一種智能終端位移計算方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種智能終端位移計算方法和裝置，所述方法包括：獲取智能終端的加速度數(shù)據(jù)；根據(jù)獲取的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)置的閾值，判斷所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)，得到一判斷結(jié)果；當(dāng)判斷結(jié)果指示智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)時，采集所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)；去除采集的所述加速度數(shù)中的噪聲數(shù)據(jù)，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)；對所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到智能終端的位移數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的智能終端位移計算方法和裝置，通過先去除所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)中的噪聲數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的預(yù)處理數(shù)據(jù)對所述智能終端的位移進(jìn)行計算，避免了直接對采集的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，導(dǎo)致位移的計算結(jié)果出現(xiàn)偏差的缺陷。
【專利說明】一種智能終端位移計算方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算處理領(lǐng)域，具體涉及一種智能終端位移計算方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]智能終端是目前終端的發(fā)展趨勢。智能終端上集成了陀螺儀、加速度計等多種傳感器，通過自有的操作系統(tǒng)進(jìn)行底層調(diào)用，為其他應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)。
[0003]現(xiàn)有的智能終端位移計算方法是通過智能終端加速度傳感器的敏感元件將測試點(diǎn)的加速度信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，進(jìn)入前置放大電路，經(jīng)過信號調(diào)理電路改善信號的信噪比，再進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號，最后送入智能終端系統(tǒng)，系統(tǒng)再進(jìn)行智能終端運(yùn)動數(shù)據(jù)的存儲和顯示。通過加速度傳感器實(shí)時采集加速度信號，通過數(shù)字信號處理算出智能終端的位移數(shù)據(jù)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于:在現(xiàn)有的智能終端設(shè)備中，直接對采集的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，由于加速度數(shù)據(jù)中有很多噪聲數(shù)據(jù)(采集的加速度數(shù)據(jù)中的小于設(shè)定閾值的數(shù)據(jù)被稱作噪聲數(shù)據(jù))，會導(dǎo)致位移的計算結(jié)果出現(xiàn)偏差，且出現(xiàn)的偏差通過累積會逐漸增大，所以在使用一段時間后，想要獲得更精確的加速度數(shù)據(jù)時會比較困難，如果不及時校正，這將成為系統(tǒng)誤差的一個主要來源；而且，出現(xiàn)的偏差會對根據(jù)獲得的位移數(shù)據(jù)所做的數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生不利的影響，往往會導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理的結(jié)果會有更大的偏差或者對數(shù)據(jù)的處理結(jié)果并不能達(dá)到當(dāng)初對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的目的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種智能終端位移計算方法和裝置。
[0006]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種智能終端位移計算方法，所述方法包括如下步驟:
[0007]獲取智能終端的加速度數(shù)據(jù)；
[0008]根據(jù)獲取的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)置的閾值，判斷所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)，得到一判斷結(jié)果；
[0009]當(dāng)判斷結(jié)果指示智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)時，采集所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)；
[0010]去除采集的所述加速度數(shù)中的噪聲數(shù)據(jù)，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)；
[0011]對所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到智能終端的位移數(shù)據(jù)。
[0012]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0013]通過測量得到用于判定所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
[0014]優(yōu)選地，所述通過測量得到用于判定所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)的閾值具體包括:
[0015]記錄靜止?fàn)顟B(tài)時所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)振幅的波峰值和波谷值；
[0016]取所述波峰值和所述波谷值中的較大值作為判斷所述智能終端運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
[0017]優(yōu)選地，所述根據(jù)獲取的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)定的閾值，判斷所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)，得到一判斷結(jié)果具體包括:
[0018]當(dāng)有連續(xù)第一預(yù)設(shè)數(shù)量的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)大于閾值時，則判定所述智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)；否則判定所述智能終端處于非運(yùn)動狀態(tài)；
[0019]其中，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
[0020]優(yōu)選地，所述去除采集的所述加速度數(shù)中的噪聲數(shù)據(jù)，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)具體包括:
[0021]判斷獲取的加速度數(shù)據(jù)是否小于閾值，得到一判斷結(jié)果；
[0022]若判斷結(jié)果指示加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則根據(jù)已有的加速度數(shù)據(jù)，對小于閾值的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的加速度數(shù)據(jù)。
[0023]優(yōu)選地，所述智能終端的運(yùn)動包括加速過程和減速過程；所述方法還包括:
[0024]判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果；
[0025]若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異不在一定范圍內(nèi)，則采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍內(nèi)。
[0026]優(yōu)選地，在所述采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍中:
[0027]刪除接受插值的加速度數(shù)據(jù)中峰值所在區(qū)域的新增插值點(diǎn)。
[0028]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0029]判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果；
[0030]若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異不在一定范圍內(nèi)，則以振幅大的加速度數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，對振幅小的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異在一定范圍內(nèi)；
[0031 ] 對加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)。
[0032]優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0033]若判斷結(jié)果指示有連續(xù)第二預(yù)設(shè)數(shù)量的加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則返回所述智能終端運(yùn)動狀態(tài)的判斷步驟；
[0034]其中，所述第二預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
[0035]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種智能終端位移計算裝置，其特征在于，所述裝置包括:
[0036]獲取模塊，用于獲取智能終端的加速度數(shù)據(jù)；
[0037]判斷模塊，用于根據(jù)獲取的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)置的閾值，判斷所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)，得到一判斷結(jié)果；
[0038]采集模塊，用于當(dāng)判斷結(jié)果指示智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)時，采集所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)；
[0039]處理模塊，用于去除采集的所述加速度數(shù)中的噪聲數(shù)據(jù)，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)；[0040]計算模塊，用于對所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到智能終端的位移數(shù)據(jù)。
[0041 ] 優(yōu)選地，所述裝置還包括:
[0042]測量模塊，用于通過測量得到用于判定所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
[0043]優(yōu)選地，所述測量模塊具體用于:
[0044]記錄靜止?fàn)顟B(tài)時所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)振幅的波峰值和波谷值；
[0045]取所述波峰值和所述波谷值中的較大值作為判斷所述智能終端運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
[0046]優(yōu)選地，所述判斷模塊具體用于:
[0047]當(dāng)有連續(xù)第一預(yù)設(shè)數(shù)量的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)大于閾值時，則判定所述智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)；否則判定所述智能終端處于非運(yùn)動狀態(tài)；
[0048]其中，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
[0049]優(yōu)選地，所述處理模塊具體用于:
[0050]判斷獲取的加速度數(shù)據(jù)是否小于閾值，得到一判斷結(jié)果；
[0051]若判斷結(jié)果指示加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則根據(jù)已有的加速度數(shù)據(jù)，對小于閾值的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的加速度數(shù)據(jù)。
[0052]優(yōu)選地，所述智能終端的運(yùn)動包括加速過程和減速過程；所述處理模塊還用于:
[0053]判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果；
[0054]若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異不在一定范圍內(nèi)，則采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍內(nèi)。
[0055]優(yōu)選地，在所述采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍中:
[0056]刪除接受插值的加速度數(shù)據(jù)中峰值所在區(qū)域的新增插值點(diǎn)。
[0057]優(yōu)選地，所述處理模塊還用于:
[0058]判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果；
[0059]若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異不在一定范圍內(nèi)，則以振幅大的加速度數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，對振幅小的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異在一定范圍內(nèi)；
[0060]對加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)。
[0061 ] 優(yōu)選地，所述處理模塊還用于:
[0062]若判斷結(jié)果指示有連續(xù)第二預(yù)設(shè)數(shù)量的加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則返回所述判斷模塊；
[0063]其中，所述第二預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
[0064]本發(fā)明實(shí)施例提供的智能終端位移計算方法和裝置，通過先去除所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)中的噪聲數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的預(yù)處理數(shù)據(jù)對所述智能終端的位移進(jìn)行計算，避免了直接對采集的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，導(dǎo)致位移的計算結(jié)果出現(xiàn)偏差的缺陷；將計算結(jié)果的偏差降至最低，準(zhǔn)確及時的得到所述智能終端的位移數(shù)據(jù)，為更多的人機(jī)交互應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)來源；而且，盡可能的減小了由于位移數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差導(dǎo)致的后續(xù)數(shù)據(jù)處理所產(chǎn)生的不利影響，最大限度的使對數(shù)據(jù)處理的結(jié)果達(dá)到當(dāng)初對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0065]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0066]圖1表示智能終端位移計算方法的實(shí)施例流程圖。
[0067]圖2表示智能終端位移計算方法又一實(shí)施例的流程圖。
[0068]圖3表示智能終端位移計算方法又一實(shí)施例中加速度數(shù)據(jù)閾值的選取與運(yùn)動條件判定。
[0069]圖4表示智能終端位移計算方法又一實(shí)施例中加速度數(shù)據(jù)的選定條件與終止條件。
[0070]圖5表示智能終端位移計算方法又一實(shí)施例中校準(zhǔn)后的加速度軌跡圖。
[0071]圖6表示圖5的加速度數(shù)據(jù)對應(yīng)的位移數(shù)據(jù)圖。
[0072]圖7表示圖5的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理后的軌跡圖。
[0073]圖8表示圖7的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行巴特沃斯濾波后的加速度軌跡圖。
[0074]圖9表示圖8計算的智能終端位移數(shù)據(jù)圖。
[0075]圖10表示智能終端位移計算方法又一實(shí)施例中頻率相同振幅不同的加速度數(shù)據(jù)軌跡圖。
[0076]圖11表示圖10中計算后的位移數(shù)據(jù)圖。
[0077]圖12表示圖10中規(guī)范化后的加速度數(shù)據(jù)軌跡圖。
[0078]圖13表示圖12經(jīng)過巴特沃斯濾波后的加速度數(shù)據(jù)軌跡圖。
[0079]圖14表示根據(jù)圖13計算的位移數(shù)據(jù)。
[0080]圖15表示為智能終端位移計算裝置的實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0081]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0082]一種智能終端位移計算方法的流程圖如圖1所示，所述方法包括如下步驟:
[0083]步驟100.獲取智能終端的加速度數(shù)據(jù)；
[0084]步驟101.根據(jù)獲取的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)置的閾值，判斷所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)，得到一判斷結(jié)果；
[0085]步驟102.當(dāng)判斷結(jié)果指示智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)時，采集所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)；
[0086]步驟103.去除采集的所述加速度數(shù)中的噪聲數(shù)據(jù)，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)；
[0087]步驟104.對所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到智能終端的位移數(shù)據(jù)。
[0088]進(jìn)一步地，智能終端包括但不限于:移動終端、便攜式計算機(jī)和游戲機(jī)(如Wi1、PS3 等)。
[0089]通過先去除所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)中的噪聲數(shù)據(jù)，然后根據(jù)得到的預(yù)處理數(shù)據(jù)對所述智能終端的位移進(jìn)行計算，避免了直接對采集的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，導(dǎo)致位移的計算結(jié)果出現(xiàn)偏差的缺陷。
[0090]本實(shí)施例提出的智能終端位移計算方法可以應(yīng)用于各種應(yīng)用場合，如:相機(jī)中的圖像防抖、汽車的定位、智能終端的游戲體驗(yàn)和存儲設(shè)備跌落保護(hù)等功能，簡要說明如下:
[0091]在利用智能終端進(jìn)行游戲的過程中，通過獲取智能終端的加速度數(shù)據(jù)對智能終端的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，根據(jù)得到的智能終端位移數(shù)據(jù)，向玩家提供諸如運(yùn)動跟蹤、手勢識別及控制器定位等多種人機(jī)交互功能，增加了玩家在游戲的過程中的游戲體驗(yàn)。
[0092]在對存儲設(shè)備進(jìn)行跌落保護(hù)時，通過獲取存儲設(shè)備的加速度數(shù)據(jù)對智能終端的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，根據(jù)得到的存儲設(shè)備位移數(shù)據(jù)，判斷存儲設(shè)備是否處于跌落狀態(tài)，當(dāng)存儲設(shè)備處于跌落狀態(tài)時，對存儲設(shè)備提供有效的保護(hù)。
[0093]現(xiàn)有的智能終端在采用固定閾值對本身的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行判斷，會使對智能終端運(yùn)動狀態(tài)的判斷不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。
[0094]在本實(shí)施例中，所述方法還包括:通過測量得到用于判定所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
[0095]具體地，所述通過測量得到用于判定所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)的閾值具體包括:
[0096]記錄靜止?fàn)顟B(tài)時所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)振幅的波峰值和波谷值；
[0097]取所述波峰值和所述波谷值中的較大值作為判斷所述智能終端運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
[0098]通過上述操作，可根據(jù)實(shí)際測量的閾值對智能終端的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行判斷，增加了對智能終端的運(yùn)動狀態(tài)判斷的準(zhǔn)確性，并降低了采集的加速度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)誤差。
[0099]現(xiàn)有的智能終端在根據(jù)設(shè)定的閾值對智能終端的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行判斷時，當(dāng)獲取的一加速度數(shù)據(jù)超過設(shè)定的閾值時，就會認(rèn)為智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)，但有時會造成運(yùn)動狀態(tài)的誤判斷，從而影響智能終端對位移數(shù)據(jù)的計算，造成位移數(shù)據(jù)的計算結(jié)果不正確。
[0100]在本實(shí)施例中，所述根據(jù)獲取的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)定的閾值，判斷所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)，得到一判斷結(jié)果具體包括:
[0101]當(dāng)有連續(xù)第一預(yù)設(shè)數(shù)量的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)大于閾值時，則判定所述智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)；否則判定所述智能終端處于非運(yùn)動狀態(tài)；
[0102]其中，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
[0103]進(jìn)一步地，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量為大于等于3的正整數(shù)。
[0104]通過上述操作，只有在連續(xù)第一預(yù)設(shè)數(shù)量的加速度數(shù)據(jù)大于閾值時，才會斷定智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)，對所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)的判斷更準(zhǔn)確，保證了位移數(shù)據(jù)計算的準(zhǔn)確性。
[0105]現(xiàn)有的智能終端的運(yùn)動過程是由加速過程和減速過程組成的，在由加速過程向減速過程的轉(zhuǎn)變過程中，會有多個加速度數(shù)據(jù)(噪聲數(shù)據(jù))小于設(shè)定的閾值，如果將噪聲數(shù)據(jù)放入運(yùn)動軌跡中計算智能終端的位移，會使計算結(jié)果造成很大誤差。
[0106]在本實(shí)施例中，所述去除采集的所述加速度數(shù)中的噪聲數(shù)據(jù)，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)具體包括:
[0107]判斷獲取的加速度數(shù)據(jù)是否小于閾值，得到一判斷結(jié)果；
[0108]若判斷結(jié)果指示加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則根據(jù)已有的加速度數(shù)據(jù)，對小于閾值的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的加速度數(shù)據(jù)。
[0109]通過上述的操作，在進(jìn)行位移數(shù)據(jù)計算前，將加速度數(shù)據(jù)中的噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證智能終端位移數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0110]在根據(jù)運(yùn)動軌跡進(jìn)行位移的計算時，若智能終端運(yùn)動的加速過程和減速過程的頻率不相同，那么會使加速過程和減速過程中采樣點(diǎn)的數(shù)量不同，從而導(dǎo)致計算位移的誤差。
[0111]在本實(shí)施例中，所述方法還包括:
[0112]判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果；
[0113]若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異不在一定范圍內(nèi)，則采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍內(nèi)。
[0114]進(jìn)一步地，加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在百分之五以內(nèi)說明二者沒有差異。
[0115]通過上述的操作，使智能終端運(yùn)動的加速過程和減速過程的頻率盡可能一致，以避免智能終端運(yùn)動的加速過程和減速過程的頻率不一致造成計算得到的位移數(shù)據(jù)的誤差。
[0116]在進(jìn)行插值的過程中，如果接受插值的加速度數(shù)據(jù)在峰值所在區(qū)域也進(jìn)行插值的話，那么可能會出現(xiàn)多個峰值，而在一次加速或者減速的過程中，加速度數(shù)據(jù)只能出現(xiàn)一次峰值，如果出現(xiàn)多次峰值那么就會對計算數(shù)據(jù)造成影響。
[0117]在本實(shí)施例中，在采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍中:
[0118]刪除接受插值的加速度數(shù)據(jù)中峰值所在區(qū)域的新增插值點(diǎn)。
[0119]通過上述的操作，在運(yùn)動的加速或者減速的過程中，加速度數(shù)據(jù)只會出現(xiàn)一次峰值，避免了在運(yùn)動的加速或者減速的過程中出現(xiàn)多次峰值而造成的位移數(shù)據(jù)偏差。
[0120]在現(xiàn)有的位移數(shù)據(jù)的計算過程中，若運(yùn)動的加速過程和減速過程的振幅不相同，那么會進(jìn)一步加劇計算位移的誤差。
[0121 ] 在本實(shí)施例中，所述方法還包括:
[0122]判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果；
[0123]若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異不在一定范圍內(nèi)，則以振幅大的加速度數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，對振幅小的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異在一定范圍內(nèi)；
[0124]對加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)。
[0125]進(jìn)一步地，加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異在百分之五以內(nèi)說明二者沒有差異。
[0126]通過上述的操作，盡量減小加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異，以進(jìn)一步減小計算的位移數(shù)據(jù)誤差。
[0127]進(jìn)一步地，所述方法還包括:
[0128]若判斷結(jié)果指示有連續(xù)第二預(yù)設(shè)數(shù)量的加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則返回所述智能終端運(yùn)動狀態(tài)的判斷步驟；
[0129]其中，所述第二預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
[0130]通過上述的操作，可以快速方便的結(jié)束加速度數(shù)據(jù)的獲取，并進(jìn)行后續(xù)的計算步驟。
[0131]通過以下實(shí)施例對智能終端位移計算方法作進(jìn)一步描述。
[0132]智能終端位移計算方法的又一實(shí)施例如圖2所示，所述方法包括如下步驟:
[0133]1.系統(tǒng)初始化后獲取智能終端的陀螺儀數(shù)據(jù)。
[0134]具體地，由于智能終端不同，閾值可能不同，如果采用固定閾值可能導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生，因此需要一種方法來確定針對當(dāng)前終端的閾值。
[0135]在本實(shí)施例中，采用如下方式確定智能終端的運(yùn)動狀態(tài)的閾值:
[0136]將設(shè)備平放在桌面保持不動，記錄3秒數(shù)據(jù)(圖3所示3秒校準(zhǔn)區(qū)間)，得到此時間段內(nèi)加速度數(shù)據(jù)振幅的波峰和波估值，取波峰和波谷絕對值中的較大值作為閾值alpha(圖3中閾值alpha)，閾值以下認(rèn)為是噪聲，超過閾值認(rèn)為可能有運(yùn)動產(chǎn)生；
[0137]2.加速度數(shù)據(jù)連續(xù)三次超過次閾值，即判斷為人為的運(yùn)動產(chǎn)生；三次連續(xù)的加速度數(shù)據(jù)分別記為xl、x2和x3。包括以下步驟:
[0138]a.首先判斷當(dāng)前是否為加速度數(shù)據(jù)獲取模式，若是，轉(zhuǎn)到步驟3，否則執(zhí)行b ;
[0139]b.獲取加速度計一組輸出；
[0140]c.判斷加速度數(shù)據(jù)是否大于閾值；
[0141]d.若大于閾值，判斷Xl是否為空，若為空，將加速度數(shù)據(jù)賦值到xl，轉(zhuǎn)到b，若不為空，轉(zhuǎn)到e ；
[0142]e.判斷x2是否為空，若為空，將加速度數(shù)據(jù)賦值到x2，轉(zhuǎn)到b，若不為空，轉(zhuǎn)到f ；
[0143]f.判斷x3是否為空，若為空，將加速度數(shù)據(jù)賦值到x3，轉(zhuǎn)到步驟3(圖3中連續(xù)三幀加速度大于閾值);
[0144]g.若小于閾值，返回b。
[0145]3.將xl、x2和x3加入到向量X中作為初始值，其中，X中保存加速度數(shù)據(jù)，表示智能終端的運(yùn)動軌跡。將大于閾值的加速度數(shù)據(jù)逐個加入到X中,直到連續(xù)三幀加速度數(shù)據(jù)小于閾值時候退出。兩次之內(nèi)的加速度小于閾值時設(shè)置兩個臨時存儲變量y I和y2,用來存儲小于閾值的加速度；包括以下步驟:
[0146]a.首先判斷當(dāng)前是否為軌跡獲取模式，若是，執(zhí)行b，否則，啟動軌跡獲取模式，將步驟2中的三個加速度數(shù)據(jù)加入到向量X中；
[0147]b.獲取加速度計的一組輸出；
[0148]c.判斷加速度數(shù)據(jù)是否大于閾值；
[0149]d.若小于閾值，判斷yl是否為空，若為空，將加速度數(shù)據(jù)賦值到y(tǒng)l，轉(zhuǎn)到a，若不為空，轉(zhuǎn)到e ；[0150]e.判斷y2是否為空，若為空，將加速度數(shù)據(jù)賦值到y(tǒng)2，轉(zhuǎn)到a，若不為空，將yl和12清空，關(guān)閉軌跡獲取模式，轉(zhuǎn)到步驟4 (圖4所示連續(xù)三幀在閾值以下)；
[0151]f.若大于閾值，將加速度數(shù)據(jù)加入到軌跡向量X中，轉(zhuǎn)到g ;
[0152]g.判斷y2是否為空，若為空，將當(dāng)前加速度數(shù)據(jù)加入到軌跡向量X中去。根據(jù)軌跡向量X，判斷yl是否為空，若不為空用插值法計算加速度數(shù)據(jù)yl時的校準(zhǔn)值，賦值到y(tǒng)l，將校準(zhǔn)后的yl插入到軌跡向量X中；或者利用卡爾曼濾波的方法，根據(jù)軌跡向量X中已得到的軌跡值，得到y(tǒng)l值的校準(zhǔn)值，將yl校準(zhǔn)值插入到軌跡向量X中，將yl清空，轉(zhuǎn)到b，若不為空，轉(zhuǎn)到h;
[0153]h.用插值法校準(zhǔn)yl和y2的加速度數(shù)據(jù)，將校準(zhǔn)后的加速度數(shù)據(jù)賦值到y(tǒng)l和y2，或者利用卡爾曼濾波的方法，根據(jù)軌跡向量X中已得到的軌跡值，得到y(tǒng)l和12值的校準(zhǔn)值，將yl和y2校準(zhǔn)值插入到軌跡向量X中(圖5所示yl，y2校準(zhǔn)值，在圖5中，波峰和波谷值分別為0.3549和-0.3106，相差不大。計算位移得10.95CM)，將yl和y2清空，轉(zhuǎn)到b。
[0154]4.對獲取的運(yùn)動軌跡向量X進(jìn)行分析，包括以下步驟:
[0155]a.根據(jù)得到的加速度對于時間的變化曲線的運(yùn)動軌跡圖，進(jìn)行判斷；
[0156]b.判斷加速過程和減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率是否相同，若不同(圖5)，此時計算智能終端的位移如圖6所示，誤差比較大。對采樣點(diǎn)少的過程進(jìn)行插值運(yùn)算，使得加速過程和減速過程中的加速度數(shù)據(jù)有相同的采樣點(diǎn)數(shù)。力卩(減)速過程為一個整體，在插值的過程上，在峰值附近25%的區(qū)域刪除新增的插值點(diǎn)，其余插值點(diǎn)保留(如圖7所示)。
[0157]c.判斷加速過程和減速過程中加速度數(shù)據(jù)的振幅是否相同，若不同(圖10，由圖中數(shù)據(jù)計算的位移數(shù)據(jù)大概為18.83CM)，此時計算智能終端位移如圖11所示，誤差較大。以振幅大的為標(biāo)準(zhǔn)，對振幅小的過程進(jìn)行規(guī)范化處理，使得加速過程和減速過程的加速度數(shù)據(jù)有相同的振幅(圖12);
[0158]d.對軌跡向量X進(jìn)行巴特沃斯濾波處理，計算設(shè)備位移，包括以下步驟:
[0159](1).巴特沃斯低通濾波器的幅度平方函數(shù)|Η(」Ω) I2用下式表示:
【權(quán)利要求】
1.一種智能終端位移計算方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 獲取智能終端的加速度數(shù)據(jù)； 根據(jù)獲取的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)置的閾值，判斷所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)，得到一判斷結(jié)果； 當(dāng)判斷結(jié)果指示智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)時，采集所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)； 去除采集的所述加速度數(shù)中的噪聲數(shù)據(jù)，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)； 對所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到智能終端的位移數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 通過測量得到用于判定所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述通過測量得到用于判定所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)的閾值具體包括: 記錄靜止?fàn)顟B(tài)時所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)振幅的波峰值和波谷值； 取所述波峰值和所述波谷值中的較大值作為判斷所述智能終端運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)獲取的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)定的閾值，判斷所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)，得到一判斷結(jié)果具體包括: 當(dāng)有連續(xù)第一預(yù)設(shè)數(shù)量的 所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)大于閾值時，則判定所述智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)；否則判定所述智能終端處于非運(yùn)動狀態(tài)； 其中，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除采集的所述加速度數(shù)中的噪聲數(shù)據(jù)，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)具體包括: 判斷獲取的加速度數(shù)據(jù)是否小于閾值，得到一判斷結(jié)果； 若判斷結(jié)果指示加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則根據(jù)已有的加速度數(shù)據(jù)，對小于閾值的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的加速度數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述智能終端的運(yùn)動包括加速過程和減速過程；所述方法還包括: 判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果； 若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異不在一定范圍內(nèi)，則采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍中: 刪除接受插值的加速度數(shù)據(jù)中峰值所在區(qū)域的新增插值點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果； 若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異不在一定范圍內(nèi)，則以振幅大的加速度數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，對振幅小的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異在一定范圍內(nèi)； 對加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 若判斷結(jié)果指示有連續(xù)第二預(yù)設(shè)數(shù)量的加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則返回所述智能終端運(yùn)動狀態(tài)的判斷步驟； 其中，所述第二預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
10.一種智能終端位移計算裝置，其特征在于，所述裝置包括: 獲取模塊，用于獲取智能終端的加速度數(shù)據(jù)； 判斷模塊，用于根據(jù)獲取的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)置的閾值，判斷所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)，得到一判斷結(jié)果； 采集模塊，用于當(dāng)判斷結(jié)果指示智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)時，采集所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)； 處理模塊，用于去除采集的所述加速度數(shù)中的噪聲數(shù)據(jù)，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)； 計算模塊，用于對所述預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，得到智能終端的位移數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 測量模塊，用于通過測量得`到用于判定所述智能終端是否處于運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述測量模塊具體用于: 記錄靜止?fàn)顟B(tài)時所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)振幅的波峰值和波谷值； 取所述波峰值和所述波谷值中的較大值作為判斷所述智能終端運(yùn)動狀態(tài)的閾值。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述判斷模塊具體用于: 當(dāng)有連續(xù)第一預(yù)設(shè)數(shù)量的所述智能終端的加速度數(shù)據(jù)大于閾值時，則判定所述智能終端處于運(yùn)動狀態(tài)；否則判定所述智能終端處于非運(yùn)動狀態(tài)； 其中，所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊具體用于: 判斷獲取的加速度數(shù)據(jù)是否小于閾值，得到一判斷結(jié)果； 若判斷結(jié)果指示加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則根據(jù)已有的加速度數(shù)據(jù)，對小于閾值的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的加速度數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述智能終端的運(yùn)動包括加速過程和減速過程；所述處理模塊還用于: 判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果； 若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異不在一定范圍內(nèi)，則采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，在所述采用插值的方式使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的頻率差異在一定范圍中: 刪除接受插值的加速度數(shù)據(jù)中峰值所在區(qū)域的新增插值點(diǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊還用于: 判斷所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異是否在一定范圍內(nèi)，得到一判斷結(jié)果； 若判斷結(jié)果指示所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異不在一定范圍內(nèi)，則以振幅大的加速度數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，對振幅小的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，使所述加速過程的加速度數(shù)據(jù)和所述減速過程的加速度數(shù)據(jù)的振幅差異在一定范圍內(nèi)； 對加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，得到所述加速度數(shù)據(jù)的預(yù)處理數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊還用于: 若判斷結(jié)果指示有連續(xù)第二預(yù)設(shè)數(shù)量的加速度數(shù)據(jù)小于閾值，則返回所述判斷模塊； 其中，所述第二預(yù)設(shè)數(shù)量為正整數(shù)。
【文檔編號】G01C21/12GK103674025SQ201310733329
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
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