CN112327006B - 一种imu中加速度计的标定方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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;
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,所述二维坐标系的纵坐标表示加速度,映射后得到的基准线表示为。
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;
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,,所述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,所述为所述加速度计的零轴偏差,所述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, ,所述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。
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:
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映射到二维坐标系上,在二维坐标系上表示为,则即为加速度计的基准线,如图2所示。其中,既可以为正值,也可以为负值。当为正值时,基准线位于二维坐标系的零轴的上方;当为负值时,基准线位于二维坐标系的零轴的下方。
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。
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;
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,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。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,减速区域面积 。
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。利用对加速度计在加速区域输出的加速度进行修正,以及利用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。
具体的,可以根据加速区域面积与减速区域面积之间的大小关系来设定一个参考面积。可选的,该参考面积可以设定为加速区域面积与减速区域面积之中较小的那一个。例如,当加速区域面积大于减速区域面积时,参考面积,此时加速区域对应的刻度系数,减速区域对应的刻度系数。利用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,当加速区域面积小于或等于减速区域面积时,参考面积,此时加速区域对应的刻度系数,减速区域对应的刻度系数。利用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,该参考面积可以设定为加速区域面积与减速区域面积两者的平均值。此时,参考面积,加速区域对应的刻度系数 ,减速区域对应的刻度系数。利用对加速度计在加速区域输出的加速度进行修正,以及利用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,该参考面积可以设定为加速区域面积与减速区域面积区间范围内的其中一个值或任意一个值。例如,加速区域面积为15,减速区域面积为12,则参考面积可以为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:
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。
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,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,为加速度计的零轴偏差,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,,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,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。
具体的,加速度计的零轴偏差为加速度计的基准线与实际零轴之间的误差,即零轴偏差。由于可正可负,所以零轴偏差可为正值,也可以为负值。当计算出加速区域对应的刻度系数和减速区域对应的刻度系数后,可以利用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,以得到补偿校准后的加速度;以及利用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,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。
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,二维坐标系的纵坐标表示加速度,映射后得到的基准线表示为。
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;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。
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,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,为加速度计的零轴偏差,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,,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,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;
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:
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;
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,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,为加速度计的零轴偏差,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,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,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。
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。
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