CN105806333A - 一种判断室内移动方向的方法及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种判断室内移动方向的方法，包括：获取用户的预设腿部摆动的加速度；在获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量；获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向；根据计算的地磁场的方向以及所述水平分量确定所述水平分量的地理方向。本发明还公开了判断室内移动方向的移动终端。采用本发明，可校准室内指南针以及提高判断用户行走的地理方向的准确率。

Description

一种判断室内移动方向的方法及移动终端

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种判断室内移动方向的方法及移动终端。

背景技术

全球定位***是一项为使用者在户外指明方向的技术，但在室内定位时，由于一些物体如房屋等不易穿透的障碍物的存在会完全屏蔽卫星信号，因此全球定位***无法在室内准确导航，也不能判断用户在室内行走的地理方向，这也说明，针对判定用户在室内的行走方向的技术仍然比较缺乏。第一种现有技术通过采集用户在室内行走的图像信息，再根据采集的图像进行分析得到用户行走的姿态，从而判断用户行走的方向。然而上述方法每次都需要重新采集用户行走的图像，其成本较高，处理过程相对复杂，也不能准确判断用户在室内行走的地理方向。第二种现有技术是以移动终端的三轴加速度传感器采集到的预设方向作为用户的行走方向，但由于三轴加速度传感器无法判断地理方向，因此会导致三轴加速度传感器采集到的水平方向与用户实际行走的地理方向不一致，使导航方向误差增大，甚至会出现导航错误的情况。

发明内容

本发明提供一种判断室内移动方向的方法及移动终端，可校准室内指南针以及提高判断用户行走的地理方向的准确率。

本发明第一方面提供一种判断室内移动方向的方法，包括：

获取用户的预设腿部摆动的加速度；

在获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量；

获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向；

根据计算的地磁场的方向以及所述水平分量确定所述水平分量的地理方向。

结合本发明第一方面的实现方式，在本发明第一方面的第一种可能的实现方式中，所述获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量之前，所述方法还包括：

采集所述用户的所述预设腿部摆动的图像信息，所述图像信息包括抬腿图像信息、腿部前迈图像信息以及脚部着地图像信息；

根据采集的图像信息与所述获取的加速度进行匹配，以获取与所述抬腿图像信息对应的加速度；

则所述在获取的加速度达到阈值的情况下，获取当前移动终端的甩动方向，具体包括：

在获取的与所述抬腿图像信息对应的加速度达到阈值的情况下，获取所述移动终端的甩动方向的水平分量。

结合本发明第一方面的实现方式，在本发明第一方面的第二种可能的实现方式中，所述根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向，具体包括：

根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定所述干扰磁场的方向；

若计算出的干扰磁场的方向等于所述干扰磁场的磁感应强度，则根据所述预设的夹角得到干扰磁场向量，根据所述干扰磁场向量确定所述干扰磁场的方向；

根据所述陀螺仪的转轴指向的方向、所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的方向计算所述地磁场的方向。

结合本发明第一方面的第二种可能的实现方式，在本发明第一方面的第三种可能的实现方式中，所述陀螺仪的转轴指向的方向为第一方向、第二方向或第三方向中的任一种，则根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定所述干扰磁场的方向，具体包括：

根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第一方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第一干扰磁场向量；

根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第二方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第二干扰磁场向量；

根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第三方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第三干扰磁场向量；

若所述第一干扰磁场向量、所述第二干扰磁场向量以及所述第三干扰磁场向量相交于同一位置，则确定所述位置的方向为所述干扰磁场的方向。

结合本发明第一方面或第一方面的第二种中的任一种可能的实现方式，在本发明第一方面的第四种可能的实现方式中，所述移动终端的甩动方向为垂直于所述移动终端的屏幕的方向。

本发明第一方面提供一种判断室内移动方向的移动终端，包括：

第一获取模块，用于获取用户的预设腿部摆动的加速度；

第二获取模块，用于在所述第一获取模块获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量；

计算模块，用于获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向；

确定模块，用于根据所述计算模块计算的地磁场的方向以及所述第二获取模块获取的水平分量确定所述水平分量的地理方向。

结合本发明第二方面的实现方式，在本发明第二方面的第一种可能的实现方式中，所述移动终端还包括：

采集模块，用于采集所述用户的所述预设腿部摆动的图像信息，所述图像信息包括抬腿图像信息、腿部前迈图像信息以及脚部着地图像信息；

匹配模块，用于根据采集模块采集的图像信息与所述获取的加速度进行匹配，以获取与所述抬腿图像信息对应的加速度；

则所述第二获取模块具体用于：

当所述第一获取模块获取的与所述抬腿图像信息对应的加速度达到阈值的情况下，获取所述移动终端的甩动方向的水平分量。

结合本发明第二方面的实现方式，在本发明第二方面的第二种可能的实现方式中，所述计算模块包括：

确定单元，用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定所述干扰磁场的方向；

计算单元，用于根据所述陀螺仪的转轴指向的方向、所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述确定单元确定的干扰磁场的方向计算所述地磁场的方向。

结合本发明第二方面的第二种可能的实现方式，在本发明第二方面的第三种可能的实现方式中，所述陀螺仪的转轴指向的方向为第一方向、第二方向或第三方向中的任一种，则所述确定单元包括：

第一确定子单元，用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第一方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第一干扰磁场向量；

第一确定子单元，还用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第二方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第二干扰磁场向量；

第一确定子单元，还用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第三方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第三干扰磁场向量；

第二确定子单元，用于若所述第一干扰磁场向量、所述第二干扰磁场向量以及所述第三干扰磁场向量相交于同一位置，则确定所述位置的方向为所述干扰磁场的方向。

结合本发明第二方面或第一方面的第二种中的任一种可能的实现方式，在本发明第二方面的第四种可能的实现方式中，所述移动终端的甩动方向为垂直于所述移动终端的屏幕的方向。

采用本发明，能获取用户的预设腿部摆动的加速度，在获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量，获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向，根据所述计算的地磁场的方向以及所述水平分量确定所述水平分量的地理方向，可通过排除干扰磁场的干扰得到地磁实际的方向，再根据移动终端的甩动方向的水平分量与地磁实际的方向计算用户行走的方向，从而校准室内指南针以及提高判断用户行走的地理方向的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种判断室内移动方向的方法的一实施例的流程示意图；

图2是本发明实施例的一种判断室内移动方向的方法的另一实施例的流程示意图；

图3是本发明实施例的一种判断室内移动方向的移动终端的结构示意图；

图4是本发明实施例的另一种判断室内移动方向的移动终端的结构示意图；

图5是本发明实施例的一种判断室内移动方向的移动终端的计算模块的结构示意图；

图6是本发明实施例的三轴加速度传感器采集的数据示意图；

图7是本发明实施例的移动终端的甩动方向的水平分量示意图；

图8是本发明实施例的计算干扰磁场的方向示意图；

图9是本发明实施例的陀螺仪R的转轴指向的方向、干扰磁场的方向以及地磁场的方向示意图；

图10是本发明实施例的水平分量的地理方向、干扰磁场的方向以及地磁场的方向示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

采用本发明实施例，可校准室内指南针以及提高判断用户行走的地理方向的准确率。

请参阅图1，图1是本发明实施例的一种判断室内移动方向的方法的一实施例的流程示意图。本实施例可通过三轴加速度传感器采集用户的预设腿部摆动的加速度，此外，还可以采集用户的左腿或者左腿摆动时的加速度和形态，本实施例则以采集用户的左腿摆动的加速度和形态进行举例说明。本实施例还可通过电磁传感器检测干扰磁场的磁感应强度。上述三轴加速度传感器、电磁传感器以及陀螺仪即可集成在移动终端中，也可单独设置在移动终端外。另外，移动终端可为任何移动或便携式电子设备，包括但不限于移动电话、移动电脑、平板电脑、个人数字助理、媒体播放器等电子设备。

如图1所示，本发明实施例的一种判断室内移动方向的方法的一实施例可以包括以下步骤。

S100，获取用户的预设腿部摆动的加速度。

具体实现中，当用户在行走时，移动终端可检测用户左腿摆动的动作(如左腿抬起、左腿前迈、身体移动以及右脚着地等动作)，按照预设时间间隔采集并记录左腿摆动期间的时刻变化的加速度。

作为一种可实施的方式，用户可手持移动终端进行检测。

S101，在获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量。

具体实现中，本实施例涉及的阈值可为加速度的峰值。在用户的左腿前迈阶段中，随着左腿逐渐抬起其加速度逐渐增大，当用户的左腿抬起至最高点时其速度为零，但此时的加速度却达到峰值，此时可默认左腿前迈的方向为用户行走的方向。基于用户行走时手脚协调交替摆动的特点，用户的左腿的摆动幅度与右手持移动终端摆动的幅度一致。因此用户的左腿前迈的时刻与右手手持终端摆臂的时刻相同，左腿前迈的方向与用户持有的移动终端的甩动方向也相同。因此当判断三轴加速度传感器采集到的加速度达到峰值时，此时通过获取移动终端的甩动方向的水平分量得到左腿前迈的方向的水平分量。

作为一种可实施的方式，所述移动终端的甩动方向为垂直于所述移动终端的屏幕的方向。

S102，获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向。

具体实现中，移动终端可通过电磁传感器检测干扰磁场的磁感应强度，可根据移动终端当前所在的地理位置获取对应的地磁场的磁感应强度，以及获取陀螺仪的转轴指向的方向。在室外时陀螺仪的转轴能够准确指向南北方向，其指向的方向即为地磁场的方向，但在室内时由于一些电器的磁场的干扰容易导致陀螺仪的转轴的指向出现偏差，导致陀螺仪的转轴实际指向的方向与地磁场的方向发生偏离，因此需要通过计算地磁场实际的方向得到移动终端的甩动方向的水平分量的地理方向。

作为一种可实施的方式，由于陀螺仪的转轴指向的方向、地磁场的磁感应强度以及干扰磁场的磁感应强度已知，若陀螺仪的转轴向量、地磁场向量以及干扰磁场向量之间满足平行四边形法则，则可通过设定陀螺仪的转轴向量与地磁场向量之间的夹角确定干扰磁场的方向，亦即得到地磁场的方向。

S103，根据计算的地磁场的方向以及所述水平分量确定所述水平分量的地理方向。

具体实现中，以地磁场的方向作为参考方向，由于移动终端的甩动方向的水平分量的方向可由三轴加速度传感器检测得到，因此可根据移动终端的甩动方向的水平分量的方向与地磁场的方向确定移动终端的甩动方向的水平分量的地理方向，从而获知用户行走的真实地理方向。

采用本发明实施例，能获取用户的预设腿部摆动的加速度，在获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量，获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向，根据所述计算的地磁场的方向以及所述水平分量确定所述水平分量的地理方向，可通过排除干扰磁场的干扰得到地磁实际的方向，再根据移动终端的甩动方向的水平分量与地磁实际的方向计算用户行走的方向，从而校准室内指南针以及提高判断用户行走的地理方向的准确率。

请参阅图2，图2是本发明实施例的一种判断室内移动方向的方法的另一实施例的流程示意图。

如图2所示，本发明实施例的一种判断室内移动方向的方法的另一实施例可以包括以下步骤。

S200，获取用户的预设腿部摆动的加速度。

具体实现中，如图6所示，黑色框内限定的三轴加速度曲线图为一个周期内采集用户的左腿的加速度，对应用户左腿摆动的动作(如左腿抬起、左腿前迈、身体移动以及左脚着地等动作)，按照预设时间间隔采集并记录左腿摆动期间的时刻变化的三个参考方向上的加速度，得到如图6中黑色框内的三轴加速度曲线图。

S201，采集所述用户的所述预设腿部摆动的图像信息，所述图像信息包括抬腿图像信息、腿部前迈图像信息以及脚部着地图像信息。

具体实现中，由于用户在不断行走，因此三轴加速度传感器会连续采集到多个数据。在检测用户行走方向的初始阶段，为了获取用户左腿的曲线图，可对用户的动作进行录像，如采集用户行走时的腿部摆动的图像信息，其中包括如图6依次所示的右腿前迈图像信息、右脚着地图像信息、身体移动图像信息、左腿前迈图像信息、左脚着地图像信息以及左脚后跟离地图像信息，然后保存这些图像信息。

S202，根据采集的图像信息与所述获取的加速度进行匹配，以获取与所述抬腿图像信息对应的加速度。

具体实现中，利用采集的时间将每个图像信息与获取到的加速度数据进行匹配，最终形成如图6所示的三轴加速度传感器采集的数据与图像信息的对应关系示意图。如图6所示，由于用户行走的时间与三轴加速度传感器采集数据的时间一致，因此用户每做出一个动作时分别与三轴加速度传感器采集到的数据对应。在得到图6所示的对应关系示意图之后，可以观察到左腿摆动时对应的三轴加速度曲线图，由此获取左腿前迈时三轴加速度传感器检测到的加速度。

作为一种可实施的方式，在建立三轴加速度传感器采集的数据与图像信息的对应关系之后，可将建立好的对应关系作为后续判断左腿前迈的加速度的参考。因此当重新判断用户行走的方向时，不需要重新建立三轴加速度传感器采集的数据与图像信息的对应关系，可直接将三轴加速度传感器采集到的数据与先前建立的三轴加速度传感器采集的数据与图像信息的对应关系进行对比，查找出左腿摆动的周期数据，最后获得左腿前迈的加速度数据。

作为一种可实施的方式，移动终端还可通过检测用户左脚与右脚交替着地时产生的震动确定左腿摆动的周期数据。

S203，在获取的与所述抬腿图像信息对应的加速度达到阈值的情况下，获取所述移动终端的甩动方向的水平分量。

具体实现中，本实施例涉及的阈值可为加速度的峰值。在用户的左腿前迈阶段中，随着左腿逐渐抬起其加速度逐渐增大，当用户的左腿抬起至最高点时其速度为零，此时的加速度却达到峰值，因此可默认左腿前迈的方向为用户行走的方向。基于用户行走时手脚相互交替摆动的特点，用户的左腿的摆动幅度与右手持移动终端摆动的幅度一致。如图7所示为移动终端的甩动方向由于用户的左腿前迈的时刻与右手手持终端摆臂的时刻相同，左腿前迈的方向与用户持有的移动终端的甩动方向也相同，因此当判断三轴加速度传感器采集到的加速度达到峰值时，通过获取移动终端的甩动方向的水平分量可得知左腿前迈的方向的水平分量。

作为一种可实施的方式，所述移动终端的甩动方向为垂直于所述移动终端的屏幕的方向。如图7所示，由于用户持有的移动终端的甩动方向与左腿前迈的方向相同，因此可通过获取移动终端的甩动方向得到其水平分量

S204，获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向。

具体实现中，移动终端可通过电磁传感器检测干扰磁场的磁感应强度，根据移动终端当前所在的地理位置获取对应的地磁场的磁感应强度，再获取陀螺仪的转轴指向的方向。在室外时陀螺仪的转轴能够准确指向南北方向，其指向的方向即为地磁场的方向，但在室内时由于一些电器的磁场的干扰容易导致陀螺仪的转轴的指向出现偏差，导致陀螺仪的转轴实际指向的方向与地磁场的方向发生偏离，因此需要通过计算地磁场实际的方向得到移动终端的甩动方向的水平分量的地理方向。

作为一种可实施的方式，移动终端可通过与距离最近的基站建立无线连接，从而获取基站的地理位置(如北京)，然后根据《全球地磁场参考索引》获得该地理位置对应的地磁场的磁感应强度。

S205，根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定所述干扰磁场的方向。

具体实现中，如图8所示，点A为移动终端当前所在的位置，由于陀螺仪R在点A的转轴指向的方向已知，且已在步骤S204计算出地磁场G的磁感应强度以及干扰磁场向量I的磁场强度，因此以点A为圆心，以地磁场G的磁感应强度大小为半径，设定地磁场G与陀螺仪的转轴R在点A指向的方向之间的夹角为θ，令夹角θ在0°至360°之间进行迭代计算(即对夹角θ不断取值，在图8中以夹角θ’，夹角θ”以及夹角θ”’为例)，当夹角为θ’时，判断地磁场G、陀螺仪的转轴R与干扰磁场向量I是否满足平行四边形法则，若满足，则确定该干扰磁场向量I的方向为干扰磁场的方向，若不满足，则对夹角θ继续取值，如夹角θ”以及夹角θ”’，直到查找出能使地磁场G、陀螺仪的转轴R与干扰磁场向量I满足平行四边形法则的夹角θ。

可选的，上述步骤S205具体可以包括下述步骤：

S2051(未图示)，根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第一方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第一干扰磁场向量。

S2052(未图示)，根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第二方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第二干扰磁场向量。

S2053(未图示)，根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第三方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第三干扰磁场向量。

具体实现中，陀螺仪的转轴指向的方向为第一方向R₁、第二方向R₂或第三方向R₃中的任一种。由于用户在不断行走，且每走一步陀螺仪R的转轴指向的方向均有变化，若假设干扰磁场在固定不变的位置，则需要采集陀螺仪的转轴R指向的方向至少三次，并按照步骤S205的计算方式依次得到陀螺仪的转轴R指向的方向对应的干扰磁场向量。本实施例以采集陀螺仪的转轴R指向的方向的次数为三次为例，得到第一干扰磁场向量I₁、第二干扰磁场向量I₂以及第三干扰磁场向量I₃。

S2054(未图示)，若所述第一干扰磁场向量、所述第二干扰磁场向量以及所述第三干扰磁场向量相交于同一位置，则确定所述位置的方向为所述干扰磁场的方向。

具体实现中，若上述三个向量相交于同一位置，则证明该位置即为干扰磁场的位置，因此确定该位置的方向即为干扰磁场的方向。如图9所示为最终得到的移动终端至干扰磁场的方向。

作为一种可实施的方式，若上述三个向量两两相交或者不相交，则认为此次通过地磁传感器、陀螺仪以及三轴加速度传感器采集的数据出现误差，重新获取陀螺仪采集的数据，重新按照步骤S205的方法进行计算。

S206，根据所述陀螺仪的转轴指向的方向、所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的方向计算所述地磁场的方向。

具体实现中，在得到干扰磁场的方向后，如图9所示，根据平行四边形法则得到地磁场G的方向。

S207，根据计算的地磁场的方向以及所述水平分量确定所述水平分量的地理方向。

如图10所示，在获得地磁场G的方向后，根据水平分量与地磁场G的方向之间的夹角α计算出水平分量的地理方向，以此获得用户行走的方向。

采用本发明实施例，能实时获取用户的预设腿部摆动的加速度，在获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量，获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向迭代计算以得到干扰磁场的方向，再确定所述地磁场的方向，根据所述计算的地磁场的方向以及所述水平分量确定所述水平分量的地理方向，可通过排除干扰磁场的干扰得到地磁实际的方向，再根据移动终端的甩动方向的水平分量与地磁实际的方向计算用户行走的方向，从而校准室内指南针以及提高判断用户行走的地理方向的准确率。

请参阅图3，图3是本发明实施例的一种判断室内移动方向的移动终端的结构示意图。如图3所示的移动终端包括第一获取模块300、第二获取模块301、计算模块302以及确定模块303。

第一获取模块300，用于获取用户的预设腿部摆动的加速度；

第二获取模块301，用于在所述第一获取模块获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量；

计算模块302，用于获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向；

确定模块303，用于根据所述计算模块计算的地磁场的方向以及所述第二获取模块获取的水平分量确定所述水平分量的地理方向。

具体实现中，本实施例涉及的阈值可为加速度的峰值。在用户的左腿前迈阶段中，随着左腿逐渐抬起其加速度逐渐增大，当用户的左腿抬起至最高点时其速度为零，但此时的加速度却达到峰值，此时可默认左腿前迈的方向为用户行走的方向。基于用户行走时手脚协调交替摆动的特点，用户的左腿的摆动幅度与右手持移动终端摆动的幅度一致。因此用户的左腿前迈的时刻与右手手持终端摆臂的时刻相同，左腿前迈的方向与用户持有的移动终端的甩动方向也相同。因此当判断三轴加速度传感器采集到的加速度达到峰值时，此时通过获取移动终端的甩动方向的水平分量得到左腿前迈的方向的水平分量。

具体实现中，移动终端可通过电磁传感器检测干扰磁场的磁感应强度，可根据移动终端当前所在的地理位置获取对应的地磁场的磁感应强度，以及获取陀螺仪的转轴指向的方向。在室外时陀螺仪的转轴能够准确指向南北方向，其指向的方向即为地磁场的方向，但在室内时由于一些电器的磁场的干扰容易导致陀螺仪的转轴的指向出现偏差，导致陀螺仪的转轴实际指向的方向与地磁场的方向发生偏离，因此需要通过计算地磁场实际的方向得到移动终端的甩动方向的水平分量的地理方向。

作为一种可实施的方式，由于陀螺仪的转轴指向的方向、地磁场的磁感应强度以及干扰磁场的磁感应强度已知，若陀螺仪的转轴向量、地磁场向量以及干扰磁场向量之间满足平行四边形法则，则可通过设定陀螺仪的转轴向量与地磁场向量之间的夹角确定干扰磁场的方向，亦即得到地磁场的方向。

具体实现中，以地磁场的方向作为参考方向，由于移动终端的甩动方向的水平分量的方向可由三轴加速度传感器检测得到，因此可根据移动终端的甩动方向的水平分量的方向与地磁场的方向确定移动终端的甩动方向的水平分量的地理方向，从而获知用户行走的真实地理方向。

可选的，如图4所示，所述移动终端还包括采集模块304以及匹配模块305。

采集模块304，用于采集所述用户的所述预设腿部摆动的图像信息，所述图像信息包括抬腿图像信息、腿部前迈图像信息以及脚部着地图像信息；

匹配模块305根据采集模块304图像信息与所述获取的加速度进行匹配，以获取与所述抬腿图像信息对应的加速度；

则所述第二获取模块301具体用于：

当所述第一获取模块300与所述抬腿图像信息对应的加速度达到阈值的情况下，获取所述移动终端的甩动方向的水平分量。

具体实现中，由于用户在不断行走，因此三轴加速度传感器会连续采集到多个数据。在检测用户行走方向的初始阶段，为了获取用户左腿的曲线图，可对用户的动作进行录像，如采集用户行走时的腿部摆动的图像信息，其中包括如图6依次所示的右腿前迈图像信息、右脚着地图像信息、身体移动图像信息、左腿前迈图像信息、左脚着地图像信息以及左脚后跟离地图像信息，然后保存这些图像信息。

具体实现中，利用采集的时间将每个图像信息与获取到的加速度数据进行匹配，最终形成如图6所示的三轴加速度传感器采集的数据与图像信息的对应关系示意图。如图6所示，由于用户行走的时间与三轴加速度传感器采集数据的时间一致，因此用户每做出一个动作时分别与三轴加速度传感器采集到的数据对应。在得到图6所示的对应关系示意图之后，可以观察到左腿摆动时对应的三轴加速度曲线图，由此获取左腿前迈时三轴加速度传感器检测到的加速度。

作为一种可实施的方式，在建立三轴加速度传感器采集的数据与图像信息的对应关系之后，可将建立好的对应关系作为后续判断左腿前迈的加速度的参考。因此当重新判断用户行走的方向时，不需要重新建立三轴加速度传感器采集的数据与图像信息的对应关系，可直接将三轴加速度传感器采集到的数据与先前建立的三轴加速度传感器采集的数据与图像信息的对应关系进行对比，查找出左腿摆动的周期数据，最后获得左腿前迈的加速度数据。

作为一种可实施的方式，移动终端还可通过检测用户左脚与右脚交替着地时产生的震动确定左腿摆动的周期数据。

具体实现中，本实施例涉及的阈值可为加速度的峰值。在用户的左腿前迈阶段中，随着左腿逐渐抬起其加速度逐渐增大，当用户的左腿抬起至最高点时其速度为零，此时的加速度却达到峰值，因此可默认左腿前迈的方向为用户行走的方向。基于用户行走时手脚相互交替摆动的特点，用户的左腿的摆动幅度与右手持移动终端摆动的幅度一致。如图7所示为移动终端的甩动方向由于用户的左腿前迈的时刻与右手手持终端摆臂的时刻相同，左腿前迈的方向与用户持有的移动终端的甩动方向也相同，因此当判断三轴加速度传感器采集到的加速度达到峰值时，通过获取移动终端的甩动方向的水平分量可得知左腿前迈的方向的水平分量。

作为一种可实施的方式，所述移动终端的甩动方向为垂直于所述移动终端的屏幕的方向。如图7所示，由于用户持有的移动终端的甩动方向与左腿前迈的方向相同，因此可通过获取移动终端的甩动方向得到其水平分量

可选的，如图5所示，所述计算模块302包括确定单元3021以及计算单元3022。

确定单元3021，用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定所述干扰磁场的方向；

计算单元3022，用于根据所述陀螺仪的转轴指向的方向、所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述确定单元3021确定的干扰磁场的方向计算所述地磁场的方向。

具体实现中，如图8所示，点A为移动终端当前所在的位置，由于陀螺仪R在点A的转轴指向的方向已知，且已计算出地磁场G的磁感应强度以及干扰磁场向量I的磁场强度，因此以点A为圆心，以地磁场G的磁感应强度大小为半径，设定地磁场G与陀螺仪的转轴R在点A指向的方向之间的夹角为θ，令夹角θ在0°至360°之间进行迭代计算(即对夹角θ不断取值，在图8中以夹角θ’，夹角θ”以及夹角θ”’为例)，当夹角为θ’时，判断地磁场G、陀螺仪的转轴R与干扰磁场向量I是否满足平行四边形法则，若满足，则确定该干扰磁场向量I的方向为干扰磁场的方向，若不满足，则对夹角θ继续取值，如夹角θ”以及夹角θ”’，直到查找出能使地磁场G、陀螺仪的转轴R与干扰磁场向量I满足平行四边形法则的夹角θ。

可选的，所述陀螺仪的转轴指向的方向为第一方向、第二方向或第三方向中的任一种，则所述确定单元3021包括第一确定子单元(未图示)和第二确定子单元(未图示)。

第一确定子单元，用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第一方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第一干扰磁场向量。

第一确定子单元，还用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第二方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第二干扰磁场向量。

第一确定子单元，还用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第三方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第三干扰磁场向量。

第二确定子单元，用于若所述第一干扰磁场向量、所述第二干扰磁场向量以及所述第三干扰磁场向量相交于同一位置，则确定所述位置的方向为所述干扰磁场的方向。

具体实现中，陀螺仪的转轴指向的方向为第一方向R₁、第二方向R₂或第三方向R₃中的任一种。由于用户在不断行走，且每走一步陀螺仪R的转轴指向的方向均有变化，若假设干扰磁场在固定不变的位置，则需要采集陀螺仪的转轴R指向的方向至少三次，并按照上述计算方式依次得到陀螺仪的转轴R指向的方向对应的干扰磁场向量。本实施例以采集陀螺仪的转轴R指向的方向的次数为三次为例，得到第一干扰磁场向量I₁、第二干扰磁场向量I₂以及第三干扰磁场向量I₃。

具体实现中，若上述三个向量相交于同一位置，则证明该位置即为干扰磁场的位置，因此确定该位置的方向即为干扰磁场的方向。如图9所示为最终得到的移动终端至干扰磁场的方向。

作为一种可实施的方式，若上述三个向量两两相交或者不相交，则认为此次通过地磁传感器、陀螺仪以及三轴加速度传感器采集的数据出现误差，重新获取陀螺仪采集的数据，重新按照上述方法进行计算。

具体实现中，在得到干扰磁场的方向后，如图9所示，根据平行四边形法则得到地磁场G的方向。

如图10所示，在获得地磁场G的方向后，根据水平分量与地磁场G的方向之间的夹角α计算出水平分量的地理方向，以此获得用户行走的方向。

采用本发明实施例，能获取用户的预设腿部摆动的加速度，在获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量，获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向迭代计算以得到干扰磁场的方向，再确定所述地磁场的方向，根据所述计算的地磁场的方向以及所述水平分量确定所述水平分量的地理方向，可通过排除干扰磁场的干扰得到地磁实际的方向，再根据移动终端的甩动方向的水平分量与地磁实际的方向计算用户行走的方向，从而校准室内指南针以及提高判断用户行走的地理方向的准确率。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本发明实施例的模块或模块,可以以通用集成电路(如中央处理器CPU),或以专用集成电路(ASIC)来实现。

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各实施方式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。基于这样的理解，上述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，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种判断室内移动方向的方法，其特征在于，包括：

获取用户的预设腿部摆动的加速度；

在获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量；

获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向；

根据计算的地磁场的方向以及所述水平分量确定所述水平分量的地理方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量之前，所述方法还包括：

采集所述用户的所述预设腿部摆动的图像信息，所述图像信息包括抬腿图像信息、腿部前迈图像信息以及脚部着地图像信息；

根据采集的图像信息与所述获取的加速度进行匹配，以获取与所述抬腿图像信息对应的加速度；

则所述在获取的加速度达到阈值的情况下，获取当前移动终端的甩动方向，具体包括：

在获取的与所述抬腿图像信息对应的加速度达到阈值的情况下，获取所述移动终端的甩动方向的水平分量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向，具体包括：

根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定所述干扰磁场的方向；

根据所述陀螺仪的转轴指向的方向、所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的方向计算所述地磁场的方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述陀螺仪的转轴指向的方向为第一方向、第二方向或第三方向中的任一种，则根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定所述干扰磁场的方向，具体包括：

根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第一方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第一干扰磁场向量；

根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第二方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第二干扰磁场向量；

根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第三方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第三干扰磁场向量；

若所述第一干扰磁场向量、所述第二干扰磁场向量以及所述第三干扰磁场向量相交于同一位置，则确定所述位置的方向为所述干扰磁场的方向。

5.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，所述移动终端的甩动方向为垂直于所述移动终端的屏幕的方向。

6.一种判断室内移动方向的移动终端，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取用户的预设腿部摆动的加速度；

第二获取模块，用于在所述第一获取模块获取的加速度达到阈值的情况下，获取所述用户所持有的移动终端的甩动方向的水平分量；

计算模块，用于获取地磁场的磁感应强度、干扰磁场的磁感应强度以及所述移动终端内陀螺仪的转轴指向的方向，根据所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述陀螺仪的转轴指向的方向计算所述地磁场的方向；

确定模块，用于根据所述计算模块计算的地磁场的方向以及所述第二获取模块获取的水平分量确定所述水平分量的地理方向。

7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：

采集模块，用于采集所述用户的所述预设腿部摆动的图像信息，所述图像信息包括抬腿图像信息、腿部前迈图像信息以及脚部着地图像信息；

匹配模块，用于根据采集模块采集的图像信息与所述获取的加速度进行匹配，以获取与所述抬腿图像信息对应的加速度；

则所述第二获取模块具体用于：

当所述第一获取模块获取的与所述抬腿图像信息对应的加速度达到阈值的情况下，获取所述移动终端的甩动方向的水平分量。

8.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述计算模块包括：

确定单元，用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定所述干扰磁场的方向；

计算单元，用于根据所述陀螺仪的转轴指向的方向、所述地磁场的磁感应强度、所述干扰磁场的磁感应强度以及所述确定单元确定的干扰磁场的方向计算所述地磁场的方向。

9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述陀螺仪的转轴指向的方向为第一方向、第二方向或第三方向中的任一种，则所述确定单元包括：

第一确定子单元，用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第一方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第一干扰磁场向量；

第一确定子单元，还用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第二方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第二干扰磁场向量；

第一确定子单元，还用于根据预设的所述地磁场的方向与所述陀螺仪的转轴指向的第三方向的夹角、所述地磁场的磁感应强度以及所述干扰磁场的磁感应强度确定第三干扰磁场向量；

第二确定子单元，用于若所述第一干扰磁场向量、所述第二干扰磁场向量以及所述第三干扰磁场向量相交于同一位置，则确定所述位置的方向为所述干扰磁场的方向。

10.根据权利要求6或7任一项所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端的甩动方向为垂直于所述移动终端的屏幕的方向。