CN103677483A - 移动终端的解锁方法、装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种移动终端的解锁方法、装置和移动终端，其中所述方法包括以下步骤：在移动终端处于锁屏状态下获取移动终端的运动轨迹；判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件；如果满足预设条件，则进一步判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值；以及如果运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值，则对移动终端进行解锁。根据本发明实施例的方法，在锁屏状态下无需按下任何按钮，通过操作预设动作即可实现解锁，方便快捷、趣味性强，提升用户体验。

Description

移动终端的解锁方法、装置和移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端制造技术领域，尤其涉及一种移动终端的解锁方法、装置和移动终端。

背景技术

目前，移动终端的用户在解锁时主要以各种触屏动作为主，或者也可以利用移动终端携带的加速度计识别单一的甩动进行解锁。目前存在的问题是，通过触屏解锁需要用户首先点击按键启动解锁画面，然后根据相应的触屏方式进行解锁，操作复杂，利用移动终端所携带的加速度计只能实现单一动作识别，在移动终端倾斜时容易产生误识别，且不具有加密功能。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种移动终端的解锁方法，该方法在锁屏状态下无需按下任何按钮通过操作预设动作即可实现解锁，方便快捷、趣味性强，提升用户体验。

本发明的第二个目的在于提出一种移动终端的解锁装置。

本发明的第三个目的在于提出一种移动终端。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例的移动终端的解锁方法包括以下步骤：在移动终端处于锁屏状态下获取所述移动终端的运动轨迹；判断所述运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件；如果满足所述预设条件，则进一步判断所述运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值；以及如果所述运动轨迹与所述预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值，则对所述移动终端进行解锁。

根据本发明实施例的移动终端的解锁方法，在锁屏状态下无需按下任何按钮，通过操作预设的动作即可实现解锁，方便快捷、趣味性强，提升用户体验。

为了实现上述目的，根据本发明第二方面的实施例的移动终端的解锁装置包括：获取模块，用于在移动终端处于锁屏状态下获取所述移动终端的运动轨迹；第一判断模块，用于判断所述运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件；第二判断模块，用于在所述第一判断模块判断满足所述预设条件时，进一步判断所述运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值；以及解锁模块，用于在所述第二判断模块判断所述运动轨迹与所述预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值时，对所述移动终端进行解锁。

根据本发明实施例的移动终端的解锁装置，在锁屏状态下无需按下任何按钮，通过操作预设的动作即可实现解锁，方便快捷、趣味性强，提升用户体验。

为了实现上述目的，根据本发明第三方面的实施例的移动终端包括本发明第二方面实施例所述的移动终端的解锁装置。

根据本发明实施例的移动终端，通过解锁装置在锁屏状态下无需按下任何按钮，通过操作预设的动作即可实现解锁，方便快捷、趣味性强，提升用户体验。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是根据本发明一个实施例的移动终端的解锁方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的移动终端的解锁方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的获取移动终端的运动轨迹的流程图；

图4是根据本发明实施例的获取移动终端的运动轨迹的流程图；

图5是根据本发明一个实施例的移动终端的解锁装置的结构框图；

图6是根据本发明一个实施例的移动终端的解锁装置的结构框图；

图7是根据本发明实施例的获取模块10的结构框图；

图8是根据本发明实施例的修正单元400的结构框图；以及

图9是根据本发明实施例的修正单元400的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

下面参考附图描述根据本发明实施例的移动终端的解锁方法、装置和移动终端。

一种移动终端的解锁方法，包括以下步骤：在移动终端处于锁屏状态下获取移动终端的运动轨迹；判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件；如果满足预设条件，则进一步判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值；以及如果运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值，则对移动终端进行解锁。

图1是根据本发明一个实施例的移动终端的解锁方法的流程图。

如图1所示，移动终端的解锁方法包括下述步骤。

步骤S101，在移动终端处于锁屏状态下获取移动终端的运动轨迹。

步骤S102，判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件。

其中，判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件主要防止误判断和干扰，例如，移动终端可能发生轻微的旋转、移动等。

步骤S103，如果满足预设条件，则进一步判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值。

具体地，用户可以根据计算精度自行设置预设阈值或者移动终端指定预设阈值。其中，如果不满足预设条件，则返回步骤S101。

步骤S104，如果运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值，则对移动终端进行解锁。

其中，如果运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度大于或等于预设阈值，则返回步骤S101。

根据本发明实施例的移动终端的解锁方法，在锁屏状态下无需按下任何按钮，通过操作预设动作即可实现解锁，方便快捷、趣味性强，提升用户体验。

图2是根据本发明一个实施例的移动终端的解锁方法的流程图。

如图2所示，移动终端的解锁方法包括下述步骤。

步骤S201，接收用户设置预设轨迹的请求。

步骤S202，接收用户根据请求对移动终端进行的旋转和/或移动操作。

步骤S203，根据用户对移动终端的旋转和/或移动操作获取移动终端的运动轨迹，并将运动轨迹保存为预设轨迹。

步骤S204，在移动终端处于锁屏状态下获取移动终端的运动轨迹。

步骤S205，判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件。

其中，判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件主要防止误判断和干扰，例如移动终端可能发生轻微的旋转、移动等。

步骤S206，如果满足预设条件，则进一步判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值。

具体地，用户可以根据计算精度自行设置预设阈值或者移动终端指定预设阈值。其中，如果不满足预设条件，则返回步骤S204。

步骤S207，如果运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值，则对移动终端进行解锁。

其中，如果运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度大于或等于阈值阈值，则返回步骤S204。

根据本发明实施例的移动终端的解锁方法，用户可自行设置预设轨迹。

图3是根据本发明的获取移动终端的运动轨迹的流程图。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，获取移动终端的运动轨迹包括下述步骤。

步骤S301，获取移动终端在上一个计算时刻的角速度值和在上一个计算时刻的姿态值。

步骤S302，根据在上一个计算时刻的角速度值和上一个计算时刻的姿态值预测当前计算时刻的第一姿态值。

具体地，在本发明的一个实施例中，可以按照以下公式预测当前计算时刻的第一姿态值，

${\hat{X}}_{k,k-1}=f({\hat{X}}_{k-1},k-1)=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}0& -p& -q& -r\\ p& 0& r& -q\\ q& -r& 0& p\\ r& q& -p& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_0\\ q_1\\ q_2\\ q_3\end{array}\right],$

其中，

为当前计算时刻的第一姿态值，p，q,r为上一个计算时刻的角速度值，q₀，q₁，q₂，q₃为上一个计算时刻的姿态值，k为当前计算时刻，k-1为上一个计算时刻。

步骤S303，获取移动终端在当前计算时刻的加速度值和/或航向角值。

在本发明的一个实施例中，通过陀螺仪获取角速度值，通过加速度计获取加速度值，和通过电子罗盘获取航向角值。

步骤S304，根据当前计算时刻的加速度值和/或航向角值对当前计算时刻的第一姿态值进行修正。

步骤S305，根据每个计算时刻对应的修正之后的第一姿态值获取移动终端的移动轨迹。

其中，每个计算时刻修正之后的第一姿态值构成移动终端的运动轨迹。计算时刻划分的越细致则获得的运动轨迹越精确，同时增加计算负担。

图4是根据本发明的获取移动终端的运动轨迹的流程图。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，获取移动终端的运动轨迹包括下述步骤。

步骤S401，获取移动终端在上一个计算时刻的角速度值和在上一个计算时刻的姿态值。

步骤S402，根据在上一个计算时刻的角速度值和上一个计算时刻的姿态值预测当前计算时刻的第一姿态值。

具体地，在本发明的一个实施例中，可以按照以下公式预测当前计算时刻的第一姿态值，

${\hat{X}}_{k,k-1}=f({\hat{X}}_{k-1},k-1)=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}0& -p& -q& -r\\ p& 0& r& -q\\ q& -r& 0& p\\ r& q& -p& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_0\\ q_1\\ q_2\\ q_3\end{array}\right],$

其中，

为当前计算时刻的第一姿态值，p，q，r为上一个计算时刻的角速度值，q₀,q₁,q₂,q₃为上一个计算时刻的姿态值，k为当前计算时刻，k-1为上一个计算时刻，

为上一个计算时刻的姿态值（该姿态值经过修正）。

在本发明的一个实施例中，初始计算时刻的姿态值通过初始计算时刻的加速度值和/或航向角值计算获得。

步骤S403，获取移动终端在当前计算时刻的加速度值和/或航向角值。

在本发明的一个实施例中，通过陀螺仪获取角速度值，通过加速度计获取加速度值，和通过电子罗盘获取航向角值。

步骤S404，根据当前计算时刻的加速度值和/或航向角值获取当前计算时刻的第二姿态值Z(x)，其中Z(x)＝[φ θ ψ]^T。

步骤S405，根据上一个计算时刻的修正误差方差矩阵P_k-1和过程噪声矩阵Q获取当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1。

具体地，按照以下公式获取当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1，

$P_{k,k-1}={\mathrm{\Φ}}_{k,k-1}{P}_{k-1}{\mathrm{\Φ}}_{k,k-1}^T+Q,$

其中， ${\mathrm{\Φ}}_{k,k-1}=\frac{\∂f}{\∂{\hat{X}}_{k-1}}=\frac{\∂f[{\hat{X}}_{k-1},k-1]}{\∂X_{k-1}}{|}_{X_{k-1}={\hat{X}}_{k-1}}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}0& -p& -q& -r\\ p& 0& r& -q\\ q& -r& 0& p\\ r& q& -p& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_0\\ q_1\\ q_2\\ q_3\end{array}\right].$

在本发明的一个实施例中，过程噪声矩阵Q根据陀螺仪、加速度计和电子罗盘的属性获得，其中，过程噪声矩阵Q为4*4的常数矩阵。过程噪声矩阵Q为对角矩阵，并且对角线上的元素都大于零，可以根据陀螺仪、加速度计和电子罗盘的属性预测获得，然后通过实验筛选最佳参数。

步骤S406，根据当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1和观测噪声矩阵R获取当前计算时刻的增益矩阵K_k。

具体地，按照以下公式获取所述当前计算时刻的增益矩阵K_k，

$K_k=P_{k,k-1}{H}_k^T{[H_k{P}_{k,k-1}{H}_k^T+R]}^{-1},$

其中， $H_k=\frac{\∂h}{\∂X_k}{|}_{{\hat{X}}_{k,k-1}}=\left[\begin{array}{cccc}\frac{\∂h}{\∂q_0}& \frac{\∂h}{\∂q_1}& \frac{\∂h}{\∂q_2}& \frac{\∂h}{\∂q_3}\end{array}\right],$

$\frac{\∂h}{\∂q_0}=\left[\begin{array}{c}\frac{{2q}_1[1-2(q_1^2+q_2^2)]}{{[1-2(q_1^2+q_2^2)]}^2+4{(q_2{q}_3+q_0{q}_1)}^2}\\ \frac{2q_2}{\sqrt{1-4{(q_1{q}_3-q_0{q}_2)}^2}}\\ \frac{2q_3[1-2(q_2^2+q_3^2)]}{{[1-2(q_2^2+q_3^2)]}^2+4{(q_1{q}_2+q_0{q}_3)}^2}\end{array}\right],$ $\frac{\∂h}{\∂q_1}=\left[\begin{array}{c}\frac{{2q}_0[1-2(q_1^2+q_2^2)]+4q_1(q_2{q}_3+q_0{q}_1)}{{[1-2(q_1^2+q_2^2)]}^2+4{(q_2{q}_3+q_0{q}_1)}^2}\\ \frac{-2q_3}{\sqrt{1-4{(q_1{q}_3-q_0{q}_2)}^2}}\\ \frac{2q_2[1-2(q_2^2+q_3^2)]}{{[1-2(q_2^2+q_3^2)]}^2+4{(q_1{q}_2+q_0{q}_3)}^2}\end{array}\right]$

$\frac{\∂h}{\∂q_2}=\left[\begin{array}{c}\frac{{2q}_3[1-2(q_1^2+q_2^2)]+4q_2(q_2{q}_3+q_0{q}_1)}{{[1-2(q_1^2+q_2^2)]}^2+4{(q_2{q}_3+q_0{q}_1)}^2}\\ \frac{2q_0}{\sqrt{1-4{(q_1{q}_3-q_0{q}_2)}^2}}\\ \frac{2q_1[1-2(q_2^2+q_3^2)]+4q_2(q_1{q}_2+q_0{q}_3)}{{[1-2(q_2^2+q_3^2)]}^2+4{(q_1{q}_2+q_0{q}_3)}^2}\end{array}\right],$

$\frac{\∂h}{\∂q_3}=\left[\begin{array}{c}\frac{{2q}_2[1-2(q_1^2+q_2^2)]}{{[1-2(q_1^2+q_2^2)]}^2+4{(q_2{q}_3+q_0{q}_1)}^2}\\ \frac{-2q_1}{\sqrt{1-4{(q_1{q}_3-q_0{q}_2)}^2}}\\ \frac{2q_0[1-2(q_2^2+q_3^2)]+4q_3(q_1{q}_2+q_0{q}_3)}{{[1-2(q_2^2+q_3^2)]}^2+4{(q_1{q}_2+q_0{q}_3)}^2}\end{array}\right].$

h(x)为上一个计算时刻的姿态值，h(x)=[φ θ ψ]^T，φ、θ和

分别为对应不同坐标的姿态值，q₀,q₁,q₂,q₃和φ，θ，可以通过以下方式进行转换，

在本发明的一个实施例中，观测噪声矩阵R根据加速度计和电子罗盘的精度获得，其中，观测噪声矩阵R为3*3的常数矩阵。观测噪声矩阵R也为对角矩阵，并且对角线上的元素都大于零，例如，观测噪声矩阵R可以取其对角线上的值为对应的加速度计和电子罗盘的精度的平方。

步骤S407，根据上一个计算时刻的姿态值h(x)、当前计算时刻的第二姿态值Z(x)和增益矩阵K_k按照以下公式对当前计算时刻的第一姿态值

进行修正，

${\hat{X}}_k={\hat{X}}_{k,k-1}+K_k(Z\left(x\right)-h\left(x\right)),$

其中，

为修正之后的当前计算时刻的第一姿态值。

步骤S408，根据每个计算时刻对应的修正之后的第一姿态值获取移动终端的运动轨迹。

其中，每个计算时刻修正之后的第一姿态值构成移动终端的运动轨迹。计算时刻划分的越细致则获得的运动轨迹越精确，同时增加计算负担。

在本发明的一个实施例中，还包括步骤（图中未示出）：对当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1按照以下公式进行修正，

P_k=[I-K_kH_k]P_k，k-1，

其中，P_k为当前计算时刻的修正误差方差矩阵。

根据上述本发明实施例的获取移动终端的运动轨迹，通过上一个计算时刻的角速度值和姿态值预测当前计算时刻的姿态值，并通过当前计算时刻的加速度和/或航向角值对姿态值进行修正，可以获得精度高的运动轨迹。

一种移动终端的解锁装置，包括：获取模块，用于在移动终端处于锁屏状态下获取移动终端的运动轨迹；第一判断模块，用于判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件；第二判断模块，用于在第一判断模块判断满足预设条件时，进一步判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值；以及解锁模块，用于在第二判断模块判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值时，对移动终端进行解锁。

图5是根据本发明一个实施例的移动终端的解锁装置的结构框图。

如图5所示，移动终端的解锁装置包括：获取模块10、第一判断模块20、第二判断模块30和解锁模块40。

具体地，获取模块10用于在移动终端处于锁屏状态下获取移动终端的运动轨迹。第一判断模块20用于判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件，其中，判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件主要防止误判断和干扰，例如，移动终端可能发生轻微的旋转、移动等。第二判断模块30用于在第一判断模块20判断满足预设条件时，进一步判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值，其中，用户可以根据计算精度自行设置预设阈值或者移动终端指定预设阈值。解锁模块40用于在第二判断模块30判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值时，对移动终端进行解锁。

根据本发明实施例的移动终端的解锁装置，在锁屏状态下无需按下任何按钮，通过操作预设动作即可实现解锁，方便快捷、趣味性强，提升用户体验。

图6是根据本发明一个实施例的移动终端的解锁装置的结构框图。

如图6所示，移动终端的解锁装置包括：获取模块10、第一判断模块20、第二判断模块30、解锁模块40、第一接收模块50和第二接收模块60。

具体地，获取模块10用于在移动终端处于锁屏状态下获取移动终端的运动轨迹。第一判断模块20用于判断运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件等。第二判断模块30用于在第一判断模块20判断满足预设条件时，进一步判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值。解锁模块40用于在第二判断模块30判断运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值时，对移动终端进行解锁。

第一接收模块50用于接收用户设置预设轨迹的请求。第二接收模块60用于接收用户根据请求对移动终端进行的旋转和/或移动操作，其中，获取模块10还用于根据用户对移动终端的旋转和/或移动操作获取移动终端的运动轨迹，并将运动轨迹保存为预设轨迹。

根据本发明实施例的移动终端的解锁装置，用户可自行设置预设轨迹。

图7是根据本发明实施例的获取模块10的结构框图。

如图7所示，获取模块10包括：第一获取单元100、预测单元200、第二获取单元300、修正单元400和第三获取单元500。

具体地，第一获取单元100用于获取移动终端在上一个计算时刻的角速度值和在上一个计算时刻的姿态值。

预测单元200用于根据在上一个计算时刻的角速度值和上一个计算时刻的姿态值预测当前计算时刻的第一姿态值。具体地，预测单元200可以按照以下公式预测当前计算时刻的第一姿态值，

${\hat{X}}_{k,k-1}=f({\hat{X}}_{k-1},k-1)=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}0& -p& -q& -r\\ p& 0& r& -q\\ q& -r& 0& p\\ r& q& -p& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_0\\ q_1\\ q_2\\ q_3\end{array}\right],$

其中，为当前计算时刻的第一姿态值，p，q，r为上一个计算时刻的角速度值，q₀，q₁，q₂，q₃为上一个计算时刻的姿态值，k为当前计算时刻，k-1为上一个计算时刻。

第二获取单元300用于获取移动终端在当前计算时刻的加速度值和/或航向角值。其中，通过陀螺仪获取角速度值，通过加速度计获取加速度值，和通过电子罗盘获取航向角值。

修正单元400用于根据当前计算时刻的加速度值和/或航向角值对当前计算时刻的第一姿态值进行修正。

第三获取单元500用于根据每个计算时刻对应的修正之后的第一姿态值获取移动终端的运动轨迹。

根据获取模块10，通过上一个计算时刻的角速度值和姿态值预测当前计算时刻的姿态值，并通过当前计算时刻的加速度和/或航向角值对姿态值进行修正，可以获得精度高的运动轨迹。

图8是根据本发明实施例的修正单元400的结构框图。

如图8所示，修正单元400包括：第一获取子单元410、第二获取子单元420、第三获取子单元430和第一修正子单元440。

具体地，第一获取子单元410用于根据当前计算时刻的加速度值和/或航向角值获取当前计算时刻的第二姿态值Z(x)，其中Z(x)＝[φ θ ψ]^T。

第二获取子单元420用于根据上一个计算时刻的修正误差方差矩阵P_k-1和过程噪声矩阵Q获取当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1，具体的获取过程可参考步骤S405。

第三获取子单元430用于根据当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1和观测噪声矩阵R获取当前计算时刻的增益矩阵K_k，具体的获取过程可参考步骤S406。

第一修正子单元440用于根据上一个计算时刻的姿态值h(x)、当前计算时刻的第二姿态值Z(x)和增益矩阵K_k对当前计算时刻的第一姿态值

进行修正，具体的修正过程可参考步骤S407。

根据修正单元400可以获得每个计算时刻精确的姿态值。

图9是根据本发明实施例的修正单元400的结构框图。

如图9所示，在图8所示的实施例的基础上修正单元400还包括第二修正子单元450。具体地，第二修正子单元450用于对当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1按照以下公式进行修正，

P_k=[I-K_kH_k]P_k，k-1。

其中，P_k为当前计算时刻的修正误差方差矩阵。

一种移动终端，包括本发明任一项实施例所述移动终端的解锁装置。

根据本发明实施例的移动终端，通过解锁装置在锁屏状态下无需按下任何按钮，通过操作预设的动作即可实现解锁，方便快捷、趣味性强，提升用户体验。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (21)

1.一种移动终端的解锁方法，其特征在于，包括以下步骤：

在移动终端处于锁屏状态下获取所述移动终端的运动轨迹；

判断所述运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件；

如果满足所述预设条件，则进一步判断所述运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值；以及

如果所述运动轨迹与所述预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值，则对所述移动终端进行解锁。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设轨迹的获取具体包括以下步骤：

接收所述用户设置所述预设轨迹的请求；

接收所述用户根据所述请求对所述移动终端进行的旋转和/或移动操作；以及

根据所述用户对所述移动终端的旋转和/或移动操作获取所述移动终端的运动轨迹，并将所述运动轨迹保存为所述预设轨迹。

3.根据权利要去1或2所述的方法，其特征在于，所述获取移动终端的运动轨迹进一步包括：

获取移动终端在上一个计算时刻的角速度值和在所述上一个计算时刻的姿态值；

根据在所述上一个计算时刻的角速度值和所述上一个计算时刻的姿态值预测当前计算时刻的第一姿态值；

获取所述移动终端在所述当前计算时刻的加速度值和/或航向角值；

根据所述当前计算时刻的加速度值和/或航向角值对所述当前计算时刻的第一姿态值进行修正；以及

根据每个计算时刻对应的所述修正之后的所述第一姿态值获取所述移动终端的运动轨迹。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，按照以下公式预测所述当前计算时刻的第一姿态值，

${\hat{X}}_{k,k-1}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}0& -p& -q& -r\\ p& 0& r& -q\\ q& -r& 0& p\\ r& q& -p& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_0\\ q_1\\ q_2\\ q_3\end{array}\right],$

其中，

为所述当前计算时刻的第一姿态值，p，q，r为所述上一个计算时刻的角速度值，q₀，q₁，q₂，q₃为所述上一个计算时刻的姿态值，k为所述当前计算时刻，k-1为所述上一个计算时刻。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过陀螺仪获取所述角速度值，通过加速度计获取所述加速度值，和通过电子罗盘获取所述航向角值。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前计算时刻的加速度值和/或航向角值对所述当前计算时刻的第一姿态值进行修正，进一步包括：

根据所述当前计算时刻的加速度值和/或航向角值获取所述当前计算时刻的第二姿态值Z(x)，其中Z(x)＝[φ θ ψ]^T；

根据所述上一个计算时刻的修正误差方差矩阵P_k-1和过程噪声矩阵Q获取所述当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1；

根据所述当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1和观测噪声矩阵R获取所述当前计算时刻的增益矩阵K_k；以及

根据所述上一个计算时刻的姿态值h(x)、所述当前计算时刻的第二姿态值Z(x)和所述增益矩阵K_k按照以下公式对所述当前计算时刻的第一姿态值

进行修正，

${\hat{X}}_k={\hat{X}}_{k,k-1}+K_k(Z\left(x\right)-h\left(x\right)),$

其中，

为所述修正之后的所述当前计算时刻的第一姿态值，h(x)=[φ θ ψ]^T，φ、θ和

分别为对应不同坐标的姿态值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，按照以下公式获取所述当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1，

$P_{k,k-1}={\mathrm{\Φ}}_{k,k-1}{P}_{k-1}{\mathrm{\Φ}}_{k,k-1}^T+Q,$

其中， ${\mathrm{\Φ}}_{k,k-1}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}0& -p& -q& -r\\ p& 0& r& -q\\ q& -r& 0& p\\ r& q& -p& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_0\\ q_1\\ q_2\\ q_3\end{array}\right].$

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，按照以下公式获取所述当前计算时刻的增益矩阵K_k，

$K_k=P_{k,k-1}{H}_k^T{[H_k{P}_{k,k-1}{H}_k^T+R]}^{-1},$

其中， $H_k=\frac{\∂h}{\∂X_k}{|}_{{\hat{X}}_{k,k-1}}=\left[\begin{array}{cccc}\frac{\∂h}{\∂q_0}& \frac{\∂h}{\∂q_1}& \frac{\∂h}{\∂q_2}& \frac{\∂h}{\∂q_3}\end{array}\right].$

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1按照以下公式进行修正，

P_k=[I-K_kH_k]P_k，k-1，

其中，P_k为所述当前计算时刻的修正误差方差矩阵。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述过程噪声矩阵Q根据所述陀螺仪、所述加速度计和所述电子罗盘的属性获得，其中，所述过程噪声矩阵Q为4*4的常数矩阵，所述观测噪声矩阵R根据所述加速度计和所述电子罗盘的精度获得，其中，所述观测噪声矩阵R为3*3的常数矩阵。

11.一种移动终端的解锁装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于在移动终端处于锁屏状态下获取所述移动终端的运动轨迹；

第一判断模块，用于判断所述运动轨迹的运动幅度是否满足预设条件；

第二判断模块，用于在所述第一判断模块判断满足所述预设条件时，进一步判断所述运动轨迹与预设轨迹之间的吻合度是否小于预设阈值；以及

解锁模块，用于在所述第二判断模块判断所述运动轨迹与所述预设轨迹之间的吻合度小于预设阈值时，对所述移动终端进行解锁。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：

第一接收模块，用于接收所述用户设置所述预设轨迹的请求；以及

第二接收模块，用于接收所述用户根据所述请求对所述移动终端进行的旋转和/或移动操作，其中，

所述获取模块还用于根据所述用户对所述移动终端的旋转和/或移动操作获取所述移动终端的运动轨迹，并将所述运动轨迹保存为所述预设轨迹。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

第一获取单元，用于获取移动终端在上一个计算时刻的角速度值和在所述上一个计算时刻的姿态值；

预测单元，用于根据在所述上一个计算时刻的角速度值和所述上一个计算时刻的姿态值预测当前计算时刻的第一姿态值；

第二获取单元，用于获取所述移动终端在所述当前计算时刻的加速度值和/或航向角值；

修正单元，用于根据所述当前计算时刻的加速度值和/或航向角值对所述当前计算时刻的第一姿态值进行修正；以及

第三获取单元，用于根据每个计算时刻对应的所述修正之后的所述第一姿态值获取所述移动终端的运动轨迹。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预测单元按照以下公式预测所述当前计算时刻的第一姿态值，

${\hat{X}}_{k,k-1}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}0& -p& -q& -r\\ p& 0& r& -q\\ q& -r& 0& p\\ r& q& -p& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_0\\ q_1\\ q_2\\ q_3\end{array}\right]$

其中，

为所述当前计算时刻的第一姿态值，p，q，r为所述上一个计算时刻的角速度值，q₀，q₁，q₂，q₃为所述上一个计算时刻的姿态值，k为所述当前计算时刻，k-1为所述上一个计算时刻。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，通过陀螺仪获取所述角速度值，通过加速度计获取所述加速度值，和通过电子罗盘获取所述航向角值。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述修正单元包括：

第一获取子单元，用于根据所述当前计算时刻的加速度值和/或航向角值获取所述当前计算时刻的第二姿态值Z(x)，其中Z(x)＝[φ θ ψ]^T；

第二获取子单元，用于根据所述上一个计算时刻的修正误差方差矩阵P_k-1和过程噪声矩阵Q获取所述当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1；

第三获取子单元，用于根据所述当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1和观测噪声矩阵R获取所述当前计算时刻的增益矩阵K_k；以及

第一修正子单元，用于根据所述上一个计算时刻的姿态值h(x)、所述当前计算时刻的第二姿态值Z(x)和所述增益矩阵K_k按照以下公式对所述当前计算时刻的第一姿态值

进行修正，

${\hat{X}}_k={\hat{X}}_{k,k-1}+K_k(Z\left(x\right)-h\left(x\right))$

其中，

为所述修正之后的所述当前计算时刻的第一姿态值，h(x)=[φ θ ψ]^T，φ、θ和

分别为对应不同坐标的姿态值。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第二获取子单元按照以下公式获取所述当前计算时刻的误差方差矩阵P_k，k-1，

$P_{k,k-1}={\mathrm{\Φ}}_{k,k-1}{P}_{k-1}{\mathrm{\Φ}}_{k,k-1}^T+Q,$

其中， ${\mathrm{\Φ}}_{k,k-1}=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cccc}0& -p& -q& -r\\ p& 0& r& -q\\ q& -r& 0& p\\ r& q& -p& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{q}_0\\ q_1\\ q_2\\ q_3\end{array}\right].$

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第三获取子单元按照以下公式获取所述当前计算时刻的增益矩阵K_k，

$K_k=P_{k,k-1}{H}_k^T{[H_k{P}_{k,k-1}{H}_k^T+R_k]}^{-1},$

其中， $H_k=\frac{\∂h}{\∂X_k}{|}_{{\hat{X}}_{k,k-1}}=\left[\begin{array}{cccc}\frac{\∂h}{\∂q_0}& \frac{\∂h}{\∂q_1}& \frac{\∂h}{\∂q_2}& \frac{\∂h}{\∂q_3}\end{array}\right].$

19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述修正单元还包括：

第二修正子单元，用于对所述当前计算时刻的所述误差方差矩阵P_k，k-1按照以下公式进行修正，

P_k=[I-K_kH_k]P_k，k-1。

其中，P_k为所述当前计算时刻的修正误差方差矩阵。

20.根据权利要求15任一项所述的装置，其特征在于，所述过程噪声矩阵Q根据所述陀螺仪、所述加速度计和所述电子罗盘的属性获得，其中，所述过程噪声矩阵Q为4*4的常数矩阵，所述观测噪声矩阵R根据所述加速度计和所述电子罗盘的精度获得，其中，所述观测噪声矩阵R为3*3的常数矩阵。

21.一种移动终端，其特征在于，具有如权利要求11-20任一项所述的移动终端的解锁装置。

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