Question

我只是想知道是否可能/我将在哪里开始测量Android设备的向上和向下移动。我需要它尽可能准确。

我很遗憾在哪里看到我看到有某些方法here，看着these old questions他们提到它很困难但是我想知道是否有任何改进从那以后在较新版本的android。

下图是我希望手机移动方向的一个额外示例。

Answer 1

在进行解决方案之前，我会将解决方案拆分为小资产并将解决方案放在解决方案中

我们需要听手机传感器
我们需要检查手机是否处于垂直位置
我们需要制作一个时间计数器，用于垂直注册手机并计算
我们需要在屏幕上显示时间

对于第一步，我会向我们的班级实施SensorEventListener，这样我们就可以使用onSensorChanged方法。

@Override
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
    if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) {
        listenToSensors(event);
    }
}

private void listenToSensors(SensorEvent event) {
    if (isPhoneVertical(event)) {
        timeCounter();
        if (mStatus) {
            mStartTime = getStartTime();
            mStatus = false;
        }
    } else {
        if (!mStatus) {
            mTotalTime = getDiffTime() + mTotalTime;
            mStatus = true;
        }
    }
}

对于第二步，我已经构建了一个名为isPhoneVertical的方法来检查我们的手机是否处于垂直方向，它主要是检查y轴。您可以通过更改maxVertical来更改陡度。她的价值不那么陡，0意味着手机应该几乎100％垂直。对于我的测试，它设置为3。

private boolean isPhoneVertical(SensorEvent event) {
    float[] values = event.values;
    double y = values[1];
    // do not change this value
    double yAxisInitValue = 10.0;
    double verMargin = yAxisInitValue - maxVertical;

    return y >= verMargin;
}

对于第3步，我做了一些方法来检查开始时间和停止时间，并更新一个跟踪时间的全局变量，以秒为单位。

private long getStartTime() {
    return System.currentTimeMillis() / 1000;
}

private long getDiffTime() {
    return getStartTime() - mStartTime;
}

对于第4步，我定期runOnUiThread更新屏幕上的时间。

private void timeCounter() {
    runOnUiThread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            mView1.setText("Phone has been vertical for: " + getDiffTime() + " seconds");
            mView2.setText("The total time: " + (mTotalTime + getDiffTime()) + "");
        }
    });
}

那说这个解决方案是为了说明如何达到这个目标，我相信它可以通过不同的方式完成。但我想展示解决方案背后的逻辑。

以下是该应用的屏幕截图，用于计算每次手机垂直时间和垂直时间的总时间。

解决方案包括一些解释：

<强> MainActivity.java

public class MainActivity extends Activity implements SensorEventListener {
    private SensorManager mSensorManager;
    private Sensor mAccelerometer;
    private TextView mView1, mView2;
    private long mStartTime;
    private long mTotalTime;
    private boolean mStatus = true;
    // less value her less steep, 0 means the phone should almost be 100% vertical
    // try it out
    private double maxVertical = 3.0;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
        getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN,
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN);

        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mView1 = (TextView) findViewById(R.id.textView1);
        mView2 = (TextView) findViewById(R.id.textView2);

        mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        mAccelerometer = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);
    }

    @Override
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ACCELEROMETER) {
            listenToSensors(event);
        }
    }

    private void listenToSensors(SensorEvent event) {
        if (isPhoneVertical(event)) {
            timeCounter();
            if (mStatus) {
                mStartTime = getStartTime();
                mStatus = false;
            }
        } else {
            if (!mStatus) {
                mTotalTime = getDiffTime() + mTotalTime;
                mStatus = true;
            }
        }
    }

    // This method return true only for specific phone orientation
    // y axis for vertical orientation
    private boolean isPhoneVertical(SensorEvent event) {
        float[] values = event.values;
        double y = values[1];
        // do not change this value
        double yAxisInitValue = 10.0;
        double verMargin = yAxisInitValue - maxVertical;

        return y >= verMargin;
    }

    private long getStartTime() {
        return System.currentTimeMillis() / 1000;
    }

    private long getDiffTime() {
        return getStartTime() - mStartTime;
    }

    // update steps in user interface
    private void timeCounter() {
        runOnUiThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mView1.setText("Phone has been vertical for: " + getDiffTime() + " seconds");
                mView2.setText("The total time: " + (mTotalTime + getDiffTime()) + "");
            }
        });
    }

    @Override
    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {

    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        mSensorManager.registerListener(this,
                mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER),
                SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        // if you want to collect data while mobile screen off, just disable the
        // following line, the app will still collecting sensor data
        mSensorManager.unregisterListener(this);
    }
}

的 activity_main.xml中

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:id="@+id/activity_main" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin" android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin" android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin" tools:context="com.example.maytham.verticaltravels.MainActivity"> <TextView android:id="@+id/textView1" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_alignParentLeft="true" android:layout_alignParentStart="true" android:layout_alignParentTop="true" android:textSize="20sp" android:text="TextView1" /> <TextView android:id="@+id/textView2" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:layout_alignParentLeft="true" android:layout_alignParentStart="true" android:layout_below="@+id/textView1" android:layout_marginTop="57dp" android:textSize="20sp" android:text="TextView2" /> </RelativeLayout>

我也会留下一些阅读链接。

https://developer.android.com/reference/android/hardware/SensorManager.html

http://www.livescience.com/40103-accelerometer-vs-gyroscope.html

https://physics.stackexchange.com/questions/41653/how-do-i-get-the-total-acceleration-from-3-axes

https://code.tutsplus.com/tutorials/how-to-recognize-user-activity-with-activity-recognition--cms-25851

http://www.vogella.com/tutorials/AndroidSensor/article.html

How to get Android phone orientation matching human orientation?

如果您认为我可能会添加更多可以帮助您解决问题的信息，请告诉我们。目前还不清楚你是否正在寻找行走检测/计数器，如果这是你感兴趣的事情，请查看以下答案/链接。

Activity Recognition Api

How to detect walking with Android accelerometer

how to calculate exact foot step count using accelerometer in android?

Detect Movement Accurately using Accelerometer in Android

和GitHub源代码

https://github.com/bagilevi/android-pedometer

https://github.com/tartakynov/robowalk

Answer 2

之前，我们必须了解我们正在使用的传感器API。

Android Sensor API

Android传感器API提供了许多类和接口。传感器API的重要类和接口如下：

1）SensorManager类

android.hardware.SensorManager类提供方法：

to get sensor instance,
to access and list sensors,
to register and unregister sensor listeners etc.

您可以通过调用方法getSystemService()并在其中传递SENSOR_SERVICE常量来获取SensorManager的实例。

SensorManager sm = (SensorManager)getSystemService(SENSOR_SERVICE);

2）传感器类

android.hardware.Sensor类提供获取传感器信息的方法，例如传感器名称，传感器类型，传感器分辨率，传感器类型等。

3）SensorEvent类

它的实例是由系统创建的。它提供有关传感器的信息。

4）SensorEventListener接口

它提供了两种回调方法，可在传感器值（x，y和z）发生变化或传感器精度发生变化时获取信息。公开和抽象方法说明

  void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy)

    //it is called when sensor accuracy is changed.

    *void onSensorChanged(SensorEvent event)*

    //it is called when sensor values are changed.

注意：假设* X =水平侧，Y =垂直侧，Z =仰角*。

创建一个简单的xml，例如 active_main.xml

 <RelativeLayout xmlns:androclass="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
        xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="match_parent"  
        tools:context=".MainActivity" >  

        <TextView  
            android:id="@+id/textView1"  
            android:layout_width="wrap_content"  
            android:layout_height="wrap_content"  
            android:layout_alignParentLeft="true"  
            android:layout_alignParentTop="true"  
            android:layout_marginLeft="92dp"  
            android:layout_marginTop="114dp"  
            android:text="TextView" />  

    </RelativeLayout>

接下来创建一个简单的活动，例如 MainActivity.java ，以测量向下/向上的方向。

import android.app.Activity;  
import android.os.Bundle;  
import android.widget.TextView;  
import android.widget.Toast;  
import android.hardware.SensorManager;  
import android.hardware.SensorEventListener;  
import android.hardware.SensorEvent;  
import android.hardware.Sensor;  
import java.util.List;  
public class MainActivity extends Activity {  
    SensorManager sm = null;  
    TextView textView1 = null;  
    List list;  

    SensorEventListener sel = new SensorEventListener(){  
        public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {}  
        public void onSensorChanged(SensorEvent event) {  
            float[] values = event.values;  
            textView1.setText("x: "+values[0]+"\ny: "+values[1]+"\nz: "+values[2]);  
        }  
    };  

    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  

        /* Get a SensorManager instance */  
        sm = (SensorManager)getSystemService(SENSOR_SERVICE);  

        textView1 = (TextView)findViewById(R.id.textView1);  

        list = sm.getSensorList(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER);  
        if(list.size()>0){  
            sm.registerListener(sel, (Sensor) list.get(0), SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL);  
        }else{  
            Toast.makeText(getBaseContext(), "Error: No Accelerometer.", Toast.LENGTH_LONG).show();  
        }  
    }  

    @Override  
    protected void onStop() {  
        if(list.size()>0){  
          sm.unregisterListener(sel);  
        }  
        super.onStop();  
    }  
}

输出似乎如下：

X = 0.0 [水平无移动]

Y = 9.77622 [垂直移动]

Z = 0.813417 [移动海拔]

Answer 3

案例1：使用GPS

几乎所有Android设备内置的GPS都可以提供水平约2-3米和垂直4-5米的最佳精度位置。如果垂直精度适合您的情况，您可以在移动开始前获得高度，当它结束时，比较它们并获得垂直移动。

如果您需要更高的准确度，没有Android客户级设备GPS可以提供它。有专门的专业GPS设备（由土地测量师使用，花费1000美元，很少运行android os）可以提供厘米级的准确度，但这不是我们在这里谈论的。

Ofcource，你需要在户外才能获得良好的GPS接收效果。

案例2：使用运动传感器

如果知道初始速度，加速度和时间可以计算移动的距离。看看这个 http://www.dummies.com/education/science/physics/finding-distance-using-initial-velocity-time-and-acceleration/

我们有

距离=起始速度+（1/2）*加速度*时间^ 2

在我们的案例中，我们知道设备内置时钟的时间（实际上是时间跨度），我们可以使用设备的传感器获得加速。请注意，TYPE_ACCELEROMETER传感器为每个轴提供加速力，包括重力，因此我们必须减去重力（我们从TYPE_GRAVITY传感器得到它）。请记住，当有人拿起设备时，他的手不一定以稳定的速度或加速度移动。因此，必须考虑速度和加速度的变化。

关于开始速度，有几种情况。

如果它是零（用户站在建筑物中，从桌子上拿起电话并将其移到他的耳朵），你只需从公式中省略它。

如果它不为零，那么

速度=设备速度+用户的“车辆”速度

，我们必须使用GPS来计算它。如果用户在升降直升机中我们可以做到这一点。如果他在电梯里或上楼梯我们不能，因为那里没有GPS接收。如果直升机或电梯加速也会使事情变得更加复杂，因为没有办法自动将直升机/电梯加速度与“用户移动设备”加速度分开。当用户走路时也是如此。在这种情况下，当他完成他的步骤并且身体上下移动时，会发生速度，加速度和方向的连续变化。

我承认我不知道通过使用运动传感器方法可以获得计算距离的实际精度。正如你从我所写的内容中看到的那样，我无法找到适合各种情况的解决方案。但在特殊情况下，用户仍然只是垂直移动设备，你可以做我认为的事情。

P.S。我没有详细介绍如何从设备传感器获取GPS数据或运动传感器数据，因为您可以轻松地谷歌搜索并找到帮助。我相信更重要的是要了解参与设备垂直运动的数学和物理。

是否可以测量手机垂直移动的距离

3 个答案: