CN112945218A - 确定电子设备方向的方法和装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种确定电子设备方向的方法和装置、电子设备、存储介质。该方法包括：当电子设备中磁场传感器输出的磁性数据满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度；根据电子设备中空间姿态传感器输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量；基于所述初始角度和所述角度变化量确定电子设备在当前检测周期的目标方向。本公开中可以避免磁力传感器进入强磁场环境时因受环境影响导致输出磁性数据不准确的问题，可以提高确定电子设备获取目标方向的准确度，有利于提升使用导航的体验。

Description

确定电子设备方向的方法和装置、电子设备、存储介质

技术领域

本公开涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种确定电子设备方向的方法和装置、电子设备、存储介质。

背景技术

随着出行需求的增加，越来越多的用户使用电子设备来进行导航。在导航期间，电子设备会获取磁力传感器的角度数据来确定朝向。实际应用中，当电子设备处于具有强磁场的环境时，外界磁场会干扰该电子设备内的磁力传感器，从而影响到磁力传感器的检测准确度，甚至无法指示方向，进而影响到导航体验。

发明内容

本公开提供一种确定电子设备方向的方法和装置、电子设备、存储介质，以解决相关技术的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种确定电子设备方向的方法，适应于电子设备，所述方法包括：

当满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度；

根据电子设备中陀螺仪输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量；

基于所述初始角度和所述角度变化量获取电子设备在当前检测周期的目标方向。

可选地，所述预设条件是指电子设备中磁场传感器输出的磁性数据超过预设的磁性阈值，或者当前检测周期内磁性数据的变化率超过预设的变化率阈值。

可选地，所述磁场传感器包括以下至少一种：霍尔传感器、薄膜磁致电阻传感器、磁性液体加速度传感器。

可选地，根据电子设备中陀螺仪输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量，包括：

获取电子设备中空间姿态传感器在当前检测周期输出的N组加速度数据；N为大于或等于1的整数；

对所述N组加速度数据进行积分获得N-1组角速度数据；

对所述N-1组角速度进行积分获得当前检测周期内的偏转角度，将所述偏转角度作为电子设备在当前检测周期内的角度变化量。

可选地，所述方法还包括：

当不再满足预设条件时，采用电子设备中磁力传感器输出的角度数据作为电子设备的目标方向。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种确定电子设备方向的装置，适应于电子设备，所述装置包括：

初始角度确定模块，用于当满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度；

角度变量获取模块，用于根据电子设备中陀螺仪输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量；

目标方向确定模块，用于基于所述初始角度和所述角度变化量获取电子设备在当前检测周期的目标方向。

可选地，所述预设条件是指电子设备中磁场传感器输出的磁性数据超过预设的磁性阈值，或者当前检测周期内磁性数据的变化率超过预设的变化率阈值。

可选地，所述磁场传感器包括以下至少一种：霍尔传感器、薄膜磁致电阻传感器、磁性液体加速度传感器。

可选地，所述角度变量获取模块包括：

加速度获取单元，用于获取电子设备中空间姿态传感器在当前检测周期输出的N组加速度数据；N为大于或等于1的整数；

角速度获取单元，用于对所述N组加速度数据进行积分获得N-1组角速度数据；

角度变量获取单元，用于对所述N-1组角速度进行积分获得当前检测周期内的偏转角度，将所述偏转角度作为电子设备在当前检测周期内的角度变化量。

可选地，所述目标方向确定模块，还用于当不再满足预设条件时，采用电子设备中磁力传感器输出的角度数据作为电子设备的目标方向。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：

用于获取电子设备的角度数据的磁力传感器；

用于获取电子设备所处环境的磁性数据的磁场传感器；

用于获取电子设备的加速度数据的空间姿态传感器；

处理器；

用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序，以实现上述所述方法的步骤。

根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，当所述存储介质中的可执行的计算机程序由处理器执行时，能够实现上述所述方法的步骤。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开实施例中可以检测电子设备中磁场传感器输出的磁性数据是否满足预设条件，当满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度；然后，根据电子设备中陀螺仪输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量；之后，基于初始角度和角度变化量可以获取电子设备在当前检测周期的目标方向。本实施例中在磁场传感器的磁性数据满足预设条件时，采用磁力传感器确定电子设备的初始角度，并且通过空间姿态传感器获取电子设备的角度变化量，利用初始角度和角度变化量可以确定出电子设备的目标角度，从而确定电子设备的方向，这样可以避免磁力传感器进入强磁场环境时因受环境影响导致输出磁性数据不准确的问题，可以提高确定电子设备方向的准确度，有利于提升使用导航的体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种确定电子设备方向的方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种获取角度变化量的流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种确定电子设备方向的装置的框图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种角度变量获取模块的框图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

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。以下示例性所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。

随着出行需求的增加，越来越多的用户使用电子设备来进行导航。在导航期间，电子设备会获取磁力传感器的角度数据来确定朝向。实际应用中，当电子设备处于具有强磁场的环境时，外界磁场会干扰该电子设备内的磁力传感器，从而影响到磁力传感器的检测准确度，甚至无法指示方向，进而影响到导航体验。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种确定电子设备方向的方法，该方法可以适用于电子设备，例如智能手机、平板电脑和智能耳机等。其中电子设备包括用于获取电子设备的角度数据的磁力传感器，用于获取电子设备所处环境的磁性数据的磁场传感器，以及用于获取电子设备的加速度数据的空间姿态传感器。磁场传感器可以包括以下至少一种：霍尔传感器、薄膜磁致电阻传感器、磁性液体加速度传感器，相应输出的磁性数据可以为霍尔电压、实时电压、磁性加速度，可以根据具体场景选择磁场传感器的类型，在能够获得磁性数据的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。空间姿态传感器可以包括以下至少一种：陀螺仪、加速度传感器、重力传感器等，可以根据具体场景选择空间姿态传感器，在能够获得加速度数据的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。

图1是根据一示例性实施例示出的一种确定电子设备方向的方法的流程图，包括步骤11～步骤13：

在步骤11中，当电子设备中磁场传感器输出的磁性数据满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度。

本实施例中，预设条件是指电子设备中磁场传感器输出的磁性数据超过预设的磁性阈值，或者当前检测周期内磁性数据的变化率超过预设的变化率阈值。后续实施例中，以磁场传感器采用霍尔传感器、磁性数据为霍尔电压以及磁性阈值是电压阈值为例，描述后续各实施例的方案。

需要说明的是，当前检测周期是指每次更新电子设备的角度数据所需要的周期，该当前检测周期可以大于或等于磁场传感器和空间姿态传感器的预设周期，技术人员可以根据具体场景设置该当前检测周期的大小，在此不作限定。

本实施例中，霍尔传感器可以按照预设周期采集电子设备所处环境的磁场强度或者磁通量获得到当前霍尔电压，即磁性数据可为磁场强度或者磁通量。电子设备中处理器可以与霍尔传感器进行通信，获取到霍尔传感器输出的当前霍尔电压。然后，处理器将当前霍尔电压与预设的电压阈值对比，当当前霍尔电压超过电压阈值时，说明电子设备的磁性数据满足预设条件，即霍尔传感器所处环境的磁场较强，可能会影响到磁力传感器的正常使用。此时，处理器可以获取磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度。

本实施例中，磁力传感器也是按照自身的预设周期来输出角度数据。在确定磁场传感器输出的磁性数据满足预设条件时，处理器可以选择霍尔电压对应输出时间之前的一个角度数据确定电子设备的初始角度。在一示例中，可以调整霍尔传感器和磁力传感器的采集周期，使两者具有相同的采集周期。这样，处理器在确定磁场传感器输出的磁性数据满足预设条件时，直接获取霍尔电压对应的角度数据确定电子设备的初始角度。

本实施例中，当处理器确定磁场传感器输出的磁性数据未满足预设条件时，直接获取霍尔电压对应的角度数据确定为电子设备的目标角度，从而保证获取角度的准确性和即时性。

在步骤12中，根据电子设备中空间姿态传感器输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量。

本实施例中，以空间姿态传感器是陀螺仪为例，电子设备中陀螺仪可以按照自身的预设周期输出电子设备的加速度数据，该加速度数据可以包括电子设备在预设坐标系上的X轴、Y轴和Z轴的至少一个轴上的加速度分量。

本实施例中，电子设备可以根据加速度数据获取角度变化量，参见图2：在步骤21中，电子设备中处理器可以与电子设备中空间姿态传感器进行通信，获取陀螺空间姿态传感器仪在当前检测周期输出的N组加速度数据；N为大于或等于1的整数，此处N的取值取决于当前检测周期和陀螺仪的预设周期的大小关系，即在当前检测周期内空间姿态传感器可以检测N次加速度，从而可以输出N组加速度数据。在步骤22中，处理器对N组加速度数据中的各组加速度数据进行积分，获取N-1组角速度数据。例如N＝5，则对第1组积分得到第1组角速度数据，对第1和2组加速度数据进行积分得到第2组角速度数据，对第1～3组加速度数据进行积分得到第3组角速度数据，对第1～4组加速度数据进行积分得到第4组角速度数据。在步骤23中，对各组角速度数据进行积分得到角度，再将N-1组角度相加即可获得当前检测周期内的偏转角度，将所述偏转角度作为电子设备在当前检测周期内的角度变化量。或者说，角度变化量是电子设备以初始角度为起始点在当前检测周期内偏移了的角度。

在步骤13中，基于所述初始角度和所述角度变化量确定电子设备在当前检测周期的目标方向。

本实施例中，电子设备中处理器可以将初始角度与角度变化量相加，获得两者之和，该和是电子设备对应的角度。再结合角度与方向的对应关系，例如90度对应方向东，180度对应南，270度对应西，360度(或0度)对应北，处理器可以获取到电子设备在当前检测周期的目标方向。

至此，本公开实施例中可以检测电子设备是否满足预设条件，当满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度；然后，根据电子设备中陀螺仪输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量；之后，基于初始角度和角度变化量可以获取电子设备在当前检测周期的目标方向。本实施例中在磁场传感器的磁性数据满足预设条件时，采用磁力传感器确定电子设备的初始角度，并且通过空间姿态传感器获取电子设备的角度变化量，利用初始角度和角度变化量可以确定出电子设备的目标角度，从而确定电子设备的方向，这样可以避免磁力传感器进入强磁场环境时因受环境影响导致输出磁性数据不准确的问题，可以提高确定电子设备方向的准确度，有利于提升使用导航的体验。

在上述一种确定电子设备方向的方法的基础上，本公开实施例还提供了一种确定电子设备方向的装置，参见图3，所述装置包括：

初始角度确定模块31，用于当电子设备中磁场传感器输出的磁性数据满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度；

角度变量获取模块32，用于根据电子设备中空间姿态传感器输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量；

目标方向确定模块33，用于基于所述初始角度和所述角度变化量获取电子设备在当前检测周期的目标方向。

在一实施例中，所述预设条件是指电子设备中磁场传感器输出的磁性数据超过预设的磁性阈值，或者当前检测周期内磁性数据的变化率超过预设的变化率阈值。

在一实施例中，所述磁场传感器包括以下至少一种：霍尔传感器、薄膜磁致电阻传感器、磁性液体加速度传感器。

在一实施例中，参见图4，所述角度变量获取模块32包括：

加速度获取单元41，用于获取电子设备中空间姿态传感器在当前检测周期输出的N组加速度数据；N为大于或等于1的整数；

角速度获取单元42，用于对所述N组加速度数据进行积分获得N-1组角速度数据；

角度变量获取单元43，用于对所述N-1组角速度进行积分获得当前检测周期内的偏转角度，将所述偏转角度作为电子设备在当前检测周期内的角度变化量。

在一实施例中，所述目标方向确定模块，还用于当所述磁性数据未满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的目标方向。

可理解的是，本公开实施例提供的装置与上述方法相对应，具体内容可以参考方法各实施例的内容，在此不再赘述。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备500可以是智能手机，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图5，电子设备500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电源组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)的接口512，传感器组件514，通信组件516，以及图像采集组件518。

处理组件502通常控制电子设备500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器520来执行计算机程序。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理组件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备500的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备500上操作的任何应用程序或方法的计算机程序，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件506为电子设备500的各种组件提供电力。电源组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备500生成、管理和分配电力相关联的组件。电源组件506可以包括电源芯片，控制器可以电源芯片通信，从而控制电源芯片导通或者断开开关器件，使电池向主板电路供电或者不供电。

多媒体组件508包括在电子设备500和目标对象之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示屏(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自目标对象的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。

音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当电子设备500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。

传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为电子设备500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到电子设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为电子设备500的显示屏和小键盘，传感器组件514还可以检测电子设备500或一个组件的位置改变，目标对象与电子设备500接触的存在或不存在，电子设备500方位或加速/减速和电子设备500的温度变化。本示例中，传感器组件514可以包括磁力传感器、空间姿态传感器和磁场传感器，其中磁场传感器包括以下至少一种：霍尔传感器、薄膜磁致电阻传感器、磁性液体加速度传感器。空间姿态传感器可以包括以下至少一种：陀螺仪、加速度传感器、重力传感器等。

通信组件516被配置为便于电子设备500和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G、5G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

在示例性实施例中，还提供了一种包括计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器504，上述可执行的计算机程序可由处理器执行以实现：当电子设备中磁场传感器输出的磁性数据满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度；根据电子设备中空间姿态传感器输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量；基于所述初始角度和所述角度变化量确定电子设备在当前检测周期的目标方向。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、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公开的一般性原理并包括本公开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，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种确定电子设备方向的方法，其特征在于，所述方法包括：

当电子设备中磁场传感器输出的磁性数据满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度；

根据电子设备中空间姿态传感器输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量；

基于所述初始角度和所述角度变化量确定电子设备在当前检测周期的目标方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件是指电子设备中磁场传感器输出的磁性数据超过预设的磁性阈值，或者当前检测周期内磁性数据的变化率超过预设的变化率阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磁场传感器包括以下至少一种：霍尔传感器、薄膜磁致电阻传感器、磁性液体加速度传感器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据电子设备中空间姿态传感器输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量，包括：

获取电子设备中空间姿态传感器在当前检测周期输出的N组加速度数据；N为大于或等于1的整数；

对所述N组加速度数据进行积分获得N-1组角速度数据；

对所述N-1组角速度进行积分获得当前检测周期内的偏转角度，将所述偏转角度作为电子设备在当前检测周期内的角度变化量。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述磁性数据未满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的目标方向。

6.一种确定电子设备方向的装置，其特征在于，所述装置包括：

初始角度确定模块，用于当电子设备中磁场传感器输出的磁性数据满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的初始角度；

角度变量获取模块，用于根据电子设备中空间姿态传感器输出的加速度数据获取电子设备在当前检测周期的角度变化量；

目标方向确定模块，用于基于所述初始角度和所述角度变化量确定电子设备在当前检测周期的目标方向。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设条件是指电子设备中磁场传感器输出的磁性数据超过预设的磁性阈值，或者当前检测周期内磁性数据的变化率超过预设的变化率阈值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述磁场传感器包括以下至少一种：霍尔传感器、薄膜磁致电阻传感器、磁性液体加速度传感器。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述角度变量获取模块包括：

加速度获取单元，用于获取电子设备中空间姿态传感器在当前检测周期输出的N组加速度数据；N为大于或等于1的整数；

角速度获取单元，用于对所述N组加速度数据进行积分获得N-1组角速度数据；

角度变量获取单元，用于对所述N-1组角速度进行积分获得当前检测周期内的偏转角度，将所述偏转角度作为电子设备在当前检测周期内的角度变化量。

10.根据权利要求6～9任一项所述的装置，其特征在于，所述目标方向确定模块，还用于当所述磁性数据未满足预设条件时，根据电子设备中磁力传感器输出的角度数据确定电子设备的目标方向。

11.一种电子设备，其特征在于，包括：

用于获取电子设备的角度数据的磁力传感器；

用于获取电子设备所处环境的磁性数据的磁场传感器；

用于获取电子设备的加速度数据的空间姿态传感器；

处理器；

用于存储所述处理器可执行的计算机程序的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述存储器中的计算机程序，以实现如权利要求1～5任一项所述方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的可执行的计算机程序由处理器执行时，能够实现如权利要求1～5任一项所述方法的步骤。

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