CN104634365A

CN104634365A - 一种对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置

Info

Publication number: CN104634365A
Application number: CN201510052408.8A
Authority: CN
Inventors: 王亚斌; 谌海鸥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2015-05-20

Abstract

本发明提出了一种对空鼠内陀螺仪进行校准的方法，空鼠内有重力加速度传感器，方法包括如下步骤：对空鼠使用的陀螺仪和重力加速度传感器上电初始化；判断重力加速度传感器输出的加速度值是否等于第一设定值，如是，执行后续对陀螺仪输出的角速度值进行判断的步骤；否则，执行下一步骤；判定空鼠处在运动状态，对陀螺仪不进行校准；判断陀螺仪输出的角速度值是否小于第二设定值，如是，判定空鼠处于静止状态，执行下一步骤；否则，返回；将空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存以进行校准。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置，具有以下有益效果：校准精度较高、使用比较方便。

Description

一种对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置

技术领域

本发明涉及空鼠校准领域，特别涉及一种对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置。

背景技术

陀螺仪对温漂很敏感，随着环境温度的变化，陀螺仪输出的角速度值会变化，如果不校准的话，会影响精度，这时可能会出现这种情况：空鼠静止放置着，它会慢慢地漂移，实际上这个时候空鼠不应该移动，放置在这里应该是静止状态，此时陀螺仪输出的角速度值就会存在错误。也就是说，空鼠不移动的时候，陀螺仪输出的角速度值理论上是0，但实际上陀螺仪输出的角速度值可能不是0。这样只根据陀螺仪来判断，就会存在上述现象，空鼠慢慢动的时候就动不了了，动的慢的时候，因为已经校准了，越想动的慢，就越来越不灵敏了，导致校准精度不高。另外，传统的是手动校准，传统的做法是先按下几个键进入校准模式，进入校准模式之后，将空鼠放在这里进行校准，校准之后出个提示以告知校准好了。然后按确认键进行确认，就完成了自动校准。但是这种自动校准用起来很麻烦，必须要同时按下几个按键，正常情况下这些按键都有标准的用法，每个按键都有对应的功能，只有做组合键，将几个按键组合在一起，一起按下才会进入校准模式，这样用起来很麻烦，尤其是时不时的要校准一下，造成使用比较麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述校准精度不高、使用比较麻烦的缺陷，提供一种校准精度较高、使用比较方便的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种对空鼠内陀螺仪进行校准的方法，所述空鼠内设置有重力加速度传感器，所述方法包括如下步骤：

A)对所述空鼠使用的陀螺仪和重力加速度传感器上电初始化；

B)判断所述重力加速度传感器输出的加速度值是否等于第一设定值，如是，执行步骤D)；否则，执行步骤C)；

C)判定所述空鼠处在运动状态，对所述陀螺仪不进行校准；

D)判断所述陀螺仪输出的角速度值是否小于第二设定值，如是，判定所述空鼠处于静止状态，执行步骤E)；否则，返回步骤C)；

E)将所述空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存以进行校准。

在本发明所述的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法中，所述步骤E)进一步包括：

E1)将所述空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存；

E2)从下一时刻起，将当前读到的陀螺仪输出的角速度值减去所述静止状态时的陀螺仪的角速度值，得到所述陀螺仪真正的角速度值。

在本发明所述的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法中，所述第一设定值为重力加速度。

在本发明所述的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法中，所述陀螺仪为三轴陀螺仪，所述重力加速度传感器为三轴重力加速度传感器。

本发明还涉及一种实现上述对空鼠内陀螺仪进行校准的方法的装置，所述空鼠内设置有重力加速度传感器，所述装置包括：

上电初始化单元：用于对所述空鼠使用的陀螺仪和重力加速度传感器上电初始化；

重力加速度判断单元：用于判断所述重力加速度传感器输出的加速度值是否等于第一设定值；

运动状态判定单元：用于判定所述空鼠处在运动状态，对所述陀螺仪不进行校准；

角速度判断单元：用于判断所述陀螺仪输出的角速度值是否小于第二设定值，如是，判定所述空鼠处于静止状态；否则，返回；

校准单元：用于将所述空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存以进行校准。

在本发明所述的装置中，所述校准单元进一步包括：

保存模块：用于将所述空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存；

运算模块：用于从下一时刻起，将当前读到的陀螺仪输出的角速度值减去所述静止状态时的陀螺仪的角速度值，得到所述陀螺仪真正的角速度值。

在本发明所述的装置中，所述第一设定值为重力加速度。

在本发明所述的装置中，所述陀螺仪为三轴陀螺仪，所述重力加速度传感器为三轴重力加速度传感器。

实施本发明的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置，具有以下有益效果:由于空鼠内设置有重力加速度传感器，当重力加速度传感器输出的加速度值等于第一设定值，且陀螺仪输出的角速度值小于第二设定值时，认为空鼠处于静止状态，并将空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存以进行校准；由于重力加速度传感器是很灵敏的，实际上正常用的时候，手基本上都会抖动，手一抖动，重力加速度传感器就能识别的到，就能区分空鼠是在真正的移动还是放置在这里静止的，校准过程是自动的，不再需要同时按下几个按键进行校准，所以其校准精度较高、使用比较方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置一个实施例中方法的流程图；

图2为所述实施例中将空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存以进行校准的具体流程图；

图3为所述实施例中装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

在本发明对空鼠内陀螺仪进行校准的方法及装置实施例中，其对空鼠内陀螺仪进行校准的方法的流程图如图1所示。在只使用陀螺仪进行判断的情况下，陀螺仪检测角速度，空鼠在动的很慢的时候，陀螺仪输出的角速度值变化是很小的，其值基本上是不变的，这样就会误认为空鼠没动，校准的时候，如果空鼠实际上是动的，则误认为负温漂，导致空鼠在缓慢移动时，其越来越不灵敏，以及移动的轨迹跟实际轨迹有偏差。为了解决这个问题，本发明结合了重力加速度传感器。本实施例中，空鼠内设置有重力加速度传感器，图1中，该对空鼠内陀螺仪进行校准的方法包括如下步骤：

步骤S01对空鼠使用的陀螺仪和重力加速度传感器上电初始化：本步骤中，对空鼠使用的陀螺仪和重力加速度传感器上电初始化，开始工作。

步骤S02判断重力加速度传感器输出的加速度值是否等于第一设定值：值得一提的是，重力加速度传感器是一直有数据输出的，空鼠水平静止不动时，重力加速度传感器也是有数据输出的，就是1g，如果空鼠动的话，1g就可能变成其他值了，如果检测到重力加速度传感器输出其他值，就表示空鼠在动，空鼠动的时候就不用校准，只有在空鼠静止的时候才进行校准。本步骤中，判断重力加速度传感器输出的加速度值是否等于第一设定值，本实施例中，第一设定值为重力加速度传感器，也就是1g。本步骤中，如果判断的结果为是，则执行步骤S04；否则，执行步骤S03。

步骤S03判定空鼠处在运动状态，对陀螺仪不进行校准：如果上述步骤S02的判断结果为否，则执行本步骤。本步骤中，判定空鼠处在运动状态，对陀螺仪不进行校准。

步骤S04判断陀螺仪输出的角速度值是否小于第二设定值：如果上述步骤S02的判断结果为是，则执行本步骤。本步骤中，判断陀螺仪输出的角速度值是否小于第二设定值，如果判断的结果为是，则执行步骤S05；否则，返回步骤S03。

步骤S05判定空鼠处于静止状态：如果上述步骤S04的判断结果为是，则执行本步骤。本步骤中，判定空鼠处于静止状态。执行完本步骤，执行步骤S06。

步骤S06将空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存以进行校准：本步骤中，将空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存以进行校准。如果重力加速度传感器输出的值等于第一设定值，陀螺仪输出的角速度值小于第二设定值，两个条件都满足就认为空鼠是静止的，这样会提高精度。如果其中的陀螺仪输出的角速度值大于第二设定值，就认为空鼠是运动的。由于本发明的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法是实时监测的，所以只将静止状态下的角速度值备份下来，该备份下来的角速度值就是校准好的值。由于结合了重力加速度传感器，重力加速度传感器是很灵敏的，实际上正常用的时候，手基本上都会抖动，手一抖动，重力加速度传感器就能识别的到，就能区分空鼠是在真正的动还是放置在这里静止的，校准过程是自动的，不再需要同时按下几个按键进行校准，所以其校准精度较高、使用比较方便。

对于本实施例而言，上述步骤S06还可进一步细化，其细化后的流程图如图2所示。图2中，上述对空鼠内陀螺仪进行校准的方法进一步包括：

步骤S61将空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存：本步骤中，将空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存。

步骤S62从下一时刻起，将当前读到的陀螺仪输出的角速度值减去静止状态时的陀螺仪的角速度值，其差值就是陀螺仪真正的角速度值，这样就实现了校准。后续可以将这个差值去做几轴(例如：在四象限中)的运算等等。值得一提的是，本实施例中，陀螺仪为三轴陀螺仪，重力加速度传感器为三轴重力加速度传感器。

本实施例还涉及一种实现上述对空鼠内陀螺仪进行校准的方法的装置，其结构示意图如图3所示。本实施例中，空鼠内设置有重力加速度传感器，图3中，该装置包括上电单元1、加速度判断单元2、运动状态判定单元3、角速度判断单元4和校准单元5；其中，上电初始化单元1用于对空鼠使用的陀螺仪和重力加速度传感器上电初始化；重力加速度判断单元2用于判断重力加速度传感器输出的加速度值是否等于第一设定值；运动状态判定单元3用于判定空鼠处在运动状态，对陀螺仪不进行校准；角速度判断单元4用于判断陀螺仪输出的角速度值是否小于第二设定值，如是，判定空鼠处于静止状态；否则，返回；校准单元5用于将空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存以进行校准。由于结合了重力加速度传感器，重力加速度传感器是很灵敏的，实际上正常用的时候，手基本上都会抖动，手一抖动，重力加速度传感器就能识别的到，就能区分空鼠是在真正的动还是放置在这里静止的，校准过程是自动的，不再需要同时按下几个按键进行校准，所以其校准精度较高、使用比较方便。值得一提的是，本实施例中，第一设定值为重力加速度。

本实施例中，校准单元5进一步包括保存模块51和运算模块52；其中，保存模块51用于将空鼠处于静止状态时的陀螺仪的角速度值进行保存；运算模块52用于从下一时刻起，将当前读到的陀螺仪输出的角速度值减去静止状态时的陀螺仪的角速度值，得到陀螺仪真正的移动的角速度值。本实施例中的陀螺仪为三轴陀螺仪，重力加速度传感器为三轴重力加速度传感器。

总之，在本实施例中，由于将陀螺仪和重力加速度传感器进行结合进行校准，几百毫秒就可以校准，每隔一定时间都会校准一次，其使用较为方便，同时也提高了校准精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种对空鼠内陀螺仪进行校准的方法，其特征在于，所述空鼠内设置有重力加速度传感器，所述方法包括如下步骤：

C)判定所述空鼠处在运动状态，对所述陀螺仪不进行校准；

2.根据权利要求1所述的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法，其特征在于，所述步骤E)进一步包括：

3.根据权利要求1或2所述的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法，其特征在于，所述第一设定值为重力加速度。

4.根据权利要求1所述的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法，其特征在于，所述陀螺仪为三轴陀螺仪，所述重力加速度传感器为三轴重力加速度传感器。

5.一种实现如权利要求1所述的对空鼠内陀螺仪进行校准的方法的装置，其特征在于，所述空鼠内设置有重力加速度传感器，所述装置包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述校准单元进一步包括：

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述第一设定值为重力加速度。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述陀螺仪为三轴陀螺仪，所述重力加速度传感器为三轴重力加速度传感器。