用户情景和活动检测设备以及方法技术

本公开的实施例涉及用户情景和活动检测设备以及方法。用户情景和/或活动检测设备设想了一种压力传感器，该压力传感器被配置为提供压力信号；静电电荷变化传感器，被配置为提供指示与用户相关联的静电电荷变化的电荷变化信号；以及处理单元，被耦合到压力传感器和静电电荷变化传感器，以便接收压力信号和电荷变化信号，并且被配置为联合处理压力信号和电荷变化信号，以便检测水平或高度变化。以便检测水平或高度变化。以便检测水平或高度变化。

【技术实现步骤摘要】
用户情景和活动检测设备以及方法


[0001]本解决方案涉及一种用户情景和活动检测设备以及方法，特别是用于检测在建筑物中与上楼梯或下楼梯相关联的水平(或一般高度)变化，更特别地是楼层变化。

技术介绍

[0002]移动电子装置(诸如智能电话、平板计算机、平板电话等)和可穿戴电子装置(诸如手镯、智能手表、耳机等)被提供有集成多个传感器(例如惯性运动传感器、压力传感器、温度传感器等)的检测模块。
[0003]上述检测模块除了提供设计用于管理电子设备的操作的信息(例如用于实现对应的用户界面)之外，还可以提供用于定位用户的有用信息，例如，以便能够提供与情景关联(所谓的基于情景或情景感知)的消息、服务或警报，以及此外与用户的体部活动关联的信息，例如以便监测卡路里的消耗或所覆盖的距离。
[0004]在这方面，例如当用户在建筑物内侧时，有用的是具有检测水平(或一般高度)的变化的可能性，特别是与用户上楼或下楼相关联的楼层变化，以便提出适当的基于情景的活动、消息、服务或功能；以及此外以便准确监测用户在建筑物内的体部活动。
[0005]针对上述移动或可穿戴电子装置的检测模块，通常需要低能耗、低延迟(低响应延迟)和高精度。
[0006]为了检测上述水平变化，使用基于压力传感器或气压传感器的检测模块，其中对应的处理单元被配置为经由适当的算法来监测压力信号的变化，以及根据压力信号的变化标识水平变化。
[0007]例如，以本申请人的名义提交的US 9,906,845 B2设想使用适当配置的状态机来处理上述压力信号。
[0008]除了压力传感器或气压传感器以外，其他解决方案还设想使用运动传感器，特别是加速度传感器。

技术实现思路

[0009]然而，上述解决方案并非完全令人满意，特别是由于：在单技术解决方案(基于单个压力传感器)和双技术解决方案(基于压力传感器和运动传感器)二者的情况下，计算成本高；由于噪声和干扰因素，例如由用户的肢体运动(在可穿戴电子装置的情况下，诸如手镯或智能手表)造成的可能的检测错误(所谓的假正或假负)；由于需要等待足够的等待时间以防止上述错误检测，延迟高；以及针对在上述等待时间期间临时存储数据，对缓冲存储器的需求高。
[0010]此外，通常，鉴于压力传感器和运动传感器通常由两个不同并且分隔的芯片(各自集成在相应的封装中)制成，双技术解决方案具有高占地面积和高能耗。
[0011]因此感觉需要通过提供用户情景和活动检测设备以及方法来克服现有技术的缺点，特别地是楼层变化，更特别是用于检测在建筑物中与上楼梯或下楼梯相关联的水平变
化，以及便宜但可靠并且具有低计算负荷。
[0012]在实施例中，一种设备包括：压力传感器，被配置为提供压力信号；静电电荷变化传感器，被配置为提供指示静电电荷的变化的电荷变化信号；以及电路装置，被耦合到压力传感器和静电电荷变化传感器，并且被配置为基于压力信号和电荷变化信号检测水平变化。在实施例中，电路装置被配置为：处理与压力信号的变化相关联的压力随时间的梯度，以检测在水平变化中的第一指示；处理电荷变化信号随时间的变化，以检测在水平变化中的第二指示；以及响应于在阈值时间间隔期间检测到第一指示和第二指示，确定水平变化的发生。在实施例中，水平变化与用户上一级楼梯或下一级楼梯相关联，第一指示响应于压力梯度在绝对值中超过第一压力阈值而被检测到，第一压力阈值指示与上一级楼梯或下一级楼梯相关联的压力信号的变化，并且第二指示响应于检测到与用户上一级楼梯或下一级楼梯相关联的电荷变化信号的变化而被检测到。在实施例中，电路装置被配置为通过电荷变化信号的特征的提取和分析，来检测与用户上一级楼梯或下一级楼梯相关联的电荷变化信号的变化。在实施例中，电荷变化信号的特征的分析包括：检测超过阈值的电荷变化信号的幅度的峰值；检测电荷变化信号的模式；或它们的组合。在实施例中，电路装置被配置为基于压力信号和电荷变化信号来实现与用户相关联的上楼或下楼的计数。在实施例中，电路装置被配置为：在静止状态期间设置压力信号的基线值；以及在用户上楼或下楼的结束时：确定在压力信号的当前值与基线值之间的差值；基于在差值与第二压力阈值之间的比较来确定楼层的变化，第二压力阈值指示与用户上一层楼或下一层楼相关联的压力信号的变化；以及基于楼层变化的确定，增加由用户上升楼层或下降楼层的计数。在实施例中，其中静电电荷变化传感器包括：至少一个电极；放大器，具有被耦合到至少一个电极的输入；以及模数转换器，被耦合到放大器输出，用于提供电荷变化信号。在实施例中，该设备包括集成电路，集成电路包括电路装置、压力传感器和静电电荷变化传感器。
[0013]在实施例中，一种系统包括：应用处理器；感测电路装置，被耦合到应用处理器，感测电路装置包括：压力传感器，在操作中生成压力信号；电荷传感器，在操作中生成电荷信号；以及控制电路装置，被耦合到压力传感器和电荷传感器，其中控制电路装置在操作中基于压力信号和电荷信号检测水平的变化。在实施例中，控制电路装置在操作中基于压力信号检测水平变化的第一指示；基于电荷信号检测水平变化的第二指示；以及响应于在阈值时间间隔期间检测到第一指示和第二指示，确定水平变化的发生。在实施例中，控制电路装置在操作中：基于压力梯度与第一压力梯度阈值的比较来检测第一指示。在实施例中，第一压力梯度阈值指示与上楼梯和下楼梯相关联的压力梯度。在实施例中，控制电路装置在操作中：基于从电荷信号中提取的特征来检测第二指示。在实施例中，控制电路装置在操作中：基于以下项检测第二指示：电荷信号的幅度的峰值与电荷信号阈值的比较；在电荷中检测的模式；或它们的组合。在实施例中，控制电路装置在操作中基于所确定的水平变化的发生对与用户相关联的跨步
‑
水平的变化进行计数。在实施例中，控制电路装置在操作中：响应于检测到静止状态，设置压力信号的基线值；以及响应于用户上楼或下楼的指示：确定压力信号的当前值与基线值之间的差值；基于在差值与第二压力阈值之间的比较来确定楼层的变化，第二压力阈值指示与用户上一层楼或下一层楼相关联的压力信号的变化；以及基于楼层变化的确定，增加由用户上升楼层或下降楼层的计数。
[0014]在实施例中，一种方法包括：使用设备的压力传感器生成压力信号；使用设备的电
荷传感器生成电荷信号；以及基于压力信号和电荷信号检测用户水平的变化。在实施例中，该方法包括：基于压力信号检测用户水平变化的第一指示；基于电荷信号检测用户水平变化的第二指示；以及响应于在阈值时间间隔期间检测到第一指示和第二指示，确定用户水平变化的发生。在实施例中，方法包括：基于压力梯度与第一压力梯度阈值的比较来检测第一指示。在实施例中，其中第一压力梯度阈值指示与上楼或下楼相关联的压力梯度。在实施例中，方法包括：基于从电荷信号中提取的特征来检测第二指示。在实施例中，方法包括基于以下项检测第二指示：电荷信号的幅度峰值与电荷信号阈值的比较；电荷信号中检测的模式；或它们的组合。在实施例中，方法包括：基于用户水平变化的发生来对与用户相关联的跨步
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，包括：压力传感器，被配置为提供压力信号；静电电荷变化传感器，被配置为提供指示静电电荷的变化的电荷变化信号；以及电路装置，被耦合到所述压力传感器和所述静电电荷变化传感器，并且所述电路装置被配置为基于所述压力信号和所述电荷变化信号检测水平变化。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述电路装置被配置为：处理与所述压力信号的变化相关联的随时间的压力梯度，以检测水平变化的第一指示；处理所述电荷变化信号随时间的变化，以检测水平变化的第二指示；以及响应于在阈值时间间隔期间检测到所述第一指示和所述第二指示，确定水平变化的发生。3.根据权利要求2所述的设备，其中所述水平变化与用户上一级楼梯或下一级楼梯相关联，所述第一指示响应于所述压力梯度在绝对值中超过第一压力阈值而被检测到，所述第一压力阈值指示与上一级楼梯或下一级楼梯相关联的所述压力信号的所述变化，并且所述第二指示响应于检测到与所述用户上一级楼梯或下一级楼梯相关联的所述电荷变化信号的变化而被检测到。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述电路装置被配置为通过所述电荷变化信号的特征的提取和分析，来检测与所述用户上一级楼梯或下一级楼梯相关联的所述电荷变化信号的变化。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述电荷变化信号的特征的所述分析包括：检测超过阈值的所述电荷变化信号的幅度的峰值；检测所述电荷变化信号的模式；或以上项的组合。6.根据权利要求3所述的设备，其中所述电路装置被配置为基于所述压力信号和所述电荷变化信号来实现与所述用户相关联的上楼梯或下楼梯的计数。7.根据权利要求3所述的设备，其中所述电路装置被配置为：在静止状态期间设置所述压力信号的基线值；以及在所述用户上楼梯或下楼梯的结束时：确定在所述压力信号的当前值与所述基线值之间的差值；基于在所述差值与第二压力阈值之间的比较来确定楼层的变化，所述第二压力阈值指示与所述用户上一层楼或下一层楼相关联的所述压力信号的所述变化；以及基于楼层变化的所述确定，增加由所述用户上升楼层或下降楼层的计数。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述静电电荷变化传感器包括：至少一个电极；放大器，具有被耦合到所述至少一个电极的输入；以及模数转换器，被耦合到所述放大器的输出，用于提供所述电荷变化信号。9.根据权利要求1所述的设备，包括集成电路，所述集成电路包括所述电路装置、所述压力传感器和所述静电电荷变化传感器。10.一种系统，包括：
应用处理器；感测电路装置，被耦合到所述应用处理器，所述感测电路装置包括：压力传感器，其在操作中生成压力信号；电荷传感器，其在操作中生成电荷信号；以及控制电路装置，被耦合到所述压力传感器和所述电荷传感器，其中所述控制电路装置在操作中基于所述压力信号和所述电荷信号检测水平变化。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制电路装置在操作中，基于所述压力信号检测水平变化的第一指示；基于所述电荷信号检测水平变化的第二指示；以及响应于在阈值时间间隔期间检测到所述第一指示和所述第二指示，确定水平变化的发生。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制电路装置在操作中：基于压力梯度与第一压力梯度阈值的比较，来检测所述第一指示。13.根据权利要求12所述的系统，其中所述第一压力梯度阈值指示与上楼梯和下楼梯相关联的压力梯度。14.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制电路装置在操作中：基于从所述电荷信号中提取的特征来检...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：意法半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：