(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度計を含むマルチセンサ計測処理ユニットであって、前記加速度計は、重力または前記加速度計に加わった別の力の方向を検知するように構成される、マルチセンサ計測処理ユニットと、
前記マルチセンサ計測処理ユニットに接続されたジャイロスコープと、
前記マルチセンサ計測処理ユニットの外部に置かれ、前記マルチセンサ計測処理ユニットに接続された地磁気センサと
を備え、前記地磁気センサが、前記マルチセンサ計測処理ユニットの機首方位を検知するように構成され、前記マルチセンサ処理ユニットが、
前記加速度計および前記地磁気センサからのセンサデータに少なくとも基づいて、前記マルチセンサ計測処理ユニットの動きを検出することと、
前記マルチセンサ計測処理ユニットに含まれた前記加速度計からの、前記重力または前記加わった別の力に関する、センサデータに基づいて評価された少なくとも横揺れおよび縦揺れに基づいて、前記地磁気センサの傾きを補償することと、
前記傾きが補償された地磁気センサからの計測データを使用して前記ジャイロスコープを較正することであって、前記傾きが補償された地磁気センサによって計測された角度情報内の変化の計測と、較正される前記ジャイロスコープによって計測された角度情報内の前記変化の別の計測とを計算することによって、較正することと
に用いられる、移動局。
【請求項２】
前記加速度計が前記マルチセンサ計測処理ユニットの内部に配置される請求項１に記載の移動局。
【請求項３】
前記移動局が携帯通信デバイスである請求項１に記載の移動局。
【請求項４】
前記携帯通信デバイスが携帯通信システムである請求項３に記載の移動局。
【請求項５】
マルチセンサ計測処理ユニットを較正する方法であって、
加速度計からのセンサデータおよび地磁気センサからのセンサデータに少なくとも基づいて動きを検出することと、ここで、前記加速度計は、前記マルチセンサ計測処理ユニットに含まれ、重力または前記加速度計に加わった別の力の方向を検知するように構成され、前記地磁気センサは、前記マルチセンサ計測処理ユニットの機首方位を検知するように構成される、
前記マルチセンサ計測処理ユニット内の前記加速度計からの、前記重力または前記加わった別の力に関する、前記センサデータに少なくとも基づいて前記地磁気センサの傾きを補償し、ここで、前記加速度計からの前記センサデータは、横揺れと縦揺れを評価するために使用される、
第１オリエンテーションから第２オリエンテーションへの、前記処理ユニットの回転量を計算することと、ここで、前記第１オリエンテーションは、前記地磁気センサによって検知された前記マルチセンサ計測処理ユニットの機首方位に対応し、前記第２オリエンテーションは、前記地磁気センサによって検知された前記マルチセンサ計測処理ユニットの別の機首方位に対応する、
前記計算された回転量を用いて、前記第２オリエンテーションにある間の前記加速度計からの第１加速度情報を変換して、前記処理ユニットの前記第１オリエンテーションに対応する第２加速度情報に戻すことと、
前記傾きが補償された地磁気センサからの計測データを使用してジャイロスコープを較正することであって、前記傾きが補償された地磁気センサによって計測された角度情報内の変化の計測と、較正される前記ジャイロスコープによって計測された角度情報内の前記変化の別の計測とを計算することによって、較正することと
を備える方法。
【請求項６】
前記計算が、前記回転量を計算するために前記ジャイロスコープからの情報を用いる請求項５に記載の方法。
【請求項７】
従前に計測された前記加速度計からの加速度情報に前記第２加速度情報を加えることにより正味の変位を決定することをさらに備えた、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
マルチセンサ計測処理ユニットであって、
加速度計からのセンサデータおよび地磁気センサからのセンサデータに少なくとも基づいて動きを検出する手段と、ここで、前記加速度計は、前記マルチセンサ計測処理ユニットに含まれ、重力または前記加速度計に加わった別の力の方向を検知するように構成され、前記地磁気センサは、前記マルチセンサ計測処理ユニットの機首方位を検知するように構成される、
前記マルチセンサ計測処理ユニット内の前記加速度計からの、前記重力または前記加わった別の力に関する、前記センサデータに少なくとも基づいて前記地磁気センサの傾きを補償する手段と、ここで、前記加速度計からの前記センサデータは、横揺れと縦揺れを評価するために使用される、
第１オリエンテーションから第２オリエンテーションへの、前記処理ユニットの回転量を計算する手段と、ここで、前記第１オリエンテーションは、前記地磁気センサによって検知された前記マルチセンサ計測処理ユニットの機首方位に対応し、前記第２オリエンテーションは、前記地磁気センサによって検知された前記マルチセンサ計測処理ユニットの別の機首方位に対応する、
前記計算された回転量を用いて、前記第２オリエンテーションにある間の前記加速度計からの第１加速度情報を変換して、前記処理ユニットの前記第１オリエンテーションに対応する第２加速度情報に戻す手段と、
前記傾きが補償された地磁気センサからの計測データを使用してジャイロスコープを較正する手段であって、前記傾きが補償された地磁気センサによって計測された角度情報内の変化の計測と、較正される前記ジャイロスコープによって計測された角度情報内の前記変化の別の計測とを計算することによって、較正する手段と
を備えるマルチセンサ計測処理ユニット。
【請求項９】
前記計算する手段が、前記回転量を計算するために前記ジャイロスコープからの情報を用いる請求項８に記載のマルチセンサ計測処理ユニット。
【請求項１０】
従前に計測された前記加速度計からの加速度情報に前記第２加速度情報を加えることにより正味の変位を決定する手段をさらに備えた、請求項８に記載のマルチセンサ計測処理ユニット。
【請求項１１】
マルチセンサ計測処理ユニットを較正するプログラムコードを備えたコンピュータ読取可能な格納媒体であって、
加速度計からのセンサデータおよび地磁気センサからのセンサデータに少なくとも基づいて動きを検出するコードと、ここで、前記加速度計は、前記マルチセンサ計測処理ユニットに含まれ、重力または前記加速度計に加わった別の力の方向を検知するように構成され、前記地磁気センサは、前記マルチセンサ計測処理ユニットの機首方位を検知するように構成される、
前記マルチセンサ計測処理ユニット内の前記加速度計からの、前記重力または前記加わった別の力に関する、前記センサデータに少なくとも基づいて前記地磁気センサの傾きを補償するコードと、ここで、前記加速度計からの前記センサデータは、横揺れと縦揺れを評価するために使用される、
第１オリエンテーションから第２オリエンテーションへの、前記処理ユニットの回転量を計算するコードと、ここで、前記第１オリエンテーションは、前記地磁気センサによって検知された前記マルチセンサ計測処理ユニットの機首方位に対応し、前記第２オリエンテーションは、前記地磁気センサによって検知された前記マルチセンサ計測処理ユニットの別の機首方位に対応する、
前記計算された回転量を用いて、前記第２オリエンテーションにある間の前記加速度計からの第１加速度情報を変換して、前記処理ユニットの前記第１オリエンテーションに対応する第２加速度情報に戻すコードと、
前記傾きが補償された地磁気センサからの計測データを使用してジャイロスコープを較正するコードであって、前記傾きが補償された地磁気センサによって計測された角度情報内の変化の計測と、較正される前記ジャイロスコープによって計測された角度情報内の前記変化の別の計測とを計算することによって、較正するコードと
を格納するコンピュータ読取可能な格納媒体。
【請求項１２】
前記計算するコードが、前記回転量を計算するためにジャイロスコープからの情報を用いる請求項１１に記載のコンピュータ読取可能な格納媒体。
【請求項１３】
従前に計測された前記加速度計からの加速度情報に前記第２加速度情報を加えることにより正味の変位を決定するコードをさらに備えた、請求項１１に記載のコンピュータ読取可能な格納媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願のクロスリファレンス）
この特許出願は、２００７年３月２３日に提出された「マルチセンサ計測処理ユニット（Multi-Sensor Measurement Processing Unit）」と称する仮出願第60/896,795号、２００７年３月３０日に提出された「マルチセンサ計測処理ユニット（Multi-Sensor Measurement Processing Unit）」と称する仮出願第60/909,380号、および、２００７年４月２７日に提出された「マルチセンサ計測処理ユニット（Multi-Sensor Measurement Processing Unit）」と称する仮出願第60/914,716号に基づく優先権を主張するもので、それは本願譲受人に譲渡され、ここに引用することで明確に本願に併合される。
【０００２】
ここに開示される主題は、マルチプルセンサからのセンサデータを収集し、および／または処理することに関する。
【背景技術】
【０００３】
（情報）
昨今の市場では、数多くのアプリケーションをサポートするために種々なセンサが入手可能となっている。これらのセンサは、物理現象をアナログおよび／または電気信号に変換することができる。この種のセンサとして、例えば気圧センサがある。気圧センサは大気圧を計測することに使用できる。気圧センサのアプリケーションとしては、標高の決定を含むことができる。その他のアプリケーションとしては、気象状況に関連するものとして大気圧の観測を含むことができる。
【０００４】
他のセンサタイプとして、加速度計がある。加速度計は、重力の方向およびセンサにかかる任意の力を検知することができる。この加速度計は直線運動および／または回転運動を検知することに使用することができ、さらに、例えば傾きおよび／または横揺れを計測することにも使用することができる。
【０００５】
さらに他のセンサタイプとして、ジャイロスコープがある。ジャイロスコープは、コリオリの効果を計測するもので、機首方位変化の計測あるいは回転レートの計測のアプリケーションにおいて使用することができる。このジャイロスコープは、例えばナビゲーション（航行術）の分野では重要なアプリケーションを持っている。
【０００６】
その他のセンサタイプとして、磁界センサがある。磁界センサは、磁界の強さと、それに対応して磁界の方向を計測することができる。磁界センサの一例として、コンパスがある。コンパスは、自動車の絶対機首方位の決定および歩行者ナビゲーションのアプリケーションにおいて用途がある。
【０００７】
生体医用センサも他のセンサタイプの１つを示す。生体医用センサは種々の実現可能なアプリケーションを持っている。生体医用センサの例として、心拍レートモニタ、血圧モニタ、指紋検出、タッチ（７の）センサ、血糖（グルコース）レベル計測センサ、その他がある。
【０００８】
上述したセンサおよび、例示はしないがその他の可能なセンサは、特定のアプリケーションに応じて、単独に利用することができ、あるいは他のセンサと組み合わせて用いることができる。例えば、ナビゲーションのアプリケーションにおいて、加速度計、ジャイロスコープ、地磁気センサ、および圧力センサは、十分な程度の可観測性を提供することに利用できる。例えば、加速度計およびジャイロスコープは、６軸の可観測性（x, y, z, τ, φ, ψ）を提供できる。前述したように、加速度計は直線運動（局所的水平面など任意の平面内における物体の移行）を検出できる。この物体の移行は、少なくとも１つの軸について計測できる。加速度計は、オブジェクトの傾き（横揺れまたは縦揺れ）の計測も提供することができる。すなわち、加速度計を用いることによって、デカルト座標空間（x, y, z）内におけるオブジェクトの動きを検出でき、オブジェクトの横揺れおよび縦揺れを評価するために重力方向を検出することができる。ジャイロスコープは、（x, y, z）についての回転レート、すなわち、横揺れ (τ) および縦揺れ (φ)と偏揺れ、これは方位角あるいは“機首方位” (ψ)としても参照される、を計測することに使用できる。
【０００９】
ナビゲーションアプリケーションは、多軸計測の可能性をもたらすために１より多いセンサタイプをどのように組合せて利用すればよいのかの、単なる一例である。計測を行うためのマルチセンサの利用は、これらのデバイスのユーザに多くのチャレンジを提示する。このチャレンジには、例えば、マルチセンサの電力消費、接続性、インターフェース、コスト、および／またはサイズが含まれる。
【発明の概要】
【００１０】
１つの局面において、デバイスの動きはそのデバイス内に配置された第１センサからの信号の受信に応答して検出されることができ、やはりそのデバイス内に配置された第２センサのパワー状況は検出された動きに応答して変化されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
以下、図面を参照して非限定的かつ非消耗的な例を説明する。ここで、全図面を通し、類似部分には類似の参照符号を付している。
【図１】図１は、マルチセンサ計測処理ユニット（ＭＳＭＰＵ）の一例のブロック図である。
【図２】図２は、単一デバイス内に集積された複数センサに対してパワー管理を行う処理の一例のフロー図である。
【図３】図３は、マルチセンサ計測処理ユニットの追加例のブロック図である。
【図４】図４は、加速度計により検出された動きに応じてジャイロスコープの動作モードを切り替える処理の一例のフロー図である。
【図５】図５は、マルチセンサ計測処理ユニットのさらなる例のブロック図である。
【図６】図６は、バッファされたセンサデータにタイムスタンプを行う処理の一例のフロー図である。
【図７】図７は、複数センサを較正する処理の一例のフロー図である。
【図８】図８は、移動局が特定領域に入ったかあるいは出たかを決定する処理の一例のフロー図である。
【図９】図９は、加速装置とジャイロスコープ計測を組み合わせる処理の一例のフロー図である。
【図１０】図１０は、ＭＳＭＰＵの追加例のブロック図である。
【図１１】図１１は、ＭＳＭＰＵを組み込んだ移動局の一例のブロック図である。
【詳細な説明】
【００１２】
この明細書全体において「１つの例」、「１つの特徴」、「例」、「特徴」といった場合、それは、特徴および／または例に関連して記載された特定の特徴、構造、あるいは特性が、クレームされた主題に属する少なくとも１つの特徴および／または例に含まれることを意味している。すなわち、この明細書全体を通して種々な箇所に出てくる「１つの例において」、「例」、「１つの特徴において」、あるいは「特徴」といったフレーズは、必ずしも、全てが同じ特徴および／または例を参照しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、あるいは特性は、１以上の例および／または特徴と組み合わされてもよい。
【００１３】
ここに記載される方法論は、特定の例に従うアプリケーションに依存する種々な手段によりインプリメントすることができる。例えば、このような方法論は、ハードウエア、ファームウエア、ソフトウエア、および／またはそれらの組合せによりインプリメントすることができる。ハードウエアインプリメンテーションの場合、例えば、処理ユニットは、１以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、デジタル信号プロセサ（ＤＳＰｓ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、プロセサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセサ、電子デバイス、ここに記載する機能を実行するように設計されたその他のデバイス、および／または、それらの組合せでもって、インプリメントすることができる。
【００１４】
ここで参照する「インストラクション」は、１以上の論理動作を示す表現に関するものである。例えば、インストラクションは、１以上のデータオブジェクト上で１以上の動作を実行するために機械で解釈可能となっている「機械読取可能な」ものとすることができる。しかしながら、これはインストラクションの単なる例であって、クレームされた主題はそれに限定されない。他の例をあげると、ここに引用されるインストラクションは、エンコードされたコマンドを含むコマンドセットを持った処理回路により実行可能な、エンコードされたコマンドに関するものでもよい。このようなインストラクションは、処理回路により理解される機械語の形態にエンコードされることができる。繰り返すが、これらはインストラクションの単なる例に過ぎず、クレームされた主題がそれに限定されることはない。
【００１５】
ここで参照する「格納媒体」は、１以上の機械により認知可能な表現を維持する能力をもつ媒体に関する。例えば、格納媒体は、機械読取可能なインストラクションおよび／または情報を格納する１以上の格納デバイスを含むことができる。このような格納デバイスは、例えば、磁気、光、あるいは半導体などの格納媒体を含む幾つかの媒体タイプのどれでもよい。このような格納デバイスはまた、長期、短期、揮発性、あるいは不揮発性のメモリデバイスのどのタイプでもよい。しかしながら、これらは格納媒体の単なる例示に過ぎず、クレームされた主題はそれに限定されることはない。
【００１６】
特に断らない限り、以下の議論から明らかなように、次のことが認識される。すなわち、この明細書全体を通し、“処理する（processing）”、“計算する（computing）”、“算出する（calculating）”、“選択する（selecting）”、“形成する（forming）”、“可能にする（enabling）”、“禁止する（inhibiting）”、“置く（locating）”、“終了する（terminating）”、“同定する（identifying）”、“開始する（initiating）”、“検出する（detecting）”、“得る（obtaining）”、“ホストを務める（hosting）”、“維持する（maintaining）”、“示す（representing）”、“評価する（estimating）”、“受信する（receiving）”、“送信する（transmitting）”、“決定する（determining）”、および／またはその他同様なものなどの用語を利用した議論は、計算プラットフォームにより実行できる活動（actions）および／または処理（processes）を参照するものである。計算プラットフォームとしてはコンピュータあるいは類似の電子計算デバイスがあり、それは、物理的な電子および／または磁気の量、および／または、計算プラットフォームのプロセサ、メモリ、レジスタ、および／または他の情報ストレージ、送信、受信および／または表示デバイス内の物理量として示されるデータの、操作および／または変換を行う。このような活動および／または処理は、例えば格納媒体に格納された機械読取可能なインストラクションによる制御下で計算プラットフォームにより実行できる。このような機械読取可能なインストラクションは、例えば、計算プラットフォームの一部として含まれる（例えば、処理回路の一部として、あるいはこのような処理回路の外部に含まれる）格納媒体内に格納されたソフトウエアまたはファームウエアを含むことができる。さらに、特に断らない限り、フロー図またはその他を参照してここに述べる処理は、このような計算プラットフォームにより、全体的にあるいは部分的に、実行されおよび／または制御されることができる。
【００１７】
ここに述べる無線通信技術は、ワイヤレスワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）など、種々な無線通信ネットワークに関連することができる。ここでは、“ネットワーク”および“システム”という用語は、互いに入れ替え可能なものとして用いることができる。ＷＷＡＮとしては、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、単一キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワーク、あるいはこれらのネットワークの任意の組合せなどがある。ＣＤＭＡネットワークは、ｃｄｍａ２０００、ワイドバンドＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）など１以上の無線アクセス技術（ＲＡＴｓ）が正当な少数無線技術として挙げられるように、インプリメントすることができる。ここで、ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−９５、ＩＳ−２０００、およびＩＳ−８５６標準に従いインプリメントされた技術を含むことができる。ＴＤＭＡネットワークは、移動体通信用広域システム（ＧＳＭ（登録商標））、デジタル先進移動電話システム（Ｄ−ＡＭＰＳ）、あるいはその他のＲＡＴにインプリメントすることができる。ＧＳＭおよびＷ−ＣＤＭＡは、“第３世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project）”（３ＧＰＰ）と称するコンソーシアムからのドキュメントに記載されている。ｃｄｍａ２０００は、“第３世代パートナーシッププロジェクト２（3rd Generation Partnership Project 2）”（３ＧＰＰ２）と称するコンソーシアムからのドキュメントに記載されている。３ＧＰＰおよび３ＧＰＰ２のドキュメントは、公けに入手可能である。例えば、ＷＬＡＮはＩＥＥＥ８０２．１１ｘネットワークを含むことができ、ＷＰＡＮはブルートゥースネットワーク、ＩＥＥＥ８０２．１５ｘ、を含むことができる。ここに述べる無線通信のインプリメンテーションは、ＷＷＡＮ、ＷＬＡＮ、および／またはＷＰＡＮの任意の組合せに関連して使用することもできる。
【００１８】
１つの例において、デバイスおよび／またはシステムは、衛星からの信号の少なくとも一部に基づいて、その場所を評価することができる。特に、このようなデバイスおよび／またはシステムは、関連する衛星とナビゲーション衛星受信機との間の距離の概算を含む“擬似レンジ（pseudorange）”計測を得ることができる。特定の例においては、このような擬似レンジは、衛星位置決めシステム（ＳＰＳ）の一部としての１以上の衛星からの信号を処理する能力を持った受信機において、決定することができる。このようなＳＰＳは、例えば、将来開発される少数のあるいは何らかのＳＰＳとして挙げられる、ガリレオ（Galileo）、グロナス（Glonass）、衛星航法システム（ＧＰＳ）を含むことができる。その位置を決定するにあたり、衛星ナビゲーション受信機は、３以上の衛星への擬似レンジ計測とともに、送信時におけるそれらの位置を得ることができる。衛星軌道のパラメータを知ることによって、これら衛星の位置を、任意の点で程よい時間に算出できる。擬似レンジ計測は、衛星から受信機まで光速倍の時間で動き回る信号の少なくとも一部に基づいて、決定することができる。ここに述べる技術は、特定の図解において、ＧＰＳ、ＥＧＮＯＳ、ＷＡＡＳ、グロナス、および／またはガリレオタイプのＳＰＳ内における場所決定のインプリメンテーションとして提供されているが、これらの技術はＳＰＳの他のタイプにも適用できるものであり、クレームされた主題はそれに限定されないことを理解すべきである。
【００１９】
ここに記載される技術は、例えば、前述したＳＰＳを含む１以上の幾つかのＳＰＳで用いることができる。さらに、このような技術は、擬似衛星（pseudolites）あるいは衛星と擬似衛星の組合せを利用する位置決定システムで用いることができる。擬似衛星は、ＰＲＮコード、あるいは、Ｌバンド（または他の周波数の）キャリア信号上で変調されＧＰＳ時間に同期できる他の広地域偵察コード（例えば、ＧＰＳあるいはＣＤＭＡセルラ信号に類似するもの）を放送する地上ベースの送信機を含むことができる。このような送信機には、遠隔受信機による同定が可能となるように、ユニークなＰＲＮコードが割り当てられていてもよい。擬似衛星は、トンネル、坑道、ビル、都市峡谷、あるいはその他の包囲されたエリアの中などのように、軌道上の衛星からのＳＰＳ信号が得られなくなるかもしれない場合に有益である。擬似衛星の他のインプリメンテーションとしてはラジオビーコンが知られている。ここで用いられる“衛星”という用語は、擬似衛星、擬似衛星の均等物、その他も含むことが意図されている。ここで用いられる“ＳＰＳ信号”という用語は、擬似衛星あるいは擬似衛星の均等物からの、ＳＰＳ的な信号も含むことが意図されている。
【００２０】
ここで用いられる移動局（ＭＳ）は、時折変化する位置あるいは場所を持つデバイスを参照している。位置および／または場所の変化の例としては、方向、距離、オリエンテーションなどの変化がある。特定の例では、移動局は、セルラ電話、無線通信デバイス、ユーザ機器、ラップトップコンピュータ、パーソナルナビゲーションデバイス（ＰＮＤ）、パーソナルマルチメディアプレーヤ（ＰＭＰ）、他のパーソナル通信システム（ＰＣＳ）、および／または他の携帯通信デバイスを含むことができる。移動局は、機械読取可能な情報により制御される機能を実行するような、プロセサおよび／または計算プラットフォームを含むこともできる。
【００２１】
上述したように、計測を行うためのマルチセンサの利用は、これらデバイスのユーザに多くのチャレンジを提示できる。このようなチャレンジには、例えば、マルチセンサの消費電力、接続性、インターフェース、コスト、サイズを含むことができる。これらの争点に取り掛かるために、ここに述べられた技術は、単一デバイス内に２以上のセンサを集積することを含むことができる。このようなデバイスは、例えば移動局内のコンポーネントを含んでいてもよい。
【００２２】
ここに記載される技術は、前述したような広汎なアプリケーションをサポートするために、例えばマルチセンサ計測処理ユニット（ＭＳＭＰＵ）をインプリメントすることができる。とはいえ、クレームされた主題の範囲はこれらの特定アプリケーションに限定されることはない。１つの局面において、ＭＳＭＰＵは、次のものを提供することによって、これらのアプリケーションをサポートすることができる。ここで提供するものとは、内部および／または外部コンポーネント（外部接続されたアクセス可能なセンサを含む）、および／または、生および／または前処理されたセンサデータの外部プロセサへの通信における、望ましい信号の振幅、コンディション、計測収集、計測前処理、パワー管理である。外部プロセサは、例えば、移動局（ＭＳ）あるいは任意のその他のプロセサを含むことができる。
【００２３】
図１は、プロセサを含むことができ、ＭＳモデム（ＭＳＭ）１１０に接続されたＭＳＭＰＵ１００の例を示すブロック図である。この例では、ＭＳＭＰＵ１００は一対のセンサ１３０および１４０を含んでいる。この例は、ローカルプロセサ１２０も含んでいる。センサ１３０および／またはセンサ１４０は、それらに限定されるわけではないが、加速度計、ジャイロスコープ、地磁気センサ、圧力センサ、生体医用センサ、および温度センサなどを含む、広汎なセンサタイプのうちの任意のものを含むことができる。１つの局面において、ローカルプロセサ１２０は、例えば回路構成を含むことができ、および／またはパワー管理プログラムを実行することができる。センサ１３０および１４０は、１つまたは双方のセンサ内における電力消費を選択的に制御するために、パワー管理システムの制御下で、パワーステージ間を遷移することができる。例えば、センサ１３０は“オフ”または“スリープモード”に置くことができ、そこではセンサは殆どあるいは全く電力を消費しない。センサ１４０は、恐らくは機能性が制限された状態で、ローパワーモード下で動作できる。センサ１４０は、あるポイントにおいて、トリガイベントを検出できる。センサ１４０がトリガイベントを検出すると、ローカルプロセサ１２０は、センサ１３０をオンし、センサ１４０を通常動作モードに置くこともできる。一方、他の局面において、センサ１３０が“オフ”あるいは“ローパワーモード”状態に置かれることができる間は、センサ１４０は通常動作モードで動作することができる。センサ１４０がトリガイベントを検出すると、ローカルプロセサ１２０はセンサ１３０をオンしてそれも通常動作モードに置くことができる。
【００２４】
１つの局面において、パワー管理システムは、ローカルプロセサ１２０内に専用ロジックを含むことができる。専用ロジックは、種々な内部および／または外部コンポーネントに対して、パワーのオン／オフ、省電力動作、および／またはスリープモードの管理を行うことができる。例えば、専用ロジックは、センサ１３０および１４０に対してパワー管理を提供できる。他の局面においては、パワー管理システムは、ローカルプロセサ１２０上で実行可能なソフトウエアインストラクションの少なくとも一部として、インプリメントされてもよい。
【００２５】
図２は、移動局内に設置された一対のセンサをパワー管理する処理の例を示すフロー図である。ブロック２１０において、第１センサはスリープモードあるいは“オフ”モードにあるが、これは第１センサが殆どあるいは全く電力を消費しないことを意味する。また、ブロック２１０において、第２センサはローパワーモードで動作している。ブロック２２０では、第２センサがトリガイベントを検出したか否かの決定を行うことができる。第２センサがトリガイベントを検出したことに応答して、計測活動を行うために、ブロック２３０において、第１センサを通常動作モードにおき、第２センサを通常動作モードにおくことができる。この２つのセンサは、計測活動が完了するまで通常動作モードのままにしておくことができる。ブロック２４０において、計測活動が完了していたならば、ブロック２１０において第１センサはオフされあるいは“スリープ”モードとされることができ、その間、第２センサはローパワーモードにおかれる。クレームされた主題に従った例は、ブロック２１０〜２４０の全て、あるいはそれ以上、もしくはそれ以下を含むことができる。さらに、図２のフロー図は、一対のセンサのパワー管理を行うための単なる例示技術に過ぎず、クレームされた主題はそれに限定されない。
【００２６】
図３は、ローカルプロセサ３２０、メモリ３６０、パワー管理ユニット３５０、ジャイロスコープ３３０、加速度計３４０、および温度センサ３３５を含むＭＳＭＰＵ３００の例を示すブロック図である。ＭＳＭＰＵ３００は、例えばＭＳＭ３１０などの外部プロセサに接続することができる。この例では、ジャイロスコープ３３０および／または加速度計３４０は、ローカルプロセサ３２０にアナログ信号を提供できるようになっている。ＭＳＭＰＵは、ジャイロスコープ３３０、加速度計３４０、および／またはその他のセンサからのアナログ信号をデジタル化するために、アナログからデジタルへのコンバータ（Ａ／Ｄ）３０５を含むことができる。この例では、地磁気センサ３７０および気圧センサ３８０がＭＳＭＰＵ３００に接続されている。１つの局面において、地磁気センサ３７０などの外部接続されたアナログセンサを処理するために、信号増幅および調整の回路構成を含むことができる。例示のＭＳＭＰＵ３００ではローカルプロセサ３２０内にＡ／Ｄ３０５およびメモリ３６０が集積されるように記述されているが、Ａ／Ｄ３０５およびメモリ３６０の１つあるいは両方がローカルプロセサ３２０内に集積されないような他の例も可能である。さらに、ＭＳＭＰＵ３００における特定の配列および構成は、単なる例に過ぎず、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。
【００２７】
この例では、地磁気センサ３７０はＭＳＭＰＵ３００に集積されておらず、ＭＳＭＰＵ３００を組み込んだデバイス内の他の場所に配置されている。ＭＳＭＰＵから離れて地磁気センサを位置決めできることから、地磁気センサに柔軟な配置を許容できるようになる。従い、このような地磁気センサの配置の柔軟性は、例えば電磁干渉および／または温度の影響を減らすにあたり、形状係数（form factor）の設計および配置においてより大きな柔軟性をもたらすことができる。
【００２８】
１つの局面において、外部センサ３７０および／または３８０、そしてＭＳＭ３１０は、これに限定するものではないが、Ｉ２Ｃおよび／またはＳＰＩインターコネクトを含む広汎な内部接続タイプのいずれかを介して、ＭＳＭＰＵ３００に接続することができる。もちろん、これは内部接続タイプの例に過ぎず、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。
【００２９】
他の局面では、ＭＳＭＰＵ３００は、ＭＳＭ３１０あるいはその他のコンポーネントに接続されるインタラプトピンがインプリメントされたものでもよい。ＭＳＭＰＵ３００は、一例では、ラッチされたインタラプトモードにおいてインタラプト信号を操作するものとすることができる。さらに、ＭＳＭＰＵ３００は、インタラプトピンを設定するために内部プログラマブルスレショルドと専用回路構成を組み込んだものでもよい。しかしながら、これらはインタラプト信号をどのようにしてインプリメントできるのかの単なる例示に過ぎず、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。
【００３０】
他の局面では、ＭＳＭＰＵ３００は、ＭＳＭ３１０あるいはその他のコンポーネントに接続された少なくとも１つの汎用プログラマブルＩＯピン（ＧＰＩＯ）をインプリメントできる。ＭＳＭＰＵ３００は、このＧＰＩＯピンを、例えば、接続されたコンポーネントのパワーがオンおよびオフするように動作させることができる。
【００３１】
他の局面では、パワー管理ユニット３５０は、ジャイロスコープ３３０および加速度計３４０にパワー制御信号を提供することができる。パワー管理ユニット３５０は、専用回路構成としてインプリメントすることができ、あるいは、メモリ３６０内に格納されローカルプロセサ３２０により実行されるソフトウエアおよび／またはファームウエアとしてインプリメントすることができる。
【００３２】
一例として、加速度計３４０がローパワーモードで動作している間、ジャイロスコープ３３０はオフされてもよい。ローパワーモードにある間、加速度計３４０は、ＭＳＭＰＵ３００を組み込んだデバイスの動きを検出するよう動作できる。動きが検出されると、加速度計３４０は通常動作モードに入ることができ、ジャイロスコープ３３０もパワーオンされて通常動作モードに入ることができる。１つの局面において、センサ３３０および３４０の各々、そして、地磁気センサ３７０および気圧センサ３８０などインプリメントされた外部センサの幾つかについては、互いに独立して、パワーオンされ、スリープとされ、ローパワー動作モードとされ、および／または通常動作モードとされることができる。このようにして、パワー管理ユニット３５０は、広汎で可能なアプリケーション、状況、およびパフォーマンスの要求に渡って、電力消費高を調整することができる。他の局面では、ＭＳＭＰＵ３００は、ジャイロスコープ３３０および／または加速度計３４０に対してパワーの回復を早める処理をインプリメントできる。１つの例では、パワーを回復させる２以上の高速化処理（ウェイクアップモード）の１つを選択することができる。ここで、異なるモードは、ウェイクアップ時間と電流消費高の間で様々な折衷案を提示する。
【００３３】
一例を挙げると、加速度計３４０の出力は、ＭＳＭＰＵ３００内あるいはＭＳＭＰＵ３００を組み込んだデバイスの何処かに集積された他のセンサをオンさせるスイッチとして用いることができる。このような外部センサは、ＭＳＭＰＵ３００として同じ台上に組み込むことができ、あるいは、単一のシステム・イン・パッケージ（ＳＩＰ）としてインプリメントすることができる。ＭＳＭＰＵ３００を組み込んだデバイスの外部に外部センサを設置することもできる。外部センサは、恐らくは、以降でさらに述べるように、無線内部接続を介して、あるいはその他のタイプの内部接続を介して、ＭＳＭＰＵ３００に遠隔接続される。
【００３４】
他の局面では、ＭＳＭＰＵ３００内に集積されたセンサは、プログラマブルおよび／または選択可能な特性を持つことができる。例えば、加速度計３４０には、選択可能な“ｇ”、一例を挙げれば恐らくは２ないし１６ｇ、のレベルをインプリメントできる。他の例を挙げれば、ジャイロスコープ３３０は、一例として恐らくは５０ないし５００deg/secの幅で、選択可能な角速度幅を持つことができる。しかしながら、これらの幅は加速度計３４０およびジャイロスコープ３３０に対する単なる例示に過ぎず、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。
【００３５】
さらに他の局面では、ＭＳＭＰＵ３００は、計測データに対して選択可能な出力分解能を組み込むことができる。一例を挙げれば、ローパワー消費モードに対する７ビット、または通常動作モードに対する１４ないし１６ビットのいずれかの分解能を、選択することができる。さらに、ＭＳＭＰＵは、ＭＳＭ３１０に対して選択可能なバンド幅で動作できる。一例を挙げれば、２５ないし１５００Ｈｚの間でバンド幅を選択可能とすることができる。
【００３６】
他の局面では、ＭＳＭＰＵ３００およびそれに付随するセンサは、ナビゲーションアプリケーションに用いられてもよい。加速度計３４０は、１以上の他のセンサに対するパワー管理機能をトリガするために２つのスレショルド（上と下）を超えるか下回るかその間にあるかのいずれかとしてＭＳＭＰＵ３００を組み込んだデバイスの動き（加速度の変化）および／または傾斜角の変化を検出するよう、予めプログラムされ、および／または予め構成されることができる。このようにして、例えば、地磁気センサ３７０および／またはジャイロスコープ３３０および／または気圧センサ３８０および／またはカメラセンサ（図示せず）および／または、ＭＳＭＰＵを組み込んだあるいはＭＳＭＰＵに遠隔接続されるデバイスに集積された他のセンサは、動きが検出されたら、ナビゲーションアプリケーションを実行するためにパワーオンされることが可能となる。同様に、動きが検出されない（デバイスが静止している）ときは、他のセンサのうちの任意のものあるいはその全てがスリープ、ローパワー、あるいはオフモードとなるように、加速度計の出力を用いることができ、これにより電力消費が減る。
【００３７】
図４は、移動局内の、加速度計を含む２以上のセンサをパワー管理する処理例のフロー図である。ブロック４１０において、１以上のセンサがスリープモードにあるが、これはその１以上のセンサが殆どあるいは全く電力を消費しないことを意味する。また、ブロック４１０では加速度計はローパワーモードで動作することができる。ブロック４２０は、加速度計が動きを検出したら、ブロック４３０において、先にスリープモードに入っていた１以上のセンサが通常動作モードで動作するように目覚めることができることを、示している。加速度計はまた、恐らくはジャイロスコープおよび／または地磁気センサを含む１以上の他のセンサに関連して計測活動を行うようにするために、通常動作モードに入ることもできる。種々なセンサは、恐らくは一例としてのナビゲーション操作を含む計測活動が完了するまで、通常動作モードに留まることができる。計測活動が完了すると、ブロック４４０において、１以上のセンサはスリープモードに戻ることができ、加速度計はブロック４１０でローパワーモードに置かれることができる。クレームされた主題に従った例は、ブロック４１０〜４４０の全て、あるいはそれ以上、もしくはそれ以下を含むことができる。さらに、図４のフロー図は単なる例示技術に過ぎず、クレームされた主題はそれに限定されない。
【００３８】
他の局面では、ジャイロスコープが衝撃破損から保護されるようジャイロスコープをパワーダウンさせるために、加速度計３４０を、ＭＳＭＰＵを組み込んだデバイス、恐らくは移動局、の自由落下状況を検出するために用いてもよい。この処理は、落下衝撃から保護するためにハードディスクのリード／ライトヘッドをパーキングさせる処理に類似しているといえる。
【００３９】
前述したように、ＭＳＭＰＵ３００内にインプリメントされたパワー制御ロジックは、加速度計３４０およびジャイロスコープ３３０のような内部センサのパワーオンまたはオフもしくは動作モードの切り替えのみならず、地磁気センサ３７０および気圧センサ３８０のような外部センサのパワーオンまたはオフもしくは動作モードの切り替えも、行うことができる。他の局面では、パワー管理ユニット３５０を、例えばＭＳＭ３１０のような外部プロセサのパワーオンまたはオフもしくは動作モードの切り替えを行うように用いることもできる。さらに他の局面では、種々な内部および外部のセンサおよび／またはプロセサおよび／または他のコンポーネントに対する動作モード切り替えが有益となるであろう条件を決定する処理を、パワー管理ユニット３５０が実行するようにしてもよい。もちろん、これらはパワー管理ユニット３５０により実行できるパワー管理処理の単なる例示に過ぎず、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。
【００４０】
他の例として、ローカルプロセサ３２０を、加速度計３４０およびジャイロスコープ３３０の少なくとも１つからの計測に基づく動きの検出に用いることができる。さらに、動き検出のイベントは、ＭＳＭ３１０などの外部プロセサ上にあるインストラクションの実行を開始させることに用いることができる。
【００４１】
図５は、移動局モデム（ＭＳＭ）５１０に接続されたＭＳＭＰＵ５００の例を示すブロック図である。一例として、ＭＳＭＰＵ５００およびＭＳＭ５１０を移動局に組み込むことができる。ＭＳＭＰＵ５００は、ローカルプロセサ５２０、メモリ５６０、パワー管理ユニット５５０、ジャイロスコープ５３０、加速度計５４０、および温度センサ５３５を含むことができる。一例では、ジャイロスコープ５３０および／または加速度計５４０はローカルプロセサ５２０にアナログ信号を提供することができる。ＭＳＭＰＵは、ジャイロスコープ５３０、加速度計５４０、および／または他のセンサからのアナログ信号を変換する、アナログからデジタルへのコンバータ（Ａ／Ｄ）５０５を含むことができる。ある局面では、パワー管理ユニット５５０は、ジャイロスコープ５３０および加速度計５４０にパワー制御信号を提供することができる。パワー管理ユニット５５０は、専用回路構成によりインプリメントされることができ、あるいは、メモリ５６０内に格納されローカルプロセサ５２０により実行されるソフトウエアおよび／またはファームウエアとしてインプリメントされることができる。この例では、ＭＳＭＰＵ５００はさらに、気圧センサ５８０および地磁気センサ５７０へ接続することができ、ホイールティック走行距離計信号５８５および外部クロック信号５８７を受信することもできる。しかしながら、これはＭＳＭＰＵの構成とそれに付随するセンサおよび信号の単なる例示に過ぎず、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。
【００４２】
また、この例では、ＭＳＭＰＵは、センサから、および／またはローカルプロセサ５２０から、および／またはＭＳＭ５１０などの外部プロセサからのデータを格納するような１以上のバッファを含むことができる。図５に描かれた例では、ＭＳＭＰＵ５００は、生データバッファ５２２および処理データバッファ５２４を含むことができる。バッファ５２２および／または５２４によりもたらされるバッファリング能力は、ＭＳＭＰＵ５００内に含まれおよび／または接続される種々なコンポーネントにより生成されている種々な計測のために、用いることができる。例えば、１以上のセンサから得られる計測のレートは、これらの計測がプロセサ５２０により処理されるか、および／または、一例として恐らくはＭＳＭ５１０となるであろう外部プロセサなどの外部コンポーネントへ送信される際のレートと、異なっていてもよい。さらに、１以上のセンサからの計測データは、そのデータをＭＳＭ５１０あるいは他のコンポーネントへバースト状に送信するために、１以上のバッファ内に集められてもよい。他の局面では、生データバッファ５２２はデータをその生のままの形態（１以上のセンサから引き渡されたままとして）で格納することに使用でき、また、処理データバッファはローカルプロセサ５２０あるいはＭＳＭ５１０などの外部プロセサのいずれかにより何らかの方法で処理されたデータのために使用することができる。このような処理は、フィルタリング、アベレージング、サブサンプリング、アウトライアー検出、および／または、時のインスタンス（instance of time）を１以上の計測に提携させるデータのタイムサンプリングのうちの、任意のタイプを含むことができる。もちろん、ここに記載されるバッファリング技術は単なる技術例に過ぎず、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。
【００４３】
さらに他の局面は、例えばバッファ５２２またはバッファ５２４のいずれかなどのバッファ内に計測を格納することによる、あるいは例えばメモリ５６０などのメモリ内に計測を格納することによる、種々なセンサ計測のタイムサンプリングを含むことができる。計測データには、その計測データを例えばＭＳＭ５１０などの外部コンポーネントへ送信する際に、タイムスタンプすることができる。このタイムスタンプは、一例では、外部クロック信号５８７より受け取ったクロック信号に基づいて行うことができる。例えば、外部クロック信号５８７は、種々な普通のクリスタルのいずれか、例えば３２ＫＨｚクリスタルによって、発生することができる。外部クロック信号は、ローカルプロセサを走らせるために必要なより高い周波数信号を合成するために、ローカルフェイズロックループ（ＰＬＬ）回路で用いられてもよい。
【００４４】
他の局面では、一例として恐らくは毎秒１パルスの周期的な時間基準パルスを、ＭＳＭＰＵ５００がＭＳＭ５１０あるいは他の外部プロセサから受け取ってもよい。ここで、外部プロセサは、ＳＰＳにより、あるいは協定世界時（ＵＴＣ）標準により、もしくはその他の知られたシステム時間によって提供されるような基準時間標準にアクセスするものである。バッファデータは、このようなシステム時間情報から引き出される情報、例えばＳＰＳから引き出される時間情報でもって、タイムスタンプされることができる。このようにして、ナビゲーションアプリケーションのためのＳＰＳ衛星計測のような、他のタイムスタンプされたデータとセンサデータの組合せを有効化できる基準時間に、タイムスタンプを同期させることができる。他の局面では、外部プロセサ（例えばセンサ情報に対するクライアント）は、センサデータに対する計測期間を定義するために、開始および停止時間のようなタイミング情報を提供することができる。ナビゲーションアプリケーションにおいては、これら開始および停止時間は、シーケンシャルなＳＰＳ計測時間タグに対応することができ、センサデータを受信したＳＰＳデータに同期させることに使用できる。計測期間を定義するためにＳＰＳ時間タグを用いることは、単なる１つの技術例である。他の例では、多くの異なるソースからの時間タグが計測時間の期間を定義することに使用できる。
【００４５】
図６は、計測データをタイムサンプリングする処理例を示すフロー図である。ブロック６１０において、１以上のセンサからの計測データは移動局内のバッファに格納することができる。ここで、移動局は１以上のセンサを含んでいる。ブロック６２０において、格納された計測データは、衛星位置決めシステムあるいはその他の一般的な基準システムから引き出される時間情報でもって、タイムスタンプされることができる。クレームされた主題に従った例は、ブロック６１０〜６２０の全て、あるいはそれ以上、もしくはそれ以下を含むことができる。さらに、図６のフロー図は単なる例示技術に過ぎず、クレームされた主題はそれに限定されない。
【００４６】
他の局面において、外部クロック５８７を介して、あるいはＳＰＳまたは他の時間パルスソースを介して受信されるような周期的な時間基準パルス信号は、バッファ５２２および／または５２４からあるいはメモリ５６０からＭＳＭ５１０などの外部コンポーネントへのセンサデータ送信を開始するのに、用いることができる。例えば、ＭＳＭＰＵ５００は、所定のプロセスに従いセンサ計測を処理でき、センサデータをバッファ５２２および５２４の１つもしくは両方、またはメモリ５６０内のいずれかに格納でき、そして、センサデータを送信できる。この送信は、周期的な時間基準信号の受信に応答して行うことができる。あるいは、例えばＭＳＭ５１０などの外部コンポーネントからの、またはＭＳＭ５１０と通信中のデバイスからの“受信準備できました”というメッセージの受信に応答して、行うことができる。
【００４７】
他の例では、送信の開始は、Ｉ２Ｃ、ＳＰＩ、ＵＡＲＴ、パラレルポート、その他の一般的なＩ／Ｏ周辺機器あるいはインターフェースからの“受信準備できました”メッセージの受信により、トリガされてもよい。同じ周辺機器および／またはインターフェースは、計測タイムスタンピングおよび／またはＭＳＭＰＵ５００とＭＳＭ５１０などの外部コンポーネントとの間の同期維持のために、ＭＳＭＰＵ５００へ外部時間情報を提供することに使用されてもよい。
【００４８】
他の局面では、ＭＳＭＰＵ５００内に集積されるか、および／またはＭＳＭＰＵ５００に外部接続されるかのいずれかのセンサを較正するために、回路構成および／またはソフトウエアを提供することができる。ＭＳＭ５１０などの外部プロセサがナビゲーションアプリケーションの実行に用いられるときは、そのナビゲーションアプリケーションは、移動局などのオブジェクトに付随する１以上の状態を評価することができる。ここで、１以上の状態は、それに限定されるわけではないが、地理的な場所、標高、速度、機首方位、および／またはオリエンテーションなどを含むことができる。１以上の評価された状態は、移動局に組み込まれたセンサの種々なパラメータを較正することに使用できる情報を、提供することができる。これらのパラメータの例としては、加速度計バイアス、ドリフト、温度の関数としてのバイアス、温度の関数としてのドリフト、温度の関数としての計測ノイズ、温度の関数としての感度、センサがボードに設置（マウント）された結果あるいはエージングの結果としてのパラメータのいずれかにおける変動、その他がある。しかしながら、これらは較正できるパラメータの単なる例示に過ぎず、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。
【００４９】
図７は、センサを較正する処理例のフロー図である。７１０において、移動局の位置、速度、および標高のうちの少なくとも１つにおける変化は、移動局に集積された１以上のセンサを用いて計測できる。位置の変化は、例えば移動局が動き回る方向および／または距離の計測によって、計測することができる。移動局の位置変化は、７２０において、衛星位置決めシステムからの情報を用いて計測できる。７３０において、誤差値を算出することができる。この誤差値は、１以上のセンサにより得られた計測と、衛星位置決めシステムにより得られた計測との間の違いを示している。７４０において、１以上のセンサは、誤差値の少なくとも一部に基づいて較正されることができる。クレームされた主題に従った例は、ブロック７１０〜７４０の全て、あるいはそれ以上、もしくはそれ以下を含むことができる。さらに、図７のフロー図はセンサを較正するための単なる例示技術に過ぎず、クレームされた主題はそれに限定されない。
【００５０】
他の局面では、ＭＳＭＰＵ５００を組み込んだデバイスが静止していることを決定できるように、回路構成および／またはソフトウエアおよび／またはファームウエアを提供できる。この決定は、ローカルプロセサ５２０上で実行されるソフトウエアおよび／またはファームウエアにより行うことができ、あるいは外部入力から提供することができる。例えば、ホイールティック走行距離計入力信号５８５は静止状態を示すことができる。1つの局面において、ホイールティック走行距離計入力信号５８５は、センサ較正処理内で用いることができる。他の局面では、静止状態は、ジャイロスコープ５３０および／または気圧センサ５８０を較正することに用いることができる。ＭＳＭＰＵ５００を組み込んだデバイスが静止していることが分かっているときは、気圧の何らかの変化は、標高の変化ではなくて、気圧に実際の変動がもたらされたものとすることができる。
【００５１】
さらなる局面においては、ＭＳＭＰＵは、例えば、セルホン、パーソナルデジタルアシスタンス、ノートブックコンピュータ、その他を含む広汎なデバイスの、いずれかに組み込むことができる。このようなデバイスは、時折、クレードルあるいはドッキングステーションに設置されることがある。一例において、このようなデバイスがクレードルあるいはドッキングステーションに設置されるときは、そのデバイスは静止している。ＭＳＭＰＵ５００は、このようなデバイスがクレードルあるいはドッキングステーションに設置されそのデバイスが静止していることを推定する指示を、検知しまたは受信することができる。一例では、この静止状態の指示は、前述したような較正動作を行う際に利用できる。他の局面では、ＭＳＭＰＵ５００は、静止状態からの遷移を、例えば動き検出を通じて、検出できる。
【００５２】
付加的な局面では、温度センサ５３５は、温度の関数としてセンサパフォーマンス特性を発展させるために、較正動作の実行において使用できる温度計測を提供することができる。１つの例では、温度の関数としての加速度計ドリフト値のテーブルを探知してメモリ５６０内に格納することができる。センサ較正データ（バイアスおよびドリフトなど）は、センサデータ修正のためにＭＳＭＰＵ５００に提供できる。較正データで生のセンサデータを修正することは、種々なアプリケーションの可能性をもたらすことができる。このアプリケーションには、それに限定するものではないが、推測航法（dead-reckoning）アプリケーションに対する動き検出と動き統合が含まれる。推測航法（ＤＲ）は、自身の現在位置と、既知あるいは計測された速度、時間経過、および機首方位に基づく位置の前進を評価する処理を、参照することができる。
【００５３】
他の局面では、地磁気センサ５７０からのデータは、ジャイロスコープ５３０バイアスを較正することに使用でき、さらに、この地磁気センサにより示される絶対機首方位を初期化することにも使用できる。よりよい方向情報を提供するために、加速度計５４０からの横揺れおよび縦揺れ計測を用いて地磁気センサ５７０の傾き補償をすることは、有益といえる。傾き補償処理は、ＭＳＭＰＵ５００内にある専用回路構成によりインプリメントすることができ、および／または、ローカルプロセサ５２０および／またはＭＳＭＰＵ５００により実行できるソフトウエアおよび／またはファームウエア内にインプリメントすることができる。この傾き補償処理は、外部接続された地磁気センサ５７０から受信する計測データを利用することができる。地磁気センサ５７０内に集積されるか地磁気センサ５７０の近傍に設置されるかのいずれかの他の温度センサから、あるいは温度センサ５３５からのデータを組み込むこともまた、有益であるといえる。他の局面では、角度情報内の変化を計測する地磁気センサ５７０からの、シーケンシャルな、および／または周期的な、および／またはイベントトリガされた計測を用いて、ジャイロスコープ５３０を較正してもよい。
【００５４】
さらに他の局面では、ＭＳＭＰＵ５００は、動き回りの距離および方向（例えば動きの軌道または経路）の変化を決定するために、加速度計５４０およびジャイロスコープ５３０からの計測を組み込むことにより動きの統合（motion integration）を行うことができる。この局面は、ＭＳＭＰＵ５００を組み込んだオブジェクトが関心のある領域を出たか入ったかを決定することが望ましい、土地囲いアプリケーション（geo-fencing applications）で有利に用いられることができる。この関心のある領域は、例えば、プリセットされおよび／またはプログラマブルな半径を持つ円として定義することができるが、これは関心のある領域をどのように定義することができるかの例に過ぎず、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。
【００５５】
図８は、土地囲いアプリケーションの例を示すフロー図である。ブロック８１０において、移動局に対するスタート位置を確定することができる。ブロック８２０において、移動局に対する位置変化は、加速度計とジャイロスコープのセンサデータを用いて決定できる。この位置変化は、例えば、当業者にとっては周知の技術を用いて移動局に対する動き回りの方向および／または距離を検出することにより、検出することができる。ブロック８３０では、移動局が特定領域を出たか入ったかに関する決定を行うことができる。クレームされた主題に従った例は、ブロック８１０〜８３０の全て、あるいはそれ以上、もしくはそれ以下を含むことができる。さらに、図８のフロー図は土地囲いのための単なる例示技術に過ぎず、クレームされた主題はそれに限定されない。
【００５６】
図９は、加速度計５４０およびジャイロスコープ５３０の双方からの情報を組み合わせる処理例のフロー図である。このような情報は動き統合および回転のデータを含むことができ、このような情報は土地囲いおよび／またはナビゲーションＤＲの動作をサポートするために利用することができる。通常、ジャイロスコープ５３０からの情報は、移動局のオリエンテーションが三次元空間内でオリジナルのオリエンテーションからどのくらい回転したかを計算することに用いることができる。その結果としての回転マトリクスは、加速度計が計測期間の始めにあったときの計測フレーム（オリジナルオリエンテーション）へ加速度計情報を変換し戻すことに使用できる。これらの“回転”計測は、その計測は全て同じオリエンテーションに基づくものなので、正味の変位（net displacement）を決定するためにそれ以前の計測に加算することができる。とくに、この例示技術では、ブロック９０５において、例えばジャイロスコープ５３０などのジャイロスコープから、データを獲得できる。ブロック９１０では３ｘ３マトリクスを創作でき、ブロック９２５では個別の横揺れ、縦揺れ、および偏揺れ (機首方位)の値を合計することができる。ブロック９１０からのマトリクスは、回転を累積するためにブロック９１５において乗算されることができる。第１の回転マトリクスで乗算されたマトリクスは同定することができる。ブロック９２０では、インターバルのスタートまでサンプルが回転して戻るように、そのマトリクスは反転されることができる。そして処理はブロック９４０へ進むことができる。ブロック９３０では加速度計データ（x, y, z）を獲得することができ、ブロック９３５では３ｘ１ベクトルを創作できる。ブロック９４０において、ブロック９２０からの反転マトリクスは、スタート点に戻るようにサンプルポイントを回転させることに使用できる。ブロック９４５では、同じリファレンスフレーム内からの個別フレームを合計することができる。ブロック９５０では、（ジャイロスコープ計測からの）累積された回転と、（加速度計計測からの）動き回り距離を、組み合わせることができる。クレームされた主題に従った例は、ブロック９０５〜９５０の全て、あるいはそれ以上、もしくはそれ以下を含むことができる。さらに、図９のフロー図は加速装置およびジャイロスコープの計測を組み合わせるための単なる例示技術に過ぎず、クレームされた主題はそれに限定されない。
【００５７】
図１０は、無線接続性を備えたＭＳＭＰＵ１０００の例を示すブロック図である。ＭＳＭＰＵは、図３および図５に関連して前述した技術と同様なものを含むことができる。無線接続性は、将来の技術を含め、広汎な無線技術のいずれかにより実現できる。このような無線技術のごく少数の例として、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））、ジグビ（ZigBee（登録商標））、近接通信（Near field Communication）（ＮＦＣ）、およびウルトラワイドバンド（Ultra Wide Band）（ＵＷＢ）があるが、クレームされた主題の範囲はそれに限定されない。図１０では、これらの技術は、無線通信ユニット１０９２、１０９４、０１９６、および１０９８で示されている。無線接続性を付加することにより、例えばマルチプレーヤゲームのような仲間同士のアプリケーションのために、ＭＳＭＰＵ１０００を集積したデバイスは、やはりＭＳＭＰＵ１０８４を含んだ他のデバイスと通信することができる。ＭＳＭＰＵ１０００はまた、プロセサ１０８２へ生のセンサ計測、処理されたセンサ計測、任意の程度（これは集積されまたは接続されたセンサの有効性および動作状況に依存するが）の位置（x,y,z）および／または標高（τ,φ,ψ）の情報、位置および／または標高の情報の変化、オイラー角（Euler angles）、四元数（quaternion）、テレメトリデータ、その他を提供するために、外部プロセサ１０８２と通信することもできる。
【００５８】
他の局面では、ＭＳＭＰＵ１００は、無線技術のいずれかを介して、例えば心拍レートモニタ（ＨＲＭ）１０８６および／または血圧（ＢＰ）モニタ１０８８のような１以上の生体医用センサと通信することができる。これらのセンサは、例えば医療および／またはフィットネス／アスレチックの分野のアプリケーションに見ることができる。
【００５９】
内部および／または外部のセンサから集めた情報は、ナビゲーション解（navigational solution）および／またはユーザインターフェースおよび／またはゲーム制御信号、カメラ画像安定化信号、その他を得るために、外部プロセサ１０８２により用いられることができる。他の例では、他のプレーヤに対するあるプレーヤの位置変化あるいは高さ変化もしくは活動を知ることが望ましいマルチプレーヤゲーム環境内で用いることができる相対位置のおよび／または標高の情報を得るために、少なくとも１つのＭＳＭＰＵからのデータを中央演算ユニットに提供することができる。
【００６０】
図１１は、移動局１１００の例のブロック図である。無線トランシーバ１１７０は、音声あるいはデータなどのベースバンド情報でＲＦキャリア信号を変調してＲＦキャリアに乗せ、このようなベースバンド情報を得るために変調されたＲＦキャリアを復調することに、用いることができる。アンテナ１１７２は、変調されたＲＦキャリアを無線通信リンク上に送信し、無線通信リンク上の変調されたＲＦキャリアを受信することに、用いることができる。
【００６１】
ベースバンドプロセサ１１６０は、無線通信リンク上への送信のために、中央演算ユニット（ＣＰＵ）１１２０からのベースバンド情報をトランシーバ１１７０へ提供することに用いることができる。ここで、ＣＰＵ１１２０は、ユーザインターフェース１１１０内の入力デバイスからこのようなベースバンド情報を得ることができる。ベースバンドプロセサ１１６０は、ユーザインターフェース１１１０内の出力デバイスを介して送信を行うために、トランシーバ１１７０からのベースバンド情報をＣＰＵ１１２０へ提供することに用いることができる。
【００６２】
ユーザインターフェース１１１０は、音声あるいはデータのようなユーザ情報を入力しあるいは出力するためのデバイスを複数含むことができる。このようなデバイスには、非限定的な例として、キーボード、表示スクリーン、マイクロホン、およびスピーカがある。
【００６３】
レシーバ１１８０は、ＳＰＳからの送信を受信し復調し、そして相関器１１４０へ復調された情報を提供することに用いることができる。相関器１１４０は、レシーバ１１８０により提供された情報から相関関数を得ることに用いることができる。相関器１１４０はまた、トランシーバ１１７０により提供されたパイロット信号に関係する情報からパイロット関連の相関関数（pilot-related correlation functions）を得ることに用いることができる。この情報は、無線通信サービスを得るために移動局で用いられることができる。チャネルデコーダ１１５０は、ベースバンドプロセサ１１６０から受け取ったチャネルシンボルを根元的なソースビットにデコードすることに用いることができる。チャネルシンボルが回旋的にエンコードされたシンボルを含むような例において、このようなチャネルデコーダは、ビタビデコーダ（Viterbi decoder）を含むことができる。チャネルシンボルがシリアルまたはパラレルな回旋的コードの連鎖を含むような第２の例では、チャネルデコーダ１１５０はターボデコーダ（turbo decoder）を含むことができる。
【００６４】
メモリ１１３０は、ここで記述されあるいは示唆された１以上の処理、インプリメンテーション、あるいは例示を行うために実行可能な、機械読取可能なインストラクションを格納することに、用いることができる。ＣＰＵ１１２０は、このような機械読取可能なインストラクションにアクセスして実行することに用いることができる。
【００６５】
移動局１１００は、例えば、ＭＳＭＰＵ１１９０を備えることができる。ＭＳＭＰＵ１１９０は、ここに述べられたセンサ計測および／またはパワー管理動作のいずれでも、あるいはその全てを行うように、用いることができる。例えば、ＭＳＭＰＵ１１９０は、図１〜１０に関連して前述した機能を行うことに使用できる。
【００６６】
何が現在例示的特徴として考慮されているかを図示し記述してきたが、クレームされた主題から離れることなく、種々な他の変形がなされてもよく、また均等物が差し替えられてもよいことは、当業者にとって理解されるであろう。加えて、ここに述べられた中心的なコンセプトから離れることなく、クレームされた主題が教示することへの特定の状況に、多くの変形が適用されてもよい。従い、クレームされた主題は、個々に開示された特定の例に限定されるものではなく、このようなクレームされた主題が添付された請求項の範囲内に入る全ての局面とその均等物を含むことが意図されている。
以下に、本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］デバイス内に配置された第１センサからの信号の受信に応答してデバイスの動きを検出し；前記動きの検出に応答して、前記デバイス内に配置された第２センサのパワー状況を変化させることを備えた方法。
［２］前記動きの検出は、前記デバイス内に配置された加速度計からの信号の受信に応答して前記デバイスの動きを検出することを含む［１］に記載の方法。
［３］前記第２センサのパワー状況の前記変化は、前記動きの検出に応答して前記デバイス内に配置されたジャイロスコープのパワー状況を変化させることを含む［１］に記載の方法。
［４］前記第２センサのパワー状況の前記変化は、前記第２センサのパワー状況がスリープモードから通常動作モードへ変化することを含む［１］に記載の方法。
［５］前記第２センサのパワー状況の前記変化は、前記第２センサのパワーダウンを含む［１］に記載の方法。
［６］前記第１センサからの信号の受信に応答して前記第１センサのパワー状況を変化させることをさらに備えた［１］に記載の方法。
［７］前記第１センサのパワー状況の前記変化は、前記第１センサのパワー状況がローパワーモードから通常動作モードへ変化することを含む［５］に記載の方法。
［８］移動局が１以上のセンサを備える場合において、移動局内のバッファ内にある１以上のセンサからの計測データを格納し；衛星位置決めシステムから求めた時間情報で、格納された前記計測データにタイムスタンプをすることを備えた方法。
［９］前記格納された計測データに対する前記タイムスタンプは、衛星航法システムから求めた時間情報でもって前記格納された計測データにタイムスタンプすることを含む［８］に記載の方法。
［１０］前記格納された計測データに対する前記タイムスタンプは、ガリレオ衛星位置決めシステムから求めた時間情報でもって前記格納された計測データにタイムスタンプすることを含む［８］に記載の方法。
［１１］前記衛星位置決めシステムから求めた時間情報を、外部プロセサから受信することをさらに備えた［８］に記載の方法。
［１２］計測動作を行うために、前記格納された計測データを他のタイムスタンプされたデータと組み合わせることをさらに備えた［８］に記載の方法。
［１３］前記格納された計測データを他のタイムスタンプされたデータと組み合わせることは、ナビゲーション操作を行うために前記格納された計測データを衛星位置決めシステムからのタイムスタンプされたデータと組み合わせることを含む［１２］に記載の方法。
［１４］移動局のスタート位置を確定し；前記移動局内に加速度計および／またはジャイロスコープが配置されている場合において、この加速度計および／またはジャイロスコープからのセンサデータを用いて前記スタート位置に対する前記移動局の位置変化を検出し；前記検出された変化の少なくとも一部に基づいて、前記移動局が特定領域を出たのかあるいは入ったのかを決定することを備えた方法。
［１５］前記移動局の位置変化の検出は、前記移動局が動き回る方向および距離を検出することを含む［１４］に記載の方法。
［１６］前記特定領域は、特定半径内の円で定義される［１４］に記載の方法。
［１７］前記特定半径はプログラム可能な値をもつ［１６］に記載の方法。
［１８］マルチセンサ計測処理ユニットに集積された加速度計と；前記マルチセンサ計測処理ユニットの外部に置かれこのマルチセンサ計測処理ユニットに接続された磁気センサを備え、前記マルチセンサ処理ユニットが、前記加速度計および前記磁気センサからのセンサデータの少なくとも一部に基づいて動きを検出することに用いられる移動局。
［１９］マルチセンサ処理ユニットが、前記加速度計からのセンサデータの少なくとも一部に基づいて前記磁気センサを補償することに用いられる［１８］に記載の移動局。
［２０］前記加速度計からのセンサデータは、横揺れおよび縦揺れの計測データを含む［１９］に記載の移動局。
［２１］前記マルチセンサ計測処理ユニットに接続されたジャイロスコープをさらに備え、前記マルチセンサ計測処理ユニットが、前記磁気センサからの計測データの少なくとも一部に基づいて前記ジャイロスコープを較正することに用いられる［２０］に記載の移動局。
［２２］移動局に集積された１以上のセンサを用いてこの移動局の位置の変化を計測し；衛星位置決めシステムからの情報を用いて前記移動局の位置の変化を計測し；前記１以上のセンサにより得られた計測と前記衛星位置決めシステムを用いて得られた計測との間の違いを示す誤差値を算出し；前記誤差値の少なくとも一部に基づいて前記１以上のセンサを較正することを備えた方法。
［２３］前記１以上のセンサを用いた位置変化の計測は、前記移動局が動き回る方向および／または距離を計測することを含む［２２］に記載の方法。
［２４］前記衛星位置決めシステムからの情報を用いた位置変化の計測は、前記移動局が動き回る方向および／または距離を計測することを含む［２２］に記載の方法。
［２５］前記衛星位置決めシステムからの情報は衛星航法システムからの情報を含む［２２］に記載の方法。
［２６］前記衛星位置決めシステムからの情報はガリレオ衛星位置決めシステムからの情報を含む［２２］に記載の方法。
［２７］プロセサと；前記プロセサに接続される１以上のセンサと；前記プロセサに接続される無線インターフェースユニットを備え、この無線インターフェースユニットは無線内部接続を介して外部センサからの計測情報を受信することに用いられ、前記プロセサは前記計測情報に基づいて１以上のナビゲーション状態を評価することに用いられるマルチセンサ計測処理ユニット。
［２８］前記無線インターフェースユニットは外部の生体医用センサからの計測情報を受信することに用いられる［２７］に記載のマルチセンサ計測処理ユニット。
［２９］前記生体医用センサは心拍レートモニタを含む［２８］に記載のマルチセンサ計測処理ユニット。
［３０］前記生体医用センサは血圧モニタを含む［２８］に記載のマルチセンサ計測処理ユニット。
［３１］前記無線内部接続は実質的にブルートゥース規格に従ってインプリメントされた内部接続を持つ［２７］に記載のマルチセンサ計測処理ユニット。
［３２］前記無線内部接続は実質的に近接通信規格に従ってインプリメントされた内部接続を持つ［２７］に記載のマルチセンサ計測処理ユニット。
［３３］前記無線インターフェースユニットは外部プロセサからの計測情報を受信することに用いられる［２７］に記載のマルチセンサ計測処理ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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