[發明專利]基于傳感器的定向系統

有效

• 申請號: 201110108929.2
• 申請日: 2007-03-15
• 公開（公告）號: CN102269592A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 利奧尼德·謝恩布拉特
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;G01P15/18
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

1.一種用于確定物體六個自由度中的定向變化的方法，其包括以下步驟：

提供設置在與所述物體相關的虛軸上的第一及第二線性加速度計；

使用所述第一線性加速度計測量所述物體相對于x～y～z坐標系的第一線性移動；

使用所述第二線性加速度計測量所述物體相對于x～y～z坐標系的第二線性移動；

使用所述第一、第二線性加速度計測量所述物體相對于三個旋轉軸的角度旋轉；

依據所述第一、第二線性加速度計的測量確定所述物體的位置變化；

依據所述第一、第二線性加速度計的測量確定所述物體的定向變化；

在所述x～y～z坐標系中，在第一時間指派初始坐標(X₀，Y₀，Z₀)給所述加速度計的每一者；

計算所述加速度計的每一者在所述第一時間和第二時間之間由初始坐標所產生的變化。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述確定定向變化的步驟包括比較所述第、第二線性加速度計各自相對于加速度計靈敏度軸的輸出。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述確定定向變化的步驟包括比較所述第一、第二線性加速度計各自相對于每一加速度計靈敏度軸的輸出。

4.根據權利要求1所述的方法，包括進一步計算所述加速度計相對于靈敏度軸的至少一個傾斜加速度的步驟。

5.根據權利要求1所述的方法，包括進一步檢測所述第一和第二線性加速度計各自沿所述x～y～z坐標系的一個軸的加速度數值的不平衡的步驟。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述計算所述加速度計的每一者由初始坐標所產生的變化的步驟包括：

從所述加速度計的每一者接收數據；及

將來自所述加速度計的每一者的數據輸入到方程式

(X₁，Y₁，Z₁)＝(X₀，Y₀，Z₀)+∫∫(ax，ay，az)(t-t₀)

其中a為相對于軸的加速度，X₀為加速度計在第一時間處的x坐標，Y₀為所述加速度計在所述第一時間處的y坐標，Z₀為所述加速度計在所述第一時間處的z坐標，且(X₁，Y₁，Z₁)定義所述加速度計在所述x～y～z坐標系中第二時間處的位置。

7.一種用于確定物體六個自由度中的定向變化的裝置，其包括以下步驟：

第一線性加速度計；

第二線性加速度計，其相對于所述第一線性加速度計設置以定義一個虛軸；

使用所述第一和第二線性加速度計測量所述物體相對于x～y～z坐標系的線性移動的裝置；

使用所述第一和第二線性加速度計測量所述物體相對于三個旋轉軸的角度旋轉的裝置；

處理單元，其藉由所述第一和第二線性加速度計的測量，確定所述裝置定向和位置變化，其中所述處理單元載第一時間處指派所述x～y～z坐標系中的初始坐標給所述加速度計的每一者，并計算所述加速度計的每一者在所述第一時間和第二時間之間由初始坐標所產生的變化。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述使用所述第一和第二線性加速度計測量所述物體線性移動的裝置包括比較所述第一、第二線性加速度計各自相對于加速度計靈敏度軸的輸出。

9.根據權利要求7所述的方法，其中所述處理單元計算所述加速度計相對于靈敏度軸的至少一個傾斜加速度。

10.根據權利要求7所述的方法，其中所述處理單元檢測所述第一和第二線性加速度計各自沿所述x～y～z坐標系的一個軸的加速度數值的不平衡。

11.根據權利要求7所述的方法，其中所述處理單元接收來自所述加速度計的每一者的數據，并使用二重積分方程式計算所述加速度計在所述x～y～z坐標系中第二時間處的位置。

12.一種計算機程序產品，其使計算機可以確定物體六個自由度中的定向變化，包括：

使所述計算機執行預設的操作的軟件指令；

所述預設的操作包括：

接收指示設置在與所述物體相關的虛軸上的第一及第二線性加速度計的信息；

使用指示所述第一線性加速度計的信息確定所述物體相對于x～y～z坐標系的第一線性移動；

使用指示所述第二線性加速度計的信息確定所述物體相對于x～y～z坐標系的第二線性移動；

使用所述第一、第二線性加速度計確定指示所述物體相對于三個旋轉軸的角度旋轉的信息；

依據來自所述第一、第二線性加速度計的信息確定所述物體的位置變化；

依據來自所述第一、第二線性加速度計的信息確定所述物體的定向變化；

在所述x～y～z坐標系中，在第一時間指派初始坐標(X₀，Y₀，Z₀)給所述加速度計的每一者；

計算所述加速度計的每一者在所述第一時間和第二時間之間由初始坐標所產生的變化，

其中所述計算機確定所述物體在六個自由度中的定向變化。