用于移动或可穿戴设备用户的上下文感知的方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及用于移动或可穿戴设备用户的上下文感知的方法和装置。本文公开了一种操作电子设备的方法。该方法包括激活第一感测设备，以及确定电子设备相对于其周围环境的第一概率上下文。该方法包括输出第一概率上下文，以及确定第一概率上下文的置信度度量。在第一概率上下文的置信度度量低于阈值的情况下，该方法包括激活第二感测设备，确定电子设备相对于其周围环境的第二概率上下文。输出第二概率上下文，以及确定第二概率上下文的置信度度量。在第二概率上下文的置信度度量高于阈值的情况下，去激活第二感测设备，并且该方法返回以确定第一概率上下文。

Context aware method and device for mobile or wearable device users

The application relates to a context aware method and device for mobile or wearable device users. A method of operating an electronic device is disclosed. The method includes activating the first sensing device and determining the first probability context of the electronic device relative to its surroundings. The method includes exporting the first probability context and determining the confidence level of the first probability context. In the case where the confidence measure of the first probability context is lower than the threshold, the method includes activating the second sensing device to determine the second probability context of the electronic device relative to its surrounding environment. Output second probability context and determine confidence measure of second probability context. In the case where the confidence measure of the second probability context is higher than the threshold, the second sensing device is activated, and the method is returned to determine the first probability context.

【技术实现步骤摘要】
用于移动或可穿戴设备用户的上下文感知的方法和装置
本公开涉及用于在提供期望水平的上下文分类精度的同时以能量有效的方式确定移动或可穿戴设备用户的上下文的方法和装置。
技术介绍
诸如智能手机、智能手表、其他可穿戴设备和平板电脑之类的便携式电子设备在当今世界越来越受欢迎。这些设备的某些功能取决于设备具有对设备的取向或设备当前所驻留在其中的环境条件的认知。例如，智能手机可以基于智能手机被保持的取向而将其用户界面从纵向视图旋转到横向视图。作为另一示例，智能手表可以分别基于智能手表被保持的取向或基于智能手表所驻留在其中的环境中的环境光来激活其显示器或改变其显示器的亮度。这种便携式电子设备也可以记录用户的身体活动。例如，智能手机或智能手表可以计数用户所走的步数。为了确定设备的取向或设备驻留在其中的环境条件，采用诸如加速度计和陀螺仪之类的传感器。通常，电子设备包括片上系统(SOC)，该片上系统(SOC)从传感器接收原始数据并且然后确定设备取向或环境条件。尽管使用多个传感器的这种方法产生精确的数据并且使得电子设备能够执行商业上期望的功能，但是多个传感器的这种使用可能消耗不期望的功率量。因此，仍然需要进一步的开发。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
来介绍下面在详细描述中进一步描述的概念的选择。本
技术实现思路
并非旨在标识所要求保护的主题的关键或基本特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。本公开涉及用于在提供期望水平的分类精度的同时以能量有效的方式确定移动或可穿戴设备用户的上下文的方法和装置。能量优化基于确定在给定时间要被使用的传感器，并因此开启/关闭它们或将它们选择性地置于正常/低功率模式。算法框架是灵活的，以允许在能量效率和上下文检测精度之间进行权衡。在给定来自一个或多个传感器的数据的情况下，计算架构输出一些或全部不同上下文的概率。概率输出被用于确定检测到的上下文类别中的置信度的程度，并且从而确定是否要开启附加传感器以提高置信度，或者是否要关闭某些传感器，因为它们的数据对进一步改善分类结果的置信度无用。例如，如果上下文是指移动或可穿戴设备的用户参与的运动活动的类型，那么用于该任务的嵌入式传感器套件可以包括加速度计、气压计、陀螺仪和麦克风。可以从能量效率和上下文分类精度的角度来确定在给定时间处要使用的传感器的数量。本文公开了一种操作电子设备的方法。该方法包括：激活第一感测设备，以及确定电子设备相对于其周围环境的第一概率上下文。该方法包括：输出第一概率上下文，以及确定第一概率上下文的置信度度量。在第一概率上下文的置信度度量低于阈值的情况下，该方法包括：激活第二感测设备，确定电子设备相对于其周围环境的第二概率上下文，输出第二概率上下文，以及确定第二概率上下文的置信度度量。在第二概率上下文的置信度度量高于阈值的情况下，去激活第二感测设备，并且该方法返回以确定第一概率上下文。本文还公开了一种传感器芯片，该传感器芯片安装在印刷电路板(PCB)上并且经由至少一个导电迹线电耦合到安装在PCB上的片上系统(SoC)。传感器芯片包括第一感测设备和第二感测设备以及控制电路。控制电路被配置为：激活第一感测设备，确定电子设备相对于其周围环境的第一概率上下文，并输出第一概率上下文。控制电路还被配置为确定第一概率上下文的置信度度量。在第一概率上下文的置信度度量低于第一阈值的情况下，控制电路被配置为：激活第二感测设备，确定电子设备相对于其周围环境的第二概率上下文，输出第二概率上下文，并且确定第二概率上下文的置信度度量。在第二概率上下文的置信度度量高于第二阈值的情况下，控制电路去激活第二感测设备并返回以确定第一概率上下文。附图说明图1是电子设备的示意性框图，该电子设备包括可以被用来执行本文所描述的感测技术和方法的可重新配置的传感器单元。图2是在设备具有两个传感器的情况下用于移动或可穿戴设备用户的能量有效的概率上下文感知的框架的基本层级表示。图3A是图示出用于使用来自第一传感器的输入数据来获得不同上下文类别的概率的步骤的流程图。图3B是图示出用于使用来自第二传感器和可选地第一传感器的输入数据来获得不同上下文类别的概率的步骤的流程图。图4是图示出根据时间的针对运动活动类别的后验概率(形成运动活动后验图(posteriorgram))以及针对“步行”活动的最高和第二高的后验概率之间的差异的图。图5是图示出了根据数据帧的针对运动活动类别的后验概率的图，该数据帧是在一个传感器(加速度计)和两个传感器(加速度计和气压计)之间进行切换的情况下仅使用加速度计或者使用加速度计和气压计两者所获得的。所使用的准则是在每帧中最高两个概率的差异，其中切换阈值为0.3。最低的曲线图表明当仅使用一个传感器或使用两个传感器获得后验概率时的相应概率差异。图6是图示出当在仅加速度计传感器与既有加速度计又有气压计之间进行切换时，根据在运动活动后验图中的最大和第二大的后验概率之间的差异中的切换阈值的总体精度的图。图7是被用作用于运动活动分类的运动活动后验图中的置信度的准则的熵的时间演进图(顶部黄色曲线图)。当实际活动为“步行”时，也针对不同活动示出了仅使用加速度计数据所获得的后验概率。实线水平线示出了2.3比特的条件熵阈值。图8是根据帧的针对运动活动类别的后验概率的图，该帧是在一个传感器即仅加速度计和两个传感器即加速度计和气压计之间进行切换的情况下、仅使用加速度计(上部曲线图)或使用加速度计和气压计两者(中间曲线图)所获得的。所使用的准则是针对来自仅加速度计和切换之后来自两个传感器的数据的、下部曲线图中所示出的条件熵。用于切换的阈值为2.3比特。图9是示出针对两种切换情况的根据用于条件熵切换准则的阈值的能量消耗的比较的图。图10是示出针对两种切换情况的根据用于条件熵切换准则的阈值的分类精度的比较的图。图11是图形地显示在仅使加速度计开启的情况下各种运动活动类别的后验概率、条件熵和每个活动执行的持续时间的Android应用的屏幕快照。用户可以在三种不同的分类算法之间进行选择。图12是图形地显示在加速度计和气压计都开启的情况下各种运动活动类别的后验概率、条件熵以及自开始起每个活动执行的持续时间的Android应用的屏幕。用户可以在三种不同的分类算法之间进行选择。图13是第一表，示出了使用概率MAP输出而获得的针对运动活动类别的混合矩阵，该概率MAP输出具有在使用条件熵准则在一个传感器和两个传感器之间进行切换的情况下从加速度计和气压计数据获得的特征。对于所有运动活动类别的检测，所获得的总体精度为86.49％。图14是第二表，示出了总体精度随着条件熵的切换阈值的改变的变化。该表还列出了仅加速度计开启的时间百分比与加速度计和气压计都开启的时间百分比的比对，以及对所消耗的能量的估计。图15是第三表，示出了总体精度随着条件熵的切换阈值的改变的变化。该表还列出了仅气压计开启的时间百分比与加速度计和气压计都开启的时间百分比的比对，以及对所消耗的能量的估计。具体实施方式参考附图进行本说明，附图中示出了示例实施例。然而，可以使用许多不同的实施例，因此本说明不应被解释为限于本文所阐述的实施例。而是提供这些实施例以使得本公开将是彻底且完整的。相同的编号遍及全文都指代相同的元素。首先将一般性地解释根据本公开的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器芯片，安装在印刷电路板(PCB)上并经由至少一个导电迹线电耦合到安装在所述PCB上的片上系统(SoC)，所述传感器芯片包括：第一感测设备和第二感测设备；控制电路，所述控制电路被配置为：激活所述第一感测设备；确定所述电子设备相对于其周围环境的第一概率上下文；输出所述第一概率上下文；确定所述第一概率上下文的置信度度量；在所述第一概率上下文的所述置信度度量低于第一阈值的情况下：激活所述第二感测设备；确定所述电子设备相对于其周围环境的第二概率上下文；输出所述第二概率上下文；确定所述第二概率上下文的置信度度量；在所述第二概率上下文的所述置信度度量高于第二阈值的情况下，去激活所述第二感测设备并返回以确定所述第一概率上下文。

【技术特征摘要】
2016.10.21 US 15/299,6561.一种传感器芯片，安装在印刷电路板(PCB)上并经由至少一个导电迹线电耦合到安装在所述PCB上的片上系统(SoC)，所述传感器芯片包括：第一感测设备和第二感测设备；控制电路，所述控制电路被配置为：激活所述第一感测设备；确定所述电子设备相对于其周围环境的第一概率上下文；输出所述第一概率上下文；确定所述第一概率上下文的置信度度量；在所述第一概率上下文的所述置信度度量低于第一阈值的情况下：激活所述第二感测设备；确定所述电子设备相对于其周围环境的第二概率上下文；输出所述第二概率上下文；确定所述第二概率上下文的置信度度量；在所述第二概率上下文的所述置信度度量高于第二阈值的情况下，去激活所述第二感测设备并返回以确定所述第一概率上下文。2.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述第一阈值和所述第二阈值相等。3.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述第一阈值和所述第二阈值不相等。4.根据权利要求1所述的传感器芯片，还包括第三感测设备；并且其中所述控制电路还被配置为在所述第二概率上下文的置信度度量低于所述阈值的情况下：激活所述第三感测设备；确定所述电子设备相对于其周围环境的第三概率上下文；输出所述第三概率上下文；确定所述第三概率上下文的置信度度量；和在所述第三概率上下文的所述置信度度量高于所述阈值的情况下，去激活所述第三感测设备并返回以确定所述第二概率上下文。5.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述控制电路还被配置为在所述第二概率上下文的所述置信度度量低于所述阈值的情况下，返回以确定所述第二概率上下文。6.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述控制电路将所述概率上下文输出到所述SoC。7.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述控制电路被配置为在激活所述第二感测设备时去激活所述第一感测设备。8.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述控制电路被配置为在激活所述第二感测设备时保持所述第一感测设备的激活。9.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述阈值是如下水平，高于所述水平则所述第一概率上下文或或第二概率上下文的精度至少为80％。10.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述阈值为大约60％。11.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述第一概率上下文包括携带所述电子设备的用户的移动模式是多个移动模式中的每一个移动模式的概率；并且其中所述控制电路通过以下方式确定所述第一概率上下文的置信度度量：确定所述概率中的最高概率与所述概率中的第二高的概率之间的差异；和根据所确定的所述差异，确定所述第一概率上下文的所述置信度度量。12.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述第二概率上下文包括携带所述电子设备的用户的移动模式是多个移动模式中的每一个移动模式的概率；并且其中所述控制电路通过以下方式确定所述第二概率上下文的置信度度量：确定所述概率中的最高概率与所述概率中的第二高的概率之间的差异；和根据所确定的所述差异，确定所述第二概率上下文的所述置信度度量。13.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述控制电路根据所述第一概率上下文的条件熵来确定所述第一概率上下文的所述置信度度量。14.根据权利要求1所述的传感器芯片，其中，所述控制电路根据所述第二概率上下文的条件熵来确定所述第二概率上...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·乔达里，A·库马，G·辛，K·R·J·米尔，I·N·卡，R·巴尔，
申请(专利权)人：意法半导体公司，意法半导体国际有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US