[發明專利]一種IMU數據補償方法及裝置有效

申請號：	201910507528.0	申請日：	2019-06-12
公開（公告）號：	CN112082544B	公開（公告）日：	2022-09-30
發明（設計）人：	陳燃	申請（專利權）人：	杭州海康汽車技術有限公司
主分類號：	G01C21/16	分類號：	G01C21/16;G01C21/20
代理公司：	北京博思佳知識產權代理有限公司 11415	代理人：	王葉娟
地址：	310052 浙江省杭州***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 imu 數據補償方法裝置
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【說明書】：

本發明提供一種IMU數據補償方法及裝置，該方法包括：獲取IMU在移動速度小于速度閾值時采集的第一IMU數據；依據第一IMU數據和標準IMU數據計算第一轉換關系，IMU的安裝姿態對應第一坐標系，第一轉換關系是第一坐標系與第二坐標系之間的轉換關系，第二坐標系為基于IMU的重力方向標定的坐標系；獲取IMU在直線移動時采集的第二IMU數據，按照第一轉換關系將第二IMU數據轉換為第三IMU數據；依據第三IMU數據計算第二轉換關系，第二轉換關系為第二坐標系與第三坐標系之間的轉換關系，第三坐標系為基于IMU在直線移動時的前進方向標定的坐標系；利用第一轉換關系和第二轉換關系對IMU采集的IMU數據進行補償。補償后的IMU數據準確性較高，可降低對慣性傳感器安裝姿態的要求。

技術領域

本發明涉及測量技術領域，尤其涉及的是一種IMU數據補償方法及裝置。

背景技術

慣性傳感器(Inertial measurement unit，簡稱IMU)是測量物體三軸姿態角以及加速度的裝置。慣性傳感器通常會安裝到可移動平臺比如車輛、無人機等上，其測量數據可作為檢測可移動平臺行駛狀態的依據。

以車輛為例，在車輛行駛狀態的檢測中常常需要進行急加減速、急轉彎的判斷，外部設備則很難直接獲得車輛引擎或剎車運作、車輪偏轉情況的數據，這一項判斷因此需依賴慣性傳感器的測量數據。比如，車輛外設若能通過慣性傳感器獲得車輛在行駛前進方向上的加速度，則可以比較簡單地觀察加速度數據中峰值的出現來判斷急加減速。

這對慣性傳感器數據的準確性有較高的要求，而慣性傳感器測量數據的準確性受到慣性傳感器安裝姿態的影響，為了達到要求，現有的做法是，通過保證慣性傳感器較準確的安裝姿態來保證其測量數據的準確性，存在的問題是，對慣性傳感器的安裝姿態有著較高的要求：繼續以車輛為例，將慣性傳感器安裝到車輛上時，需要保證慣性傳感器安裝姿態對應坐標系的其中一軸與車輛前進方向同向才能測得準確判斷急加減速所需數據，同時要避免慣性傳感器傾斜以減少重力加速度的分量對判斷的影響。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種IMU數據補償方法及裝置，補償后的IMU數據準確性較高，可降低對慣性傳感器安裝姿態的要求。

本發明第一方面提供一種IMU數據補償方法，包括：

獲取慣性傳感器IMU在移動速度小于速度閾值時采集的第一慣性傳感器IMU數據；

依據所述第一IMU數據和預設的標準IMU數據計算第一轉換關系，IMU的安裝姿態對應第一坐標系，所述第一轉換關系是所述第一坐標系與第二坐標系之間的轉換關系，所述第二坐標系為基于IMU的重力方向標定的坐標系；

獲取所述IMU在直線移動時采集的第二IMU數據，按照所述第一轉換關系將所述第二IMU數據轉換為第三IMU數據；

依據所述第三IMU數據計算第二轉換關系，所述第二轉換關系為所述第二坐標系與第三坐標系之間的轉換關系，所述第三坐標系為基于所述IMU在直線移動時的前進方向標定的坐標系；

利用所述第一轉換關系和第二轉換關系對所述IMU采集的IMU數據進行補償。

根據本發明的一個實施例，依據所述第一IMU數據和預設的標準IMU數據計算第一轉換關系，包括：

依據獲取的第一IMU數據確定計算第一轉換關系所需的第一參考數據；

計算所述第一參考數據至所述標準IMU數據的轉換關系；

將所述轉換關系確定為所述第一轉換關系。