CN111731200A - 便携式装置数据校准 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了“便携式装置数据校准”。一种计算机，其包括：处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以基于便携式装置稳定性和方向盘角度来发起校准，检测车辆踏板致动，然后基于便携式装置加速度来确定在便携式装置坐标系与车辆坐标系之间的校准矢量。
Description
技术领域
本公开总体上涉及车辆传感器。
背景技术
车辆从传感器收集数据。可以根据由车辆定义的坐标系来解译数据。例如，坐标系可以在车辆上的指定点处具有原点，并且可以定义沿着车辆前向、车辆左侧和竖直方向的轴。车辆中的计算机可以根据坐标系使用数据来例如识别周围物体的位置、速度和/或加速度。
发明内容
一种系统包括计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以基于便携式装置稳定性和方向盘角度来发起校准，检测车辆踏板致动，然后基于便携式装置加速度来确定在便携式装置坐标系与车辆坐标系之间的校准矢量。
所述指令还可以包括用于在所述便携式装置的角速度低于阈值时确定所述便携式装置稳定的指令。
所述指令还可以包括用于在所述方向盘角度低于转向阈值时发起所述校准的指令。
所述指令还可以包括用于基于所述便携式装置的重力矢量和航向矢量来确定所述校准矢量的指令。
所述指令还可以包括用于基于所述便携式装置的加速度来确定重力矢量的指令。
所述指令还可以包括用于向来自所述便携式装置的加速度数据施加低通滤波器来确定所述重力矢量的指令。
所述指令还可以包括用于基于所述车辆的航向矢量来确定所述校准矢量的指令。
所述车辆踏板致动可以是加速踏板致动或制动踏板致动中的一者。
所述指令还可以包括用于基于车辆纵向加速度来确定所述校准矢量的指令。
所述指令还可以包括用于基于来自便携式装置陀螺仪的数据来确定所述便携式装置稳定性的指令。
所述指令还可以包括用于基于来自所述便携式装置陀螺仪的所述数据来确定所述便携式装置的角速度的指令。
所述指令还可以包括用于在指定时间段内检测到所述踏板致动时确定所述校准矢量的指令。
一种方法包括基于便携式装置稳定性和方向盘角度来发起校准、检测车辆踏板致动，然后基于便携式装置加速度来确定在便携式装置坐标系与车辆坐标系之间的校准矢量。
所述方法还可以包括在所述便携式装置的角速度低于阈值时确定所述便携式装置稳定。
所述方法还可以包括在所述方向盘角度低于转向阈值时发起所述校准。
所述方法还可以包括基于所述便携式装置的重力矢量和航向矢量来确定所述校准矢量。
所述方法还可以包括基于所述便携式装置的加速度来确定重力矢量。
所述方法还可以包括向来自所述便携式装置的加速度数据施加低通滤波器来确定所述重力矢量。
所述方法还可以包括基于所述车辆的航向矢量来确定所述校准矢量。
所述方法还可以包括基于车辆纵向加速度来确定所述校准矢量。
所述方法还可以包括基于来自便携式装置陀螺仪的数据来确定所述便携式装置稳定性。
所述方法还可以包括基于来自所述便携式装置陀螺仪的所述数据来确定所述便携式装置的角速度。
所述方法还可以包括在指定时间段内检测到所述踏板致动时确定所述校准矢量。
一种系统包括：便携式装置；用于基于便携式装置稳定性和方向盘角度来发起校准的装置；用于检测车辆踏板致动的装置；以及用于基于便携式装置加速度来确定在便携式装置坐标系与车辆坐标系之间的校准矢量的装置。
所述系统还可以包括用于在所述便携式装置的角速度低于阈值时确定所述便携式装置稳定的装置。
所述系统还可以包括用于在所述方向盘角度低于转向阈值时发起所述校准的装置。
所述系统还可以包括用于基于所述便携式装置的重力矢量和航向矢量来确定所述校准矢量的装置。
还公开了一种计算装置，所述计算装置被编程为执行上述方法步骤中的任一者。还公开了一种包括所述计算装置的车辆。还公开了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储指令的计算机可读介质，所述指令可由计算机处理器执行以执行上述方法步骤中的任一者。
车辆中的计算机可以从便携式装置收集数据以操作车辆部件。来自便携式装置的数据可以被收集在局部三维坐标系(即，便携式装置坐标系)中。便携式装置坐标系可以相对于三维车辆坐标系旋转，使得便携式装置坐标系的一个或多个轴不与车辆坐标系的轴对齐。为了使用来自便携式装置的数据，计算机可以将来自便携式装置的数据与车辆坐标系对齐。
对齐数据的一种方法是使用便携式装置中的加速度计和磁力计来确定校准矢量，以将数据从便携式装置坐标系变换为车辆坐标系。然而，便携式装置可能不包括磁力计，并且来自地球的周围磁场可能干扰磁力计的读数。
通过使用便携式装置和车辆的纵向加速度和重力加速度，计算机可以仅使用加速度数据来确定校准矢量。当便携式装置相对于车辆稳定并且车辆沿纵向方向加速时，便携式装置上的加速度与所述车辆的加速度在同一方向上。因此，将定义便携式装置的加速度的矢量变换为定义车辆的加速度的矢量(可以由计算机确定)导致校准矢量仅使用加速度数据将数据从便携式装置坐标系变换为车辆坐标系。
附图说明
图1是用于执行校准的示例性系统的框图。
图2是参考车辆坐标系的示例性车辆的平面图。
图3是示例性车辆和示例性车辆中的便携式装置的侧视图。
图4是便携式装置坐标系中的航向矢量的图式。
图5是用于执行校准的示例性过程。
具体实施方式
图1是用于执行校准的示例性系统100的框图。系统100包括计算机105。车辆101中通常包括的计算机105被编程为从一个或多个传感器110接收收集的数据115。例如，车辆101的数据115可以包括车辆101的位置、关于车辆101周围的环境的数据、关于车辆外部的物体(诸如另一车辆)的数据等。车辆101位置通常以常规形式提供，例如地理坐标，诸如经由使用全球定位系统(GPS)的导航系统获得的纬度和经度坐标。数据115的其他示例可以包括车辆101的系统和部件的测量结果，例如，车辆101的速度、车辆101的轨迹等。
计算机105通常被编程用于在车辆101的网络上进行通信，所述网络例如包括常规的车辆101的通信总线。经由网络、总线和/或其他有线或无线机制(例如，车辆101中的有线或无线局域网)，计算机105可以向车辆101中的各种装置(例如，控制器、致动器、传感器等，包括传感器110)传输消息和/或从所述各种装置接收消息。可选地或另外，在其中计算机105实际上包括多个装置的情况下，车辆网络可以用于在本公开中表示为计算机105的装置之间的通信。另外，计算机105可以被编程用于与网络125通信，如下所述，网络125可以包括各种有线和/或无线联网技术，例如蜂窝、
低功耗
(BLE)、有线和/或无线分组网络等。
数据存储106可以是任何类型的，例如硬盘驱动器、固态驱动器、服务器或任何易失性或非易失性介质。数据存储106可以存储从传感器110发送的所收集的数据115。
传感器110可以包括多种装置。例如，车辆101中的各种控制器可以作为传感器110操作以经由车辆101的网络或总线提供数据115，例如与车速、加速度、位置、子系统和/或部件状态等有关的数据115。此外，其他传感器110可以包括相机、运动检测器等，即，用于提供数据115以用于评估部件的位置、评估道路的坡度等的传感器110。传感器110还可以包括但不限于短程雷达、远程雷达、激光雷达(LIDAR)和/或超声换能器。
所收集的数据115可以包括在车辆101中收集的多种数据。以上提供了所收集的数据115的示例，并且此外，数据115通常使用一个或多个传感器110来收集，并且另外可以包括在计算机105中和/或在服务器130处根据数据115计算出的数据。一般而言，所收集的数据115可以包括可以由传感器110采集的和/或根据此类数据计算出的任何数据。
车辆101可以包括多个车辆部件120。在这种背景下，每一车辆部件120包括适于执行诸如移动车辆101、使车辆101减慢或停止、使车辆101转向等机械功能或操作的一个或多个硬件部件。部件120的非限制性示例包括推进部件(其包括例如内燃发动机和/或电动马达等)、变速器部件、转向部件(例如，其可以包括方向盘、转向齿条等中的一者或多者)、制动部件、停车辅助部件、自适应巡航控制部件、自适应转向部件、可移动座椅等。
系统100还可以包括连接到服务器130和数据存储135的网络125。计算机105还可以被编程为经由网络125与诸如服务器130的一个或多个远程站点进行通信，这种远程站点可能包括数据存储135。网络125表示车辆计算机105可以通过其与远程服务器130进行通信的一种或多种机制。因此，网络125可以是各种有线或无线通信机制中的一种或多种，包括有线(例如，电缆和光纤)和/或无线(例如，蜂窝、无线、卫星、微波和射频)通信机制的任何期望的组合以及任何期望的网络拓扑结构(或当使用多个通信机制时的拓扑结构)。示例性通信网络包括提供数据通信服务的无线通信网络(例如，使用
低功耗
(BLE)、IEEE 802.11、车辆对车辆(V2V)(诸如专用短程通信(DSRC)等))、局域网(LAN)和/或包括因特网的广域网(WAN)。
系统100可以包括便携式装置140。便携式装置140可以是包括处理器和存储器的各种计算装置中的任何一者，例如，智能电话、平板计算机、个人数字助理、安装在仪表板上的相机、手势识别装置等。用户装置140通过网络125与计算装置105进行通信。便携式装置140通常包括处理器145和多个传感器150。传感器150可以包括例如位置传感器、相机、音频-视频收集器、陀螺仪等。
图2是示例性车辆101的平面图，示出了车辆坐标系200。车辆坐标系200包括纵向方向轴X和横向方向轴Y。竖直方向轴Z未在图2中示出但是在图3中可见，所述竖直方向轴垂直于由X轴和Y轴(它们彼此垂直以及垂直于Z轴)定义的平面。纵向方向轴X沿车辆前向方向延伸，而横向方向轴Y沿车辆横向方向垂直地延伸。计算机105从传感器110收集车辆坐标系200中的数据115，以相对于车辆101定向由传感器110检测到的物体。
车辆101定义车辆航向矢量205。车辆航向矢量205是3维矢量，其定义车辆101在车辆坐标系200中的移动方向。例如，当车辆101向前直行时(例如，在致动加速踏板时加速时)，航向矢量205与X轴对齐。航向矢量205可以定义具有三个分量的加速度
aX(即，沿X方向的加速度)、aY(即，沿Y方向的加速度)和aZ(即，沿Z方向的加速度)。可选地，计算机105可以基于例如来自服务器130的地理坐标数据115来确定航向矢量205。
图3是具有示例性便携式装置140的示例性车辆101的侧视图，示出了车辆坐标系200和便携式装置坐标系300。如上所述，车辆坐标系200定义竖直方向轴Z。便携式装置坐标系300定义纵向方向轴x、横向方向轴y和竖直方向轴z。因为便携式装置140可相对于车辆101移动，所以便携式装置坐标系300中的一个或多个轴x，y，z可能未与车辆坐标系200中的对应轴X，Y，Z对齐。因此，为了使用来自便携式装置140中的传感器150的数据，计算机105和/或处理器145必须将数据从便携式装置坐标系300变换为车辆坐标系200。
计算机105可以确定在便携式装置坐标系300与车辆坐标系200之间的校准矢量
如本文中所使用的，“校准矢量”是将便携式装置坐标系中的坐标变换为车辆坐标系200中的坐标的3x3矩阵。即，计算机105可以使用校准矢量
将来自便携式装置140的处于便携式装置坐标系300中的数据115变换为车辆坐标系200，然后计算机105可以使用所述数据来致动部件120。例如，其中
是收集在便携式装置140中的数据集合，校准矢量
可以将便携式装置坐标系300中的数据
变换为被校准以在车辆坐标系200中使用的数据
其中
是
的逆矩阵，并且数字下标Tmn指示矩阵
中的特定元素的行和列。例如，T11是矩阵
的第一行和第一列中的元素。一旦确定逆矩阵
计算机105就可以使用常规的线性代数技术来确定校准矢量
移动便携式装置140可以定义便携式航向矢量305。如本文中所使用的，“便携式航向矢量”是表示便携式装置140在便携式装置坐标系300中的移动方向的3维矢量。处理器145和/或计算机105可以根据来自传感器150的加速度数据115来确定便携式航向矢量305。如下所述，便携式装置140的加速度
具有三个分量：ax(沿x方向的加速度)、ay(沿y方向的加速度)和az(沿z方向的加速度)。在图3的示例中，车辆101的加速度
与便携式装置140的加速度
相同，这是因为便携式装置140不会相对于车辆101移动，如下所述。可选地，如果便携式装置140相对于车辆101移动，则车辆101的加速度
可能不同于便携式装置140的加速度
并且计算机105可以确定不会确定校准矢量
当车辆101沿着X轴加速(例如，通过致动加速踏板或制动踏板)时，计算机105可以致动一个或多个传感器110以收集关于加速度的数据115。计算机105可以使用便携式航向矢量305来确定校准矢量
如下所述。
计算机105可以确定车辆101的重力矢量
重力矢量
是沿重力方向(即，基本上垂直于水平面)的加速度矢量。在车辆坐标系200中，重力方向为负Z方向。计算机105可以基于车辆101的加速度数据115来确定重力矢量g。即，基于车辆101沿Z方向的加速度，计算机105可以确定重力矢量
计算机105和/或处理器145可以确定便携式装置140的重力矢量g′。重力矢量
是沿重力方向的加速度矢量。因为便携式装置坐标系300可能未与车辆坐标系200对齐，所以重力矢量
的沿所有x，y，z方向的分量为非零。因此，为了将便携式装置坐标系300与车辆坐标系200对齐，计算机105和/或处理器145可以使用重力矢量
在便携式装置坐标系300中的分量来确定线性变换以将便携式装置坐标系300中的数据115与车辆坐标系200的Z方向对齐。
计算机105可以基于车辆101加速度来识别航向矢量205。如上所述，计算机105可以致动一个或多个传感器110以确定车辆101的加速度
当车辆101沿着X轴加速(例如，通过致动加速踏板或制动踏板)时，车辆101的加速度
可以被定义为以下矩阵：
计算机105可以在预定时间段内从便携式装置140和车辆部件120收集数据115。“时间段”是收集数据115的预定秒数。可以例如基于对数据115收集的实证检验和所收集的数据115的可靠性来确定时间段。计算机105可以通过网络125与部件120和便携式装置140进行通信。计算机105可以在所述时间段期间收集例如加速度数据115。计算机105可以基于来自特定时间段(例如，车辆101沿X方向加速并且便携式装置140稳定的时间段)的数据115来确定校准矢量
可选地，如果计算机105未基于特定时间段来确定校准矢量
(例如，车辆101在所述时间段期间未加速)，则计算机105可以基于在后一时间段期间收集的数据115来确定校准矢量
计算机105可以确定便携式装置140的稳定性。如本文中所使用的，“稳定性”是便携式装置140是否相对于车辆101移动的量度。例如，如果便携式装置140安装到车辆101，即，直接附接到车辆101的一部分，使得便携式装置140不相对于车辆101移动，则计算机105可以确定便携式装置140“稳定”。便携式装置140可以安装到例如仪表板、中央控制台、仪表板等。计算机105可以基于例如计算机105的指示便携式装置140已安装的用户输入来确定便携式装置140安装到车辆内部的一部分。用户输入指示用户已经确定便携式装置140是稳定的。在另一个示例中，如果便携式装置140放置在便携式装置140可以滑动的中央控制台上，则计算机105可以确定便携式装置140可能不稳定，并且计算机105可以基于来自一个或多个传感器150的数据来确定便携式装置140的稳定性，如下所述。当便携式装置140不稳定时，便携式装置140的加速度可以不同于车辆101的加速度，并且计算机105可以确定不识别校准矢量
便携式装置140的稳定性可以基于例如来自便携式装置140中的陀螺仪150的数据115、来自用户的指示便携式装置140已被安装的设置输入等。
计算机105可以基于便携式装置140的角速度来确定便携式装置140的稳定性。如本文中所使用的，“角速度”是围绕便携式装置坐标系300中的一个或多个轴x，y，z的旋转速度的测量值。计算机105可以从陀螺仪150收集角速度数据115，并且确定便携式装置140的角速度在所述时间段的持续时间内是否低于阈值。阈值可以基于例如在不同角速度下的加速度数据115的实证检验来确定，以指示便携式装置140的加速度数据115与车辆101的加速度数据在哪个角速度上是不同的，使得执行从便携式装置坐标系300到车辆坐标系200的校准导致数据115到车辆坐标系200的变换与预定的预期变换相差一个测试阈值，例如，传感器110、150的分辨率。
计算机105可以确定在所述时间段的持续时间内方向盘角度是否低于转向阈值。“方向盘角度”是方向盘远离中间位置的角度。车辆101可以包括测量方向盘角度的角度传感器110。可以基于例如在不同的方向盘角度下的加速度数据115的实证检验来确定转向阈值，以指示车辆101在哪个方向盘角度下在车道上不再直线行驶。实证检验可以包括车辆101具有不同转向比(即，方向盘角度与车辆101的移动角度之间的比)。
计算机105可以在所述时间段期间识别踏板致动，即，加速踏板或制动踏板的致动。加速踏板和制动踏板可以通过网络125将数据115发送到计算机105，以指示加速踏板或制动踏板的致动。例如，加速踏板和制动踏板可以各自包括相应的踏板角度传感器，以及基于指示加速踏板或制动踏板中的一者的踏板角度超过角度阈值的数据115，计算机105可以确定相应的踏板被致动。可以例如基于对相应踏板角度的实证检验来确定角度阈值，以发起车辆101的加速或制动。如果用户在所述时间段期间致动加速踏板和/或制动踏板，则计算机105可以确定车辆101的纵向加速度aX在所述时间段期间为非零的。如上所述，纵向加速度aX可以定义车辆101的航向矢量205，计算机105可以使用所述航向矢量来确定校准矢量
如果计算机105在所述时间段中识别出踏板致动，则计算机105可以确定校准矢量
如果计算机105在所述时间段中未识别出踏板致动，则计算机105确定车辆101在所述时间段中未加速并且在后一时间段内识别出踏板致动。
图4是便携式装置坐标系300中的便携式航向矢量305的图式。在便携式装置坐标系300中，加速度
的加速度分量ax，ay，az沿着x，y，z轴定义。计算机105可以通过识别便携式装置坐标系300中的数据115到车辆坐标系200的X，Y，Z轴中的每一者之间的变换来确定校准矢量
例如，如下所述，计算机105可以使用重力矢量
来确定到Z轴的变换、使用航向矢量205、305来确定到X轴的变换，以及使用常规技术来基于到Y轴的变换来确定到X，Z轴的变换。
为了确定从便携式装置坐标系300中的三维坐标到车辆坐标系200中的Z轴的变换，计算机105可以分别确定用于车辆101和便携式装置140的重力矢量
计算机105可以向车辆101的和来自便携式装置140的加速度数据115施加低通滤波器。如本文中所使用的，“低通滤波器”编程为接受原始信号作为输入，并输出仅包括低于指定阈值的频率的滤波后信号。所述阈值可以基于例如对来自重力和来自推进120的车辆101加速度的实证检验。所述阈值可以是例如1赫兹。低通滤波器消除了由于推进或制动器致动引起的加速度，并且滤波后数据115可以指示由于重力在便携式装置140上引起的加速度。
计算机105可以基于来自车辆101的加速度数据115来确定重力矢量
因为重力在车辆坐标系200中的负Z方向上加速，所以重力矢量
被定义为：
计算机105可以基于滤波后的加速度数据115来确定重力矢量
因为便携式装置140的重力矢量
的方向与车辆101的重力矢量
的方向相同，所以计算机105可以使用重力矢量
来确定从便携式装置坐标系300到车辆坐标系200的Z轴的变换。计算机105可以基于滤波后的加速度数据115的x，y，z分量来确定重力矢量
其中
是在向便携式装置140的加速度分量ax、ay、az施加低通滤波器之后所述滤波后的加速度数据115的分量。因此，可以确定便携式装置坐标系300与车辆坐标系200的Z轴之间的变换：
其中负号说明沿着负Z轴延伸的
并且
中所示的双竖直线是幅度函数，其返回所述双竖直线内的矢量的幅度。
计算机105可以基于航向矢量205和便携式航向矢量305来确定从便携式装置坐标系300中的三维数据到车辆坐标系200的X轴的变换。当便携式装置140相对于车辆101稳定时，航向矢量205和便携式航向矢量305对齐。
计算机105可以基于滤波后的加速度数据115来确定便携式装置140的纵向加速度
因为低通滤波器消除了由于推进和制动器致动引起的加速度，所以计算机105可以通过从收集的加速度数据115中减去滤波后的加速度数据115来确定纵向加速度矢量
其中a纵向，x是沿着x轴的纵向加速度，a纵向，x是沿着y轴的纵向方向，并且a纵向，z是沿着z轴的纵向加速度。
计算机105可以基于纵向加速度
来确定到X轴的变换:
在定义到X，Z轴的变换时，计算机105可以利用常规技术来确定到Y轴的变换。即，根据常规的线性代数技术，计算机105可以确定到Y轴的变换：
其中×是交叉乘积函数，并且
是表示纵向加速度
与重力矢量
的交叉乘积的矢量。例如，计算机105可以使用以到X，Z轴的变换指示车辆101和便携式装置140的加速度矢量
的数据115来求解到Y轴的其余变换。在确定到Y轴的变换时，计算机105可以将到X，Y，Z轴的变换组成单个矩阵以确定逆矩阵
并使用常规技术来确定校准矢量
计算机105可以发起校准。如此处所使用的，“校准”是以下编程：由计算机105实施来确定在便携式装置坐标系300与车辆坐标系200之间的校准矢量
校准允许计算机105将来自便携式装置140的数据115变换为车辆坐标系200，计算机105可以使用所述数据来致动部件120。
计算机105可以基于便携式装置140稳定性和方向盘角度来发起校准。如上所述，当车辆101基本上沿着X轴加速或减速时(即，当车辆101不转弯时)以及当便携式装置140稳定时(即，当便携式装置140基本上不相对于车辆101移动时)，计算机105可以确定校准矢量
如上所述，在确定便携式装置140稳定并且方向盘角度在转向阈值以下时，计算机105可以发起校准。
在确定校准矢量
时，计算机105可以从便携式装置140收集数据115并将数据115变换为车辆坐标系200。例如，当便携式装置140是手势识别装置时，便携式装置140可以使用一个或多个传感器150收集车辆101的用户的图像数据115。处理器145可以经由网络125将数据115发送到计算机105。计算机105可以使用校准矢量
变换数据115并基于变换后数据115致动一个或多个部件120。例如，来自便携式装置140的图像数据115可以指示用户手势，例如，指示增加娱乐部件120的音量的请求的用户一只手的旋转，并且计算机105可以致动娱乐部件120以增加音量。
在另一个示例中，当便携式装置140是仪表板相机时，便携式装置140可以使用一个或多个传感器150收集车辆101周围的物体的图像数据115。处理器145可以基于图像数据115使用常规图像识别技术来识别物体。处理器145可以经由网络125将识别物体和物体在便携式装置坐标系统300中的位置的数据115发送到计算机105。在接收到便携式装置坐标系300中的数据115时，计算机105可以使用校准矢量
变换数据115以确定物体在车辆坐标系200中的位置。计算机105可以基于物体的位置来致动一个或多个部件120，例如远离物体转向的转向部件120。计算机105可以使用来自便携式装置140的图像数据115来改善例如高级驾驶员辅助系统(ADAS)、用户监视系统等和/或需要精确对齐定向的其他部件120的操作。
在又一个示例中，便携式装置140可以验证由车辆101中的传感器110收集的数据115。例如，计算机105可以确定车辆横摆率，即，车辆航向角的变化率，并且便携式装置140可以确定便携式装置横摆率，即，便携式装置航向角的变化率。当便携式装置140相对于车辆101稳定时，车辆横摆率和便携式装置横摆率基本上相同。计算机105可以将车辆横摆率与便携式装置横摆率进行比较。如果车辆横摆率与便携式横摆率相差超过横摆率阈值，则计算机105可以宣布故障并且向用户呈现警报以指示一个或多个传感器110可能需要检查。例如，计算机105可以致动人机界面(HMI)(诸如触摸屏显示器)以显示视觉警报。当便携式装置140相对于车辆101稳定时，可以将横摆率阈值确定为便携式装置横摆率和车辆横摆率中的最大差值。可选地，横摆率阈值可以被确定为车辆的传感器110中的一者或多者和/或便携式装置140的传感器150中的一者或多者的分辨率。
图5是用于使用车辆坐标系200对便携式装置140的坐标系300执行校准的示例性过程500的图式。过程500开始于框505，其中计算机105在指定时间段内从车辆101中的传感器110和便携式装置140中的传感器150收集数据115。
接下来，在框510中，计算机105确定便携式装置140安装(即，直接附接)到车辆101的一部分，使得便携式装置140不相对于车辆101移动。用户可以向计算机105提供指示便携式装置140安装到例如方向盘、中央控制台、仪表板等的用户输入。如果安装了便携式装置140，则过程500在框520中继续进行。否则，过程500在框515中继续。
在框515中，计算机105基于来自传感器150的数据115来确定便携式装置140是否稳定。如上所述，计算机105可以基于来自便携式装置140的陀螺仪150的数据115来确定便携式装置140的角速度。如果角速度低于阈值，则计算机105可以确定便携式装置140是稳定的。阈值可以基于例如对在不同角速度下的加速度数据115的实证检验来确定，以指示加速度数据115在哪个角速度下变得不可靠。如果计算机105确定便携式装置140是稳定的，则过程500在框520中继续进行。否则，过程500在框555中继续进行。
在框520中，计算机105确定指示在所述时间段内方的向盘角度的数据115是否低于转向阈值。可以基于例如在不同的方向盘角度下的加速度数据115的实证检验来确定转向阈值，以指示车辆101在哪个方向盘角度下在车道上不再直线行驶。实证检验可以包括车辆101具有不同转向比，即，方向盘角度与车辆101的移动角度之间的比，即，实证检验可以适用于具有指定转向比的车辆101。当转向角低于转向阈值时，车辆101基本上向前直行，并且车辆101的加速度主要在车辆坐标系200的纵向X方向上。如果方向盘角度低于转向阈值，则过程500在框525中继续进行。否则，过程500在框555中继续进行。
在框525中，计算机105确定在所述时间段期间是否发生了踏板致动。如上所述，制动踏板或加速踏板的致动可以在车辆坐标系200的纵向X方向上产生加速度。如果计算机105确定在所述时间段期间发生了踏板致动，则过程500在框530中继续进行。否则，过程500在框555中继续进行。
在框530中，计算机105确定便携式装置140的重力矢量
如上所述，向来自便携式装置140的传感器150的加速度数据115施加低通滤波器消除了由于重力以外的影响(例如，车辆101的加速度)引起的加速度。计算机105可以使用重力矢量
确定到车辆坐标系200中的竖直轴Z的变换。
接下来，在框535中，计算机105确定纵向加速度
如上所述，纵向加速度
是从低通滤波器中滤除的加速度。因此，纵向加速度
是加速度数据115与重力矢量
之间的差值。
接下来，在框540中，计算机105确定在便携式装置坐标系300与车辆坐标系200之间的校准矢量
如上所述，基于纵向加速度
计算机105可以确定从便携式装置坐标系300到车辆坐标系200的X轴的变换。基于重力矢量
计算机105可以确定从便携式装置坐标系300到车辆坐标系200的Z轴的变换。基于到X，Z轴的确定变换，计算机105可以基于常规技术来确定从便携式装置坐标系300到车辆坐标系200的Y轴的变换。计算机105将校准矢量
确定为这三个变换的组成。
接下来，在框545中，计算机105从便携式装置140收集数据115。如上所述，处理器145可以致动传感器150以收集数据115，并经由网络125将数据115发送到计算机105。来自传感器150的数据115可以包括例如图像、位置、速度、加速度等。例如，数据115可以是由便携式装置140的图像传感器150收集的车辆101内部的图像数据115。在另一个示例中，数据115可以是由便携式装置140识别的物体的位置，所述位置在便携式装置坐标系300中的坐标中列出，并且计算机105可以使用校准矢量
变换来自便携式装置140的数据115以识别物体在车辆坐标系200中的位置。
接下来，在框550中，计算机105基于使用校准矢量
校准的数据115来致动一个或多个部件120。例如，基于校准到车辆坐标系200中的用户手势的图像数据115使得计算机105可以识别手势(例如，作为用户一只手的旋转)，计算机105可以基于识别出的手势来致动娱乐部件120以增加娱乐部件120的音量。在另一个示例中，在识别由便携式装置140识别的物体在车辆坐标系200中的位置时，计算机105可以致动转向部件120以远离物体转向。在另一个示例中，如上所述，计算机105可以基于便携式装置140的横摆率来致动触摸屏显示器以在识别故障时显示视觉警报。
在框555中，计算机105确定是否继续进行过程500。例如，如果计算机105确定车辆101已经停止并关闭电源，则计算机105可以确定不继续进行过程500。如果计算机105确定继续，则过程500返回到框505，其中计算机105收集数据115持续新的时间段。否则，过程500结束。
如本文中所使用的，修饰形容词的副词“基本上”意指形状、结构、测量结果、值、计算等可能偏离精确描述的几何形状、距离、测量结果、值、计算等，这是因为材料、加工、制造、数据采集器测量、计算、处理时间、通信时间等存在缺陷。
本文中所讨论的计算装置(包括计算机105和服务器130)包括处理器和存储器，所述存储器通常各自包括可由诸如上面识别的那些计算装置的一个或多个计算装置执行的并且用于执行上述过程的框或步骤的指令。计算机可执行指令可以从使用多种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译，所述编程语言和/或技术包括但不限于以下各者的单一形式或组合形式：JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl、HTML等。一般而言，处理器(例如，微处理器)从例如存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括本文所描述的过程中的一个或多个。此类指令和其他数据可以使用各种计算机可读介质来存储和传输。计算机105中的文件通常是存储在计算机可读介质(诸如存储介质、随机存取存储器等)上的数据的集合。
计算机可读介质包括参与提供可由计算机读取的数据(例如，指令)的任何介质。这种介质可以采用许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质包括例如光盘或磁盘和其他持久性存储器。易失性介质包括通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、RAM、PROM、EPROM、快闪EEPROM、任何其他存储器芯片或盒式磁带、或计算机可以从中读取的任何其他介质。
关于本文所描述的介质、过程、系统、方法等，应当理解，虽然此类过程等的步骤已被描述为按照某一有序的序列发生，但是此类过程可以在以本文所描述的顺序以外的顺序执行所描述的步骤来实践。还应理解，可同时执行某些步骤，可添加其他步骤，或者可省略本文描述的某些步骤。例如，在过程500中，可以省略一个或多个步骤，或者可以与图5中所示不同的顺序执行步骤。换句话说，本文对系统和/或过程的描述是为了示出某些实施例而提供，而决不应将其理解为对权利要求进行限制。
因此，应理解，包括上面描述和附图以及所附权利要求的本公开旨在是说明性的而非限制性的。通过阅读以上描述，除了所提供的示例之外的许多实施例和应用对于所属领域技术人员来说将是显而易见的。本发明的范围不应参考以上描述来确定，而是应参考所附的和/或基于此包括在非临时专利申请中的权利要求连同此类权利要求所赋予权利的等效物的全部范围来确定。预期并且意图在于本文所讨论的领域未来将有所发展，并且所公开的系统和方法将并入此类未来的实施例中。总而言之，应当理解，所公开的主题能够进行修改和变化。
除非另有说明或上下文另有要求，否则修饰名词的冠词“一个”应被理解为是指一个或多个。短语“基于”涵盖部分地或全部地基于。
根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以基于便携式装置稳定性和方向盘角度来发起校准；检测车辆踏板致动；然后基于便携式装置加速度来确定在便携式装置坐标系与车辆坐标系之间的校准矢量。
根据一个实施例，所述指令还包括用于在所述便携式装置的角速度低于阈值时确定所述便携式装置稳定的指令。
根据一个实施例，所述指令还包括用于在所述方向盘角度低于转向阈值时发起所述校准的指令。
根据一个实施例，所述指令还包括用于基于所述便携式装置的重力矢量和航向矢量来确定所述校准矢量的指令。
根据一个实施例，所述指令还包括用于基于所述便携式装置的加速度来确定重力矢量的指令。
根据一个实施例，所述指令还包括用于向来自所述便携式装置的加速度数据施加低通滤波器来确定所述重力矢量的指令。
根据一个实施例，所述指令还包括用于基于所述车辆的航向矢量来确定所述校准矢量的指令。
根据一个实施例，所述车辆踏板致动是加速踏板致动或制动踏板致动中的一者。
根据一个实施例，所述指令还包括用于基于车辆纵向加速度来确定所述校准矢量的指令。
根据一个实施例，所述指令还包括用于基于来自便携式装置陀螺仪的数据来确定所述便携式装置稳定性的指令。
根据一个实施例，所述指令还包括用于基于来自所述便携式装置陀螺仪的所述数据来确定所述便携式装置的角速度的指令。
根据一个实施例，所述指令还包括用于在指定时间段内检测到所述踏板致动时确定所述校准矢量的指令。
根据本发明，一种方法包括基于便携式装置稳定性和方向盘角度来发起校准；检测车辆踏板致动；然后基于便携式装置加速度来确定在便携式装置坐标系与车辆坐标系之间的校准矢量。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于在所述便携式装置的角速度低于阈值时确定所述便携式装置稳定。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于在所述方向盘角度低于转向阈值时发起所述校准。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于基于所述便携式装置的重力矢量和航向矢量来确定所述校准矢量。
根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有：便携式装置；用于基于便携式装置稳定性和方向盘角度来发起校准的装置；用于检测车辆踏板致动的装置；以及用于基于便携式装置加速度来确定在便携式装置坐标系与车辆坐标系之间的校准矢量的装置。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于用于在所述便携式装置的角速度低于阈值时确定所述便携式装置稳定的装置。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于用于在所述方向盘角度低于转向阈值时发起所述校准的装置。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于用于基于所述便携式装置的重力矢量和航向矢量来确定所述校准矢量的装置。
Claims (15)
1.一种方法，其包括：
基于便携式装置稳定性和方向盘角度来发起校准；
检测车辆踏板致动；以及
然后基于便携式装置加速度来确定在便携式装置坐标系与车辆坐标系之间的校准矢量。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括基于所述便携式装置的加速度来确定重力矢量。
3.如权利要求2所述的方法，其还包括向来自所述便携式装置的加速度数据施加低通滤波器来确定所述重力矢量。
4.如权利要求1所述的方法，其还包括基于所述车辆的航向矢量来确定所述校准矢量。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述车辆踏板致动是加速踏板致动或制动踏板致动中的一者。
6.如权利要求1所述的方法，其还包括基于车辆纵向加速度来确定所述校准矢量。
7.如权利要求1所述的方法，其还包括基于来自便携式装置陀螺仪的数据来确定所述便携式装置稳定性。
8.如权利要求7所述的方法，其还包括基于来自所述便携式装置陀螺仪的所述数据来确定所述便携式装置的角速度。
9.如权利要求1所述的方法，其还包括在指定时间段内检测到所述踏板致动时确定所述校准矢量。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其还包括在所述便携式装置的角速度低于阈值时确定所述便携式装置稳定。
11.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其还包括在所述方向盘角度低于转向阈值时发起所述校准。
12.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其还包括基于所述便携式装置的重力矢量和航向矢量来确定所述校准矢量。
13.一种计算机，其被编程为执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
14.一种车辆，其包括如权利要求13所述的计算机。
15.一种计算机程序产品，其包括存储指令的计算机可读介质，所述指令可由计算机处理器执行以执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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