CN107449398A

CN107449398A - 倾斜检测方法、装置及电子设备

Info

Publication number: CN107449398A
Application number: CN201710567077.0A
Authority: CN
Inventors: 关卡
Original assignee: Beijing Sankuai Online Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Sankuai Online Technology Co Ltd
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2017-12-08
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: CN107449398B

Abstract

本申请提供一种倾斜检测方法、装置及电子设备，方法包括：在被检测设备处于初始状态时，确定检测模块与所述被检测设备之间所成的第一方向角；若所述检测模块出现倾斜，确定所述检测模块与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第二方向角；基于所述第一方向角和所述第二方向角，确定所述被检测设备的倾斜角度。本技术方案通过检测被检测设备的倾斜角度，可以实时跟踪被检测设备的倾斜状态，若被检测设备的倾斜角度过大，则可确定被检测设备由于倾斜角度过大而导致破损，进而能够准确排查被检测设备的破损原因。

Description

倾斜检测方法、装置及电子设备

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种倾斜检测方法、装置及电子设备。

背景技术

对于一些交通工具或者物品等，需要在特定场合(例如，交通工具在运载物品的过程中、交通工具处于停留状态时)保持水平状态，若交通工具出现倾斜，会导致交通工具工具或者物品被损坏。因此，如何对交通工具或者物品的倾斜状态进行监控，成为现有技术需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种倾斜检测方法、装置及电子设备，能够实时监测物品的倾斜状态。

为实现上述目的，本申请提供技术方案如下：

根据本申请的第一方面，提出了一种倾斜检测方法，包括：

在被检测设备处于初始状态时，确定检测模块与所述被检测设备之间所成的第一方向角；

若所述检测模块出现倾斜，确定所述检测模块与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第二方向角；

基于所述第一方向角和所述第二方向角，确定所述被检测设备的倾斜角度。

根据本申请的第二方面，提出了一种倾斜检测装置，包括：

第一确定模块，用于在被检测设备处于初始状态时，确定检测模块与所述被检测设备之间所成的第一方向角；

第二确定模块，用于若所述检测模块出现倾斜，确定所述检测模块与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第二方向角；

第三确定模块，用于基于所述第一确定模块确定的所述第一方向角和所述第二确定模块确定的所述第二方向角，确定所述被检测设备的倾斜角度。

根据本申请的第三方面，提出了一种计算机可读存储介质，其中，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述第一方面提供的倾斜检测方法。

提出了一种电子设备，所述电子设备包括：

处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器，用于执行上述第一方面提供的倾斜角度的检测方法。

由以上技术方案可见，本申请通过检测被检测设备的倾斜角度，可以实时跟踪被检测设备的倾斜状态，若被检测设备的倾斜角度过大，则可确定被检测设备由于倾斜角度过大会导致破损，进而能够准确排查被检测设备的破损原因。

附图说明

图1A是本申请一示例性实施例示出的倾斜检测方法的流程示意图。

图1B是图1A所示实施例检测模块和被检测设备在初始状态时的示意图。

图1C是图1A所示实施例检测模块出现倾斜时的示意图。

图2是本申请另一示例性实施例示出的倾斜检测方法的流程示意图。

图3是本申请再一示例性实施例示出的倾斜检测方法的流程示意图。

图4是本申请一示例性实施例示出的倾斜检测装置的结构示意图。

图5是本申请另一示例性实施例示出的倾斜检测装置的结构示意图。

图6是本申请一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1A是本申请一示例性实施例示出的倾斜检测方法的流程示意图，图1B是图1A所示实施例检测模块和被检测设备在初始状态时的示意图，图1C是图1A所示实施例检测模块出现倾斜时的示意图；本实施例可以应用在检测模块上，如图1A所示，包括如下步骤：

步骤101，在被检测设备处于初始状态时，确定检测模块与被检测设备之间所成的第一方向角。

在一实施例中，被检测设备可以为摩托车、自行车等交通工具或者交通工具上运载的物品。在一实施例中，初始状态表示被检测设备处于相对地面的直立状态，或者以直立状态为基准，具有较小倾斜幅度(小于一个预设倾角)的状态，例如，被检测设备为摩托车或者自行车等交通工具时，初始状态可对应交通工具的支架的支起状态，或者，用户骑行交通工具时具有较小倾斜幅度的状态；若被检测设备为交通工具上运载的物品，被检测设备处于初始状态表示物品处于安全不易被损坏的状态，例如，物品为盛有液体的容器时，该容器在交通工具上处于相对地面的水平状态，该相对地面的水平状态表示物品的初始状态。

在一实施例中，检测模块可以为一个可穿戴设备，也可以为一个独立的芯片。检测模块可以以一个预设姿态卡设或者贴附在被检测设备上，也可以由用户根据被检测设备的具体结构将检测模块固定在被检测设备上。

在一实施例中，若检测模块以一个预设姿态卡设或者贴附在被检测设备上，则可以基于检测模块在被检测设备上的预设姿态参数，确定检测模块与被检测设备之间所成的第一方向角，例如，如图1B所示，被检测设备11在初始状态时为直立，检测模块12以一个倾斜角固定在被检测设备11上，在检测模块12与被检测设备11之间所成的第一方向角可以通过预设姿态参数来确定，该第一方向角可以通过四元数的方式来表示，例如，A(a1,b1*i,c1*j,d1*k)。该种方式由于检测模块与被检测设备之间的相对位置固定，因此可以降低检测模块的计算复杂度。

在另一实施例中，若检测模块被用户随机固定在被检测设备上，则可以基于陀螺仪采集的角加速度数据与加速度传感器采集的加速度数据，确定检测模块与被检测设备之间所成的第一方向角，该种情形下的第一方向角同样可以通过上述所列举的四元数来表示。其中，陀螺仪和加速度传感器均设置在检测模块中。该种方式可以在检测模块相对被检测设备有微小的倾斜时确保检测模块与被检测设备之间的第一方向角的准确性。

步骤102，若检测模块出现倾斜，确定检测模块与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第二方向角。

在一实施例中，可以通过检测模块中的陀螺仪和加速度传感器确定检测模块相对世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴是否出现倾斜，如图1C所示，由于检测模块12与被检测设备11绑定在一起，当被检测设备11相对世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴出现倾斜时，被检测设备11会带动着检测模块12一起倾斜，此时被检测设备11和检测模块12一起相对世界坐标系中与水平面平行的坐标轴具有一定的倾斜角度。

在一实施例中，检测模块11可以通过内置的陀螺仪和加速度传感器采集角加速度数据和加速度数据，其中，角加速度数据和加速度数据均为三维数据。基于角加速度数据和加速度数据，通过六轴姿态解算方法得到一个表示检测设备11相对世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴的第二方向角，该第二方向角同样也可以通过四元数的方式来表示，例如，B(a2,b2*i,c2*j,d2*k)。

步骤103，基于第一方向角和第二方向角，确定被检测设备的倾斜角度。

在一实施例中，可以基于第一方向角与第二方向角中相对世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴的分量，来确定被检测设备的倾斜角度。

本实施例提供的倾斜角度的检测方法，通过检测被检测设备的倾斜角度，可以实时跟踪被检测设备的倾斜状态，若被检测设备的倾斜角度过大，则可确定被检测设备由于倾斜角度过大而导致破损，进而能够准确排查被检测设备的破损原因。

图2是本申请另一示例性实施例示出的倾斜检测方法的流程示意图；在上述实施例的基础上，本实施例以如何基于第一方向角和第二方向角确定被检测设备的倾斜角度为例并结合图1B和图1C进行示例性说明，如图2所示，包括如下步骤：

步骤201，基于第一方向角和第二方向角，确定被检测设备与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角。

在一实施例中，基于第一方向角确定被检测设备所在的设备三维坐标系的Z轴相对世界坐标系的旋转角度，设备三维坐标系为被检测设备所在的三维坐标系，设备三维坐标系的Z轴在被检测设备处于初始状态时垂直水平面；基于旋转角度以及第二方向角，确定被检测设备与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角。其中，如图1B和图1C所示，在世界坐标系13中，Z0轴为垂直于水平面的坐标轴，X0轴为水平向右的坐标轴，Y0轴(对应图1B和图1C中位于坐标原点的黑色圆点)为垂直向外的坐标轴；在设备三维坐标系14中，Z1轴为垂直于水平面的坐标轴，X1轴为水平向右的坐标轴，Y1轴(对应图1B和图1C中位于坐标原点的黑色圆点)为垂直向外的坐标轴；在模块三维坐标系15中，Z2轴为垂直于水平面的坐标轴，X2轴为水平向右的坐标轴，Y2轴(对应图1B和图1C中位于坐标原点的黑色圆点)为垂直向外的坐标轴；在被检测设备11所在的设备三维坐标系14中，设备三维坐标系14会随着被检测设备11的倾斜而倾斜，当被检测设备11发生倾斜时，检测模块12随着被检测模块11一起倾斜，相应地，模块三维坐标系15随着设备三维坐标系14一起倾斜。在被检测设备11处于初始状态时，设备三维坐标系14中的Z1轴与世界坐标系13的Z0轴方向重合，因此当检测模块12检测到出现倾斜时，被检测设备11所在的设备三维坐标系14的Z1轴也会出现倾斜。

由于第二方向角B(a2,b2*i,c2*j,d2*k)表示检测模块12当前相对世界坐标系的方位角，通过下述公式(1)可计算得到被检测设备11与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角：

C(a,bi,cj,dk)＝A^-1B＝(a1,b1*i,c1*j,d1*k)*(a2,b2*i,c2*j,d2*k)

＝(a1a2-b1b2-c1c2-d1d2,a1b2+b1a2+c1d2-d1c2,a1c2-b1d2+c1a2+d1b2,a1d2+b1c2-c1b2+d1a2) 公式(1)

其中，A^-1表示第一方向角A(a1,b1*i,c1*j,d1*k)的逆，C(a,bi,cj,dk)为第三方向角，即，第三方向角也可通过四元数来表示。

步骤202，基于第三方向角，确定被检测设备的倾斜角度。

在一实施例中，基于第三方向角，确定被检测设备在世界坐标系中的第一Z轴矢量；基于第一Z轴矢量与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴的第二Z轴矢量，确定被检测设备的倾斜角度。基于第三方向角C(a,bi,cj,dk)计算被检测设备11在世界坐标系13中的第一Z轴矢量：

sinpitch＝-2*b*d+2*a*c

roll_a＝2*c*d+2*a*b

roll_b＝-2*b²-2c²+1

其中，pitch是围绕X轴旋转，也叫做俯仰角，roll是围绕Z轴旋转，也叫翻滚角，则Z_self(x,y,z)即为本申请中所述的第一Z轴矢量。

世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴的第二Z轴矢量为Z_world(0,0,1)，通过空间向量夹角公式：

θ即为本申请中被检测设备的倾斜角度。

本实施例中，当检测模块出现倾斜时，通过检测模块当前的第二方向角以及第一方向角之间已有的位置关系，从而可确定被检测设备与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角，由于第三方向角为被检测设备自身相对世界坐标系中的旋转角度，因此通过第三方向角即可准确得到被检测设备的倾斜角度。

图3是本申请再一示例性实施例示出的倾斜检测方法的流程示意图；在上述实施例的基础上，本实施例以基于倾斜角度产生提示消息为例进行示例性说明，如图3所示，包括如下步骤：

步骤301，确定与被检测设备相绑定的用户标识。

在一实施例中，每一个被检测设备可以与该被检测设备的用户标识相绑定，通过用户标识可以对使用被检测设备的用户进行跟踪。

步骤302，基于倾斜角度生成用于提示被检测设备出现倾倒的提示消息。

在一实施例中，检测模块可基于倾斜角度的大小，确定具有不同内容的提示消息。在一实施例中，可以将倾斜角度与预设阈值进行比较，若比较结果表示倾斜角度小于或者等于预设阈值，生成具有第一提示内容的提示消息，例如，提示消息可以为“倾斜角度不足以损坏物品，请放心”；若比较结果表示倾斜角度大于预设阈值，生成具有第二提示内容的提示消息，例如，提示消息可以为“倾斜角度足以损坏物品，请检查被检测设备的实际使用状态”。

步骤303，发送用户标识和提示消息。

本实施例中，通过生成提示消息，将提示消息和用户标识发送给服务器，可以使服务器对被检测设备的倾斜状态进行实时跟踪，当倾斜角度足以损坏被检测设备所运送的物品时，可以对该种情形进行及时排查。

与前述倾斜检测方法的实施例相对应，本申请还提供了倾斜检测装置的实施例。

图4是本申请一示例性实施例示出的倾斜检测装置的结构示意图，如图4所示，倾斜检测装置可包括：

第一确定模块41，用于在被检测设备处于初始状态时，确定检测模块与被检测设备之间所成的第一方向角；

第二确定模块42，用于若检测模块出现倾斜，确定检测模块与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第二方向角；

第三确定模块43，用于基于第一确定模块41确定的第一方向角和第二确定模块42确定的第二方向角，确定被检测设备的倾斜角度。

图5是本申请另一示例性实施例示出的倾斜检测装置的结构示意图，如图5所示，在上述图4所示实施例的基础上，第三确定模块43可包括：

第一确定单元431，用于基于第一方向角和第二方向角，确定被检测设备与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角；

第二确定单元432，用于基于第一确定单元431确定的第三方向角，确定被检测设备的倾斜角度。

在一实施例中，第二确定单元432具体用于：

基于第三方向角，确定被检测设备在世界坐标系中的第一Z轴矢量；

基于第一Z轴矢量与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴的第二Z轴矢量，确定被检测设备的倾斜角度。

在一实施例中，第一确定单元431具体用于：

基于第一方向角确定被检测设备所在的设备三维坐标系的Z轴相对世界坐标系的旋转角度，设备三维坐标系为被检测设备所在的三维坐标系，设备三维坐标系的Z轴在被检测设备处于初始状态时垂直水平面；

基于旋转角度以及第二方向角，确定被检测设备与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角。

在一实施例中，第一确定模块41可包括：

第三确定单元411，用于基于检测模块在被检测设备上的预设姿态参数，确定检测模块与被检测设备之间所成的第一方向角；或者，

第四确定单元412，用于基于陀螺仪采集的角加速度数据与加速度传感器采集的加速度数据，确定检测模块与被检测设备之间所成的第一方向角。

在一实施例中，倾斜角度的检测装置还可包括：

第四确定模块44，用于确定与被检测设备相绑定的用户标识；

提示消息生成模块45，用于基于第三确定模块43确定的倾斜角度生成用于提示被检测设备出现倾倒的提示消息；

发送模块46，用于发送第四确定模块44确定的用户标识和提示消息生成模块45生成的提示消息。

在一实施例中，提示消息生成模块45具体可用于：

将倾斜角度与预设阈值进行比较，得到比较结果；

若比较结果表示倾斜角度小于或者等于预设阈值，生成具有第一提示内容的提示消息；

若比较结果表示倾斜角度大于预设阈值，生成具有第二提示内容的提示消息。

上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其中，存储介质存储有计算机程序，计算机程序用于执行图1A-图2任一所示实施例提供的倾斜检测方法。

本申请倾斜检测装置的实施例可以应用在电子设备上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在电子设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图6所示，为本申请倾斜检测装置所在电子设备的一种硬件结构图，除了图6所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的电子设备通常根据该电子设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

其中，处理器，用于在被检测设备处于初始状态时，确定与所述被检测设备之间所成的第一方向角；若所述电子设备出现倾斜，确定与世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第二方向角；基于所述第一方向角和所述第二方向角，确定所述被检测设备的倾斜角度。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims

1.一种倾斜检测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一方向角和所述第二方向角，确定所述被检测设备的倾斜角度，包括：

基于所述第一方向角和所述第二方向角，确定所述被检测设备与所述世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角；

基于所述第三方向角，确定所述被检测设备的倾斜角度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第三方向角，确定所述被检测设备的倾斜角度，包括：

基于所述第三方向角，确定所述被检测设备在世界坐标系中的第一Z轴矢量；

基于所述第一Z轴矢量与所述世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴的第二Z轴矢量，确定所述被检测设备的倾斜角度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一方向角和所述第二方向角，确定所述被检测设备与所述世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角，包括：

基于所述第一方向角确定所述被检测设备所在的设备三维坐标系的Z轴相对所述世界坐标系的旋转角度，所述设备三维坐标系为所述被检测设备所在的三维坐标系，所述设备三维坐标系的Z轴在所述被检测设备处于初始状态时垂直水平面；

基于所述旋转角度以及所述第二方向角，确定所述被检测设备与所述世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定检测模块与所述被检测设备之间所成的第一方向角，包括：

基于检测模块在所述被检测设备上的预设姿态参数，确定所述检测模块与所述被检测设备之间所成的第一方向角；或者，

基于陀螺仪采集的角加速度数据与加速度传感器采集的加速度数据，确定检测模块与所述被检测设备之间所成的第一方向角。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定与所述被检测设备相绑定的用户标识；

基于所述倾斜角度生成用于提示所述被检测设备出现倾倒的提示消息；

发送所述用户标识和所述提示消息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述倾斜角度生成用于提示所述被检测设备出现倾倒的提示消，包括：

将所述倾斜角度与预设阈值进行比较，得到比较结果；

若所述比较结果表示所述倾斜角度小于或者等于所述预设阈值，生成具有第一提示内容的提示消息；

若所述比较结果表示所述倾斜角度大于所述预设阈值，生成具有第二提示内容的提示消息。

8.一种倾斜检测装置，其特征在于，所述装置包括：

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块包括：

第一确定单元，用于基于所述第一方向角和所述第二方向角，确定所述被检测设备与所述世界坐标系中垂直于水平面的坐标轴之间所成的第三方向角；

第二确定单元，用于基于所述第一确定单元确定的所述第三方向角，确定所述被检测设备的倾斜角度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元具体用于：

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元具体用于：

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1-7任一所述的倾斜检测方法。