[發(fā)明專利]一種移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)軌跡檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310521057.1
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103557862A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐小龍;李碩;李玲娟;馬玲玲;張琳;孔媛媛;魏建;邱國霞;楊寶杰;徐友武
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: G01C21/10
• 分類號: G01C21/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)軌跡檢測方法。

背景技術(shù)

據(jù)最新報(bào)道，近年來，隨著安卓移動(dòng)操作系統(tǒng)和智能手機(jī)、平板電腦等大屏幕智能移動(dòng)終端的推出，移動(dòng)計(jì)算、傳感器技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。目前，智能終端用戶已經(jīng)突破10億大關(guān)，基于安卓平臺的應(yīng)用程序?qū)映霾桓F，其中基于智能終端上各種傳感器的應(yīng)用也是數(shù)以億計(jì)。

傳感器是一種檢測裝置，能將檢測到的信息，按一定的規(guī)律變換為電信號或其它所需形式的信號輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制的要求，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。

傳感器的種類有很多，常見的傳感器有加速度傳感器、陀螺儀傳感器、光傳感器、姿態(tài)傳感器、磁力傳感器、溫度傳感器、距離傳感器、和壓力傳感器。人們說傳感器是人類五官的延伸，這是對傳感器的巨大作用的形象描述，不僅因?yàn)閭鞲衅骺梢垣@取準(zhǔn)確可靠的信息，可以監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，更因?yàn)榻柚趥鞲衅鳎覀兛梢酝苿?dòng)科學(xué)的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)人類社會的向前發(fā)展。

利用傳感器識別移動(dòng)物體的姿態(tài)應(yīng)用廣泛。在軍事上，通過獲取目標(biāo)的實(shí)時(shí)軌跡，可以實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目的；在醫(yī)療上，通過脈搏傳感器和腦電波傳感器分別獲取患者的實(shí)時(shí)脈搏和腦電波變化圖，有助于對患者的疾病進(jìn)行病理性分析；在交通駕駛中，利用加速度傳感器識別方向盤的運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)一步分析出駕駛員的疲勞狀態(tài)，及時(shí)提醒駕駛員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)駕駛；在游戲娛樂中，互動(dòng)性比較強(qiáng)的拳擊、棒球、網(wǎng)球、投籃等游戲就是利用各種傳感器檢測到參與者的移動(dòng)軌跡、移動(dòng)頻率、力量大小等特點(diǎn)，進(jìn)而做出相應(yīng)的反應(yīng)，如出拳、擊球、投籃等。

有研究人員利用時(shí)延神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲取物體的位置、形狀、方向等參數(shù)，進(jìn)而動(dòng)態(tài)識別物體的運(yùn)動(dòng)軌跡；還有研究者發(fā)明了一種數(shù)字筆，用戶利用這個(gè)筆可以寫出數(shù)字或者做出手勢，手的移動(dòng)加速度可以通過這個(gè)筆中內(nèi)嵌的加速度傳感器測量出來，通過無線通信的方式將數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器，有服務(wù)器對筆的移動(dòng)進(jìn)行軌跡識別。

上述方法的優(yōu)點(diǎn)是都可以準(zhǔn)確獲取終端的移動(dòng)軌跡，但是實(shí)時(shí)性不佳，對設(shè)備的要求比較高，而且時(shí)空復(fù)雜度也比較高，而且最終移動(dòng)軌跡的獲得精度不高，存在著一定的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種原理簡單，消除重力g對加速度傳感器采集到的數(shù)據(jù)的影響，精度高，能夠準(zhǔn)確識別移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)軌跡的移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)軌跡檢測方法。

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種移動(dòng)終端運(yùn)動(dòng)軌跡檢測方法，其中，移動(dòng)終端包括加速度傳感器，運(yùn)動(dòng)軌跡檢測方法基于移動(dòng)終端建立基礎(chǔ)坐標(biāo)系，首先獲取移動(dòng)終端分別沿各坐標(biāo)軸方向上的實(shí)時(shí)加速度；然后根據(jù)移動(dòng)終端的初始速度、以及沿各坐標(biāo)軸方向上的實(shí)時(shí)加速度，獲取移動(dòng)終端的運(yùn)動(dòng)軌跡；其中，通過加速度傳感器，獲取所述移動(dòng)終端分別沿各坐標(biāo)軸方向上的測量加速度，對應(yīng)去除重力g分別作用在移動(dòng)終端上沿各坐標(biāo)軸方向上的重力附加加速度后，獲取所述移動(dòng)終端分別沿各坐標(biāo)軸方向上的實(shí)時(shí)加速度。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，包括如下步驟：

步驟001.基于所述移動(dòng)終端建立基礎(chǔ)坐標(biāo)系，其中，x軸和y軸位于所述移動(dòng)終端表面上，z軸垂直于所述移動(dòng)終端上表面向上；獲取重力g分別作用在x軸、y軸和z軸上的重力分量，進(jìn)而獲得重力g分別作用在移動(dòng)終端上x軸、y軸和z軸上的重力附加加速度；

步驟002.通過設(shè)置在移動(dòng)終端上的加速度傳感器，獲取所述移動(dòng)終端分別沿x軸、y軸和z軸上的測量加速度，對應(yīng)去除重力g分別作用在移動(dòng)終端上x軸、y軸和z軸上的重力附加加速度后，獲取所述移動(dòng)終端沿x軸、y軸和z軸的實(shí)時(shí)加速度；

步驟003.根據(jù)移動(dòng)終端的初始速度、以及移動(dòng)終端沿x軸、y軸和z軸的實(shí)時(shí)加速度，獲取移動(dòng)終端的運(yùn)動(dòng)軌跡。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟001包括如下步驟：

步驟001-1.基于所述移動(dòng)終端的基礎(chǔ)坐標(biāo)系，獲取所述移動(dòng)終端與水平面之間的夾角α，根據(jù)夾角α獲取重力g作用在z軸上的重力分量g·cosα，以及平行于所述移動(dòng)終端所在平面的重力分量g·sinα，獲取重力分量g·sinα與x軸之間的夾角β，根據(jù)夾角β，獲取重力分量g·sinα作用在x軸上的重力分量g·sinα·cosβ，以及獲取重力分量g·sinα作用在y軸上的重力分量g·sinα·sinβ；

步驟001-2.根據(jù)重力g分別作用在x軸、y軸和z軸上的重力分量g·sinα·cosβ、g·sinα·sinβ、g·cosα，獲取重力g分別作用在x軸、y軸和z軸上的重力附加加速度。