CN112484724A - 高精度的惯性测量装置以及惯性测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种惯性测量装置以及一种惯性测量方法。所述惯性测量装置包括：多个惯性测量器，每个惯性测量器感应得到惯性测量信号；处理单元，通过分析一个惯性测量器的惯性感应信号以检测这个惯性测量器是否出现不一致异常。本发明使用多个惯性测量器进行惯性测量，通过异常检测确定出现异常的惯性测量器，并在后续的信号处理过程中，忽略掉异常的惯性测量器的惯性测量信号，这样可以得到高精度的惯性测量信号。

Description

高精度的惯性测量装置以及惯性测量方法
技术领域
本发明涉及惯性测量领域，尤其涉及一种具有容错机制的高精度的惯性测量装置。
背景技术
惯性测量单元(IMU)是一种电子设备，它使用加速度计和陀螺仪的组合来测量承载基体的加速度、角速率，有时它还包括磁力计，用来测量承载基体周围的磁场。
如图1所示，所述惯性测量单元通过使用一个或多个加速度计来检测线性加速度，通过使用一个或多个陀螺仪来检测旋转速率。还有一些惯性测量单元还包括磁力计，其通常用作航向参考。对于三个轴(即俯仰、滚转和偏航，X，Y， Z)中的每个轴，均配置一个加速度计和一个陀螺仪。在一个实施方式中，所述惯性测量单元包括至少一个3轴加速度计和至少一个3轴陀螺仪。可选地，所述惯性测量单元还可包括至少一个3轴磁力计。此外，所述惯性测量单元还可以与GPS和/或其他传感器连接。所述惯性测量单元可以直接或间接地估计位置和方向。在另一种实施方式中，所述惯性测量单元可以与车辆通讯以控制所述车辆的转向、稳定或平衡。
如图2所示，所述惯性测量单元IMU可以接收的角速度信号和加速度信号估计出其方向和位置。所述惯性测量单元通过累积或积分角速度信号来估计或更新其方向。所述惯性测量单元IMU可以根据其获得的方向估计和加速度信号来估计或更新其位置。在估计位置的过程中至少有4个阶段。所述惯性测量单元IMU首先利用它获得的方向估计和加速度信号将加速度信号投影到全局轴上。在此之后，所述惯性测量单元IMU根据重力来校正投影的加速度信号并产生全局加速度信号。根据生成的全局加速度信号和它获得的初始速度，所述惯性测量单元IMU可以估计出其速度。根据其估计出的速度和它获得的初始位置，所述惯性测量单元IMU可以估计并更新其位置。
然而，目前的惯性测量单元中的一个惯性测量器出现漂移、误差或卡顿后，其得到的惯性测量信号就会变得不准确，而且通过后续的各种算法处理也无法对此做出补偿。因此，有必要提出一种高精度的具有容错机制的惯性测量方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种惯性测量装置和惯性测量方法，其具有容错机制，可以得到高精度的惯性测量信号。
为实现发明目的，根据本发明的一个方面，本发明提供一种惯性测量装置，其包括：多个惯性测量器，每个惯性测量器感应得到惯性测量信号；处理单元，通过分析一个惯性测量器的惯性感应信号以检测这个惯性测量器是否出现不一致异常。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种惯性测量方法，其包括:利用多个惯性测量器得到多个惯性测量信号；通过分析一个惯性测量器的惯性感应信号以检测这个惯性测量器是否出现异常。
与现有技术相比，本发明使用多个惯性测量器进行惯性测量，通过异常检测确定出现异常的惯性测量器，并在后续的信号处理过程中，忽略掉异常的惯性测量器的惯性测量信号，这样可以得到高精度的惯性测量信号。对所述惯性测量器的异常检测实时的进行以实时得到异常的惯性测量器，并将异常的惯性测量器在后续的处理中排除在外。
附图说明
图1为现有技术中的惯性测量单元的原理示意图；
图2为现有技术中的惯性测量单元估计方向和位置的原理图；
图3为本发明中惯性测量装置在一个实施例中的结构图；
图4为本发明中惯性测量装置的工作原理示意图；
图5为本发明中不一致异常检测在一个实施例中的流程图；
图6为本发明中的电容式加速度计的原理结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。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，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
本发明中提供了一种惯性测量装置，其具有容错机制，可以得到高精度的惯性测量信号。图3为本发明中惯性测量装置300在一个实施例中的结构图。
如图3所示的，所述惯性测量装置300包括多个惯性测量单元(IMU)310、处理单元320和支持电路330。
图3中示例的示出了三个惯性测量单元310，实际上，根据需要可以设置2 个、3、4个或更多个IMU310。这些惯性测量单元310可以被称为惯性测量阵列。每个惯性测量单元310可以包括一个3轴加速度计和一个3轴陀螺仪。可选地，所述惯性测量单元310还可包括至少一个3轴磁力计。在有些实施例中，根据需要，每个惯性测量单元310也可以包括一个或多个单轴加速度计和/或一个或多个陀螺仪。所述3轴加速度计可以测量得到3个轴的加速度信号，所述3 轴陀螺仪可以测量得到3个轴的角速度信号。所述加速度计、所述陀螺仪和所述磁力计均可以被称为惯性测量器。
所述处理单元320可以是一个微处理单元(MCU)。所述处理单元320由支持电路330支持，并提供各种接口，比如UART和SPI，其中SPI或UART接口提供与各种主机平台的开放连接。所述惯性测量单元310单独或联合连接到所述处理单元320，将测量得到的惯性测量信号提供给所述处理单元320。所述处理单元320协调和控制所述惯性测量单元IMU并承载大部分信号处理负载。在一个实施例中，所述处理单元320包括若干逻辑单元，这些逻辑单元可以进行数字信号滤波、传感数据增强处理等。
所述支持电路330为所述处理单元320提供电能、频率、存储、时钟功能的组合。所述支持电路330可以具有3.5伏的电源输入，所述电源输入可以通过AC-DC(交流-直流)适配器或电池提供。在一个实施方式中，还可以包括模拟前端，其对所述惯性测量单元310输出的惯性测量信号进行滤波和数字化以供所述处理单元320的逻辑单元处理。
图4为本发明中惯性测量装置的工作原理示意图。所述惯性测量器410可以是图3中的惯性测量单元310中的一种惯性测量器，比如加速度计或陀螺仪，其输出的是未处理过的、原始的惯性测量信号。之后，原始的惯性测量信号依次经过采样420、滤波430和校准440等常规处理。与现有技术不同的是，这里增加了一个额外的异常检测步骤450，来检测并标记出异常的惯性测量器，这样在后续的结合处理460中，可以将异常的惯性测量器的惯性测量信号去除，仅结合处理正常的惯性测量器输出的惯性测量信号。优选的，结合处理460时，可以将正常的惯性测量器的惯性测量信号进行平均结合，以降低噪声。所述采样、滤波和校准可以在所述处理单元320中实现，也可以在惯性测量单元310 中实现。所述异常检测和所述结合处理可以由所述处理单元320来处理。由于采用了多个同类型的惯性测量器，比如多个加速器等，即便其中的一个或多个惯性测量器出现异常，最后仍然可以根据正常的惯性测量器输出的惯性测量信号能够得到高精度的惯性测量信号。由于及时的排除了异常的惯性测量器的干扰，可以提高最终得到的惯性测量信号的精度。在所述惯性测量装置进行测量的过程中，实时的进行异常检测，在出现异常的惯性测量器后及时排除，从而可以得到实时的高精度的惯性测量信号。
在一个实施例中，针对每种类型的多个惯性测量器都独立进行异常检测。具体的，针对3轴加速度计和/或3轴陀螺仪的每个轴都独立进行异常检测。如果一个3轴加速度计有一个轴未通过异常检测，那么这个3轴加速度计就会被认为出现异常，其他轴的惯性测量信号在后续处理时也将被忽略或排除。
所述异常通常包括有两种，一种是卡顿异常，另一种是不一致异常。所述卡顿异常可以是一个惯性测量器的输出固定在某一个值(比如0值、最小值、最大值)附近不动。所述不一致异常可以是一个惯性测量器与其他的惯性测量器的输出相差过大。优选的，在正常的惯性测量器的数量小于等于2个时，所述处理单元320才对所述惯性测量器进行卡顿异常检测，在正常的惯性测量器的数量大于等于3个时，所述处理单元320对所述惯性测量器进行不一致异常检测。当然，卡顿异常检测也可以在正常的惯性测量器的数量大于等于3个的时候进行，卡顿异常检测可以独立于所述不一致异常检测而运行，即可以并行的同时进行不一致异常检测和卡顿异常检测。所述不一致异常检测需要至少有3个或3 个以上的正常的惯性测量器才能够执行。
所述处理单元320将一个惯性测量器的惯性感应信号与其他惯性测量器的惯性测量信号进行比较以确定这个惯性测量器是否出现不一致异常。如果一个惯性测量器与其他的惯性测量器的输出相差过大，这个惯性测量器则被确定是不一致异常。所述处理单元320标记出现不一致异常的惯性测量器，在后续的处理过程中，比如异常检测、结合处理等，将会将异常的惯性测量器排除在外。
所述处理单元320可以通过检测一个惯性测量器的惯性感应信号的运行标准波动确定这个惯性测量器是否出现卡顿异常。如果这个惯性测量器的输出固定运行标准波动过于小，比如固定在0值、最小值、最大值附近不动，则被认为这个惯性测量器是否出现卡顿异常。所述处理单元320标记出现卡顿异常的惯性测量器，在后续的处理过程中，比如异常检测、结合处理等，将会将异常的惯性测量器排除在外。
所述处理单元320可以得到一个惯性测量器异常表并对其进行实时的更新，该惯性测量器异常表中标记了异常的惯性测量器和正常的惯性测量器。所述处理单元320基于这个惯性测量器异常表决定在后续处理中忽略或丢弃异常的惯性测量器的惯性测量信号。
下面结合图5来详细介绍一下不一致异常检测的过程，其中图5为本发明中处理单元320执行的不一致异常检测500在一个实施例中的流程图。需要知道的是需要对每种类型的惯性测量器的每个轴都进行不一致异常检测，这里主要以3轴惯性测量器的x轴为例进行介绍。
步骤510，分别求取每个惯性测量器的惯性感应信号与其他惯性测量器的惯性测量信号的差值绝对值。
在一个实施例中，假设进行不一致异常检测的正常的惯性测量器的数量为 N，N为大于等于3的自然数。对于第j个惯性测量器来讲，会得到其与其他 N-1个惯性测量器的惯性测量信号的N-1个差值绝对值。
δx,ji＝|Sx,j-Sx,i|，
其中Sx,j为第j个惯性测量器的X轴的惯性测量信号，Sx,i为第i个惯性测量器的x轴的惯性测量信号，i的取值为1至N中除了j的数值，δx,ji为第j个惯性测量器的x轴的惯性测量信号与第i个惯性测量器的x轴的惯性测量信号的插值绝对值。
对个N个惯性测量器，共计会得到L个差值绝对值：
Figure RE-GDA0002350006770000051
L个差值绝对值可以组成一个(N-1)*(N-1)的矩阵：
Figure RE-GDA0002350006770000061
这里以N＝3为例给出2*2的矩阵。
步骤520，将得到的多个插值绝对值分别与通常差值门限limnom进行比较。优选的，同时还可以将得到的多个插值绝对值分别与超高差值门限limhigh进行比较。
在一个实施例中，如果一个差值绝对值超过通常差值门限limnom，则将这个差值绝对值的临时掩码设置为0，如果一个差值绝对值超过超高差值门限limhigh，则将这个差值绝对值的临时掩码设置为-1，否则，将这个差值绝对值的临时掩码设置为1。
Figure RE-GDA0002350006770000062
其中
Figure RE-GDA0002350006770000063
为差值绝对值δx,ji的临时掩码，根据
Figure RE-GDA0002350006770000064
可以快速得知δx,ji是否超过通常差值门限limnom和超高差值门限limhigh。
将所有的差值绝对值的临时掩码组在一起形成临时掩码矩阵
Figure RE-GDA0002350006770000065
Figure RE-GDA0002350006770000066
仍以N＝3为例；
所述通常差值门限limnom应该考虑最大可接受的噪声和偏差，如果一个加速计具有+2[mg]的偏差，而另一个加速计具有-2[mg]偏差，则该所述通常差值门限limnom至少需要为4[mg]。所述超高差值门限limhigh通常显著的高于所述通常差值门限limnom，如果一个差值绝对值超过超高差值门限limhigh意味着这个差值绝对值已经远远超出了最大可接受的噪声和偏差，有更大的概率出现异常。
步骤530，在所述差值绝对值超过所述通常差值门限limnom时计时，判断所述差值绝对值是否超过通常差值门限limnom并且持续时长超过通常时间门限。优选的，还同时在所述差值绝对值超过所述通常差值门限超高差值门限limhigh时计时，判断所述差值绝对值是否超过超高差值门限limhigh并且持续时长超过第二时间门限，第二时间门限低于通常时间门限。比如，所述通常时间门限可以小于 100ms，比如50ms，第二时间门限短于所述通常时间门限，比如可以设置为25ms。
在一个实施例中，如果临时掩码矩阵
Figure RE-GDA0002350006770000071
中有一个临时掩码的值变成0或-1，则意味着该临时掩码对应的差值绝对值超过所述通常差值门限limnom或超高差值门限limhigh，则开始利用计时器进行计时。
在所述计时器的计时到达通常时间门限前，如果这个临时掩码的值又变成 1，即对应的差值绝对值又变的小于通常差值门限，那么将所述计时器重置。在所述计时器的计时到达通常时间门限时，如果这个临时掩码的值持续为0或-1，即对应的差值绝对值持续还超过通常差值门限，则进入步骤540，认定这个差值绝对值出现持续错误，此时将该这个差值绝对值的持久掩码设置为0，表示这个插值绝对值检测失败。一旦该这个差值绝对值的持久掩码设置为0，那么后续则不会将其再变回1，除非再重新上电或重启。在所述计时器的计时到达通常时间门限时，如果这个临时掩码的值又跳变为1或持续为1，即对应的差值绝对值不超过通常差值门限，则进入步骤550，认定这个差值绝对值是正常的，此时保持该这个差值绝对值的持久掩码为1，表示这个插值绝对值检测成功。
在一个示例中，
Figure RE-GDA0002350006770000072
其中Mx为持久掩码矩阵，mx,12为第1、2个惯性测量器的x轴的惯性测量信号的差值绝对值的持久掩码，这里仍以N＝3为例进行介绍。
步骤560，判断一个惯性测量器是否有两个以上的差值绝对值出现持续错误。如果是，则认为这个惯性测量器出现不一致异常，否则认为这个惯性测量器正常。
在一个实施例中，通过持久掩码矩阵Mx中的持久掩码的值可以快速的判断一个惯性测量器是否有两个以上的差值绝对值出现持续错误，比如mx,12，mx,13为 0，则代表着第1个惯性测量器具有两个的差值绝对值出现持续错误，此时可以认为第1个惯性测量器出现不一致异常，再比如mx,23，mx,13为0，则代表着第3 个惯性测量器具有两个的差值绝对值出现持续错误，此时可以认为第3个惯性测量器出现不一致异常，再比如mx,23，mx,12为0，则代表着第2个惯性测量器具有两个的差值绝对值出现持续错误。
对于N大于3的情况下，根据需要也可以是3个、4个或所有的差值绝对值出现持续错误，才判断一个惯性测量器出现不一致异常。
在所述惯性测量装置300被重新启动后，所述持久掩码矩阵Mx会被重置，所述处理单元320重新对所有惯性测量器进行异常检测。
下面列举不一致异常检测的一个示例，假设x轴的角速度为0deg/sec，此时三个3轴陀螺仪的x轴的信号输出分别为：1.2，-0.8，20.0。
此时每个3轴陀螺仪的x轴的角速度信号与其他3轴陀螺仪的x轴的角速度信号的差值绝对值组成的矩阵为：
Figure RE-GDA0002350006770000081
假设通常差值门限limnom为10.0deg/sec，则临时掩码矩阵
Figure RE-GDA0002350006770000082
为：
Figure RE-GDA0002350006770000083
如果临时掩码矩阵
Figure RE-GDA0002350006770000084
中为0的临时掩码持续时间超过通常时间门限，则将第3个3轴陀螺仪认定为出现不一致性异常。在后续的处理过程中，将排除或忽略第3个3轴陀螺仪的角速度信号。需要注意的是，如果一个3轴陀螺仪有一个轴(比如x轴)未通过异常检测，那么这个3轴陀螺仪就会被认为出现异常，其他轴的角速度信号在后续处理时也将被忽略。
上文均是以惯性测量装置为例进行介绍，很显然，本发明也可以实现为一种惯性测量方法，其包括:利用多个惯性测量器得到多个惯性测量信号；通过分析一个惯性测量器的惯性感应信号以检测这个惯性测量器是否出现异常。在对所述多个惯性测量器的惯性测量信号进行处理时，忽略出现异常的惯性测量器的惯性测量信号。
在一个实施例中，将一个惯性测量器的惯性感应信号与其他惯性测量器的惯性测量信号进行比较以检测这个惯性测量器是否出现不一致异常，在对所述多个惯性测量器的惯性测量信号进行处理时，忽略出现不一致异常的惯性测量器的惯性测量信号。分析一个惯性测量器的惯性感应信号的运行标准波动以检测这个惯性测量器是否出现卡顿异常，其中在对所述多个惯性测量器的惯性测量信号进行处理时，忽略出现卡顿异常的惯性测量器的惯性测量信号。在正常的惯性测量器的数量小于等于2个时，才对所述惯性测量器进行卡顿异常检测，在正常的惯性测量器的数量大于等于3个时，对所述惯性测量器进行不一致异常检测。
在进行不一致异常检测时，执行如下操作：分别求取正常的多个惯性测量器中的每个惯性测量器的惯性感应信号与正常的多个惯性测量器中的其他惯性测量器的惯性测量信号的差值绝对值；将得到的多个差值绝对值分别与通常差值门限进行比对并在所述差值绝对值超过所述通常差值门限时计时，如果一个差值绝对值超过通常差值门限并且持续时长超过通常时间门限，则认为这个差值绝对值出现持续错误，如果一个惯性测量器有两个以上的差值绝对值出现持续错误，则认为这个惯性测量器出现不一致异常。如果有一个差值绝对值超过超高差值门限且持续时长超过第二时间门限，那么则认为这个差值绝对值出现持续错误，第二时间门限低于通常时间门限。
关于惯性测量方法的其他具体的技术细节，请参考惯性测量装置的相关描述。
本发明中优点、好处或特点之一在于：1)、采用了多个同类型的惯性测量器，即便其中的一个或多个惯性测量器出现异常，仍然还会有正常的惯性测量器，仍然可以得到高精度的惯性测量信号；2)、现有技术中通常只有在上电时对于惯性测量器进行自检测，在惯性测量器的运行过程中不进行检测，而本发明采用实时的异常检测算法，可以及时的发现出现异常的惯性测量器，并将异常的惯性测量器及时的排除在计算之外，提高输出信号的精度；3)、本发明不是简单的投票选举，取而代之的是采用统计机制。
图6为本发明中的电容式加速度计的原理结构示意图，其中图6(a)为加速度a＝0时的状态，图6(b)为向箭头方向有加速度a的状态。
如图6所示的，所述电容式加速度计600包括第一固定梁(left fixed finger)620、第一固定梁(right fixed finger)620和活动质量块(Moveable finger)610。活动质量块610有部分位于第一固定梁620和第二固定梁630之间，活动质量块610和第一固定梁620之间形成第一电容C1，活动质量块610 和第二固定梁630之间形成第二电容C2，活动质量块610与一弹簧相连。
如图6(b)所示的，当存在加速度时，活动质量块610移动，第一电容 C1发生变化，第二电容也发生变化。
然而，如果存在例如冲击或碰撞这样的大的加速度，则活动质量块610运动超出正常的运动范围，这样活动质量块610可能会与固定梁620或630“卡在一起”。它由于吸引力而粘住，从而停止工作。它们“卡顿”可能是由于静电电荷和分子力(Van der Waals,Hydrogenbonding)。灵敏度越高(弹簧常数越低，电容面积越大)，情况就越糟糕。这种粘滞很可能在运输或装配线上遇到。
MEMS粘滞可以通过具有更强的弹簧来抵消，但这会降低传感器的灵敏度。增加灵敏度的解决方案可以是增加质量块的质量，但是这导致质量块具有更大表面积，因此不幸的是，更具吸引力。
除了粘滞之外，传感器可能由于温度，冲击或老化效应而具有显着的输出漂移。如果没有上述检测和错误消除方法，这种输出漂移可能无法检测到。而小的未检测到的误差可能迅速导致安全隐患。例如，在使用IMU自动控制驾驶车辆的情况下，1秒的时间未检测到0.1G的误差可导致1m的驾驶误差，并且如果10s的时间未检测到0.1G的误差则可导致100m的驾驶误差。为了安全操作，通常要求自动驾驶车辆始终将误差保持在0.3m以下。
基于上述惯性检测装置进行自动驾驶，可以使得由于加速度计或陀螺仪导致的位置误差小于1cm。
现有技术中在上电时使用自测机制。这些机制只能检测严重错误。但是，它们无法检测到更微妙的异常或错误。此外，它们不具有容错能力。如果检测到异常，使用数据的系统只是简单的关闭异常传感器，这将导致车辆不可使用。
本文中“超过”是指大于或等于。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种惯性测量装置，其特征在于，其包括：
多个惯性测量器，每个惯性测量器感应得到惯性测量信号；
处理单元，通过分析一个惯性测量器的惯性感应信号以检测这个惯性测量器是否出现不一致异常。
2.如权利要求1所述的惯性测量装置，其特征在于，在对所述多个惯性测量器的惯性测量信号进行处理时，忽略出现异常的惯性测量器的惯性测量信号。
3.如权利要求1所述的惯性测量装置，其特征在于，所述处理单元将一个惯性测量器的惯性感应信号与其他惯性测量器的惯性测量信号进行比较以检测这个惯性测量器是否出现不一致异常，在对所述多个惯性测量器的惯性测量信号进行处理时，忽略出现不一致异常的惯性测量器的惯性测量信号；和/或
所述处理单元通过分析一个惯性测量器的惯性感应信号的运行标准波动以检测这个惯性测量器是否出现卡顿异常，其中在对所述多个惯性测量器的惯性测量信号进行处理时，忽略出现卡顿异常的惯性测量器的惯性测量信号。
4.如权利要求3所述的惯性测量装置，其特征在于，在正常的惯性测量器的数量小于等于2个时，所述处理单元才对所述惯性测量器进行卡顿异常检测，在正常的惯性测量器的数量大于等于3个时，所述处理单元对所述惯性测量器进行不一致异常检测。
5.如权利要求1所述的惯性测量装置，其特征在于，所述处理单元将正常的惯性测量器的惯性测量信号进行结合处理后输出，对所述惯性测量器的异常检测实时的进行以实时得到异常的惯性测量器，并将异常的惯性测量器在后续的处理中排除在外。
6.如权利要求5所述的惯性测量装置，其特征在于，所述处理单元将正常的惯性测量器的惯性测量信号做平均后输出。
7.如权利要求1-3任一所述的惯性测量装置，其特征在于，其包括多种类型的惯性测量器，每种类型的惯性测量器均具有多个，所述处理单元针对每种类型的多个惯性测量器都独立进行异常检测。
8.如权利要求7所述的惯性测量装置，其特征在于，一种类型的惯性测量器为加速度计，另一种类型的传感器为陀螺仪。
9.如权利要求8所述的惯性测量装置，其特征在于，一个加速度计和一个陀螺仪为一组组成一个惯性测量单元，这样多个加速度计和多个陀螺仪组成多个惯性测量单元，这多个惯性测量单元被称为惯性测量阵列。
10.如权利要求8所述的惯性测量装置，其特征在于，所述加速传感器为3轴加速度计，所述陀螺仪为3轴陀螺仪，所述处理单元针对3轴加速度计和/或3轴陀螺仪的每个轴都独立进行异常检测。
11.如权利要求10所述的惯性测量装置，其特征在于，如果一个3轴加速度计有一个轴未通过异常检测，那么这个3轴加速度计就会被认为出现异常，其他轴的惯性测量信号在后续处理时也将被忽略。
12.如权利要求3所述的惯性测量装置，其特征在于，所述处理单元在进行不一致异常检测时，执行如下操作：
分别求取每个惯性测量器的惯性感应信号与其他惯性测量器的惯性测量信号的差值绝对值；
将得到的多个差值绝对值分别与通常差值门限进行比对并在所述差值绝对值超过所述通常差值门限时计时，如果一个差值绝对值超过通常差值门限并且持续时长超过通常时间门限，则认为这个差值绝对值出现持续错误，如果一个惯性测量器有两个以上的差值绝对值出现持续错误，则认为这个惯性测量器出现不一致异常。
13.如权利要求12所述的惯性测量装置，其特征在于，如果有一个差值绝对值超过超高差值门限且持续时长超过第二时间门限，那么则认为这个差值绝对值出现持续错误，第二时间门限低于通常时间门限。
14.如权利要求12所述的惯性测量装置，其特征在于，在一个差值绝对值超过通常差值门限时，开始利用计时器进行计时，在所述计时器的计时到达通常时间门限前，如果这个差值绝对值又变的小于通常差值门限，那么将所述计时器重置，在所述计时器的计时到达通常时间门限时，如果这个差值绝对值持续还超过通常差值门限，则认定这个差值绝对值出现持续错误。
15.如权利要求1-3任一所述的惯性测量装置，其特征在于，在所述惯性测量装置被重新启动后，所述处理单元重新对所有惯性测量器进行异常检测。
16.一种惯性测量方法，其特征在于，其包括:
利用多个惯性测量器得到多个惯性测量信号；
通过分析一个惯性测量器的惯性感应信号以检测这个惯性测量器是否出现异常。
17.如权利要求16所述的惯性测量方法，其特征在于，其还包括：
在对所述多个惯性测量器的惯性测量信号进行处理时，忽略出现异常的惯性测量器的惯性测量信号。
18.如权利要求16所述的惯性测量方法，其特征在于，
将一个惯性测量器的惯性感应信号与其他惯性测量器的惯性测量信号进行比较以检测这个惯性测量器是否出现不一致异常，在对所述多个惯性测量器的惯性测量信号进行处理时，忽略出现不一致异常的惯性测量器的惯性测量信号；和/或，
分析一个惯性测量器的惯性感应信号的运行标准波动以以检测这个惯性测量器是否出现卡顿异常，其中在对所述多个惯性测量器的惯性测量信号进行处理时，忽略出现卡顿异常的惯性测量器的惯性测量信号，
在正常的惯性测量器的数量小于等于2个时，才对所述惯性测量器进行卡顿异常检测，在正常的惯性测量器的数量大于等于3个时，对所述惯性测量器进行不一致异常检测。
19.如权利要求18所述的惯性测量方法，其特征在于，在进行不一致异常检测时，执行如下操作：
分别求取正常的多个惯性测量器中的每个惯性测量器的惯性感应信号与正常的多个惯性测量器中的其他惯性测量器的惯性测量信号的差值绝对值；
将得到的多个差值绝对值分别与通常差值门限进行比对并在所述差值绝对值超过所述通常差值门限时计时，如果一个差值绝对值超过通常差值门限并且持续时长超过通常时间门限，则认为这个差值绝对值出现持续错误，如果一个惯性测量器有两个以上的差值绝对值出现持续错误，则认为这个惯性测量器出现不一致异常。
20.如权利要求19所述的惯性测量方法，其特征在于，如果有一个差值绝对值超过超高差值门限且持续时长超过第二时间门限，那么则认为这个差值绝对值出现持续错误，第二时间门限低于通常时间门限。
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