R₅中的一些或全部的組合。

在一些實(shí)施方案中，過程1200進(jìn)行到1207，在此處將可靠性度量R_a至R_n中最相應(yīng)者與閾值相比較并確定可靠性度量是否超出閾值。當(dāng)可靠性度量R_a至R_n中的最高者超出閾值時(shí)，隨后過程1200進(jìn)行到1209，在此處選擇(例如，通過選擇模塊1190)具有可靠性度量R_a至R_n中的最高者的所估計(jì)運(yùn)動方向M_a至M_n中相應(yīng)者作為個(gè)人的估計(jì)運(yùn)動方向M。隨后在1213處輸出運(yùn)動方向M_a至M_n中相應(yīng)者。在一些實(shí)施方案中，如果在1207處確定可靠性度量R_a至R_n中的最高者不超過閾值，那么對應(yīng)于針對前一步(或其它前一樣本或分析點(diǎn))所選擇的運(yùn)動方向的運(yùn)動方向M_a至M_n中的一者在1211處經(jīng)選擇且在1213處輸出。在一些其它實(shí)施方案中，如果在1207處確定可靠性度量R_a至R_n中的最高者不超過閾值，那么由使用默認(rèn)參數(shù)集的運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a至666_n中相應(yīng)者所估計(jì)的運(yùn)動方向M_a至M_n中的一者在1211處經(jīng)選擇且在1213處輸出。如上文所描述，選擇模塊1190還可選擇最可靠的估計(jì)運(yùn)動方向M_a至M_n中的兩個(gè)或多于兩個(gè)并將其平均化或以其它方式組合，且在具有不同權(quán)重的一些實(shí)施方案中獲得單個(gè)復(fù)合估計(jì)運(yùn)動方向M。

在一些實(shí)施方案中，在逐步基礎(chǔ)上執(zhí)行過程1200。在一些其它實(shí)施方案中，周期性地(例如，每2個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、10個(gè)或更多步子或以包含時(shí)間間隔的其它合適間隔)執(zhí)行過程1200。如上文所描述，在一些實(shí)施方案中，運(yùn)動方向估計(jì)模塊666_a至666_n及可靠性度量計(jì)算模塊672_a至672_n利用當(dāng)前或過去加速度數(shù)據(jù)、當(dāng)前或過去定向數(shù)據(jù)、當(dāng)前或過去旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)或運(yùn)動方向M_a至M_n的先前所估計(jì)值。舉例來說，過程1200的框或步驟中的一或多者可使用移動時(shí)間窗內(nèi)的數(shù)據(jù)執(zhí)行。舉例來說，過程1200的框或步驟中的一或多者可在逐步基礎(chǔ)上使用來自最近6個(gè)步子或另一合適數(shù)目個(gè)步子或時(shí)間間隔的數(shù)據(jù)執(zhí)行。

結(jié)合本文所公開的實(shí)施方案所描述的各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊、電路及算法步驟可實(shí)施為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。硬件與軟件的互換性已大體在功能性方面加以描述，且在上文所描述的各種說明性組件、塊、模塊、電路及步驟中加以說明。此類功能在硬件還是軟件中實(shí)現(xiàn)取決于特定應(yīng)用及強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。

結(jié)合本文中公開的方面描述的用以實(shí)施各種說明性邏輯、邏輯塊、模塊及電路的硬件及數(shù)據(jù)處理設(shè)備可通過以下各者來實(shí)施或執(zhí)行：通用單芯片或多芯片處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文所描述的功能的任何組合。通用處理器可以是微處理器或任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可實(shí)施為計(jì)算裝置的組合，例如，DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、結(jié)合DSP核心的一或多個(gè)微處理器或任何其它此類配置。在一些實(shí)施方案中，可通過特定于給定功能的電路來執(zhí)行特定步驟及方法。

在一或多個(gè)方面中，所描述的功能可在硬件、數(shù)字電子電路、計(jì)算機(jī)軟件、固件中實(shí)施，包含本說明書中公開的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)性等效物或其任何組合。本說明書中所描述的標(biāo)的物的實(shí)施方案還可實(shí)施為編碼于計(jì)算機(jī)存儲媒體上以由數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行或控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作的一或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序(即，計(jì)算機(jī)程序指令的一或多個(gè)模塊)。

如果以軟件實(shí)施，那么可將功能作為一或多個(gè)指令或代碼而存儲在計(jì)算機(jī)可讀媒體上或經(jīng)由計(jì)算機(jī)可讀媒體發(fā)射。本文公開的方法或算法的步驟可在可駐留于計(jì)算機(jī)可讀媒體上的處理器可執(zhí)行軟件模塊中實(shí)施。計(jì)算機(jī)可讀媒體包含計(jì)算機(jī)存儲媒體和通信媒體兩者，通信媒體包含可使得能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)程序從一處傳送到另一處的任何媒體。存儲媒體可以是可以由計(jì)算機(jī)接入的任何可用媒體。借助于實(shí)例而非限制，這些計(jì)算機(jī)可讀存儲媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置，或可用于存儲呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式的所要程序代碼且可由計(jì)算機(jī)存取的任何其它媒體。并且，可將任何連接適當(dāng)?shù)胤Q為計(jì)算機(jī)可讀媒體。如本文所使用的磁盤和光盤包含壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤和藍(lán)光光盤，其中磁盤通常是以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤是用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述各者的組合也可包含在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍內(nèi)。另外，方法或算法的操作可作為代碼和指令中的任一者或任何組合或集合駐留于可并入到計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中的機(jī)器可讀媒體和計(jì)算機(jī)可讀媒體上。

對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對本發(fā)明中所描述的實(shí)施方案的各種修改可以是顯而易見的，并且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本文中所定義的一般原理可適用于其它實(shí)施方案。因此，權(quán)利要求書并不希望限于本文中所展示的實(shí)施方案，而應(yīng)符合與本文中所公開的公開內(nèi)容、原理和新穎特征相一致的最廣泛范圍。如本文所使用，指一列表項(xiàng)目“中的至少一者”的短語是指那些項(xiàng)目的任何組合，包含單一成員。作為實(shí)例，“以下各者中的至少一者：a、b或c”意在涵蓋：a、b、c、a-b、a-c、b-c及a-b-c。另外，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于了解，術(shù)語“上部”及“下部”有時(shí)是為了便于描述圖式而使用，且指示與適當(dāng)定向頁上的圖式的定向?qū)?yīng)的相對位置，且可能不反映(例如)如所實(shí)施的IMOD顯示元件的適當(dāng)定向。另外，除非另有指示，否則在適當(dāng)?shù)那闆r下以包含性意義預(yù)期結(jié)合“或”；也就是說，短語“A或B”意欲包含“A”、“B”及“A及B”的可能。

在本說明書中在單獨(dú)實(shí)施方案的上下文中描述的某些特征還可在單個(gè)實(shí)施方案中組合地實(shí)施。相反地，在單一實(shí)施方案的上下文中描述的各種特征也可單獨(dú)地在多個(gè)實(shí)施方案中實(shí)施或以任何合適的子組合來實(shí)施。此外，盡管上文可能將特征描述為以某些組合起作用且甚至最初因此而主張，但在一些情況下，可將來自所主張的組合的一或多個(gè)特征從組合中刪除，且所主張的組合可涉及子組合或子組合的變化。

類似地，雖然在圖式中按特定次序描繪操作，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認(rèn)識到，此類操作不需要按所展示的特定次序或按順序次序執(zhí)行，或應(yīng)執(zhí)行所有所說明的操作以實(shí)現(xiàn)所要結(jié)果。此外，圖式可能以流程圖形式示意性地描繪一個(gè)以上實(shí)例過程。然而，可將未描繪的其它操作并入于經(jīng)示意性說明的實(shí)例過程中。例如，可在所說明的操作中的任一者之前、之后、同時(shí)地或之間執(zhí)行一或多個(gè)額外操作。在某些情況下，多任務(wù)處理和并行處理可為有利的。此外，上文所描述的實(shí)施方案中的各種系統(tǒng)組件的分開不應(yīng)被理解為在所有實(shí)施方案中要求此分開，且應(yīng)理解，所描述的程序組件和系統(tǒng)一般可一起集成在單個(gè)軟件產(chǎn)品中或包裝到多個(gè)軟件產(chǎn)品中。另外，其它實(shí)施方案在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。在一些情況下，權(quán)利要求書中所敘述的動作可以不同次序來執(zhí)行且仍實(shí)現(xiàn)所要結(jié)果。