CN103399175B - 一种校准加速度传感器的方法及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校准加速度传感器的方法及移动终端，该方法包括以下步骤：S1、判断陀螺仪的三轴数据的数值是否都接近于0，若是，则确定移动终端处在静止状态，执行步骤S2，否则执行步骤S5；S2、判断加速度传感器的三轴数据的数值变化是否都在阈值范围内，若是，则确定移动终端处在水平状态，执行步骤S3，否则执行步骤S5；S3、当移动终端处在水平静止状态时，校准加速度传感器；S4、启动定时器，当到达预设的定时时间时，则重新执行步骤S1；S5、不进行校准，返回步骤S1。本发明将陀螺仪和加速度传感器结合在一起来判断移动终端处于水平静止状态，并对加速度传感器进行周期性校准，减少外界干扰对加速度传感器造成的影响。

Description

一种校准加速度传感器的方法及移动终端

技术领域

本发明涉及加速度传感器技术领域，更具体地说，是涉及一种校准加速度传感器的方法及移动终端。

背景技术

目前，加速度传感器广泛地用于现有的智能手机中。由于加速度传感器在测量的时候存在误差，而且在使用的过程中，又会因为各种原因而导致测量的数据出现较大的偏差，因此需要进行校准。在手机的生产线上就有一个专门的环节对加速度传感器进行校准，其中，将手机放平，静止不动，然后校准。校准过后，为了保留这个校准值，即在下次重新开机过后，这个校准值仍然有效，就会将校准值写到一个固定的分区。然而，这样就会有一个问题，校准值都是固定不变的，但是用户使用过程千差万别，不同的时候，校准值都是有差异的，如图1所示，图中示出了在不同的时刻进行校准后的结果。

为了给用户提供较为精准的加速度数据(尤其是用户经常玩赛车，射击，重力球等游戏)，因此，有必要进行加速度传感器的实时校准。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种校准加速度传感器的方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种校准加速度传感器的方法，其包括以下步骤：

S1、判断陀螺仪的三轴数据的数值是否都接近于0，若是，则确定移动终端处在静止状态，执行步骤S2，若否，则执行步骤S5；

S2、判断加速度传感器的三轴数据的数值变化是否都在阈值范围之内，若是，则确定移动终端处在水平状态，执行步骤S3，若否，则执行步骤S5；

S3、当移动终端处在水平静止状态时，校准加速度传感器；

S4、完成校准后启动定时器，当到达预设的定时时间时，则重新执行步骤S1；

S5、不进行校准，返回步骤S1。

进一步而言，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21、将加速度传感器的三轴数据的数值与理论数值相比较得到加速度传感器的三轴数据的误差值；

S22、判断加速度传感器的三轴数据的误差值是否都在阈值范围之内

进一步而言，所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31、采集N组加速度传感器的三轴数据，计算出加速度传感器的三轴数据的平均值；

S32、将加速度传感器的三轴数据的平均值与理论数值相比较得到加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

S33、保存加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

S34、将加速度传感器的三轴数据的平均误差值作为校准值与正常使用时获取的加速度传感器的三轴数据的数值相叠加。

进一步而言，在水平状态下，所述加速度传感器的三轴数据的理论数值为(x，y，z)＝(0，0，9.8)。

本发明的另一目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种移动终端，其包括陀螺仪和加速度传感器，进一步还包括：

静止状态判断模块，用于判断所述陀螺仪的三轴数据的数值是否都接近于0，从而确定移动终端是否处在静止状态；

水平状态判断模块，用于当所述静止状态判断模块判断出移动终端处在静止状态之后判断所述加速度传感器的三轴数据的数值变化是否都在阈值范围之内，从而确定移动终端是否处在水平状态；

校准模块，用于当移动终端处在水平静止状态时，校准所述加速度传感器；

定时器，用于预先设置需要重新校准所述加速度传感器的定时时间；

启动模块，用于在完成校准后启动所述定时器。

作为本发明的进一步改进，所述水平状态判断模块进一步包括：

误差值获取模块，用于将所述加速度传感器的三轴数据的数值与理论数值相比较得到所述加速度传感器的三轴数据的误差值；

误差值判断模块，用于判断所述误差值获取模块获取到的所述加速度传感器的三轴数据的误差值是否在阈值范围之内。

作为本发明的更进一步改进，所述校准模块进一步包括：

平均值获取模块，用于采集N组所述加速度传感器的三轴数据，计算出所述加速度传感器的三轴数据的平均值；

平均误差值获取模块，用于将所述平均值获取模块获取到的所述加速度传感器的三轴数据的平均值与理论数值相比较得到所述加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

保存模块，用于保存所述平均误差值获取模块获取到的所述加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

叠加校准模块，用于将所述平均误差值获取模块获取到的所述加速度传感器的三轴数据的平均误差值作为校准值与正常使用时获取的所述加速度传感器的三轴数据的数值相叠加。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明将陀螺仪和加速度传感器结合在一起，通过陀螺仪这种精密的仪器来确定移动终端是否处在静止状态，再通过加速度传感器来确定移动终端是否处在水平状态，当移动终端处于水平静止状态，则对加速度传感器执行一次校准，校准的周期可以设定，而且经常对加速度传感器进行校准可以进一步减少外界干扰对加速度传感器造成的影响。

附图说明

图1是现有的手机加速度传感器在不同时刻进行校准后的结果的示意图；

图2是本发明实施例一所述的校准加速度传感器的方法流程图；

图3是本发明实施例一所述的步骤S2的具体方法流程图；

图4是本发明实施例一所述的步骤S3的具体方法流程图；

图5是本发明实施例二所述的移动终端的结构框图；

图6是本发明实施例二所述的水平状态判断模块的结构框图；

图7是本发明实施例二所述的校准模块的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明的实施例提供了一种校准加速度传感器的方法，下面结合附图对本实施例进行详细说明。

图2是本发明实施例一的方法流程图，参考图2，具体包括以下步骤：

步骤S1、判断陀螺仪的三轴数据的数值是否都接近于0；

陀螺仪可以积分得到角度关系，动态性能好，受外部干扰小，若陀螺仪的三轴数据的数值都接近于0，则可以确定移动终端处在静止状态，执行步骤S2，若否，则执行步骤S5。

步骤S2、判断加速度传感器的三轴数据的数值变化是否都在阈值范围之内；

在根据陀螺仪确定移动终端处在静止状态之后，若加速度传感器的三轴数据的数值变化都在阈值范围之内，则可以确定移动终端处在水平状态，执行步骤S3，若否，则执行步骤S5。

如图3所示，具体而言，所述步骤S2进一步包括以下步骤：

步骤S21、将加速度传感器的三轴数据的数值与理论数值相比较得到加速度传感器的三轴数据的误差值，在水平状态下，加速度传感器的三轴数据的理论数值为(x，y，z)＝(0，0，9.8)。

步骤S22、判断加速度传感器的三轴数据的误差值是否都在阈值范围之内，其中，阈值范围可以根据实际需要进行设定，比如说±0.3这个范围。

步骤S3、当移动终端处在水平静止状态时，自动校准加速度传感器；

如图4所示，具体而言，所述步骤S3进一步包括以下步骤：

步骤S31、采集N组加速度传感器的三轴数据，计算出加速度传感器的三轴数据的平均值；

步骤S32、将加速度传感器的三轴数据的平均值与理论数值相比较得到加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

步骤S33、保存加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

步骤S34、将加速度传感器的三轴数据的平均误差值作为校准值与正常使用时获取的加速度传感器的三轴数据的数值相叠加。

在本实施中，可以采集20组加速度传感器的三轴数据，然后取平均值，得到平均值为该平均值与理论数值(0，0，9.8)之间的差值，就是平均误差值，即保存该平均误差值，作为正常使用时候的校准值。正常使用的时候，加速度传感器的三轴数据的数值是(x_n，y_n，z_n)，那么叠加校准值之后，加速度传感器的三轴数据的数值就变成了

步骤S4、完成校准后启动定时器；

在加速度传感器完成校准后，同时启动定时器，定时时间可设定，时间一到，那么重新执行步骤S1，达到经常校准的目的。

步骤S5、不进行校准，返回步骤S1。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明将陀螺仪和加速度传感器结合在一起，通过陀螺仪这种精密的仪器来确定移动终端是否处在静止状态，再通过加速度传感器来确定移动终端是否处在水平状态，当移动终端处于水平静止状态，则对加速度传感器执行一次校准，校准的周期可以设定，而且经常对加速度传感器进行校准可以进一步减少外界干扰对加速度传感器造成的影响。

实施例二

本发明提供一种移动终端，图5是本发明实施例的移动终端的结构框图，参考图5，其包括陀螺仪1和加速度传感器2，该移动终端还包括：

静止状态判断模块3，用于判断所述陀螺仪1的三轴数据的数值是否都接近于0，从而确定移动终端是否处在静止状态；

水平状态判断模块4，用于当所述静止状态判断模块3判断出移动终端处在静止状态之后判断所述加速度传感器2的三轴数据的数值变化是否都在阈值范围之内，从而确定移动终端是否处在水平状态；

校准模块5，用于当移动终端处在水平静止状态时，校准所述加速度传感器2；

定时器6，用于预先设置需要重新校准所述加速度传感器2的定时时间；

启动模块7，用于在完成校准后启动所述定时器6。

如图6所示，具体而言，所述水平状态判断模块4进一步包括：

误差值获取模块41，用于将所述加速度传感器2的三轴数据的数值与理论数值相比较得到所述加速度传感器2的三轴数据的误差值；

误差值判断模块42，用于判断所述误差值获取模块41获取到的所述加速度传感器2的三轴数据的误差值是否在阈值范围之内。

如图7所示，具体而言，所述校准模块5进一步包括：

平均值获取模块51，用于采集N组所述加速度传感器2的三轴数据，计算出所述加速度传感器2的三轴数据的平均值；

平均误差值获取模块52，用于将所述平均值获取模块51获取到的所述加速度传感器2的三轴数据的平均值与理论数值相比较得到所述加速度传感器2的三轴数据的平均误差值；

保存模块53，用于保存所述平均误差值获取模块52获取到的所述加速度传感器2的三轴数据的平均误差值；

叠加校准模块54，用于将所述平均误差值获取模块52获取到的所述加速度传感器2的三轴数据的平均误差值作为校准值与正常使用时获取的所述加速度传感器2的三轴数据的数值相叠加。

需要说明的是，该移动终端可以为手机、平板电脑、PDA等移动终端。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种校准加速度传感器的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、判断陀螺仪的三轴数据的数值是否都接近于0，若是，则确定移动终端处在静止状态，执行步骤S2，若否，则执行步骤S5；

S2、判断加速度传感器的三轴数据的数值变化是否都在阈值范围之内，若是，则确定移动终端处在水平状态，执行步骤S3，若否，则执行步骤S5；

S3、当移动终端处在水平静止状态时，校准加速度传感器；

S4、完成校准后启动定时器，当到达预设的定时时间时，则重新执行步骤S1；

S5、不进行校准，返回步骤S1；

其中，所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31、采集N组加速度传感器的三轴数据，计算出加速度传感器的三轴数据的平均值；

S32、将加速度传感器的三轴数据的平均值与理论数值相比较得到加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

S33、保存加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

S34、将加速度传感器的三轴数据的平均误差值作为校准值与正常使用时获取的加速度传感器的三轴数据的数值相叠加。

2.根据权利要求1所述的校准加速度传感器的方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21、将加速度传感器的三轴数据的数值与理论数值相比较得到加速度传感器的三轴数据的误差值；

S22、判断加速度传感器的三轴数据的误差值是否都在阈值范围之内。

3.根据权利要求1或2所述的校准加速度传感器的方法，其特征在于，在水平状态下，所述加速度传感器的三轴数据的理论数值为(x，y，z)＝(0，0，9.8)。

4.一种校准加速度传感器的装置，其特征在于，该装置包括：

静止状态判断模块，用于判断陀螺仪的三轴数据的数值是否都接近于0，从而确定移动终端是否处在静止状态；

水平状态判断模块，用于当所述静止状态判断模块判断出移动终端处在静止状态之后判断加速度传感器的三轴数据的数值变化是否都在阈值范围之内，从而确定移动终端是否处在水平状态；

校准模块，用于当移动终端处在水平静止状态时，校准所述加速度传感器；

定时器，用于预先设置需要重新校准所述加速度传感器的定时时间；

启动模块，用于在完成校准后启动所述定时器；

其中，所述校准模块进一步包括：

平均值获取模块，用于采集N组所述加速度传感器的三轴数据，计算出所述加速度传感器的三轴数据的平均值；

平均误差值获取模块，用于将所述平均值获取模块获取到的所述加速度传感器的三轴数据的平均值与理论数值相比较得到所述加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

保存模块，用于保存所述平均误差值获取模块获取到的所述加速度传感器的三轴数据的平均误差值；

叠加校准模块，用于将所述平均误差值获取模块获取到的所述加速度传感器的三轴数据的平均误差值作为校准值与正常使用时获取的所述加速度传感器的三轴数据的数值相叠加。

5.根据权利要求4所述的校准加速度传感器的装置，其特征在于，所述水平状态判断模块进一步包括：

误差值获取模块，用于将所述加速度传感器的三轴数据的数值与理论数值相比较得到所述加速度传感器的三轴数据的误差值；

误差值判断模块，用于判断所述误差值获取模块获取到的所述加速度传感器的三轴数据的误差值是否在阈值范围之内。