CN108195372A - 一种测量距离的方法、移动终端和具有存储功能的装置 - Google Patents

一种测量距离的方法、移动终端和具有存储功能的装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种测量距离的方法、移动终端和具有存储功能的装置。该距离测量方法包括：终端在运动过程中，监测其在三维空间中的加速度的大小及其方向；利用所述监测的加速度的大小及其方向计算得到所述终端在所述运动过程中的三维运动轨迹。通过上述方式，本发明能够通过简单的操作步骤得到终端在运动过程中得到的三维运动轨迹。

Description

一种测量距离的方法、移动终端和具有存储功能的装置
技术领域
本发明涉及测量距离领域，特别是涉及一种测量距离的方法、移动终端和具有存储功能的装置。
背景技术
目前对高低起伏较大的地形进行测量的方案基本是基于各种直线测量和曲线测量进行大量的工程换算，或者通过物理导线、滚轮来进行模拟记录。运算过程复杂，需要使用到多种测量设备。
此外，目前市面的跑步记录仪都是基于GPS 2D地图的方案进行测距，在高低起伏较大的地面进行测距时与实际跑步的距离相差较大。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种测量距离的方法、移动终端和具有存储功能的装置，能够运算得出终端在运动过程中的三维运动轨迹，操作简单易行。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种距离测量方法，包括：终端在运动过程中，监测其在三维空间中的加速度的大小及其方向；利用所述监测的加速度的大小及其方向计算得到所述终端在所述运动过程中的三维运动轨迹。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种移动终端，包括：三轴向加速度传感器，所述三轴向加速度传感器用于获取所述移动终端运动的加速大小和方向；定位电路，所述定位装置用于获取所述移动终端的所在电路；数据传输电路，所述数据传输电路用于将所述终端的运动轨迹导出；处理器，所述处理器耦接所述加速度传感器、所述陀螺仪所述定位电路和所述数据传输电路，用于实现如上所述的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种具有存储功能的装置，其特征在于，存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现如上所述方法中的步骤。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过监测终端得到其终端在三维空间中的加速度的大小及其方向，根据得到的加速度的大小及其方向计算得到终端在运动过程中的三维运动轨迹，方法操作简单，易于实现。
附图说明
图1是本发明提供的测量距离的方法第一实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的计算得到终端在运动过程中的三维运动轨迹的方法一实施例的流程示意图；
图3是本发明提供的测量距离的方法第二实施例的流程示意图；
图4是本发明提供的移动终端一实施例的结构示意图；
图5是本发明提供的具有存储功能的装置一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1是本发明提供的测量距离的方法第一实施例的流程示意图。如图1所示，本发明提供的测量距离的方法包括如下步骤：
步骤S101：终端在运动过程中，监测其在三维空间中的加速度的大小及其方向；
在一个具体的实施场景中，在测量距离开始前，首先进行速度和加速为0的校准，将终端静置一段时间，例如3s、5s或者10s，将此时终端的状态记录为速度和加速度为0。以此时终端所在位置为三轴向坐标的原点建立三轴向坐标。在校0成功后，可以通知用户校0已经完成，下面可以开始测量。可以弹出提示信息，或者是通过震动、响铃等方法通知用户。
当终端开始移动时，终端的三轴向加速度传感器会检测到终端的加速度和速度与初始值不同，开始监测并记录终端的加速度的大小及其方向。在本实施场景中，在终端的运动过程中，间隔固定的周期获取该终端在三维空间中的加速度的大小及其方向。周期的时间可以根据用户对测量精度的要求设置，可以是0.1s、1s或者2s。在其他实施场景中，还可以在三轴向坐标中，在任意一个轴上间隔固定的距离获取该终端在三维空间中的加速度的大小及其方向。距离的长度可以根据用户对测量精度的要求设置，可以是0.1m、0.5m或者1m。
步骤S102：利用所述监测的加速度的大小及其方向计算得到所述终端在所述运动过程中的三维运动轨迹；
请结合参考图2，图2是本发明提供的计算得到终端在运动过程中的三维运动轨迹的方法一实施例的流程示意图；本发明提供的计算得到终端在运动过程中的三维运动轨迹的方法包括如下步骤：
步骤S1021：根据所述加速度的大小及其方向和所述加速度角度计算出一个周期时间内所述测量终端运动的距离大小和方向；
在一个具体的实施场景中，间隔固定的周期获取该终端在三维空间中的加速度的大小及其方向后，根据获取到的加速度的大小及其方向计算出该周期内终端运动的距离和方向，例如在第一个周期T1内，监测到终端移动的加速度大小为a1，一个周期的时长为t，则周期T1内，终端运动的距离同时，还可以计算得出下一个周期，即第二个周期T2的移动终端运动的初始速度v2＝a1t。又例如在第n个周期Tn内，监测到终端移动的加速度大小为an，一个周期的时长为t，则周期Tn内，终端运动的距离其中vn＝vn-1+ant。
根据监测到的当前周期的加速度的方向确定当前周期的速度方向，从而计算出当前周期的行程方向。
步骤S1022：接收终止测量指令，获取用户终止测量条件，将利用在接收收到所述终止测量指令之前所述终止测量条件触发前测得的所述距离及方向相加得到构建得到所述测量终端在所述运动过程中的三维运动轨迹；
在一个具体的实施场景中，在接收终止测量指令后，利用在接收到终止测量指令之前测得的每一个周期的行程距离按照行程方向依次连接，构建得到终端在运动过程中的三维运动轨迹。
在其他实施场景中，仅仅需要得到终端的行程距离，则将每一个周期的行程距离相加，即可得到总的行程距离。
在本实施场景中，可以将每一个周期检测到的加速度的大小及其方向、计算得到的速度的大小及其方向和行程的距离及其方向中的至少一项记录下来，汇总成表格，在其他实施场景中，这些数据还可以对应显示于构建出的三维运动轨迹中每一周期的行程的起点或者终点。
在本实施场景中，终止测量指令可以是用户输入的一个终止指令，在其他实施场景中，终止测量指令还可以是检测到终端停止运动，并保持静止状态超过预设时间。可以是将终端当前的运动状态与初始校0时的运动状态进行对比，如果与校0时的运动状态一致，则可以判断当前终端停止运动。在其他实施场景中，还可以是检测到终端在预设时间内位置没有发生变化，即可以判断当前终端停止运动。
在其他实施场景中，在测量操作结束后，可以将得到的三维运动轨迹导出给其他终端，例如，可以将三维运动轨迹以文件格式保存，并通过有线或者无线连接发送给其他终端。
通过上述描述可知，本实施例通过获取移动终端运动中的加速度的大小和方向，以此计算出移动终端在三维空间的运动轨迹，操作步骤简单，方法易于实现。
请参阅图3，图3是本发明提供的测量距离的方法第二实施例的流程示意图。如图3所示，本发明提供的测量距离的方法包括如下步骤：
S201：判断所述终端是否处于运动状态；
在一个具体的实施场景中，可以通过检测终端在预设时间内位置有没有发生变化，判断当前终端是否运动。如果终端的位置在预设时间内发生了变化，则终端处于运动状态。
S202：若所述终端处于运动状态，获取所述终端当前的运动时在三维空间中的初始速度的大小及其方向和角度，并执行在运动过程中，监测其在三维空间中的加速度的大小及其方向；
在一个具体的实施场景中，当终端处于运动状态时，不进行速度和加速为0的校准，而是测量终端的初始速度，可以检测预设时间t内终端的移动距离l，则终端的初始速度初始速度的方向可以通过三轴向加速度感应器感应出当前的加速度方向即可以近似等于初始速度的方向。在不进行速度和加速为0的校准的情况下，通过接收测量开始的指令确定开始距离的测量操作。测量开始的指令可以是用户输入的指令，例如通过启动测量应用或者触发快捷键(包括虚拟按键以及预设的操作手势)开始测量，或者是满足预设的触发条件，例如终端运行到某一个指定的位置，或者到达指定的时间开始进行测量。在进行测量时，以终端的初始位置作三轴向坐标的原点建立三轴向坐标。
步骤S203：终端在运动过程中，监测其在三维空间中的加速度的大小及其方向；
步骤S204：利用所述监测的加速度的大小及其方向计算得到所述终端在所述运动过程中的三维运动轨迹；
步骤S203-S204与本发明提供的测量距离的方法第一实施例中的步骤S101-S102基本相似，此处不再赘述。
通过上述描述可知，本实施例无需进行速度和加速度校0的步骤，可以有效节约用户的时间，且无需用户手动启动测量程序，进一步提升测量的方便程度。
请参阅图4，图4是本发明提供的移动终端一实施例的结构示意图。移动终端10包括三轴向加速度传感器11、定位电路12、数据传输电路13和处理器14。处理器14耦接加三轴向速度传感器11、定位电路12和数据传输电路13。三轴向加速度传感器11用于获取移动终端10运动的加速度的大小和方向，定位电路12用于获取移动终端10的位置，数据传输电路13用于将移动终端10的运动轨迹导出，传输给其他终端。
在一个具体的实施场景中，处理器14检测到移动终端10接收到启动测试的指令后，先进行移动终端10的速度和加速度校0，用户将移动终端10静置预设的时间，处理器14控制三轴向速度传感器11进行校0，同时定位电路12确认移动终端10所在的位置，处理器14以这个位置作为原点建立三轴向坐标，用于构建移动终端10的三轴向运动轨迹。
在校0完成后，处理器14控制移动终端10通知用户校0完成，可以开始进行测量，可以弹出提示信息，或者是通过震动、响铃等方法通知用户。
在另一个实施场景中，处理器14检测移动终端10当前状态是否满足预设的条件，依次为依据来判断是否可以开始测量。此时可以不进行速度和加速为0的校准，而是测量终端10的初始速度。通过定位电路12检测预设时间t内移动终端10的移动距离l，则初始速度三轴向加速度感应器11感应出当前的加速度方向即可以近似等于初始速度的方向。以测量开始的初始位置为原点建立三轴向坐标系，用于构建移动终端10三轴向运动轨迹。
当移动终端10开始移动时，处理器14控制三轴向加速度感应器11开始监测并记录移动终端10的加速度的大小及其方向，在本实施场景中，处理器14控制三轴向加速度感应器11间隔固定的周期获取移动终端10在三维空间中的加速度的大小及其方向，处理器14根据三轴向加速度感应器11监测到的移动终端10的加速度的大小及其方向可以计算出该周期内移动终端10的行程距离即方向，以及下一个周期，移动终端10的初始速度。
处理器14在检测到移动终端10接收到终止测量指令后，利用在接收到终止测量指令之前计算得到的每一个周期的行程距离按照行程方向依次连接，构建得到移动终端10在运动过程中的三维运动轨迹。
在其他实施场景中，仅仅需要得到终端的行程距离，则处理器14将每一个周期的行程距离相加，即可得到移动终端10总的行程距离。
在本实施场景中，终止测量指令可以是处理器14检测到用户输入的一个终止指令，在其他实施场景中，还可以是定位电路12检测到移动终端10停止运动，并保持静止状态超过预设时间，例如定位电路12检测到移动终端10在预设时间内位置没有发生变化，即可以判断当前移动终端10停止运动。还可以通过三轴向加速度感应器11与定位电路12结合，将移动终端10当前的运动状态与初始校0时的运动状态(速度、加速度)进行对比，如果与校0时的运动状态一致，则可以判断当前移动终端10停止运动。
在本实施场景中，在测量操作结束后，处理器14将三维运动轨迹以文件格式保存，并通过数据传输电路13发送给其他终端。
在其他实施场景中，也可以是处理器14不对三轴向加速度感应器11与定位电路12测得的数据进行处理，而是控制数据传输电路13将这些数据发送给其他终端，由其他终端对这些数据进行计算，并构建出移动终端10在运动过程中的三维运动轨迹。
通过上述描述可知，本实施例中的通过获取移动终端的三维空间中的加速度的大小及其方向，计算得到移动终端在运动过程中的三维运动轨迹，降低了测量复杂程度，节省了测量的人力成本。
请参阅图5，图5是本发明提供的具有存储功能的装置一实施例的结构示意图。具有存储功能的装置20中存储有至少一个程序或指令21，程序21或指令用于执行如图1-图3所示的距离测量方法。在一个实施例中，具有存储功能的装置可以是终端中的存储芯片、硬盘或者是移动硬盘或者优盘、光盘等其他可读写存储的工具，还可以是服务器等等。
通过上述描述可知，本实施例具有存储功能的装置实施例中存储的程序或指令可以通过获取移动终端的三维空间中的加速度的大小及其方向，计算得到移动终端在运动过程中的三维运动轨迹，使得测量步骤简化，降低测量成本。
区别于现有技术，本发明通过监测终端在运动过程中的加速度的大小及其方向，可以计算出终端的三维运动轨迹，操作步骤简单，且方法易于实现，能有效降低测量人力成本。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种距离测量方法，其特征在于，包括：
终端在运动过程中，监测其在三维空间中的加速度的大小及其方向；
利用所述监测的加速度的大小及其方向计算得到所述终端在所述运动过程中的三维运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端在运动过程中，监测其在三维方向上的加速度，包括：
终端在运动过程中，周期性获取所述终端在三维空间中的加速度的大小及其方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述监测的加速度的大小及其方向计算得到所述终端在所述运动过程中的三维运动轨迹，包括：
根据所述加速度的大小及其方向计算出一个周期时间内所述终端运动的距离大小和方向；
接收终止测量指令，利用在接收到所述终止测量指令之前测得的所述距离及方向构建得到所述终端在所述运动过程中的三维运动轨迹。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收终止测量指令，包括：
检测到当前速度在预设时间内维持为零；或
接收到用户输入的终止测量指令。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，检测到当前速度在预设时间内维持为零的步骤包括：
在预设时间间隔内获取所述终端的所在位置；
根据所述终端的所述位置是否发生改变，判断所述终端是否处于运动状态，如果所述终端不处于运动状态，则可以判断当前速度在预设时间内维持为零。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取测量终端运动的加速度的大小和加速度角度的步骤之前包括：
判断所述终端是否处于运动状态；
若所述终端处于运动状态，获取所述终端当前运动时在三维空间中的初始速度的大小及其方向，并执行在运动过程中，监测其在三维空间中的加速度的大小及其方向。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述终端当前运动时在三维空间中的初始速度的大小及其方向的步骤包括：
获取所述终端在预设时间内运动的距离和加速度方向，根据所述距离计算出所述初始初度的大小，所述加速度方向即为所述初始速度的方向。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
将所述行程与所述运动轨迹导出给其他终端。
9.一种移动终端，其特征在于，包括：
三轴向加速度传感器，所述三轴向加速度传感器用于获取所述移动终端运动的加速大小和方向；
定位电路，所述定位装置用于获取所述移动终端的所在位置；
数据传输电路，所述数据传输电路用于将所述终端的运动轨迹导出；
处理器，所述处理器耦接所述三轴向加速度传感器、所述定位电路和所述数据传输电路，用于实现如权利要求1-8任一项所述的方法。
10.一种具有存储功能的装置，其特征在于，存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现如权利要求1-8任一项所述方法中的步骤。
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