CN114440872A - 一种多组惯性传感器的同步采样方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种多组惯性传感器的同步采样方法和装置。所述方法包括：在本发明实施例中，所述开关电路接收电路切换信号，所述开关电路将所述脉冲发生电路导通，所述脉冲发生电路产生并发送同步脉冲信号至所述信号传输电路，所述信号传输电路将所述同步脉冲信号传输至所述多组惯性传感器，所述多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样，实现多组惯性传感器能够同步抓取数据，从而使建立的虚拟动作模型与实际运动更相符。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，特别是涉及一种多组惯性传感器的同步采样方法和装置。
背景技术
无线通讯惯性动捕系统，是通过在人体在全身多个关节处穿戴独立的惯性动作捕捉传感器，记录多个人体关节的运动数据，通过无线传输数据，到计算机上做统一的计算，最终渲染出人体骨骼的虚拟运动模型。
然而，由于每个惯性动作捕捉传感器的时间源是独立的，且开机时间也不统一，造成惯性动作捕捉传感器采样的数据不是在同一时刻记录数据，带来了描绘出人体骨骼的运动模型与实际上人体的运动的模型的误差，使无线通讯惯性动捕系统输出的模型不能做高速运动和精细化的推测。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种多组惯性传感器的同步采样方法和相应的一种多组惯性传感器的同步采样装置。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种多组惯性传感器的同步采样方法，所述方法涉及开关电路、脉冲发生电路、信号传输电路，所述开关电路与所述脉冲发生电路连接，所述脉冲发生电路与所述信号传输电路连接，所述信号传输电路与所述多组惯性传感器连接，所述方法包括：
所述开关电路接收电路切换信号；
所述开关电路将所述脉冲发生电路导通；
所述脉冲发生电路产生并发送同步脉冲信号至所述信号传输电路；
所述信号传输电路将所述同步脉冲信号传输至所述多组惯性传感器；
所述多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
可选地，所述多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样的步骤包括：
所述惯性传感器通过脉冲取样电路捕获所述同步脉冲信号；
所述惯性传感器根据所述同步脉冲信号确定计时开始时刻；
所述惯性传感器根据所述计时开始时刻以及预设采样间隔，计算预备采样时刻；
当所述惯性传感器接收到采样请求时，根据所述预备采样时刻进行数据采样；
多次重复上述步骤，实现多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
可选地，所述惯性传感器通过脉冲取样电路捕获所述同步脉冲信号的步骤包括：
所述脉冲取样电路对所述信号传输电路进行监控；
当所述脉冲取样电路检测到所述信号传输电路正在传输第一信号时，对所述第一信号进行解析，得到第一识别信息；
所述脉冲取样电路判断所述第一识别信息是否与预设信号识别信息一致；
若是，则将所述第一信号确定为所述同步脉冲信号。
可选地，所述惯性传感器根据所述同步脉冲信号确定计时开始时刻的步骤包括：
对所述同步脉冲信号进行实时解析，得到实时信号波形；
根据所述实时信号波形，实时计算脉冲周期序号；
当所述脉冲周期序号等于第一预设序号时，将所在时刻确定为计时开始时刻。
本发明实施例还公开了一种多组惯性传感器的同步采样装置，所述装置涉及开关电路、脉冲发生电路、信号传输电路，所述开关电路与所述脉冲发生电路连接，所述脉冲发生电路与所述信号传输电路连接，所述信号传输电路与所述多组惯性传感器连接，所述装置包括：
电路切换信息接收模块，所述电路切换信息接收模块位于所述所述开关电路中，用于接收电路切换信号；
电路切换模块，所述电路切换模块位于所述开关电路中，用于将所述脉冲发生电路导通；
脉冲信号发生模块，所述脉冲信号发生模块位于所述脉冲发生电路中，用于产生并发送同步脉冲信号至所述信号传输电路；
信号传输模块，所述信号传输模块位于所述信号传输电路中，用于将所述同步脉冲信号传输至所述多组惯性传感器；
同步采样模块，所述同步采样模块位于所述多组惯性传感器中，用于根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
可选地，同步采样模块包括：
信号取样子模块，所述信号取样模块位于所述惯性传感器中，用于通过脉冲取样电路捕获所述同步脉冲信号；
计时开始时刻确定子模块，所述计时开始时刻确定模块位于所述惯性传感器中，用于确定所述同步脉冲信号中的计时开始时刻；
预备采样时刻计算子模块，预备采样时刻计算子模块位于所述惯性传感器中，用于根据所述计时开始时刻以及预设采样间隔，计算预备采样时刻；
采样子模块，所述采样模块位于所述惯性传感器中，用于当所述惯性传感器接收到采样请求时，根据所述预备采样时刻进行数据采样；
同步采样子模块，用于多次重复上述步骤，实现多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
可选地，信号取样子模块包括：
信号监控单元，所述信号监控单元位于所述脉冲取样电路中，用于对所述信号传输电路进行监控；
信号解析单元，所述信号解析单元位于所述脉冲取样电路中，用于当检测到所述信号传输电路正在传输第一信号时，对所述第一信号进行解析，得到第一识别信息；
信息判断单元，所述信息判断单元位于所述脉冲取样电路中，用于判断所述第一识别信息是否与预设信号识别信息一致；
同步脉冲信号确定单元，用于若是，则将所述第一信号确定为所述同步脉冲信号。
可选地，计时开始时刻确定子模块包括：
实时信号波形解析单元，用于对所述同步脉冲信号进行实时解析，得到实时信号波形；
周期序号计算单元，用于根据所述实时信号波形，实时计算脉冲周期序号；
计时开始时刻确定单元，用于当所述脉冲周期序号等于第一预设序号时，将所在时刻确定为计时开始时刻。
本发明实施例包括以下优点：在本发明实施例中，所述开关电路接收电路切换信号，所述开关电路将所述脉冲发生电路导通，所述脉冲发生电路产生并发送同步脉冲信号至所述信号传输电路，所述信号传输电路将所述同步脉冲信号传输至所述多组惯性传感器，所述多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样，能够实现多组惯性传感器同步抓取数据，从而使建立的虚拟动作模型与实际运动更相符。
附图说明
图1是本发明的一种多组惯性传感器的同步采样方法实施例一的步骤流程图。
图2是本发明的一种多组惯性传感器的同步采样装置实施例一的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本发明的一种多组惯性传感器的同步采样方法实施例一的步骤流程图，所述方法涉及开关电路、脉冲发生电路、信号传输电路，所述开关电路与所述脉冲发生电路连接，所述脉冲发生电路与所述信号传输电路连接，所述信号传输电路与所述多组惯性传感器连接，具体可以包括如下步骤：
步骤101，所述开关电路接收电路切换信号；
所述开关电路连接多种功能电路，当接收到各种切换信号时，便能控制切换信号对应的电路进行导通或者关闭。当需要使多组惯性传感器进行同步采样时，可以触发按键，向开关电路发送电路切换信号，开关电路接收到电路切换信息后，进行电路的切换控制控制。
步骤102，所述开关电路将所述脉冲发生电路导通；
所述脉冲发生电路可以产生不同波形的同步脉冲信号。所述开关电路与所述脉冲发生电路连接，当所述开关电路接收到电路切换信息后，控制脉冲发生电路导通。
步骤103，所述脉冲发生电路产生并发送同步脉冲信号至所述信号传输电路；
所述信号传输电路可以将各种信号传输至惯性传感器。当所述开关电路将脉冲发生电路导通后，脉冲电路产生同步脉冲信号将同步脉冲信号发送至传输电路。所述同步脉冲信号可以为多个周期占空比为百分之五十的方波信号。
步骤104，所述信号传输电路将所述同步脉冲信号传输至所述多组惯性传感器；
步骤105，所述多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
在本发明实施例中，所述多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样的步骤包括：
所述惯性传感器通过脉冲取样电路捕获所述同步脉冲信号；
具体的，所述惯性传感器通过脉冲取样电路捕获所述同步脉冲信号的步骤包括：
所述脉冲取样电路对所述信号传输电路进行监控；
当所述脉冲取样电路检测到所述信号传输电路正在传输第一信号时，对所述第一信号进行解析，得到第一识别信息；
所述脉冲取样电路判断所述第一识别信息是否与预设信号识别信息一致；
若是，则将所述第一信号确定为所述同步脉冲信号。
所述惯性传感器根据所述同步脉冲信号确定计时开始时刻；
具体的，所述惯性传感器根据所述同步脉冲信号确定计时开始时刻的步骤包括：
对所述同步脉冲信号进行实时解析，得到实时信号波形；
根据所述实时信号波形，实时计算脉冲周期序号；
当所述脉冲周期序号等于第一预设序号时，将所在时刻确定为计时开始时刻。
例如，所述实时信号波形为占空比百分之五十的方波波形，第一预设序号为5，实时计算信号方波波形的周期序号，当方波波形的周期序号等于5时，将此时所在的时刻确定为计时开始时刻。由于多个惯性传感器同时接收同步脉冲信号，因此多个惯性传感器确定的计时开始时刻相同。
所述惯性传感器根据所述计时开始时刻以及预设采样间隔，计算预备采样时刻；
所述预备采样时刻为计时开始时刻加上整数倍的预设采样间隔，例如，计时开始时刻确定为T1，预设采样间隔为0.2S，那么预备采样时刻为T1+0.2S、T1+0.4S、T1+0.6S…。
当所述惯性传感器接收到采样请求时，根据所述预备采样时刻进行数据采样；
具体的，当所述惯性传感器接收到采样请求时，惯性传感器在预备采样时刻进行数据采样，便可以保证所有惯性传感器都在预备采样时刻进行数据采样，因此实现所有惯性传感器同步采样。
多次重复上述步骤，实现多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
在本发明实施例中，所述开关电路接收电路切换信号，所述开关电路将所述脉冲发生电路导通，所述脉冲发生电路产生并发送同步脉冲信号至所述信号传输电路，所述信号传输电路将所述同步脉冲信号传输至所述多组惯性传感器，所述多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样，能够实现多组惯性传感器同步抓取数据，从而使建立的虚拟动作模型与实际运动更相符。
需要说明的是，对于方法实施例，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，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某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，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图2，示出了本发明的一种多组惯性传感器的同步采样装置实施例一的结构框图，所述装置涉及开关电路、脉冲发生电路、信号传输电路，所述开关电路与所述脉冲发生电路连接，所述脉冲发生电路与所述信号传输电路连接，所述信号传输电路与所述多组惯性传感器连接，具体可以包括如下模块：
电路切换信息接收模块201，所述电路切换信息接收模块位于所述所述开关电路中，用于接收电路切换信号；
电路切换模块202，所述电路切换模块位于所述开关电路中，用于将所述脉冲发生电路导通；
脉冲信号发生模块203，所述脉冲信号发生模块位于所述脉冲发生电路中，用于产生并发送同步脉冲信号至所述信号传输电路；
信号传输模块204，所述信号传输模块位于所述信号传输电路中，用于将所述同步脉冲信号传输至所述多组惯性传感器；
同步采样模块205，所述同步采样模块位于所述多组惯性传感器中，用于根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
本发明实施例中，同步采样模块包括：
信号取样子模块，所述信号取样模块位于所述惯性传感器中，用于通过脉冲取样电路捕获所述同步脉冲信号；
计时开始时刻确定子模块，所述计时开始时刻确定模块位于所述惯性传感器中，用于确定所述同步脉冲信号中的计时开始时刻；
预备采样时刻计算子模块，预备采样时刻计算子模块位于所述惯性传感器中，用于根据所述计时开始时刻以及预设采样间隔，计算预备采样时刻；
采样子模块，所述采样模块位于所述惯性传感器中，用于当所述惯性传感器接收到采样请求时，根据所述预备采样时刻进行数据采样；
同步采样子模块，用于多次重复上述步骤，实现多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
本发明实施例中，信号取样子模块包括：
信号监控单元，所述信号监控单元位于所述脉冲取样电路中，用于对所述信号传输电路进行监控；
信号解析单元，所述信号解析单元位于所述脉冲取样电路中，用于当检测到所述信号传输电路正在传输第一信号时，对所述第一信号进行解析，得到第一识别信息；
信息判断单元，所述信息判断单元位于所述脉冲取样电路中，用于判断所述第一识别信息是否与预设信号识别信息一致；
同步脉冲信号确定单元，用于若是，则将所述第一信号确定为所述同步脉冲信号。
本发明实施例中，计时开始时刻确定子模块包括：
实时信号波形解析单元，用于对所述同步脉冲信号进行实时解析，得到实时信号波形；
周期序号计算单元，用于根据所述实时信号波形，实时计算脉冲周期序号；
计时开始时刻确定单元，用于当所述脉冲周期序号等于第一预设序号时，将所在时刻确定为计时开始时刻。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例还提供了一种装置，包括：
包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述一种多组惯性传感器的同步采样方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述一种多组惯性传感器的同步采样方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多组其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多组流程和/或方框图一个方框或多组方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多组流程和/或方框图一个方框或多组方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多组流程和/或方框图一个方框或多组方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端设备不仅包括那些要素，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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种多组惯性传感器的同步采样方法和一种多组惯性传感器的同步采样装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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发明的限制。
Claims (9)
1.一种多组惯性传感器的同步采样方法，其特征在于，所述方法涉及开关电路、脉冲发生电路、信号传输电路，所述开关电路与所述脉冲发生电路连接，所述脉冲发生电路与所述信号传输电路连接，所述信号传输电路与所述多组惯性传感器连接，所述方法包括：
所述开关电路接收电路切换信号；
所述开关电路将所述脉冲发生电路导通；
所述脉冲发生电路产生并发送同步脉冲信号至所述信号传输电路；
所述信号传输电路将所述同步脉冲信号传输至所述多组惯性传感器；
所述多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样的步骤包括：
所述惯性传感器通过脉冲取样电路捕获所述同步脉冲信号；
所述惯性传感器根据所述同步脉冲信号确定计时开始时刻；
所述惯性传感器根据所述计时开始时刻以及预设采样间隔，计算预备采样时刻；
当所述惯性传感器接收到采样请求时，根据所述预备采样时刻进行数据采样；
多次重复上述步骤，实现多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述惯性传感器通过脉冲取样电路捕获所述同步脉冲信号的步骤包括：
所述脉冲取样电路对所述信号传输电路进行监控；
当所述脉冲取样电路检测到所述信号传输电路正在传输第一信号时，对所述第一信号进行解析，得到第一识别信息；
所述脉冲取样电路判断所述第一识别信息是否与预设信号识别信息一致；
若是，则将所述第一信号确定为所述同步脉冲信号。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述惯性传感器根据所述同步脉冲信号确定计时开始时刻的步骤包括：
对所述同步脉冲信号进行实时解析，得到实时信号波形；
根据所述实时信号波形，实时计算脉冲周期序号；
当所述脉冲周期序号等于第一预设序号时，将所在时刻确定为计时开始时刻。
5.一种多组惯性传感器的同步采样装置，其特征在于，所述装置涉及开关电路、脉冲发生电路、信号传输电路，所述开关电路与所述脉冲发生电路连接，所述脉冲发生电路与所述信号传输电路连接，所述信号传输电路与所述多组惯性传感器连接，所述装置包括：
电路切换信息接收模块，所述电路切换信息接收模块位于所述所述开关电路中，用于接收电路切换信号；
电路切换模块，所述电路切换模块位于所述开关电路中，用于将所述脉冲发生电路导通；
脉冲信号发生模块，所述脉冲信号发生模块位于所述脉冲发生电路中，用于产生并发送同步脉冲信号至所述信号传输电路；
信号传输模块，所述信号传输模块位于所述信号传输电路中，用于将所述同步脉冲信号传输至所述多组惯性传感器；
同步采样模块，所述同步采样模块位于所述多组惯性传感器中，用于根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，同步采样模块包括：
信号取样子模块，所述信号取样模块位于所述惯性传感器中，用于通过脉冲取样电路捕获所述同步脉冲信号；
计时开始时刻确定子模块，所述计时开始时刻确定模块位于所述惯性传感器中，用于确定所述同步脉冲信号中的计时开始时刻；
预备采样时刻计算子模块，预备采样时刻计算子模块位于所述惯性传感器中，用于根据所述计时开始时刻以及预设采样间隔，计算预备采样时刻；
采样子模块，所述采样模块位于所述惯性传感器中，用于当所述惯性传感器接收到采样请求时，根据所述预备采样时刻进行数据采样；
同步采样子模块，用于多次重复上述步骤，实现多组惯性传感器根据所述同步脉冲信号进行同步采样。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，信号取样子模块包括：
信号监控单元，所述信号监控单元位于所述脉冲取样电路中，用于对所述信号传输电路进行监控；
信号解析单元，所述信号解析单元位于所述脉冲取样电路中，用于当检测到所述信号传输电路正在传输第一信号时，对所述第一信号进行解析，得到第一识别信息；
信息判断单元，所述信息判断单元位于所述脉冲取样电路中，用于判断所述第一识别信息是否与预设信号识别信息一致；
同步脉冲信号确定单元，用于若是，则将所述第一信号确定为所述同步脉冲信号。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，计时开始时刻确定子模块包括：
实时信号波形解析单元，用于对所述同步脉冲信号进行实时解析，得到实时信号波形；
周期序号计算单元，用于根据所述实时信号波形，实时计算脉冲周期序号；
计时开始时刻确定单元，用于当所述脉冲周期序号等于第一预设序号时，将所在时刻确定为计时开始时刻。
9.一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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的一种多组惯性传感器的同步采样方法的步骤。
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