(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ測定値を表す１つまたは複数の信号に少なくとも一部基づき、モバイルデバイスの予め定義された移動パターンを検出することと、
前記予め定義された移動パターンが、前記モバイルデバイスの予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定することと、
を含み、
前記移動パターンが、予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定することは、前記予め定義された移動パターンから低周波数移動に対応する１つまたは複数の信号をフィルタリングすること、を含む方法。
【請求項２】
１つまたは複数のセンサ測定値を表す前記信号は、２つまたはそれより多い数の信号を含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記予め定義された移動パターンが、予め定義された移動のレベルに対応するかどうかの決定に基づいて、前記モバイルデバイスが移動状態であるか静止状態であるかを決定すること、
をさらに含む請求項１の方法。
【請求項４】
前記モバイルデバイスが静止状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを低電力状態に遷移させること、をさらに含む請求項３の方法。
【請求項５】
前記モバイルデバイスが移動状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを高電力状態に遷移させること、をさらに含む請求項３の方法。
【請求項６】
前記モバイルデバイスを前記高電力状態に遷移させることに応じて、１つまたは複数の近くのセル・タワーへ信号を送信すること、をさらに含む請求項５の方法。
【請求項７】
前記１つまたは複数のセンサ測定値は、２つまたはそれより多い数のセンサから得られる、請求項１の方法。
【請求項８】
前記２つまたはそれより多い数のセンサは、加速度計、ジャイロスコープ、及び気圧計のうちの少なくとも２つを含む、請求項７の方法。
【請求項９】
予め定義された移動パターンについての前記センサ測定値を表す1つまたは複数の信号は、予め定義された時間期間内に得られる、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記モバイルデバイスは、携帯電話またはパーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)を含む、請求項１の方法。
【請求項１１】
１つまたは複数のセンサ測定値を表す1つまたは複数の信号に少なくとも一部基づき、モバイルデバイスの予め定義された移動パターンを検出する手段と、
前記移動パターンが、前記モバイルデバイスの予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定する手段と、
を備え、
前記移動パターンが、予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定する手段は、前記予め定義された移動パターンから低周波数移動に対応する１つまたは複数の信号をフィルタリングする手段を含む、装置。
【請求項１２】
前記検出する手段は、２つまたはそれより多い数の信号に少なくとも一部基づき、前記モバイルデバイスの前記予め定義された移動パターンを検出する、請求項１１の装置。
【請求項１３】
前記１つまたは複数の信号を生成するセンサ手段、をさらに備える請求項１１の装置。
【請求項１４】
前記センサ手段は、加速度計、ジャイロスコープ、及び気圧計のうちの少なくとも１つを備える、請求項１３の装置。
【請求項１５】
前記予め定義された移動パターンが、前記予め定義された移動のレベルに対応するかどうかの決定に基づいて、前記モバイルデバイスが移動状態であるか静止状態であるかを決定する手段、
をさらに備える請求項１１の装置。
【請求項１６】
前記モバイルデバイスが静止状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを低電力状態に遷移させるか、前記モバイルデバイスが移動状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを高電力状態に遷移させる手段、
をさらに備える請求項１５の装置。
【請求項１７】
１つまたは複数の検出された移動に応じて、１つまたは複数のセンサ測定値を表す1つまたは複数の信号を生成する１つまたは複数のセンサと、
特定用途の装置を備えるモバイルデバイスと、
を備え、前記特定用途の装置は、
１つまたは複数のセンサ測定値を表す1つまたは複数の信号に少なくとも一部基づき、前記モバイルデバイスの予め定義された移動パターンを検出し、
前記移動パターンが、前記モバイルデバイスの予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定し、
前記移動パターンが、予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定することは、前記予め定義された移動パターンから低周波数移動に対応する１つまたは複数の信号をフィルタリングすることを含む、システム。
【請求項１８】
前記特定用途の装置は、２つまたはそれより多い数のセンサ測定値を表す２つまたはそれより多い数の信号に少なくとも一部基づき、前記モバイルデバイスの前記予め定義された移動パターンを検出する、請求項１７のシステム。
【請求項１９】
前記１つまたは複数のセンサは、加速度計、ジャイロスコープ、及び気圧計のうちの少なくとも１つを含む、請求項１７のシステム。
【請求項２０】
前記１つまたは複数のセンサは、前記モバイルデバイス内に内蔵されている、請求項１７のシステム。
【請求項２１】
前記１つまたは複数のセンサは、前記モバイルデバイスの外部に配置されている、請求項１７のシステム。
【請求項２２】
前記特定用途の装置は、前記予め定義された移動パターンが、前記予め定義された移動のレベルに対応するかどうかの決定に基づいて、前記モバイルデバイスが移動状態であるか静止状態であるかを決定する、請求項１７のシステム。
【請求項２３】
前記特定用途の装置は、前記モバイルデバイスが静止状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを低電力状態にする、請求項２２のシステム。
【請求項２４】
前記特定用途の装置は、前記モバイルデバイスが移動状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを高電力状態にする、請求項２２のシステム。
【請求項２５】
機械読み取り可能な命令を記憶する記憶媒体であって、
前記命令は、特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、
１つまたは複数のセンサ測定値を表す1つまたは複数の信号に少なくとも一部基づき、モバイルデバイスの予め定義された移動パターンを検出し、
前記予め定義された移動パターンが、前記モバイルデバイスの予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定する
ように指示し、
前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記予め定義された移動パターンから検出された低周波数移動をフィルタリングすることに少なくとも一部基づき、前記移動パターンが予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定するように指示する、記憶媒体。
【請求項２６】
前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記予め定義された移動パターンが、予め定義された移動のレベルに対応するかどうかの決定に基づいて、前記モバイルデバイスが移動状態であるか静止状態であるかを決定するように指示する、請求項２５の記憶媒体。
【請求項２７】
前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記モバイルデバイスが静止状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを低電力状態に遷移するように指示する、請求項２５の記憶媒体。
【請求項２８】
前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記モバイルデバイスが移動状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを高電力状態に遷移するよう指示する、請求項２５の記憶媒体。
【請求項２９】
前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記高電力状態に遷移することに応じて、１つまたは複数の近くのセル・タワーへ信号を送信するよう指示する、請求項２８の記憶媒体。
【請求項３０】
前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
一組のセンサから、センサ測定値を示す前記１つまたは複数の信号を取得するよう指示する、請求項２５の記憶媒体。
【請求項３１】
前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
予め定義された時間期間内に、センサ測定値を示す前記１つまたは複数の信号を取得するよう指示する、請求項２５の記憶媒体。
【請求項３２】
前記予め定義された移動パターンが前記モバイルデバイスの前記予め定義された移動のレベルに対応するという決定に応じて、無線ネットワークエレメントへの１つまたは複数の無線信号の送信を開始すること、をさらに備える請求項１の方法。
【請求項３３】
前記予め定義された移動パターンは、予め決定された時間ウィンドウ内で前記モバイルデバイスの加速度に対応する加速度ピークのスペクトル周波数特性に少なくとも一部基づき、決定される、請求項１の方法。
【請求項３４】
前記予め定義された移動のレベルは、予め決定された時間ウィンドウ内でそれぞれのしきい値を超える少なくとも２つのセンサからのセンサ測定値に少なくとも一部基づいている、請求項１の方法。
【請求項３５】
前記センサ測定値は、前記モバイルデバイスの加速度、高度、回転、および直線速度のうち少なくとも２つにおける変化を示す、請求項３４の方法。
【請求項３６】
前記モバイルデバイスの前記予め定義された移動のレベルは、前記モバイルデバイスの質量の中心のしきい値移動を備える、請求項１の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された主題は、携帯型デバイスのための移動検出に関連する。
【背景技術】
【０００２】
情報
無線デバイスは、有限の期間電力を供給できるバッテリを利用する。誰かが休暇中に無線デバイスを持って来て、バッテリを充電するためのチャージャーを持ってくるのを忘れた場合、例えば、そのような無線装置は数日以内で充電が切れるだろう。これは、ビジネス旅行者のように、その無線デバイスによって利用可能である必要がある人々にとって問題である。したがって、無線デバイスの効率的な電力消費は無線デバイスの重大な側面である。
【０００３】
無線デバイスは、周期的に、その位置を近くのセル・タワーに関して決定する。例えば、携帯電話あるいはパーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)のような無線デバイスは、例えば、近くのセル・タワーからの応答を要求する無線信号を周期的にブロードキャストする。ブロードキャスト信号を受信すると、1つまたは複数の近くのセル・タワーは、そのようなブロードキャスト信号の受信を確認する信号を送信する。そのような信号のブロードキャストおよび受信を行なうために、無線デバイスはそのような機能を行なうためのある量のバッテリ・パワーを利用する。利用可能な電力が急速に消費されるので、無線デバイスが比較的短いバッテリ寿命を有する場合、このプロセスは問題となり得る。
【０００４】
そのような無線デバイスが異なるセクタまたはカバレッジを通って移動するにつれ、やがて異なるセル・タワーの近くになるように物理的に移動している場合、信号のブロードキャスト及び受信のこのプロセスは有用である。しかし、無線デバイスが比較的静止している場合、例えばユーザが夜眠る間にナイトスタンドに無線デバイスを置いたままにした場合、そのような無線デバイスは、同じセル・タワーに最も近い同じカバレッジエリアに居続けるであろう。したがって、最も近いセル・タワーを決定するために、周期的に信号をブロードキャストすることは、電力消費の点から不必要かつ不経済である。
【０００５】
モバイルデバイスが移動したかどうかの決定は、機密漏洩、ペット/子ども/資産の追跡、法の執行、衛星測位システム(SPS)デューティサイクリング、あるいはSPSナビゲーションおよび探索支援のような他のアプリケーションのために利用され得る。
【０００６】
「移動（movement）検出」はオブジェクトの重心の無視できない変化を検知することをいう。これは、オブジェクトがその質量の中心や位置（position/location）を変化させずに落ち着きなく動く「動き（motion）検出」と異なる。いくつかのアプリケーションは動き検出アルゴリズムを提供する。しかし、そのようなアプリケーションは、移動検出問題を解決しない。これは、例えば、ふらふらする手でオブジェクトを持つユーザのように、落ち着きなく動くユーザは、実際にその位置を変更していなくとも「動いている」と決定されるためである。SPS技術に基づくような位置（position location）技術は、単に推定される位置の変化を調べることにより、動いているユーザを識別するために使用できる。しかし、そのような解決策は、電力およびコストの点で高価となり、また、屋内やビルの谷間のような様々なシナリオにおいて効果がない。
【０００７】
以下の図面を参照して、非限定的な（non-limiting and non-exhaustive）特徴が説明され、様々な図において同様の部分には同様の参照番号が付されている。
【発明の概要】
【０００８】
1つの特定の実装において、1つまたは複数のセンサ測定値を表す１つまたは複数の信号に少なくとも一部基づいて、モバイルデバイスの移動パターンが検出される方法が提供される。次に、そのような移動パターンが前記モバイルデバイスの予め定義された移動のレベルに対応するかどうかに関して決定される。しかし、これは単に例示的な実装であり、他の実装がクレームされた主題の範囲を逸脱することなく適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】一側面に従った、加速度計により測定されるようなスカラ値、一連のスカラ値、または時間的に変化する関数(MX、MY、MZ)に関する直線移動を表す座標系(x、y、z)を示す。
【図１Ｂ】一側面に従った、ジャイロスコープにより測定されたスカラ値、一連のスカラ値、または時間的に変化する関数(Rτ、Rφ、Rψ)に関する回転移動を表わす座標系(τ、φ、ψ)を示す。
【図２】一実装に従った、モバイルデバイスまたは携帯型電子機器の概略図を示す。
【図３】一実装に従った、携帯型電子機器のような携帯デバイスの移動を決定する方法を示す。
【図４】一実装に従った、静止しているモバイルデバイスと、一定レートのスピードで移動する自動車内のモバイルデバイスとの加速度プロファイルを示す。
【図５】落ち着きなく動いている静止ユーザのための一実装に従った加速度プロファイルを示す。
【図６】一実装に従った、低レートのスピードで移動する自動車中のモバイルデバイスの加速度プロファイルを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この明細の全体において、「一例one example」、「1つの特徴one feature」、「例an example」あるいは「1つの特徴one feature」への参照番号は、該特徴および／または例に関連して記述された特定の特徴、構造あるいは特性が、クレームされた主題の少なくとも1つの特徴および／または例に含まれることを意味する。したがって、この明細書の全体にわたる様々な場所で見受けられる「一例において」、「一例」、「1つの特徴において」、「１つの特徴」、あるいは「特徴」は、必ずしもすべてが、同じ特徴および/または例を指しているとは限らない。更に、特定の特徴、構造、あるいは特性は1つまたは複数の例および/または特徴に組み合わせられる。
【００１１】
圏外（Out-Of-Service）状況におけるモバイルデバイスの電力を節約するために、モバイルデバイスは圏外エリアから出たと判断されたときに、近くのセル・タワーの探索が行なわれるだけである。この移動を検知するために、加速度計(および/または、可能性としてジャイロ)測定値は、移動がこれらセンサ測定値から推測できるという仮定の上で使用され得る。そのような測定値は、そのようなセンサによって探知される妨害信号の存在下においてさえ、それが確実に移動を検知するように使用される。更に、そのような方法は、受動（passive）/低電力電子コンポーネントで実現され得る。
【００１２】
一実装において、システムは1つまたは複数の基本センサ“イベント”を検知するのに適している。“基本センサイベント”は、例えば、しきい値より大きいセンサ測定値を含む。例えば、予め定められたまたは予め定義されたしきい値を超える加速度測定値、または予め定められたしきい値を超えるジャイロスコープ測定値が、基本センサイベントを構成する。
【００１３】
観察時間の間に、いくつかの基本イベントが起こり、適用可能な「移動パターン」を形成する場合、モバイルデバイスの「移動」が決定できる。「移動パターン」は、そのようなモバイルデバイスの移動を検知するのに適合された1つまたは複数のセンサからの測定値に基づき観察されるようなモバイルデバイスの移動を含む。例えば、時間ウィンドウ内に観察される加速度の測定値および回転の測定値は、移動パターンを含む。
【００１４】
移動を検知する方法は、２つの部分で実行される。第１の部分では、複数の基本イベントのうちの１つが、適用可能な方法によって、1つまたは複数のセンサ測定値を介して検知される。第２の部分では、一連の基本イベントが評価され、(a)“動き”のステータス、あるいは(b)“静止”または“動きなし”ステータスが決定される。そのような方法の第１の部分では、1つまたは複数の基本動きイベントが、例えば、３次元加速度計(および／または、ジャイロの可能性もある)を使用することにより生成され、その測定値を与える。例えば、基本イベント期間(例えば1.0秒)の間に、いずれかの次元で、センサ測定値信号の大きさがしきい値を越える場合、基本動きイベントが決定される。そうでなければ、基本動きなしイベントが決定される。そのような基本イベントが評価され、少数の基本イベントが観察期間の間に生じた場合、システムは移動なしが生じたと推測し得る。基本イベントは、移動を推測するためには、十分な数で、しかも、おそらくは、互いに適用可能な関係で、生じることが要求される。言いかえれば、そのような基本イベントは、ある予め定められた移動パターンに従うことが要求される。
【００１５】
一実装では、携帯電話あるいはパーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)のような携帯用電子機器は、例えば、そのような携帯用電子機器の移動を検知するのに適した回路あるいは他のコンポーネントを含むか、あるいはこれらと通信する。そのような携帯用電子機器は、充電量が有限のポータブルバッテリによって電力が供給される。そのようなバッテリは再充電可能である。例えば、ユーザが旅行している場合、ユーザは、バッテリ・チャージャを持ってくるのを忘れるか、あるいは輸送の間にそのようなバッテリ・チャージャを失くしてしまわないために彼または彼女と一緒にバッテリ・チャージャを持ち運ばないことを望むことがある。さらに、ユーザがそのようなバッテリ・チャージャを持っていても、例えば、そのようなバッテリ・チャージャを差し込むのに利用可能な壁コンセントがないという状況が生じるかもしれない。従って、電力節約は、そのような携帯用電子機器にとって有益であるか望ましいことである。
【００１６】
現在のいくつかの携帯用電子機器は定期的に、近くの基地局またはセル・タワーを決定するために信号をブロードキャストするような機能を実行し、そのような携帯用電子機器は、どの基地局またはセル・タワーと通信すべきかを決定することができる。ユーザがセル・タワーのカバレッジエリアを通り抜けて動きまわる場合、例えば、そのようなユーザの携帯用電子機器は、１つのセル・タワーのカバレッジエリアから異なるセル・タワーの別のカバレッジエリアへ短時間で移動する。しかしながら、そのようなユーザがそのような携帯用電子機器を運んでいない場合、言い換えれば、そのような携帯用電子機器は基本的に静止している場合には、近くのセル・タワーを見つけるために信号を周期的にブロードキャストすることは利用可能なバッテリ電力の無駄使いである。
【００１７】
一実装によれば、方法および関連するシステムおよび装置は、携帯用電子機器が動いているかどうかを決定するために提供される。携帯用電子機器の移動のパターンは、1つまたは複数のセンサから得られた測定値に基づいて検出される。例えば、予め定められたしきい値を超える1つまたは複数のセンサからのセンサ測定値は、移動のパターンを定義する。例えば、しきい値を超える加速度の測定値としきい値を超える回転の測定値との組合せは、移動のパターンを定義する。移動のパターンの追加の例は、例えば、多くの例のうちのほんの一組を挙げると、ある時間インターバルの間の加速度ピークのシーケンス、または、２０Ｈｚのような特定の周波数付近のピークの高い発生といったスペクトル周波数特性、を含む。
【００１８】
そのようなセンサはそのような携帯用電子機器自体内に含まれるか、あるいはその代りに、そのような携帯用電子機器と通信する。例えば、そのようなセンサは、移動を検知するために携帯用電子機器に連結されるモジュール内に含まれる。そのようなモジュールは、例えば、携帯用電子機器に連結される電子機器を含み得る。そのようなセンサは、1つまたは複数の加速度計、ジャイロスコープ、気圧計、あるいは高度計のような、移動を推測できる１つまたは複数の測定値を提供するのに適した他の適用可能なタイプのセンサを含み得る。
【００１９】
加速度計は、加速度計によって経験される重力および他の直線の力の方向を検知するために使用できる。ジャイロスコープは、コリオリの効果、ヘディング変更および回転を測定するために利用できる。気圧計あるいは気圧センサは、大気圧を測定するために利用できる。高度計は高度の変化を測定するために利用できる。しかしながら、これらが単に特定の実装に使用され得るセンサの単なる例であることは言うまでもなく、クレームされた主題はこの観点において制限されない。
【００２０】
センサからの測定値は携帯用電子機器が移動したかどうかを決定するために利用され得る。一実装では、携帯用電子機器の動きは、そのような携帯用電子機器の質量の中心の移動から検知され得る。例えば自動車で、携帯用電子機器が一定の速度で移動していても、そのようなセンサは測定値を提供できる。加速度計は様々な振動による加速度を検知する。例えば、自動車の車台は、その自動車が動いている間、振動し、自動車エンジンの操作はさらなる振動を与える。加速度の他の源は、空調装置の動作のような自動車内でのあるシステムの動作、道路のでこぼこ、突風のような外の天候を含む。
【００２１】
ジャイロスコープは、例えば、曲がりくねった道路を走行することによる、あるいは道路のでこぼこによる回転を検知する。気圧計または高度計は、高度の変化を検知する。様々なセンサからの出力の組合せは、動きのパターン(さらにここでは“移動パターン”とも呼ぶ)を提供する。そのような移動パターンは、ここでは“基本イベント”とも呼ぶ。移動パターンまたは基本イベントが検出されると、次に、そのような移動のパターンは、携帯用電子機器の実際の「移動」に対応するかどうか、あるいは、代わりに、そのような移動のパターンが、そのような携帯用電子機器の実質的な静止位置に対応するかどうか、に関して決定がなされる。
【００２２】
「移動」は、ここで議論されるように、例えば、基準点に対してしきい値量を超えるオブジェクトの物理的な変位のことをいう。そのような物理的な変位は、そのようなオブジェクトの質量の中心の移動に基づいて決定できる。そのようなオブジェクトは、例えば、携帯用電子機器を含む。
【００２３】
ここに説明されるようなセンサの詳細は、どのセンサが無線デバイスに統合されるかに応じて異なるモバイルアプリケーションを可能にする。いくつかのアプリケーションは、少なくとも1つのセンサからの1つより多い測定値を使用し、センサからの多次数(次元)の可観測性（observability）を使用し得る。さらに、以下に述べられるさらなる処理が生じる前に、センサは測定値をフィルタリングし得る。
【００２４】
いくつかのシステムは、単に、様々なセンサから得られる測定値に基づきデバイスの動きを検知する。したがって、そのようなシステムは、例えば、ユーザが携帯電話を持ちながら落ち着きなく動いているときに、あるいは、公園ベンチに座り静止して、そのような携帯電話を手に取りメッセージをチェックしているときに、生じる動きを決定できる。１つの解は、センサによって測定された信号が予め定められた観測期間の間に調整されたしきい値を越えるときに、動きを決定する。そのような方法の不利な点は、実際には動きが起きたのではなく、測定された信号が偶発的であっても、動きを示すということである。
【００２５】
ここに議論されるような方法およびシステムは、一方では、単に動きを検知するというよりは、むしろ、移動を検知する。携帯用電子機器の「移動」として特徴づけられないいくつかの動きがある。例えば、落ち着きなく動く／不安定な手で携帯電話を持つユーザは、例えば、携帯電話を不安定な手でつかんでいるために生ずるわずかな加速度あるいは回転により、有効にある動きを与えていることがある。そのような例において、移動パターンは検知されるが、そのような移動パターンの評価において、そのような移動パターンがその携帯用電子機器のしきい値「移動」に対応しないという決定がなされ得る。従って、実装は、移動を検知および評価するためのロバストな方法およびシステムを提供し、携帯用電子機器の質量の中心が実質的に静止位置にあると決定された場合に近くのセル・タワーを見つける信号をブロードキャストするためにバッテリ・パワーを利用する必要がないよう、より効率的な電力消費を実現する。一実装において、偶発的な移動は、予め定められたしきい値を超える1つまたは複数のセンサ測定値から観察される移動パターンに基づくしきい値移動と区別される。一実装は、ここに議論されるように、動いているユーザのセンサデータ特性中のパターンを識別でき、落ち着きのない動きと区別することができる。
【００２６】
上述のように、特定の実装は、６次元の可観測性(x、y、z、τ、φ、ψ)を提供するために加速度計およびジャイロスコープ(「ジャイロ」)を使用し得る。加速度計は直線移動(すなわち、水平面のような平面内の移動（translation）)を検知できる。移動（translation）は少なくとも２次元に関して測定することができる。そのような加速度計は、さらにオブジェクトの傾き(横揺れ（roll）または縦揺れ(pitch))の測定値も提供できる。したがって、単一の３Ｄ加速度計で、デカルト座標空間（ｘ、ｙ、ｚ)におけるオブジェクトの動きが検知でき、オブジェクトの横揺れ（τ）および縦揺れ(φ)を評価するために、重力の方向が検知できる。加速度計は、オブジェクトの直線的な動きと傾き（tilt）とを容易に区別することができないので、ジャイロスコープは(x、y、z)座標についての回転、すなわち、方位角またはヘディング（heading）とも呼ばれる横揺れroll(τ)、縦揺れpitch(φ)、左右の揺れyaw（ヨー）(ψ)を測定するために使用される。
【００２７】
直線および角加速度計、ジャイロスコープ、および／または、1つまたは複数の気圧計が携帯用電子機器へ統合され、適切な次数の可観測性を提供する。図１Ａは、加速度計１１０で測定されるようなスカラ値、一連のスカラ値、あるいは時間的に変化する関数(MX、MY、MZ)に関して直線運動を表わすための座標系(x、y、z)を示す。いくつかの加速度計１１０は大きさを提供するが、他のものは、大きさなしで、単に移動の表示（indication）を提供する。加速度計１１０は、デカルト座標(x、y、z)でしばしば参照される、１つまたは２つまたは３つの直線方向の線に沿って直線運動(ベクトルＭ)を測定する。例えば、１次元加速度計１１０は、ｘ−次元に沿った直線運動を示す測定値を提供する。２次元加速度計１１０は、ｘ−次元およびｙ−次元の両方に沿った平面内の直線運動を示す測定値を提供し、３次元加速度計１１０は、ｘ、ｙおよびｚ−次元に沿った３−次元空間内の直線運動を示す測定値を提供する。３次元加速度計１１０は、１次元加速度計と結合した２次元加速度計を含むか、あるいは３つの１次元加速度計を含む。加速度計１１０は、直線加速度(単位時間の２乗当たりの距離を表す単位、例えば［m/sec2］)、直線速度(単位時間当たりの距離を表す単位、例えば［m/sec］)、あるいは直線距離(距離を表わす単位、例えば［m］)に関して測定値を提供する。直線の動き(ベクトルＭ)は３つの値によってベクトル形式
【数１】
0005420762.tif 000002
【００２８】
で表すことができる。ここで、(MX、MY、MZ)は大きさ、スカラ値、一連のスカラ値、あるいは時間的に変化する関数であり、
【数２】
0005420762.tif 000003
【００２９】
は、デカルト座標系(x、y、z)の原点に関しての単位ベクトルである。一般に、ここに説明されるような加速度計は、動きを検知し、そのような加速度計の１つの次元、または２つの次元、または３つの次元に沿った直線運動を示す情報を生成する手段を含む。あるいは、非デカルト座標系はデバイスのボディー・フレームに合わせた座標系のように使用できる。特定の実装において、座標系は、相互に直行する複数の次元を定義する。
【００３０】
図１Ｂは、ジャイロスコープ１２０によって測定されるような、スカラ値、一連のスカラ値、あるいは時間的に変化する関数(Ｒτ、Ｒφ、Ｒψ)に関して回転移動を表わす座標系(τ、φ、ψ)を示す。ここで、ジャイロスコープ１２０は１次元、または２次元、または３次元について回転移動(ベクトルＲ)を測定する。１つの特定の実装において、ジャイロスコープの回転は座標(τ、φ、ψ)に関して測定される。ここで、タウ(τ)は左右の揺れ（ヨー）あるいはｚ−次元についての回転、ファイ(φ)は横揺れあるいはｘ−次元についての回転、プサイ(ψ)は縦揺れあるいはｙ−次元についての回転を表す。別の実装において、ジャイロスコープ１２０は、第１の次元についての回転移動を示す測定値を提供する１次元ジャイロスコープを含む。別の実装において、ジャイロスコープ１２０は、第１の次元および第２の次元についての回転移動を示す測定値を提供する２次元ジャイロスコープを含む。同様に、別の実装において、ジャイロスコープ１２０は、第１、第２および第３の次元についての回転移動を示す測定値を提供する３次元ジャイロスコープを含む。そのような３次元ジャイロスコープは、１次元ジャイロスコープと結合した２次元のジャイロスコープを含むか、あるいは３つの１次元ジャイロスコープを含む。ジャイロスコープ１２０は、角加速度(単位時間の二乗当たりの角度の変化を表す単位、例えば[rad/sec2])、角速度(単位時間当たりの角度の変化を表す単位、 例えば[rad/sec])、角度(角度を表わす単位、例えば[rad])に関して測定値を提供する。回転移動(ベクトルＲ)は、３つのスカラ値、または一連のスカラ値、または時間的に変化する関数によってベクトル形式
【数３】
0005420762.tif 000004
【００３１】
で表すことができる。ここで、(Rτ、Rφ、Rψ)はスカラ値、または一連のスカラ値、または時間的に変化する関数であり、
【数４】
0005420762.tif 000005
【００３２】
は、回転座標系(τ、φ、ψ)に関する単位ベクトルである。特定の実装において、ジャイロスコープは、ここに記述さるように、動きを検知し、ジャイロスコープの１次元、または２次元、または３次元についての角運動を示す情報を生成する検知手段を含む。
【００３３】
単一の加速度計１１０は直線移動を検知し、一方、単一のジャイロスコープ１２０は、傾きあるいは横揺れrollのような角運動を測定する。２つの別個の加速度計１１０、２つの別個のジャイロスコープ１２０、あるいは加速度計１１０およびジャイロスコープ１２０の組合せを、モバイル機器内に統合することは、例えば、角度運動と同様に直線移動も検知するために使用される。
【００３４】
一例において、３次元加速度計１１０および３次元ジャイロスコープ(例えばジャイロスコープ１２０)は、６次元の可観測性(x、y、x、τ、φ、ψ)を提供する。２つの３次元加速度計１１０がさらに６次元の可観測性(x1、y1、x1、x2、y2、x2)を提供する。低減された次元のセンサは直線および／または回転運動のより少ない次元を検知するために使用され得る。例えば、２次元加速度計１１０および２次元ジャイロスコープ１２０は、４次元の可観測性(x、y、τ、φ)を提供する。ここに記述された技術は、１つまたは複数の次元を測定する単一センサ・モバイルデバイスを実装し得る。
【００３５】
図２は、モバイルデバイス２００あるいは一実装に従った携帯用電子機器の概略図を示す。モバイルデバイス２００は、例えば、プロセッサ２０５、メモリ２１０、少なくとも１つの加速度計２１５、通信デバイス２２０、バッテリ２２５、少なくとも１つのジャイロスコープ２３０、少なくとも1つの気圧計２３５、および追加の様々なセンサ２４０のような、様々なコンポーネント／回路類を含む。バッテリ２２５はプロセッサ２０５にのみに接続されているように示されているが、バッテリ２２５はモバイルデバイス２００の様々な電子コンポーネントのいくつかはまたは全部に電力を供給していることは言うまでもない。メモリ２１０は、検知された移動パターンがモバイルデバイス２００の実際の移動に対応するかどうかを決定するために、検知された移動パターンと比較される基準移動パターンを含む。メモリ２１０は、また、プロセッサ２０５によって実行可能な命令あるいはコードを記憶するために利用される。上に議論されるように、加速度計２１５はモバイルデバイス２００の加速度を検知し、ジャイロスコープ２３０は回転を検知し、気圧計２３５は高度の変化を検知する。通信デバイス２２０は、様々な無線信号を送受信するために、モバイルデバイス２００のアンテナ(示されていない)と通信する。モバイルデバイス２００は、追加のタイプの移動を測定するために種々のセンサ２４０を含む。そのような種々のセンサ２４０は、例えば、磁力計および／またはコンパスを含む。
【００３６】
図３は、一実装に従った、携帯用電子機器のような携帯機器の移動を決定する方法３００を説明する。最初に、動作３０５において、携帯機器の移動パターンが検知される。上述のように、そのような移動パターンは、携帯機器内に内蔵されるか、そのような携帯機器に連結される様々なセンサからの測定値に基づいて決定される。一実装において、移動パターンは、予め定められた時間ウィンドウ内で、予め定められたしきい値を超える２つまたはそれ以上の測定値が受信されると決定される。例えば、そのような測定値はジャイロスコープと加速度計から受信され得る。少なくとも２つの異なるセンサから測定値を要求することにより、より正確に移動パターンを決定できる。そのような測定値が互いのある時間期間内に受信されるような要求がさらにあってもよい。
【００３７】
図３を参照すると、動作３１０において、検知された移動パターンが移動の予め定義された、または、予め定められたレベルに対応するかどうかの決定がなされる。そのような決定は、センサからの測定値が、あるしきい値を超えた質量の中心の実質的な移動を示すかどうか、あるいは、そのような質量の中心が実質的に静止位置にいるかどうか、を決定する。検知された移動パターンが、移動の予め定められたレベルに対応する場合、モバイルデバイスは「移動状態」であるという決定がなされる。一方、検知された移動パターンが、移動の予め定められたレベルに対応しない場合、モバイルデバイスは「静止状態」にあるという決定がなされる。
【００３８】
移動パターンが移動の予め定められたレベルに対応するかどうかを決定するとき、１つまたは複数のセンサ測定値がしきい値と比較される。図４は、一実装に従った、静止しているモバイルデバイスと、一定の速度で移動する自動車内のモバイルデバイスとの加速度プロフィール４００を示す。モバイルデバイスがユーザの手に握り締められている場合、そのようなユーザは落ち着きなく動くか、そのようなモバイルデバイスを不安定な手で握っているため、プロット４０５に検知されるように小さい加速度が生ずる。示されるように、プロット４０５は、駐車場で静止している自動車内のユーザが持っているモバイルデバイスのように、比較的小さい振幅の加速度を示す。加速プロファイル４００はさらにプロット４１０を示し、これは、一定の速度で移動する自動車内にあるモバイルデバイスの加速度データを示す。
【００３９】
示されるように、静止しているモバイルデバイスのプロット４０５は、一定の速度で移動するモバイルデバイスのプロット４１０と異なる。プロット４１０は、４０５にプロットされる振幅よりも大きい加速度を示す。プロット４１０のような、移動中のモバイルデバイスのプロットは、比較的高い周波数で、加速度に比較的高いスパイクを示す傾向がある。これは、必ずしも自動車自体の速度によるものではないが(例えば、等速シナリオは固有の加速がない)、エンジンあるいは自動車の車台からのように、そのような自動車による振動によることがある。
【００４０】
プロット４０５のような、静止しているモバイルデバイスのプロットは、様々な異なる加速度パターンを示す。机上に置かれているモバイルデバイスのように、完全に静止しているモバイルデバイスのプロットは、ノイズの周辺にスパイクまたは加速度振幅を示さない。
【００４１】
加速度プロファイル４００はしきい値を含み、当該しきい値を超えると、移動パターンの検出が決定される。この例において、９００および１１００マイクログラビティ（mG: microgravity）(すなわち１０3*標準重力)にしきい値がある。
【００４２】
図５は、落ち着きなく動いている静止ユーザのための一実装に従った加速度プロファイル５００を示す。示されるように、様々な加速度が検知され、これは、モバイルデバイスを持つときのユーザの不安定な手による。
【００４３】
図６は、一実装に従った、低レートの速さで移動する自動車内のモバイルデバイスの加速度プロファイル６００を示す。示されるように、加速度プロファイルは、自動車内の振動により様々な加速度スパイクを示す。
【００４４】
モバイルデバイスは、それぞれの加速度プロファイルに基づき、静止しているモバイルデバイスと移動しているモバイルデバイスとを区別することができる。移動しているモバイルデバイスの加速度プロファイルは、比較的静止しているモバイルデバイスの加速度プロファイルのものより高い周波数で加速度スパイクを持つ傾向がある。図５および６は時間ドメインにおける加速度データを示す。示されたように、加速度スパイクは、図６では急速に変化するが、図５ではよりゆっくり変化する。図５の加速度プロファイル５００の加速度スパイクの遅い変化の理由は、図６の加速度プロファイル６００のものより比較的低い周波数の加速度スパイクによる。
【００４５】
従って、加速度の周波数の説明によって、落ち着きなくそわそわ動くユーザによる加速度は、移動しているモバイルデバイスによる加速度と区別できる。
【００４６】
方法およびシステムは、ここでは、信号の送信および受信がモバイルデバイスの移動の検知に応じて行なわれる場合を説明してきた。しかしながら、ここの教示が他の実装に適用され得ることは言うまでもない。例えば、モバイルデバイスが移動したかどうかの決定は、移動検知のための多くの可能な用途のうちのいくつかのをあげれば、機密漏洩、ペット／子ども／資産の追跡、法の執行、SPSまたはGPSデューティサイクリング、SPSナビゲーション、および探索支援のために利用され得る。
【００４７】
さらに、例えばノイズにより起こりうる不正確さを明らかにする移動パターン分析解析を行なう前に、様々なセンサからの測定値がフィルタリングされ得ることは言うまでもない。ここに議論されるような方法を行なう際に用いられるセンサは、デジタルセンサあるいはアナログでもよい。
【００４８】
一実装は、受動／低電力のシンプル電子部品を利用し得る。例えば、アナログセンサ測定値は、加速度計のための３つのチャネル全てについて別々に、バイアスを除去するために高域フィルタリングされ得る。その結果生じる信号は、各センサチャネルについての比較器によって導かれ、信号が適用可能なしきい値を越える場合、それは高い論理レベルを生成する。そのような３つの結果は、論理ＯＲ演算された後、１つのフリップフロップで、基本期間の時間（例えば１．０秒）の間、サマリ（summary）イベントを一時記憶する。基本イベントは、シフトレジスタへ、１および０としてクロックされ、フリップフロップはクリアされる。レジスタ長は観察期間(例えば３０秒)に対応する。１は、基本移動を表わし、０は基本移動なしイベントを表わす。評価の単純形において、１の数がしきい値を越える場合、移動が観察期間の間に決定される。
【００４９】
ここに議論された移動検知方法の使用は、そのようなモバイルデバイスが実質的に静止したままである場合でも、近くのセル・タワーを決定するために信号をブロードキャストし受信するような不必要な機能を最小限にすることにより、モバイルデバイスのバッテリ寿命を潜在的に延ばすことができる。
【００５０】
続く詳細な記述のいくつかの部分は、特定の装置または特定用途向けコンピューティングデバイスまたはプラットフォームのメモリ内に記憶されるバイナリ・ディジタル信号に対する操作のシンボル表現またはアルゴリズムの点から示さる。この特定の詳細の文脈の中で、特定の装置などの用語は汎用コンピュータを含み、汎用コンピュータは、プログラム・ソフトウェアからの命令に従って特定の機能を実行するようプログラムされている。アルゴリズム記述あるいはシンボル表現は、信号処理における当業者、または彼らの仕事内容を多の当業者へと運ぶ関連技術における当業者により用いられる技術の例である。アルゴリズムは、ここにおいて、一般に、首尾一貫した操作のシーケンス、または所望の結果に導く同様の信号処理であると考えられる。この文脈において、操作または処理は、物理量の物理的な操作を含む。典型的には、必ずではないが、そのような量は、記憶されるか、転送される、組み合わせるか、比較されるか、またはそうでなければ操作される電気的または磁気的信号の形式をとる。
【００５１】
それは、時に、主に一般的な使用の理由で、そのような信号を、ビット、データ、値、エレメント、シンボル、文字、用語、数、数字あるいはその他同種のものと呼ぶことは、便利であることがわかる。しかしながら、これらあるいは同様の用語の全てが、適切な物理量に関連し、単に便利なラベルであることは言うまでもない。特に別記しない限り、次の議論から明らかなように、この明細書全体にわたって、「処理」、「コンピューティング」、「計算」、「決定」などのような用語を用いる議論は、特定用途用コンピュータまたは同様の特定用途用電子コンピューティングデバイスのような特定の装置のアクションまたはプロセスをいうことはいうまでもない。したがって、この明細書の文脈において、特定用途用コンピュータまたは同様の特定用途用電子コンピューティングデバイスは、信号を操作または変換することができ、信号は、典型的には、特定用途用コンピュータまたは特定用途用電子コンピューティングデバイスのメモリ、レジスタ、または他の情報記憶デバイス、送信デバイスまたは表示デバイス内の物理的な電磁気量として表わされる。
【００５２】
ここに記述された方法は、特定の特徴および／または例に従ったアプリケーションに依存する様々な手段によって実現できる。例えば、そのような方法はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／またはこれらの組み合わせで実装できる。ハードウェア実装では、例えば、処理ユニットは、１つまたは複数の特定用途向けIC(ASIC)、デジタル信号プロセサ(DSP)、デジタル信号処理装置(DSPD)、プログラム可能論理回路(PLD)、フィールドプログラム可能ゲートアレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロ・コントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、ここに記述された機能を実行するように設計された他のデバイス、および／またはそれらの組み合わせで実装され得る。
【００５３】
現在、例示的な特徴であると考えられるものが説明及び記述されている一方、クレームされた主題から逸脱することなく、様々な他の修正がなされ得ることは当業者にはいうまでもないであろう。さらに、ここに記述された中心的な概念から逸脱することなく、特定の状況をクレームされた主題の教示に適用するために多くの修正がなされ得る。したがって、クレームされた主題は開示された特定の例に限定するものではないが、そのようなクレームされた主題は、添付のクレームの範囲内にある全ての態様およびそれらと同等のものも含むことが意図されている。
以下に本件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］  センサ測定値を表す１つまたは複数の信号に少なくとも一部基づき、モバイルデバイスの予め定義された移動パターンを検出することと、
前記予め定義された移動パターンが、前記モバイルデバイスの予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定することと、
を含む方法。
［２］  １つまたは複数のセンサ測定値を表す前記信号は、２つまたはそれより多い数の信号を含む、［１］の方法。
［３］  前記予め定義された移動パターンが、予め定義された移動のレベルに対応するかどうかの決定に基づいて、前記モバイルデバイスが移動状態であるか静止状態であるかを決定すること、
をさらに含む［１］の方法。
［４］  前記予め定義された移動パターンが、予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定することは、前記予め定義された動きパターンから低周波数移動に対応する１つまたは複数の信号をフィルタリングすること、を含む［１］の方法。
［５］  前記モバイルデバイスが静止状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを低電力状態に遷移させること、をさらに含む［３］の方法。
［６］  前記モバイルデバイスが移動状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを高電力状態に遷移させること、をさらに含む［３］の方法。
［７］  前記モバイルデバイスを高電力状態に遷移させることに応じて、１つまたは複数の近くのセル・タワーへ信号を送信すること、をさらに含む［６］の方法。
［８］  前記１つまたは複数のセンサ測定値は、２つまたはそれより多い数のセンサから得られる、［１］の方法。
［９］  前記２つまたはそれより多い数のセンサは、加速度計、ジャイロスコープ、及び気圧系のうちの少なくとも２つを含む、［８］の方法。
［１０］  予め定義された移動パターンについての前記センサ測定値を表す1つまたは複数の信号は、予め定義された時間期間内に得られる、［１］の方法。
［１１］  前記モバイルデバイスは、携帯電話またはパーソナル・デジタル・アシスタント(PDA)を含む、［１］の方法。
［１２］  １つまたは複数のセンサ測定値を表す1つまたは複数の信号に少なくとも一部基づき、モバイルデバイスの予め定義された移動パターンを検出する手段と、
前記予め定義された移動パターンが、前記モバイルデバイスの予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定する手段と、
を備える装置。
［１３］  前記検出する手段は、２つまたはそれより多い数の信号に少なくとも一部基づき、前記モバイルデバイスの前記予め定義された移動パターンを検出する、［１２］の装置。
［１４］  前記１つまたは複数の信号を生成するセンサ手段、をさらに備える［１２］の装置。
［１５］  前記センサ手段は、加速度計、ジャイロスコープ、及び気圧計のうちの少なくとも１つを備える、［１４］の装置。
［１６］  前記予め定義された移動パターンが、予め定義された移動のレベルに対応するかどうかの決定に基づいて、前記モバイルデバイスが移動状態であるか静止状態であるかを決定する手段、
をさらに備える［１２の装置。
［１７］  前記モバイルデバイスが静止状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを低電力状態に遷移させるか、前記モバイルデバイスが移動状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを高電力状態に遷移させる手段、
をさらに備える［１６］の装置。
［１８］  １つまたは複数の検出された移動に応じて、１つまたは複数のセンサ測定値を表す1つまたは複数の信号を生成する１つまたは複数のセンサと、
特定用途の装置を備えるモバイルデバイスと、
を備え、前記特定用途の装置は、
１つまたは複数のセンサ測定値を表す1つまたは複数の信号に少なくとも一部基づき、前記モバイルデバイスの予め定義された移動パターンを検出し、
前記移動パターンが、前記モバイルデバイスの予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定する、
システム。
［１９］  前記特定用途の装置は、２つまたはそれより多い数のセンサ測定値を表す２つまたはそれより多い数の信号に少なくとも一部基づき、前記モバイルデバイスの前記予め定義された移動パターンを検出する、［１８］のシステム。
［２０］  前記１つまたは複数のセンサは、加速度計、ジャイロスコープ、及び気圧計のうちの少なくとも１つを含む、［１８］のシステム。
［２１］  前記１つまたは複数のセンサは、前記モバイルデバイス内に内蔵されている、［１８］のシステム。
［２２］  前記１つまたは複数のセンサは、前記モバイルデバイスの外部に配置されている、［１８］のシステム。
［２３］  前記特定用途の装置は、前記予め定義された移動パターンが、前記予め定義された移動のレベルに対応するかどうかの決定に基づいて、前記モバイルデバイスが移動状態であるか静止状態であるかを決定する、［１８］のシステム。
［２４］  前記特定用途の装置は、前記モバイルデバイスが静止状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを低電力状態にする、［２３］のシステム。
［２５］  前記特定用途の装置は、前記モバイルデバイスが移動状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを高電力状態にする、［２３］のシステム。
［２６］  機械読み取り可能な命令を記憶する記憶媒体を備える物であって、
前記命令は、特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、
１つまたは複数のセンサ測定値を表す1つまたは複数の信号に少なくとも一部基づき、モバイルデバイスの予め定義された移動パターンを検出し、
前記予め定義された移動パターンが、前記モバイルデバイスの予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定する
ように指示する物。
［２７］  前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記予め定義された移動パターンが、予め定義された移動のレベルに対応するかどうかの決定に基づいて、前記モバイルデバイスが移動状態であるか静止状態であるかを決定するように指示する、［２６］の物。
［２８］  前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記予め定義された移動パターンから検出された低周波数移動をフィルタリングすることに少なくとも一部基づき、前記移動パターンが予め定義された移動のレベルに対応するかどうかを決定するように指示する、［２６］の物。
［２９］  前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記モバイルデバイスが静止状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを低電力状態に遷移するように指示する、［２６］の物。
［３０］  前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記モバイルデバイスが移動状態であるという決定に応じて、前記モバイルデバイスを高電力状態に遷移するよう指示する、［２６］の物。
［３１］  前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
前記高電力状態に遷移することに応じて、１つまたは複数の近くのセル・タワーへ信号を送信するよう指示する、［３０］の物。
［３２］  前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
一組のセンサから、センサ測定値を示す１つまたは複数の信号を取得するよう指示する、［２６］の物。
［３３］  前記命令は、前記特定用途の装置により実行されると、前記特定用途の装置に、さらに、
予め定義された時間期間内に、センサ測定値を示す１つまたは複数の信号を取得するよう指示する、［２６］の物。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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