延 長裝置400的電池壽命。
[0058] 在一種實施方式中,電源612可包括電池。替代地,電源612可W是從存儲的化學能 獲得功率的單個原電池(多個運樣的原電池的組共同被稱為電池),或可使用其他技術的組 合的一種或多種,其他技術包括太陽能原電池、電容器(其可配置為存儲從傳感器裝置600 可定位其中的裝置400的運動收獲的電能),"無線"感應電能源,或來自供電網(wǎng)插座(例如通 用串行總線化SB1.0/1.1/2.0/3.0等)插座等)的電能源。本領域技術人員將容易理解,本文 所述的系統(tǒng)和方法可適于降低來自運些和其他電源612的實施例的功率消耗而不偏離本發(fā) 明的范圍。
[0059] 在一種實施方式中,傳感器裝置600的傳感器602可包括一個或多個加速度計、回 轉儀、位置確定裝置(GPS)、光傳感器、溫度傳感器、屯、率監(jiān)測器、圖像捕獲傳感器、麥克風、 濕度傳感器、力傳感器、羅盤、角速率傳感器和/或其組合等。作為包括加速度計傳感器602 的一個示例性實施例可W是被實施為單個集成電路或"忍片"的S軸(x-,y-,和Z軸)加速度 計,其中=軸的一個或多個中的加速度被檢測為微機電系統(tǒng)(MEMS)裝置的整個娃結構的電 容的變化。因此,=軸加速度計可被用于將加速度沿=維空間中的任何方向分解。在一個特 定實施例中,傳感器602可包括STMicroelec化onics LIS3DH 3軸加速度計套裝軟件,并且 輸出對應于加速度計所對準的=個軸的一個或多個中的加速度大小的數(shù)字信號。本領域技 術人員將理解,傳感器602可輸出對應于加速度大小的數(shù)字或脈沖波調(diào)制信號。傳感器602 (例如結合加速度計的傳感器)的數(shù)字輸出可W被解釋為時間改變頻率信號,其中,輸出信 號的頻率對應于傳感器602對其敏感的=軸中的一個或多個的加速度的大小。在替代實施 方式中,傳感器602可輸出作為時間改變電壓的模擬信號,其對應于傳感器602對其敏感的 =軸中的一個或多個的加速度的大小。而且,應可理解,傳感器602可W是單軸或雙軸加速 度計而不偏離本文所述的實施例的范圍。在又一實施方式中,傳感器602可表示一個或多個 傳感器,其輸出對應于傳感器602對其敏感的物理現(xiàn)象的模擬或數(shù)字信號。
[0060] 可任選地,傳感器裝置600可包括濾波器604,其中,濾波器604可配置為選擇地將 來自傳感器602的輸出信號的一些頻率去除。在一種實施方式中,濾波器604為模擬濾波器, 具有低通、高通或帶通的濾波器性能,或濾波器604為數(shù)字濾波器,或其組合。傳感器602的 輸出被發(fā)送到濾波器604,其中,在一種實施方式中,模擬傳感器602的輸出將為具有變化的 頻率和幅值的連續(xù)的時間改變電壓信號的形式。在一種實施方式中,電壓信號的幅值對應 于加速度的大小,并且輸出信號的頻率對應于每單位時間加速度變化的次數(shù)。濾波器604可 配置為將對應于在活動特性/識別所關注的范圍外的頻率并且由活動監(jiān)測裝置(例如裝置 400)所記錄的那些信號去除。例如,濾波器604可被用于選擇地將高于例如100化的高頻信 號去除,其表示傳感器602在超過人類能力的頻率下的運動。在另一實施方式中,濾波器604 可被用于從傳感器602的輸出去除低頻信號,W使具有低于與用戶活動相關的任何信號特 性的頻率的信號不由傳感器裝置600進一步處理。
[0061] 濾波器604可被稱為"預濾波器",其中濾波器604可從傳感器602的信號輸出去除 一個或多個頻率,W使分析處理器606不消耗電能來處理例如不代表由用戶執(zhí)行的一個或 多個活動的一個或多個頻率的數(shù)據(jù)。W該方式,預濾波器604可降低傳感器裝置600或傳感 器裝置600為其一部分的系統(tǒng)的總功率消耗。
[0062] 在一種實施方式中,濾波器604的輸出被發(fā)送到分析處理器606和取樣速率處理器 608二者。當傳感器裝置600 W第一狀態(tài)被開啟,并且電能被從電源612供給時,分析處理器 606和取樣速率處理器608可從傳感器602接收連續(xù)時間輸出信號,其中,輸出信號可在由分 析處理器606和取樣速率處理器608接收之前由濾波器604濾波。在另一種實施方式中,當傳 感器裝置600 W第二狀態(tài)開啟時,分析處理器606和取樣速率處理器608從傳感器602接收間 歇信號。本領域技術人員還將意識到,一個或多個處理器(例如處理器606和/或608)可分析 從不同于傳感器602的傳感器獲得的數(shù)據(jù)。
[0063] 在一種實施方式中,取樣速率處理器608可具有類似于來自圖2的處理器202的結 構,W使取樣速率處理器608可實施為共用的集成電路或微處理器裝置的部分。在另一實施 方式中,取樣速率處理器608可配置為專用集成電路(ASIC),其可與其他處理共用,或僅專 用于取樣速率處理器608。而且,對本領域技術人員顯而易見的是,取樣速率處理器608可使 用多種其他配置實施,例如使用離散模擬和/或數(shù)字電子部件,并且可配置為執(zhí)行與本文所 述的相同的處理,而不偏離圖6中圖示的實施方式的精神。類似地,分析處理器606可配置為 ASIC,或來自圖2的通用處理器202, W使分析處理器606和取樣速率處理器608可使用物理 分離的硬件或共用它們的硬件的部分或全部來實施。
[0064] 存儲器610,其可類似于來自圖2的系統(tǒng)存儲器212,可被用于存儲計算機可執(zhí)行指 令,用于實行由分析處理器606和/或取樣速率分析器608執(zhí)行的一個或多個處理。存儲器 610可包括但不限于隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM),并且包括一個或多個固態(tài)存 儲器、光學或磁存儲裝置和/或可用于存儲電子信息的任何其他介質(zhì)。存儲器610在圖6中圖 示為單獨的并且分離的框,但是應可理解,存儲器610可表示可能相同或彼此不同的一個或 多個存儲器類型。另外,存儲器610可從傳感器裝置600省略,W使執(zhí)行的指令被存儲在與分 析處理器606和取樣速率處理器608中的一個或多個相同的集成電路上。
[0065] 取樣速率處理器608可配置為從傳感器602接收傳感器數(shù)據(jù)。在一個實施方式中, 當接收到傳感器數(shù)據(jù)時,取樣速率處理器608執(zhí)行一個或多個處理,W將傳感器數(shù)據(jù)與一個 或多個取樣速率度量相比較。取樣速率度量可包括例如數(shù)據(jù)的幅值、大小、強度或頻率,和/ 或幅值或頻率的變化或前述或其他度量中的任何組合。
[0066] 從傳感器602接收的傳感器數(shù)據(jù)可表示作為傳感器602的部分的加速度計正在捕 獲數(shù)據(jù)所針對的=軸中的一個或多個。因此,取樣速率處理器608可分別處理來自=軸的一 個或多個的數(shù)據(jù),和/或可執(zhí)行處理來將與兩個或多個軸相關聯(lián)的數(shù)據(jù)平均,運導致平均的 幅值和/或頻率。在一種實施方式中,取樣速率處理器608將加速度信號的幅值與一個或多 個闊值取樣速率度量相比較。通過執(zhí)行比較處理,取樣速率處理器608可訪問查找表,所述 查找表在一個實施例中可存儲在取樣速率處理器608中,或替代地,存儲在存儲器610或任 何其他非臨時性計算機只讀介質(zhì)中。查找表可存儲與一個或多個相應的加速度幅值闊值結 合的一個或多個取樣速率。通常,連續(xù)的較高取樣速率值可存儲有連續(xù)的較高加速度幅值, 其中假設在一種實施方式中,當傳感器裝置600被例如實施在手腕佩戴裝置400中時,更有 精力的用戶活動導致由分析處理器606進行的分析過程中更高的加速度幅值數(shù)據(jù)值,W及 來自較高的取樣速率的益處。
[0067]在一種實施方式中,取樣速率處理器608通過W存儲的幅值闊值的升序迭代經(jīng)過 查找表中的記錄來執(zhí)行比較處理。當?shù)容^處理達到查找表中具有大于從傳感器602接 收的幅值的幅值闊值的記錄時,其選擇之前的較低的幅值闊值,并且返回與所選擇的闊值 相關聯(lián)的取樣速率。但是,本領域技術人員將容易理解,輪詢/檢索經(jīng)過查找表的任何常規(guī) 手段可被取樣速率處理器608采用,W選擇與接收的幅值對應的幅值闊值配對的取樣速率。 [006引在其中傳感器602包括加速度計的替代實施方式中,取樣速率處理器608可將接收 的加速度數(shù)據(jù)頻率與一個或多個加速度頻率闊值相比較。W與上面所述的過程類似的方 式,取樣速率處理器可將與一個或多個相應的取樣速率組合的一個或多個加速度頻率存儲 在非臨時性計算機可讀介質(zhì)上,例如查找表中。取樣速率處理器608可執(zhí)行經(jīng)過查找表的迭 代處理,直到比較處理達到具有大于接收的頻率值的加速度頻率闊值的查找表記錄。作為 響應,比較過程可選擇與最接近并且低于迭代過程中達到的頻率值的頻率闊值相關聯(lián)的取 樣速率。類似于存儲的幅值闊值和取樣速率對,可假設由取樣速率處理器608從傳感器602 接收的較高頻率對應于用戶的更有精力的運動,并且可W較高的取樣速率取樣。
[0069] 在又一替代實施方式中,取樣速率處理器608執(zhí)行一個或多個處理,W迭代地針對 對應于一個或多個存儲的取樣速率的一個或多個幅值或頻率來檢索查找表。取樣速率處理 器608可返回對應于在來自傳感器602的接收的加速度幅值或頻率的范圍內(nèi)的幅值或頻率 闊值的取樣速率。
[0070] 在一種實施方式中,存儲在查找表中的頻率闊值可對應于根據(jù)Nyquist取樣原理 (或Nyquist-化annon取樣原理)的取樣速率,該取樣原理講述的是,為了能夠準確再現(xiàn)信 號,應在至少雙倍于信號中存在的最高頻率的頻率下取樣。例如,對于從傳感器602接收的 包括范圍在從25化到IOOHz頻率范圍的加速度數(shù)據(jù),Nyquist取樣原理講述的是,為了準確 再現(xiàn)接收的加速度數(shù)據(jù),應在至少200Hz的取樣速率下取樣。但是,在其他實施方式中,對應 于查找表中的存儲的加速度闊值的取樣速率不考慮Nyquist取樣原理。
[0071] 在另一實施方式中,取樣速率處理器608可配置為比較來自傳感器602的數(shù)據(jù)樣本 的幅值的變化或頻率的變化。因此,取樣速率處理器608可將來自接收的加速度數(shù)據(jù)的一個 或多個幅值臨時存儲在存儲器610中,并且計算連續(xù)存儲的臨時值之間或一對或非連續(xù)存 儲的臨時值之間的幅值的變化。查找表可存儲與相應的取樣速率組合的幅值變化闊值。在 一種情況下,取樣速率處理器608返回對應于最接近并且低于來自傳感器602的接收的加速 度幅值的存儲的幅值變化闊值的取樣速率。在另一種情況下,取樣速率處理器608返回對應 于在來自傳感器602的接收的加速度幅值范圍內(nèi)的存儲的幅值變化闊值的取樣速率。類似 地,取樣速率處理器608可針對一個或多個臨時存儲的加速度計數(shù)據(jù)點計算頻率的變化,并 且將一個或多個頻率的變化與查找表中存儲的頻率變化闊值相比較。由取樣速率處理器 608進行的經(jīng)過查找表的迭代檢索可返回對應于最接近并且低于或等于存儲的頻率變化闊 值或在存儲的頻率變化闊值的一定范圍內(nèi)的頻率變化闊值的取樣速率。
[0072] 而且,取樣速率處理器608可配置為使用單個查找表選擇地比較來自加速度數(shù)據(jù) 樣本的幅值、頻率、幅值變化或頻率變化等中的一個或多個,所述查找表具有存儲用于幅 值、頻率、幅值變化和頻率變化中的一個或多個的闊值和對應的取樣速率。
[0073] 考慮到前面所述,對于本領域普通技術人員顯而易見的是,本文中所述并且在一 種實施方式中由取樣速率處理器608執(zhí)行的系統(tǒng)和處理可替代地使用來自不同于傳感器 602的傳感器的傳感器數(shù)據(jù)實施。在一種替代實施方式中,來自光傳感器602的光(電磁福 射)強度或光頻率的闊值可被與接收的光強度值或光頻率值或強度或頻率的變化相比較。 使用與關于傳感器602描述的類似的處理,取樣速率處理器608可詢問查找表對應于接收的 光值的取樣速率。而且,并且如前面所述,傳感器裝置600可被實施為具有除了加速度計或 光傳感器之外的多種傳感器類型中的一種或多種。因此,由取樣速率處理器608執(zhí)行的處理 可W關于加速度計和光傳感器描述的類似的方式從相應的不同傳感器類型估計輸出值。
[0074] 假設在一些實施例中,在W高或上限取樣速率下取樣和分析傳感器數(shù)據(jù)時,分析 處理器606可消耗由傳感器裝置600使用的總能量的大部分。例如,分析處理器606可從傳感 器602 W50化的上限取樣速率取樣傳感器速率,并且消耗傳感器裝置600的總電能的95%。 還假設,使用低于與分析處理器606相關聯(lián)的高或上限取樣速率的取樣速率可能導致功率 消耗的顯著降低。例如,如果分析處理器606的取樣速率降低到24化,則傳感器裝置600的功 率消耗降低50%。其中電源612被實施為電池,該功率消耗的降低可導致再充電之間的電池 壽命的顯著增大。例如,其中分析處理器606的取樣速率被從50化降低到24化,電池壽命被 增倍。有利地,并且對于定位在手腕佩戴的裝置400中的傳感器裝置600,運可允許用戶佩戴 裝置400更長時間段,而不需要去除裝置400進行再充電。
[0075] 在一種實施方式中,取樣速率處理器608從傳感器602接收數(shù)據(jù),并且中分析處理 器606處理所述同樣的加速度計數(shù)據(jù)之前選擇取樣速率。由取樣速率處理器608選擇的取樣 速率被選擇為使它們降低分析處理器606的功率消耗,同時維持由分析處理器606執(zhí)行的處 理接收代表來自傳感器602的輸出的信息的足夠高的取樣速率。運樣,取樣速率被維持在可 被用于準確地i全釋來自接收的傳感器數(shù)據(jù)的活動度量的速率下。在運方面,裝置600可具有 默認取樣速率,其小于最高可獲得的取樣速率。在一種實施方式中,取樣速率處理器608關 于加速度計數(shù)據(jù)執(zhí)行一個或多個處理,選擇取樣速率,并且將該取樣速率發(fā)送到分析處理 器606。在一種實施方式中,發(fā)送的取樣速率可在從OHz到50化范圍內(nèi),其中50化對應于用于 分析處理器606的高或上限取樣速率。在另一實施例中,取樣速率處理器606可發(fā)送在從OHz 至Ij 100化或OHz到500Hz范圍內(nèi)或任何其他范圍內(nèi)的取樣速率。
[0076] 在另一實施方式中,如果取樣速率處理器608確定感測值,例如加速度幅值或頻率 值不超過存儲的幅值或頻率闊值,則其可執(zhí)行處理來指令分析處理器606不分析加速度數(shù) 據(jù)。運可W是當例如傳感器裝置600被短暫移動時的情況,但是該移動不對應于正由用戶進 行的運動(或特定類型的活動)。該不分析接收的傳感器數(shù)據(jù)的指令可能是明確的,從取樣 速率處理器608傳輸OHz的取樣速率或不從傳感器602取樣數(shù)據(jù)的等同指令到分析處理器 606。替代地,該指令可W是不明確的,W使得如果沒有分析被進行,則取樣速率處理器608 不發(fā)送指令到分析處理器606。W該方式,分析處理器606可保持在"休眠"狀態(tài),直到接收到 感興趣的數(shù)據(jù)(例如沿一個或多個軸持續(xù)第一時間段的移動闊值水平)。分析處理器606可 隨后在取樣速率處理器608發(fā)送信號到分析處理器606時從休眠狀態(tài)被"喚醒"。該喚醒信號 可W是取樣速率頻率,或可被作為單獨的消息發(fā)送到與接收取樣速率的相同的或不同的輸 入。在處于休眠狀態(tài)時,分析處理器606可能不消耗能量,或可能消耗一定量的能量,W保持 處理激活W注意來自取樣速率處理器608的喚醒信號。
[0077] 分析處理器606可配置為執(zhí)行處理W識別正在由用戶實行的一種或多種活動,并 且將該一種或多種活動分類為一種或多種活動類別。在一種實施方式中,活動識別可包括 由用戶基于運動