[發明專利]一種IMU數據的實時USB存儲裝置與方法

在審

• 申請號: 201410290636.4
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN105242574A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 夏曄;梁煒;李世明;張曉玲;彭士偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G01C21/18;G11C7/10
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 徐麗;周秀梅

1.一種IMU數據的實時USB存儲裝置，其特征在于，包括：

IMU傳感器，連接微控制器，用于采集IMU數據；

實時時鐘，連接微控制器，用于提供絕對時戳；

GPS模塊，連接微控制器，用于校準實時時鐘以及在室外條件下提供經緯度、速度、海拔信息；

USB主機控制器，連接微控制器，用于提供USB接口，進而連接U盤；

微控制器，用于接收所述IMU傳感器采集到的IMU數據、實時時鐘提供的絕對時戳和GPS模塊提供的信息，并對上述數據進行分析。

2.根據權利要求1所述的一種IMU數據的實時USB存儲裝置，其特征在于，還包括供電及電壓變換電路，用于為所述裝置和USB接口提供電源。

3.根據權利要求2所述的一種IMU數據的實時USB存儲裝置，其特征在于，所述供電及電壓變換電路采用所述裝置和USB接口所需電壓的低壓差線性穩壓器。

4.根據權利要求1或2所述的一種IMU數據的實時USB存儲裝置，其特征在于，所述IMU傳感器包括三軸陀螺儀、三軸加速度計和三軸磁力計。

5.根據權利要求1所述的一種IMU數據的實時USB存儲裝置，其特征在于，所述微控制器集成USB主機控制器。

6.一種IMU數據的實時USB存儲方法，其特征在于，包括以下步驟：

微控制器首先進行內部設備的初始化和外圍IMU傳感器、實時時鐘、GPS模塊以及USB主機控制器的初始化；

開啟微控制器定時器中斷和外部中斷，用于設定IMU數據采集間隔以及開啟/停止數據采集存儲狀態；

判斷U盤插入后，采集IMU傳感器的IMU數據和實時時鐘的絕對時戳；

解算四元數；

數據整合并通過USB主機控制器寫入U盤。

7.根據權利要求6所述的一種IMU數據的實時USB存儲方法，其特征在于，所述判斷U盤插入后，采集IMU傳感器的IMU數據和實時時鐘的絕對時戳前，執行如下步驟：

建立新文件，以當前實時時鐘時間轉換成的16進制數命名；

循環判斷自定義寫文件標志位是否置位；

如果自定義寫文件標志位已置位，則循環判斷自定義定時標志位是否置位；

如果自定義定時標志位已置位，則轉到采集IMU傳感器的IMU數據和實時時鐘的絕對時戳步驟。

8.根據權利要求6所述的一種IMU數據的實時USB存儲方法，其特征在于，在所述采集到的原始數據和解算四元數后的解算數據的幀結尾打入年/月/日/時/分/秒的絕對時戳。

9.根據權利要求6所述的一種IMU數據的實時USB存儲方法，其特征在于，還包括：在IMU數據采集存儲一段時間后，通過外部中斷的方式停止，確認文件存儲完畢后拔出U盤，將數據拷貝到PC機進行分析處理。