CN104049110A - 加速度计的零偏校准方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种加速度计的零偏校准方法和装置，涉及传感器校准领域，用于提高对加速度计进行零偏校准的简易性。本发明中，首先得到加速度计在失重状态下的零偏值，在将加速度计按照设定的至少三个位置进行摆放并计算标度因子，采用本发明，提高了对加速度计进行零偏校准的简易性。

Description

加速度计的零偏校准方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种加速度计的零偏校准方法和装置。

背景技术

加速度计在出厂前会进行零偏校准，但加速度计的零偏本身会产生漂移，即零偏不准的现象。这也是传感器的特点之一。所以当加速度计到达用户手中如何进行零偏校准是关键问题，通常使用高精转台校准加速度计，然后以六位置法进行零偏校准（也有36位置，和72位置等），但这些方法由于其繁琐程度较大不是一般用户能掌握的，并且高精转台也不是一般用户具有的。

发明内容

本发明实施例提供一种加速度计的零偏校准方法和装置，用于提高对加速度计进行零偏校准的简易性。

一种加速度计的零偏校准方法，该方法包括：

在使加速度计产生失重状态后，读取加速度计处于失重状态时的数据，根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值；

在将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放后，读取加速度计处于每个位置时各方向轴的数据；根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子。

一种加速度计的零偏校准装置，该装置包括：

零偏获取单元，用于在使加速度计产生失重状态后，读取处于失重状态的加速度计时的数据，根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值；

标度因子确定单元，用于在将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放后，读取加速度计处于每个位置时各方向轴的数据；根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子。

本发明实施例提供的方案中，在使加速度计产生失重状态后，读取加速度计处于失重状态时的数据，根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值；然后在将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放后，读取加速度计处于每个位置时各方向轴的数据；根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子。本方案中，首先得到加速度计在失重状态下的零偏值，然后将加速度计按照设定的至少三个位置进行摆放并计算标度因子，就得到了零偏校准的两个结果数据，与现有技术中使用高精转台校准加速度计，然后以六位置法进行零偏校准相比，本方案的实现复杂度较低，并且，本方案不需要使用高精转台，从而提高了对加速度计进行零偏校准的简易性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的方法流程示意图；

图2a为本发明实施例中加速度计处于失重状态时的输出数据示意图；

图2b为本发明实施例中加速度计的三个位置摆放示意图；

图2c为本发明实施例的零偏校准流程示意图；

图3为本发明实施例提供的装置结构示意图。

具体实施方式

为了提高对加速度计进行零偏校准的简易性，本发明实施例提供一种加速度计的零偏校准方法。

参见图1，本发明实施例提供的加速度计的零偏校准方法，包括以下步骤：

步骤10：在使加速度计产生失重状态后，读取加速度计处于失重状态时的数据，根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值；

步骤11：在将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放后，读取加速度计处于每个位置时各方向轴的数据；根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子。

至此，得到了零偏校准的两个结果数据：加速度计在处于失重状态时各方向轴上的零偏值以及标度因子。后续可以使用该零偏值以及标度因子对加速度计的测量数据进行修正，具体的，若加速度计的X方向轴的测量数据为k，则修正后的数据x’=（x-加速度计在处于失重状态时X方向轴上的零偏值）*X方向轴对应的标度因子；若加速度计的Y方向轴的测量数据为y，则修正后的数据y’=（y-加速度计在处于失重状态时Y方向轴上的零偏值）*Y方向轴对应的标度因子；若加速度计的Z方向轴的测量数据为z，则修正后的数据z’=（z-加速度计在处于失重状态时Z方向轴上的零偏值）*Z方向轴对应的标度因子。

具体的，步骤10中使加速度计产生失重状态，具体实现可以如下：

向上抛掷加速度计或使加速度计做自由落体运动，以使加速度计产生失重状态。

具体的，步骤10中根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值，具体实现可以如下：

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的X轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在X方向轴上的零偏值；

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的Y轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在Y方向轴上的零偏值；

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的Z轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在Z方向轴上的零偏值。

例如，可以按照如下公式一计算加速度计在X方向轴上的零偏值Ax₀：

公式一： ${\mathrm{Ax}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{X}_m}{m2-m1};$

按照如下公式二计算加速度计在Y方向轴上的零偏值Ay₀：

公式二： ${\mathrm{Ay}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{Y}_m}{m2-m1};$

按照如下公式三计算加速度计在Z方向轴上的零偏值Az₀：

公式三： ${\mathrm{Az}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{Z}_m}{m2-m1};$

其中，m1为加速度计产生失重状态的开始时间，m2为加速度计结束失重状态的时间，X_m为加速度计的X轴在m时刻的输出数据，Y_m为加速度计的Y轴在m时刻的输出数据，Z_m为加速度计的Z轴在m时刻的输出数据，如图2a所示。

上述公式一到公式三的推导过程如下：

使加速度计处于失重状态（例如通过抛掷加速度计）后，得到加速度计的三个方向轴（X，Y，Z轴）的输出数据，记为x,y,z，显然失重状态下x,y,z满足：，其中e是一个阈值，比零略大，且m∈(m1,m2)。失重状态下理想情况时e=1，则X轴的零偏值为同理可得Y轴的零偏值为 ${\mathrm{Ay}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{Y}_m}{m2-m1},$ Z轴的零偏值为 ${\mathrm{Az}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{Z}_m}{m2-m1}.$

具体的，步骤11中将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放，具体实现可以如下：

将加速度计按照设定的三个位置分别进行摆放；该三个位置分别为：

X轴朝上、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝上、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝上、X轴和Y轴的方向不限，如图2b所示；或者，

X轴朝下、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝下、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝下、X轴和Y轴的方向不限。

相应的，在按照上述三个位置分别进行摆放时，步骤11中根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子，具体实现可以如下：

确定满足以下条件的各方向轴对应的标度因子：

第一数值与第二数值和第三数值之和等于1；第一数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第二数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第三数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时Z方向轴的输出数据的乘积；

第四数值与第五数值和第六数值之和等于1；第四数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第五数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第六数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时Z方向轴的输出数据的乘积；

第七数值与第八数值和第九数值之和等于1；第七数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第八数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第九数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时Z方向轴的输出数据的乘积。

例如，可以按照如下公式四计算X轴对应的标度因子Sax：

公式四： $\mathrm{Sax}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}1& A_{y1}& A_{z1}\\ 1& A_{y2}& A_{x2}\\ 1& A_{y3}& A_{x3}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}};$

按照如下公式五计算X轴对应的标度因子Say：

公式五： $\mathrm{Say}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& 1& A_{z1}\\ A_{x2}& 1& A_{x2}\\ A_{x3}& 1& A_{x3}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}};$

按照如下公式六计算X轴对应的标度因子Saz：

公式六： $\mathrm{Saz}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& 1\\ A_{x2}& A_{y2}& 1\\ A_{x3}& A_{y3}& 1\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}};$

其中，A_xn为加速度计处于第n个位置时X方向轴的数据，A_yn为加速度计处于第n个位置时Y方向轴的数据，A_zn为加速度计处于第n个位置时Z方向轴的数据；n∈[1,3]。

上述公式四到公式六的推导过程如下：

将加速度计按照上述三个位置分别进行摆放后，根据以下公式七：

s_axA_x1+s_ayA_y1+a_azA_z1＝1

s_axA_x2+s_ayA_y2+a_azA_z2＝1

s_axA_x3+s_ayA_y3+a_azA_z3＝1

可以得到：

$\mathrm{Sax}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}1& A_{y1}& A_{z1}\\ 1& A_{y2}& A_{x2}\\ 1& A_{y3}& A_{x3}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}},$ $\mathrm{Say}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& 1& A_{z1}\\ A_{x2}& 1& A_{x2}\\ A_{x3}& 1& A_{x3}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}},$ $\mathrm{Saz}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& 1\\ A_{x2}& A_{y2}& 1\\ A_{x3}& A_{y3}& 1\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}}.$

当然，本发明中加速度计的位置摆放方法并不局限于上述列出的摆放方法，只要能够使公式七有解即可。

同时，本发明中并不局限于将加速度计摆放三个位置，也可以摆放更多个位置，比如，在将加速度计摆放四个位置时，可以根据以下公式得到三个方向轴的标度因子：

s_axA_x1+s_ayA_y1+a_azA_z1＝1

s_axA_x2+s_ayA_y2+a_azA_z2＝1

s_axA_x3+s_ayA_y3+a_azA_z3＝1；

s_axA_x4+s_ayA_y4+a_azA_z4＝1

在将加速度计摆放五个位置时，可以根据以下公式得到三个方向轴的标度因子：

s_axA_x1+s_ayA_y1+a_azA_z1＝1

s_axA_x2+s_ayA_y2+a_azA_z2＝1

s_axA_x3+s_ayA_y3+a_azA_z3＝1；

s_axA_x4+s_ayA_y4+a_azA_z4＝1

s_axA_x5+s_ayA_y5+a_azA_z5＝1

更多位置时依次类推。

具体的，步骤12中，根据各方向轴对应的标度因子分别对相应方向轴上的零偏值进行校准，具体实现可以如下：

对于每个方向轴，将该方向轴上的零偏值与该方向轴对应的标度因子相乘，得到校准后的该方向轴上的零偏值。

下面结合具体实施例对本发明进行说明：

如图2c所示，加速度计的零偏校准流程如下：

步骤1：通过向上抛掷加速度计或使加速度计做自由落体运动，使加速度计产生失重状态；

步骤2：读取加速度计处于失重状态时的数据，按照如下公式一计算加速度计在X方向轴上的零偏值Ax₀：

公式一： ${\mathrm{Ax}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{X}_m}{m2-m1};$

按照如下公式二计算加速度计在Y方向轴上的零偏值Ay₀：

公式二： ${\mathrm{Ay}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{Y}_m}{m2-m1};$

按照如下公式三计算加速度计在Z方向轴上的零偏值Az₀：

公式三： ${\mathrm{Az}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{Z}_m}{m2-m1};$

其中，m1为加速度计产生失重状态的开始时间，m2为加速度计结束失重状态的时间，X_m为加速度计的X轴在m时刻的输出数据，Y_m为加速度计的Y轴在m时刻的输出数据，Z_m为加速度计的Z轴在m时刻的输出数据。

步骤3：将加速度计按照设定的三个位置分别进行摆放；该三个位置分别为：X轴朝上、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝上、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝上、X轴和Y轴的方向不限；或者，X轴朝下、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝下、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝下、X轴和Y轴的方向不限；

步骤4：读取加速度计处于每个位置时各方向轴的数据；按照如下公式四计算X轴对应的标度因子Sax：

公式四： $\mathrm{Sax}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}1& A_{y1}& A_{z1}\\ 1& A_{y2}& A_{x2}\\ 1& A_{y3}& A_{x3}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}};$

按照如下公式五计算X轴对应的标度因子Say：

公式五： $\mathrm{Say}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& 1& A_{z1}\\ A_{x2}& 1& A_{x2}\\ A_{x3}& 1& A_{x3}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}};$

按照如下公式六计算X轴对应的标度因子Saz：

公式六： $\mathrm{Saz}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& 1\\ A_{x2}& A_{y2}& 1\\ A_{x3}& A_{y3}& 1\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}};$

其中，A_xn为加速度计处于第n个位置时X方向轴的数据，A_yn为加速度计处于第n个位置时Y方向轴的数据，A_zn为加速度计处于第n个位置时Z方向轴的数据；n∈[1,3]。

参见图3，本发明实施例还提供一种加速度计的零偏校准装置，该装置包括：

零偏获取单元30，用于在使加速度计产生失重状态后，读取处于失重状态的加速度计时的数据，根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值；

标度因子确定单元31，用于在将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放后，读取加速度计处于每个位置时各方向轴的数据；根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子。

进一步的，所述零偏获取单元30用于：根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的X轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在X方向轴上的零偏值；

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的Y轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在Y方向轴上的零偏值；

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的Z轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在Z方向轴上的零偏值；具体的：

按照如下公式一计算加速度计在X方向轴上的零偏值Ax₀：

公式一： ${\mathrm{Ax}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{X}_m}{m2-m1};$

按照如下公式二计算加速度计在Y方向轴上的零偏值Ay₀：

公式二： ${\mathrm{Ay}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{Y}_m}{m2-m1};$

按照如下公式三计算加速度计在Z方向轴上的零偏值Az₀：

公式三： ${\mathrm{Az}}_0=\frac{\underset{m=m1}{\overset{m2}{\mathrm{\Σ}}}{Z}_m}{m2-m1};$

其中，m1为加速度计产生失重状态的开始时间，m2为加速度计结束失重状态的时间，X_m为加速度计的X轴在m时刻的输出数据，Y_m为加速度计的Y轴在m时刻的输出数据，Z_m为加速度计的Z轴在m时刻的输出数据。

进一步的，在将加速度计按照设定的三个位置分别进行摆放时，该三个位置分别为：

X轴朝上、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝上、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝上、X轴和Y轴的方向不限；或者，

X轴朝下、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝下、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝下、X轴和Y轴的方向不限。

进一步的，所述标度因子确定单元31用于：

确定满足以下条件的各方向轴对应的标度因子：

第一数值与第二数值和第三数值之和等于1；第一数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第二数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第三数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时Z方向轴的输出数据的乘积；

第四数值与第五数值和第六数值之和等于1；第四数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第五数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第六数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时Z方向轴的输出数据的乘积；

第七数值与第八数值和第九数值之和等于1；第七数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第八数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第九数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时Z方向轴的输出数据的乘积；具体的：

按照如下公式四计算X轴对应的标度因子Sax：

公式四： $\mathrm{Sax}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}1& A_{y1}& A_{z1}\\ 1& A_{y2}& A_{x2}\\ 1& A_{y3}& A_{x3}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}};$

按照如下公式五计算X轴对应的标度因子Say：

公式五： $\mathrm{Say}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& 1& A_{z1}\\ A_{x2}& 1& A_{x2}\\ A_{x3}& 1& A_{x3}\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}};$

按照如下公式六计算X轴对应的标度因子Saz：

公式六： $\mathrm{Saz}=+\sqrt{\frac{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& 1\\ A_{x2}& A_{y2}& 1\\ A_{x3}& A_{y3}& 1\end{array}\right|}{\left|\begin{array}{ccc}{A}_{x1}& A_{y1}& A_{z1}\\ A_{x2}& A_{y2}& A_{z2}\\ A_{x3}& A_{y3}& A_{z1}\end{array}\right|}};$

其中，A_xn为加速度计处于第n个位置时X方向轴的数据，A_yn为加速度计处于第n个位置时Y方向轴的数据，A_zn为加速度计处于第n个位置时Z方向轴的数据；n∈[1,3]。

综上，本发明的有益效果包括：

本发明实施例提供的方案中，在使加速度计产生失重状态后，读取加速度计处于失重状态时的数据，根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值；然后在将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放后，读取加速度计处于每个位置时各方向轴的数据；根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子。本方案中，首先得到加速度计在失重状态下的零偏值，在将加速度计按照设定的至少三个位置进行摆放并计算标度因子，从而得到零偏校准的两个结果数据，与现有技术中使用高精转台校准加速度计，然后以六位置法进行零偏校准相比，本方案的实现复杂度较低，并且，本方案不需要使用高精转台，从而提高了对加速度计进行零偏校准的简易性。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种加速度计的零偏校准方法，其特征在于，该方法包括：

在使加速度计产生失重状态后，读取加速度计处于失重状态时的数据，根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值；

在将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放后，读取加速度计处于每个位置时各方向轴的数据；根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使加速度计产生失重状态，具体包括：

向上抛掷加速度计或使加速度计做自由落体运动，以使加速度计产生失重状态。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值，具体包括：

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的X轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在X方向轴上的零偏值；

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的Y轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在Y方向轴上的零偏值；

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的Z轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在Z方向轴上的零偏值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放，具体包括：

将加速度计按照设定的三个位置分别进行摆放；该三个位置分别为：

X轴朝上、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝上、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝上、X轴和Y轴的方向不限；或者，

X轴朝下、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝下、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝下、X轴和Y轴的方向不限。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子，具体包括：

确定满足以下条件的各方向轴对应的标度因子：

第一数值与第二数值和第三数值之和等于1；第一数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第二数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第三数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时Z方向轴的输出数据的乘积；

第四数值与第五数值和第六数值之和等于1；第四数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第五数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第六数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时Z方向轴的输出数据的乘积；

第七数值与第八数值和第九数值之和等于1；第七数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第八数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第九数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时Z方向轴的输出数据的乘积。

6.一种加速度计的零偏校准装置，其特征在于，该装置包括：

零偏获取单元，用于在使加速度计产生失重状态后，读取处于失重状态的加速度计时的数据，根据读取的数据计算加速度计在各方向轴上的零偏值；

标度因子确定单元，用于在将加速度计按照设定的至少三个位置分别进行摆放后，读取加速度计处于每个位置时各方向轴的数据；根据读取到的数据计算各方向轴对应的标度因子。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述零偏获取单元用于：

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的X轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在X方向轴上的零偏值；

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的Y轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在Y方向轴上的零偏值；

根据加速度计产生失重状态的开始时间、加速度计结束失重状态的时间和加速度计的Z轴在所述开始时间和结束时间之间的各时刻的输出数据，计算加速度计在Z方向轴上的零偏值。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，在将加速度计按照设定的三个位置分别进行摆放时，该三个位置分别为：

X轴朝上、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝上、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝上、X轴和Y轴的方向不限；或者，

X轴朝下、Y轴和Z轴的方向不限；Y轴朝下、X轴和Z轴的方向不限；Z轴朝下、X轴和Y轴的方向不限。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述标度因子确定单元用于：

确定满足以下条件的各方向轴对应的标度因子：

第一数值与第二数值和第三数值之和等于1；第一数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第二数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第三数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第一个位置时Z方向轴的输出数据的乘积；

第四数值与第五数值和第六数值之和等于1；第四数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第五数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第六数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第二个位置时Z方向轴的输出数据的乘积；

第七数值与第八数值和第九数值之和等于1；第七数值为X方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时X方向轴的输出数据的乘积，第八数值为Y方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时Y方向轴的输出数据的乘积，第九数值为Z方向轴对应的标度因子与加速度计在处于第三个位置时Z方向轴的输出数据的乘积。