[發明專利]用于改進移動裝置中的行人運動建模的用戶特定學習

在審

• 申請號: 201780057193.6
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN109716065A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 本杰明·沃納;威廉姆·莫里森;寧·羅;孫銘;約瑟夫·聰波
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01C22/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 楊林勳

本文中提供的技術是針對實現裝置上學習以創建可用于航位推算的用戶特定移動模型。因為這些移動模型是用戶特定的，所以其稍后可用以以提供航位推算位置估計的方式識別用戶特定運動。在一些實施例中，這些模型可集中于基于當用戶進行步幅(行走、慢跑、奔跑等)或其它重復運動(游泳、騎馬等)時發生的重復運動的行人移動。

背景技術

可啟用移動裝置(例如蜂窩式電話、智能手機、平板計算機、手提式計算機、可穿戴計算機、導航和/或跟蹤裝置等)來通過使用包含全球導航衛星系統(GNSS)、使用固定基站或接入點的三邊測量等等的位置確定技術確定其位置。位置確定技術可另外或替代地包含使用移動裝置上的用于航位推算的傳感器。基于微機電系統(MEMS)的傳感器和基于非MEMS的傳感器可包含加速計、陀螺儀、磁力計和/或其它基于MEMS的傳感器。

然而，問題是，基于MEMS的航位推算的準確度歸因于累積式MEMS傳感器誤差而隨時間和距離降低。此外，對于另外使用無線通信的位置確定解決方案，這可導致更頻繁地使用其它相對高功率技術(例如GNSS、WiFi等)來維持目標準確度。

發明內容

本文中提供的技術是針對實現裝置上學習以創建可用于航位推算的用戶特定移動模型。因為這些移動模型是用戶特定的，所以其稍后可用以以提供具有相對高準確度的航位推算位置估計的方式識別用戶特定運動。在一些實施例中，這些模型可集中于基于當用戶進行步幅(行走、慢跑、奔跑等)時發生的重復運動的行人移動。

根據所述描述，一種實例移動裝置包括被配置成提供指示用戶的運動的MEMS傳感器數據的一或多個基于微機電系統(MEMS)的傳感器，以及以通信方式與基于MEMS 的傳感器耦合的處理單元。所述處理單元可被配置成在訓練階段，在所述用戶進行多個步幅的第一時間周期內，從所述基于MEMS的傳感器收集第一組MEMS傳感器數據；和基于所述第一組MEMS傳感器數據和參考軌跡創建與所述第一組MEMS傳感器數據相關聯的移動模型，以確定放大步幅上的沿著跟蹤運動，衰減所述步幅上的交叉跟蹤運動或這兩者的加權函數。所述處理單元可被進一步配置成在所述訓練階段之后，在所述基于MEMS的傳感器檢測到運動的第二時間周期內，從所述基于MEMS的傳感器收集第二組MEMS傳感器數據；確定所述第二組MEMS傳感器數據是否匹配所述移動模型；和響應于確定所述第二組MEMS傳感器數據和所述移動模型之間的匹配，使用所述第二組MEMS傳感器數據通過將對應于所述移動模型的所述加權函數應用于所述第二組MEMS傳感器數據，確定所述移動裝置的位置。

所述移動裝置可包括以下特征中的一或多個。所述移動裝置可包括以通信方式與處理單元耦合的全球導航衛星系統(GNSS)接收器，其中所述處理單元被進一步配置成使用從所述GNSS接收器接收的信息確定所述參考軌跡。所述處理單元可被進一步配置成在所述訓練階段，收集多組MEMS傳感器數據；和創建多個移動模型，所述多個移動模型中的每一移動模型對應于所述多組MEMS傳感器數據中的一組MEMS傳感器數據。所述處理單元可被配置成基于所述第一組MEMS傳感器數據和所述參考軌跡創建所述移動模型包括基于所述參考軌跡將所述第一組MEMS傳感器數據變換成參考系以產生沿著跟蹤訓練數據和交叉跟蹤訓練數據。所述處理單元可被配置成通過執行基于所述沿著跟蹤訓練數據和所述交叉跟蹤訓練數據的最小二乘方優化，確定所述加權函數。所述處理單元可被進一步配置成產生至少一個參考波形，其中所述移動模型包括所述加權函數和所述至少一個參考波形。所述至少一個參考波形可包含表示所述移動裝置的垂直移動的波形。所述處理單元可被配置成基于從所述第二組MEMS傳感器數據導出的波形和所述移動模型的所述至少一個參考波形，確定所述第二組MEMS傳感器數據是否匹配所述移動模型。所述處理單元可被配置成通過執行相關操作確定從所述第二組MEMS 傳感器數據導出的所述波形是否匹配所述移動模型的所述至少一個參考波形。所述處理單元可被配置成通過在從所述第二組MEMS傳感器數據導出的所述波形、所述移動模型的所述至少一個參考波形或這兩者中包含時間偏移來執行所述相關操作。所述處理單元可被配置成通過確定所述相關操作的值至少與閾值相關值一樣大，確定所述第二組 MEMS傳感器數據是否匹配所述移動模型。