CN113031772A - 姿态控制方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种姿态控制方法和电子设备。所述姿态控制方法应用于电子设备中，所述电子设备中设置有至少一个旋转单元；该方法包括：在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，实时获取所述电子设备的当前姿态信息；基于所述当前姿态信息以及所述电子设备对应的目标姿态的目标姿态信息，确定所述旋转单元的控制信息；控制旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

Description

姿态控制方法和电子设备

技术领域

本申请属于信息处理领域，具体涉及一种姿态控制方法和电子设备。

背景技术

随着移动电子设备的产品不断发展，用户对于移动电子设备提出越来越多的使用需求，例如，用户为了使用上的便捷性，会希望电子设备能够自行进行姿态控制。

目前，如何使电子设备自行进行姿态调整，业内无相关解决方案。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种姿态控制方法和电子设备，能够解决失重环境下，电子设备姿态保持的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种姿态控制方法，应用于电子设备中，所述电子设备中设置有至少一个旋转单元；所述方法包括：

在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，获取所述电子设备的姿态信息；

基于所述姿态信息以及目标姿态信息，确定所述旋转单元的控制信息，所述控制信息包括旋转速度和/或旋转方向；

控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括电子设备本体，所述电子设备本体中设置有姿态控制器和至少一个旋转单元；还包括存储器及存储在所述存储器上并可在所述姿态控制器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述姿态控制器执行时执行如下操作：

在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，获取所述电子设备的姿态信息；

基于所述姿态信息以及目标姿态信息，确定所述旋转单元的控制信息，所述控制信息包括旋转速度和/或旋转方向；

控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

第三方面，本申请实施例提供了一种姿态控制装置，包括：

获取单元，用于在电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，获取所述电子设备的姿态信息；

确定单元，用于基于所述姿态信息以及目标姿态信息，确定旋转单元的控制信息，所述控制信息包括旋转速度和/或旋转方向；

控制单元，用于控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

第四方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第一方面所述的方法。

在本申请实施例中，在电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，基于电子设备当前的姿态信息以及电子设备的目标姿态信息，确定控制信息，控制旋转单元执行与控制信息对应的姿态调整动作，通过该方案，电子设备可以自行进行姿态控制，提升用户体验。

附图说明

图1为本申请实施例提供的姿态控制方法流程示意图；

图2为本申请实施例提供的电子设备姿态调整示意图；

图3为本申请实施例提供的获取电子设备当前姿态的示意图；

图4为本申请实施例提供的电子设备姿态控制原理示意图；

图5为本申请实施例的电子设备的硬件结构示意图之一；

图6为本申请实施例的电子设备的硬件结构示意图之二；

图7为本申请实施例提供的姿态控制装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的姿态控制方法和电子设备进行详细地说明。

图1为本申请实施例提供的姿态控制方法流程示意图，如图1所示，该姿态控制方法可以应用于电子设备中，所述电子设备中设置有至少一个旋转单元；所述方法包括：

步骤110，在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，获取所述电子设备的姿态信息；

具体的，本申请中所描述的电子设备可以为智能手机或平板电脑等设备。

本申请中的用户手持状态是指电子设备处于用户手握时的状态，或者是电子设备处于固定电子设备的支架夹持的状态，电子设备手持状态的判断可以是通过电子设备的侧边屏幕，或者电子设备侧边的压力传感器来实现。

当电子设备的侧边屏幕检测到有触摸信息时，则判定电子设备当前处于手握状态，或者当电子设备的侧边压力传感器检测到符合手握的压力数值时，则判断电子设备处于手握状态。

本申请中的非手持状态，是指电子设备离开用户对其进行手持控制的状态，例如电子设备离开用户手持的状态，或者离开固定电子设备的支架夹持的状态，也可以是离开用户用手指持夹持电子设备的状态等。

电子设备判断其处于非手持状态，是指电子设备侧边的压力传感器检测不到压力值，或者电子设备的侧边屏幕检测不到任何触摸信息的状态。

本申请中所描述的电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况，可以是指电子设备的侧边压力传感器检测到，从符合手握的压力数值转变为无压力值的变化量，则说明电子设备从用户手持状态转为非手持状态。

本申请中的电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况，则说明电子设备此时已经失去用户手握控制，而此时其处于失重环境下时，需要进行姿态保持模式。

本申请中的当前姿态信息是指电子设备相对于周围环境的姿态信息，而在失重环境下，周围环境通常可以是指太空舱的室内。

本申请中的姿态信息可以是通过电子设备本体中的摄像头，或者电子设备本体中的激光雷达，测量出电子设备相对于室内环境在当前时刻的姿态信息。本申请中实时获取电子设备的姿态信息是为了与目标姿态的目标姿态信息进行比较，从而确定调整方案。

步骤120，基于所述姿态信息以及目标姿态信息，确定所述旋转单元的控制信息，所述控制信息包括旋转速度和/或旋转方向；

本申请中的姿态信息是指电子设备在当前时刻的姿态信息。

本申请中的目标姿态信息，是指电子设备处于目标姿态时的姿态信息。

本申请中的目标姿态，是指用户预先设定的，其想要电子设备保持的姿态。

由于刚体在空间内的任意转动，可分解为绕三个相互正交轴上的转动，因此为了实现电子设备在空间上任意方向的转动调整，需要在三个正交的轴向上均设置目标旋转单元，该目标旋转单元可以是指通过转轴与电机连接的飞轮。

因此，通过驱动飞轮转动，可以使电子设备产生三维空间上的转动，从而实现电子设备姿态调整。同时，可知当电子设备转动惯量一定的情况下，增大相应飞轮的转动惯量和转速，可使电子设备的姿态调整越快。

本申请中所描述的确定旋转单元是指，确定需要调用的一个或者多个旋转单元来实现姿态调整。

同时，在确定需要目标旋转单元后，再确定调整到目标姿态所需的控制信息，从而能够保证电子设备的姿态自稳。

步骤130，控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

本申请中所描述的控制信息对应的动作，可以是指通过将控制信息分配到各个轴向的飞轮电机驱动模块上，驱动飞轮产生相应的角动量的动作，其可以使电子设备转向，从而保持在目标姿态位置，从而实现在失重环境下的电子设备自稳，从而提升用户的使用体验。

图2为本申请实施例提供的电子设备姿态调整示意图，如图2所示，电子设备内部的旋转单元中，至少包括三个通过转轴与电机连接的飞轮，分别用于实现电子设备x_f轴方向、电子设备y_f轴方向和电子设备z_f轴方向的转动调整。

其中，三个飞轮各自绕电子设备的相应三个坐标轴按照相应的控制信息进行旋转，转轴固定，转速和转向由相应的控制信息进行调节。

例如，以x_f轴的飞轮转动为例进行说明，x_f轴向上的角动量方程如下：

在无外力矩输入的情况下，根据角动量守恒定律，

保持不变，则电子设备沿x_f轴的转动角速率表示如下：

其中，J_f1、

分别表示飞轮1和电子设备沿x_f轴的转动惯量，ω_f1、

分别表示飞轮1和电子设备沿x_f轴的转动角速率。

可知，当驱动飞轮1旋转时，根据角动量守恒原理，电子设备沿x_f轴会发生转动，因此，通过驱动三个正交轴上的飞轮转动，可以使电子设备产生三维空间上的转动，从而实现电子设备姿态调整。

本申请实施例通过在电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，基于电子设备当前的姿态信息以及电子设备的目标姿态信息，确定控制信息，控制旋转单元执行与控制信息对应的姿态调整动作，通过该方案，电子设备可以自行进行姿态控制，并且可以实现在失重环境，无需手持的情况下，实现电子设备姿态保持，方便用户的使用。

基于上述任一实施例，本申请中的姿态控制方法，还可以应用到电子设备的防摔策略中，即在重力环境下，电子设备在自由落体或者近似自由落体过程中时，电子设备处于近似失重环境，同时无外部接触，此时相当于是电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，此时由于用户在使用电子设备时，该电子设备的姿态往往平行于地面，因此本申请在防摔策略中，直接将摔落前电子设备的姿态作为目标姿态，通过电子设备本体中的陀螺仪对电子设备进行姿态解算，从而获得电子设备在摔落过程中的当前姿态信息。

基于当前姿态信息以及电子设备对应的目标姿态的目标姿态信息，确定旋转单元的控制信息；

旋转单元执行与控制信息对应的动作，以保持电子设备处于所述目标姿态。

本申请实施例中的方案，可以在有重力的环境下，发生电子设备跌落的情况下，驱动电子设备中的旋转单元，从而在跌落过程中实现快速的姿态调整，从而跌落后，电子设备屏幕直接触地，减少冲击力，能够保护电子设备。

基于上述任一实施例，所述电子设备对应的目标姿态的目标姿态信息的获取方法包括：

在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态时，获取电子设备的当前姿态信息，将所述当前姿态信息确定为所述目标姿态信息；或

在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态时，获取电子设备的当前姿态信息，将所述当前姿态信息确定为初始目标姿态信息，并基于用户身体部位信息调整所述初始目标姿态信息，获得所述目标姿态信息。

具体地在电子设备处于手持状态下时，电子设备本体实时抓取其在当前时刻的姿态信息，将电子设备从用户手持状态转为非手持状态时的当前姿态信息作为目标姿态信息或者初始目标姿态信息。

并且，在姿态控制的过程中，用户可以根据需求，预先设定电子设备为固定姿态保持模式，或者用户跟随模式。

当电子设备被设置为固定姿态保持模式时，则此时电子设备保持在用户调整的目标姿态，保持不变，相应地，直接将电子设备从用户手持状态转为非手持状态时的当前姿态信息，确定为目标姿态信息。

当电子设备被设置为用户跟随模式时，则此时电子设备会在用户调整的期望姿态位置基础上，根据用户身体部位的信息进行调整，本申请中所描述的用户身体部位信息可以是指用户眼部信息、用户手部姿态信息或者用户躯体的姿态信息。

例如跟随用户眼部位置的变化，使用户能在一定移动范围内，始终获得较好的观看角度；此时会在将转变时刻姿态信息作为初始目标姿态信息的基础上，根据用户眼部信息，来调整初始目标姿态信息，从而实现跟随用户眼部位置的目标姿态信息。

本申请中所描述的用户眼部信息，具体可以是指用户眼部相对于电子设备屏幕间的相对角度关系。本申请中所描述的用户手部姿态信息，具体可以是指用户手掌相对于电子设备屏幕间的相对角度关系。本申请中所描述的用户躯体的姿态信息，具体可以是指用户躯体相对于电子设备屏幕间的相对角度关系，其均可以通过其可以通过电子设备本体中的前置摄像头或者激光雷达来获取。

本申请实施例充分考虑了用户的不同需求，提供了多种目标姿态信息设定方法，不仅提供了直接将转变时刻姿态信息设定为目标姿态信息的方案，还提供了能够跟随用户身体部位信息进行二次调整的用户跟随模式方案，能够更好的提升用户的体验。

基于上述任一实施例，所述获取所述电子设备的当前姿态信息，包括：

获取所述电子设备相对于水平面参照物和/或垂直面参照物的角度，并基于所述角度确定所述当前姿态信息。

具体的，本申请中所描述的水平面参照物可以是指房间的地面或者其它环境的地面，垂直面参照物可以是指房间的墙壁或者建筑物的墙壁。

本申请中所描述的房间，可以是指太空舱，或者模拟太空舱的房间。

本申请中可以通过电子设备本体中的摄像头，获取电子设备相对于房间地板或房间墙壁的角度，也可以是获取电子设备相对于房间地板和房间墙壁的角度，然后利用单目视觉测姿方法，测量出摄像头相对于被测房间的三维姿态。

其具体的实现方式可以是指，首先，通过摄像头标定得出摄像头的内参数，然后利用已知物体在三维空间的坐标、图像上一一对应的图像像素坐标以及摄像头内参数，进而求解出此时摄像头相对于空间已知物体的外参数，即旋转向量以及平移向量。最后对旋转向量进行数据分析处理，求解出此时摄像头相对于已知物体空间坐标的三维姿态。在当前应用里，可以在用户调整电子设备的同时，通过摄像头获取固定的特征物体，并以该特征物体位置为参考，实时解算电子设备摄像头相对于该特征物体的相对姿态。

同时，在本申请中，还可以利用电子设备本体中激光雷达进行室内姿态测量，例如，可以通过激光雷达获得表征目标空间三维几何特征的点云，来检测目标，并估计其三维姿态，解算的是目标与激光雷达间相对位姿的变化；相反，以目标为参考，即把目标位置视为固定，则可解算出激光雷达的三维姿态。

图3为本申请实施例提供的获取电子设备当前姿态的示意图，如图3所示，电子设备获取其相对于房间坐标系的当前姿态信息。

本申请实施例通过电子设备本体中的摄像头或者激光雷达，即可实现电子设备当前姿态的检测，从而可以保证姿态调整的准确。

基于上述任一实施例，所述方法还包括：

在所述电子设备从所述非手持状态转为所述用户手持状态的情况下，控制所述旋转单元不执行任何动作。

具体的，在电子设备从非手持状态转为用户手持状态的情况下，则说明此时电子设备已经处于用户的手中，此时，用户可以根据其需求，来自由调整其姿态，若继续通过姿态保持执行机构进行姿态调整，反而可能会影响用户使用，因此在电子设备从所述非手持状态转为所述用户手持状态的情况下，将控制姿态保持执行机构中的所有旋转单元不执行任何动作。

本申请中所描述的所有旋转单元不执行任何动作，是指所有的旋转单元均不工作。

本申请实施例通过在电子设备从非手持状态转为用户手持状态的情况下，所有旋转单元均不执行任何动作，可以保证在用户手持状态下，旋转单元不会反过来影响用户体验。

基于上述任一实施例，所述旋转单元包括：电机以及执行飞轮，所述执行飞轮包括以下任一种或其组合：第一飞轮、第二飞轮和第三飞轮；

所述第一飞轮、所述第二飞轮和所述第三飞轮分别通过转轴与所述电机连接；

所述第一飞轮的轴线沿x轴设置，所述第二飞轮的轴线沿y轴设置，所述第三飞轮的轴线沿z轴设置，所述x轴、所述y轴和所述z轴之间互相垂直。

具体的，本申请中的飞轮为反作用飞轮，且本申请中飞轮和电机的尺寸，会根据电子设备的实际尺寸而进行对应尺寸调整，而在飞轮尺寸较小的情况下，可以考虑增加飞轮的数量，从而保证姿态调整的实现。

本申请中的执行飞轮应当设置在电子设备结构内部，固定于电子设备的稳定结构上，具体可以是固定在电子设备本体的壳体内壁，或者是固定在电子设备其它稳定结构上，从而可以通过驱动力，改变电子设备的姿态。

具体的，本申请在执行与控制信息对应的动作时，可能会调用一个或者多个飞轮工作，该控制信息还会改变电机驱动模块的输入信息，从而实现电机转速的调整。

本申请中的第一飞轮用于调节电子设备沿x轴转动，第二飞轮用于调节电子设备沿y轴转动，第三飞轮用于调节电子设备沿z轴转动。

本申请中通过第一飞轮、第二飞轮和第三飞轮的共同作用，可以实现电子设备在空间内任意方向的转动，从而进行电子设备的姿态调整。

本申请通过在电子设备内部增加电机和执行飞轮，从而可以实现，在失重环境下，根据对应的控制信息，对电子设备进行姿态调整，保持电子设备姿态稳定。

基于上述任一实施例，控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，包括：

根据所述控制信息，确定所述第一飞轮的旋转方向和旋转速度、所述第二飞轮的旋转方向和旋转速度和所述第三飞轮的旋转方向和旋转速度；

控制所述第一飞轮沿x轴执行所述第一飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作，控制所述第二飞轮沿y轴执行所述第二飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作；控制所述第三飞轮沿z轴执行所述第三飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作。

具体地，本申请中所描述的旋转方向可以是顺时针旋转或者是逆时针旋转。

本申请中的旋转速度可以是零值，若飞轮的旋转速度为零值，则说明该飞轮不需要进行工作。

例如，当控制信息指示只需要驱动y轴和z轴上的飞轮进行工作时，那么对应地第一飞轮的旋转速度为零。

本申请通过沿x轴转动的第一飞轮、沿y轴转动的第二飞轮和沿z轴转动的第三飞轮，从而可以实现，在失重环境下，根据对应的控制信息，对电子设备进行三维的姿态调整，保持电子设备姿态稳定。

基于上述任一实施例，图4为本申请实施例提供的电子设备姿态控制原理示意图，如图4所示，首先，实时检测电子设备是否被用户手持或者被用户触摸。

本申请中检测到电子设备是否为用户手持，可以是通过电子设备的侧边屏幕，或者设置在电子设备侧面的压力传感器来实现检测。

在检测到电子设备处于用户手持的情况下，电子设备进入随动模式。

本申请中的随动模式是指电子设备的姿态随用户的手部动作而动，电子设备中所有旋转单元不执行任何动作，但是在此模式下，室内实时测姿模块，仍然将实时获取的电子设备的当前姿态信息发送给初始姿态指令生成器。

本申请实施例中所描述的室内实时测姿模块，在电子设备工作期间，一直持续工作，实时获取电子设备的当前姿态信息，其具体可以是通过调用电子设备本体的摄像头或者电子设备本体的激光雷达来实现当前姿态信息获取。

在检测到电子设备由手持状态切换到非手持状态的情况下，电子设备进入姿态保持模式，而进入姿态保持模式，则说明电子设备需要根据基于当前时刻的姿态信息以及目标姿态信息，确定控制信息，并控制旋转单元执行与控制信息对应的动作，保持电子设备处于目标姿态。

而电子设备从手持状态切换为非手持状态时，会有一个转变的时刻，由于初始姿态指令生成器，一直在获取室内实时测姿模块发送的电子设备当前姿态信息，将电子设备从手持状态切换为非手持状态时，获取的当前姿态信息，发送到姿态控制输入模块。

而电子设备从手持状态切换为非手持状态时，则说明电子设备此时进入姿态保持模式。

此时，若姿态控制输出模块判断电子设备处于固定姿态保持模式，相应地，姿态控制输入模块，直接将转变时的当前姿态信息确定为目标姿态信息，并将其发送到姿态控制器；姿态控制器根据室内实时测姿模块获取的当前姿态信息和目标姿态信息之间的误差，计算控制信息。

此时，若姿态控制输出模式判断电子设备处于用户跟随模式，相应地，姿态控制输入模块，在接收到转变时刻姿态信息后，会基于用户身体部位信息，获取用户跟踪角度，对转变时的当前姿态信息进行二次调整，将调整后的姿态信息作为目标姿态信息，将目标姿态信息发送到姿态控制器，姿态控制器根据室内实时测姿模块获取的当前姿态信息和目标姿态信息之间的误差，确定相应的目标旋转单元，计算生成相应的控制信息。

姿态控制器在计算生成相应的控制信息，会将确定控制信息发送到旋转单元中，从而使得旋转单元实现电子设备的姿态调整。

本申请通过在电子设备中增加旋转单元，在电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，基于当前姿态信息以及电子设备的目标姿态信息后，确定控制信息，控制旋转单元执行与控制信息对应的姿态调整动作，通过该方案，电子设备可以自行进行姿态控制，并实现失重环境下的姿态保持，提升用户体验。

基于上述任一实施例，本申请中的电子设备还包括姿态控制器510，存储器509，存储在存储器509上并可在所述姿态控制器510上运行的程序或指令，该程序或指令被姿态控制器510执行时实现上述姿态控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

图5为本申请实施例的电子设备的硬件结构示意图之一，如图5所示，该电子设备500包括但不限于：射频单元501、网络模块502、音频输出单元503、输入单元504、传感器505、显示单元506、用户输入单元507、接口单元508、存储器509、姿态控制器510以及旋转单元511等部件。

本领域技术人员可以理解，电子设备500还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与姿态控制器510逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图5中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。

应理解的是，本申请实施例中，输入单元504可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)5041和麦克风5042，图形处理器5041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元506可包括显示面板5061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板5061。用户输入单元507包括触控面板5071以及其他输入设备5072。触控面板5071，也称为触摸屏。触控面板5071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备5072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。

本申请实施例中，射频单元501将来自网络侧设备的下行数据接收后，给姿态控制器510处理；另外，将上行的数据发送给网络侧设备。通常，射频单元501包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。

存储器509可用于存储软件程序或指令以及各种数据。存储器509可主要包括存储程序或指令区和存储数据区，其中，存储程序或指令区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外，存储器509可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。

姿态控制器510可包括一个或多个处理单元；可选的，姿态控制器510可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序或指令等，调制解调处理器主要处理无线通信，如基带处理器。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到姿态控制器510中。

其中，姿态控制器510，用于在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，获取所述电子设备的姿态信息；

基于所述姿态信息以及目标姿态信息，确定所述旋转单元的控制信息，所述控制信息包括旋转速度和/或旋转方向；

旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

可选地，在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态时，获取电子设备的当前姿态信息，将所述当前姿态信息确定为所述目标姿态信息；或

在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态时，获取电子设备的当前姿态信息，将所述当前姿态信息确定为初始目标姿态信息，并基于用户身体部位信息调整所述初始目标姿态信息，获得所述目标姿态信息。

其中，传感器505用于获取所述电子设备相对于水平面参照物和/或垂直面参照物的角度，并基于所述角度确定所述姿态信息。

其中，旋转单元511包括：电机以及执行飞轮，所述执行飞轮包括以下任一种或其组合：第一飞轮、第二飞轮和第三飞轮；

所述第一飞轮、所述第二飞轮和所述第三飞轮分别通过转轴与所述电机连接；

所述第一飞轮的轴线沿x轴设置，所述第二飞轮的轴线沿y轴设置，所述第三飞轮的轴线沿z轴设置，所述x轴、所述y轴和所述z轴之间互相垂直。

可选地，控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，包括：

根据所述控制信息，确定所述第一飞轮的旋转方向和旋转速度、所述第二飞轮的旋转方向和旋转速度和所述第三飞轮的旋转方向和旋转速度；

控制所述第一飞轮沿x轴执行所述第一飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作，控制所述第二飞轮沿y轴执行所述第二飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作；控制所述第三飞轮沿z轴执行所述第三飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作。

本申请实施例在电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，基于当前姿态信息以及电子设备的目标姿态信息后，确定控制信息，控制旋转单元执行与控制信息对应的姿态调整动作，通过该方案，电子设备可以实现失重环境下的姿态保持，提升用户体验。

基于上述任一实施例，所述第一飞轮沿所述x轴设置于所述电子设备本体的壳体内壁上；所述第二飞轮沿所述y轴设置于所述电子设备本体的壳体内壁上；所述第三飞轮沿所述z轴设置于所述电子设备本体的壳体内壁上。

由于电子设备内部，通常已经有了各个硬件的安装位置，且通常各个硬件的排列十分紧密，同时为了减少飞轮工作过程中对其它硬件的影响，因此申请实施例可以将飞轮设置在电子设备本体的壳体内壁上。

本申请实施例通过将飞轮设置在电子设备的壳体内壁上，从而可以有效减少飞轮对电子设备其它硬件的影响。

基于上述任一实施例，所述第一飞轮的数量至少为两个，所述第二飞轮的数量至少为四个，所述第三飞轮的数量至少为两个。

具体的，本申请出于电子设备体积的考虑，本申请中飞轮的尺寸可能会比较小，因此为了保证获取较大的转动惯量，可以设置多个飞轮，例如，将第一飞轮和第三飞轮的数量设置为至少两个。

而考虑到电子设备沿y轴的尺寸较长，因此电子设备绕y轴的转动惯量较大，而为了保证其旋转效果，因此相应的可以在y轴方向上设置至少四个飞轮，来保证转动效果。

本申请实施例通过增加飞轮的数量，来保证在电子设备能获取较大的转动惯量，有效实现姿态调整。

可选的，图6为本申请实施例的电子设备的硬件结构示意图之二，如图6所示，沿x轴设置于电子设备本体的壳体内壁上的第一飞轮分别为w_x1和w_x2，沿y轴设置于电子设备本体的壳体内壁上的第二飞轮分别为w_y1、w_y2、w_y3和w_y4，沿z轴设置于电子设备本体的壳体内壁上的第三飞轮分别为w_z1和w_z2。

可选的，所述第一飞轮的数量至少为两个，所述第二飞轮的数量至少为四个，所述第三飞轮的数量至少为两个。

考虑到电子设备沿y轴的尺寸较长，因此电子设备绕y轴的转动惯量较大，而为了保证其旋转效果，因此相应的可以在y轴方向上设置至少四个飞轮，来保证转动效果。

而沿z轴设备的第三飞轮的转轴同屏幕垂直，因此第三飞轮可以选取尺寸较大的飞轮。

按以上要求配置的飞轮，可产生的电子设备旋转角速率空间向量表示如下：

其中，J_p为3*3矩阵形式表示的电子设备三维转动惯量，第一飞轮的转动惯量为

第二飞轮的转动惯量为

第三飞轮的转动惯量为

为第一飞轮沿x轴转动的角速率，

为第二飞轮沿y轴转动的角速率，

为第三飞轮沿z轴转动的角速率。

本申请实施例中通过将飞轮设置在电子设备的壳体内壁上，从而可以有效减少飞轮对电子设备其它硬件的影响，并通过限定飞轮的数量，从而保证电子设备能够有效的实现姿态调整。

图7为本申请实施例提供的姿态控制装置结构示意图，如图7所示，包括：获取单元710、确定单元720和控制单元730；其中，获取单元710用于在电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，获取所述电子设备的姿态信息；其中，确定单元720用于基于所述姿态信息以及目标姿态信息，确定旋转单元的控制信息，所述控制信息包括旋转速度和/或旋转方向；其中，控制单元730用于控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

本申请实施例中的姿态控制装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的姿态控制装置能够实现图1至图4的方法实施例中姿态控制实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。

本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述姿态控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可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，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种姿态控制方法，其特征在于，应用于电子设备中，所述电子设备中设置有至少一个旋转单元；所述方法包括：

在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，获取所述电子设备的姿态信息；

基于所述姿态信息以及目标姿态信息，确定所述旋转单元的控制信息，所述控制信息包括旋转速度和/或旋转方向；

控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

2.根据权利要求1所述的姿态控制方法，其特征在于，所述目标姿态信息的获取方法包括：

在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态时，获取电子设备的当前姿态信息，将所述当前姿态信息确定为所述目标姿态信息；或

在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态时，获取电子设备的当前姿态信息，将所述当前姿态信息确定为初始目标姿态信息，并基于用户身体部位信息调整所述初始目标姿态信息，获得所述目标姿态信息。

3.根据权利要求1或2所述的姿态控制方法，其特征在于，所述获取所述电子设备的姿态信息，包括：

获取所述电子设备相对于水平面参照物和/或垂直面参照物的角度，并基于所述角度确定所述姿态信息。

4.根据权利要求1或2所述的姿态控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述电子设备从所述非手持状态转为所述用户手持状态的情况下，控制所述旋转单元不执行任何动作。

5.根据权利要求1或2所述的姿态控制方法，其特征在于，所述旋转单元包括：电机以及执行飞轮，所述执行飞轮包括以下任一种或其组合：第一飞轮、第二飞轮和第三飞轮；

所述第一飞轮、所述第二飞轮和所述第三飞轮分别通过转轴与所述电机连接；

所述第一飞轮的轴线沿x轴设置，所述第二飞轮的轴线沿y轴设置，所述第三飞轮的轴线沿z轴设置，所述x轴、所述y轴和所述z轴之间互相垂直。

6.根据权利要求5所述的姿态控制方法，其特征在于，控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，包括：

根据所述控制信息，确定所述第一飞轮的旋转方向和旋转速度、所述第二飞轮的旋转方向和旋转速度和所述第三飞轮的旋转方向和旋转速度；

控制所述第一飞轮沿x轴执行所述第一飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作，控制所述第二飞轮沿y轴执行所述第二飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作；控制所述第三飞轮沿z轴执行所述第三飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作。

7.一种电子设备，其特征在于，包括电子设备本体，所述电子设备本体中设置有姿态控制器和至少一个旋转单元；还包括存储器及存储在所述存储器上并可在所述姿态控制器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述姿态控制器执行时执行如下操作：

在所述电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，获取所述电子设备的姿态信息；

基于所述姿态信息以及目标姿态信息，确定所述旋转单元的控制信息，所述控制信息包括旋转速度和/或旋转方向；

控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述旋转单元包括：电机以及执行飞轮，所述执行飞轮包括以下任一种或其组合：第一飞轮、第二飞轮和第三飞轮；

所述第一飞轮、所述第二飞轮和所述第三飞轮分别通过转轴与所述电机连接；

所述第一飞轮的轴线沿x轴设置，所述第二飞轮的轴线沿y轴设置，所述第三飞轮的轴线沿z轴设置，所述x轴、所述y轴和所述z轴之间互相垂直。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，包括：

根据所述控制信息，确定所述第一飞轮的旋转方向和旋转速度、所述第二飞轮的旋转方向和旋转速度和所述第三飞轮的旋转方向和旋转速度；

控制所述第一飞轮沿x轴执行所述第一飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作，控制所述第二飞轮沿y轴执行所述第二飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作；控制所述第三飞轮沿z轴执行所述第三飞轮的旋转方向和旋转速度对应的动作。

10.一种姿态控制装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于在电子设备从用户手持状态转为非手持状态的情况下，获取所述电子设备的姿态信息；

确定单元，用于基于所述姿态信息以及目标姿态信息，确定旋转单元的控制信息，所述控制信息包括旋转速度和/或旋转方向；

控制单元，用于控制所述旋转单元执行与所述控制信息对应的动作，以保持目标姿态。

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