CN112347422A - 一种加速度矫正方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加速度矫正方法、设备及计算机可读存储介质，其中，该方法包括：获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合；然后，对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数；再然后，根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量；最后，根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据。实现了一种人性化的加速度矫正方案，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。

Description

一种加速度矫正方法、设备及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种加速度矫正方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
现有技术中，随着智能终端设备的快速发展，用户对于设备的功能需求也越来越高，其中，使用较为普通的是加速度传感功能，以给用户的游戏、交互等操作过程中带来人性化的体验。其中，加速度传感功能主要是利用到加速度传感器，而加速度传感器是灵敏器件，其数据出现差异会导致根据加速度数据设置的算法不准确，比如自动转屏用的算法(device_orient)、抬起检测算法(pickup)、运动计步算法(pedometer)以及水平晃动检测(motion)等算法，这些算法功能的实现都是基于加速度“XYZ”三轴数据准确的前提下，因此对加速度数据的校准成了不可或缺的任务。但是，随着产品的迭代更新，对加速度数据的灵敏度愈发严格，以往采用水平静止状态对Z轴校正数据的方式已经不能满足当前需求。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术缺陷，本发明提出了一种加速度矫正方法，该方法包括：
获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合；
对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数；
根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量；
根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据。
可选地，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，包括：
当处于校正开启时，获取所述Z轴的实际测量数据的数据集合；
若所述实际测量数据的数据量小于第一预设值，则持续获取所述Z轴的实际测量数据，若所述实际测量数据的数据量等于所述第一预设值，则停止获取所述Z轴的实际测量数据。
可选地，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，还包括：
获取所述Z轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第一范围，其中，所述第一范围为{9.6，10.0}；
若所述实际测量数据处于所述第一范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第一范围，则丢弃所述实际测量数据。
可选地，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，还包括：
获取所述X轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第二范围，其中，所述第二范围为{-0.2，0.2}；
若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。
可选地，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，还包括：
获取所述Y轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于所述第二范围；
若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。
可选地，所述对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数，包括：
对所述Z轴的数据集合进行加权计算，得到所述Z轴的平均数；
对所述X轴的数据集合进行加权计算，得到所述X轴的平均数；
对所述Y轴的数据集合进行加权计算，得到所述Y轴的平均数。
可选地，所述根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量，包括：
根据所述Z轴的平均数与当前位置的重力加速度值的差值得到所述Z轴的零位偏移量；
根据所述X轴或Y轴的平均数与当前位置的水平加速度值的差值得到所述X轴或Y轴的零位偏移量，其中，所述水平加速度值为零。
可选地，所述根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据，包括：
根据所述X轴的实际测量数据与所述X轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴的加速度数据；
根据所述Y轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Y轴的加速度数据；
根据所述Z轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Z轴的加速度数据。
本发明还提出了一种加速度矫正设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的加速度矫正方法的步骤。
本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有加速度矫正程序，加速度矫正程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的加速度矫正方法的步骤。
实施本发明的加速度矫正方法、设备及计算机可读存储介质，通过获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合；然后，对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数；再然后，根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量；最后，根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据。实现了一种人性化的加速度矫正方案，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明涉及的一种移动终端的硬件结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图；
图3是本发明加速度矫正方法第一实施例的流程图；
图4是本发明加速度矫正方法第二实施例的流程图；
图5是本发明加速度矫正方法第三实施例的流程图；
图6是本发明加速度矫正方法第四实施例的流程图；
图7是本发明加速度矫正方法第五实施例的流程图；
图8是本发明加速度矫正方法第六实施例的流程图；
图9是本发明加速度矫正方法第七实施例的流程图；
图10是本发明加速度矫正方法第八实施例的流程图；
图11是本发明加速度矫正方法的加速度传感器结构示意图；
图12是本发明加速度矫正方法的水平静止状态X轴静态数据分布图；
图13是本发明加速度矫正方法的水平静止状态Y轴静态数据分布图；
图14是本发明加速度矫正方法的水平静止状态Z轴静态数据分布图；
图15是本发明加速度矫正方法的静止状态加速度上报数据图；
图16是本发明加速度矫正方法的另一水平静止状态X轴加速度数据分布图；
图17是本发明加速度矫正方法的另一水平静止状态Y轴加速度数据分布图；
图18是本发明加速度矫正方法的另一水平静止状态Z轴加速度数据分布图；
图19是本发明加速度矫正方法的Z轴加权平均数计算流程图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。
后续描述中将以移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
请参阅图1，其为实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图，该移动终端100可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端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。
下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍：
射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将基站的下行信息接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobile communication，全球移动通讯系统)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA2000(CodeDivision Multiple Access 2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency DivisionDuplexing-Long Term Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等。
WiFi属于短距离无线传输技术，移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于移动终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
音频输出单元103可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。
A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
移动终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在移动终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。
显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。
用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种，具体此处不做限定。
进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。
接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。
存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器110是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
尽管图1未示出，移动终端100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。
为了便于理解本发明实施例，下面对本发明的移动终端所基于的通信网络系统进行描述。
请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图，该通信网络系统为通用移动通信技术的LTE系统，该LTE系统包括依次通讯连接的UE(User Equipment，用户设备)201，E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进式UMTS陆地无线接入网)202，EPC(Evolved Packet Core，演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。
具体地，UE201可以是上述终端100，此处不再赘述。
E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。其中，eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接，eNodeB2021连接到EPC203，eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。
EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)2031，HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)2032，其它MME2033，SGW(Serving Gate Way，服务网关)2034，PGW(PDN Gate Way，分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function，政策和资费功能实体)2036等。其中，MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点，提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能，并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送，PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能，PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。
IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)或其它IP业务等。
虽然上述以LTE系统为例进行了介绍，但本领域技术人员应当知晓，本发明不仅仅适用于LTE系统，也可以适用于其他无线通信系统，例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA以及未来新的网络系统等，此处不做限定。
基于上述移动终端硬件结构以及通信网络系统，提出本发明方法各个实施例。
实施例一
图3是本发明加速度矫正方法第一实施例的流程图。一种加速度矫正方法，该方法包括：
S1、获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合；
S2、对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数；
S3、根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量；
S4、根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据。
在本实施例中，首先，获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合；然后，对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数；再然后，根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量；最后，根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据。
在本实施例中，主要针对机械振动式的电容式传感器进行说明，该器件结构图如图11所示。该类型器件在内部有个两个固定电极分别位于顶部和底部，另外还有一个质量块位于器件中间，在质量快的上下端都有一个变化电极的弹性膜片；质量块上端电极与顶部固定电极组成一个电容器，质量块的下端电极与底部固定电极组成另外一个电容器；当出现振动导致弹性膜片的移动，由于惯性质量块保持静止状态，因此上下电极与质量块会产生相对位移。这就导致C1、C2电容的值一个变大、另外一个变小，这就形成一个与加速度大小成正比的差动信号，从而获得当前的加速度值。
具体的，在本实施例中，将首先确定XYZ三轴加速度数据关系，其中，以手机为例，当加速度器件安装在手机上，影响加速度数据的主要有安装误差、零位偏移量以及比例手机内部磁场环境导致的比例系数。在静止状态下，无论设备处于什么位置，所测的加速度数据始终都是当地的重力加速度数据，XYZ三轴数据满足以下公式：
accX2+accY2+accZ2＝G2
其中，accX、accY、accZ为加速度计三轴加速度值，G为当地重力加速度的值。
然后，建立校正数学模型，其中，在手机中加速度的校正主要是对水平静止状态进行校正，即水平放置(Z轴朝上)、获取三个方向的静止数据，获取三个方向的数据后根据当地重力加速度的值找出各个XYZ方向的零位偏移量。也即，事先定义需要的各个数据变量，定义如下：
acc_Gx、acc_Gy、acc_Gz：XYZ三轴当地重力加速度参考值
acc_X、acc_Y、acc_Z：实际测量的三轴加速度值
acc_Bx、acc_By、acc_Bz：加速度三轴数据的零点位置偏移量
TX、Ty、Tz：加速度三轴数据的加权平均数
以上参数满足以下数学模型：
acc_Gx＝acc_X+acc_Bx
acc_Gy＝acc_Y+acc_By
acc_Gz＝acc_Z+acc_Bz
最后，确定XYZ三个方向零位偏移量，其中，以水平状态为参考点进行校准设计，在水平状态下Z轴数据在G值范围上下进行偏移，X/Y轴数据在0值范围上下进行偏移，如图12所示，手机水平静止状态X轴静态数据分布图；如图13所示，手机水平静止状态Y轴静态数据分布图，如图14所示，手机水平静止状态Z轴静态数据分布图。
在本实施例中，当得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量，再根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值，即可得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据。
本实施例的有益效果在于，通过获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合；然后，对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数；再然后，根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量；最后，根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据。实现了一种人性化的加速度矫正方案，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。
实施例二
图4是本发明加速度矫正方法第二实施例的流程图，基于上述实施例，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，包括：
S11、当处于校正开启时，获取所述Z轴的实际测量数据的数据集合；
S12、若所述实际测量数据的数据量小于第一预设值，则持续获取所述Z轴的实际测量数据，若所述实际测量数据的数据量等于所述第一预设值，则停止获取所述Z轴的实际测量数据。
在本实施例中，首先，当处于校正开启时，获取所述Z轴的实际测量数据的数据集合；然后，若所述实际测量数据的数据量小于第一预设值，则持续获取所述Z轴的实际测量数据，若所述实际测量数据的数据量等于所述第一预设值，则停止获取所述Z轴的实际测量数据。
可选地，在本实施例中，第一预设值为150，若所述实际测量数据的数据量小于150个，则持续获取所述Z轴的实际测量数据，若所述实际测量数据的数据量等于150个，则停止获取所述Z轴的实际测量数据。
本实施例的有益效果在于，通过当处于校正开启时，获取所述Z轴的实际测量数据的数据集合；然后，若所述实际测量数据的数据量小于第一预设值，则持续获取所述X轴的实际测量数据，若所述实际测量数据的数据量等于所述第一预设值，则停止获取所述X轴的实际测量数据。为实现一种人性化的加速度矫正方案提供了实际数据基础，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。
实施例三
图5是本发明加速度矫正方法第三实施例的流程图，基于上述实施例，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，还包括：
S13、获取所述Z轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第一范围，其中，所述第一范围为{9.6，10.0}；
S14、若所述实际测量数据处于所述第一范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第一范围，则丢弃所述实际测量数据。
在本实施例中，首先，获取所述Z轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第一范围，其中，所述第一范围为{9.6，10.0}；然后，若所述实际测量数据处于所述第一范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第一范围，则丢弃所述实际测量数据。
可选地，在本实施例中，由于获取加权平均数对三个轴是一样的，而唯一的区别是X轴、Y轴的G值为0，因此，在本实施例中，对有效数据的判断范围是{-0.2，0.2}，而对于Z轴G值约等于9.8所以对有效数据的判断范围是{9.6，10.0}。
本实施例的有益效果在于，通过获取所述Z轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第一范围，其中，所述第一范围为{9.6，10.0}；然后，若所述实际测量数据处于所述第一范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第一范围，则丢弃所述实际测量数据。为实现一种人性化的加速度矫正方案提供了实际数据有效范围的判定基础，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。
实施例四
图6是本发明加速度矫正方法第四实施例的流程图，基于上述实施例，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，还包括：
S15、获取所述X轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第二范围，其中，所述第二范围为{-0.2，0.2}；
S16、若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。
在本实施例中，首先，获取所述X轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第二范围，其中，所述第二范围为{-0.2，0.2}；然后，若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。
同样的，如上例所述，在本实施例中，由于获取加权平均数对三个轴是一样的，而唯一的区别是X轴、Y轴的G值为0，因此，在本实施例中，对有效数据的判断范围是{-0.2，0.2}，而对于Z轴G值约等于9.8所以对有效数据的判断范围是{9.6，10.0}。
本实施例的有益效果在于，通过获取所述X轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第二范围，其中，所述第二范围为{-0.2，0.2}；然后，若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。为实现一种人性化的加速度矫正方案提供了实际数据有效范围的判定基础，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。
实施例五
图7是本发明加速度矫正方法第五实施例的流程图，基于上述实施例，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，还包括：
S17、获取所述Y轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于所述第二范围；
S18、若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。
在本实施例中，首先，获取所述Y轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于所述第二范围；然后，若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。
同样的，如上例所述，在本实施例中，由于获取加权平均数对三个轴是一样的，而唯一的区别是X轴、Y轴的G值为0，因此，在本实施例中，对有效数据的判断范围是{-0.2，0.2}，而对于Z轴G值约等于9.8所以对有效数据的判断范围是{9.6，10.0}。
本实施例的有益效果在于，通过获取所述Y轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于所述第二范围；然后，若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。为实现一种人性化的加速度矫正方案提供了实际数据有效范围的判定基础，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。
实施例六
图8是本发明加速度矫正方法第六实施例的流程图，基于上述实施例，所述对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数，包括：
S21、对所述Z轴的数据集合进行加权计算，得到所述Z轴的平均数；
S22、对所述X轴的数据集合进行加权计算，得到所述X轴的平均数；
S23、对所述Y轴的数据集合进行加权计算，得到所述Y轴的平均数。
在本实施例中，首先，对所述Z轴的数据集合进行加权计算，得到所述Z轴的平均数；然后，对所述X轴的数据集合进行加权计算，得到所述X轴的平均数；最后，对所述Y轴的数据集合进行加权计算，得到所述Y轴的平均数。
在本实施例中，当水平校准时采集X轴、Y轴与Z轴数据，采集N个数据组成数据集合Sx、Sy、SZ。
Sx＝{acc_X0......acc_Xn}；
Sy＝{acc_Y0.........acc_Yn}；
Sz＝{acc_Z0........acc_Zn}；
其中，对数据集合Sx、Sy、Sz的数据进行加权计算，找出加权平均数Tx、Ty、Tz。
然后，根据加权平均数的特性可以知道计算出的Tx、Ty、Tz分别是X轴、Y轴、Z轴实际获取数据出现零位偏移量的平均数。由于X轴Y轴在水平状态G值为0，所以XY两个方向只讨论X方向，根据当前位置的G值可以得出X轴、Z轴零位偏移量。
acc_Bx＝Tx-0
acc_Bz＝Tz-G
最后，定义校正后的X轴数据为acc_x、Z轴数据为acc_z，可以得出校正数据与零位偏移量的关系。
acc_x＝acc_X-acc_Bx
acc_z＝acc_Z-acc_Bz
需要说明的是，关于求取加权平均数Tx、TZ，在本实施例中，将采用如下方案：
首先，考虑到上述获取加权平均数对三个轴是一样的，唯一的区别是X轴、Y轴的G值为0，所以对有效数据的判断范围是{-0.2，0.2}，而对于Z轴G值约等于9.8所以对有效数据的判断范围是{9.6，10.0}。在这里加权平均数代码的执行以Z轴为例，根据加权平均数算法，得到公式如下：
Figure BDA0002744705130000201
其中，校正算法程序设计过程可以参考图19。
本实施例的有益效果在于，通过对所述Z轴的数据集合进行加权计算，得到所述Z轴的平均数；然后，对所述X轴的数据集合进行加权计算，得到所述X轴的平均数；最后，对所述Y轴的数据集合进行加权计算，得到所述Y轴的平均数。为实现一种人性化的加速度矫正方案提供了平均数和零位偏移量的计算基础，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。
实施例七
图9是本发明加速度矫正方法第七实施例的流程图，基于上述实施例，所述根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量，包括：
S31、根据所述Z轴的平均数与当前位置的重力加速度值的差值得到所述Z轴的零位偏移量；
S32、根据所述X轴或Y轴的平均数与当前位置的水平加速度值的差值得到所述X轴或Y轴的零位偏移量，其中，所述水平加速度值为零。
在本实施例中，首先，根据所述Z轴的平均数与当前位置的重力加速度值的差值得到所述Z轴的零位偏移量；然后，根据所述X轴或Y轴的平均数与当前位置的水平加速度值的差值得到所述X轴或Y轴的零位偏移量，其中，所述水平加速度值为零。
由于acc_Gx、acc_Gy、acc_Gz：XYZ三轴当地重力加速度参考值
acc_X、acc_Y、acc_Z：实际测量的三轴加速度值
acc_Bx、acc_By、acc_Bz：加速度三轴数据的零点位置偏移量
TX、Ty、Tz：加速度三轴数据的加权平均数
且以上参数满足以下数学模型：
acc_Gx＝acc_X+acc_Bx
acc_Gy＝acc_Y+acc_By
acc_Gz＝acc_Z+acc_Bz
因此，在本实施例中，即可根据根据所述Z轴的平均数与当前位置的重力加速度值的差值得到所述Z轴的零位偏移量；然后，根据所述X轴或Y轴的平均数与当前位置的水平加速度值的差值得到所述X轴或Y轴的零位偏移量。
本实施例的有益效果在于，通过所述Z轴的平均数与当前位置的重力加速度值的差值得到所述Z轴的零位偏移量；然后，根据所述X轴或Y轴的平均数与当前位置的水平加速度值的差值得到所述X轴或Y轴的零位偏移量，其中，所述水平加速度值为零。为实现一种人性化的加速度矫正方案提供了零位偏移量的计算基础，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。
实施例八
图10是本发明加速度矫正方法第八实施例的流程图，基于上述实施例，所述根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据，包括：
S41、根据所述X轴的实际测量数据与所述X轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴的加速度数据；
S42、根据所述Y轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Y轴的加速度数据；
S43、根据所述Z轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Z轴的加速度数据。
在本实施例中，首先，根据所述X轴的实际测量数据与所述X轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴的加速度数据；然后，根据所述Y轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Y轴的加速度数据；最后，根据所述Z轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Z轴的加速度数据。
在本实施例中，进一步的，还可以对校正后的实验数据结果分析。其中，随机抽取一台样机做校正实验，实验环境一般选择在一个水平地面上，先用水平仪确定水平面的状态是否处于水平状态，状态确认后抓取校正前后的数据，进行数据对比分析。加速度上报数据的抓取一般通过Android的logcat(日志抓取)系统抓取整个log(日志文件)，然后对log进行筛选找出加速度数据log。其中，图15是当手机处于静止状态打印的加速度数据log。通过抓取1373个样点数据，通过表格分析出XYZ校正与未校正的数据差异，具体的，数据差异可以参考图16-18，其中，图16示出的是X轴加速度数据，图17示出的是Y轴加速度数据，图18示出的是Z轴加速度数据。通过上述三个图的数据分布可以看出，X轴数较未校正之前测试数据明显又改进，且在G＝0范围附近随机分布；Y轴未校正之前数据在测试之出有明显的跳变，数据极不稳定，校正之后Y轴数据改变明显，且在G＝0范围附近随机分布；Z轴数据在没校正之前一直在10.0左右徘徊明显大于当地G值，校正后数据在9.8附近随机分布，效果明显改善。
在本实施例中，相较于现有技术中，采用vendor厂商所采用平均数校正，且不剔除无效数据，可能导致校正后的零位偏移量偏大的缺陷，进而导致最后输出的XYZ值数据偏小，无法达到产品的要求，本实施例所采用加权平均数校正可以很好地规避上述问题。
本实施例的有益效果在于，通过所述X轴的实际测量数据与所述X轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴的加速度数据；然后，根据所述Y轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Y轴的加速度数据；最后，根据所述Z轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Z轴的加速度数据。实现了一种人性化的加速度矫正方案，使得加速度的三轴数据都能得到矫正，保证了矫正的精确度，提升了用户体验。
实施例九
基于上述实施例，本发明还提出了一种加速度矫正设备，该设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的加速度矫正方法的步骤。
需要说明的是，上述设备实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。
实施例十
基于上述实施例，本发明还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有加速度矫正程序，加速度矫正程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的加速度矫正方法的步骤。
需要说明的是，上述介质实施例与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在介质实施例中均对应适用，这里不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种加速度矫正方法，其特征在于，所述方法包括：
获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合；
对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数；
根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量；
根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据。
2.根据权利要求1所述的加速度矫正方法，其特征在于，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，包括：
当处于校正开启时，获取所述Z轴的实际测量数据的数据集合；
若所述实际测量数据的数据量小于第一预设值，则持续获取所述Z轴的实际测量数据，若所述实际测量数据的数据量等于所述第一预设值，则停止获取所述Z轴的实际测量数据。
3.根据权利要求2所述的加速度矫正方法，其特征在于，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，还包括：
获取所述Z轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第一范围，其中，所述第一范围为{9.6，10.0}；
若所述实际测量数据处于所述第一范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第一范围，则丢弃所述实际测量数据。
4.根据权利要求3所述的加速度矫正方法，其特征在于，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，还包括：
获取所述X轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于第二范围，其中，所述第二范围为{-0.2，0.2}；
若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。
5.根据权利要求4所述的加速度矫正方法，其特征在于，所述获取X轴、Y轴以及Z轴的实际测量数据的数据集合，还包括：
获取所述Y轴的实际测量数据，并逐一判断所述实际测量数据是否处于所述第二范围；
若所述实际测量数据处于所述第二范围，则确定所述实际测量数据为有效数据，并计入所述数据量，若所述实际测量数据未处于所述第二范围，则丢弃所述实际测量数据。
6.根据权利要求5所述的加速度矫正方法，其特征在于，所述对所述数据集合进行加权计算，得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的平均数，包括：
对所述Z轴的数据集合进行加权计算，得到所述Z轴的平均数；
对所述X轴的数据集合进行加权计算，得到所述X轴的平均数；
对所述Y轴的数据集合进行加权计算，得到所述Y轴的平均数。
7.根据权利要求6所述的加速度矫正方法，其特征在于，所述根据当前位置的重力加速度值与所述平均数的差值得到所述Z轴、所述X轴或所述Y轴的零位偏移量，包括：
根据所述Z轴的平均数与当前位置的重力加速度值的差值得到所述Z轴的零位偏移量；
根据所述X轴或Y轴的平均数与当前位置的水平加速度值的差值得到所述X轴或Y轴的零位偏移量，其中，所述水平加速度值为零。
8.根据权利要求7所述的加速度矫正方法，其特征在于，所述根据所述实际测量数据与所述零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴、所述Y轴以及所述Z轴的加速度数据，包括：
根据所述X轴的实际测量数据与所述X轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述X轴的加速度数据；
根据所述Y轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Y轴的加速度数据；
根据所述Z轴的实际测量数据与所述Z轴的零位偏移量的差值得到校正后的所述Z轴的加速度数据。
9.一种加速度矫正设备，其特征在于，所述设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的加速度矫正方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有加速度矫正程序，所述加速度矫正程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的加速度矫正方法的步骤。
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