CN116449942A - 轴向匹配方法及其相关设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种轴向匹配方法及其相关设备,涉及数据处理领域,该方法应用于包括传感器的电子设备,传感器包括加速度传感器和陀螺仪传感器,其中,该方法包括:获取传感器初始数据;确定传感器坐标系与电子设备对应的设备坐标系之间的当前轴向映射关系;基于当前轴向映射关系,对传感器初始数据进行归一化处理,得到传感器目标数据。本申请提供的轴向匹配方法可以在硬件位置不统一且无需改变的情况下,仅通过对传感器上报的数据进行修正,使其统一至电子设备对应的设备坐标系中,从而提高后续数据处理的正确性。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理领域,尤其涉及一种轴向匹配方法及其相关设备。
背景技术
随着科学技术的发展,各种电子设备越来越流行、普及。例如,智能眼镜、智能手环、智能手表等,这些电子设备可运行各种各样的应用软件,用户可通过这些应用软件来统计自己的运动数据、查看短信等,以丰富自己的生活休闲方式,提高生活质量。
但是,现有技术中,电子设备对应的设备坐标系与电子设备中所包括的器件的器件坐标系存在轴向不一致的问题,影响了后续数据处理,这成为了一个亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供一种轴向匹配方法及其相关设备,在不需要改变硬件的情况下,仅通过对传感器上报的数据进行修正,使其统一至电子设备对应的设备坐标系中,从而提高后续数据处理的正确性。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
第一方面,提供一种轴向匹配方法,应用于包括传感器的电子设备,所述传感器包括加速度传感器和陀螺仪传感器,所述方法包括:
获取传感器初始数据,所述传感器初始数据包括所述加速度传感器采集的加速度初始数据和所述陀螺仪传感器采集的陀螺仪初始数据,所述传感器初始数据对应于所述传感器的传感器坐标系;
确定所述传感器坐标系与所述电子设备对应的设备坐标系之间的当前轴向映射关系;
基于所述当前轴向映射关系,对所述传感器初始数据进行归一化处理,得到传感器目标数据,所述传感器目标数据对应于所述设备坐标系。
其中,归一化处理就是传感器坐标系和设备坐标系的每个轴的对应关系,将传感器初始数据转换至设备坐标系中。转换后位于设备坐标系中的数据即为传感器目标数据。
本申请实施例提供了一种轴向匹配方法,通过确定传感器(包括加速度传感器和陀螺仪传感器)对应的传感器坐标系和电子设备对应的设备坐标系的轴向映射关系,使得用户在使用电子设备时,可以依据轴向映射关系对传感器数据进行归一化处理,将传感器初始数据统一致设备坐标系的坐标空间中,实现了硬件位置不统一且无需改变的情况下,对传感器产生的数据的轴向进行调整的目的,保证了数据的正确性。
在第一方面一种可能的实现方式中,获取传感器初始数据,包括:
检测第一信号,所述第一信号由所述传感器产生,所述第一信号用于指示所述传感器是否开启;
根据所述第一信号,确定所述传感器是否开启;
若所述传感器开启,则获取所述传感器初始数据。
在该实现方式中,可以提高效率,节约功耗,仅在传感器开启的情况下,获取传感器初始数据。
在第一方面一种可能的实现方式中,若所述传感器开启,则获取所述传感器初始数据,包括:
若所述传感器开启,判断所述电子设备中的缓冲区是否开启;
若所述缓冲区开启,则读取所述缓冲区存储的所述传感器初始数据;
若所述缓冲区未开启,则读取所述电子设备中寄存器存储的所述传感器初始数据。
在该实现方式中,由于传感器采集的传感器初始数据非常多,当实时读取传感器初始数据时功耗较大,所以,为了降低功耗,可以先判断缓冲区是否开启,从缓冲区读取一定时长内的多组传感器初始数据。
在第一方面一种可能的实现方式中,确定所述传感器坐标系与所述电子设备对应的设备坐标系之间的当前轴向映射关系,包括:
接收第二信号,所述第二信号由所述传感器产生,所述第二信号用于指示所述传感器在所述电子设备上的相对物理位置关系;
根据所述第二信号,确定所述传感器坐标系和所述设备坐标系之间的当前轴向映射关系。
在该实现方式中,可以简便快捷的确定传感器坐标系和设备坐标系之间所对应的当前轴向映射关系,以便于后续进行转换。
在第一方面一种可能的实现方式中,当所述传感器坐标系包括x轴,y轴和z轴,所述设备坐标系包括X轴、Y轴和Z轴时,所述当前轴向映射关系为:
(X轴和x轴同向,Y轴和y轴同向,Z轴和z轴同向),(X轴和x轴反向,Y轴和y轴同向,Z轴和z轴反向),(X轴和y轴同向,Y轴和x轴反向,Z轴和z轴同向),(X轴和y轴同向,Y轴和x轴同向,Z轴和z轴反向),(X轴和x轴反向,Y轴和y轴反向,Z轴和z轴同向),(X轴和x轴同向,Y轴和y轴反向,Z轴和z轴反向),(X轴和y轴反向,Y轴和x轴同向,Z轴和z轴同向),(X轴和y轴反向,Y轴和x轴反向,Z轴和z轴反向)中的一种。
在第一方面一种可能的实现方式中,基于所述当前轴向映射关系,对所述传感器初始数据进行归一化处理,得到传感器目标数据,包括:
根据当前轴向映射关系,确定对应的当前转换矩阵;
基于所述当前转换矩阵对传感器初始数据进行归一化处理。
在该实现方式中,可以依据轴向映射关系对传感器数据进行归一化处理,将传感器初始数据统一致设备坐标系的坐标空间中,实现了硬件位置不统一且无需改变的情况下,对传感器产生的数据的轴向进行调整的目的,保证了数据的正确性。
在第一方面一种可能的实现方式中,所述当前转换矩阵为:
中的一种。
在第一方面一种可能的实现方式中,基于所述当前转换矩阵对传感器初始数据进行归一化处理,包括:
Sensor_XYZ=[Sensor_xyz]×M';
其中,Sensor_XYZ指的是所述传感器目标数据,Sensor_xyz指的是所述传感器初始数据,M'为所述当前转换矩阵,所述传感器目标数据包括加速度目标数据和陀螺仪目标数据。
第二方面,提供了一种电子设备,该装置包括用于执行以上第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中各个步骤的单元。
该装置可以是终端设备,也可以是终端设备内的芯片。该装置可以包括输入单元和处理单元。
当该装置是终端设备时,该处理单元可以是处理器,该输入单元可以是通信接口;该终端设备还可以包括存储器,该存储器用于存储计算机程序代码,当该处理器执行该存储器所存储的计算机程序代码时,使得该终端设备执行第一方面中的任一种方法。
当该装置是终端设备内的芯片时,该处理单元可以是芯片内部的逻辑处理单元,该输入单元可以是输出接口、管脚或电路等;该芯片还可以包括存储器,该存储器可以是该芯片内的存储器(例如,寄存器、缓存等),也可以是位于该芯片外部的存储器(例如,只读存储器、随机存取存储器等);该存储器用于存储计算机程序代码,当该处理器执行该存储器所存储的计算机程序代码时,使得该芯片执行第一方面的任一种方法。
第三方面,提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序包括程序指令,程序指令当被处理器执行时,使处理器执行如第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中提供的轴向匹配方法中进行处理的步骤。
第四方面,提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品包括存储了计算机程序的计算机可读存储介质,计算机程序使得计算机执行如第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中提供的轴向匹配方法中进行处理的步骤。
第二方面至第四方面的有益效果,可以参考上述第一方面的有益效果,在此不再赘述。
附图说明
图1是适用于本申请的电子设备的硬件系统;
图2是本申请实施例提供的电子设备的软件系统的示意图;
图3是本申请实施例提供的一种轴向匹配方法的流程图;
图4是本申请实施例提供的一种获取传感器初始数据的流程图;
图5是本申请实施例提供的一种轴向映射关系;
图6是本申请实施例提供的另一种轴向映射关系;
图7是本申请实施例提供的又一种轴向映射关系;
图8是本申请实施例提供的又一种轴向映射关系;
图9是本申请实施例提供的又一种轴向映射关系;
图10是本申请实施例提供的又一种轴向映射关系;
图11是本申请实施例提供的又一种轴向映射关系;
图12是本申请实施例提供的又一种轴向映射关系。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;本文中的“和/或”仅仅是一种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。另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图1示出了一种适用于本申请的电子设备的硬件系统。
电子设备100可以是手机、智慧屏、平板电脑、可穿戴电子设备(例如智能眼镜、智能手环、智能手表等)、车载电子设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、投影仪等等,本申请实施例对电子设备100的具体类型不作任何限制。
电子设备100可以包括处理器110,外部存储器接口120,内部存储器121,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口130,充电管理模块140,电源管理模块141,电池142,天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,传感器模块180,按键190,马达191,指示器192,摄像头193,显示屏194,以及用户标识模块(subscriber identification module,SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A,陀螺仪传感器180B,气压传感器180C,磁传感器180D,加速度传感器180E,距离传感器180F,接近光传感器180G,指纹传感器180H,温度传感器180J,触摸传感器180K,环境光传感器180L,骨传导传感器180M等。
需要说明的是,图1所示的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中,电子设备100可以包括比图1所示的部件更多或更少的部件,或者,电子设备100可以包括图1所示的部件中某些部件的组合,或者,电子设备100可以包括图1所示的部件中某些部件的子部件。图1示的部件可以以硬件、软件、或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元。例如,处理器110可以包括以下处理单元中的至少一个:应用处理器(application processor,AP)、调制解调处理器、图形处理器(graphics processing unit,GPU)、图像信号处理器(image signal processor,ISP)、控制器、视频编解码器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、基带处理器、神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以是集成的器件。
控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了系统的效率。
在一些实施例中,处理器110可以包括一个或多个接口。例如,处理器110可以包括以下接口中的至少一个:内部集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口、内部集成电路音频(inter-integrated circuit sound,I2S)接口、脉冲编码调制(pulse codemodulation,PCM)接口、通用异步接收传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口、移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI)、通用输入输出(general-purpose input/output,GPIO)接口、SIM接口、USB接口。
I2C接口是一种双向同步串行总线,包括一根串行数据线(serial data line,SDA)和一根串行时钟线(derail clock line,SCL)。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K、充电器、闪光灯、摄像头193等。例如:处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K,使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信,实现电子设备100的触摸功能。
I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合,实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中,音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。
PCM接口也可以用于音频通信,将模拟信号抽样,量化和编码。在一些实施例中,音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM接口耦合。在一些实施例中,音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。
UART接口是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中,UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如:处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信,实现蓝牙功能。在一些实施例中,音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。
MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194和摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface,CSI)、显示屏串行接口(displayserial interface,DSI)等。在一些实施例中,处理器110和摄像头193通过CSI接口通信,实现电子设备100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信,实现电子设备100的显示功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号接口,也可被配置为数据信号接口。在一些实施例中,GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193,显示屏194、无线通信模块160、音频模块170和传感器模块180。GPIO接口还可以被配置为I2C接口、I2S接口、UART接口或MIPI接口。
USB接口130是符合USB标准规范的接口,例如可以是迷你(Mini)USB接口、微型(Micro)USB接口或C型USB(USB Type C)接口。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备100充电,也可以用于电子设备100与外围设备之间传输数据,还可以用于连接耳机以通过耳机播放音频。USB接口130还可以用于连接其他电子设备100,例如AR设备。
图1所示的各模块间的连接关系只是示意性说明,并不构成对电子设备100的各模块间的连接关系的限定。可选地,电子设备100的各模块也可以采用上述实施例中多种连接方式的组合。
充电管理模块140用于从充电器接收电力。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的电流。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过电子设备100的无线充电线圈接收电磁波(电流路径如虚线所示)。充电管理模块140为电池142充电的同时,还可以通过电源管理模块141为电子设备100供电。
电源管理模块141用于连接电池142,充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入,为处理器110,内部存储器121,显示屏194,摄像头193,和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量、电池循环次数和电池健康状态(例如,漏电、阻抗)等参数。可选地,电源管理模块141可以设置于处理器110中,或者,电源管理模块141和充电管理模块140可以设置于同一个器件中。
电子设备100的无线通信功能可以通过天线1、天线2、移动通信模块150、无线通信模块160、调制解调处理器以及基带处理器等器件实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块150可以提供应用在电子设备100上的无线通信的解决方案,例如下列方案中的至少一个:第二代(2th generation,2G)移动通信解决方案、第三代(3thgeneration,3G)移动通信解决方案、第四代(4th generation,5G)移动通信解决方案、第五代(5th generation,5G)移动通信解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波和放大等处理,随后传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以放大经调制解调处理器调制后的信号,放大后的该信号经天线1转变为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中,调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后,被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(例如,扬声器170A、受话器170B)输出声音信号,或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中,调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中,调制解调处理器可以独立于处理器110,与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
与移动通信模块150类似,无线通信模块160也可以提供应用在电子设备100上的无线通信解决方案,例如下列方案中的至少一个:无线局域网(wireless local areanetworks,WLAN)、蓝牙(bluetooth,BT)、全球导航卫星系统(global navigationsatellite system,GNSS)、调频(frequency modulation,FM)、近场通信(near fieldcommunication,NFC)、红外(infrared,IR)。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,并将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号,对其进行调频和放大,该信号经天线2转变为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,电子设备100的天线1和移动通信模块150耦合,电子设备100的天线2和无线通信模块160耦合。
电子设备100可以通过GPU、显示屏194以及应用处理器实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏194可以用于显示图像或视频。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD)、有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)、有源矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)、柔性发光二极管(flex light-emitting diode,FLED)、迷你发光二极管(mini light-emitting diode,Mini LED)、微型发光二极管(micro light-emitting diode,Micro LED)、微型OLED(Micro OLED)或量子点发光二极管(quantum dotlight emitting diodes,QLED)。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个显示屏194,N为大于1的正整数。
电子设备100可以通过ISP、摄像头193、视频编解码器、GPU、显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP可以对图像的噪点、亮度和色彩进行算法优化,ISP还可以优化拍摄场景的曝光和色温等参数。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的红绿蓝(red green blue,RGB),YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,电子设备100可以包括1个或N个摄像头193,N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当电子设备100在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样,电子设备100可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG)1、MPEG2、MPEG3和MPEG4。
NPU是一种借鉴生物神经网络结构的处理器,例如借鉴人脑神经元之间传递模式对输入信息快速处理,还可以不断地自学习。通过NPU可以实现电子设备100的智能认知等功能,例如:图像识别、人脸识别、语音识别和文本理解。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡,例如安全数码(secure digital,SD)卡,实现扩展电子设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码,所述可执行程序代码包括指令。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能(例如,声音播放功能和图像播放功能)所需的应用程序。存储数据区可存储电子设备100使用过程中所创建的数据(例如,音频数据和电话本)。此外,内部存储器121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,例如:至少一个磁盘存储器件、闪存器件和通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令,执行电子设备100的各种处理方法。
电子设备100可以通过音频模块170、扬声器170A、受话器170B、麦克风170C、耳机接口170D以及应用处理器等实现音频功能,例如,音乐播放和录音。
音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出,也可以用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中,音频模块170或者音频模块170的部分功能模块可以设置于处理器110中。
扬声器170A,也称为喇叭,用于将音频电信号转换为声音信号。电子设备100可以通过扬声器170A收听音乐或免提通话。
受话器170B,也称为听筒,用于将音频电信号转换成声音信号。当用户使用电子设备100接听电话或语音信息时,可以通过将受话器170B靠近耳朵接听语音。
麦克风170C,也称为话筒或传声器,用于将声音信号转换为电信号。当用户拨打电话或发送语音信息时,可以通过靠近麦克风170C发声将声音信号输入麦克风170C。电子设备100可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中,电子设备100可以设置两个麦克风170C,以实现降噪功能。在另一些实施例中,电子设备100还可以设置三个、四个或更多麦克风170C,以实现识别声音来源和定向录音等功能。处理器110可以对麦克风170C输出的电信号进行处理,例如,音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM接口耦合,麦克风170C将环境声音转换为电信号(如PCM信号)后,通过PCM接口将该电信号传输至处理器110;从处理器110对该电信号进行音量分析和频率分析,确定环境声音的音量和频率。
耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130,也可以是3.5mm的开放移动电子设备100平台(open mobile terminal platform,OMTP)标准接口,美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of theUSA,CTIA)标准接口。
压力传感器180A用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中,压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多,例如可以是电阻式压力传感器、电感式压力传感器或电容式压力传感器。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板,当力作用于压力传感器180A,电极之间的电容改变,电子设备100根据电容的变化确定压力的强度。当触摸操作作用于显示屏194时,电子设备100根据压力传感器180A检测所述触摸操作。电子设备100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。例如:当触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行查看短消息的指令;当触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感器180B可以用于确定电子设备100的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器180B确定电子设备100围绕三个轴(即,x轴、y轴和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。例如,当快门被按下时,陀螺仪传感器180B检测电子设备100抖动的角度,根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离,让镜头通过反向运动抵消电子设备100的抖动,实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航和体感游戏等场景。
气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中,电子设备100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度,辅助定位和导航。
磁传感器180D包括霍尔传感器。电子设备100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中,当电子设备100是翻盖机时,电子设备100可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。电子设备100可以根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态,设置翻盖自动解锁等特性。
加速度传感器180E可检测电子设备100在各个方向上(一般为x轴、y轴和z轴)加速度的大小。当电子设备100静止时可检测出重力的大小及方向。加速度传感器180E还可以用于识别电子设备100的姿态,作为横竖屏切换和计步器等应用程序的输入参数。
距离传感器180F用于测量距离。电子设备100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中,例如在拍摄场景中,电子设备100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。
接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(light-emitting diode,LED)和光检测器,例如,光电二极管。LED可以是红外LED。电子设备100通过LED向外发射红外光。电子设备100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到反射光时,电子设备100可以确定附近存在物体。当检测不到反射光时,电子设备100可以确定附近没有物体。电子设备100可以利用接近光传感器180G检测用户是否手持电子设备100贴近耳朵通话,以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式或口袋模式的自动解锁与自动锁屏。
环境光传感器180L用于感知环境光亮度。电子设备100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合,检测电子设备100是否在口袋里,以防误触。
指纹传感器180H用于采集指纹。电子设备100可以利用采集的指纹特性实现解锁、访问应用锁、拍照和接听来电等功能。
温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中,电子设备100利用温度传感器180J检测的温度,执行温度处理策略。例如,当温度传感器180J上报的温度超过阈值,电子设备100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能,以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中,当温度低于另一阈值时,电子设备100对电池142加热,以避免低温导致电子设备100异常关机。在其他一些实施例中,当温度低于又一阈值时,电子设备100对电池142的输出电压执行升压,以避免低温导致的异常关机。
触摸传感器180K,也称为触控器件。触摸传感器180K可以设置于显示屏194,由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏,触摸屏也称为触控屏。触摸传感器180K用于检测作用于其上或其附近的触摸操作。触摸传感器180K可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器,以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中,触摸传感器180K也可以设置于电子设备100的表面,并且与显示屏194设置于不同的位置。
骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中,骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏,接收血压跳动信号。在一些实施例中,骨传导传感器180M也可以设置于耳机中,结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号,解析出语音信号,实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息,实现心率检测功能。
按键190包括开机键和音量键。按键190可以是机械按键,也可以是触摸式按键。电子设备100可以接收按键输入信号,实现于案件输入信号相关的功能。
马达191可以产生振动。马达191可以用于来电提示,也可以用于触摸反馈。马达191可以对作用于不同应用程序的触摸操作产生不同的振动反馈效果。对于作用于显示屏194的不同区域的触摸操作,马达191也可产生不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如,时间提醒、接收信息、闹钟和游戏)可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。
指示器192可以是指示灯,可以用于指示充电状态和电量变化,也可以用于指示消息、未接来电和通知。
SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以插入SIM卡接口195实现与电子设备100的接触,也可以从SIM卡接口195拔出实现与电子设备100的分离。电子设备100可以支持1个或N个SIM卡接口,N为大于1的正整数。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡,所述多张卡的类型可以相同,也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。电子设备100通过SIM卡和网络交互,实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中,电子设备100采用嵌入式SIM(embedded-SIM,eSIM)卡,eSIM卡可以嵌在电子设备100中,不能和电子设备100分离。
上文详细描述了电子设备100的硬件系统,下面介绍电子设备100的软件系统。
图2是本申请实施例提供的电子设备的软件系统的示意图。
如图2所示,系统架构中可以包括应用层210、应用框架层220、硬件抽象层230、驱动层240以及硬件层250。
图2是本申请实施例提供的电子设备的软件系统的示意图。
如图2所示,系统架构中可以包括应用层210、应用框架层220、硬件抽象层230、驱动层240以及硬件层250。
应用层210可以包括运动健康应用程序、相机、图库、日历、通话、地图、导航、WLAN、蓝牙、音乐、视频、短信息等一系列应用程序。
应用框架层220为应用层的应用程序提供应用程序编程接口(applicationprogramming interface,API)和编程框架;应用框架层可以包括一些预定义的函数。
例如,应用框架层220可以包括运动健康访问接口;运动健康访问接口中可以包括运动健康管理与运动健康设备。其中,运动健康管理可以用于提供管理运动健康设备的访问接口;运动健康设备可以用于提供访问运动健康设备的接口。
硬件抽象层230用于将硬件抽象化。比如,硬件抽象层可以包传感器抽象层以及其他硬件设备抽象层;传感器硬件抽象层可以调用算法库中的算法。
例如,算法库中可以包括用于轴向匹配的软件算法。
驱动层240用于为不同硬件设备提供驱动。例如,驱动层可以包括传感器驱动;数字信号处理器驱动、图形处理器驱动或者中央处理器驱动。
硬件层250可以包括传感器以及其他硬件设备。
例如,硬件层250包括传感器、数字信号处理器、图形处理器或者中央处理器;示例性地,传感器中可以包括一个或多个加速度传感器,以及一个或多个陀螺仪传感器,加速度传感器用于获取该加速度传感器对应的加速度信号,陀螺仪传感器用于获取该陀螺仪传感器对应的角速度信号。
示例性地,本申请实施例提供的轴向匹配方法可以在数字信号处理器、图形处理器或者中央处理器中执行;或者电子设备的其他硬件中执行。
其中,可以理解的是,图1和图2所示的硬件结构和软件架构仅仅是对电子设备100的示例性介绍,不构成对电子设备100在硬件和软件上的限制,电子设备100还可以是由其他类型的硬件结构和软件架构。
目前,随着科学技术的发展,各种电子设备越来越流行、普及。例如,智能眼镜、智能手环、智能手表等,这些电子设备可运行各种各样的应用软件,用户可通过这些应用软件来统计自己的运动数据、查看短信等,以丰富自己的生活休闲方式,提高生活质量。
但是,现有技术中,由于电子设备中所包括的器件位置不统一,导致出现电子设备对应的设备坐标系与电子设备中所包括的器件的器件坐标系存在不一致的问题,这样,影响了后续数据处理,成为了一个亟需解决的问题。
其中,设备坐标系指的是电子设备对应的坐标系,器件坐标系指的是器件自身对应的坐标系。当器件位置相对于电子设备的位置发生改变时,器件坐标系的方向相对于设备坐标系的方向发生了改变。
以电子设备为智能手表为例,智能手表包括的绝大多数运动健康功能,比如计步、室内跑步、抬腕亮屏、运动状态自识别、普通睡眠等均依赖于加速度传感器和陀螺仪传感器,可以说加速度传感器和陀螺仪传感器是智能手表最重要的传感器。
通常加速度传感器自身对应有加速度坐标系,陀螺仪传感器自身对应有陀螺仪坐标系,当在制造智能手表时,加速度传感器、陀螺仪传感器的位置和方向相对于智能手表是统一的,也即是说,加速度传感器对应的加速度坐标系、陀螺仪对应的陀螺仪坐标系是统一的,可以统一称为传感器坐标系。
但是,传感器(包括加速度传感器和陀螺仪传感器)相对于智能手表,在智能手表的位置和方向不同时,比如有时传感器设置是正面靠近智能手表的显示屏一侧,导致传感器坐标系的z轴方向与从显示屏垂直指向向外的方向一致,且传感器坐标系的x轴方向指向智能手表的12点钟方向,y轴指向3点钟方向;有时传感器设置又是背面靠近智能手表的显示屏一侧,导致传感器坐标系的z轴方向与从显示屏垂直指向向里的方向一致,且传感器坐标系的x轴方向指向智能手表的6点钟方向,y轴指向9点钟方向;而智能手表的设备坐标系的X轴指向12点钟方向,Y轴指向3点钟方向,Z轴与从显示屏垂直指向向外的方向一致,且固定保持不变。由此可见,当传感器相对于智能手表的位置和方向发生变化时,传感器坐标系与设备坐标系将产生不一致的问题。
如果对传感器坐标系与智能手表对应的设备坐标系不进行统一,直接将加速度传感器和陀螺仪传感器采集的数据进行应用时,后续计算的数据将会出错,相应的应用功能将出现问题,进而导致用户体验较差。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种轴向匹配方法,通过确定传感器(包括加速度传感器和陀螺仪传感器)对应的传感器坐标系和电子设备对应的设备坐标系的轴向映射关系,使得用户在使用电子设备时,可以依据轴向映射关系对传感器数据进行归一化处理,将传感器初始数据统一致设备坐标系的坐标空间中,实现了硬件位置不统一且无需改变的情况下,对传感器产生的数据的轴向进行调整的目的,保证了数据的正确性。
下面结合附图对本申请实施例提供的轴向匹配方法进行详细介绍。
图3示出了本申请实施例提供的一种轴向匹配方法的流程图。该方法应用于电子设备,电子设备设置有传感器,传感器包括加速度传感器和陀螺仪传感器。
其中,加速度传感器用于采集加速度初始数据,加速度初始数据对应于加速度传感器的加速度坐标系;陀螺仪传感器用于采集原始陀螺仪初始数据,陀螺仪初始数据对应于陀螺仪传感器的陀螺仪坐标系。在本申请实施例中,加速度传感器和陀螺仪传感器的位置和方向保持一致,也即,加速度坐标系和陀螺仪坐标系的轴向方向统一,可以统称为传感器坐标系。
应理解,电子设备可以包括一个或多个加速度传感器,以及一个或多个陀螺仪传感器,对于加速度传感器和陀螺仪传感器的数量,可以根据需要设置和修改,本申请实施例对此不进行任何限制。
如图3所示,本申请实施例提供的轴向匹配方法可以包括以下S110至S130。下面对这些步骤进行详细的描述。应理解,以下执行轴向匹配方法的执行主体可以为电子设备或电子设备中的处理器。
S110、电子设备获取传感器初始数据,传感器初始数据对应于传感器坐标系。
其中,传感器初始数据包括加速度初始数据和陀螺仪初始数据,加速度初始数据由加速度传感器来采集,陀螺仪初始数据由陀螺仪传感器来采集。应理解,加速度初始数据对应于加速度坐标系,陀螺仪初始数据对应于陀螺仪坐标系,由于加速度坐标系和陀螺仪坐标系统一且统称为传感器坐标系,所以,加速度初始数据和陀螺仪初始数据均对应于传感器坐标系,传感器初始数据即为需要统一致电子设备的设备坐标系中的数据。
可选地,电子设备基于传感器发送的第一信号,获取传感器采集的传感器初始数据。
例如,一种获取传感器初始数据的流程,可以如下图4所示。
S410、电子设备检测第一信号。
其中,为了便于电子设备判断传感器是否开启,传感器可持续给电子设备发送第一信号,而电子设备可每隔第一时长对传感器的第一信号检测一次,以确定传感器是否开启。第一时长可以根据需要进行设置和修改,本申请实施例对此不进行任何限制。
当然,传感器也可以每间隔第二时长间歇性向电子设备发送第一信号,此时,电子设备若以第一时长的间隔时间进行检测,则需要满足第一时长大于第二时长的条件。
此处,为了避免错检、漏检,还可以设定电子设备在第三时长的时间段内未检测到第一信号时,才确定传感器未开启。第三时长大于第二时长。
可选地,传感器发送的第一信号包括加速度传感器第一信号和陀螺仪第一信号,加速度传感器第一信号用于电子设备判断加速度传感器是否开启,陀螺仪第一信号用于电子设备判断陀螺仪传感器是否开启。
在本申请实施例中,以加速度第一信号和陀螺仪第一信号统一为一个传感器发送的第一信号为例进行说明。也就是说,后续若检测到第一信号,则说明加速度传感器和陀螺仪传感器均正常开启,若未检测到第一信号,则说明加速度传感器和陀螺仪传感器均未开启。
或者,传感器还可以向电子设备发送实际内容不同的第一信号,以区分传感器是开启或关闭,例如,第一信号为0指示传感器开启,第一信号为1指示传感器未开启。这样,电子设备可检测到不同的第一信号,根据不同的第一信号来判断传感器是否开启。
S420、电子设备根据第一信号,确定传感器是否开启。若开启,则执行S430,否则执行S440。
若电子设备检测到第一信号或者电子设备检测到的第一信号内容表示传感器开启,则说明传感器开启,处于正常工作状态,也即传感器在采集并存储传感器初始数据。其中,传感器开启说明加速度传感器正常采集加速度初始数据,陀螺仪传感器正常采集陀螺仪初始数据。
应理解,传感器在正常工作情况下的采集频率可以根据需要进行设置和修改,本申请实施例对此不进行任何限制。例如,传感器的采集频率可以为每间隔20ms采集一次传感器初始数据。
S430、电子设备确定传感器未开启时,可以对传感器重新配置,以使得传感器开启。
然后,继续执行S410和S420,以确认配置之后是否使得传感器开启。
S440、电子设备确定传感器开启后,则可以获取传感器采集的传感器初始数据。
其中,传感器可以通过中断方式向电子设备上报传感器初始数据。此处,上报中断过程中传感器产生的原始硬件数据,可以利用数据采集应用程序包(android applicationpackage,APK)进行采集,电子设备将该数据按照协议格式进行解析即可得到相应的传感器初始数据。
应理解,传感器通过中断方式向电子设备上报传感器初始数据时,可调用中断处理函数,以停止正在执行的任务,然后,再开始执行上报步骤。中断处理函数(中断服务程序)是一种处理中断响应的函数。
可选地,在S440中,在获取传感器初始数据时,还可以对缓冲区是否开启进行判断,然后,再从不同的存储硬件处获取。
S441、电子设备确定传感器开启后,可以先判断缓冲区(FIFO)是否开启。若开启则执行S442,否则执行S443。或者;
还可以先判断电子设备当前所处状态,是运动状态还是非运动状态。若是非运动状态则执行S442,若是运动状态则执行S443。
应理解,上层应用会在不同业务下设备不同的标志位,传感器通过设备的标志位来区分缓冲区是否开启以及缓冲区的大小为多少,由此,电子设备可以通过获取该标志位的内容来判断缓冲区是否开启。
同理,上层应用在开启运动应用或关闭运动应用时,业务也会通过设置标志位的方式告知传感器随后的工作状态,传感器根据标志位做动态调整,从运动状态切换成非运动状态,或者,从非运动状态切换成运动状态。由此,电子设备可以通过获取该标志位的内容来判断自身是运动状态还是非运动状态。
S442、读取缓冲区存储的传感器初始数据。
S443、读取寄存器(reg)存储的传感器初始数据,也可以认为是实时读取传感器初始数据。
应理解,由于传感器采集的传感器初始数据非常多,当实时读取传感器初始数据时功耗较大,所以,为了降低功耗,可以每间隔第四时长读取一次缓冲区存储的传感器初始数据。
应理解,缓冲区可存储大于或等于第四时长的时间内传感器采集的所有传感器初始数据。例如,缓冲区可以存储50组传感器初始数据,而寄存器只能存储10组传感器初始数据。
S120、电子设备确定传感器坐标系与电子设备的设备坐标系之间的当前轴向映射关系。
可选地,电子设备可以接收传感器发送的第二信号,然后,根据第二信号,来确定传感器坐标系与电子设备的设备坐标系之间的当前轴向映射关系。
其中,第二信号用于指示传感器在电子设备上设置时,硬件相对应的物理位置关系。电子设备可以在确定传感器开启后,指示传感器发送第二信号。
表1是本申请实施例提供的一种根据第二信号,确定轴向映射关系的规则。
示例性的,以电子设备为智能手表为例,图5至图12示出了多组传感器的传感器坐标系和智能手表的设备坐标系的轴向映射关系。传感器位于智能手表的显示屏和后盖之间,且传感器平行于智能手表的显示屏。
应理解,设备坐标系的三轴方向X轴、Y轴和Z轴方向保持不变,例如,X轴指向表盘上的3点钟方向,Y轴指向表盘上的12点钟方向,Z轴沿显示屏垂直指向向外。
如图5所示,当传感器正面靠近智能手表的显示屏一侧,传感器背面靠近智能手表的后盖一侧,且传感器上下方向与智能手表的上下方向保持一致时,设备坐标系和传感器坐标系的轴向方向均一致时,传感器预设可产生为000的第二信号。由此,当电子设备检测到第二信号000时,可以确认轴向映射关系为:设备坐标系的X轴和传感器坐标系的x轴方向相同,设备坐标系的Y轴和传感器坐标系的y轴方向相同,设备坐标系的Z轴和传感器坐标系的z轴方向相同。
如图6所示,当传感器正面靠近智能手表的后盖一侧,传感器背面靠近智能手表的显示屏一侧,且传感器上下方向与智能手表的上下方向保持一致时,设备坐标系和传感器坐标系的轴向方向仅有y轴一致,传感器预设可产生为001的第二信号。由此,当电子设备检测到第二信号001时,可以确认轴向映射关系为:设备坐标系的X轴和传感器坐标系的x轴方向相同,设备坐标系的Y轴和传感器坐标系的y轴方向相同,设备坐标系的Z轴和传感器坐标系的z轴方向相反。
如图7所示,当传感器正面靠近智能手表的显示屏一侧,传感器背面靠近智能手表的后盖一侧,且传感器上下方向相对于智能手表的上下方向顺时针旋转了90°时,设备坐标系和传感器坐标系的轴向方向仅有z轴一致时,传感器预设可产生为010的第二信号。由此,当电子设备检测到第二信号010时,可以确认轴向映射关系为:设备坐标系的X轴和传感器坐标系的y轴方向相同,设备坐标系的Y轴和传感器坐标系的x轴方向相反,设备坐标系的Z轴和传感器坐标系的z方向相同。
如图8所示,当传感器正面靠近智能手表的后盖一侧,传感器背面靠近智能手表的显示屏一侧,且传感器上下方向相对于智能手表的上下方向顺时针旋转了90°时,设备坐标系和传感器坐标系的轴向方向均不相同,传感器预设可产生为011的第二信号。由此,当电子设备检测到第二信号011时,可以确认轴向映射关系为:设备坐标系的X轴和传感器坐标系的y轴方向相同,设备坐标系的Y轴和传感器坐标系的x轴方向相同,设备坐标系的Z轴和传感器坐标系的z轴方向相反。
如图9所示,当传感器正面靠近智能手表的显示屏一侧,传感器背面靠近智能手表的后盖一侧,且传感器上下方向相对于智能手表的上下方向顺时针旋转了180°时,设备坐标系和传感器坐标系的轴向方向仅有z轴一致时,传感器预设可产生为100的第二信号。由此,当电子设备检测到第二信号100时,可以确认轴向映射关系为:设备坐标系的X轴和传感器坐标系的x轴方向相反,设备坐标系的Y轴和传感器坐标系的y轴方向相反,设备坐标系的Z轴和传感器坐标系的z方向相同。
如图10所示,当传感器正面靠近智能手表的后盖一侧,传感器背面靠近智能手表的显示屏一侧,且传感器上下方向相对于智能手表的上下方向顺时针旋转了180°时,设备坐标系和传感器坐标系的轴向方向仅x轴方向一致,传感器预设可产生为101的第二信号。由此,当电子设备检测到第二信号101时,可以确认轴向映射关系为:设备坐标系的X轴和传感器坐标系的x轴方向相同,设备坐标系的Y轴和传感器坐标系的-y轴方向相同,设备坐标系的Z轴和传感器坐标系的z轴方向相反。
如图11所示,当传感器正面靠近智能手表的显示屏一侧,传感器背面靠近智能手表的后盖一侧,且传感器上下方向相对于智能手表的上下方向顺时针旋转了270°时,设备坐标系和传感器坐标系的轴向方向仅有z轴一致时,传感器预设可产生为110的第二信号。由此,当电子设备检测到第二信号110时,可以确认轴向映射关系为:设备坐标系的X轴和传感器坐标系的y轴方向相反,设备坐标系的Y轴和传感器坐标系的x轴方向相同,设备坐标系的Z轴和传感器坐标系的z方向相同。
如图12所示,当传感器正面靠近智能手表的后盖一侧,传感器背面靠近智能手表的显示屏一侧,且传感器上下方向相对于智能手表的上下方向顺时针旋转了180°时,设备坐标系和传感器坐标系的轴向方向均不一致,传感器预设可产生为111的第二信号。由此,当电子设备检测到第二信号111时,可以确认轴向映射关系为:设备坐标系的X轴和传感器坐标系的-y轴方向相同,设备坐标系的Y轴和传感器坐标系的-x轴方向相同,设备坐标系的Z轴和传感器坐标系的z轴方向相反。
应理解,当第二信号不同时,相应确定的当前轴向映射关系不同。当前轴向映射关系为上述多种轴向映射关系中的任意一种。
还应理解,电子设备应存储有第二信号和轴向映射关系的对应关系表,以在确定到第二信号时,可直接在对应关系表中查找相关的轴向映射关系,从而后续可基于该轴向映射关系进行处理。
S130、电子设备基于轴向映射关系,对传感器初始数据进行归一化处理,得到传感器目标数据,传感器目标数据与电子设备的设备坐标系对应。
归一化处理就是传感器坐标系和设备坐标系的每个轴的对应关系,将传感器初始数据转换至设备坐标系中。转换后位于设备坐标系中的数据即为传感器目标数据。
应理解,当传感器坐标系和设备坐标系的轴向方向不统一时,传感器初始数据和传感器目标数据的不同在于对应的坐标系不同。当传感器坐标系和设备坐标系的轴向方向统一时,传感器初始数据和传感器目标数据相同。
可选地,电子设备根据当前轴向映射关系,确定对应的当前转换矩阵,基于当前转换矩阵对传感器初始数据进行归一化处理。
应理解,由于传感器坐标系和设备坐标系均包括三个轴向,因此,可以设定一个3行3列的转换矩阵,如以下M:
又因为传感器在电子设备(智能手表)上设置时,传感器无论正面朝上或背面朝上,电子设备都与显示屏平行,所以传感器坐标系的z轴和设备坐标系的Z轴只会出现方向相同和方向相反两种情况,而不会变换为其他轴,由此,m02,m12,m20,m21都可以置为0。
那么,转换矩阵M可以更新为:
结合S120所述的轴向映射关系可知,当轴向映射关系为:X轴和x轴同向,Y轴和y轴同向,Z轴和z轴同向时,可以确定M为:
当轴向映射关系为:X轴和x轴反向,Y轴和y轴同向,Z轴和z轴反向时,可以确定M为:
当轴向映射关系为:X和y同向,Y和x反向,Z和z同向时,可以确定M为:
当轴向映射关系为:X轴和y轴同向,Y轴和x轴同向,Z轴和z轴反向时,可以确定M为:
当轴向映射关系为:X轴和x轴反向,Y轴和y轴反向,Z轴和z轴同向时,可以确定M为:
当轴向映射关系为:X轴和x轴同向,Y轴和y轴反向,Z轴和z轴反向时,可以确定M为:
当轴向映射关系为:X轴和y轴反向,Y轴和x轴同向,Z轴和z轴同向时,可以确定M为:
当轴向映射关系为:X轴和y轴反向,Y轴和x轴反向,Z轴和z轴反向时,可以确定M为:
基于此,当电子设备根据当前轴向映射关系,确定出M中的具体数值时,也即是说,当前转换矩阵M'为上述多个M中的一种时,可以基于当前转换矩阵M'对传感器初始数据进行归一化处理,例如,可以利用以下公式(一)进行处理:
Sensor_XYZ=[Sensor_xyz]×M' 公式(一)
其中,Sensor_XYZ指的是传感器目标数据,Sensor_xyz指的是传感器初始数据。
在公式(一)中代入M',可以得到以下公式组:
Sensor_X=[Sensor_x]×m00+[Sensor_y]×m10 公式(二)
Sensor_Y=[Sensor_y]×m01+[Sensor_y]×m11 公式(三)
Sensor_Z=[Sensor_z]×m22 公式(四)
应理解,Sensor_X指的是传感器目标数据中对应于设备坐标系的X轴数据,Sensor_Y指的是传感器目标数据中对应于设备坐标系的Y轴数据,Sensor_Z指的是传感器目标数据中对应于设备坐标系的Z轴数据,Sensor_x指的是传感器初始数据中对应于设备坐标系的x轴数据,Sensor_y指的是传感器初始数据中对应于传感器坐标系的y轴数据,Sensor_z指的是传感器初始数据中对应于传感器坐标系的z轴数据。
其中,传感器初始数据包括加速度初始数据和陀螺仪初始数据,相应的,传感器目标数据包括加速度目标数据和目标数据。通过利用上述轴向映射关系,电子设备可以利用一个转换矩阵,即可完成加速度传感器和陀螺仪传感器的数据的转换,不再需要额外的矩阵去适配。
还应理解,电子设备应存储有轴向映射关系和转换矩阵的对应关系表,以在确定到轴向映射关系时,可直接在对应关系表中查找相关的转换矩阵,从而后续可基于该转换矩阵进行转换处理。
此处,转换生成的传感器目标数据可以通过日志方式进行输出和查看。
本申请实施例提供了一种轴向匹配方法,通过确定传感器(包括加速度传感器和陀螺仪传感器)对应的传感器坐标系和电子设备对应的设备坐标系的轴向映射关系,使得用户在使用电子设备时,可以依据轴向映射关系对传感器数据进行归一化处理,将传感器初始数据统一致设备坐标系的坐标空间中,实现了硬件位置不统一且无需改变的情况下,对传感器产生的数据的轴向进行调整的目的,保证了数据的正确性。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被计算机执行时实现本申请中任一方法实施例所述的方法。该计算机程序可以是高级语言程序,也可以是可执行目标程序。
该计算机可读存储介质可以是易失性存储器或非易失性存储器,或者,可以同时包括易失性存储器和非易失性存储器。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。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM,DR RAM)。
本领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的装置和设备的具体工作过程以及产生的技术效果,可以参考前述方法实施例中对应的过程和技术效果,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的方法实施例的一些特征可以忽略,或不执行。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统。另外,各单元之间的耦合或各个组件之间的耦合可以是直接耦合,也可以是间接耦合,上述耦合包括电的、机械的或其它形式的连接。
应理解,在本申请的各种实施例中,各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。
另外,本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中的术语“和/或”,仅仅是一种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。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
总之,以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种轴向匹配方法,其特征在于,应用于包括传感器的电子设备,所述传感器包括加速度传感器和陀螺仪传感器,所述方法包括:
获取传感器初始数据,所述传感器初始数据包括所述加速度传感器采集的加速度初始数据和所述陀螺仪传感器采集的陀螺仪初始数据,所述传感器初始数据对应于所述传感器的传感器坐标系;
确定所述传感器坐标系与所述电子设备对应的设备坐标系之间的当前轴向映射关系;
基于所述当前轴向映射关系,对所述传感器初始数据进行归一化处理,得到传感器目标数据,所述传感器目标数据对应于所述设备坐标系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取传感器初始数据,包括:
检测第一信号,所述第一信号由所述传感器产生,所述第一信号用于指示所述传感器是否开启;
根据所述第一信号,确定所述传感器是否开启;
若所述传感器开启,则获取所述传感器初始数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,若所述传感器开启,则获取所述传感器初始数据,包括:
若所述传感器开启,判断所述电子设备中的缓冲区是否开启;
若所述缓冲区开启,则读取所述缓冲区存储的所述传感器初始数据;
若所述缓冲区未开启,则读取所述电子设备中寄存器存储的所述传感器初始数据。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,确定所述传感器坐标系与所述电子设备对应的设备坐标系之间的当前轴向映射关系,包括:
接收第二信号,所述第二信号由所述传感器产生,所述第二信号用于指示所述传感器在所述电子设备上的相对物理位置关系;
根据所述第二信号,确定所述传感器坐标系和所述设备坐标系之间的当前轴向映射关系。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,当所述传感器坐标系包括x轴,y轴和z轴,所述设备坐标系包括X轴、Y轴和Z轴时,所述当前轴向映射关系为:
(X轴和x轴同向,Y轴和y轴同向,Z轴和z轴同向),(X轴和x轴反向,Y轴和y轴同向,Z轴和z轴反向),(X轴和y轴同向,Y轴和x轴反向,Z轴和z轴同向),(X轴和y轴同向,Y轴和x轴同向,Z轴和z轴反向),(X轴和x轴反向,Y轴和y轴反向,Z轴和z轴同向),(X轴和x轴同向,Y轴和y轴反向,Z轴和z轴反向),(X轴和y轴反向,Y轴和x轴同向,Z轴和z轴同向),(X轴和y轴反向,Y轴和x轴反向,Z轴和z轴反向)中的一种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,基于所述当前轴向映射关系,对所述传感器初始数据进行归一化处理,得到传感器目标数据,包括:
根据当前轴向映射关系,确定对应的当前转换矩阵;
基于所述当前转换矩阵对传感器初始数据进行归一化处理。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述当前转换矩阵为:
中的一种。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,基于所述当前转换矩阵对传感器初始数据进行归一化处理,包括:
Sensor_XYZ=[Sensor_xyz]×M';
其中,Sensor_XYZ指的是所述传感器目标数据,Sensor_xyz指的是所述传感器初始数据,M'为所述当前转换矩阵,所述传感器目标数据包括加速度目标数据和陀螺仪目标数据。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
一个或多个处理器和存储器;
所述存储器与所述一个或多个处理器耦合,所述存储器用于存储计算机程序代码,所述计算机程序代码包括计算机指令,所述一个或多个处理器调用所述计算机指令以使得所述电子设备执行如权利要求1至8中任一项所述的轴向匹配方法。
10.一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存储了计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行权利要求1至8中任一项所述的轴向匹配方法。
11.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序代码,当所述计算机程序代码被处理器执行时,使得处理器执行权利要求1至8中任一项所述的轴向匹配方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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2022
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