獲取移動終端運動軌跡的方法、裝置和移動終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種獲取移動終端運動軌跡的方法、裝置和移動終端，其中所述方法包括以下步驟：獲取移動終端在上一個計算時刻的角速度值和在上一個計算時刻的姿態(tài)值；根據(jù)在上一個計算時刻的角速度值和上一個計算時刻的姿態(tài)值預(yù)測當前計算時刻的第一姿態(tài)值；獲取移動終端在當前計算時刻的加速度值和/或航向角值；根據(jù)當前計算時刻的加速度值和/或航向角值對當前計算時刻的第一姿態(tài)值進行修正；以及根據(jù)每個計算時刻對應(yīng)的修正之后的第一姿態(tài)值獲取移動終端的運動軌跡。本發(fā)明實施例通過結(jié)合移動終端的角速度值、加速度值和航向角值可以獲得精度高的運動軌跡。
【專利說明】獲取移動終端運動軌跡的方法、裝置和移動終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動終端制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種獲取移動終端運動軌跡的方法、裝置和移動終端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動終端技術(shù)的日益發(fā)展，移動終端的功能越來越豐富，特別是傳感器技術(shù)的發(fā)展使得獲取移動終端的運動軌跡成為可能。目前，可以利用移動終端攜帶的加速度計識別對移動終端的單一甩動，無法獲得精準的運動軌跡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0004]為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種獲取移動終端運動軌跡的方法，該方法通過結(jié)合移動終端的角速度值、加速度值和航向角值可以獲得精度高的移動軌跡。
[0005]本發(fā)明的第二個目的在于提出一種獲取移動終端運動軌跡的裝置。
[0006]本發(fā)明的第三個目的在于提出一種移動終端。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面的實施例的獲取移動終端運動軌跡的方法包括以下步驟:獲取移動終端在上一個計算時刻的角速度值和在所述上一個計算時刻的姿態(tài)值；根據(jù)在所述上一個計算時刻的角速度值和所述上一個計算時刻的姿態(tài)值預(yù)測當前計算時刻的第一姿態(tài)值；獲取所述移動終端在所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值；根據(jù)所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值對所述當前計算時刻的第一姿態(tài)值進行修正；以及根據(jù)每個計算時刻對應(yīng)的所述修正之后的所述第一姿態(tài)值獲取所述移動終端的運動軌跡。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的獲取移動終端運動軌跡的方法，通過上一個計算時刻的角速度值和姿態(tài)值預(yù)測當前計算時刻的姿態(tài)值，并通過當前計算時刻的加速度和/或航向角值對姿態(tài)值進行修正，可以獲得精度高的運動軌跡。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第二方面的實施例的獲取移動終端運動軌跡的裝置包括:第一獲取模塊，用于獲取移動終端在上一個計算時刻的角速度值和在所述上一個計算時刻的姿態(tài)值；預(yù)測模塊，用于根據(jù)在所述上一個計算時刻的角速度值和所述上一個計算時刻的姿態(tài)值預(yù)測當前計算時刻的第一姿態(tài)值；第二獲取模塊，用于獲取所述移動終端在所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值；修正模塊，用于根據(jù)所述當前計算時刻的所述加速度值和/或所述航向角值對所述當前計算時刻的第一姿態(tài)值進行修正；以及第三獲取模塊，用于根據(jù)每個計算時刻對應(yīng)的所述修正之后的所述第一姿態(tài)值獲取所述移動終端的運動軌跡。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實施例的獲取移動終端運動軌跡的裝置，通過上一個計算時刻的角速度值和姿態(tài)值預(yù)測當前計算時刻的姿態(tài)值，并通過當前計算時刻的加速度和/或航向角值對姿態(tài)值進行修正，可以獲得精度高的運動軌跡。[0011]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第三方面的實施例的移動終端包括本發(fā)明第二方面實施例的獲取移動終端運動軌跡的裝置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實施例的移動終端，通過獲取移動終端運動軌跡的裝置可以獲得精度高的運動軌跡。
[0013]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中，
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的獲取移動終端運動軌跡的方法的流程圖；
[0016]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的獲取移動終端運動軌跡的方法的流程圖；
[0017]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的獲取移動終端運動軌跡的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的修正模塊的結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0019]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的修正模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。相反，本發(fā)明的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0021]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0022]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用于實現(xiàn)特定邏輯功能或過程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的范圍包括另外的實現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實施例所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所理解。
[0023]下面參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的獲取移動終端運動軌跡的方法、裝置和移動終端。
[0024]一種獲取移動終端運動軌跡的方法，包括以下步驟:獲取移動終端在上一個計算時刻的角速度值和在上一個計算時刻的姿態(tài)值；根據(jù)在上一個計算時刻的角速度值和上一個計算時刻的姿態(tài)值預(yù)測當前計算時刻的第一姿態(tài)值；獲取移動終端在當前計算時刻的加速度值和/或航向角值；根據(jù)當前計算時刻的加速度值和/或航向角值對當前計算時刻的第一姿態(tài)值進行修正；以及根據(jù)每個計算時刻對應(yīng)的修正之后的第一姿態(tài)值獲取移動終端的運動軌跡。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的獲取移動終端運動軌跡的方法的流程圖。
[0026]如圖1所示，獲取移動終端運動軌跡的方法包括下述步驟。
[0027]步驟S101，獲取移動終端在上一個計算時刻的角速度值和在上一個計算時刻的姿態(tài)值。
[0028]步驟S102，根據(jù)在上一個計算時刻的角速度值和上一個計算時刻的姿態(tài)值預(yù)測當前計算時刻的第一姿態(tài)值。
[0029]具體地，在本發(fā)明的一個實施例中，可以按照以下公式預(yù)測當前計算時刻的第一姿態(tài)值，
【權(quán)利要求】
1.一種獲取移動終端運動軌跡的方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取移動終端在上一個計算時刻的角速度值和在所述上一個計算時刻的姿態(tài)值；根據(jù)在所述上一個計算時刻的角速度值和所述上一個計算時刻的姿態(tài)值預(yù)測當前計算時刻的第一姿態(tài)值； 獲取所述移動終端在所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值； 根據(jù)所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值對所述當前計算時刻的第一姿態(tài)值進行修正；以及 根據(jù)每個計算時刻對應(yīng)的所述修正之后的所述第一姿態(tài)值獲取所述移動終端的運動軌跡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式預(yù)測所述當前計算時刻的第一姿態(tài)值，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過陀螺儀獲取所述角速度值，通過加速度計獲取所述加速度值，和通過電子羅盤獲取所述航向角值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值對所述當前計算時刻的第一姿態(tài)值進行修正，進一步包括: 根據(jù)所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值獲取所述當前計算時刻的第二姿態(tài)值 Z(x)，其中 Z(X) = [Φ θ ψ]τ ； 根據(jù)所述上一個計算時刻的修正誤差方差矩陣Plri和過程噪聲矩陣Q獲取所述當前計算時刻的誤差方差矩陣Pk^ ; 根據(jù)所述當前計算時刻的誤差方差矩陣Pk, η和觀測噪聲矩陣R獲取所述當前計算時刻的增益矩陣Kk;以及 根據(jù)所述上一個計算時刻的姿態(tài)值h(x)、所述當前計算時刻的第二姿態(tài)值Z(X)和所述增益矩陣Kk按照以下公式對所述當前計算時刻的第一姿態(tài)值A(chǔ)a , 行修正，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，按照以下公式獲取所述當前計算時刻的誤差方差矩陣PkH,
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，按照以下公式獲取所述當前計算時刻的增益矩陣Kk，
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括:對所述當前計算時刻的誤差方差矩陣PkI1按照以下公式進行修正，
Pk=[1-KkHk]Pk,k-^ 其中，Pk為所述當前計算時刻的修正誤差方差矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述過程噪聲矩陣Q根據(jù)所述陀螺儀、所述加速度計和所述電子羅盤的屬性獲得，其中，所述過程噪聲矩陣Q為4*4的常數(shù)矩陣，所述觀測噪聲矩陣R根據(jù)所述加速度計和所述電子羅盤的精度獲得，其中，所述觀測噪聲矩陣R為3*3的常數(shù)矩陣。
9.一種獲取移動終端運動軌跡的裝置，其特征在于，包括: 第一獲取模塊，用于獲取移動終端在上一個計算時刻的角速度值和在所述上一個計算時刻的姿態(tài)值； 預(yù)測模塊，用于根據(jù)在所述上一個計算時刻的角速度值和所述上一個計算時刻的姿態(tài)值預(yù)測當前計算時刻的第一姿態(tài)值； 第二獲取模塊，用于獲取所述移動終端在所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值； 修正模塊，用于根據(jù)所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值對所述當前計算時刻的第一姿態(tài)值進行修正；以及 第三獲取模塊，用于根據(jù)每個計算時刻對應(yīng)的所述修正之后的所述第一姿態(tài)值獲取所述移動終端的運動軌跡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)測模塊按照以下公式預(yù)測所述當前計算時刻的第一姿態(tài)值，

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，通過陀螺儀獲取所述角速度值，通過加速度計獲取所述加速度值，和通過電子羅盤獲取所述航向角值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述修正模塊包括: 第一獲取單元，用于根據(jù)所述當前計算時刻的加速度值和/或航向角值獲取所述當前計算時刻的第二姿態(tài)值Z(X),其中Z(X) = [ φ θ ψ]τ ； 第二獲取單元，用于根據(jù)所述上一個計算時刻的修正誤差方差矩陣Plri和過程噪聲矩陣Q獲取所述當前計算時刻的誤差方差矩陣Pk^ ； 第三獲取單元，用于根據(jù)所述當前計算時刻的誤差方差矩陣Pkt1和觀測噪聲矩陣R獲取所述當前計算時刻的增益矩陣Kk;以及 第一修正單元，用于根據(jù)所述上一個計算時刻的姿態(tài)值h(x)、所述當前計算時刻的第二姿態(tài)值Z(X)和所述增益矩陣Kk按照以下公式對所述當前計算時刻的第一姿態(tài)值^行修正，
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第二獲取單元按照以下公式獲取所述當前計算時刻的誤差方差矩陣Pu+
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第三獲取單元按照以下公式獲取所述當前計算時刻的增益矩陣Kk，
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述修正模塊還包括: 第二修正單元，用于對所述當前計算時刻的所述誤差方差矩陣Pk,η按照以下公式進行修正， Pdl-KkHjPk-1。 其中，Pk為所述當前計算時刻的修正誤差方差矩陣。
16.根據(jù)權(quán)利要求11任一項所述的裝置，其特征在于，所述過程噪聲矩陣Q根據(jù)所述陀螺儀、所述加速度計和所述電子羅盤的屬性獲得，其中，所述過程噪聲矩陣Q為4*4的常數(shù)矩陣，所述觀測噪聲矩陣R根據(jù)所述加速度計和所述電子羅盤的精度獲得，其中，所述觀測噪聲矩陣R為3*3的常數(shù)矩陣。
17.一種移動終端，其特征在于，具有如權(quán)利要求9-16任一項所述的獲取移動終端運動軌跡的裝置。
【文檔編號】G01C21/00GK103674009SQ201210324331
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月4日
【發(fā)明者】吳文升 申請人:百度在線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（北京）有限公司