[發明專利]使用運動傳感器融合來進行運動識別的方法及裝置有效

申請號：	201410043619.0	申請日：	2014-01-29
公開（公告）號：	CN103984407B	公開（公告）日：	2018-04-24
發明（設計）人：	葉舟;劉順男;呂英閣;李金龍	申請（專利權）人：	曦恩體感科技股份有限公司
主分類號：	G06F3/01	分類號：	G06F3/01
代理公司：	北京市柳沈律師事務所11105	代理人：	錢大勇
地址：	中國香港炮臺山英***	國省代碼：	香港;81
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摘要：
搜索關鍵詞：	使用運動傳感器融合進行識別方法裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種可攜式電子裝置的運動識別，尤其是一種使用運動傳感器融合來進行運動識別的方法和裝置。

背景技術

在先前技術中，傳統的運動識別方法似乎并無法具有足夠的執行細節，因此，當使用這些傳統運動識別方法會有許多問題產生。舉例來說，參考圖1與圖2所示的運動，圖1描述了往右側的晃動具有移動以及繞著“-z”軸的轉動，圖2描述了往右側的晃動具有移動、繞著“-z”軸的轉動以及繞著“+y”軸的翻轉，當只有使用重力傳感器（G-sensor）來進行運動識別時，線性加速度與重力加速度之間的改變并無法被解耦合。具體來說，參考圖3所示為對應圖1及圖2的重力傳感器的數據曲線（加速度數據ax、ay、az分別對應到三個軸），在圖3的上半圖與下半圖中，雖然這兩個運動具有相同的方法以及相同的移動量，但是這兩個運動都沒有辦法根據重力傳感器來識別。在另外一個例子中，關于圖2所示的運動，當只有使用陀螺儀傳感器來進行運動識別時，移動的部分并無法被偵測到，而只能偵測到相對角度。在另外一個例子中，關于圖2所示的運動，當只有使用磁傳感器來進行運動識別時，移動的部分并無法被偵測到，且也無法量測到全域坐標系統（global coordinate）的任何角度改變。如上所述，需要提供一種新的方法來提供運動識別中足夠的執行細節。

發明內容

因此，本發明的目的之一在于公開一種使用運動傳感器融合來進行運動識別的方法和裝置，以解決上述的問題。

本發明的另一個目的在于公開一種使用運動傳感器融合用來進行運動識別的方法和裝置，來方便使用者控制電子產品以獲得正確的運動識別結果。

根據本發明一實施例，公開一種使用運動傳感器融合來進行運動識別的方法，該方法應用在一電子裝置，且該方法包含以下步驟：使用該電子裝置中多個運動傳感器來分別得到對應到該多個運動傳感器的感測數據，該感測數據是基于該電子裝置的一裝置坐標系統所量測的，其中該多個運動傳感器包含多個慣性運動傳感器；以及基于該電子裝置的一使用者的一全域坐標系統來轉換至少一部分的感測數據與感測數據的衍生數據以產生一轉換后數據來進行一傳感器融合，并基于該全域坐標系統來進行運動感測來識別使用者的運動。

根據本發明一實施例，公開一種使用運動傳感器融合來進行運動識別的裝置，該裝置包含一電子裝置的至少一部分且可用來執行上述的方法。

本發明的上述方法、裝置的一個優點在于可以達到高準確性的運動識別，因此在可以獲得高準確性的運動識別結果的情形下，使用者可以更簡單的使用及控制該電子產品。此外，上述方法、裝置可以允許使用者使用預設手勢或是使用者定義手勢來移動該電子裝置，而不需要使用多個手指滑動步驟來致能一特定應用程序（例如導航應用程序）。

附圖說明

圖1描述了往右側的晃動具有移動以及繞著“-z”軸的轉動。

圖2描述了往右側的晃動具有移動、繞著“-z”軸的轉動以及繞著“+y”軸的翻轉。

圖3所示為對應圖1及圖2的重力傳感器的數據曲線，其中圖3的上半圖與下半圖分別對應到圖1及圖2所示的運動。

圖4為本發明第一實施例使用運動傳感器融合來進行運動識別的裝置示意圖。

圖5是圖4中裝置的一控制方案的示意圖。

圖6描述了有關于圖4所述實施例的方法中該電子裝置的使用者的全域坐標系統及裝置坐標系統的示意圖。

圖7描述了在使用者作出相同運動的情形下重力傳感器輸出的一些數據曲線，這些數據曲線分別對應圖6所述實施例中該電子裝置的不同傾斜角度。

圖8根據本發明一實施例描述了圖4所述的實施例的方法的流程圖。

圖9為使用全域坐標系統的坐標定義來描述圖6的實施例的示意圖，且圖9描述了相關的轉動角、俯仰角、及偏航角。

圖10根據本發明一實施例描述了圖4所述的實施例的使用傳感器融合算法來獲得線性加速度以及轉動角度的示意圖。

圖11根據本發明一實施例描述了使用者的運動及物體坐標系統與全域坐標系統之間的關系的示意圖。