[發明專利]一種基于傳感器使用的數據穩定性增強方法

有效

• 申請號: 201810049541.1
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108268428B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 許永童
• 申請（專利權）人: 上海蘭寶傳感科技股份有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06F17/10;G01D21/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 李慶

1.一種基于傳感器使用的數據穩定性增強方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、獲取傳感器的測試數據，計算所述測試數據的中心線和極差，所述測試數據近似服從高斯分布規律；所述中心線代表若干個測試數據的均值；所述極差為所述測試數據中的最大值減去最小值的差；

S2、計算所述測試數據中每個測量值與所述中心線的差值，估算所述每個測量值在所述極差范圍內的位置；

S3、根據所述差值和所述極差計算得到位置概率因子；

S4、結合卡爾曼濾波算法對濾波系數進行改進，用所述位置概率因子替代卡爾曼濾波系數，獲得改進后濾波算法的輸出距離計算公式；

S5、當所述差值的絕對值在閾值范圍內時，判斷為數據穩定，根據所述位置概率因子的不同區間范圍，采用靜態濾波算法計算所述輸出距離；

S6、當所述差值的絕對值超出所述閾值范圍時，判斷為數據產生突變，對所述測試數據采用突變算法處理；

S7、當測試目標參量連續緩變時，采用動態連續緩變算法；

步驟S2中，所述均值為Dis_avg，所述測量值為Dis_measure，所述差值為D_value，計算公式為：D_value＝Dis_measure﹣Dis_avg，所述極差為precision，所述位置的高斯分布因子為position，所述差值D_value的絕對值為abs(D_value)，計算公式如下：

所述position的值越大，表示所述測量值處于越遠離所述中心線的位置；當所述positon＝0，表示所述測量值處于中心線上；當所述position＝1，表示所述測量值處于所述極差的邊界；

步驟S3中，所述位置概率因子為chance，計算公式如下：

chance＝1-abs(D_value)×2/precision (2)；

步驟S4中，所述卡爾曼濾波算法中，計算公式如下：

Distance＝Dis_avg+Kg×D_value (3)；

Distance為輸出距離，Kg為卡爾曼濾波系數，用chance替代Kg，改進后濾波算法的輸出距離計算公式如下：

Distance＝Dis_avg+chance×D_value (4)；

步驟S7中，被測目標物以一定速度靠近傳感器，距離有一定趨勢，且運動速度大于一定閾值后，判斷為目標參量連續緩變，令chance＝1，代入所述公式(4)，所述輸出距離為當前實時的所述測量值，快速響應。

2.根據權利要求1所述的一種基于傳感器使用的數據穩定性增強方法，其特征在于，步驟S5中，所述閾值為Threshold，m為調整系數，計算公式如下：

Threshold＝m×precision (5)。

3.根據權利要求2所述的一種基于傳感器使用的數據穩定性增強方法，其特征在于，步驟S5中，

當abs(D_value)≤Threshold且chance＜0.6時，令chance＝0，表示距中心線較遠，舍去此數據，將所述均值Dis_avg作為所述輸出距離；

當abs(D_value)≤Threshold且chance＞0.8時，令chance＝1，還原接近中心線的真實數據,所述測量值Dis_measure作為所述輸出距離；

當abs(D_value)≤Threshold且0.6≤chance≤0.8時，chance取實際計算值,采用所述公式(4)計算出所述輸出距離。

4.根據權利要求2所述的一種基于傳感器使用的數據穩定性增強方法，其特征在于，步驟S6中，當abs(D_value)＞Threshold時，令chance＝1，代入所述公式(4)得

Distance＝Dis_avg+D_value

則計算得出所述輸出距離為當前實時的測量值，根據所述輸出距離對突變進行快速響應。

5.根據權利要求1所述的一種基于傳感器使用的數據穩定性增強方法，其特征在于，取所述傳感器在某時間段內連續等時間間隔⊿T采集的7個原始距離數據a0～a6，分別以a0、a1和a2為起點，依次計算4⊿T時間內的三個平均速度speed1、speed2和speed3，

speed1＝(a4-a0)/4⊿T；

speed2＝(a5-a1)/4⊿T；

speed3＝(a6-a2)/4⊿T；

當speed1，speed2，speed3異號時，表示此時所述距離沒有一定的變化趨勢；

當speed1，speed2，speed3同號時，表示此時所述距離有上升或下降趨勢。