[發(fā)明專利]確定姿態(tài)的方法、裝置及智能設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810578919.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN108844529A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊宇;劉帥;董曉濱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島海信電器股份有限公司
• 主分類號(hào): G01C15/00
• 分類號(hào): G01C15/00
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 江崇玉

1.一種確定姿態(tài)的方法，其特征在于，應(yīng)用于智能設(shè)備，所述智能設(shè)備配置有慣性測(cè)量單元IMU和一個(gè)作為光源點(diǎn)的發(fā)光光源，所述方法包括：

當(dāng)在當(dāng)前采樣時(shí)刻接收到由所述智能設(shè)備中的慣性測(cè)量單元IMU采集的角速度和加速度時(shí)，獲取當(dāng)前采樣時(shí)刻之前最近一次確定的所述智能設(shè)備的姿態(tài)，并基于所述角速度和所述最近一次確定的所述智能設(shè)備的姿態(tài)確定第一姿態(tài)；

獲取所述智能設(shè)備上的光源點(diǎn)的至少三個(gè)歷史位置信息，并基于所述至少三個(gè)歷史位置信息，確定所述光源點(diǎn)的加速度，所述至少三個(gè)歷史位置信息是指在當(dāng)前采樣時(shí)刻之前確定的所述光源點(diǎn)所處的位置信息；

基于所述IMU采集的加速度、所述光源點(diǎn)的加速度和所述第一姿態(tài)，確定所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少三個(gè)歷史位置信息，確定所述光源點(diǎn)的加速度，包括：

按照所述至少三個(gè)歷史位置信息的確定時(shí)刻對(duì)所述至少三個(gè)歷史位置信息進(jìn)行排序，并基于排序結(jié)果中每相鄰的兩個(gè)歷史位置信息確定所述光源點(diǎn)的至少兩個(gè)位移；

確定所述至少兩個(gè)位移中每個(gè)位移對(duì)應(yīng)的兩個(gè)歷史位置信息的確定時(shí)刻之間的時(shí)間間隔；

基于確定的至少兩個(gè)時(shí)間間隔以及所述至少兩個(gè)位移，確定所述光源點(diǎn)的加速度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述IMU采集的加速度、所述光源點(diǎn)的加速度和所述第一姿態(tài)，確定所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)，包括：

對(duì)所述IMU采集的加速度進(jìn)行處理，得到處理后的加速度；

獲取所述處理后的加速度與所述光源點(diǎn)的加速度之間的方向偏差；

基于所述方向偏差和所述第一姿態(tài)，確定所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述IMU采集的加速度進(jìn)行處理，得到處理后的加速度，包括：

將所述IMU采集的加速度轉(zhuǎn)換到所述光源點(diǎn)的加速度所在的坐標(biāo)系下，并將轉(zhuǎn)換坐標(biāo)系后的加速度中的重力加速度去除，得到所述處理后的加速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述方向偏差和所述第一姿態(tài)，確定所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)，包括：

基于所述方向偏差，通過下述公式對(duì)所述第一姿態(tài)進(jìn)行校正，得到第二姿態(tài)；

Q₂＝Q₁·ΔQ

其中，所述Q₁為所述第一姿態(tài)，所述Q₂為所述第二姿態(tài)，所述ΔQ為所述方向偏差；

基于所述第一姿態(tài)和所述第二姿態(tài)，確定所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一姿態(tài)和所述第二姿態(tài)，確定所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)，包括：

基于所述第一姿態(tài)和所述第二姿態(tài)，通過下述公式計(jì)算所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)；

cosΩ＝Q₁·Q₂

其中，所述Slerp(Q₁,Q₂,gain)為所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)，所述Q₁為所述第一姿態(tài)，所述Q₂為所述第二姿態(tài)，所述gain是指為所述第二姿態(tài)預(yù)設(shè)的權(quán)重。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一姿態(tài)和所述第二姿態(tài)，確定所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)，包括：

基于所述第一姿態(tài)和所述第二姿態(tài)，通過下述公式計(jì)算所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)；

Lerp(Q₁,Q₂,gain)＝(1-gain)×Q₁+gain×Q₂

其中，所述Lerp(Q₁,Q₂,gain)為所述智能設(shè)備當(dāng)前的姿態(tài)，所述Q₁為所述第一姿態(tài)，所述Q₂為所述第二姿態(tài)，所述gain是指為所述第二姿態(tài)預(yù)設(shè)的權(quán)重。