[发明专利]用于改进移动装置中的行人运动建模的用户特定学习

说明书

本文中提供的技术是针对实现装置上学习以创建可用于航位推算的用户特定移动模型。因为这些移动模型是用户特定的，所以其稍后可用以以提供航位推算位置估计的方式识别用户特定运动。在一些实施例中，这些模型可集中于基于当用户进行步幅(行走、慢跑、奔跑等)或其它重复运动(游泳、骑马等)时发生的重复运动的行人移动。

背景技术

可启用移动装置(例如蜂窝式电话、智能手机、平板计算机、手提式计算机、可穿戴计算机、导航和/或跟踪装置等)来通过使用包含全球导航卫星系统(GNSS)、使用固定基站或接入点的三边测量等等的位置确定技术确定其位置。位置确定技术可另外或替代地包含使用移动装置上的用于航位推算的传感器。基于微机电系统(MEMS)的传感器和基于非MEMS的传感器可包含加速计、陀螺仪、磁力计和/或其它基于MEMS的传感器。

然而，问题是，基于MEMS的航位推算的准确度归因于累积式MEMS传感器误差而随时间和距离降低。此外，对于另外使用无线通信的位置确定解决方案，这可导致更频繁地使用其它相对高功率技术(例如GNSS、WiFi等)来维持目标准确度。

发明内容

本文中提供的技术是针对实现装置上学习以创建可用于航位推算的用户特定移动模型。因为这些移动模型是用户特定的，所以其稍后可用以以提供具有相对高准确度的航位推算位置估计的方式识别用户特定运动。在一些实施例中，这些模型可集中于基于当用户进行步幅(行走、慢跑、奔跑等)时发生的重复运动的行人移动。

根据所述描述，一种实例移动装置包括被配置成提供指示用户的运动的MEMS传感器数据的一或多个基于微机电系统(MEMS)的传感器，以及以通信方式与基于MEMS 的传感器耦合的处理单元。所述处理单元可被配置成在训练阶段，在所述用户进行多个步幅的第一时间周期内，从所述基于MEMS的传感器收集第一组MEMS传感器数据；和基于所述第一组MEMS传感器数据和参考轨迹创建与所述第一组MEMS传感器数据相关联的移动模型，以确定放大步幅上的沿着跟踪运动，衰减所述步幅上的交叉跟踪运动或这两者的加权函数。所述处理单元可被进一步配置成在所述训练阶段之后，在所述基于MEMS的传感器检测到运动的第二时间周期内，从所述基于MEMS的传感器收集第二组MEMS传感器数据；确定所述第二组MEMS传感器数据是否匹配所述移动模型；和响应于确定所述第二组MEMS传感器数据和所述移动模型之间的匹配，使用所述第二组MEMS传感器数据通过将对应于所述移动模型的所述加权函数应用于所述第二组MEMS传感器数据，确定所述移动装置的位置。

所述移动装置可包括以下特征中的一或多个。所述移动装置可包括以通信方式与处理单元耦合的全球导航卫星系统(GNSS)接收器，其中所述处理单元被进一步配置成使用从所述GNSS接收器接收的信息确定所述参考轨迹。所述处理单元可被进一步配置成在所述训练阶段，收集多组MEMS传感器数据；和创建多个移动模型，所述多个移动模型中的每一移动模型对应于所述多组MEMS传感器数据中的一组MEMS传感器数据。所述处理单元可被配置成基于所述第一组MEMS传感器数据和所述参考轨迹创建所述移动模型包括基于所述参考轨迹将所述第一组MEMS传感器数据变换成参考系以产生沿着跟踪训练数据和交叉跟踪训练数据。所述处理单元可被配置成通过执行基于所述沿着跟踪训练数据和所述交叉跟踪训练数据的最小二乘方优化，确定所述加权函数。所述处理单元可被进一步配置成产生至少一个参考波形，其中所述移动模型包括所述加权函数和所述至少一个参考波形。所述至少一个参考波形可包含表示所述移动装置的垂直移动的波形。所述处理单元可被配置成基于从所述第二组MEMS传感器数据导出的波形和所述移动模型的所述至少一个参考波形，确定所述第二组MEMS传感器数据是否匹配所述移动模型。所述处理单元可被配置成通过执行相关操作确定从所述第二组MEMS 传感器数据导出的所述波形是否匹配所述移动模型的所述至少一个参考波形。所述处理单元可被配置成通过在从所述第二组MEMS传感器数据导出的所述波形、所述移动模型的所述至少一个参考波形或这两者中包含时间偏移来执行所述相关操作。所述处理单元可被配置成通过确定所述相关操作的值至少与阈值相关值一样大，确定所述第二组 MEMS传感器数据是否匹配所述移动模型。