CN104423546A - 一种方向传感实现方法及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传感技术，公开了一种方向传感实现方法及终端设备。本发明中，通过终端设备自带的前置摄像头识别用户的眼球的位置和方向，并绘制出用户眼球连线；根据用户眼球连线与终端设备的短边和长边的位置关系确定用户的视角方向；并将终端设备的屏幕显示方向调整为与确定的用户的视角方向相匹配的显示方向。使得屏幕显示方向与用户的视线方向更为准确地契合，操作环境舒适，用户体验更佳。而且，由于前置摄像头是终端设备自带的一个功能部件，通过该摄像头的拍摄功能，就可以很容易地检测到用户的眼球的位置和方向，进而绘制出用户眼球连线，避免了复杂的计算和换算；且不需要额外的传感器件，节约了终端设备的成本，避免了额外的功耗。

Description

一种方向传感实现方法及终端设备

技术领域

本发明涉及传感技术，特别涉及一种终端设备的方向传感实现方法。

背景技术

现有终端设备（如手机）的屏幕翻转功能大多是通过重力传感器实现的。重力传感器是根据压电效应计算出产生电压和所施加的重力加速度之间的关系，将重力加速度转化成电压输出。终端设备中的重力传感器感应所述设备的重力加速度方向并将其转化为电讯号，经过微处理器的分析后，通过软件实现终端设备屏幕的翻转。实现原理如图1所示。Action1（动作1）:手持设备的Y轴（长边）与重力方向平行，此时认为手持设备竖握，通过软件更改屏幕显示方向为纵向显示。所述手持设备为终端设备。Action2（动作2）:手持设备的X轴（短边）与重力方向平行，此时认为手持设备横握，通过软件更改屏幕显示方向为横向显示。所述手持设备为终端设备。

但是，由于仅通过重力加速度方向来改变终端设备的屏幕显示方式，仅能适应一种用户视线与重力加速度方向的角度关系，存在局限性，识别精度不高。当用户设备方向一定而视线方向改变时，则无法实现或错误实现翻转，不能带来舒适的操作环境和用户体验。

同时，终端设备通过重力传感器来实现屏幕翻转，额外增加了设备系统的功耗，以致增加了设备的成本以及用户的使用成本。

另外，终端设备通过重力传感器来实现屏幕翻转，需要通过较复杂的计算、换算过程才能得到设备重力加速度的最终测量结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方向传感实现方法及终端设备，使得屏幕显示方向与用户的视线方向更为准确地契合，操作环境舒适，用户体验更佳。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种方向传感实现方法，包含以下步骤：

通过终端设备自带的前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向，并根据识别的用户眼球的位置和方向绘制用户眼球连线；

根据所述用户眼球连线与所述终端设备的短边与长边的位置关系，确定用户的视角方向；

将所述终端设备的屏幕显示方向调整为与所述确定的用户的视角方向相匹配的显示方向。

本发明还提供了一种终端设备，包含：前置摄像头、识别单元、绘制单元、视角方向确定单元、屏幕调整单元；

所述识别单元用于通过所述前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向；

所述绘制单元用于根据识别的用户眼球的位置和方向绘制用户眼球连线；

所述视角方向确定单元用于根据所述用户眼球连线与所述终端设备的短边与长边的位置关系，确定用户的视角方向；

所述屏幕调整单元用于将所述终端设备的屏幕显示方向调整为与所述确定的用户的视角方向相匹配的显示方向。

本发明实施方式相对于现有技术而言，是通过终端设备自带的前置摄像头识别用户的眼球的位置和方向，并绘制出用户眼球连线；根据用户眼球连线与终端设备的短边和长边的位置关系确定用户的视角方向；并将终端设备的屏幕显示方向调整为与确定的用户的视角方向相匹配的显示方向。由于是直接根据用户的视角方向决定屏幕的显示方向，而非依赖于重力加速度方向与终端设备的长边与短边的关系，调整屏幕的显示方向，因此可以解决在某些场景下通过传统方向感应器无法实现的屏幕显示翻转功能（如侧躺着看手机），使得屏幕显示方向与用户的视线方向更为准确地契合，操作环境舒适，用户体验更佳。而且，由于前置摄像头是终端设备自带的一个功能部件，通过该摄像头的拍摄功能，就可以很容易地检测到用户的眼球的位置和方向，进而绘制出用户眼球连线，避免了复杂的计算和换算；且不需要额外的传感器件，节约了终端设备的成本，避免了额外的功耗。

另外，在绘制所述用户眼球连线之后，确定用户的视角方向的步骤之前，还将绘制的所述用户眼球连线进行延时去抖处理。从而进一步保证了屏幕显示方向与用户的视线方向的契合准确性。

另外，在所述识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤之前，先检测眼球识别应用程序是否被启动，在检测到所述眼球识别应用程序已被启动后，再执行所述识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤。其中，如前置摄像头未被打开，则还需打开前置摄像头。由于方向传感实现方法可以在需要时再进行眼球识别及屏幕调整的相关动作，因而能够进一步减少系统功耗。

另外，如果所述用户眼球连线方向与所述终端设备的长边平行，或所述用户眼球连线方向与所述终端设备的长边的夹角在预设的角度范围内，则确定用户的视角方向为所述横握设备的视角方向；如果所述用户眼球连线方向与所述终端设备的短边平行，或所述用户眼球连线方向与所述终端设备的短边的夹角在预设的角度范围内，则确定用户的视角方向为所述竖握设备的视角方向。实现简单，占用处理器资源少，执行速度快。

附图说明

图1是现有技术中的终端设备屏幕显示方向翻转实现原理示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的方向传感实现方法流程图；

图3是根据本发明第一实施方式中的确定用户的视角方向示意图；

图4是根据本发明第二实施方式的方向传感实现方法流程图；

图5是根据本发明第三实施方式的终端设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种方向传感实现方法，具体流程如图2所示。

在步骤201中，打开终端设备自带的前置摄像头。本实施方式中的终端设备可以手机、平板电脑等自带有前置摄像头的手持设备。在本步骤中，需要打开该前置摄像头，使得该摄像头的拍摄功能可用。前置摄像头的默认状态为关闭状态，在需要使用时再打开，可以有效减少系统功耗。

接着，进入步骤202，通过终端设备自带的前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向，并根据识别的用户眼球的位置和方向绘制用户眼球连线。由于该摄像头是前置的，因此可以很容易地捕捉到用户的眼球位置和方向，进而根据识别的用户眼球的位置和方向绘制用户眼球连线。

接着，在步骤203中，终端设备根据用户眼球连线与终端设备的短边与长边的位置关系，确定用户的视角方向。

具体地说，用户的视角方向包含横握设备的视角方向、竖握设备的视角方向。屏幕显示方向包含横向显示和纵向显示。在本步骤中，判断用户眼球连线方向与终端设备的短边与长边的位置关系。如果用户眼球连线方向与终端设备的长边平行，或用户眼球连线方向与所述终端设备的长边的夹角在预设的角度范围（如在0到45度）内，则确定用户的视角方向为横握设备的视角方向，如图3所示。

类似的，如果用户眼球连线方向与终端设备的短边平行，或用户眼球连线方向与终端设备的短边的夹角在预设的角度范围（如在0到45度）内，则确定用户的视角方向为竖握设备的视角方向。

也就是说，在本步骤中，通过眼球连接线与手持设备的X,Y轴的位置关系，确定用户目前的视角方向。

接着，在步骤204中，将终端设备的屏幕显示方向调整为与确定的用户的视角方向相匹配的显示方向。

具体地说，如果在步骤203中，确定用户的视角方向为横握设备的视角方向，则将终端设备的屏幕显示方向调整为横向显示；如果在步骤203中，确定用户的视角方向为竖握设备的视角方向，则将终端设备的屏幕显示方向调整为纵向显示。

也就是说，在本实施方式中，如果眼球连接线方向和手持设备的Y轴及长边平行（或在一定角度范围内），此时认为用户是横握设备，软件将屏幕显示方式更改为横向显示。如果眼球连线方向和手持设备的X轴及短边平行（或在一定角度范围内），此时认为用户为正常竖握设备，软件将屏幕显示方式更改为纵向显示。

不难发现，在本实施方式中，由于是直接根据用户的视角方向决定屏幕的显示方向，而非依赖于重力加速度方向与终端设备的长边与短边的关系，调整屏幕的显示方向，因此可以解决在某些场景下通过传统方向感应器无法实现的屏幕显示翻转功能（如侧躺着看手机），使得屏幕显示方向与用户的视线方向更为准确地契合，操作环境舒适，用户体验更佳。而且，由于前置摄像头是终端设备自带的一个功能部件，通过该摄像头的拍摄功能，就可以很容易地检测到用户的眼球的位置和方向，进而绘制出用户眼球连线，避免了复杂的计算和换算；且不需要额外的传感器件，节约了终端设备的成本，避免了额外的功耗。而且，实现简单，占用处理器资源少，执行速度快。

本发明的第二实施方式涉及一种方向传感实现方法。第二实施方式在第一实施方式的基础上作了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，在识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤之前，先检测眼球识别应用程序是否被启动。如果检测到眼球识别应用程序已被启动，则判断前置摄像头是否已被打开。如果前置摄像头已被打开，则执行识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤；如果前置摄像头未被打开，则打开前置摄像头，再执行识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤。另外，在本实施方式中，在绘制所述用户眼球连线之后，确定用户的视角方向的步骤之前，还需要将绘制的用户眼球连线进行延时去抖处理。

具体流程如图4所示，在系统开机后，进入步骤401，检测眼球识别应用程序是否已被设置为默认打开。如果并未默认设置启用眼球识别应用程序，则进入步骤402，如果默认设置为启用眼球识别应用程序，则直接进入步骤404。

在步骤402中，判断是否打开眼球识别应用程序。如果判定打开眼球识别应用程序，则进入步骤404；如果判定不打开眼球识别应用程序，则进入步骤403，关闭前置摄像头，随后结束本流程。

在步骤404中，打开前置摄像头。本步骤与步骤201雷同，在此不再赘述。

接着，在步骤405中，通过终端设备自带的前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向，并根据识别的用户眼球的位置和方向绘制用户眼球连线。本步骤与步骤202雷同，在此不再赘述。

接着，在步骤406中，将绘制的用户眼球连线进行延时去抖处理。

接着，在步骤407中，终端设备根据用户眼球连线与终端设备的短边与长边的位置关系，确定用户的视角方向。本步骤与步骤203雷同，在此不再赘述。

接着，在步骤408中，将终端设备的屏幕显示方向调整为与确定的用户的视角方向相匹配的显示方向。本步骤与步骤204雷同，在此不再赘述。

在本实施方式中，通过在识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤之前，先检测眼球识别应用程序是否被启动，在检测到眼球识别应用程序已被启动后，再执行识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤。其中，如前置摄像头未被打开，则还需打开前置摄像头。由于方向传感实现方法可以在需要时再进行眼球识别及屏幕调整的相关动作，因而能够进一步减少系统功耗。

而且，在绘制用户眼球连线之后，确定用户的视角方向的步骤之前，还将绘制的用户眼球连线进行延时去抖处理。从而进一步保证了屏幕显示方向与用户的视线方向的契合准确性。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种终端设备，如图5所示，包含：前置摄像头、识别单元、绘制单元、视角方向确定单元、屏幕调整单元。

其中，识别单元用于通过所述前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向。绘制单元用于根据识别的用户眼球的位置和方向绘制用户眼球连线。视角方向确定单元用于根据用户眼球连线与终端设备的短边与长边的位置关系，确定用户的视角方向。屏幕调整单元用于将终端设备的屏幕显示方向调整为与确定的用户的视角方向相匹配的显示方向。

具体地说，用户的视角方向包含横握设备的视角方向、竖握设备的视角方向；屏幕显示方向包含横向显示和纵向显示。视角方向确定单元在用户眼球连线方向与所述终端设备的长边平行，或用户眼球连线方向与终端设备的长边的夹角在预设的角度范围内时，确定用户的视角方向为横握设备的视角方向。视角方向确定单元在用户眼球连线方向与终端设备的短边平行，或用户眼球连线方向与终端设备的短边的夹角在预设的角度范围内时，确定用户的视角方向为所述竖握设备的视角方向。

屏幕调整单元在视角方向确定单元确定的用户的视角方向为横握设备的视角方向时，将终端设备的屏幕显示方向调整为横向显示；在视角方向确定单元确定的用户的视角方向为竖握设备的视角方向时，将终端设备的屏幕显示方向调整为纵向显示。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第四实施方式涉及一种终端设备。第四实施方式在第三实施方式的基础上作了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第四实施方式中，绘制单元还用于将绘制的所述用户眼球连线进行延时去抖处理。另外，该终端设备还包含：检测单元，用于检测眼球识别应用程序是否被启动。

具体地说，检测单元在检测到眼球识别应用程序已被启动时，判断前置摄像头是否已被打开，如果判定前置摄像头已被打开，则通知识别单元通过前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向；如果判定前置摄像头未被打开，则打开前置摄像头后再通知识别单元通过前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向。本实施方式中，前置摄像头的默认状态可设置为关闭状态，以进一步减少系统功耗。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种方向传感实现方法，其特征在于，包含以下步骤：

通过终端设备自带的前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向，并根据识别的用户眼球的位置和方向绘制用户眼球连线；

根据所述用户眼球连线与所述终端设备的短边与长边的位置关系，确定用户的视角方向；

将所述终端设备的屏幕显示方向调整为与所述确定的用户的视角方向相匹配的显示方向。

2.根据权利要求1所述的方向传感实现方法，其特征在于，在绘制所述用户眼球连线之后，确定用户的视角方向的步骤之前，还包含以下步骤：

将绘制的所述用户眼球连线进行延时去抖处理。

3.根据权利要求1所述的方向传感实现方法，其特征在于，在所述识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤之前还包括以下步骤：

检测眼球识别应用程序是否被启动；

如果检测到所述眼球识别应用程序已被启动，则判断所述前置摄像头是否已被打开；

如果所述前置摄像头已被打开，则执行所述识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤；如果所述前置摄像头未被打开，则打开所述前置摄像头，再执行所述识别用户眼球的位置和方向并绘制用户眼球连线的步骤。

4.根据权利要求3所述的方向传感实现方法，其特征在于，所述前置摄像头的默认状态为关闭状态。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方向传感实现方法，其特征在于，所述用户的视角方向包含横握设备的视角方向、竖握设备的视角方向；

所述屏幕显示方向包含横向显示和纵向显示；

将所述终端设备的屏幕显示方向调整为与所述确定的用户的视角方向相匹配的显示方向的步骤中，包含以下子步骤：

如果确定用户的视角方向为横握设备的视角方向，则将所述终端设备的屏幕显示方向调整为横向显示；如果确定用户的视角方向为竖握设备的视角方向，则将所述终端设备的屏幕显示方向调整为纵向显示。

6.根据权利要求5所述的方向传感实现方法，其特征在于，根据所述用户眼球连线与所述终端设备的短边与长边的位置关系，确定用户的视角方向的步骤中，包含以下子步骤：

如果所述用户眼球连线方向与所述终端设备的长边平行，或所述用户眼球连线方向与所述终端设备的长边的夹角在预设的角度范围内，则确定用户的视角方向为所述横握设备的视角方向；

如果所述用户眼球连线方向与所述终端设备的短边平行，或所述用户眼球连线方向与所述终端设备的短边的夹角在预设的角度范围内，则确定用户的视角方向为所述竖握设备的视角方向。

7.一种终端设备，其特征在于，包含：前置摄像头、识别单元、绘制单元、视角方向确定单元、屏幕调整单元；

所述识别单元用于通过所述前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向；

所述绘制单元用于根据识别的用户眼球的位置和方向绘制用户眼球连线；

所述视角方向确定单元用于根据所述用户眼球连线与所述终端设备的短边与长边的位置关系，确定用户的视角方向；

所述屏幕调整单元用于将所述终端设备的屏幕显示方向调整为与所述确定的用户的视角方向相匹配的显示方向。

8.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述绘制单元还用于将绘制的所述用户眼球连线进行延时去抖处理。

9.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包含：检测单元，用于检测眼球识别应用程序是否被启动；

所述检测单元在检测到所述眼球识别应用程序已被启动时，判断所述前置摄像头是否已被打开，如果判定所述前置摄像头已被打开，则通知所述识别单元通过所述前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向；如果判定所述前置摄像头未被打开，则打开所述前置摄像头后再通知所述识别单元通过所述前置摄像头的拍摄功能，识别用户眼球的位置和方向。

10.根据权利要求9所述的终端设备，其特征在于，所述前置摄像头的默认状态为关闭状态。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的终端设备，其特征在于，所述用户的视角方向包含横握设备的视角方向、竖握设备的视角方向；

所述屏幕显示方向包含横向显示和纵向显示；

所述屏幕调整单元在所述视角方向确定单元确定的用户的视角方向为横握设备的视角方向时，将所述终端设备的屏幕显示方向调整为横向显示；在所述视角方向确定单元确定的用户的视角方向为竖握设备的视角方向时，将所述终端设备的屏幕显示方向调整为纵向显示。

12.根据权利要求11所述的终端设备，其特征在于，所述视角方向确定单元在所述用户眼球连线方向与所述终端设备的长边平行，或所述用户眼球连线方向与所述终端设备的长边的夹角在预设的角度范围内时，确定用户的视角方向为所述横握设备的视角方向；

所述视角方向确定单元在所述用户眼球连线方向与所述终端设备的短边平行，或所述用户眼球连线方向与所述终端设备的短边的夹角在预设的角度范围内时，确定用户的视角方向为所述竖握设备的视角方向。