CN116074434A

CN116074434A - 终端跌落检测方法、终端及存储介质

Info

Publication number: CN116074434A
Application number: CN202111280434.8A
Authority: CN
Inventors: 王辉宇
Original assignee: Oneplus Technology Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Oneplus Technology Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2023-05-05

Abstract

本申请公开一种终端跌落检测方法、终端及存储介质。终端跌落检测方法包括：获取重心偏移量，重心偏移量为重力加速度传感器在终端的三维坐标；获取重力加速度传感器数据和角速度传感器数据；根据重心偏移量和角速度传感器数据计算离心加速度；根据重力加速度传感器数据和离心加速度计算纯重力加速度；将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，以检测终端是否跌落。本申请使得终端在空中旋转跌落的姿态也可以被检测到，从而提高检测终端是否发生跌落的准确性。

Description

终端跌落检测方法、终端及存储介质

技术领域

本申请涉及设备检测技术领域，具体涉及一种终端跌落检测方法、终端及存储介质。

背景技术

相关技术中，为了检测手机跌落，使用手机内的重力加速度传感器进行检测。但是，当手机在空中旋转跌落时，由于手机的重心不一定恰好与重力加速度传感器重合，这将会使得重力加速度传感器的读数额外叠加一组离心力，导致上述采用重力加速度传感器检测的方案误检或漏检。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种终端跌落检测方法、终端及存储介质，能够提高检测终端是否发生跌落的准确性。

本申请提供的一种终端跌落检测方法，终端设置有重力加速度传感器和角速度传感器，方法包括：

获取重心偏移量，重心偏移量为重力加速度传感器在终端的三维坐标；

获取重力加速度传感器数据和角速度传感器数据；

根据重心偏移量和角速度传感器数据计算离心加速度；

根据重力加速度传感器数据和离心加速度计算纯重力加速度；

将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，以检测终端是否跌落。

可选地，获取重心偏移量，包括：

以终端的重心为原点，测量重力加速度传感器所处位置的三维坐标。

可选地，获取重心偏移量，包括：

获取终端在空中旋转时的重力加速度传感器数据和角速度传感器数据；

根据终端在空中旋转时的重力加速度传感器数据和角速度传感器数据计算重心偏移量。

可选地，根据重力加速度传感器数据和离心加速度计算纯重力加速度，包括：

计算重力加速度传感器数据和离心加速度的差值，确定为纯重力加速度。

可选地，将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，以检测终端是否跌落，包括：

检测纯重力加速度是否小于或等于第一预设阈值；

若纯重力加速度小于或等于第一预设阈值，则确定终端跌落；

若纯重力加速度大于第一预设阈值，则确定终端未跌落。

可选地，将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较之前，方法还包括：

对纯重力加速度进行滤波处理。

检测角速度传感器数据是否大于或等于第二预设阈值；

若是，则将第一预设阈值调整为第三预设阈值，第三预设阈值大于第一预设阈值；

将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，以检测终端是否跌落，包括：

将纯重力加速度与第三预设阈值进行比较，以检测终端是否跌落。

可选地，重力加速度传感器包括三轴重力加速度传感器，角速度传感器包括三轴陀螺仪。

本申请提供的一种终端，终端包括：存储器、处理器，其中，存储器上存储有程序，程序被处理器执行时实现如上述的终端跌落检测方法的步骤。

本申请提供的一种可读存储介质，存储有程序，程序被处理器调用时执行如上述的终端跌落检测方法的步骤。

在本申请实施例的终端跌落检测方法、终端及存储介质中，通过引入角速度传感器数据来计算终端旋转跌落时额外叠加的离心加速度，离心加速度用于补偿重力加速度传感器的读数，使得终端在空中旋转跌落的姿态也可以被检测到，从而提高检测终端是否发生跌落的准确性。

附图说明

图1是本申请一实施例的终端跌落检测方法的流程示意图；

图2是本申请一实施例的终端的结构示意图；

图3是本申请一实施例的步骤S100的子步骤的流程示意图；

图4是本申请另一实施例的终端跌落检测方法的流程示意图；

图5是本申请又一实施例的终端跌落检测方法的流程示意图；

图6是本申请再一实施例的终端跌落检测方法的流程示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供的终端跌落检测方法，引入角速度传感器数据来计算终端旋转跌落时额外叠加的离心加速度，离心加速度用于补偿重力加速度传感器的读数，使得终端在空中旋转跌落的姿态也可以被检测到，从而提高检测终端是否发生跌落的准确性。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图，对本申请技术方案进行清楚地描述。显然，所描述实施例仅是一部分实施例，而非全部。基于本申请中的实施例，在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

需要说明的是，在本申请的描述中，虽然采用了诸如S100、S200等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，并不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，例如在由第一场景切换至第二场景时，可能会先执行S300后执行S200等，但这些均属于本申请的保护范围之内。

首先对本申请涉及的术语进行解释和说明：

角速度传感器：测量设备旋转角速度的传感器。

重力加速度传感器：测量重力加速度的传感器，静置时传感器读数与重力加速度大小相同、方向相反；处于自由落体状态时，传感器读数为0。

图1是本申请一实施例的终端跌落检测方法的流程示意图。该终端跌落检测方法可适用于电子设备，或者该终端跌落检测方法中各步骤的执行主体可以为电子设备。在实际场景中，电子设备的具体表现形式，本申请不予以限制，例如包括但不限于：手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)等手持式终端；车载导航设备；可穿戴设备等具有相应功能的移动终端。

在一些实施例中，终端跌落检测方法所涉及的终端设置有重力加速度传感器和角速度传感器。重力加速度传感器可以是三轴重力加速度传感器，可测量三维的重力加速度。角速度传感器可以是三轴陀螺仪，可测量三维的旋转角速度。

如图1所示，终端跌落检测方法包括如下步骤：

步骤S100：获取重心偏移量。

在一些实施例中，步骤S100获取重心偏移量的方式有以下两种：

(1)以终端的重心为原点，测量重力加速度传感器所处位置的三维坐标。

在一些实施例中，如图2所示，为终端的结构示意图。其中，100为终端，200为重力加速度传感器，横轴和竖轴的交叉点P点为终端100的重心。以重心P点为原点，测量重力加速度传感器200所处位置的三维坐标(x,y,z)，那么重心偏移量即为(x,y,z)。

在一些实施例中，若终端整体质量分布比较均匀，则可以直接将终端的中心作为终端的重心，以提高效率。若终端整体质量分布不均匀(例如包含各零件质量)，则需要根据终端模型数据推导出重心更佳。

(2)第(2)种方式中，如图3所示，步骤S100包括：

步骤S110：获取终端在空中旋转时的重力加速度传感器数据和角速度传感器数据；

步骤S120：根据终端在空中旋转时的重力加速度传感器数据和角速度传感器数据计算重心偏移量。

在一些实施例中，以终端为手机为例，向空中抛起手机，令手机在空中旋转，获取此过程中的重力加速度传感器数据和角速度传感器数据。由于手机在空中不受重力以外的外力，因此可以假定重力加速度等同于离心加速度，即重力加速度传感器测到的即是离心加速度。结合离心加速度和角速度传感器数据，可计算得到重心偏移量。具体的计算过程如下：

假设角速度传感器数据为欧拉角(g_x,g_y,g_z)，重力加速度传感器数据为三维加速度(a_x,a_y,a_z)，重心偏移量为(x,y,z)。

将欧拉角(g_x,g_y,g_z)转换为四元数(q_w,q_x,q_y,q_z)，转换公式如下：

将四元数(q_w,q_x,q_y,q_z)转换为轴角式，即旋转轴(r_x,r_y,r_z)+旋转角速度(r_w)。其中，

r_w＝2 arccos q_w

通过重力加速度传感器数据(a_x,a_y,a_z)和旋转角速度(r_w)计算重心偏移量(x,y,z)，根据旋转离心力公式有：

即离心加速度的绝对值等于旋转角速度的平方乘以重心偏移量的绝对值，绝对值即矢量长度。

由于离心加速度的方向和重心偏移量的方向相同，可得：

即可得到重力加速度传感器的重心偏移量(x,y,z)。

步骤S200：获取重力加速度传感器数据和角速度传感器数据。

在一些实施例中，可实时获取终端的重力加速度传感器的读数和角速度传感器的读数，作为重力加速度传感器数据和角速度传感器数据，以及时检测终端是否跌落。

在一些实施例中，获取重力加速度传感器数据和角速度传感器数据的可以是终端的处理器，也可以是外部处理器。

步骤S300：根据重心偏移量和角速度传感器数据计算离心加速度。

在一些实施例中，结合步骤S100的描述，根据重心偏移量(x,y,z)和角速度传感器数据(r_w)计算离心加速度(c_x,c_y,c_z)的公式如下：

步骤S400：根据重力加速度传感器数据和离心加速度计算纯重力加速度。

在一些实施例中，根据重力加速度传感器数据(a_x,a_y,a_z)和离心加速度(c_x,c_y,c_z)计算纯重力加速度。纯重力加速度是指：利用终端旋转跌落时额外叠加的离心加速度补偿重力加速度传感器的读数后，得到的实际重力加速度。

在一些实施例中，计算的方式为：

计算重力加速度传感器数据(a_x,a_y,a_z)和离心加速度(c_x,c_y,c_z)的差值，确定为纯重力加速度。可以理解的是，计算方式除了差值计算外，也可以采用其他合理的计算方式，本实施例对此不作具体限定。

步骤S500：将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，以检测终端是否跌落。

在一些实施例中，经过补偿后，理论上纯重力加速度应为0。但是由于计算误差以及仪器的检测误差，计算出纯重力加速度后，还需将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，最终检测终端是否跌落。这样可以尽量避免计算误差以及仪器的检测误差对检测结果的影响，提高准确性。

在一些实施例中，由于计算出的纯重力加速度的正负未知，因此，本实施例中取纯重力加速度的绝对值与第一预设阈值进行比较。由于计算误差以及仪器的检测误差一般也不会很大，因此，第一预设阈值的数值过大会导致误检测，数值过小会导致漏检测，可取一个比0稍大的数值，例如1m/s²。

本申请实施例提供的终端跌落检测方法，通过引入角速度传感器数据来计算终端旋转跌落时额外叠加的离心加速度，离心加速度用于补偿重力加速度传感器的读数，使得终端在空中旋转跌落的姿态也可以被检测到，从而提高检测终端是否发生跌落的准确性。

在一些实施例中，结合上述，也可以获取多个(即连续同时采样，功耗允许的情况下采样率越高越好，比如50Hz)重力加速度传感器数据和角速度传感器数据。对每次采样得到的数据，使用角速度传感器数据和重心偏移量计算三维离心加速度，然后从重力加速度传感器数据中扣除离心加速度，得到补偿后的三维重力加速度，即纯重力加速度。将上一步得到的纯重力加速度数据存进一个先进先出队列，可以得到一串纯重力加速度序列(为了更快的反应速度，此序列不应太长，比如仅保留100ms～200ms内的数据)。如果序列里的每一个纯重力加速度数据，其绝对值(矢量长度)均小于第一预设阈值，则确定终端处于跌落状态。

在一些实施例中，如图4所示，步骤S500包括：

步骤S510：判断纯重力加速度是否小于或等于第一预设阈值；若纯重力加速度小于或等于第一预设阈值，则执行步骤S520；若纯重力加速度大于第一预设阈值，则执行步骤S530；

步骤S520：确定终端跌落；

步骤S530：确定终端未跌落。

在一些实施例中，参照上述，将纯重力加速度的绝对值与第一预设阈值进行比较，若纯重力加速度小于或等于第一预设阈值，则确定终端跌落；若纯重力加速度大于第一预设阈值，则确定终端未跌落。

在一些实施例中，当确定终端跌落时，控制终端的相关组件执行保护动作。例如，以终端为手机为例，手机包括弹出式摄像头组件，当确定手机跌落时，控制弹出式摄像头组件收回，可以减少损失。

在一些实施例中，如图5所示，将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较之前，终端跌落检测方法还包括：

步骤S600：对纯重力加速度进行滤波处理。

在一些实施例中，为了进一步提高检测准确性，将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较之前，还可以对纯重力加速度数据进行滤波处理。滤波主要是滤除噪声。滤波处理可采用卡尔曼滤波等带预测的滤波处理方式，不会带来延迟，这样可以增加留给保护动作的时间。

在一些实施例中，如图6所示，将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较之前，终端跌落检测方法还包括：

步骤S700：判断角速度传感器数据是否大于或等于第二预设阈值；若角速度传感器数据大于或等于第二预设阈值，则执行步骤S800；若角速度传感器数据小于第二预设阈值，则正常执行步骤S500；

步骤S800：将第一预设阈值调整为第三预设阈值，第三预设阈值大于第一预设阈值。

对应地，步骤S500调整为：

步骤S540：将纯重力加速度与第三预设阈值进行比较，以检测终端是否跌落。

在一些实施例中，当终端旋转跌落期间，如果旋转速度很快(极端情况)，很有可能会由于补偿不精确导致纯重力加速度依然很大。此时将纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，可能会误检测。因此，在比较之前，检测角速度传感器数据的任意一个维度(即g_x,g_y,g_z中的任意一个值)是否大于或等于第二预设阈值(比如20rad/s)，若角速度传感器数据的任意一个维度大于或等于第二预设阈值，即终端旋转速度很快，则将第一预设阈值调整为更大的第三预设阈值(比如扩大2倍)，再将纯重力加速度与第三预设阈值进行比较，这样可以在一定程度上减少误差，提高检测准确性。

本申请还提供一种终端，包括：存储器、处理器，其中，存储器上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中的终端跌落检测方法的步骤。

本申请还提供一种可读存储介质，可读存储介质存储有程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中的终端跌落检测方法的步骤。

在本申请提供的终端和可读存储介质的实施例中，包含了上述方法各实施例的全部技术特征，说明书拓展和解释内容与上述定位方法的各实施例适应性相同，在此不做再赘述。

本申请还提供一实施例的计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序代码，当计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如上各种可能的实施例中所述的方法。

本申请还提供一实施例的芯片，包括存储器和处理器，该存储器用于存储程序，处理器用于从存储器中调用并运行程序，使得安装有芯片的设备执行如上各种可能的实施例中的方法。

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定位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如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台设备(例如手机、计算机、服务器、被控终端、网络设备等)执行本申请每个实施例的方法。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

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，不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

Claims

1.一种终端跌落检测方法，其特征在于，所述终端设置有重力加速度传感器和角速度传感器，所述方法包括：

获取重心偏移量，所述重心偏移量为所述重力加速度传感器在所述终端的三维坐标；

获取重力加速度传感器数据和角速度传感器数据；

根据所述重心偏移量和所述角速度传感器数据计算离心加速度；

根据所述重力加速度传感器数据和所述离心加速度计算纯重力加速度；

将所述纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，以检测所述终端是否跌落。

2.根据权利要求1所述的终端跌落检测方法，其特征在于，所述获取重心偏移量，包括：

以终端的重心为原点，测量所述重力加速度传感器所处位置的三维坐标。

3.根据权利要求1所述的终端跌落检测方法，其特征在于，所述获取重心偏移量，包括：

根据所述终端在空中旋转时的重力加速度传感器数据和角速度传感器数据计算重心偏移量。

4.根据权利要求1所述的终端跌落检测方法，其特征在于，所述根据所述重力加速度传感器数据和所述离心加速度计算纯重力加速度，包括：

计算所述重力加速度传感器数据和所述离心加速度的差值，确定为纯重力加速度。

5.根据权利要求1所述的终端跌落检测方法，其特征在于，所述将所述纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，以检测所述终端是否跌落，包括：

检测所述纯重力加速度是否小于或等于第一预设阈值；

若所述纯重力加速度小于或等于所述第一预设阈值，则确定终端跌落；

若所述纯重力加速度大于所述第一预设阈值，则确定终端未跌落。

6.根据权利要求1所述的终端跌落检测方法，其特征在于，所述将所述纯重力加速度与第一预设阈值进行比较之前，所述方法还包括：

对所述纯重力加速度进行滤波处理。

7.根据权利要求1所述的终端跌落检测方法，其特征在于，所述将所述纯重力加速度与第一预设阈值进行比较之前，所述方法还包括：

检测所述角速度传感器数据是否大于或等于第二预设阈值；

若是，则将所述第一预设阈值调整为第三预设阈值，所述第三预设阈值大于所述第一预设阈值；

所述将所述纯重力加速度与第一预设阈值进行比较，以检测所述终端是否跌落，包括：

将所述纯重力加速度与所述第三预设阈值进行比较，以检测所述终端是否跌落。

8.根据权利要求1至7任一项所述的终端跌落检测方法，其特征在于，所述重力加速度传感器包括三轴重力加速度传感器，所述角速度传感器包括三轴陀螺仪。

9.一种终端，其特征在于，所述终端包括：存储器、处理器，其中，所述存储器上存储有程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的终端跌落检测方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于，存储有程序，所述程序被处理器调用时执行如权利要求1至8中任一项所述的终端跌落检测方法的步骤。