运动轨迹检测方法、移动终端和计步器的制造方法
【专利摘要】本申请提供了运动轨迹检测方法、移动终端和计步器。方法包括：预先在移动终端上或者移动终端的外部装置上设置角速度检测模块，该方法包括：角速度检测模块实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，触发移动终端对用户当前位置定位；移动终端将存储的所有用户位置信息对应的点两两相连，得到用户的运动轨迹。本发明降低了运动轨迹检测的运算量。
【专利说明】运动轨迹检测方法、移动终端和计步器
【技术领域】
[0001]本申请涉及运动检测【技术领域】，特别涉及运动轨迹检测方法、移动终端和计步器。【背景技术】
[0002]用户在运动过程中，可以通过使用带有地理信息系统(GIS，GeographicInformation System)功能的移动终端来记录用户的运动轨迹。图1给出了现有的用户运动轨迹记录方案示意图，如图1所示，当用户打开移动终端的GIS模块开始定位时，GIS模块将根据接收到的位置卫星信号来计算出用户当前所在点的经纬度，并将该经纬度信息实时发送给路径记录模块，这样GIS模块通过不断执行该计算过程定位出用户在运动过程中的所有点，最后路径记录模块将所有点连接，实现对用户运动轨迹的记录。
[0003]GIS模块根据卫星信号来计算用户的位置信息需要大量的计算过程，因而对于手持终端等设备的耗电量是较大考验，特别是在运动轨迹的记录过程中，GIS模块将持续地计算，这样会带来较大的耗电量。
[0004]若要通过引入辅助的设备帮助GIS模块进行定位，采用类似采样点的方式进行定位，会遇到以下问题:由于GIS模块计算用户的位置点需要一定时间，因此采样点会存在一定的位置偏差，因此需要相应的校正算法帮助定位更加精确。
【发明内容】
[0005]本申请提供了运动轨迹检测方法、移动终端和计步器，以降低运算量。
[0006]一种运动轨迹检测方法，预先在移动终端上或者移动终端的外部装置上设置角速度检测模块，该方法包括:
[0007]角速度检测模块实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，向GIS模块发送启动指示，以便:GIS模块接收到该启动指示时，对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给路径记录模块，然后GIS模块自动关闭，且路径记录模块将GIS模块发来的所有用户位置信息对应的点两两相连，得到用户的运动轨迹。
[0008]所述外部装置为计步器。
[0009]所述方法进一步包括:
[0010]所述GIS模块将用户位置信息发送给路径记录模块之后、路径记录模块将GIS模块发来的所有用户位置信息对应的点两两相连之前进一步包括:
[0011]路径记录模块根据角速度检测模块向GIS模块传递启动指示的时长tl与GIS模块的定位时长t2的和值t，计算r=t*v，其中，V为用户的运动速度，以GIS模块发来的用户位置为圆心，以r为半径画圆，并根据用户转向前、后的运动方向，计算出转向点在圆中的范围，同时在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，将该真实的转向点作为当前实际用户位置。
[0012]当角速度检测模块位于移动终端的外部装置上时，[0013]所述角速度检测模块向GIS模块发送启动指示为:角速度检测模块采用蓝牙方式向GIS模块发送启动指示。
[0014]一种移动终纟而，包括:
[0015]角速度检测模块:实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，向GIS模块发送启动指示；
[0016]GIS模块:当接收到启动指示时，对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给路径记录模块，然后自动关闭；
[0017]路径记录模块:将GIS模块发来的所有用户位置信息对应的点两两相连，得到用户的运动轨迹。
[0018]所述移动终端进一步包括:运动速度检测模块，用于实时检测用户的运动速度；
[0019]且，所述角速度检测模块进一步用于，当确定用户转向时，将角速度发送给路径记录模块；
[0020]且，所述路径记录模块进一步用于，当接收到所述用户位置信息时，根据预先记录的角速度检测模块向GIS模块传递启动指示的时长tl与GIS模块的定位时长t2的和值t，计算r=t*v，其中，V为从运动速度检测模块获取的当前用户运动速度，以GIS模块发来的用户位置为圆心，以r为半径画圆，并根据角速度检测模块发来的角速度确定用户转向前、后的运动方向，根据用户转向前、后的运动方向，得出转向点在圆中的范围，同时在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，将该真实的转向点作为当前实际用户位置。
[0021 ] 一种移动终纟而，包括:
[0022]GIS模块:当接收到外部角速度检测模块发来的启动指示时，对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给路径记录模块，然后自动关闭，所述启动指示为所述外部角速度检测模块发现用户运动的角速度超过预设阈值后发出的；
[0023]路径记录模块:将GIS模块发来的所有用户位置信息对应的点两两相连，得到用户的运动轨迹。
[0024]所述路径记录模块进一步用于，接收所述外部角速度检测模块发来的用户转向时的角速度，当接收到所述用户位置信息时，根据预先记录的所述外部角速度检测模块向GIS模块传递启动指示的时长tl与GIS模块的定位时长t2的和值t,计算r=t*v,其中,V为从运动速度检测模块获取的当前用户运动速度，以GIS模块发来的用户位置为圆心，以r为半径画圆，并根据所述外部角速度检测模块发来的角速度确定用户转向前、后的运动方向，根据用户转向前、后的运动方向，得出转向点在圆中的范围，同时在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，将该真实的转向点作为当前实际用户位置；
[0025]所述运动速度检测模块位于移动终端上，或者位于移动终端外。
[0026]一种角速度检测装置，包括:
[0027]用于实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，向移动终端的GIS模块发送启动指示，以便GIS模块接收到该启动指示时对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给移动终端的路径记录模块，然后GIS模块自动关闭的模块。
[0028]所述装置位于计步器上。
[0029]一种计步器，其特征在于，包括:[0030]角速度检测模块:实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，向移动终端的GIS模块发送启动指示，以便:GIS模块接收到该启动指示时对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给移动终端的路径记录模块，然后GIS模块自动关闭；
[0031]运动速度检测模块:实时检测用户的运动速度，并在接收到移动终端的路径记录模块的请求后，将用户的当前运动速度返回给路径记录模块，以便:路径记录模块根据用户的当前运动速度修正用户的运动轨迹。
[0032]由以上技术方案可以看出，本发明中，GIS模块不需要持续进行定位，大大降低了
定位运算量。 【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为现有的用户运动轨迹记录方案示意图；
[0034]图2为本发明实施例一提供的运动轨迹检测方法流程图；
[0035]图3为本发明实施例二提供的运动轨迹检测方法流程图；
[0036]图4为本发明实施例提供的校正用户位置的示例图；
[0037]图5为本发明实施例一提供的移动终端的组成示意图；
[0038]图6为本发明实施例二提供的移动终端的组成示意图；
[0039]图7为本发明实施例三提供的移动终端的组成示意图。
【具体实施方式】
[0040]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
[0041]图2为本发明实施例一提供的运动轨迹检测方法流程图，如图2所示，其具体步骤如下:
[0042]步骤200:预先在移动终端上设置角速度检测模块。
[0043]步骤201:当用户开始运动时，启动GIS模块和角速度检测模块，GIS模块检测初始用户位置，并将初始用户位置信息发送给路径记录模块，然后GIS模块自动关闭，同时，角速度检测模块开始实时检测用户运动的角速度。
[0044]角速度检测模块如:陀螺仪。
[0045]当用户开始运动时，用户可点击移动终端上的角速度检测模块的“启动”图标，角速度检测模块开始工作，同时向GIS模块发送启动指示，GIS模块开始工作；或者，用户可同时点击移动终端上的角速度检测模块和GIS模块的“启动”图标，角速度检测模块和GIS模块同时开始工作。
[0046]角速度检测利用科里奥效应原理，假设某人站在一个旋转平台中心附近，如果移动到平台外缘的某一点，他相对地面的速度会增加。由径向速度引起的切向速度的速率增加就是科里奥利加速度。利用科里奥利相关计算公式便可以计算得出角速度，而角速度在一定时间内的积分代表了用户运动方向上的变化，例如:一旦用户在运动方向上的变化大于30-45度，即可确定用户运动存在转向过程。
[0047]步骤202:当角速度检测模块发现当前用户运动的角速度超过预设阈值时，则确定用户转向，向GIS模块发送启动指示。
[0048]预设阈值可根据经验设定，如取值范围为:30-45弧度/秒。
[0049]步骤203:GIS模块接收该启动指示，检测当前用户位置，并将该当前用户位置信息发送给路径记录模块，然后GIS模块自动关闭。
[0050]步骤204:当用户停止运动时，启动GIS模块，GIS模块检测用户停止位置，并将用户停止位置信息发送给路径记录模块，然后GIS模块自动关闭。
[0051]当用户停止运动时，用户可点击移动终端上的角速度检测模块的“停止”图标，角速度检测模块最后一次向GIS模块发送启动指示，然后停止工作；或者，用户可同时点击角速度检测模块和GIS模块的“停止”图标，角速度检测模块立即停止工作，GIS模块则最后一次检测用户位置后停止工作。
[0052]步骤205:路径记录模块每接收到一个用户位置信息，将该位置信息对应的点与上一次收到的用户位置信息对应的点相连，即得到用户的运动轨迹。
[0053]从图2所示实施例可以看出，GIS模块只在用户开始运动时、用户每次转向时、用户停止运动时，才进行用户位置定位，大大降低了运算量和耗电量。
[0054]图3为本发明实施例二提供的运动轨迹检测方法流程图，如图3所示，其具体步骤如下:
[0055]步骤300:预先在能与移动终端保持同步运动的外部装置上设置角速度检测模块。
[0056]这里的外部装置如:计步器。
[0057]步骤301:当用户开始运动时，启动GIS模块和角速度检测模块，GIS模块检测初始用户位置，并将初始用户位置信息发送给路径记录模块，然后GIS模块自动关闭，同时，角速度检测模块开始实时检测用户运动的角速度。
[0058]当用户开始运动时，用户点击外部装置上的角速度检测模块的“启动”图标，角速度检测模块开始工作，同时通过外部装置上的蓝牙通信模块向GIS模块发送启动指示，GIS模块开始工作。
[0059]步骤302:当角速度检测模块发现当前用户运动的角速度超过预设阈值时，则确定用户转向，向GIS模块发送启动指示。
[0060]预设阈值可根据经验设定，如取值范围为:30-45弧度/秒。
[0061]角速度检测模块和GIS模块之间的通信方式可为蓝牙通信。
[0062]步骤303:GIS模块接收该启动指示，检测当前用户位置，并将该当前用户位置信息发送给路径记录模块，然后GIS模块自动关闭。
[0063]步骤304:当用户停止运动时，启动GIS模块，GIS模块检测用户停止位置，并将用户停止位置信息发送给路径记录模块，然后GIS模块自动关闭。
[0064]当用户停止运动时，用户点击外部装置上的角速度检测模块的“停止”图标，角速度检测模块通过外部装置上的蓝牙通信模块最后一次向GIS模块发送启动指示，然后停止工作。
[0065]步骤305:路径记录模块每接收到一个用户位置信息就将其存储，最后将该位置信息对应的点与上一次收到的用户位置信息对应的点相连，即得到用户的运动轨迹。
[0066] 在实际应用中，考虑到当用户转向时，角速度检测模块向GIS模块发送启动指示产生的时延(尤其是角速度检测模块位于移动终端外时)，以及GIS模块定位用户位置产生的时延，这样GIS模块最终定位的用户位置与用户转向时的位置会存在一定误差，为了消除该误差，可进行如下校正:
[0067]当路径记录模块接收到GIS模块发来的用户位置信息后，根据预先记录的角速度检测模块向GIS模块传递启动指示的时长tl与GIS模块的定位时长t2的和值t=tl+t2，计算r=t*v，其中，V为用户的运动速度，以GIS模块定位的用户位置为圆心，以r为半径画圆，并根据用户转向前、后的运动方向，计算出转向点在圆中的范围，同时在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，将该真实的转向点作为当前实际的用户位置。
[0068]其中，由于计步器会实时计算用户的运动速度，且移动终端通常都内置计步器，因此，r可从计步器上获取。
[0069]另外，用户转向前、后的运动方向，可根据角速度检测模块检测到的角速度得知。
[0070]图4给出了本发明实施例提供的校正用户位置的示例图，如图1所示，图中的圆心为GIS模块定位的用户位置，圆的半径r=t*v，其中，t为角速度检测模块向GIS模块传递启动指示的时长tl与GIS模块的定位时长t2的和值，V为从计步器获取的用户当前运动速度，根据角速度检测模块在转向时检测到的角速度，得知用户转向前的运动方向如箭头A所示，用户转向后的运动方向如箭头B所示，根据用户转向前、后的运动方向，可得知转向点在圆中的范围如图中的阴影部分SI所示，然后在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，该转向点即图中的十字路口 M，该转向点M即为实际用户位置，路径记录模块根据该实际用户位置信息确定用户运动轨迹。
[0071]图5为本发明实施例一提供的移动终端的组成示意图，如图5所示，其主要包括:角速度检测模块51、GIS模块52和路径记录模块53，其中:
[0072]角速度检测模块51:当用户开始运动时，向GIS模块52发送启动指示，同时开始实时检测用户运动的角速度；当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，向GIS模块52发送启动指示；当发现用户停止运动时，向GIS模块52发送启动指示，同时自
身停止工作。
[0073]GIS模块52:当接收到角速度检测模块51发来的启动指示时，对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给路径记录模块53，然后自动关闭。
[0074]在实际应用中，对于初始用户位置，GIS模块52也可根据用户输入的“启动”指令进行检测，对于用户停止位置，GIS模块52也可根据用户输入的“停止”指令进行最后一次检测。
[0075]路径记录模块53:将GIS模块52发来的所有用户位置信息对应的点两两相连，得到用户的运动轨迹。
[0076]图6为本发明实施例二提供的移动终端的组成示意图，如图6所示，其主要包括:角速度检测模块61、GIS模块62、运动速度检测模块63和路径记录模块64，其中:
[0077]角速度检测模块61:当用户开始运动时，向GIS模块62发送启动指示，同时开始实时检测用户运动的角速度；当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，向GIS模块62发送启动指示，同时将当前角速度发送给校正模块64 ;当发现用户停止运动时，向GIS模块62发送启动指示，同时自身停止工作。
[0078]GIS模块62:当接收到角速度检测模块61发来的启动指示时，对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给路径记录模块64，然后自动关闭。
[0079]运动速度检测模块63:实时检测用户运动速度。
[0080]路径记录模块64:接收GIS模块62发来的用户位置信息，若未接收到角速度检测模块51发来的角速度，则确定该用户位置信息为初始用户位置信息或用户停止位置信息，不对该用户位置信息进行校正；否则，从运动速度检测模块63获取当前用户运动速度V，根据预先记录的角速度检测模块61向GIS模块62传递启动指示的时长tl与GIS模块62的定位时长t2的和值t，计算r=t*v，以GIS模块62发来的用户位置信息对应位置为圆心，以r为半径画圆，并根据角速度检测模块61发来的角速度确定用户转向前、后的运动方向，根据用户转向前、后的运动方向，得出转向点在圆中的范围，同时在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，将该真实的转向点作为当前实际用户位置，根据该实际用户位置确定用户的运动轨迹。
[0081]其中，运动速度检测模块63可为移动终端上的计步器。
[0082]图7为本发明实施例三提供的移动终端的组成示意图，如图7所示，其主要包括:GIS模块71和路径记录模块72，其中:
[0083]GIS模块71:当接收到外部角速度检测模块发来的启动指示时，对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给路径记录模块72，然后自动关闭，该启动指示为外部角速度检测模块发现用户运动的角速度超过预设阈值后发出的。
[0084]在实际应用中，对于初始用户位置，GIS模块71也可根据用户输入的“启动”指令进行检测，对于用户停止位置，GIS模块71也可根据用户输入的“停止”指令进行最后一次检测。
[0085]路径记录模块72:将GIS模块71发来的所有用户位置信息对应的点两两相连，得到用户的运动轨迹。
[0086]路径记录模块72进一步用于，接收外部角速度模块在用户转向时发来的角速度，当接收到GIS模块71发来的用户位置信息，且该用户位置信息不为初始用户位置信息或用户停止位置信息时，从运动速度检测模块获取当前用户运动速度V，根据预先记录的外部角速度检测模块向GIS模块71传递启动指示的时长tl与GIS模块71的定位时长t2的和值t，计算r=t*v，以GIS模块71发来的用户位置信息对应位置为圆心，以r为半径画圆，并根据外部角速度检测模块发来的角速度确定用户转向前、后的运动方向，根据用户转向前、后的运动方向，得出转向点在圆中的范围，同时在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，将该真实的转向点作为当前实际用户位置，根据该实际用户位置确定用户的运动轨迹。
[0087]其中，角速度检测模块位于移动终端外部，且，当确定用户转向时，将角速度发送给路径记录模块72。
[0088]运动速度检测模块可以位于移动终端上，也可以位于移动终端外，用于实时检测用户的运动速度，如可为计步器。
[0089]本发明实施例还提供一种角速度检测装置，用于实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，向移动终端上的GIS模块发送启动指示，以便=GIS模块接收到该启动指示时对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给移动终端的路径记录模块，然后GIS模块自动关闭。
[0090]该角速度检测装置还可进一步用于，在确定用户转向时，将当前角速度发送给移动终端的路径记录模块，以便路径记录模块根据该角速度对用户位置进行校正。
[0091]角速度检测装置可位于计步器上。
[0092]本发明实施例还提供一种计步器，其主要包括:角速度检测模块和运动速度检测模块，其中:
[0093]角速度检测模块:实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，向移动终端的GIS模块发送启动指示，以便:GIS模块接收到该启动指示时对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给移动终端的路径记录模块，然后GIS模块自动关闭。
[0094]运动速度检测模块:实时检测用户的运动速度，并在接收到移动终端的路径记录模块的请求后，将用户的当前运动速度返回给路径记录模块，以便:路径记录模块根据用户的当前运动速度校正用户的运动轨迹。
[0095]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种运动轨迹检测方法，其特征在于，预先在移动终端上或者移动终端的外部装置上设置角速度检测模块，该方法包括: 角速度检测模块实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，触发移动终端对用户当前位置定位； 移动终端将存储的所有用户位置信息对应的点两两相连，得到用户的运动轨迹。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外部装置为计步器。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 所述移动终端根据角速度检测模块传递启动指示的时长tl与自身进行用户当前位置定位时长t2的和值t，计算r=t\，其中，V为移动终端获得的用户当前运动速度，以用户当前位置为圆心，以r为半径画圆，并根据用户转向前、后的运动方向，计算出转向点在圆中的范围，同时在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，将该真实的转向点作为当前实际用户位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当角速度检测模块位于移动终端的外部装置上时，所述角速度检测模块通过蓝牙方式向GIS模块发送启动指示。
5.一种移动终端，其特征在于，包括: 角速度检测模块:实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，确定用户转向，向GIS模块发送启动指示； GIS模块:当接收到启动指示时，对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给路径记录模块，然后自动关闭； 路径记录模块:将GIS模块发来的所有用户位置信息对应的点两两相连，得到用户的运动轨迹。
6.根据权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端进一步包括:运动速度检测模块，用于实时检测用户的运动速度； 且，所述角速度检测模块进一步用于，当确定用户转向时，将角速度发送给路径记录模块； 且，所述路径记录模块进一步用于，当接收到所述用户位置信息时，根据预先记录的角速度检测模块向GIS模块传递启动指示的时长tl与GIS模块的定位时长t2的和值t，计算r=t*v，其中，V为从运动速度检测模块获取的当前用户运动速度，以GIS模块发来的用户位置为圆心，以r为半径画圆，并根据角速度检测模块发来的角速度确定用户转向前、后的运动方向，根据用户转向前、后的运动方向，得出转向点在圆中的范围，同时在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，将该真实的转向点作为当前实际用户位置。
7.一种移动终端，其特征在于，包括: GIS模块:当接收到外部的角速度检测装置发来的启动指示时，对用户位置进行定位，并将用户位置信息发送给路径记录模块，然后自动关闭，所述启动指示为所述外部角速度检测装置发现用户运动的角速度超过预设阈值后发出的； 路径记录模块:将GIS模块发来的所有用户位置信息对应的点两两相连，得到用户的运动轨迹。
8.根据权利要求7所述 的移动终端，其特征在于，所述路径记录模块进一步用于，接收所述外部角速度检测装置发来的用户转向时的角速度，当接收到所述用户位置信息时，根据预先记录的所述外部角速度检测装置向GIS模块传递启动指示的时长tl与GIS模块的定位时长t2的和值t,计算其中，V为从运动速度检测模块获取的当前用户运动速度，以GIS模块发来的用户位置为圆心，以r为半径画圆，并根据所述外部角速度检测装置发来的角速度确定用户转向前、后的运动方向，根据用户转向前、后的运动方向，得出转向点在圆中的范围，同时在该范围对应的实际地图中查找真实的转向点，将该真实的转向点作为当前实际用户位置； 所述运动速度检测模块位于移动终端上，或者位于移动终端外。
9.一种角速度检测装置，其特征在于，包括: 用于实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，通知移动终端。
10.根据权利要求9所述的角速度检测装置，其特征在于，所述装置位于计步器上。
11.一种计步器，其特征在于，包括: 角速度检测模块:实时检测用户运动的角速度，当发现用户运动的角速度超过预设阈值时，通知移动终端； 运动速度检测模块:实时检测用户的运动速度，并在接收到移动终端的请求后返回用户当前运动速 度。
【文档编号】G01C23/00GK103968855SQ201310043826
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年2月4日 优先权日:2013年2月4日
【发明者】戴鹏飞, 许利群, 刘金鑫, 高飞, 田宗起, 李娜, 陈佳科 申请人:中国移动通信集团公司