CN112327006B - 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置 - Google Patents

一种imu中加速度计的标定方法及相关装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112327006B
CN112327006B CN202011461830.6A CN202011461830A CN112327006B CN 112327006 B CN112327006 B CN 112327006B CN 202011461830 A CN202011461830 A CN 202011461830A CN 112327006 B CN112327006 B CN 112327006B
Authority
CN
China
Prior art keywords
area
accelerometer
acceleration
deceleration
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011461830.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112327006A (zh
Inventor
费再慧
贾双成
朱磊
李倩
李成军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mushroom Car Union Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Mushroom Car Union Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mushroom Car Union Information Technology Co Ltd filed Critical Mushroom Car Union Information Technology Co Ltd
Publication of CN112327006A publication Critical patent/CN112327006A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112327006B publication Critical patent/CN112327006B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

本申请实施例公开了一种IMU中加速度计的标定方法及相关装置,其中,该方法包括:设定所述加速度计的基准线;以所述基准线作为参考,在所述加速度计完成一次加速和减速的过程中,获取位于基准线上方的加速区域面积
Figure 883852DEST_PATH_IMAGE001
以及位于基准线下方的减速区域面积
Figure 596593DEST_PATH_IMAGE003
;根据加速区域面积
Figure 317425DEST_PATH_IMAGE001
与减速区域面积
Figure 748406DEST_PATH_IMAGE004
之间的关系,调整加速度计的标定参数,该标定参数包括加速区域对应的刻度系数
Figure 596407DEST_PATH_IMAGE005
以及减速区域对应的刻度系数
Figure 163655DEST_PATH_IMAGE006
。本申请实施例的技术方案能够利用加减速面积的大小关系来标定加速度计。

Description

一种IMU中加速度计的标定方法及相关装置
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种IMU中加速度计的标定方法及相关装置。
背景技术
IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)是由陀螺仪和加速度计组成的装置,用于测量物体的姿态角(或角速率)以及加速度。因其体积小、重量轻、成本低等优点,被广泛应用于需要进行运动控制的设备,如汽车、机器人上,也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合,如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备等。
加速度计作为IMU的核心元件之一,由于其容易受到多种因素的干扰,使得其精度不高,因此对加速度计进行标定就显得尤为重要。目前大多数情况下,是借助多轴转台来对加速度计进行标定修正,但这样不仅操作复杂,且引入专业设备使得成本增加。因此,寻找一种简便的标定方法很有必要。
发明内容
本申请实施例提供了一种IMU中加速度计的标定方法及相关装置,能够利用加减速面积的大小关系来标定加速度计。
本申请实施例第一方面提供一种IMU中加速度计的标定方法,包括:
设定所述加速度计的基准线;
以所述基准线作为参考,在所述加速度计完成一次加速和减速的过程中,获取位于所述基准线上方的加速区域面积
Figure DEST_PATH_IMAGE001
以及位于所述基准线下方的减速区域面积
Figure 236784DEST_PATH_IMAGE002
根据所述加速区域面积
Figure DEST_PATH_IMAGE003
与所述减速区域面积
Figure 420641DEST_PATH_IMAGE002
之间的关系,调整所述加速度计的标定参数,所述标定参数包括所述加速区域对应的刻度系数
Figure 803824DEST_PATH_IMAGE004
以及所述减速区域对应的刻度系数
Figure DEST_PATH_IMAGE005
作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述设定所述加速度计的基准线,包括:
当所述加速度计停止工作时,将所述加速度计静止时所指示的位置
Figure 756737DEST_PATH_IMAGE006
映射到二维坐标系上,映射后得到所述加速度计的基准线,其中,所述二维坐标系的横坐标表示时间
Figure 84950DEST_PATH_IMAGE008
,所述二维坐标系的纵坐标表示加速度
Figure DEST_PATH_IMAGE009
,映射后得到的基准线表示为
Figure 241256DEST_PATH_IMAGE010
作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述获取位于所述基准线上方的加速区域面积
Figure 945907DEST_PATH_IMAGE003
以及位于所述基准线下方的减速区域面积
Figure 487746DEST_PATH_IMAGE002
,包括:
获取位于所述基准线上方的加速区域内各加速度值,以及位于所述基准线下方的减速区域内各加速度值;
根据所述加速区域内各加速度值计算所述加速区域内加速度的平均值,以及根据所述减速区域内各加速度值计算所述减速区域内加速度的平均值;
根据所述加速区域内加速度的平均值和所述加速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到所述加速区域面积
Figure 986861DEST_PATH_IMAGE003
;以及根据所述减速区域内加速度的平均值和所述减速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到所述减速区域面积
Figure 630463DEST_PATH_IMAGE002
作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述根据所述加速区域面积
Figure 342067DEST_PATH_IMAGE003
与所述减速区域面积
Figure 3992DEST_PATH_IMAGE002
之间的关系,调整所述加速度计的标定参数,包括:
根据所述加速区域面积
Figure 408429DEST_PATH_IMAGE003
与所述减速区域面积
Figure 273748DEST_PATH_IMAGE002
确定参考面积
Figure DEST_PATH_IMAGE011
根据所述加速区域面积
Figure 320201DEST_PATH_IMAGE003
、所述减速区域面积
Figure 836633DEST_PATH_IMAGE002
以及所述参考面积
Figure 677550DEST_PATH_IMAGE011
调整所述加速度计的标定参数,其中,
Figure 27236DEST_PATH_IMAGE012
作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述根据所述加速区域面积
Figure 346222DEST_PATH_IMAGE003
与所述减速区域面积
Figure 717160DEST_PATH_IMAGE002
确定参考面积
Figure 728979DEST_PATH_IMAGE011
,包括:
当所述加速区域面积
Figure 286999DEST_PATH_IMAGE003
大于所述减速区域面积
Figure 425987DEST_PATH_IMAGE002
时,确定所述参考面积
Figure 385853DEST_PATH_IMAGE011
为所述减速区域面积
Figure 568573DEST_PATH_IMAGE014
或者,当所述加速区域面积
Figure DEST_PATH_IMAGE015
小于或等于所述减速区域面积
Figure 410627DEST_PATH_IMAGE016
时,确定所述参考面积
Figure DEST_PATH_IMAGE017
为所述加速区域面积
Figure 618885DEST_PATH_IMAGE015
或者,确定所述参考面积
Figure 433258DEST_PATH_IMAGE017
为所述加速区域面积
Figure 52458DEST_PATH_IMAGE015
与所述减速区域面积
Figure 601382DEST_PATH_IMAGE016
的平均值;
或者,确定所述参考面积
Figure 65861DEST_PATH_IMAGE017
为所述加速区域面积
Figure 319DEST_PATH_IMAGE015
与所述减速区域面积
Figure 790421DEST_PATH_IMAGE016
区间范围内的其中一个值或任意一个值。
作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述方法还包括:
根据调整后的所述加速度计的标定参数调整所述加速度计的实际输出。
作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述根据调整后的所述加速度计的标定参数调整所述加速度计的实际输出,包括:
根据所述加速区域对应的刻度系数
Figure 544750DEST_PATH_IMAGE018
以及所述加速度计的零轴偏差调整所述加速度计在所述加速区域的实际输出,其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE019
,所述
Figure 193398DEST_PATH_IMAGE020
为所述加速度计在所述加速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,所述
Figure DEST_PATH_IMAGE021
为所述加速度计的零轴偏差,所述
Figure 513521DEST_PATH_IMAGE022
为调整后的所述加速度计在所述加速区域范围内不同时间下输出的加速度值;
根据所述减速区域对应的刻度系数
Figure DEST_PATH_IMAGE023
以及所述加速度计的零轴偏差调整所述加速度计在所述减速区域的实际输出,其中,
Figure 225256DEST_PATH_IMAGE024
Figure 998040DEST_PATH_IMAGE025
,所述
Figure 69901DEST_PATH_IMAGE026
为所述加速度计在所述减速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,所述
Figure 260843DEST_PATH_IMAGE027
为调整后的所述加速度计在所述减速区域范围内不同时间下输出的加速度值。
作为一种可选的实施方式,在本申请实施例第一方面中,所述加速度计的零轴偏差
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为所述基准线
Figure 658326DEST_PATH_IMAGE029
到所述二维坐标系的零轴
Figure DEST_PATH_IMAGE030
之间的距离,所述零轴偏差
Figure 918406DEST_PATH_IMAGE028
等于
Figure 544690DEST_PATH_IMAGE031
本申请实施例第二方面提供一种IMU中加速度计的标定装置,包括用于执行本申请实施例第一方面公开的方法及其中的任一种可能的实施方式的单元模块。
本申请实施例第三方面提供一种IMU中加速度计的标定装置,包括处理器、存储器和通信总线;其中,所述存储器用于存储执行指令,所述处理器与所述存储器通过所述通信总线连接,所述处理器调用所述存储器存储的所述执行指令,用于执行本申请实施例第一方面公开的方法及其中的任一种可能的实施方式。
本申请实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质,其中,所述计算机可读存储介质存储有用于电子数据交换的计算机程序,所述计算机程序具体包括指令,所述指令用于执行如本申请实施例第一方面公开的方法中所描述的部分或全部步骤。
本申请实施例第五方面提供一种计算机程序产品,其中,所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,所述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面公开的方法中所描述的部分或全部步骤。例如,该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
本申请实施例中,为了给IMU中的加速度计进行标定校准,可以先设定加速度计的基准线,这个基准线可以在加速度计停止运转时来获取,在加速度计每完成一次加速和减速的过程时,可以获取位于基准线上方的加速区域面积和位于基准线下方的减速区域面积,再根据加速区域面积和减速区域面积之间的大小关系来调整加速度计在加速区域对应的刻度系数以及减速区域对应的刻度系数。本申请实施例以基准线为依据,利用加减速面积的不同来动态调整加速度计对加减速的不同灵敏参数,操作简单,也无需借助第三方设备。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种IMU中加速度计的标定方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的一种加速度计输出的加速度与时间之间的关系波形图;
图3是本申请实施例提供的另一种IMU中加速度计的标定方法的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的一种IMU中加速度计的标定装置的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的另一种IMU中加速度计的标定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。以下将结合附图进行详细描述。
惯性测量单元IMU一般包含有三轴加速度计,这三轴加速度计常见的为相互正交的X轴加速度计、Y轴加速度计和Z轴加速度计。由于IMU可以测量出物体的姿态角和加速度,一般被运用于需要进行运动控制的设备,如常见的有汽车和机器人,以及如潜艇、飞机、航天器、导弹等一些高精密导航设备。这里以汽车为例,可以将IMU设置于汽车内安装的车机内,也可以设置于车机外,但与车机之间可以进行通信交互。
本申请实施例提供了一种IMU中加速度计的标定方法,该方法可以应用于车机。如图1所示,该方法至少可以包括以下步骤:
110、设定加速度计的基准线。
本申请实施例中,在对加速度计进行标定时,可以先确定加速度计的基准线。本申请实施例中标定的加速度计可以为用于测量汽车行驶时加速度的加速度计,即与汽车行驶方向同向的Y轴加速度计。
在一可选的实施方式中,步骤110设定加速度计的基准线的具体实施方式可以包括以下步骤:
11)当加速度计停止工作时,将加速度计静止时所指示的位置
Figure DEST_PATH_IMAGE032
映射到二维坐标系上,映射后得到加速度计的基准线,其中,二维坐标系的横坐标表示时间
Figure 839405DEST_PATH_IMAGE033
,二维坐标系的纵坐标表示加速度
Figure 876632DEST_PATH_IMAGE035
,映射后得到的基准线表示为
Figure DEST_PATH_IMAGE036
其中,加速度计停止工作可以认为汽车停止行驶或处于匀速运动中。但由于汽车绝对匀速运动不好掌握,这里优选将加速度计停止工作看作为汽车停止行驶时的状态。汽车停止行驶时,其速度为0,理论上此时加速度计输出的加速度也应该为0,但由于加速度计会受到多种因素影响(如IMU的安装位置并不平整,或IMU本身的机械特性等),使得加速度计会产生误差,在加速度计静止时,加速度不为0,而是会出现一定的偏差。因此,汽车行驶时加速度计输出的加速度值并不是汽车真正的加速度,这样则需要对加速度计的参数进行标定修正,以使修正后的加速度为准确的加速度。
具体的,可以将加速度计输出的加速度映射到二维坐标系上,该二维坐标系的横坐标表示为时间(或时间戳),纵坐标表示为加速度。当加速度计静止时所指示的位置
Figure 637390DEST_PATH_IMAGE032
映射到二维坐标系上,在二维坐标系上表示为
Figure 51054DEST_PATH_IMAGE037
,则
Figure 669117DEST_PATH_IMAGE037
即为加速度计的基准线,如图2所示。其中,
Figure 877244DEST_PATH_IMAGE032
既可以为正值,也可以为负值。当
Figure 846337DEST_PATH_IMAGE032
为正值时,基准线
Figure DEST_PATH_IMAGE038
位于二维坐标系的零轴
Figure 80003DEST_PATH_IMAGE039
的上方;当
Figure 552573DEST_PATH_IMAGE032
为负值时,基准线
Figure DEST_PATH_IMAGE040
位于二维坐标系的零轴
Figure 728340DEST_PATH_IMAGE039
的下方。
120、以基准线作为参考,在加速度计完成一次加速和减速的过程中,获取位于基准线上方的加速区域面积
Figure 669882DEST_PATH_IMAGE041
以及位于基准线下方的减速区域面积
Figure DEST_PATH_IMAGE042
本申请实施例中,车辆在每一次启动到停止的过程中,会先从速度0经过加速,一段时间后,再经过减速使速度回归0。如图2所示,以基准线为依据,将加速度计输出的加速度均映射到二维坐标系上。位于基准线上方的加速度则可以表明车辆处于加速过程,以形成加速区域;位于基准线下方的加速度则可以表明车辆处于减速过程,以形成减速区域。理论上,当加速度计精度准确没有零轴偏差(即基准线与零轴重合)时,位于零轴以上的部分为加速区域,位于零轴以下的部分为减速区域,且加速区域的面积与减速区域的面积应当相等。但由于加速度计存在偏差,实际测量的值使上下面积不相等,因此需要先计算加速区域和减速区域的面积。具体的,可以通过对加速区域中的加速度在时间区间内进行积分得到加速区域面积,以及通过对减速区域中的加速度在时间区间内进行积分得到减速区域面积;或者,可以将加速区域内的平均加速度值与时间区间长度的乘积看作为加速区域面积,以及将减速区域内的平均加速度值与时间区域长度的乘积看作为减速区域面积。
在一可选的实施方式中,步骤120获取位于基准线上方的加速区域面积
Figure 690928DEST_PATH_IMAGE041
以及位于基准线下方的减速区域面积
Figure 549162DEST_PATH_IMAGE043
的具体实施方式可以包括以下步骤:
12)获取位于基准线上方的加速区域内各加速度值,以及位于基准线下方的减速区域内各加速度值;
13)根据加速区域内各加速度值计算加速区域内加速度的平均值,以及根据减速区域内各加速度值计算减速区域内加速度的平均值;
14)根据加速区域内加速度的平均值和加速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到加速区域面积
Figure 364671DEST_PATH_IMAGE041
;以及根据减速区域内加速度的平均值和减速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到减速区域面积
Figure 793510DEST_PATH_IMAGE043
具体的,通过加速度计在加速区域内输出的各加速度值计算加速区域内加速度的平均值
Figure DEST_PATH_IMAGE044
,以及通过加速度计在减速区域内输出的各加速度值计算减速区域内加速度的平均值
Figure 618246DEST_PATH_IMAGE045
。假设加速区域在横坐标轴上的时间区间为(t1,t2),减速区域在横坐标轴上的时间区间为(t3,t4),其中,t2小于或等于t3。加速区域面积
Figure DEST_PATH_IMAGE046
,减速区域面积
Figure 596567DEST_PATH_IMAGE047
Figure DEST_PATH_IMAGE048
130、根据加速区域面积
Figure 596359DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure 27340DEST_PATH_IMAGE043
之间的关系,调整加速度计的标定参数,该标定参数包括加速区域对应的刻度系数
Figure 124609DEST_PATH_IMAGE049
以及减速区域对应的刻度系数
Figure DEST_PATH_IMAGE050
本申请实施例中,当以基准线为依据确定出加速区域和减速区域的面积大小后,可以根据这两个面积之间的大小关系来调整加速度计在加减速时分别对应的标定参数。利用
Figure 708169DEST_PATH_IMAGE049
对加速度计在加速区域输出的加速度进行修正,以及利用
Figure 599901DEST_PATH_IMAGE051
对加速度计在减速区域输出的加速度进行修正,以使得加速区域面积与减速区域面积能够相等。
在一可选的实施方式中,步骤130根据加速区域面积
Figure 252600DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure DEST_PATH_IMAGE052
之间的关系,调整加速度计的标定参数的具体实施方式可以包括以下步骤:
15)根据加速区域面积
Figure 435450DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure 857204DEST_PATH_IMAGE043
确定参考面积
Figure 185418DEST_PATH_IMAGE053
16)根据加速区域面积
Figure 59833DEST_PATH_IMAGE041
、减速区域面积
Figure 498904DEST_PATH_IMAGE043
以及参考面积
Figure 791476DEST_PATH_IMAGE053
调整加速度计的标定参数,其中,
Figure DEST_PATH_IMAGE054
其中,步骤15)根据加速区域面积
Figure 556170DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure 183461DEST_PATH_IMAGE055
确定参考面积
Figure 160644DEST_PATH_IMAGE057
的具体实施方式可以包括以下步骤:
当加速区域面积
Figure 570372DEST_PATH_IMAGE041
大于减速区域面积
Figure 240388DEST_PATH_IMAGE043
时,确定参考面积
Figure 823816DEST_PATH_IMAGE053
为减速区域面积
Figure 870269DEST_PATH_IMAGE043
或者,当加速区域面积
Figure 386701DEST_PATH_IMAGE041
小于或等于减速区域面积
Figure 712772DEST_PATH_IMAGE043
时,确定参考面积
Figure 49075DEST_PATH_IMAGE053
为加速区域面积
Figure 368061DEST_PATH_IMAGE041
或者,确定参考面积
Figure 738999DEST_PATH_IMAGE053
为加速区域面积
Figure 750818DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure 325150DEST_PATH_IMAGE043
的平均值;
或者,确定参考面积
Figure 447826DEST_PATH_IMAGE053
为加速区域面积
Figure 673271DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure 855991DEST_PATH_IMAGE043
区间范围内的其中一个值或任意一个值。
具体的,可以根据加速区域面积
Figure 166887DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure DEST_PATH_IMAGE058
之间的大小关系来设定一个参考面积
Figure 109566DEST_PATH_IMAGE053
。可选的,该参考面积
Figure 455097DEST_PATH_IMAGE053
可以设定为加速区域面积
Figure 808718DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure 341330DEST_PATH_IMAGE058
之中较小的那一个。例如,当加速区域面积
Figure 819191DEST_PATH_IMAGE041
大于减速区域面积
Figure 19229DEST_PATH_IMAGE059
时,参考面积
Figure DEST_PATH_IMAGE060
,此时加速区域对应的刻度系数
Figure 809330DEST_PATH_IMAGE061
,减速区域对应的刻度系数
Figure DEST_PATH_IMAGE062
。利用
Figure 111130DEST_PATH_IMAGE049
对加速度计在加速区域输出的加速度进行修正,以使加速区域面积与减速区域面积相等。又如,当加速区域面积
Figure 644879DEST_PATH_IMAGE041
小于或等于减速区域面积
Figure 433844DEST_PATH_IMAGE058
时,参考面积
Figure 129267DEST_PATH_IMAGE063
,此时加速区域对应的刻度系数
Figure DEST_PATH_IMAGE064
,减速区域对应的刻度系数
Figure 183942DEST_PATH_IMAGE065
。利用
Figure DEST_PATH_IMAGE066
对加速度计在减速区域输出的加速度进行修正,以使加速区域面积与减速区域面积相等。可选的,该参考面积
Figure 521382DEST_PATH_IMAGE053
可以设定为加速区域面积
Figure 164853DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure 47490DEST_PATH_IMAGE058
两者的平均值。此时,参考面积
Figure 41991DEST_PATH_IMAGE067
,加速区域对应的刻度系数
Figure DEST_PATH_IMAGE068
Figure 183122DEST_PATH_IMAGE069
,减速区域对应的刻度系数
Figure 681099DEST_PATH_IMAGE070
。利用
Figure 731707DEST_PATH_IMAGE049
对加速度计在加速区域输出的加速度进行修正,以及利用
Figure 213504DEST_PATH_IMAGE071
对加速度计在减速区域输出的加速度进行修正,以使加速区域面积与减速区域面积相等。可选的,该参考面积
Figure 627168DEST_PATH_IMAGE057
可以设定为加速区域面积
Figure 245231DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure 735250DEST_PATH_IMAGE072
区间范围内的其中一个值或任意一个值。例如,加速区域面积
Figure 438763DEST_PATH_IMAGE041
为15,减速区域面积
Figure 656118DEST_PATH_IMAGE072
为12,则参考面积
Figure 128688DEST_PATH_IMAGE057
可以为12、12.5、12.8、13、13.5、13.6、14、14.5、14.8、15或其他值等。
综上,本申请实施例为了给IMU中的加速度计进行标定校准,可以先设定加速度计的基准线,这个基准线可以在加速度计停止运转时来获取,在加速度计每完成一次加速和减速的过程时,可以获取位于基准线上方的加速区域面积和位于基准线下方的减速区域面积,再根据加速区域面积和减速区域面积之间的大小关系来调整加速度计在加速区域对应的刻度系数以及减速区域对应的刻度系数。本申请实施例以基准线为依据,利用加减速面积的不同来动态调整加速度计对加减速的不同灵敏参数,操作简单,也无需借助第三方设备。
本申请实施例还提供了另一种IMU中加速度计的标定方法,该方法可以应用于车机。如图3所示,该方法至少可以包括以下步骤:
310、当加速度计停止工作时,将加速度计静止时所指示的位置
Figure 773296DEST_PATH_IMAGE074
映射到二维坐标系上,映射后得到加速度计的基准线。
具体的,步骤310的具体实施方式可以参考前述实施例中步骤11)所描述的全部或部分内容,这里将不再赘述。
320、以基准线作为参考,在加速度计完成一次加速和减速的过程中,获取位于基准线上方的加速区域面积
Figure 980417DEST_PATH_IMAGE041
以及位于基准线下方的减速区域面积
Figure 735884DEST_PATH_IMAGE043
330、根据加速区域面积
Figure 328539DEST_PATH_IMAGE041
与减速区域面积
Figure 878469DEST_PATH_IMAGE043
之间的关系,调整加速度计的标定参数,该标定参数包括加速区域对应的刻度系数
Figure 822154DEST_PATH_IMAGE049
以及减速区域对应的刻度系数
Figure 866465DEST_PATH_IMAGE075
其中,步骤320和步骤330的具体实施方式可以参考前述实施例中步骤120和步骤130所描述的全部或部分内容,这里将不再赘述。
340、根据调整后的加速度计的标定参数调整加速度计的实际输出。
在一可选的实施方式中,步骤340根据调整后的加速度计的标定参数调整加速度计的实际输出的具体实施方式可以包括以下步骤:
31)根据加速区域对应的刻度系数
Figure 579206DEST_PATH_IMAGE077
以及加速度计的零轴偏差调整加速度计在加速区域的实际输出,其中,
Figure 300037DEST_PATH_IMAGE078
为加速度计在加速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,
Figure 465439DEST_PATH_IMAGE079
为加速度计的零轴偏差,
Figure 562708DEST_PATH_IMAGE080
为调整后的加速度计在加速区域范围内不同时间下输出的加速度值;
32)根据减速区域对应的刻度系数
Figure 877759DEST_PATH_IMAGE081
以及加速度计的零轴偏差调整加速度计在减速区域的实际输出,其中,
Figure 35071DEST_PATH_IMAGE082
Figure 687769DEST_PATH_IMAGE083
为加速度计在减速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,
Figure 323149DEST_PATH_IMAGE084
为调整后的加速度计在减速区域范围内不同时间下输出的加速度值。
其中,加速度计的零轴偏差
Figure 10483DEST_PATH_IMAGE085
为基准线
Figure 823849DEST_PATH_IMAGE086
到二维坐标系的零轴
Figure 963843DEST_PATH_IMAGE087
之间的距离,零轴偏差
Figure 402915DEST_PATH_IMAGE085
等于
Figure 679176DEST_PATH_IMAGE088
具体的,加速度计的零轴偏差
Figure 178290DEST_PATH_IMAGE085
为加速度计的基准线
Figure 556313DEST_PATH_IMAGE089
与实际零轴
Figure 533496DEST_PATH_IMAGE091
之间的误差,即零轴偏差
Figure 929842DEST_PATH_IMAGE092
。由于
Figure 334279DEST_PATH_IMAGE093
可正可负,所以零轴偏差
Figure 448865DEST_PATH_IMAGE085
可为正值,也可以为负值。当计算出加速区域对应的刻度系数
Figure 246051DEST_PATH_IMAGE049
和减速区域对应的刻度系数
Figure 231325DEST_PATH_IMAGE081
后,可以利用
Figure 72242DEST_PATH_IMAGE049
来修正加速度计在加速区域输出的加速度,再减去零轴偏差
Figure 408545DEST_PATH_IMAGE085
,以得到补偿校准后的加速度;以及利用
Figure 993110DEST_PATH_IMAGE081
来修正加速度计在减速区域输出的加速度,再减去零轴偏差
Figure 111852DEST_PATH_IMAGE085
,以得到补偿校准后的加速度。这样可以在加速度计精度不高的情况下,通过补偿校准来提高加速度计的输出精度。
可见,本申请实施例为了给IMU中的加速度计进行标定校准,可以先设定加速度计的基准线,这个基准线可以在加速度计停止运转时来获取,在加速度计每完成一次加速和减速的过程时,可以获取位于基准线上方的加速区域面积和位于基准线下方的减速区域面积,再根据加速区域面积和减速区域面积之间的大小关系来调整加速度计在加速区域对应的刻度系数以及减速区域对应的刻度系数,并可以根据调整后的加速度计的标定参数调整加速度计的实际输出。本申请实施例以基准线为依据,利用加减速面积的不同来动态调整加速度计对加减速的不同灵敏参数,操作简单,也无需借助第三方设备;另外,在加速度计精度不高的情况下,能够通过对加速度计的输出进行修正补偿来提高加速度计的输出精度。
本申请实施例提供了一种IMU中加速度计的标定装置,可以用于执行上述实施例提供的IMU中加速度计的标定方法。当该IMU安装于汽车上时,该装置可以为车机。如图4所示,该装置可以包括:
设定单元41,用于设定加速度计的基准线。
获取单元42,用于以基准线作为参考,在加速度计完成一次加速和减速的过程中,获取位于基准线上方的加速区域面积
Figure 123670DEST_PATH_IMAGE094
以及位于基准线下方的减速区域面积
Figure 947269DEST_PATH_IMAGE095
调整单元43,用于根据加速区域面积
Figure 69946DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 46124DEST_PATH_IMAGE095
之间的关系,调整加速度计的标定参数,该标定参数可以包括加速区域对应的刻度系数
Figure 228843DEST_PATH_IMAGE096
以及减速区域对应的刻度系数
Figure 539739DEST_PATH_IMAGE097
可选的,设定单元41具体可以用于当加速度计停止工作时,将加速度计静止时所指示的位置
Figure 466107DEST_PATH_IMAGE098
映射到二维坐标系上,映射后得到加速度计的基准线,其中,二维坐标系的横坐标表示时间
Figure 546058DEST_PATH_IMAGE100
,二维坐标系的纵坐标表示加速度
Figure 650411DEST_PATH_IMAGE101
,映射后得到的基准线表示为
Figure 183024DEST_PATH_IMAGE102
可选的,获取单元42具体可以用于获取位于基准线上方的加速区域内各加速度值,以及位于基准线下方的减速区域内各加速度值;根据加速区域内各加速度值计算加速区域内加速度的平均值,以及根据减速区域内各加速度值计算减速区域内加速度的平均值;根据加速区域内加速度的平均值和加速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到加速区域面积
Figure 913083DEST_PATH_IMAGE094
;以及根据减速区域内加速度的平均值和减速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到减速区域面积
Figure 847541DEST_PATH_IMAGE103
可选的,调整单元43具体可以用于根据加速区域面积
Figure 372063DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 408283DEST_PATH_IMAGE104
确定参考面积
Figure 676453DEST_PATH_IMAGE105
,并根据加速区域面积
Figure 465418DEST_PATH_IMAGE094
、减速区域面积
Figure 426421DEST_PATH_IMAGE103
以及参考面积
Figure 933625DEST_PATH_IMAGE105
调整加速度计的标定参数,其中,
Figure 511147DEST_PATH_IMAGE106
Figure 685777DEST_PATH_IMAGE107
可选的,调整单元43根据加速区域面积
Figure 286523DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 546603DEST_PATH_IMAGE108
确定参考面积
Figure 890996DEST_PATH_IMAGE105
的具体实施方式可以为:
当加速区域面积
Figure 670865DEST_PATH_IMAGE094
大于减速区域面积
Figure 708091DEST_PATH_IMAGE109
时,调整单元43确定参考面积
Figure 189888DEST_PATH_IMAGE105
为减速区域面积
Figure 603551DEST_PATH_IMAGE110
或者,当加速区域面积
Figure 769085DEST_PATH_IMAGE094
小于或等于减速区域面积
Figure 508371DEST_PATH_IMAGE108
时,调整单元43确定参考面积
Figure 477464DEST_PATH_IMAGE105
为加速区域面积
Figure 163660DEST_PATH_IMAGE094
或者,调整单元43确定参考面积
Figure 918120DEST_PATH_IMAGE105
为加速区域面积
Figure 562728DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 753538DEST_PATH_IMAGE108
的平均值;
或者,调整单元43确定参考面积
Figure 509005DEST_PATH_IMAGE105
为加速区域面积
Figure 836081DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 399393DEST_PATH_IMAGE108
区间范围内的其中一个值或任意一个值。
可选的,调整单元43,还可以用于根据调整后的加速度计的标定参数调整加速度计的实际输出。
可选的,调整单元43根据调整后的加速度计的标定参数调整加速度计的实际输出的具体实施方式可以为:
调整单元43根据加速区域对应的刻度系数
Figure 343078DEST_PATH_IMAGE111
以及加速度计的零轴偏差调整加速度计在加速区域的实际输出,其中,
Figure 636656DEST_PATH_IMAGE112
为加速度计在加速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,
Figure 349397DEST_PATH_IMAGE114
为加速度计的零轴偏差,
Figure 804649DEST_PATH_IMAGE115
为调整后的加速度计在加速区域范围内不同时间下输出的加速度值;以及根据减速区域对应的刻度系数
Figure 986363DEST_PATH_IMAGE116
以及加速度计的零轴偏差调整加速度计在减速区域的实际输出,其中,
Figure 818053DEST_PATH_IMAGE117
Figure 650880DEST_PATH_IMAGE118
为加速度计在减速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,
Figure 542612DEST_PATH_IMAGE119
为调整后的加速度计在减速区域范围内不同时间下输出的加速度值。
可选的,加速度计的零轴偏差
Figure 211622DEST_PATH_IMAGE120
为基准线
Figure 847003DEST_PATH_IMAGE121
到二维坐标系的零轴
Figure 268757DEST_PATH_IMAGE122
之间的距离,零轴偏差
Figure 331391DEST_PATH_IMAGE120
等于
Figure 471385DEST_PATH_IMAGE123
可见,图4所示的装置,可以先设定加速度计的基准线,这个基准线可以在加速度计停止运转时来获取,在加速度计每完成一次加速和减速的过程时,可以获取位于基准线上方的加速区域面积和位于基准线下方的减速区域面积,再根据加速区域面积和减速区域面积之间的大小关系来调整加速度计在加速区域对应的刻度系数以及减速区域对应的刻度系数。实现以基准线为依据,利用加减速面积的不同来动态调整加速度计对加减速的不同灵敏参数,操作简单,也无需借助第三方设备。
本申请实施例还提供了一种IMU中加速度计的标定装置,该装置500可以用于执行本申请实施例提供的IMU中加速度计的标定方法。当该IMU安装于汽车上时,该装置500可以为车机。如图5所示,该装置500可以包括:至少一个处理器501,例如CPU(CentralProcessing Unit,中央处理器),存储器502,至少一个通信接口503等组件。其中,这些组件通过一条或多条通信总线504进行通信连接。本领域技术人员可以理解,图5中示出的装置500的结构并不构成对本申请实施例的限定,它既可以是总线形结构,也可以是星型结构,还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中:
本申请实施例中,存储器502可以是高速RAM存储器,也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器502可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器501的存储装置。如图5所示,存储器502中可以包括一个或多个执行指令(程序)和数据等,本申请实施例不作限定。
本申请实施例中,通信接口503可以包括有线通信接口、无线通信接口等,可以用于与其他设备进行通信交互,如接收其他设备发送的信号,和/或,向其他设备发送信号等等。
在图5所示的装置500中,处理器501可以用于调用存储器502中存储的一个或多个执行指令以执行以下操作:
设定加速度计的基准线;
以基准线作为参考,在加速度计完成一次加速和减速的过程中,获取位于基准线上方的加速区域面积
Figure 926768DEST_PATH_IMAGE094
以及位于基准线下方的减速区域面积
Figure 468608DEST_PATH_IMAGE109
根据加速区域面积
Figure 702143DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 329434DEST_PATH_IMAGE109
之间的关系,调整加速度计的标定参数,该标定参数可以包括加速区域对应的刻度系数
Figure 306617DEST_PATH_IMAGE096
以及减速区域对应的刻度系数
Figure 450766DEST_PATH_IMAGE124
可选的,处理器501设定加速度计的基准线的具体实施方式可以为:
当加速度计停止工作时,将加速度计静止时所指示的位置
Figure 855203DEST_PATH_IMAGE074
映射到二维坐标系上,映射后得到加速度计的基准线,其中,二维坐标系的横坐标表示时间
Figure 969789DEST_PATH_IMAGE126
,二维坐标系的纵坐标表示加速度
Figure 750663DEST_PATH_IMAGE101
,映射后得到的基准线表示为
Figure 267095DEST_PATH_IMAGE102
可选的,处理器501获取位于基准线上方的加速区域面积
Figure 593166DEST_PATH_IMAGE094
以及位于基准线下方的减速区域面积
Figure 195048DEST_PATH_IMAGE109
的具体实施方式可以为:
获取位于基准线上方的加速区域内各加速度值,以及位于基准线下方的减速区域内各加速度值;
根据加速区域内各加速度值计算加速区域内加速度的平均值,以及根据减速区域内各加速度值计算减速区域内加速度的平均值;
根据加速区域内加速度的平均值和加速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到加速区域面积
Figure 779613DEST_PATH_IMAGE094
;以及根据减速区域内加速度的平均值和减速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到减速区域面积
Figure 884973DEST_PATH_IMAGE108
可选的,处理器501根据加速区域面积
Figure 896791DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 471123DEST_PATH_IMAGE108
之间的关系,调整加速度计的标定参数的具体实施方式可以为:
根据加速区域面积
Figure 593800DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 819245DEST_PATH_IMAGE109
确定参考面积
Figure 1964DEST_PATH_IMAGE105
根据加速区域面积
Figure 329171DEST_PATH_IMAGE094
、减速区域面积
Figure 989960DEST_PATH_IMAGE109
以及参考面积
Figure 69911DEST_PATH_IMAGE105
调整加速度计的标定参数,其中,
Figure 423532DEST_PATH_IMAGE127
可选的,处理器501根据加速区域面积
Figure 487303DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 699585DEST_PATH_IMAGE108
确定参考面积
Figure 634043DEST_PATH_IMAGE105
的具体实施方式可以为:
当加速区域面积
Figure 424145DEST_PATH_IMAGE094
大于减速区域面积
Figure 444053DEST_PATH_IMAGE109
时,确定参考面积
Figure 712224DEST_PATH_IMAGE105
为减速区域面积
Figure 251921DEST_PATH_IMAGE128
或者,当加速区域面积
Figure 212923DEST_PATH_IMAGE129
小于或等于减速区域面积
Figure 720128DEST_PATH_IMAGE108
时,确定参考面积
Figure 791989DEST_PATH_IMAGE105
为加速区域面积
Figure 717351DEST_PATH_IMAGE094
或者,确定参考面积
Figure 318097DEST_PATH_IMAGE105
为加速区域面积
Figure 578177DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 188150DEST_PATH_IMAGE108
的平均值;
或者,确定参考面积
Figure 951706DEST_PATH_IMAGE105
为加速区域面积
Figure 739665DEST_PATH_IMAGE094
与减速区域面积
Figure 487041DEST_PATH_IMAGE108
区间范围内的其中一个值或任意一个值。
可选的,处理器501还可以用于调用存储器502中存储的一个或多个执行指令以执行以下操作:
根据调整后的加速度计的标定参数调整加速度计的实际输出。
可选的,处理器501根据调整后的加速度计的标定参数调整加速度计的实际输出的具体实施方式可以为:
根据加速区域对应的刻度系数
Figure 635126DEST_PATH_IMAGE096
以及加速度计的零轴偏差调整加速度计在加速区域的实际输出,其中,
Figure 518768DEST_PATH_IMAGE130
为加速度计在加速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,
Figure 726895DEST_PATH_IMAGE131
为加速度计的零轴偏差,
Figure 443791DEST_PATH_IMAGE132
为调整后的加速度计在加速区域范围内不同时间下输出的加速度值;
根据减速区域对应的刻度系数
Figure 395567DEST_PATH_IMAGE116
以及加速度计的零轴偏差调整加速度计在减速区域的实际输出,其中,
Figure 399295DEST_PATH_IMAGE133
为加速度计在减速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,
Figure 512744DEST_PATH_IMAGE134
为调整后的加速度计在减速区域范围内不同时间下输出的加速度值。
可选的,加速度计的零轴偏差
Figure 969133DEST_PATH_IMAGE135
为基准线
Figure 475332DEST_PATH_IMAGE136
到二维坐标系的零轴
Figure 67988DEST_PATH_IMAGE137
之间的距离,零轴偏差
Figure 883497DEST_PATH_IMAGE135
等于
Figure 561603DEST_PATH_IMAGE138
具体地,本申请实施例中介绍的装置可以实施本申请结合图1或图3介绍的IMU中加速度计的标定方法实施例中的部分或全部流程。
本申请所有实施例中的模块或子模块,可以通过通用集成电路,例如CPU,或通过ASIC (Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)来实现。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其中,该计算机可读存储介质存储有用于电子数据交换的计算机程序,该计算机程序具体包括指令,该指令可以用于执行如本申请实施例提供的IMU中加速度计的标定方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机可读存储介质可以位于前述实施例所提供的IMU中加速度计的标定装置中。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,其中,该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,该计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例提供的IMU中加速度计的标定方法中所描述的部分或全部步骤。例如,该计算机程序产品可以为一个软件安装包,该计算机可以为前述实施例所提供的IMU中加速度计的标定装置。
需要说明的是,对于前述的各个方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本申请实施例装置中的单元模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory,OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上对本申请实施例提供的一种IMU中加速度计的标定方法及相关装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (7)

1.一种IMU中加速度计的标定方法,其特征在于,包括:
设定所述加速度计的基准线;
以所述基准线作为参考,在所述加速度计完成一次加速和减速的过程中,获取位于所述基准线上方的加速区域面积Sup以及位于所述基准线下方的减速区域面积Sdown
根据所述加速区域面积Sup与所述减速区域面积Sdown之间的关系,调整所述加速度计的标定参数,所述标定参数包括加速区域对应的刻度系数kup以及减速区域对应的刻度系数kdown,包括:根据所述加速区域面积Sup与所述减速区域面积Sdown确定参考面积S0,根据所述加速区域面积Sup、所述减速区域面积Sdown以及所述参考面积S0调整所述加速度计的标定参数,其中,kup=S0/Sup,kdown=S0/Sdown
根据调整后的所述加速度计的标定参数调整所述加速度计的实际输出,包括:根据所述加速区域对应的刻度系数kup以及所述加速度计的零轴偏差调整所述加速度计在所述加速区域的实际输出,其中,a′t_up=kup*at_up-b0,所述at_up为所述加速度计在加速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,所述b0为所述加速度计的零轴偏差,所述a′t_up为调整后的所述加速度计在所述加速区域范围内不同时间下输出的加速度值;根据所述减速区域对应的刻度系数kdown以及所述加速度计的零轴偏差调整所述加速度计在所述减速区域的实际输出,其中,a′t_down=kdown*at_down-b0,所述at_down为所述加速度计在减速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,所述a′t_down为调整后的所述加速度计在所述减速区域范围内不同时间下输出的加速度值。
2.根据权利要求1所述的IMU中加速度计的标定方法,其特征在于,所述设定所述加速度计的基准线,包括:
当所述加速度计停止工作时,将所述加速度计静止时所指示的位置a0映射到二维坐标系上,映射后得到所述加速度计的基准线,其中,所述二维坐标系的横坐标表示时间t,所述二维坐标系的纵坐标表示加速度a,映射后得到的基准线表示为a=a0
3.根据权利要求2所述的IMU中加速度计的标定方法,其特征在于,所述获取位于所述基准线上方的加速区域面积Sup以及位于所述基准线下方的减速区域面积Sdown,包括:
获取位于所述基准线上方的加速区域内各加速度值,以及位于所述基准线下方的减速区域内各加速度值;
根据所述加速区域内各加速度值计算所述加速区域内加速度的平均值,以及根据所述减速区域内各加速度值计算所述减速区域内加速度的平均值;
根据所述加速区域内加速度的平均值和所述加速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到所述加速区域面积Sup;以及根据所述减速区域内加速度的平均值和所述减速区域在横坐标轴上的时间长度,计算得到所述减速区域面积Sdown
4.根据权利要求1所述的IMU中加速度计的标定方法,其特征在于,所述根据所述加速区域面积Sup与所述减速区域面积Sdown确定参考面积S0,包括:
当所述加速区域面积Sup大于所述减速区域面积Sdown时,确定所述参考面积S0为所述减速区域面积Sdown
或者,当所述加速区域面积Sup小于或等于所述减速区域面积Sdown时,确定所述参考面积S0为所述加速区域面积Sup
或者,确定所述参考面积S0为所述加速区域面积Sup与所述减速区域面积Sdown的平均值;
或者,确定所述参考面积S0为所述加速区域面积Sup与所述减速区域面积Sdown区间范围内的其中一个值或任意一个值。
5.根据权利要求2所述的IMU中加速度计的标定方法,其特征在于,所述加速度计的零轴偏差b0为所述基准线a=a0到所述二维坐标系的零轴a=0之间的距离,所述零轴偏差b0等于a0
6.一种IMU中加速度计的标定装置,其特征在于,包括:
设定单元,用于设定所述加速度计的基准线;
获取单元,用于以所述基准线作为参考,在所述加速度计完成一次加速和减速的过程中,获取位于所述基准线上方的加速区域面积Sup以及位于所述基准线下方的减速区域面积Sdown
调整单元,用于根据所述加速区域面积Sup与所述减速区域面积Sdown之间的关系,调整所述加速度计的标定参数,所述标定参数包括加速区域对应的刻度系数kup以及减速区域对应的刻度系数kdown,包括:根据所述加速区域面积Sup与所述减速区域面积Sdown确定参考面积S0,根据所述加速区域面积Sup、所述减速区域面积Sdown以及所述参考面积S0调整所述加速度计的标定参数,其中,kup=S0/Sup,kdown=S0/Sdown
所述调整单元,还用于根据调整后的所述加速度计的标定参数调整所述加速度计的实际输出,包括:根据所述加速区域对应的刻度系数kup以及所述加速度计的零轴偏差调整所述加速度计在所述加速区域的实际输出,其中,a′t_up=kup*at_up-b0,所述at_up为所述加速度计在加速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,所述b0为所述加速度计的零轴偏差,所述a′t_up为调整后的所述加速度计在所述加速区域范围内不同时间下输出的加速度值;根据所述减速区域对应的刻度系数kdown以及所述加速度计的零轴偏差调整所述加速度计在所述减速区域的实际输出,其中,a′t_down=kdown*at_down-b0,所述at_down为所述加速度计在减速区域范围内不同时间下实际输出的加速度值,所述a′t_down为调整后的所述加速度计在所述减速区域范围内不同时间下输出的加速度值。
7.一种IMU中加速度计的标定装置,其特征在于,包括处理器、存储器和通信总线;其中,所述存储器用于存储执行指令,所述处理器与所述存储器通过所述通信总线连接,所述处理器调用所述存储器存储的所述执行指令,用于执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
CN202011461830.6A 2020-07-22 2020-12-14 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置 Active CN112327006B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010714188.1A CN111830285A (zh) 2020-07-22 2020-07-22 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置
CN2020107141881 2020-07-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112327006A CN112327006A (zh) 2021-02-05
CN112327006B true CN112327006B (zh) 2022-06-21

Family

ID=72925451

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010714188.1A Withdrawn CN111830285A (zh) 2020-07-22 2020-07-22 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置
CN202011461830.6A Active CN112327006B (zh) 2020-07-22 2020-12-14 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010714188.1A Withdrawn CN111830285A (zh) 2020-07-22 2020-07-22 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN111830285A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111879971A (zh) * 2020-09-28 2020-11-03 蘑菇车联信息科技有限公司 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1603843A (zh) * 2003-09-30 2005-04-06 三菱电机株式会社 加速度检测装置和使用该装置的乘客保护系统
CN104010913A (zh) * 2011-12-28 2014-08-27 丰田自动车株式会社 减速因子推定装置
CN105242072A (zh) * 2009-01-09 2016-01-13 三菱电机株式会社 加速度或角速度传感器及其自我诊断装置
CN105823479A (zh) * 2016-03-04 2016-08-03 上海畅星软件有限公司 驾驶行为分析方法
CN107076776A (zh) * 2014-10-28 2017-08-18 皇家飞利浦有限公司 用于可靠地检测打开和关闭事件的方法和装置
CN111398631A (zh) * 2020-03-31 2020-07-10 西北工业大学 一种无人机加速度计误差识别及校正方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8718963B2 (en) * 2010-04-27 2014-05-06 Memsic, Inc. System and method for calibrating a three-axis accelerometer
US9128116B2 (en) * 2013-07-05 2015-09-08 Hti Ip, L.L.C. Automatic alignment of a vehicle three-axes accelerometer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1603843A (zh) * 2003-09-30 2005-04-06 三菱电机株式会社 加速度检测装置和使用该装置的乘客保护系统
CN105242072A (zh) * 2009-01-09 2016-01-13 三菱电机株式会社 加速度或角速度传感器及其自我诊断装置
CN104010913A (zh) * 2011-12-28 2014-08-27 丰田自动车株式会社 减速因子推定装置
CN107076776A (zh) * 2014-10-28 2017-08-18 皇家飞利浦有限公司 用于可靠地检测打开和关闭事件的方法和装置
CN105823479A (zh) * 2016-03-04 2016-08-03 上海畅星软件有限公司 驾驶行为分析方法
CN111398631A (zh) * 2020-03-31 2020-07-10 西北工业大学 一种无人机加速度计误差识别及校正方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯锟 等.基于零值补偿和EMD的加速度积分误差消除方法.《湖北理工学院学报》.2014,第30卷(第4期), *
基于MEMS传感器的人体姿态的运动采集及复现;李祯林 等;《电子世界》;20171231;116-118 *
基于零值补偿和EMD的加速度积分误差消除方法;冯锟 等;《湖北理工学院学报》;20140831;第30卷(第4期);20-24 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112327006A (zh) 2021-02-05
CN111830285A (zh) 2020-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108957495B (zh) Gnss与mimu组合导航方法、装置及计算机设备
US11120562B2 (en) Posture estimation method, posture estimation apparatus and computer readable storage medium
US6778924B2 (en) Self-calibrating inertial measurement system method and apparatus
JP5243956B2 (ja) リアルタイムバイアス推定器に基づく慣性機器のための自己較正
US5060175A (en) Measurement and control system for scanning sensors
KR101106048B1 (ko) 센서오차의 작동 중 자동교정 방법과 이를 이용한 관성항법장치
CN108534744A (zh) 一种姿态角获取方法、装置和手柄
KR20170094851A (ko) 기울기센서를 이용한 자이로센서의 캘리브레이션 방법
CN110440797A (zh) 车辆姿态估计方法及系统
CN112327006B (zh) 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置
CN108871323B (zh) 一种低成本惯性传感器在机动环境下的高精度导航方法
US20170122770A1 (en) Method and system for providing dynamic error values of dynamic measured values in real time
EP3073226B1 (en) Continuous calibration of an inertial system
CN111504314B (zh) Imu与刚体的位姿融合方法、装置、设备及存储介质
CN115435817A (zh) Mems惯导安装误差的标定方法、存储介质和控制计算机
CN111998870A (zh) 一种相机惯导系统的标定方法和装置
CN111272199B (zh) 一种imu的安装误差角的标定方法及装置
CN117268431A (zh) 角度传感器自动标定方法、装置和系统
CN111982155B (zh) 磁传感器的标定方法、装置、电子设备和计算机存储介质
KR20140138635A (ko) 관성 센서 향상
CN111197994B (zh) 位置数据修正方法、装置、计算机设备和存储介质
CN111879971A (zh) 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置
CN114413933B (zh) 一种加速度计动态较准方法、系统及存储介质
CN113959464B (zh) 一种陀螺仪辅助的加速度计现场校准方法和系统
CN112284421B (zh) 一种imu内参调整方法及相关装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant