[發(fā)明專利]一種利用加速度傳感器計算位移的方法和移動終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310066520.8
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103322956B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙小林
• 申請（專利權(quán)）人: 努比亞技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 廣東廣和律師事務(wù)所44298
• 代理人: 曹建軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉物體位移傳感器及物體位移測量系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用加速度傳感器計算位移的方法和移動終端。?

背景技術(shù)

隨著智能手機的普及，加速度傳感器的得到了廣泛使用，圍繞加速度傳感器的應(yīng)用也越來越多。但是目前加速度傳感器只能夠測試物體所受的外力大小和方向，極大的限制了應(yīng)用的進一步開發(fā)，很多時候我們不但需要知道物體受到受外力的大小，還想知道物體在外力的作用下運動的軌跡和位移，這樣應(yīng)用范圍將更廣闊，目前手機使用的加速度傳感器不能夠用來測試物體移動位移，因為加速度傳感器測試加速度過程中存在非線性和遲滯現(xiàn)象，如下圖1所示，同一物體加速到某一速度后又減速到原來速度，物體加速度曲線和減速度曲線并不重合。?

物理學(xué)對物體運動分類，例如勻速直線運動，勻加速直線運動，勻減速直線運動等運動形式，在日常人體操作物體運動中根本不存。且在常見運動中，都存在摩擦噪音和撞擊噪音，這些噪音具有很大的加速度分量，遠大于物體位移加速度量。既是不考慮這些噪音影響和加速度傳感器的非線性和遲滯對測試位移影響，也無法使用?得到物體位移。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用加速度傳感器計算位移的方法和移動終端，利用現(xiàn)有的低成本加速度傳感器實現(xiàn)了物體位移的測試。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種利用加速度傳感器計算位移的方法，該方法包括如下步驟：?

步驟1：根據(jù)不同加速度傳感器對常見的物體運動形式的感應(yīng)反饋特點，對加速度傳感器采集物體運動過程中，各種不產(chǎn)生位移的加?速度噪音進行濾除；?

步驟2：把常見的物體運動形式進行分類，再對分類后的物體運動形式進行“平均加速度—加速度”曲線進行校準(zhǔn)，繪制出物體不同類型運動的“平均加速度—加速度”曲線圖；?

步驟3：被測位移的物體運動時，記錄加速度傳感器在物體運動過程中數(shù)值得到物體運動的加速度曲線，根據(jù)物體運動加速度曲線判斷物體做何種類型運動，再在所述“平均加速度—加速度”曲線中查出物體對應(yīng)何種類型運動的平均加速度，計算出物體運動位移。?

優(yōu)選的，步驟2中，所述常見的物體運動形式進行分類是指根據(jù)加速度傳感器對物體運動加速度感應(yīng)類型分類；同類運動形式物體運動加速度曲線差異主要表現(xiàn)為加速度幅度和時間。?

優(yōu)選的，物體運動形式包括挪動運動，撞擊運動，擺動運動中的任一種。?

優(yōu)選的，所述物體運動種類的開始和結(jié)束加速度變化率均為零，即物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)。?

本發(fā)明還提供了一種利用加速度傳感器計算位移的方法，該方法包括如下步驟：?

步驟1：根據(jù)不同加速度傳感器對常見的運動形式的感應(yīng)反饋特點，對加速度傳感器采集物體運動過程中，各種不產(chǎn)生位移的加速度噪音進行濾除；?

步驟2：把常見的運動形式進行分類，再對分類后的運動形式采用近視算法進行校準(zhǔn)，繪制出不同類型運動“平均加速度—加速度”曲線圖；?

步驟3：被測位移的物體運動時，記錄加速度傳感器在物體運動過程中數(shù)值得到物體運動的加速度曲線，根據(jù)物體運動“加速度”曲線判斷物體做何種類型運動，再在對應(yīng)運動種類的“平均加速度—加速度”曲線類型圖中查出物體對應(yīng)此類運動的平均加速度，計算出物體運動位移，完成加速度傳感器對物體的位移測試。?

本發(fā)明的有益效果在于：利用現(xiàn)有的低成本加速度傳感器實現(xiàn)了?物體位移的測試。?

附圖說明

圖1為加速度傳感器的遲滯特性曲線。?

圖2a為第一人挪動不同物體的加速度曲線。?

圖2b為第二人挪動不同物體的加速度曲線。?

圖2c為第三人挪動不同物體的加速度曲線。?

圖3a為正向位移方向的加速度曲線。?

圖3b為反向位移方向加速度曲線。?

圖4為平均加速度—加速度校準(zhǔn)曲線。?

圖5為物體沿X方向挪動位移過程圖。?

圖6為三軸加速度傳感器采集物體沿X軸運動加速度曲線。?

圖7為經(jīng)過低通濾波器后的加速度曲線；?

圖8為本發(fā)明提供的用加速度傳感器計算位移的方法的流程圖。?

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。?