[實用新型]一種運動傳感器的自適應校準系統

有效

• 申請號: 201720327693.4
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN206627124U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 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

技術領域

本實用新型涉及運動傳感器校準技術，更具體的，涉及一種運動傳感器的自適應校準系統。

背景技術

目前市場上的云臺、無人機所使用的陀螺儀、加速度計等傳感器均存在零漂現象，設備在出廠前或者后期用戶在使用的過程中必須經過特定的方式對傳感器進行校準才能正常使用。

一般采用的校準方法為：無人機以及云臺系統在運行的過程中，處理器不斷地采集從陀螺儀以及加速度計獲取數據。將這些數據進行融合，得到當前無人機以及云臺的姿態、位置等信息。但是處理器所獲取到的數據并不是完全正確的，而是包含了一些零點偏移量，而這個偏移量必須進行校準才能使用。因此，校準時將無人機停止運動，放在已知角度的靜止平臺上，然后運行校準算法校準零漂。但是在無人機及云臺的生命周期內需要多次校準零漂，出廠前已知角度的靜止平臺是很容易找到，但是普通用戶校準卻產生了難題。

實用新型內容

針對現有技術的缺點，本實用新型還提出一種運動傳感器的自適應校準系統，包括：

數據采集器，數據采集器連接到運動裝置的第一運動傳感器以接收第一運動傳感器采集的角速度數據，數據采集器連接到運動裝置的第二運動傳感器以接收第二運動傳感器采集的加速度數據；

根據數據采集器采集的角速度和加速度確定運動裝置當前的運動狀態的數據融合裝置，數據融合裝置電連接到所述數據采集器；

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的判斷裝置，所述判斷裝置電連接到所述數據融合裝置，其中所述校準條件包括：運動裝置呈現靜止狀態、勻速運動狀態或勻速角運動狀態；

基于所述判斷裝置的判斷條件并根據當前計算出的運動狀態對傳感器數據進行補償修正的校準裝置，所述校準裝置電連接到所述判斷裝置。

進一步，數據融合裝置為芯片，其確定的所述運動狀態包括：運動速度、角速度、加速度和振動能量密度。

進一步，所述判斷裝置為芯片，其確定的所述靜止狀態為：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。

進一步，所述校準裝置為芯片，其被配置為：若運動裝置呈現靜止狀態或勻速運動狀態，則校準裝置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。

進一步，所述校準裝置被配置為：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。

本實用新型的有益效果包括：

可以實現運動裝置根據情況自動進行運動傳感器的校準工作，不需要廠家及用戶費時費力尋找合適的場地進行校準工作。

附圖說明

圖1為本實用新型的運動傳感器的自適應校準系統的原理結構圖。

具體實施方式

下面參照附圖描述本實用新型的實施方式，其中相同的部件用相同的附圖標記表示。

本實用新型還提出一種用于運動傳感器的自適應校準系統，如圖1所示。

所述運動裝置具有第一運動傳感器1(例如為陀螺儀)，用于采集運動裝置的角速度數據。所述運動裝置還具有第一運動傳感器2(例如為加速度計)，用于采集運動裝置的加速度數據。

本實用新型的系統包括數據采集器31，數據采集器31連接到第一運動傳感器1和第二運動傳感器2，接收它們采集的角速度數據和加速度數據。

本實用新型的系統還包括數據融合裝置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。

本實用新型的系統還包括判斷裝置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。校準條件為以下三種任一種即可，條件一：靜止狀態，此時，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。條件二：勻速運動狀態，此時，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。條件三：勻速角運動狀態，此時，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。