CN106645799A - 参数校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请是关于参数校准方法及装置，所述方法包括：根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，所述目标加速度是所述对象处于变速直线运动状态时所述三轴加速度传感器采集的加速度；根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，所述目标传感器设置在所述对象上，所述目标传感器为所述三轴加速度传感器，或水平面坐标轴与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴平行的其他传感器。应用本申请后，节省安装时间，同时提高运动参数的准确性。

Description

参数校准方法及装置

技术领域

本申请涉及校准技术领域，尤其涉及参数校准方法及装置。

背景技术

车载终端是固定安装在车辆内部的一种智能硬件设备，设备内可以集成有加速度传感器、角速度传感器、方向传感器等传感器，可以采集车辆行驶过程中的加速度、角速度、方向等运动参数。车辆在行驶过程中，由于路面的状态、驾驶员驾驶的行为等，会存在动态变化的运动参数。通过集成在车载终端内的传感器可以实时采集到运动参数，并通过预设算法分析车辆的运动状态，从而对不安全的驾驶行为给予监管和报警等。

然而，车载终端安装到车辆上后，由于安装位置的限制，不能保证传感器的坐标系中水平面坐标轴、与车辆的行驶坐标系中水平面坐标轴在水平面上的夹角为零，即不能保证车载终端的中轴线与车辆的中轴线完全平行。其中，水平面坐标轴包括水平面上的横向坐标轴和纵向坐标轴。当传感器的水平面坐标轴相对于车辆的水平面坐标轴存在夹角时，会导致传感器测量出来的运动参数不是车辆的实际运动参数，最终导致误报警或漏报警。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供了参数校准方法及装置。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种参数校准方法，所述方法包括：

根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，所述目标加速度是所述对象处于变速直线运动状态时所述三轴加速度传感器采集的加速度；

根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，所述目标传感器设置在所述对象上，所述目标传感器为所述三轴加速度传感器，或水平面坐标轴与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴平行的其他传感器。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种参数校准装置，包括：

夹角确定模块，用于根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，所述目标加速度是所述对象处于变速直线运动状态时所述三轴加速度传感器采集的加速度；

参数校准模块，用于根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，所述目标传感器设置在所述对象上，所述目标传感器为所述三轴加速度传感器，或水平面坐标轴与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴平行的其他传感器。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请中，由于目标加速度是对象处于变速直线运动状态时三轴加速度传感器采集的加速度，因此可以根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与三轴加速度传感器的水平面坐标轴之间的目标夹角，并根据目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，从而实现运动参数的校准，避免传感器的水平面坐标轴相对于对象的水平面坐标轴存在夹角时，导致传感器测量出来的运动参数不是对象的实际运动参数的缺陷。同时不需要安装时保证传感器的水平面坐标轴平行于对象的行驶坐标系中相应水平面坐标轴，大量节约了安装时间。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1A是本申请根据一示例性实施例示出的一种行驶坐标系示意图。

图1B是本申请根据一示例性实施例示出的一种坐标系对比示意图。

图2A是本申请根据一示例性实施例示出的一种参数校准方法的流程图。

图2B是本申请根据一示例性实施例示出的一种水平面坐标轴示意图。

图2C是本申请根据一示例性实施例示出的一种确定目标夹角的流程图。

图2D是本申请根据一示例性实施例示出的另一种确定目标夹角的流程图。

图3A是本申请根据一示例性实施例示出的一种校准状态变化示意图。

图3B是本申请根据一示例性实施例示出的另一种参数校准方法的流程示意图。

图4是本申请根据一示例性实施例示出的一种参数校准装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本申请中，对象可以是设有检测终端的运动对象，例如对象可以是车辆、滑板车等运动对象。检测终端中往往设有传感器等器件，可以用于检测对象在不同坐标轴上的运动参数。例如，检测终端可以是车载终端。运动参数可以是对象的加速度、角速度、方向等。

通常，通过设置在对象内的检测终端检测对象各坐标轴上的运动参数，并通过运动参数和预设算法分析车辆的运动状态，并根据运动状态对驾驶行为进行监管和提醒等。对象在行驶过程中，可以根据行驶方向虚拟有对象的行驶坐标系。例如，对象处于水平面时，可以根据对象左右行驶方向设定行驶坐标系的横向坐标轴(X轴)，根据对象前后行驶方向设定行驶坐标系的纵向坐标轴(Y轴)，根据对象上下行驶方向设定行驶坐标系的垂直坐标轴(Z轴)。可以理解的是，行驶坐标系的设定方式可以根据需求设定，在此仅以其中一种方式举例说明。

如图1A所示，图1A是本申请根据一示例性实施例示出的一种行驶坐标系示意图。在该示意图中，对象为车辆，将车辆的前进方向设置为行驶坐标系中Y轴的正方向，根据车辆的右行驶方向设置行驶坐标系中X轴的正方向，根据车辆的上方向设置行驶坐标系中Z轴的正方向。

理想情况下，为了能检测到对象在各坐标轴上的运动参数，可以将传感器各坐标轴设定为与对象的行驶坐标系中相应轴一致，即传感器的坐标系与行驶坐标系重叠。传感器的X轴须与行驶坐标系X轴平行，此时传感器检测到的X轴上的参数是对象在行驶坐标系中X轴上的参数；传感器的Y轴须与行驶坐标系Y轴平行，此时传感器检测到的Y轴上的参数是对象在行驶坐标系中Y轴上的参数；传感器的Z轴须与行驶坐标系Z轴平行，此时传感器检测到的Z轴上的参数是对象在行驶坐标系中Z轴上的参数。

传感器可以固定设置在车载终端的芯片上，为了保证传感器各坐标轴与对象的行驶坐标系中相应轴一致，需要按照十分严格的要求安装车载终端。然而，在实际安装时，很难做到传感器各坐标轴与对象的行驶坐标系中相应坐标轴一致，特别是不能保证传感器的坐标系中水平面坐标轴、与车辆的行驶坐标系中相应水平面坐标轴在水平面的夹角为零。

如图1B所示，图1B是本申请根据一示例性实施例示出的一种坐标系对比示意图。在该示意图中，实线绘制的坐标系为行驶坐标系，虚线绘制的坐标系为传感器坐标系。传感器的坐标系中水平面坐标轴、与车辆的行驶坐标系中水平面坐标轴在水平面的夹角不为零。其中，行驶坐标系的水平面坐标轴包括横向坐标轴和纵向坐标轴，传感器的水平面坐标轴包括横向坐标轴和纵向坐标轴，为了将行驶坐标系与传感器的坐标系进行区分，图1B中用X和Y表示行驶坐标系的横向坐标轴和纵向坐标轴，用X′和Y′分别表示传感器的横向坐标轴和纵向坐标轴，则X′轴和X轴在水平面上存在夹角，Y′轴和Y轴在水平面上存在夹角。传感器的垂直坐标轴与行驶坐标系的垂直坐标轴平行。

可见，所谓传感器的坐标系中水平面坐标轴与对象的行驶坐标系中水平面坐标轴在水平面上存在夹角，是传感器的横向坐标轴与行驶坐标系的横向坐标轴存在夹角、传感器的纵向坐标轴与行驶坐标系的纵向坐标轴存在夹角。在传感器的坐标系中水平面坐标轴与对象的行驶坐标系中水平面坐标轴在水平面上存在夹角时，则传感器检测到的运动参数不是对象实际的运动参数。

为了避免由于安装不正确，导致传感器测量出来的运动参数不是对象的实际运动参数的情况，本申请公开一种参数校准方法及装置，根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，并根据目标夹角校准目标传感器采集的运动参数，将校准后的运动参数确定为对象的运动参数，从而获得对象的实际运动参数。

如图2A所示，图2A是本申请根据一示例性实施例示出的一种参数校准方法的流程图，包括以下步骤201至步骤202：

在步骤201中，根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，所述目标加速度是所述对象处于变速直线运动状态时所述三轴加速度传感器采集的加速度。

在步骤202中，根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，所述目标传感器设置在所述对象上，所述目标传感器为所述三轴加速度传感器，或水平面坐标轴与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴平行的其他传感器。

关于步骤201，本实施例中，三轴加速度传感器设置在对象上，用于检测对象的三个坐标轴的加速度。本实施例可以根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，即传感器的横向坐标轴与行驶坐标系的横向坐标轴在水平面上的目标夹角、传感器的纵向坐标轴与行驶坐标系的纵向坐标轴在水平面上的目标夹角。水平面可以是行驶坐标系所定义的水平面。

为了能计算目标夹角，需满足所获取的目标加速度在行驶坐标系的水平面坐标轴中其中一个坐标轴上存在加速度、且另一个坐标轴上不存在加速度。由于对象变速直线运动时，对象在行驶坐标系中存在纵向加速度、且不存在横向加速度，基于此，获取的目标加速度是对象处于变速直线运动状态时三轴加速度传感器采集的加速度。对象进行变速直线运动时，对象的运动方向不变、且加速度不为零，变速直线运动可以是匀变速直线运动，也可以是变加速直线运动。

可见，对象处于变速直线运动状态时所述三轴加速度传感器采集的加速度，可以是目标加速度在行驶坐标系的水平面坐标轴中其中一个坐标轴上存在加速度、且另一个坐标轴上不存在加速度。另外，目标加速度在行驶坐标系的垂直坐标轴上可以存在加速度，也可以不存在加速度。作为一种优选方式，可以将目标加速度限定为行驶坐标系的纵向坐标轴上的加速度。例如，对象在行驶过程中存在纵向加速度、且不存在横向加速度和垂直加速度。其中，纵向加速度是行驶坐标系中纵向坐标轴上的加速度，横向加速度是行驶坐标系中横向坐标轴上的加速度。

针对水平面坐标轴，对象的行驶坐标系的水平面坐标轴为对象的行驶坐标系中水平面上的坐标轴，可以包括行驶坐标系中水平面上的横向坐标轴和纵向坐标轴。三轴加速度传感器的水平面坐标轴为三轴加速度传感器中水平面上的坐标轴，可以包括三轴加速度传感器中水平面上的横向坐标轴和纵向坐标轴。对象的行驶坐标系的水平面坐标轴与三轴加速度传感器的水平面坐标轴之间的目标夹角，可以是对象的行驶坐标系的横向坐标轴与三轴加速度传感器的横向坐标轴之间的目标夹角，也可以是对象的行驶坐标系的纵向坐标轴与三轴加速度传感器的纵向坐标轴之间的目标夹角，两种目标夹角大小相同。

如图2B所示，图2B是本申请根据一示例性实施例示出的一种水平面坐标轴示意图。假设行驶坐标系中水平面上的横向坐标轴为X轴、纵向坐标轴为Y轴。其中纵向坐标轴的正方向是对象的前进/后退方向，横向坐标轴的正方向是对象的左/右运动方向。在一个例子中，可以将Y轴作为对象的中轴线。假设三轴加速度传感器的水平坐标轴包括虚线绘制的X′轴和Y′轴。其中，目标夹角为λ。

由于获取的目标加速度仅在行驶坐标系的水平面坐标轴中其中一个坐标轴上存在加速度，因此可以根据三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角。目标加速度可以包括两个水平面坐标轴上的加速度，两个水平面坐标轴上的加速度可以是横向加速度和纵向加速度。

如图2B所示，三轴加速度传感器的横向坐标轴上的横向加速度为H_x，三轴加速度传感器的纵向坐标轴上的纵向加速度为H_y，则目标夹角λ可以采用公式λ＝arctan H_x/H_y获得。

在一个可选的实现方式中，如图2C所示，图2C是本申请根据一示例性实施例示出的一种确定目标夹角的流程图，所述步骤201包括：

在步骤2011中，从设置在对象上的三轴加速度传感器中获取加速度集，所述加速度集是所述三轴加速度传感器在预设时间段内连续采样的加速度组的集合，所述加速度组包括三轴加速度传感器采集的两个水平面坐标轴上的加速度。

在步骤2012中，根据所述加速度集中每组加速度，计算所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的夹角。

在步骤2013中，如果计算获得的各个夹角之间误差在设定范围内，则判定所述加速度集中的加速度组是所述对象处于变速直线运动状态时的目标加速度。

在步骤2014中，根据计算获得的各个夹角，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角。

在该实施例中，三轴加速度传感器可以在预设时间段内连续采样加速度组，所述加速度组是三轴加速度传感器的水平面坐标轴上的两个加速度，可以为横向坐标轴上的横向加速度和纵向坐标轴上的纵向加速度。在预设时间段内，可以每间隔一段时间采样一次水平面坐标轴上的加速度组，从而可以获得预设时间段内不同时刻的加速度组。

针对每一时刻的加速度组，根据横向加速度和纵向加速度计算对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与三轴加速度传感器的水平面坐标轴之间的夹角，从而可以获得预设时间段内的多个夹角。例如，针对某一时刻t_i，横向加速度为H_x'，纵向加速度为H_y'，则可以采用公式λ(t_i)＝arctan H_x'/H_y'计算夹角λ(t_i)。

如果计算获得的各个夹角之间误差在设定范围内，则判定加速度集中的加速度是对象处于变速直线运动状态时的加速度。

其中，设定范围是预先设定的允许误差范围，可以避免轻微误差导致无法判断的情况。如果各个夹角可以近似判定为相同，则可以判定对象处于变速直线运动状态。

进一步的，如果计算获得的各个夹角之间误差不在设定范围内，但预设时间段的某一子时间段内，存在连续的超过设定个数的加速度组对应的夹角的误差在设定范围内，则可以判定该子时间段内对象处于变速直线运动状态。

在确定加速度是对象处于变速直线运动状态时的加速度后，可以确定对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角。例如，可以将计算获得的各个夹角求平均值，获得目标夹角。又如，可以从计算获得的各个夹角中取中间值，获得目标夹角等。

由上述实施例可见，本实施例通过三轴加速度传感器采集的水平面坐标轴上的加速度，计算对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与三轴加速度传感器的水平面坐标轴之间的夹角，并通过夹角判断对象是否处于变速直线运动状态，无需其他增加其他设备进行判断，容易实现。

在另一个可选的实现方式中，如图2D所示，图2D是本申请根据一示例性实施例示出的另一种确定目标夹角的流程图，所述步骤201包括步骤2015至步骤2017：

在步骤2015中，确定对象处于变速直线运动状态。

在步骤2016中，从设置在所述对象上的三轴加速度传感器中，获取所述对象在三轴加速度传感器的水平面坐标轴上的目标加速度。

在步骤2017中，根据所获取的目标加速度，计算所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角。

本实施例可以先判断对象是否处于变速直线运动状态，然后获取目标加速度。

在一个例子中，可以根据对象的方向盘的转角，确定所述对象处于变速直线运动状态。在该例子中，可以获取对象的方向盘的转角，通过方向盘的转角判断对象是否转弯，进而判断对象是否处于变速直线运动状态，容易实现。

在另一个例子中，可以根据设置在对象上的角速度传感器所检测的角速度，确定所述对象处于变速直线运动状态。在该例子中，可以从角速度传感器中获取角速度，通过角速度判断对象是否转弯，进而判断对象是否处于变速直线运动状态，需要安装有角速度传感器的对象才能实现。

可以理解的是，本申请仅列举其中几种确定对象是否处于变速直线运动状态的方式，其他方式也可以，在此不再一一赘述。

本实施例在确定对象处于变速直线运动状态后，再从设置在对象上的三轴加速度传感器中，获取对象在三轴加速度传感器的水平面坐标轴上的目标加速度。目标加速度包括三轴加速度传感器的两个水平面坐标轴上的加速度，例如水平面上的横向加速度和纵向加速度。

在一个例子中，由于已经确定对象处于变速直线运动状态，则可以通过一组目标加速度计算目标夹角，由于仅通过一组目标加速度计算获得目标夹角，提高计算效率。

在另一个例子中，也可以通过多组目标加速度计算夹角，并根据夹角确定目标夹角，从而提高目标夹角的准确率。

由上述实施例可见，本实施例通过先确定对象是否处于变速直线运动，在对象处于变速直线运动的情况下获取目标加速度，进而根据目标加速度计算目标夹角，提高计算目标夹角的效率。

关于步骤202，在确定目标夹角后，可以根据目标夹角校准目标传感器采集的运动参数。

其中，目标传感器可以是三轴加速度传感器，即可以通过目标夹角校准三轴加速度传感器采集的加速度。目标传感器也可以是水平坐标轴与所述三轴加速度传感器的水平坐标轴平行的其他传感器，例如其他传感器的横向坐标轴与三轴加速度传感器的横向坐标轴平行，其他传感器的纵向坐标轴与三轴加速度传感器的纵向坐标轴平行，从而实现对其他传感器检测的运动参数进行校准。其他传感器可以是方向传感器等。

在一个可选的实现方式中，所述根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，包括：

根据所述目标夹角采用下述公式校准目标传感器采集的X轴运动参数：

L'_x＝L_x*cosλ-L_y*sinλ

根据所述目标夹角采用下述公式校准目标传感器采集的Y轴运动参数：

L'_y＝L_x*sinλ+L_y*cosλ

其中，L_x表示目标传感器采集的X轴运动参数，L_y表示目标传感器采集的Y轴运动参数，L'_x表示校准后的X轴运动参数，L'_y表示校准后的Y轴运动参数，λ表示目标夹角，X轴和Y轴为水平面坐标轴。

可见，可以通过三角函数以及目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，容易实现，从而获得对象的实际运动参数，避免传感器测量出来的运动参数不是车辆的实际运动参数，导致误报警或漏报警的情况。

在某些应用场景中，当传感器无法水平设置、且对象的中轴线与传感器的中轴线存在夹角时，传感器的坐标轴相对于对象的坐标轴可能会存在夹角，存在夹角时会导致测量出来的运动参数不是车辆在该坐标轴上的实际运动参数，最终导致误报警或漏报警的情况。

基于此，本申请可以将传感器采集的参数进行两次校准，首先将传感器采集的参数校准为水平设置的传感器采集的参数，再将校准后的参数在水平面上进行校准，以使校准后的参数是对象的实际运动参数。如图3A所示，图3A是本申请根据一示例性实施例示出的一种校准状态变化示意图。在该示意图中，实线坐标系为对象的行驶坐标系，虚线坐标系为传感器的行驶坐标系。为了比较形象的看出校准过程，可以将传感器采集的参数进行校准类比为将传感器的坐标系进行校准。第一次校准时，传感器的坐标系从状态1变化为状态2，实现将传感器校准为水平设置，第二次校准时，传感器的坐标系从状态2变化为状态3，实现传感器水平面坐标轴的校准。

在一个可选的实现方式中，可以先计算第一次校准时所需的偏转角、以及第二次校准时所需的夹角，以便后续根据偏转角和夹角校准目标传感器采集的运动参数。上述已对夹角进行了描述，以下对偏转角的确定方法进行介绍，所述偏转角的确定步骤包括：

获取重力加速度在三轴加速度传感器的各坐标轴上的重力加速度分量，所述重力加速度分量是所述三轴加速度传感器在静态条件下采集的重力加速度分量；根据所述重力加速度分量，计算所述三轴加速度传感器的各坐标轴、相对于所述对象的行驶坐标系中相应坐标轴在垂直面上的偏转角，所述垂直面为垂直于行驶坐标系中水平面的面。

其中，当三轴加速度传感器在静态条件下，三轴加速度传感器仅能感应重力加速度。由于三轴加速度传感器在安装时无法做到完全水平安装，因此重力加速度在三轴加速度传感器的各轴上存在加速度分量，该加速度分量可以被三轴加速度传感器所采集，因此可以从三轴加速度传感器中获取加速度分量。

其中，静态条件是三轴加速度传感器处于预先指定的静止状态。预先指定的静止状态可以包括完全静止，也可以包括接近静止。在获取重力加速度在三轴加速度传感器的各坐标轴上的重力加速度分量之前，可确定三轴加速度传感器满足静态条件。确定三轴加速度传感器满足静态条件的方法是有很多，本申请列举其中几种进行说明：

第一种方式：从所述三轴加速度传感器中获取预设组数的加速度值；确定每轴加速度值中最大值与最小值的差值小于或等于该轴预设阈值。

在该实现方式中，可以获取三轴加速度传感器在不同时间采集到的预设组数的加速度值。预设组数是预先指定的数量，可以根据需求设定，以便根据加速度值判断该时间段内三轴加速度传感器是否处于预先指定的静止状态。例如，预设组数可以为10组、15组等。

每轴都预设有相应的预设阈值，例如，可以存在X轴预设阈值、Y轴预设阈值、Z轴预设阈值，各轴预设阈值可以相同，也可以不相同。

在获取加速度值后，确定每轴加速度值中最大值与最小值的差值小于或等于该轴预设阈值时，可以判定三轴加速度传感器满足静态条件。

例如，可以判断每轴加速度值中最大值和最小值的差值是否小于或等于该轴预设阈值，如果X轴加速度值中最大值和最小值的差值小于或等于X轴预设阈值，且Y轴加速度值中最大值和最小值的差值小于或等于Y轴预设阈值，且Z轴加速度值中最大值和最小值的差值小于或等于Z轴预设阈值，则判定三轴加速度传感器满足静态条件，可以获取重力加速度分量，否则，判定三轴加速度传感器不满足静态条件。

可见，该实施例无需借助外界资源，直接根据三轴加速度传感器采集的加速度值判断三轴加速度传感器是否满足静态条件，节约成本。

第二种方式：当所述三轴加速度传感器设置在对象上时，若对象满足静态条件，则三轴加速度传感器满足静态条件。

可见，由于对象是否满足静态条件相对比较容易判断，因此通过检测对象的状态以判断三轴加速度传感器的状态，容易实现。

第三种方式：接收到静态指令，则三轴加速度传感器满足静态条件。

在该实施例中，可以通过按键或按钮的方式触发静态指令，所述静态指令用于指示三轴加速度传感器满足静态条件，则在接收到静态指令时，可以判定三轴加速度传感器满足静态条件。

可见，通过静态指令的方式判断三轴加速度传感器是否满足静态条件，判断的准确性高。

可以理解的是，本申请仅列出几种判断方式，还可以是其他判断方式，在此不再一一赘述。

在获取重力加速度分量后，可以根据重力加速度分量，根据所述重力加速度分量，计算三轴加速度传感器的各坐标轴、相对于所述对象的行驶坐标系中相应坐标轴在垂直面上的偏转角，所述垂直面为垂直于行驶坐标系定义的水平面的面。

假设将三轴加速度传感器校准为水平设置，可以将校准后的三轴加速度传感器的坐标系称为虚拟坐标系。根据三轴加速度传感器横纵坐标轴在行驶坐标系的水平面上的投影，获得虚拟坐标系中横纵坐标轴，虚拟坐标系的垂直坐标轴与行驶坐标系中垂直坐标轴平行。基于此，所述偏转角是三轴加速度传感器的各坐标轴相对于虚拟坐标系中相应坐标轴的偏转角。

在三轴加速度传感器水平安装的前提下，三轴加速度传感器的各轴与对象的行驶坐标系的各轴在垂直平面上不存在夹角，即偏转角为零。

由于无法水平安装，所以三轴加速度传感器的各轴与对象的行驶坐标系的各轴在垂直平面上可能存在夹角。存在夹角的坐标轴可以是X轴、Y轴、Z轴中的一个或多个，则可以根据加速度分量计算三轴加速度传感器的X轴、Y轴和Z轴相对于行驶坐标系中X轴、Y轴和Z轴在垂直面的偏转角。

在一个可选的实现方式中，可以根据所述重力加速度分量和三角函数，计算所述三轴加速度传感器的各坐标轴、相对于所述对象的行驶坐标系中相应坐标轴在垂直面上的偏转角。

可见，本实施例通过三角函数的方式计算偏转角，无需借助外界资源，比较容易实现。

进一步的，本申请还公开其中一种具体的计算方法，如下：

根据所述重力加速度分量，采用下述公式计算三轴加速度传感器的X轴相对于行驶坐标系中X轴在垂直面的偏转角：

根据所述重力加速度分量，采用下述公式计算三轴加速度传感器的Y轴相对于行驶坐标系中Y轴在垂直面的偏转角：

根据所述重力加速度分量，采用下述公式计算三轴加速度传感器的Z轴相对于行驶坐标系中Z轴在垂直面的偏转角：

其中，α表示三轴加速度传感器的X轴相对于行驶坐标系中X轴在垂直面的偏转角，β表示三轴加速度传感器的Y轴相对于行驶坐标系中Y轴在垂直面的偏转角，γ表示三轴加速度传感器的Z轴相对于行驶坐标系中Z轴在垂直面的偏转角，J_x、J_y、J_z分别表示重力加速度在所述三轴加速度传感器的X、Y、Z轴上产生的不同的重力加速度分量。

可见，本实施例通过三角函数关系，直接根据重力加速度分量，计算述三轴加速度传感器的各坐标轴、相对于对象的行驶坐标系中相应坐标轴在垂直面上的偏转角，无需借助其他外界资源，节约成本，且计算效率高。

在确定偏转角后，步骤201中所提及的目标加速度是采用偏转角将所述三轴加速度传感器采集的加速度校准后的加速度。

在利用加速度判断对象是否处于变速直线运动状态的例子中，可以先通过加速度判断对象是否处于变速直线运动状态，在对象处于变速直线运动状态时，利用偏转角将所获取的加速度集中的加速度组进行校准，并将校准后的加速度确定为目标加速度。利用目标加速度计算夹角，根据计算获得的各个夹角，确定对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与三轴加速度传感器的水平面坐标轴之间的目标夹角。

在先判定对象处于变速直线运动状态，再获取目标加速度的例子中，确定对象处于变速直线运动状态后，从设置在所述对象上的三轴加速度传感器中，获取所述对象在三轴加速度传感器的水平面坐标轴上的加速度，并利用偏转角将所获取的加速度进行校准获得目标加速度。

本申请还具体公开一种目标加速度的确定方法。所述目标加速度的确定步骤包括：

根据所述偏转角采用下述公式确定所述目标加速度中X轴加速度：

根据所述偏转角采用下述公式确定所述目标加速度中Y轴加速度：

根据所述偏转角采用下述公式确定所述目标加速度中Z轴加速度：

其中，R′_x、R'_y、R′_z分别表示所述目标加速度的X、Y、Z轴加速度，R_x、R_y、R_z分别表示所述对象处于变速直线运动状态时，所述三轴加速度传感器实际采集的X、Y、Z轴的加速度，α表示三轴加速度传感器的X轴相对于行驶坐标系中X轴在垂直面的偏转角，β表示三轴加速度传感器的Y轴相对于行驶坐标系中Y轴在垂直面的偏转角，γ表示三轴加速度传感器的Z轴相对于行驶坐标系中Z轴在垂直面的偏转角。

可见，本实施例通过三角函数关系可以直接根据偏转角校准三轴加速度传感器采集的运动参数，无需借助其他外界资源，节约成本，且计算效率高。

在确定偏转角和目标夹角后，可以根据所述偏转角校准目标传感器采集的运动参数，并根据所述目标夹角将校准后的水平面坐标轴上的运动参数进行校准，从而实现在安装时无需考虑水平安装和水平坐标轴无夹角安装的要求，减少了对安装的要求，可以提高安装效率，同时能保证校准后的运动参数是对象的实际运动参数。

以上实施方式中的各种技术特征可以任意进行组合，只要特征之间的组合不存在冲突或矛盾，但是限于篇幅，未进行一一描述，因此上述实施方式中的各种技术特征的任意进行组合也属于本说明书公开的范围。

以下列举其中一种组合进行说明。

参见图3B，图3B是本申请根据一示例性实施例示出的另一种参数校准方法的流程示意图，所述方法包括：

在步骤301中，获取重力加速度在三轴加速度传感器的各坐标轴上的重力加速度分量，所述重力加速度分量是所述三轴加速度传感器在静态条件下采集的重力加速度分量。

在步骤302中，根据所述重力加速度分量，计算所述三轴加速度传感器的各坐标轴、相对于所述对象的行驶坐标系中相应坐标轴在垂直面上的偏转角，所述垂直面为垂直于行驶坐标系中水平面的面。

在步骤303中，从设置在对象上的三轴加速度传感器中获取加速度集，所述加速度集是所述三轴加速度传感器在预设时间段内连续采样的加速度组的集合，所述加速度组包括三轴加速度传感器的水平面坐标轴上的两个加速度。

在步骤304中，根据所述加速度集中每组加速度，计算所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的夹角。

在步骤305中，如果计算获得的各个夹角之间误差在设定范围内，则判定所述加速度集中的加速度组是所述对象处于变速直线运动状态时的加速度。

在步骤306中，根据所述偏转角校准所述加速度集中的加速度组，将校准后的加速度确定为目标加速度。

在步骤307中，根据所确定的目标加速度，计算所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角。

在步骤308中，根据所述目标夹角和所述偏转角校准目标传感器采集的运动参数，所述目标传感器设置在所述对象上，所述目标传感器为所述三轴加速度传感器，或各坐标轴与所述三轴加速度传感器的相应坐标轴平行的其他传感器。

与前述参数校准方法的实施例相对应，本申请还提供了参数校准装置及其所应用的终端的实施例。

如图4所示，图4是本申请根据一示例性实施例示出的一种参数校准装置的框图，所述装置包括：夹角确定模块410和参数校准模块420。

其中，夹角确定模块410，用于根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，所述目标加速度是所述对象处于变速直线运动状态时所述三轴加速度传感器采集的加速度。

参数校准模块420，用于根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，所述目标传感器设置在所述对象上，所述目标传感器为所述三轴加速度传感器，或水平面坐标轴与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴平行的其他传感器。

在一个可选的实现方式中，所述夹角确定模块410还用于：

从设置在对象上的三轴加速度传感器中获取加速度集，所述加速度集是所述三轴加速度传感器在预设时间段内连续采样的加速度组的集合，所述加速度组包括三轴加速度传感器采集的两个水平面坐标轴上的加速度。

根据所述加速度集中每组加速度，计算所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的夹角。

如果计算获得的各个夹角之间误差在设定范围内，则判定所述加速度集中的加速度组是所述对象处于变速直线运动状态时的目标加速度。

根据计算获得的各个夹角，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角。

在一个可选的实现方式中，所述夹角确定模块410还用于：

确定对象处于变速直线运动状态。

从设置在所述对象上的三轴加速度传感器中，获取所述对象在三轴加速度传感器的水平面坐标轴上的目标加速度。

根据所获取的目标加速度，计算所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角。

在一个可选的实现方式中，所述夹角确定模块410还用于：

根据对象的方向盘的转角，确定所述对象处于变速直线运动状态。

根据设置在对象上的角速度传感器所检测的角速度，确定所述对象处于变速直线运动状态。

在一个可选的实现方式中，所述参数校准模块420还用于：

根据所述目标夹角采用下述公式校准目标传感器采集的X轴运动参数：

L'_x＝L_x*cosλ-L_y*sinλ

根据所述目标夹角采用下述公式校准目标传感器采集的Y轴运动参数：

L'_y＝L_x*sinλ+L_y*cosλ

其中，L_x表示目标传感器采集的X轴运动参数，L_y表示目标传感器采集的Y轴运动参数，L'_x表示校准后的X轴运动参数，L'_y表示校准后的Y轴运动参数，λ表示目标夹角，X轴和Y轴为水平面坐标轴。

在一个可选的实现方式中，所述目标加速度是采用偏转角将所述三轴加速度传感器采集的加速度校准后的加速度，所述装置还包括：

分量获取模块，用于获取重力加速度在三轴加速度传感器的各坐标轴上的重力加速度分量，所述重力加速度分量是所述三轴加速度传感器在静态条件下采集的重力加速度分量；

偏转角确定模块，用于根据所述重力加速度分量，计算所述三轴加速度传感器的各坐标轴、相对于所述对象的行驶坐标系中相应坐标轴在垂直面上的偏转角，所述垂直面为垂直于行驶坐标系中水平面的面；

所述参数校准模块，具体用于：根据所述偏转角校准目标传感器采集的运动参数，并根据所述目标夹角将校准后的水平面坐标轴上的运动参数进行校准。

在一个可选的实现方式中，所述条件判断模块，用于：

在获取重力加速度在三轴加速度传感器的各坐标轴上的重力加速度分量之前，从所述三轴加速度传感器中获取预设组数的加速度值。

确定每轴加速度值中最大值与最小值的差值小于或等于该轴预设阈值。

在一个可选的实现方式中，所述偏转角确定模块，具体用于：

根据所述重力加速度分量，采用下述公式计算三轴加速度传感器的X轴相对于行驶坐标系中X轴在垂直面的偏转角：

根据所述重力加速度分量，采用下述公式计算三轴加速度传感器的Y轴相对于行驶坐标系中Y轴在垂直面的偏转角：

根据所述重力加速度分量，采用下述公式计算三轴加速度传感器的Z轴相对于行驶坐标系中Z轴在垂直面的偏转角：

其中，α表示三轴加速度传感器的X轴相对于行驶坐标系中X轴在垂直面的偏转角，β表示三轴加速度传感器的Y轴相对于行驶坐标系中Y轴在垂直面的偏转角，γ表示三轴加速度传感器的Z轴相对于行驶坐标系中Z轴在垂直面的偏转角，J_x、J_y、J_z分别表示重力加速度在所述三轴加速度传感器的X、Y、Z轴上产生的不同的重力加速度分量。

在一个可选的实现方式中，所述夹角确定模块，还用于：

根据所述偏转角采用下述公式确定所述目标加速度中X轴加速度：

根据所述偏转角采用下述公式确定所述目标加速度中Y轴加速度：

根据所述偏转角采用下述公式确定所述目标加速度中Z轴加速度：

其中，R′_x、R'_y、R′_z分别表示所述目标加速度的X、Y、Z轴加速度，R_x、R_y、R_z分别表示所述对象处于变速直线运动状态时，所述三轴加速度传感器实际采集的X、Y、Z轴的加速度，α表示三轴加速度传感器的X轴相对于行驶坐标系中X轴在垂直面的偏转角，β表示三轴加速度传感器的Y轴相对于行驶坐标系中Y轴在垂直面的偏转角，γ表示三轴加速度传感器的Z轴相对于行驶坐标系中Z轴在垂直面的偏转角。

相应的，本申请还提供一种车载终端，所述终端包括有处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：

根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，所述目标加速度是所述对象处于变速直线运动状态时所述三轴加速度传感器采集的加速度；

根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，所述目标传感器设置在所述对象上，所述目标传感器为所述三轴加速度传感器，或水平面坐标轴与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴平行的其他传感器。

上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详情见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种参数校准方法，其特征在于，所述方法包括：

根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，所述目标加速度是所述对象处于变速直线运动状态时所述三轴加速度传感器采集的加速度；

根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，所述目标传感器设置在所述对象上，所述目标传感器为所述三轴加速度传感器，或水平面坐标轴与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴平行的其他传感器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，包括：

从设置在对象上的三轴加速度传感器中获取加速度集，所述加速度集是所述三轴加速度传感器在预设时间段内连续采样的加速度组的集合，所述加速度组包括三轴加速度传感器采集的两个水平面坐标轴上的加速度；

根据所述加速度集中每组加速度，计算所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的夹角；

如果计算获得的各个夹角之间误差在设定范围内，则判定所述加速度集中的加速度组是所述对象处于变速直线运动状态时的目标加速度；

根据计算获得的各个夹角，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，包括：

确定对象处于变速直线运动状态；

从设置在所述对象上的三轴加速度传感器中，获取所述对象在三轴加速度传感器的水平面坐标轴上的目标加速度；

根据所获取的目标加速度，计算所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定对象处于变速直线运动状态，至少包括以下一种方式：

根据对象的方向盘的转角，确定所述对象处于变速直线运动状态；

根据设置在对象上的角速度传感器所检测的角速度，确定所述对象处于变速直线运动状态。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，包括：

根据所述目标夹角采用下述公式校准目标传感器采集的X轴运动参数：

L'_x＝L_x*cosλ-L_y*sinλ

根据所述目标夹角采用下述公式校准目标传感器采集的Y轴运动参数：

L'_y＝L_x*sinλ+L_y*cosλ

其中，L_x表示目标传感器采集的X轴运动参数，L_y表示目标传感器采集的Y轴运动参数，L′_x表示校准后的X轴运动参数，L′_y表示校准后的Y轴运动参数，λ表示目标夹角，X轴和Y轴为水平面坐标轴。

6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述目标加速度是采用偏转角将所述三轴加速度传感器采集的加速度校准后的加速度，所述偏转角的确定步骤包括：

获取重力加速度在三轴加速度传感器的各坐标轴上的重力加速度分量，所述重力加速度分量是所述三轴加速度传感器在静态条件下采集的重力加速度分量；

根据所述重力加速度分量，计算所述三轴加速度传感器的各坐标轴、相对于所述对象的行驶坐标系中相应坐标轴在垂直面上的偏转角，所述垂直面为垂直于行驶坐标系中水平面的面；

所述根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，包括：

根据所述偏转角校准目标传感器采集的运动参数，并根据所述目标夹角将校准后的水平面坐标轴上的运动参数进行校准。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取重力加速度在三轴加速度传感器的各坐标轴上的重力加速度分量之前，还包括：

从所述三轴加速度传感器中获取预设组数的加速度值；

确定每轴加速度值中最大值与最小值的差值小于或等于该轴预设阈值。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述重力加速度分量，计算所述三轴加速度传感器的各坐标轴、相对于所述对象的行驶坐标系中相应坐标轴在垂直面上的偏转角，包括：

根据所述重力加速度分量，采用下述公式计算三轴加速度传感器的X轴相对于行驶坐标系中X轴在垂直面的偏转角：

$\mathrm{\α}=arctan\frac{J_x}{\sqrt{J_z^2+J_y^2}}$

根据所述重力加速度分量，采用下述公式计算三轴加速度传感器的Y轴相对于行驶坐标系中Y轴在垂直面的偏转角：

$\mathrm{\β}=arctan\frac{J_y}{\sqrt{J_z^2+J_x^2}}$

根据所述重力加速度分量，采用下述公式计算三轴加速度传感器的Z轴相对于行驶坐标系中Z轴在垂直面的偏转角：

$\mathrm{\γ}=arctan\frac{J_z}{\sqrt{J_x^2+J_y^2}}$

其中，α表示三轴加速度传感器的X轴相对于行驶坐标系中X轴在垂直面的偏转角，β表示三轴加速度传感器的Y轴相对于行驶坐标系中Y轴在垂直面的偏转角，γ表示三轴加速度传感器的Z轴相对于行驶坐标系中Z轴在垂直面的偏转角，J_x、J_y、J_z分别表示重力加速度在所述三轴加速度传感器的X、Y、Z轴上产生的不同的重力加速度分量。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标加速度的确定步骤包括：

根据所述偏转角采用下述公式确定所述目标加速度中X轴加速度：

$R_x^{\′}=\frac{R_x-R_z*\tan \mathrm{\α}}{cos\mathrm{\β}/cos\mathrm{\α}}$

根据所述偏转角采用下述公式确定所述目标加速度中Y轴加速度：

$R_y^{\′}=\frac{R_x-R_z*\tan \mathrm{\β}}{cos\mathrm{\α}/cos\mathrm{\β}}$

根据所述偏转角采用下述公式确定所述目标加速度中Z轴加速度：

$R_z^{\′}=\frac{R_x-R_y*\tan \mathrm{\γ}}{cos\mathrm{\α}/cos\mathrm{\γ}}$

其中，R′_x、R'_y、R′_z分别表示所述目标加速度的X、Y、Z轴加速度，R_x、R_y、R_z分别表示所述对象处于变速直线运动状态时，所述三轴加速度传感器实际采集的X、Y、Z轴的加速度，α表示三轴加速度传感器的X轴相对于行驶坐标系中X轴在垂直面的偏转角，β表示三轴加速度传感器的Y轴相对于行驶坐标系中Y轴在垂直面的偏转角，γ表示三轴加速度传感器的Z轴相对于行驶坐标系中Z轴在垂直面的偏转角。

10.一种参数校准装置，其特征在于，所述装置包括：

夹角确定模块，用于根据设置在对象上的三轴加速度传感器检测到的目标加速度，确定所述对象的行驶坐标系的水平面坐标轴、与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴在水平面上的目标夹角，所述目标加速度是所述对象处于变速直线运动状态时所述三轴加速度传感器采集的加速度；

参数校准模块，用于根据所述目标夹角校准目标传感器采集的水平面坐标轴上的运动参数，所述目标传感器设置在所述对象上，所述目标传感器为所述三轴加速度传感器，或水平面坐标轴与所述三轴加速度传感器的水平面坐标轴平行的其他传感器。