[發明專利]一種運動傳感器的自適應校準方法和系統

在審

• 申請號: 201710202295.4
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN108663067A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 陳發展;陳向陽
• 申請（專利權）人: 杭州維圣智能科技有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京譽加知識產權代理有限公司 11476
• 代理人: 胡冰

1.一種運動傳感器的自適應校準方法，其特征在于，包括：

S1，在運動裝置工作過程中，采集運動裝置的角速度數據和加速度數據，其中，所述運動裝置具有用于測量角速度的第一運動傳感器和用于測量加速度的第二運動傳感器；

S2，通過所述角速度數據和加速度數據確定運動裝置當前的運動狀態；

S3，通過當前的運動狀態實時判斷當前的狀態是否滿足校準條件，所述校準條件包括：運動裝置呈現靜止狀態、勻速運動狀態或勻速角運動狀態；

S4，如果滿足校準條件，根據當前計算出的運動狀態對傳感器數據進行補償修正。

2.根據權利要求1所述的運動傳感器的自適應校準方法，其特征在于，

在S2中，所述運動狀態包括：運動速度、角速度、加速度和振動能量密度。

3.根據權利要求2所述的運動傳感器的自適應校準方法，其特征在于，

在S3中，所述靜止狀態為：運動裝置的運動速度為零，角速度為零，加速度為零，震動能量小于閾值；

所述勻速運動狀態為：運動裝置的運動速度為常數，角速度為零，加速度為零，震動能量小于閾值；

所述勻速角運動狀態為：運動裝置的平動運動速度為零，角速度為常數，平動加速度為零，震動能量小于閾值。

4.根據權利要求1所述的運動傳感器的自適應校準方法，其特征在于，

在S4中，若運動裝置呈現靜止狀態或勻速運動狀態，則將第一運動傳感器的角速度數據向零進行收斂，同時對第一運動傳感器的數據進行校準；

在S4中，若運動裝置呈現勻速角運動狀態，則根據觀測到的運動裝置的轉速和運動裝置的關節角傳感器計算出運動裝置真實的角速度，并對運動傳感器數據進行補償及校準。

5.根據權利要求4所述的運動傳感器的自適應校準方法，其特征在于，

在S4中，在完成第一運動傳感器的數據校準之后，改變運動裝置自身的姿態信息，在姿態改變的過程中，計算出第二運動傳感器的軸間誤差，并對第二運動傳感器的零漂進行校準。

6.一種運動傳感器的自適應校準系統，其特征在于，包括：

數據采集器(31)，數據采集器(31)連接到運動裝置的第一運動傳感器和第二運動傳感器，接收第一運動傳感器采集的角速度數據和第二運動傳感器采集的加速度數據；

數據融合裝置(32)，數據融合裝置(32)根據數據采集器(31)采集的角速度和加速度確定運動裝置當前的運動狀態；

判斷裝置(33)，判斷裝置(33)通過當前的運動狀態實時判斷當前的狀態是否滿足校準條件，所述校準條件包括：運動裝置呈現靜止狀態、勻速運動狀態或勻速角運動狀態；

校準裝置(34)，如果判斷裝置(33)確定的當前的運動狀態滿足校準條件，則校準裝置(34)根據當前計算出的運動狀態對傳感器數據進行補償修正。

7.根據權利要求6所述的運動傳感器的自適應校準系統，其特征在于，

所述運動狀態包括：運動速度、角速度、加速度和振動能量密度。

8.根據權利要求7所述的運動傳感器的自適應校準系統，其特征在于，

所述靜止狀態為：運動裝置的運動速度為零，角速度為零，加速度為零，震動能量小于閾值；

所述勻速運動狀態為：運動裝置的運動速度為常數，角速度為零，加速度為零，震動能量小于閾值；

所述勻速角運動狀態為：運動裝置的平動運動速度為零，角速度為常數，平動加速度為零，震動能量小于閾值。

9.根據權利要求6所述的運動傳感器的自適應校準系統，其特征在于，

若運動裝置呈現靜止狀態或勻速運動狀態，則校準裝置(34)將第一運動傳感器的角速度數據向零進行收斂，同時對第一運動傳感器的數據進行校準；

若運動裝置呈現勻速角運動狀態，則校準裝置(34)根據觀測到的運動裝置的轉速和運動裝置的關節角傳感器計算出運動裝置真實的角速度，并對運動傳感器數據進行補償及校準。

10.根據權利要求9所述的運動傳感器的自適應校準系統，其特征在于，

在完成第一運動傳感器的數據校準之后，改變運動裝置自身的姿態信息，在姿態改變的過程中，校準裝置(34)計算出第二運動傳感器的軸間誤差，并對第二運動傳感器的零漂進行校準。