CN112378398A

CN112378398A - 确定终端设备姿态的方法、装置及设备

Info

Publication number: CN112378398A
Application number: CN202011262360.0A
Authority: CN
Inventors: 肖万
Original assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Current assignee: Spreadtrum Communications Shanghai Co Ltd
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2040-11-12
Also published as: CN112378398B

Abstract

本申请实施例提供一种确定终端设备姿态的方法、装置及设备，该方法包括：在接收到用户向终端设备输入的标定指令时，对终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到传感器组件的误差参数，传感器组件包括至少一种传感器；根据传感器组件的误差参数以及传感器组件的测量结果，确定终端设备的姿态。上述过程中，实现了对传感器组件的在线标定，在线标定获取的传感器的误差参数与传感器的实际误差更加接近，保证了误差参数的准确性，进而提高了终端设备姿态的准确性。另外，在线标定过程中，无需依赖实验室的特定仪器，增加了标定操作的灵活性。

Description

确定终端设备姿态的方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及终端技术领域，尤其涉及一种确定终端设备姿态的方法、装置及设备。

背景技术

终端设备中设置有多种传感器，例如：陀螺仪、加速度计和磁强计，根据上述传感器的测量结果可确定出终端设备的姿态。

现有技术中，针对上述每种传感器，在实验室中利用转台等特定仪器对该传感器进行标定，得到该传感器对应的误差参数，并将该误差参数存储到终端设备中。终端设备在使用该传感器时，利用事先存储的误差参数对该传感器的测量结果进行补偿。进而根据补偿后的测量结果，确定出终端设备的姿态。

然而，采用上述方式确定出的终端设备姿态的准确性不高。

发明内容

本申请实施例提供一种确定终端设备姿态的方法、装置及设备，用以提高确定出的终端设备姿态的准确性。

第一方面，本申请提供一种确定终端设备姿态的方法，包括：

在接收到用户向终端设备输入的标定指令时，对所述终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到所述传感器组件的误差参数，所述传感器组件包括至少一种传感器；

根据所述传感器组件的误差参数以及所述传感器组件的测量结果，确定所述终端设备的姿态。

一种可能的实施方式中，对所述终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到所述传感器组件的误差参数，包括：

控制所述终端设备显示提示信息，所述提示信息用于指示用户对所述终端设备执行预设操作；

在检测到所述传感器组件达到目标状态时，根据所述传感器组件在所述目标状态下采集的标定数据，确定所述传感器组件的误差参数。

一种可能的实施方式中，所述传感器组件包括第一类型的传感器和第二类型的传感器；对所述终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到所述传感器组件的误差参数，包括：

控制所述终端设备显示第一提示信息，所述第一提示信息用于指示用户将所述终端设备静置预设时长；

在检测到所述第一类型的传感器达到静止状态时，根据所述第一类型的传感器在所述静止状态下采集的标定数据，确定所述第一类型的传感器的误差参数；

控制所述终端设备显示第二提示信息，所述第二提示信息用于指示用户对所述终端设备执行旋转操作；

在检测到所述第二类型的传感器达到目标运动状态时，根据所述第二类型的传感器在所述目标运动状态下采集的标定数据，确定所述第二类型的传感器的误差参数。

一种可能的实施方式中，所述第一类型的传感器包括陀螺仪；在检测到所述第一类型的传感器达到静止状态时，根据所述第一类型的传感器在所述静止状态下采集的标定数据，确定所述第一类型的传感器的误差参数，包括：

获取所述陀螺仪采集的第一标定数据，若所述第一标定数据小于第一阈值，则确定所述陀螺仪达到静止状态；

获取所述陀螺仪在达到静止状态后的所述预设时长内采集的第二标定数据；

根据所述第二标定数据的均值，确定所述陀螺仪的误差参数。

一种可能的实施方式中，所述第二类型的传感器包括加速度计；在检测到所述第二类型的传感器达到目标运动状态时，根据所述第二类型的传感器在所述目标运动状态下采集的标定数据，确定所述第二类型的传感器的误差参数，包括：

获取所述加速度计在预设时间窗内采集的标定数据，若所述预设时间窗内采集的标定数据的均值小于第二阈值，和/或，所述预设时间窗内采集的标定数据的标准差小于第三阈值，则确定所述加速度计在所述预设时间窗为达到目标运动状态；

根据所述预设时间窗内采集的标定数据，确定所述加速度计的误差参数。

一种可能的实施方式中，所述第二类型的传感器包括磁强计；在检测到所述第二类型的传感器达到目标运动状态时，根据所述第二类型的传感器在所述目标运动状态下采集的标定数据，确定所述第二类型的传感器的误差参数，包括：

获取所述磁强计在预设时间窗内采集的标定数据，若所述预设时间窗内采集的标定数据与所述磁强计初始采集数据之间的差值小于第四阈值，和/或，所述预设时间窗内采集的标定数据中前后相邻数据之间的差值小于第五阈值，则确定所述磁强计在所述预设时间窗内达到目标运动状态；

根据所述预设时间窗内采集的标定数据，确定所述磁强计的误差参数。

一种可能的实施方式中，所述第二指示信息用于指示用户沿所述终端设备的至少一个轴线分别将所述终端设备旋转预设圈数。

一种可能的实施方式中，确定所述第一类型的传感器的误差参数之后，还包括：

获取所述第一类型的传感器的误差参数与所述第一类型的传感器对应的标准误差之间的差值；

若所述差值大于预设阈值，则返回执行所述控制所述终端设备显示第一提示信息。

一种可能的实施方式中，确定所述第二类型的传感器的误差参数之后，还包括：

获取所述第二类型的传感器的误差参数与所述第二类型的传感器对应的标准误差之间的差值；

若所述差值大于预设阈值，则返回执行所述控制所述终端设备显示第二提示信息。

第二方面，本申请提供一种确定终端设备姿态的装置，包括：

标定模块，用于在接收到用户向终端设备输入的标定指令时，对所述终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到所述传感器组件的误差参数，所述传感器组件包括至少一种传感器；

确定模块，用于根据所述传感器组件的误差参数以及所述传感器组件的测量结果，确定所述终端设备的姿态。

一种可能的实施方式中，所述标定模块具体用于：

一种可能的实施方式中，所述传感器组件包括第一类型的传感器和第二类型的传感器；所述标定模块具体用于：

一种可能的实施方式中，所述第一类型的传感器包括陀螺仪；所述标定模块具体用于：

一种可能的实施方式中，所述第二类型的传感器包括加速度计；所述标定模块具体用于：

一种可能的实施方式中，所述第二类型的传感器包括磁强计；所述标定模块具体用于：

一种可能的实施方式中，所述标定模块还用于：

第三方面，本申请提供一种终端设备，包括：收发器、处理器、存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如第一方面任一项所述的方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现第一方面任一项所述的方法。

本申请提供的确定终端设备姿态的方法、装置及设备，该方法包括：在接收到用户向终端设备输入的标定指令时，对终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到传感器组件的误差参数，传感器组件包括至少一种传感器；根据传感器组件的误差参数以及传感器组件的测量结果，确定终端设备的姿态。上述过程中，实现了对传感器组件的在线标定，在线标定获取的传感器的误差参数与传感器的实际误差更加接近，保证了误差参数的准确性，进而提高了终端设备姿态的准确性。另外，在线标定过程中，无需依赖实验室的特定仪器，增加了标定操作的灵活性。

附图说明

图1为终端设备屏幕旋转功能的示意图；

图2为现有技术中确定终端设备姿态的过程示意图；

图3为本申请提供的一种确定终端设备姿态的方法的流程示意图；

图4为本申请提供的在线标定方法的流程示意图；

图5A至图5C为本申请提供的在线标定过程的用户界面示意图；

图6为本申请提供的一种确定终端设备姿态的装置的结构示意图；

图7为本申请提供的一种终端设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解，首先，对本申请所涉及的概念进行说明。

终端设备：通常具有无线收发功能，终端设备可以部署在陆地上，包括室内或室外、手持、穿戴或车载；也可以部署在水面上(如轮船等)；还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。所述终端设备可以是手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，简称VR)终端设备、增强现实(augmented reality，简称AR)终端设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、车载终端设备、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端设备、智能电网(smart grid)中的无线终端设备、运输安全(transportation safety)中的无线终端设备、智慧城市(smart city)中的无线终端设备、智慧家庭(smart home)中的无线终端设备、可穿戴终端设备等。本申请实施例所涉及的终端设备还可以称为终端、用户设备(userequipment，UE)、接入终端设备、车载终端、工业控制终端、UE单元、UE站、移动站、移动台、远方站、远程终端设备、移动设备、UE终端设备、无线通信设备、UE代理或UE装置等。终端设备也可以是固定的或者移动的。

MEMS传感器：MEMS传感器的全称为微机电系统(Microelectro MechanicalSystems，MEMS)传感器。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

标定：本实施例中对传感器进行标定的目的是确定传感器的误差参数。

加速度计：用于测量加速度的仪表。

陀螺仪：用于测量角速度的仪表。

磁强计：用于测量磁场强度的仪表。

九轴传感器：终端设备中设置有多种传感器，例如：加速度计、陀螺仪、磁强计等。由于加速度计、陀螺仪、磁强计这三种传感器经常组合使用，并且这三类传感器测量的数据在空间坐标系中都可以被分解为X,Y,Z三个方向轴的力，因此也常常被称为三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计。九轴传感器是指三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁强计的组合。

终端设备中设置有九轴传感器。九轴传感器可用于确定终端设备的姿态。需要说明的是，九轴传感器在终端设备中具有多种应用形式，本实施例对此不一一列举。为了便于理解，下面仅以一种可能的应用形式进行举例说明。

以终端设备的“屏幕旋转功能”为例，图1为终端设备屏幕旋转功能的示意图。如图1所示，用户将终端设备纵向摆放，在浏览网页或者观看视频时，由于屏幕尺寸有限，字体/画面会比较小。这时，在已开启“屏幕旋转功能”的情况下，用户将终端设备横向摆放时，屏幕就会自动旋转为横向屏幕，便于用户观看。

结合图1所示的应用，在用户使用终端设备的过程中，九轴传感器对终端设备的角速度、加速度、磁场强度等参数进行测量，得到测量结果。进而，终端设备根据这些测量结果，可以确定出终端设备的姿态。当确定出终端设备的姿态为纵向时，则采用纵向屏幕显示，当确定出终端设备的姿态为横向时，则采用横向屏幕显示。

实际应用中，受到传感器的工艺限制，传感器的测量结果都会存在一定的测量误差。为了保证测量结果的准确性，需要在使用传感器之前对传感器进行标定。标定的目的是为了获取传感器的误差。在获取传感器的误差之后，即可利用该误差对传感器的测量结果进行补偿，从而得到较为准确的测量结果。

图2为现有技术中确定终端设备姿态的过程示意图。如图2所示，现有技术中，对传感器进行标定时采用离线标定的方式。具体的，在实验室中利用转台等特定仪器对传感器进行标定，得到该传感器对应的误差参数，并将该误差参数存储到终端设备中。终端设备在使用该传感器时，传感器实时测量得到测量结果，利用事先存储的误差参数对该传感器的测量结果进行补偿，得到补偿后的测量结果。进而根据补偿后的测量结果，确定出终端设备的姿态。

然而，受到传感器工艺限制，传感器的误差参数的重复性较差，也就是说，多次开机时传感器的实际误差波动较大。图2中采用离线标定方式得到的误差参数与实际误差之间的偏差可能较大，这样，使用离线标定方式得到的误差参数对测量结果进行补偿后，得到的补偿结果并不准确，进而，导致确定出的终端设备姿态的准确性不高。

另外，上述离线标定方式必须依赖实验室中的特定仪器，例如：转台。具体的，利用转台将九轴传感器分别转到六个特定位置，根据六个特定位置的九轴传感器的输出，结合求解线性方程组来计算得到九轴传感器的误差。上述过程中，直接求解线性方程组矩阵运算维数较大，运算量较大；并且，需要将九轴传感器分别转到六个特定位置，操作不便；转动过程中，若无参考水平面，则九轴传感器的输出数据不可靠，影响标定结果。

为了解决上述问题中的至少一个，本申请提供一种确定终端设备姿态的方法，在终端设备使用过程中，采用在线标定的方式对九轴传感器进行标定，得到九轴传感器的误差参数，进而，根据九轴传感器的误差参数和九轴传感器的测量结果，确定终端设备的姿态。通过采用在线标定的方式对九轴传感器进行标定，使得获取的误差参数与实际误差更加接近，从而保证了测量结果的准确性，进而保证了确定出的终端设备姿态的准确性。

下面，通过具体实施例对本申请所示的方法进行说明。需要说明的是，下面几个实施例可以单独存在，也可以互相结合，对于相同或相似的内容，在不同的实施例中不再重复说明。

图3为本申请提供的一种确定终端设备姿态的方法的流程示意图。本实施例的方法可以由终端设备执行。如图3所示，本实施例的方法包括：

S301：在接收到用户向终端设备输入的标定指令时，对终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到传感器组件的误差参数，传感器组件包括至少一种传感器。

可选的，本实施例中的传感器组件可以为九轴传感器。即，传感器组件中包括：陀螺仪、加速度计、磁强计。需要说明的是，本实施例中的传感器，均可以为MEMS传感器。

与现有技术不同的是，本实施例对传感器组件的标定不是采用实验室离线标定的方式，而是采用在线标定的方式。在线标定是指在用户使用终端设备的过程中进行标定。

具体的，在用户使用终端设备的过程中，用户可以向终端设备输入标定指令。一些示例中，用户可以主动向终端设备输入标定指令。例如，终端设备的设置界面中提供有标定入口菜单，用户在确定需要对传感器进行标定时，通过该入口菜单输入标定指令。另一些示例中，还可以由终端设备发起标定流程。例如，当终端设备每次上电后，或者，当终端设备检测到传感器有较长时间未进行标定时，可以向用户展示询问界面，用来询问用户是否要对终端设备进行标定。用户可以通过点击询问界面中的确定按钮，向终端设备输入标定指令。

终端设备在接收到该标定指令时，对终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到传感器组件的误差参数。在标定过程中，终端设备可以与用户进行交互，使用户对终端执行预设操作，以保证终端设备中的传感器组件满足标定条件。

一种可能的实施方式中，可以控制终端设备显示提示信息，该提示信息用于提示用户对终端设备执行预设操作。进而，终端设备对传感器组件的状态进行检测，在检测到传感器组件达到目标状态时，根据传感器组件在该目标状态下采集的标定数据，确定传感器组件的误差参数。

其中，本实施例中传感器组件达到目标状态是指，传感器组件达到可以进行标定的特定状态。

不同类型的传感器对应的目标状态可能是不同的。例如，有些传感器需要在静止状态下进行标定，为了描述方便，本实施例中将这些传感器称为第一类型的传感器。还有些传感器需要在运动状态下进行标定，为了描述方便，本实施例中将这些传感器称为第二类型的传感器。

当本实施例中的传感器组件同时包括第一类型的传感器和第二类型的传感器时，可以采用如下可行的方式对传感器组件进行标定，包括如下步骤(1)至(4)。

(1)控制终端设备显示第一提示信息，该第一提示信息用于指示用户将终端设备静置预设时长。

示例性的，可以指示用户将终端设备放置在水平桌面上保持预设时长。通过对终端设备静置预设时长，可以使终端设备处于静止状态，以便达到第一类型的传感器的标定条件。

(2)在检测到第一类型的传感器达到静止状态时，根据第一类型的传感器在静止状态下采集的标定数据，确定第一类型的传感器的误差参数。

通过上述的步骤(1)和(2)，可以实现对第一类型的传感器进行标定。

(3)控制终端设备显示第二提示信息，该第二提示信息用于指示用户对终端设备执行旋转操作。

示例性的，可以指示用户对终端设备沿预设的一条或者多条轴线分别进行旋转。可选的，还可以进一步指示用户旋转的圈数。用户对终端设备执行旋转操作可以使终端设备处于运动状态，以便达到第二类型的传感器的标定条件。

(4)在检测到第二类型的传感器达到目标运动状态时，根据第二类型的传感器在该目标运动状态下采集的标定数据，确定第二类型的传感器的误差参数。

通过上述的步骤(3)和(4)，可以实现对第二类型的传感器进行标定。

本实施例中，通过向用户显示提示信息，引导用户对终端设备进行预设操作，以达到传感器组件的标定条件，从而实现对传感器组件的在线标定。与现有技术中的离线标定方式相比，在线标定获取的传感器的误差参数与传感器的实际误差更加接近，保证了传感器误差参数的准确性。另外，在线标定过程中，无需依赖实验室的特定仪器，增加了标定操作的灵活性。

S302：根据传感器组件的误差参数以及传感器组件的测量结果，确定终端设备的姿态。

在得到传感器组件的误差参数之后，可以对该误差参数进行存储。在用户使用终端设备的过程中，传感器组件采集得到测量结果后，利用传感器组件的误差参数对传感器组件的测量结果进行补偿，得到补偿后的测量结果。进而，根据补偿后的测量结果，确定出终端设备的姿态。

应理解，S302可以采用现有补偿算法以及终端设备的姿态确定方法来实现，本实施例对此不作赘述。

本实施例提供的确定终端设备姿态的方法，包括：在接收到用户向终端设备输入的标定指令时，对终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到传感器组件的误差参数，传感器组件包括至少一种传感器；根据传感器组件的误差参数以及传感器组件的测量结果，确定终端设备的姿态。上述过程中，实现了对传感器组件的在线标定，在线标定获取的传感器的误差参数与传感器的实际误差更加接近，保证了传感器误差参数的准确性。另外，在线标定过程中，无需依赖实验室的特定仪器，增加了标定操作的灵活性。

下面结合一个具体的实施例，对在线标定的过程进行详细描述。本实施例中以传感器组件中包括：陀螺仪、加速度计、磁强计为例进行描述。

图4为本申请提供的在线标定方法的流程示意图。图5A至图5C为本申请提供的在线标定过程的用户界面示意图。结合图4、图5A至图5C所示，本实施例的方法包括：

S401：接收用户向终端设备输入的标定指令。

应理解，S401的具体实施过程可以参见图3所示实施例，此处不作赘述。

示例性的，如图5A所示，终端设备显示询问界面，用于询问用户是否对传感器进行标定。例如：询问界面中可以显示如下信息：请确认是否对传感器进行标定。当检测到用户点击确定按钮时，终端设备显示图5B所示界面，开始本实施例的在线标定流程。

可选的，在S401之前或者之后还可以包括：终端设备控制传感器组件(陀螺仪、加速度计、磁强计)上电启动，并预热一定时长。例如，预热1分钟。

可选的，在传感器组件预热完成后，还可以对传感器组件采集的数据进行预处理，以去除采集数据中的噪声。

可选的，预处理的过程可以包括：对陀螺仪采集的数据进行一阶数字高通滤波，对加速度计和磁强计采集的数据进行一阶数字低通滤波。

S402：控制终端设备显示第一提示信息，第一提示信息用于指示用户将终端设备静置预设时长。

示例性的，如图5B所示，终端设备可以显示如下第一提示信息：请将终端设备静置在水平桌面上保持10秒钟以上。

S403：在检测到陀螺仪达到静止状态时，根据陀螺仪在静止状态下采集的标定数据，确定陀螺仪的误差参数。

陀螺仪需要在静止状态下进行标定，获取误差参数。

具体的，在显示第一提示信息后，终端设备开始获取陀螺仪采集的第一标定数据，若第一标定数据小于第一阈值，则确定陀螺仪达到静止状态。

需要说明的是，本实施例中将标定数据与阈值进行比较时，可以是将标定数据的模值与阈值进行比较，后续不再赘述。

进一步的，获取陀螺仪在达到静止状态后的预设时长(例如10秒)内采集的第二标定数据；根据第二标定数据的均值，确定陀螺仪的误差参数。例如，将第二标定数据的均值，作为陀螺仪的误差参数。

S404：判断陀螺仪的误差参数是否合理。

本实施例中，可以根据陀螺仪的数据手册获取到陀螺仪对应的标准误差，利用该标准误差判断S403中获取的陀螺仪的误差参数是否合理。

具体的，获取陀螺仪的误差参数与陀螺仪对应的标准误差之间差值，若该差值大于预设阈值，则确定S403获取到的陀螺仪的误差参数不合理，需要返回S402进行对陀螺仪进行重新标定。若该差值小于或者等于预设阈值，则确定S403获取到的陀螺仪的误差参数合理，可以继续执行S405及后续步骤。

S405：控制终端设备显示第二提示信息，第二提示信息用于指示用户沿终端设备的至少一个轴线分别将终端设备旋转预设圈数。

示例性的，如图5C所示，终端设备可以显示如下第二提示信息：请沿终端设备的三个轴线分别将终端设备旋转3圈以上。进一步的，还可以在该界面中采用图示的方式，向用户展示三个轴线的方向。

S406：在检测到加速度计达到目标运动状态时，根据加速度计在该目标运动状态下采集的标定数据，确定加速度计的误差参数。

对于加速度计而言，其目标运动状态也可以称为准静态。准静态是指加速度仅采集到重力加速度而采集不到其他运动加速度，或者，采集到的其他运动加速度极小可被忽略的状态。

对加速度计的标定，主要依赖加速度计采集到的地球重力加速度来进行自标定。而用户手持终端设备旋转过程中，会对加速度计带来运动加速度，且运动加速度和地球重力加速度会被加速度计一起采集到。因此，需要对加速度计进行准静态检测，也就是说，需要甄别出运动加速度相对地球重力加速度可忽略的时刻。

具体的，获取加速度计在预设时间窗内采集的标定数据，若预设时间窗内采集的标定数据的均值小于第二阈值，和/或，预设时间窗内采集的标定数据的标准差小于第三阈值，则确定加速度计在该预设时间窗为达到准静态。进而，根据该预设时间窗内采集的标定数据，确定加速度计的误差参数。

本实施例中，传感器的误差参数也可以称为零偏值误差。在无特殊说明的情况下，误差参数和零偏值误差指代的含义相同。

一种可能的实施方式中，可以采用递推最小二乘(Recursive Least Squares,RLS)算法确定加速度计的误差参数。具体的，将加速度计在准静态下采集的标定数据送入RLS算法，计算得出加速度计的误差参数。下面结合公式(1)至(12)进行详细描述。

加速度计的等效误差模型为：

其中，δf^b为加速度计的等效误差，δM_a包含加速度计标定因数误差和安装误差，B_a表示加速度计的零偏常值误差，f^b为加速度计理想输出值。

因此，加速度计的输出模型为：

其中，

为加速度计实际输出值，f^b为加速度计理想输出值，f^e为地球坐标系下当地重力加速度输出，M_a为单位阵与δM_a的加和，

为从地球坐标系e到载体系b的坐标变换矩阵。

对(2)式变形后取模值为：

对矩阵

进行正交三角(QR)分解可得：

由于Q_M为单位正交阵，(3)式可进一步简化为：

因R_A为上三角阵，有6个未知数；B_a为三维矢量，有三个未知数；因此，(5)共有9个未知参数。

将式(3)展开可表示为：

写为矩阵形式为：

HX＝W (6)

其中，

则，

对上式M阵取乔伊斯基变换(俗称平方根法)，可得R_A＝[cholesky(M)]^T。

上式中，a₁为标度因数补偿系数，G₀表示当地重力加速度矢量的模值。

RLS算法的实现形式为：

其中，K_k为滤波增益阵，P_k-1为上一时刻估计误差方差阵，H_k为当前时刻的测量矩阵，即(6)式中的H，

为H_k的转置矩阵。R_k为测量误差阵。

P_k＝[I-K_kH_k]P_k-1 (11)

其中，P_k为当前时刻估计误差方差阵，I为单位阵。

其中，

和

分别为当前时刻和前一时刻的状态估计量，具体如(6)式X定义。Z_k为当前时刻的测量值，即(6)式中的W。

和P_k初始值和R_k可根据实际传感器性能设置。

S407：在检测到磁强计达到目标运动状态时，根据磁强计在该目标运动状态下采集的标定数据，确定磁强计的误差参数。

磁强计的目标运动状态是指磁强计处于均匀磁场的状态。可以根据磁强计采集的标定数据的变化情况来检测磁强计是否达到均匀磁场状态。

具体的，获取磁强计在预设时间窗内采集的标定数据，若预设时间窗内采集的标定数据与磁强计初始采集数据之间的差值小于第四阈值，和/或，预设时间窗内采集的标定数据中前后相邻数据之间的差值小于第五阈值，则确定磁强计在该预设时间窗内达到均匀磁场状态；根据该预设时间窗内采集的标定数据，确定磁强计的误差参数。

一种可能的实施方式中，可以采用RLS算法确定磁强计的误差参数。具体的，将磁强计在均匀磁场状态下采集的标定数据送入RLS算法，计算得出磁强计的误差参数。具体实施过程与加速度计的误差参数的估计过程类似，此处不作赘述。与加速计误差参数的估计过程不同之处在于，(9)式中的a₁为标度因数补偿系数，G0表示当地地磁矢量的模值。为了计算方便，可将a₁设置为1进行计算。

S408：判断加速度的误差参数和磁强计的误差参数是否均合理。

本实施例中，可以根据加速度计的数据手册获取到加速度计对应的标准误差，利用该标准误差判断S406中获取的加速度计的误差参数是否合理。具体的，获取加速度的误差参数与加速度计对应的标准误差之间的差值，若该差值大于预设阈值，则确定加速度计的误差参数不合理。若该差值小于或者等于预设阈值，则确定加速度计的误差参数合理。

本实施例中，可以根据磁强计的数据手册获取到磁强计对应的标准误差，利用该标准误差判断S407中获取的磁强计的误差参数是否合理。具体的，获取磁强计的误差参数与磁强计对应的标准误差之间的差值，若该差值大于预设阈值，则确定磁强计的误差参数不合理。若该差值小于或者等于预设阈值，则确定磁强计的误差参数合理。

若加速度计和磁强计中至少一个的误差参数不合理，则需要返回执行S404，对加速度计和磁强计进行重新标定。若加速度计和磁强计的误差参数均合理，则标定结束。

S409：标定结束。

本实施例的在线标定方法，无需依赖实验室的特定仪器，增加了标定操作的灵活性。由于在一次标定流程中，即可完成对陀螺仪、加速度计和磁强计这三种传感器的标定，使得用户操作流程简单。另外，由于对加速度计和磁强计的误差参数的确定过程进行了复用，降低了标定实现复杂度。

图6为本申请提供的一种确定终端设备姿态的装置的结构示意图。本实施例的装置可以为软件和/或硬件的形式。本实施例的装置可以设置在终端设备中。如图6所示，该确定终端设备的装置10可以包括：标定模块11和确定模块12。

其中，标定模块11，用于在接收到用户向终端设备输入的标定指令时，对所述终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到所述传感器组件的误差参数，所述传感器组件包括至少一种传感器；

确定模块12，用于根据所述传感器组件的误差参数以及所述传感器组件的测量结果，确定所述终端设备的姿态。

一种可能的实施方式中，所述标定模块11具体用于：

一种可能的实施方式中，所述传感器组件包括第一类型的传感器和第二类型的传感器；所述标定模块11具体用于：

一种可能的实施方式中，所述第一类型的传感器包括陀螺仪；所述标定模块11具体用于：

一种可能的实施方式中，所述第二类型的传感器包括加速度计；所述标定模块11具体用于：

一种可能的实施方式中，所述第二类型的传感器包括磁强计；所述标定模块11具体用于：

一种可能的实施方式中，所述标定模块11还用于：

本申请实施例提供的确定终端设备姿态的装置可以执行上述方法实施例所示的技术方案，其实现原理以及有益效果类似，此处不再进行赘述。

图7为本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。请参见图7，终端设备20可以包括：收发器21、存储器32、处理器32。收发器21可包括：发射器和/或接收器。该发射器还可称为发送器、发射机、发送端口或发送接口等类似描述，接收器还可称为接收器、接收机、接收端口或接收接口等类似描述。示例性地，收发器21、存储器22、处理器23，各部分之间通过总线24相互连接。

存储器22用于存储程序指令；

处理器23用于执行该存储器所存储的程序指令，用以使得终端设备20执行上述任一所示的方法。

其中，收发器21的接收器，可用于执行上述方法中终端设备的接收功能。

本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述确定终端设备姿态的方法。

本申请实施例还可提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品可以由处理器执行，在计算机程序产品被执行时，可实现上述任一所示的终端设备执行上述确定终端设备姿态的方法。

本申请实施例的终端设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，可执行上述终端设备执行的确定终端设备姿态的方法，其具体的实现过程及有益效果参见上述，在此不再赘述。

实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储器(存储介质)包括：只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(英文：magnetic tape)、软盘(英文：floppydisk)、光盘(英文：optical disc)及其任意组合。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理单元以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

在本申请中，术语“包括”及其变形可以指非限制性的包括；术语“或”及其变形可以指“和/或”。本本申请中术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。本申请中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

Claims

1.一种确定终端设备姿态的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到所述传感器组件的误差参数，包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述传感器组件包括第一类型的传感器和第二类型的传感器；对所述终端设备中设置的传感器组件进行标定，得到所述传感器组件的误差参数，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一类型的传感器包括陀螺仪；在检测到所述第一类型的传感器达到静止状态时，根据所述第一类型的传感器在所述静止状态下采集的标定数据，确定所述第一类型的传感器的误差参数，包括：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二类型的传感器包括加速度计；在检测到所述第二类型的传感器达到目标运动状态时，根据所述第二类型的传感器在所述目标运动状态下采集的标定数据，确定所述第二类型的传感器的误差参数，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二类型的传感器包括磁强计；在检测到所述第二类型的传感器达到目标运动状态时，根据所述第二类型的传感器在所述目标运动状态下采集的标定数据，确定所述第二类型的传感器的误差参数，包括：

7.根据权利要求3至6任一项所述的方法，其特征在于，所述第二指示信息用于指示用户沿所述终端设备的至少一个轴线分别将所述终端设备旋转预设圈数。

8.根据权利要求3至7任一项所述的方法，其特征在于，确定所述第一类型的传感器的误差参数之后，还包括：

9.根据权利要求3至7任一项所述的方法，其特征在于，确定所述第二类型的传感器的误差参数之后，还包括：

10.一种确定终端设备姿态的装置，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述标定模块具体用于：

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述传感器组件包括第一类型的传感器和第二类型的传感器；所述标定模块具体用于：

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第一类型的传感器包括陀螺仪；所述标定模块具体用于：

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二类型的传感器包括加速度计；所述标定模块具体用于：

15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二类型的传感器包括磁强计；所述标定模块具体用于：

16.根据权利要求12至15任一项所述的装置，其特征在于，所述第二指示信息用于指示用户沿所述终端设备的至少一个轴线分别将所述终端设备旋转预设圈数。

17.根据权利要求12至16任一项所述的装置，其特征在于，所述标定模块还用于：

18.根据权利要求12至16任一项所述的装置，其特征在于，所述标定模块还用于：

19.一种终端设备，其特征在于，包括：收发器、处理器、存储器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如权利要求1至9任一项所述的方法。

20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现权利要求1至9任一项所述的方法。