CN106790966A - 智能终端运动模式的切换方法、系统及智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能终端控制技术领域，公开了一种智能终端运动模式的切换方法、系统及智能终端。所述智能终端运动模式的切换方法，包括：检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据；根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量；根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态；以及根据判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式。本发明的技术方案，快速、准确和智能地实现了智能终端运动状态的自动识别以及对应运动模式的自动智能切换，提高了智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率。

Description

智能终端运动模式的切换方法、系统及智能终端

技术领域

本发明涉及智能终端控制技术领域，尤其涉及一种智能终端运动模式的切换方法、系统及智能终端。

背景技术

随着智能终端技术的高速发展和成熟，越来越多的智能终端比如智能手机、智能手表和智能手环等开始进入人们的生活。针对不用的应用场景，智能终端设置有多种情景模式。

现有智能终端通常需要用户手动选择切换运动模式，切换操作繁琐费时，并不能自动智能地识别当前运动状态和对应切换运动模式。现有一些智能终端可通过匹配传感器在不同运动模式下的波形数据或特征数据来识别当前的运动状态，但需要预先存储大量匹配模板数据、并且运动状态识别的准确性和可靠性较低，导致智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率较低，进而影响智能终端的用户体验。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种智能终端运动模式的切换方法、系统及智能终端，解决现有智能终端运动模式切换的便捷性、智能性、准确性和工作效率较低而影响智能终端的用户体验的技术问题。

根据本发明一个实施例，提供一种智能终端运动模式的切换方法，包括：检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据；根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量；根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态；以及根据判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式。

优选的，所述智能终端运动模式的切换方法，还包括：判断计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数是否超过预设重复阈值；当判断到计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数超过预设重复阈值时，根据判断的当前智能终端用户的运动状态切换智能终端运动模式；以及当判断到计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数未超过预设重复阈值时，停止切换智能终端运动模式。

优选的，所述根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量，包括：根据AHRS算法将检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据转化为智能终端在地面坐标系中的姿态数据；以及根据转化的智能终端在地面坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

优选的，所述根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态，包括：当满足时，判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，判断当前智能终端处于跑步运动状态；其中，和分别为X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

优选的，所述根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态，包括：当满足时，判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，判断当前智能终端处于跑步运动状态；其中，和分别为X轴、Y轴和Z轴的重力分量，g为重力加速度。

根据本发明另一个实施例，提供一种智能终端运动模式的切换系统，包括：检测模块，用于检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据；重力分量计算模块，用于根据所述检测模块检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量；运动状态判断模块，用于根据所述重力分量计算模块计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态；以及运动模式切换模块，用于根据所述运动状态判断模块判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式。

优选的，所述智能终端运动模式的切换系统还包括重力分量变化判断模块，用于判断所述重力分量计算模块计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数是否超过预设重复阈值，当所述重力分量变化判断模块判断到所述重力分量计算模块计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数超过预设重复阈值时，所述运动模式切换模块根据所述运动状态判断模块判断的当前智能终端用户的运动状态切换智能终端运动模式；当所述重力分量变化判断模块判断到所述重力分量计算模块计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数未超过预设重复阈值时，所述运动模式切换模块停止切换智能终端运动模式。

优选的，当满足时，所述运动状态判断模块判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，所述运动状态判断模块判断当前智能终端处于跑步运动状态；其中，和分别为X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

优选的，当满足时，所述运动状态判断模块判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，所述运动状态判断模块判断当前智能终端处于跑步运动状态；其中，和分别为X轴、Y轴和Z轴的重力分量，g为重力加速度。

根据本发明又一个实施例，提供一种智能终端，所述智能终端包括上述的智能终端运动模式的切换系统。

本发明提供的智能终端运动模式的切换方法、系统及智能终端，检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据，根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量，根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态，并根据判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式，通过计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据来判断当前智能终端的运动状态，无需预先存储大量的运动状态匹配数据和手动选择设置运动模式，快速、准确和智能地实现了智能终端运动状态的自动识别以及对应运动模式的自动智能切换，提高了智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中智能终端运动模式的切换方法的流程示意图。

图2为本发明一个实施例中物体坐标系的示意图。

图3为本发明一个实施例中地面坐标系和物体坐标系的示意图。

图4为本发明一个实施例中计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量的流程示意图。

图5为本发明另一个实施例中智能终端运动模式的切换方法的流程示意图。

图6为本发明一个实施例中智能终端运动模式的切换系统的结构示意图。

图7为本发明另一个实施例中智能终端运动模式的切换系统的结构示意图。

图8为本发明又一个实施例中智能终端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

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，可以结合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。

图1为本发明一个实施例中智能终端运动模式的切换方法的流程示意图。如图所示，所述智能终端运动模式的切换方法，包括：

步骤S101：检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据。

在本实施例中，所述智能终端可以为任意类型的智能电子设备，比如智能手机、智能手表、智能手环等。所述智能终端包括加速度计、陀螺仪、磁力计和智能芯片。所述加速度计、陀螺仪、磁力计分别用于采集所述智能终端的加速度数据、角速度数据、南北偏向方位数据。所述智能芯片内置智能操作系统，可安装和运行各种应用程序以实现多种功能。所述智能终端的智能操作系统可预先设置有多种场景模式，比如运动模式、工作模式或娱乐模式，以快速适配不同的应用场景。所述运动模式还可包括步行运动模式和跑步运动模式，以快速调整到所述智能终端在步行运动状态和跑步运动状态对应的场景配置。

参见图2，在本实施例中，预先建立所述智能终端的物体坐标系，假设所述智能终端佩戴在用户左手，以向下、向右方向分别作为X轴、Y轴，以垂直X轴、Y轴平面向外方向作为Z轴。参见图3，基于地面和建立的物体坐标系，建立所述智能终端的地面坐标系，对应x轴、y轴和z轴。

在所述智能终端处于待机状态时，通过所述智能终端的加速度计、陀螺仪和磁力计采集智能终端在物体坐标系中的姿态数据比如横滚角、俯仰角和偏航角，以用于后续对姿态数据进行进一步分析。

步骤S102：根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

在检测到智能终端在物体坐标系中的姿态数据后，计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量。参见图4，所述根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量，包括：

步骤S201：根据AHRS算法将检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据转化为智能终端在地面坐标系中的姿态数据。

在本实施例中，根据AHRS算法对智能终端在物体坐标系中的姿态数据比如横滚角、俯仰角和偏航角进行处理而转化智能终端在地面坐标系中的姿态数据。所述AHRS算法的坐标系转化流程为：传感器初始化；计算四元数初始值；更新四元数；由新四元数计算旋转矩阵；计算磁场参考方向；将重力和磁力参考解算到机体坐标系；计算参考分量与触感器实际值的差；通过PI调节器计算陀螺修正偏差；将陀螺测得的角速度加上修正偏差；更新四元数。通过AHRS算法将智能终端在物体坐标系中的姿态数据转化为智能终端在地面坐标系中的姿态数据，快速准确地实现了所述智能终端姿态数据从物体坐标系到地面坐标系的转换，提高了所述智能终端姿态数据的坐标系转化的工作效率、准确性和可靠性。

步骤S202：根据转化的智能终端在地面坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

在转化到智能终端在地面坐标系中的姿态数据后，结合采集的智能终端在物体坐标系中的姿态数据比如横滚角、俯仰角和偏航角数据，计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量和

步骤S103：根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态。

用户在步行运动状态下，手臂下垂并且摆动幅度不会超过与身体夹角45度，用户在跑步运动状态下，手臂一般处于接近水平状，手臂与身体夹角大于45度。因此，可根据重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量准确地判断当前智能终端的运动状态。

根据实际经验和实验数据，用户在步行运动状态下X轴的重力分量远大于Y轴、Z轴的和重力分量，即：用户在跑步运动状态下Y轴、Z轴的和重力分量远大于X轴的分量，即

在本实施例中，当满足时，判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，判断当前智能终端处于跑步运动状态。在计算到重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量后，分析重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量之间的数值大小关系，就可自动快速准确地判断当前智能终端的运动状态，提高了智能终端运动状态识别的工作效率、准确性和智能性。

在一些实施例中，为降低手臂对重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的波动影响，特别预先设置重力分量的区别阈值范围(0，)和(g)。当满足时，判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，判断当前智能终端处于跑步运动状态，其中g为重力加速度。在计算到重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量后，分析重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量和预设区别阈值范围之前的数值大小关系，就可自动快速准确地判断当前智能终端的运动状态，提高了智能终端运动状态识别的工作效率、准确性、可靠性和智能性。

步骤S104：根据判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式。

在判断到当前智能终端的运动状态后，将所述智能终端切换到对应的运动模块，比如步行运动模式或跑步运动模式，无需手动选择切换运动模式，实现了运动模式的自动智能快速切换，提高了智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率。

在本实施例的智能终端运动模式的切换方法中，检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据，根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量，根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态，并根据判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式，通过计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据来判断当前智能终端的运动状态，无需预先存储大量的运动状态匹配数据和手动选择设置运动模式，快速、准确和智能地实现了智能终端运动状态的自动识别以及对应运动模式的自动智能切换，提高了智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率。

图5为本发明另一个实施例中智能终端运动模式的切换方法的流程示意图。如图所示，所述智能终端运动模式的切换方法，包括：

步骤S301：检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据。

步骤S302：根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

步骤S303：根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态。

步骤S304：判断计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数是否超过预设重复阈值。

步骤S305：当判断到计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数超过预设重复阈值时，根据判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式。

在上述实施例的基础上，判断计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数是否超过预设重复阈值，当判断到计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数超过预设重复阈值时，根据判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式，当判断到计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数未超过预设重复阈值时，停止切换智能终端运动模式。

为了避免将用户手臂放平但不处于跑步状态的状态错误地判断为跑步运动状态，进一步判断计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的变化频率。当X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的变化频率较低时，判定用户处于手臂放平但并不处于跑步的状态，可保持原来的运动模式而无需进一步切换到跑步运动模式；当X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的变化频率较高时，判定用户手臂在频繁运动且处于跑步的状态，可进一步切换到对应的跑步运动模式。在本实施例中，通过进一步判断计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的变化频率补充判断智能终端的运动状态，避免将用户手臂放平但不处于跑步状态的状态错误地判断为跑步运动状态，降低了智能终端运动状态判断的错误率，提高了智能终端运动状态判断的准确性和可靠性，提升了智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率。

图6为本发明一个实施例中智能终端运动模式的切换系统的结构示意图。如图所示，在上述方法实施例的基础上，所述智能终端运动模式的切换系统100，包括检测模块10、重力分量计算模块20、运动状态判断模块30和运动模式切换模块40。

在本实施例中，所述智能终端可以为任意类型的智能电子设备，比如智能手机、智能手表、智能手环等。所述智能终端包括加速度计、陀螺仪、磁力计和智能芯片。所述加速度计、陀螺仪、磁力计分别用于采集所述智能终端的加速度数据、角速度数据、南北偏向方位数据。所述智能芯片内置智能操作系统，可安装和运行各种应用程序以实现多种功能。所述智能终端的智能操作系统可预先设置有多种场景模式，比如运动模式、工作模式或娱乐模式，以快速适配不同的应用场景。所述运动模式还可包括步行运动模式和跑步运动模式，以快速调整到所述智能终端在步行运动状态和跑步运动状态对应的场景配置。

在本实施例中，预先建立所述智能终端的物体坐标系，假设所述智能终端佩戴在用户左手，以向下、向右方向分别作为X轴、Y轴，以垂直X轴、Y轴平面向外方向作为Z轴，并基于地面和建立的物体坐标系，建立所述智能终端的地面坐标系，对应x轴、y轴和z轴。

在所述智能终端处于待机状态时，所述检测模块10通过所述智能终端的加速度计、陀螺仪和磁力计采集智能终端在物体坐标系中的姿态数据比如横滚角、俯仰角和偏航角，以用于后续对姿态数据进行进一步分析。

在所述检测模块10检测到智能终端在物体坐标系中的姿态数据后，所述重力分量计算模块20计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量。所述重力分量计算模块20包括转化单元和计算单元。所述转化单元用于根据AHRS算法将所述检测模块10检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据转化为智能终端在地面坐标系中的姿态数据，所述计算单元用于根据所述转化单元转化的智能终端在地面坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

在本实施例中，所述转化单元根据AHRS算法对智能终端在物体坐标系中的姿态数据比如横滚角、俯仰角和偏航角进行处理而转化智能终端在地面坐标系中的姿态数据。所述转化单元基于AHRS算法的坐标系转化流程为：传感器初始化；计算四元数初始值；更新四元数；由新四元数计算旋转矩阵；计算磁场参考方向；将重力和磁力参考解算到机体坐标系；计算参考分量与触感器实际值的差；通过PI调节器计算陀螺修正偏差；将陀螺测得的角速度加上修正偏差；更新四元数。所述重力分量计算模块20通过AHRS算法将智能终端在物体坐标系中的姿态数据转化为智能终端在地面坐标系中的姿态数据，快速准确地实现了所述智能终端姿态数据从物体坐标系到地面坐标系的转换，提高了智能终端姿态数据的坐标系转化的工作效率、准确性和可靠性。

在所述转化单元转化到智能终端在地面坐标系中的姿态数据后，所述计算单元结合所述检测模块10检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据比如横滚角、俯仰角和偏航角数据，计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量和

用户在步行运动状态下，手臂下垂并且摆动幅度不会超过与身体夹角45度，用户在跑步运动状态下，手臂一般处于接近水平状，手臂与身体夹角大于45度。因此，所述运动状态判断模块30可根据重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量准确地判断当前智能终端的运动状态。

根据实际经验和实验数据，用户在步行运动状态下X轴的重力分量远大于Y轴、Z轴的和重力分量，即：用户在跑步运动状态下Y轴、Z轴的和重力分量远大于X轴的分量，即

在本实施例中，当满足时，所述运动状态判断模块30判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，所述运动状态判断模块30判断当前智能终端处于跑步运动状态。在所述重力分量计算模块20计算到重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量后，所述运动状态判断模块30分析重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量之间的数值大小关系，就可自动快速准确地判断当前智能终端的运动状态，提高了智能终端运动状态识别的工作效率、准确性和智能性。

在一些实施例中，为降低手臂对重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的波动影响，特别预先设置重力分量的区别阈值范围(0，)和(g)。当满足时，所述运动状态判断模块30判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，所述运动状态判断模块30判断当前智能终端处于跑步运动状态，其中g为重力加速度。在所述重力分量计算模块20计算到重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量后，所述运动状态判断模块30分析重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量和预设区别阈值范围之前的数值大小关系，就可自动快速准确地判断当前智能终端的运动状态，提高了智能终端运动状态识别的工作效率、准确性、可靠性和智能性。

在所述运动状态判断模块30判断到当前智能终端的运动状态后，所述运动模式切换模块40将所述智能终端切换到对应的运动模块，比如步行运动模式或跑步运动模式，无需手动选择切换运动模式，实现了运动模式的自动智能快速切换，提高了智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率。

在本实施例的智能终端运动模式的切换系统100中，检测模块10检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据，重力分量计算模块20根据检测模块10检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量，运动状态判断模块30根据重力分量计算模块20计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态，运动模式切换模块40根据运动状态判断模块30判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式，通过计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据来判断当前智能终端的运动状态，无需预先存储大量的运动状态匹配数据和手动选择设置运动模式，快速、准确和智能地实现了智能终端运动状态的自动识别以及对应运动模式的自动智能切换，提高了智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率。

图7为本发明另一个实施例中智能终端运动模式的切换系统的结构示意图。如图所示，所述智能终端运动模式的切换系统100，包括检测模块10、重力分量计算模块20、运动状态判断模块30、运动模式切换模块40和重力分量变化判断模块50。

其中，所述重力分量变化判断模块50用于判断所述重力分量计算模块20计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数是否超过预设重复阈值，当所述重力分量变化判断模块50判断到所述重力分量计算模块20计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数超过预设重复阈值时，所述运动模式切换模块40根据所述运动状态判断模块30判断的当前智能终端用户的运动状态切换智能终端运动模式；当所述重力分量变化判断模块50判断到所述重力分量计算模块20计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数未超过预设重复阈值时，所述运动模式切换模块40停止切换智能终端运动模式。

为了避免将用户手臂放平但不处于跑步状态的状态错误地判断为跑步运动状态，所述重力分量变化判断模块50进一步判断所述重力分量计算模块20计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的变化频率。当X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的变化频率较低时，所述重力分量变化判断模块50判定用户处于手臂放平但并不处于跑步的状态，可保持原来的运动模式而无需所述运动模式切换模块40切换到跑步运动模式；当X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的变化频率较高时，所述重力分量变化判断模块50判定用户手臂在频繁运动且处于跑步的状态，所述运动模式切换模块40可进一步切换到对应的跑步运动模式。

在本实施例中，通过所述重力分量变化判断模块50进一步判断所述重力分量计算模块20计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据的变化频率补充判断智能终端的运动状态，避免将用户手臂放平但不处于跑步状态的状态错误地判断为跑步运动状态，降低了智能终端运动状态判断的错误率，提高了智能终端运动状态判断的准确性和可靠性，提升了智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率。

图8为本发明又一个实施例中智能终端的结构示意图。如图所示，所述智能终端200包括上述实施例中所述的智能终端运动模式的切换系统100，通过计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量数据来判断当前智能终端的运动状态，无需预先存储大量的运动状态匹配数据和手动选择设置运动模式，快速、准确和智能地实现了智能终端运动状态的自动识别以及对应运动模式的自动智能切换，提高了智能终端控制的便捷性、智能性、准确性和工作效率。

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，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能终端运动模式的切换方法，其特征在于，包括：

检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据；

根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量；

根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态；以及

根据判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式。

2.根据权利要求1所述的智能终端运动模式的切换方法，其特征在于，还包括：

判断计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数是否超过预设重复阈值；

当判断到计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数超过预设重复阈值时，根据判断的当前智能终端用户的运动状态切换智能终端运动模式；以及

当判断到计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数未超过预设重复阈值时，停止切换智能终端运动模式。

3.根据权利要求1所述的智能终端运动模式的切换方法，其特征在于，所述根据检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量，包括：

根据AHRS算法将检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据转化为智能终端在地面坐标系中的姿态数据；以及

根据转化的智能终端在地面坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

4.根据权利要求1所述的智能终端运动模式的切换方法，其特征在于，所述根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态，包括：

当满足时，判断当前智能终端处于步行运动状态；

当满足时，判断当前智能终端处于跑步运动状态；

其中，和分别为X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

5.根据权利要求1所述的智能终端运动模式的切换方法，其特征在于，所述根据计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态，包括：

当满足时，判断当前智能终端处于步行运动状态；

当满足时，判断当前智能终端处于跑步运动状态；

其中，和分别为X轴、Y轴和Z轴的重力分量，g为重力加速度。

6.一种智能终端运动模式的切换系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测智能终端在物体坐标系中的姿态数据；

重力分量计算模块，用于根据所述检测模块检测的智能终端在物体坐标系中的姿态数据计算重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量；

运动状态判断模块，用于根据所述重力分量计算模块计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量判断当前智能终端的运动状态；以及

运动模式切换模块，用于根据所述运动状态判断模块判断的当前智能终端的运动状态切换智能终端运动模式。

7.根据权利要求6所述的智能终端运动模式的切换系统，其特征在于，还包括重力分量变化判断模块，用于判断所述重力分量计算模块计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数是否超过预设重复阈值，当所述重力分量变化判断模块判断到所述重力分量计算模块计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数超过预设重复阈值时，所述运动模式切换模块根据所述运动状态判断模块判断的当前智能终端用户的运动状态切换智能终端运动模式；当所述重力分量变化判断模块判断到所述重力分量计算模块计算的重力在地面坐标系中X轴、Y轴和Z轴的重力分量在预设时间和预设数值范围内的重复次数未超过预设重复阈值时，所述运动模式切换模块停止切换智能终端运动模式。

8.根据权利要求6所述的智能终端运动模式的切换系统，其特征在于，当满足时，所述运动状态判断模块判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，所述运动状态判断模块判断当前智能终端处于跑步运动状态；其中， 和分别为X轴、Y轴和Z轴的重力分量。

9.根据权利要求6所述的智能终端运动模式的切换系统，其特征在于，当满足时，所述运动状态判断模块判断当前智能终端处于步行运动状态；当满足时，所述运动状态判断模块判断当前智能终端处于跑步运动状态；其中，和分别为X轴、Y轴和Z轴的重力分量，g为重力加速度。

10.一种智能终端，其特征在于，所述智能终端包括如权利要求6至9任一项所述的智能终端运动模式的切换系统。