一种陀螺仪的温度漂移补偿方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种陀螺仪的温度漂移补偿方法和装置，该陀螺仪设置在终端设备中，方法包括：在终端设备启动后，采集陀螺仪的温度数据并利用陀螺仪采集得到对应的多组陀螺仪数据；判断终端设备是否处于静止状态，当判断出终端设备处于静止状态时，根据终端设备中保存的温度与陀螺仪数据的对应关系，并利用当前采集的陀螺仪数据，实时补充或更新指定温度对应的陀螺仪数据后保存；计算补充或更新后的陀螺仪数据的校准值，利用陀螺仪数据的校准值对采集的陀螺仪数据进行补偿。本发明专利技术通过采集实时的陀螺仪数据并基于实时更新或补充的陀螺仪数据计算陀螺仪的校准值，与现有技术相比，提高了陀螺仪的输出精度，最大限度的纠正了温度漂移导致的误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陀螺仪
，具体涉及一种陀螺仪的温度漂移补偿方法和装置。
技术介绍
目前在虚拟现实(VirtualReality，简称VR)应用领域，利用惯性传感器获取头部位姿信息是一种常用方法。惯性传感器，一般包括陀螺仪。将陀螺仪和其它相关传感器获取的数据作融合计算，即可得到姿态信息。其中，陀螺仪数据(即角速度)是计算用户头部姿态的主要依据，但是，陀螺仪数据会随其传感器温度的变化而产生漂移，导致计算出的头部姿态出现偏差，从而影响到VR显示效果。因此，想要通过陀螺仪数据计算得到准确的用户动作姿态，则需要对陀螺仪数据的温度漂移进行补偿，如此才能获得理想的VR显示效果。现有技术，例如中国专利CN102230806B提供了一种陀螺仪温度漂移补偿方案，这种方案的缺点是：不是根据实时数据进行补偿，而是利用之前测量的数据用于之后采集的陀螺仪数据的补偿。而由于陀螺仪的核心敏感元件以及其处理电路部分很容易受到复杂的周围环境的影响，例如温度、电磁、震动、甚至辐射、重力异常、湿度、气压等都可能会影响陀螺仪敏感元件和处理电路的特性，因此，这种利用之前测量的数据用于之后采集的陀螺仪数据的温度补偿的方案，导致陀螺仪数据的输出精度低，误差较大。由上可知，亟需一种补偿陀螺仪的温度漂移的方案，最大限度的纠正误差，提高陀螺仪数据的输出精度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种陀螺仪的温度漂移补偿方法和装置，用以解决现有技术的温度漂移补偿方案输出精度低，准确性差，不能最大限度的纠正误差的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种陀螺仪的温度漂移补偿方法，该陀螺仪设置在终端设备中，方法包括：在终端设备启动后，采集陀螺仪的温度数据并利用陀螺仪采集得到对应的多组陀螺仪数据；判断终端设备是否处于静止状态，当判断出终端设备处于静止状态时，根据终端设备中保存的温度与陀螺仪数据的对应关系，并利用当前采集的陀螺仪数据，实时补充或更新指定温度对应的陀螺仪数据后保存；计算补充或更新后的陀螺仪数据的校准值，利用陀螺仪数据的校准值对采集的陀螺仪数据进行温度漂移补偿。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种陀螺仪的温度漂移补偿装置，该陀螺仪设置在终端设备中，装置包括：数据采集单元，用于在终端设备启动后，采集陀螺仪的温度数据并利用陀螺仪采集得到对应的多组陀螺仪数据；数据优化单元，用于判断终端设备是否处于静止状态，当判断出终端设备处于静止状态时，根据终端设备中保存的温度与陀螺仪数据的对应关系，并利用当前采集的陀螺仪数据，实时补充或更新指定温度对应的陀螺仪数据后保存；数据补偿单元，用于计算补充或更新后的陀螺仪数据的校准值，利用陀螺仪数据的校准值对采集的陀螺仪数据进行温度漂移补偿。本专利技术的有益效果是：本专利技术的技术方案通过在终端设备启动后，采集陀螺仪的温度数据并利用陀螺仪采集得到对应的多组陀螺仪数据；判断终端设备是否处于静止状态，当判断出终端设备处于静止状态时，根据终端设备中保存的温度与陀螺仪数据的对应关系，并利用当前采集的陀螺仪数据，实时补充或更新指定温度对应的陀螺仪数据后保存；计算补充或更新后的陀螺仪数据的校准值，利用陀螺仪数据的校准值对采集的陀螺仪数据进行补偿。由此，提供了根据实测陀螺仪数据实时补偿陀螺仪数据温度漂移的方案。与现有技术相比，本专利技术实施例中是根据采集的实时陀螺仪数据进行的校准补偿，由于实时数据体现了温度、电磁、重力、湿度、气压等环境因素的影响，从而基于实时数据进行的校准补偿能够保证陀螺仪数据的输出精度，提高数据的准确性，最大限度的纠正误差，适用环境更广泛。附图说明图1是本专利技术一个实施例的一种陀螺仪的温度漂移补偿方法的流程示意图；图2是本专利技术另一个实施例的一种陀螺仪的温度漂移补偿方法的流程示意图；图3是本专利技术又一个实施例的一种陀螺仪的温度漂移补偿装置的结构框图。具体实施方式本专利技术的设计构思在于：针对现有技术在解决陀螺仪数据温度漂移时存在的精度低，不能最大限度的纠正偏差的问题。本专利技术实施例提出，根据实时陀螺仪数据进行陀螺仪数据校准补偿的方案。在陀螺仪产生误差的众多因素中，温度仅是其中的一种，根据本实施例的基于实时陀螺仪数据计算校准值并进行补偿的方案中，由于利用了能够体现当前环境的温度、电磁、重力、湿度、气压等因素的实时陀螺仪数据，所以这种陀螺仪数据校准补偿方案不同于“非实时”校准补偿(即，之前标定，之后补偿)，本专利技术实施例的方案适用环境更广泛，能够最大限度的纠正数据偏差，提高了陀螺仪的输出精度。实施例一图1是本专利技术一个实施例的一种陀螺仪的温度漂移补偿方法的流程示意图，参见图1，该陀螺仪设置在终端设备中，该陀螺仪的温度漂移补偿方法包括：步骤S101，在所述终端设备启动后，采集所述陀螺仪的温度数据并利用所述陀螺仪采集得到对应的多组陀螺仪数据；步骤S102，判断所述终端设备是否处于静止状态，当判断出所述终端设备处于静止状态时，根据所述终端设备中保存的温度与陀螺仪数据的对应关系，并利用当前采集的陀螺仪数据，实时补充或更新指定温度对应的陀螺仪数据后保存；步骤S103，计算补充或更新后的陀螺仪数据的校准值，利用所述陀螺仪数据的校准值对采集的陀螺仪数据进行温度漂移补偿。由图1所示的方法可知，本专利技术实施例中根据采集的实时陀螺仪数据进行的校准补偿，由于实时数据体现了温度、电磁、重力、湿度、气压等环境因素的影响，从而基于实时数据进行的校准补偿能够保证陀螺仪数据的输出精度，提高了数据的准确性，最大限度的纠正误差，适用环境更广泛。实施例二图2是本专利技术另一个实施例的一种陀螺仪的温度漂移补偿方法的流程示意图，参见图2，本实施例中结合具体应用场景对本专利技术的陀螺仪的温度漂移补偿方法的流程进行详细说明。本实施例的应用场景是：终端设备(例如，头戴虚拟现实VR设备)中设置有陀螺仪、加速度计，根据陀螺仪、加速度计获取的数据作融合计算，即可得到用户头部姿态信息，进而实现根据用户头部姿态控制VR做相应操作。在本专利技术的其他实施例中，终端设备也可以是智能手机等智能移动终端。参见图2，该陀螺仪的温度漂移补偿方法包括如下步骤：步骤S201，采集陀螺仪原始数据；通常头戴虚拟现实VR设备带有陀螺仪、加速度计和温度传感器等传感器。陀螺仪又叫角速度传感器，是不同于加速度计(G-sensor)的，陀螺仪测量的物理量是偏转、倾斜时的转动角速度。在头戴虚拟现实VR设备上，仅用加速度计没办法测量或重构出完整的3D动作，测不到转动的动作信息，G-sensor只能检测轴向的线性动作。但陀螺仪则可以对转动、偏转的动作做很好的测量，这样就可以精确分析判断出用户的实际动作姿态。而后根据动作姿态，可以控制对头戴显示设备做相应的操作，以提高头戴VR设备的用户体验。本实施例中，利用陀螺仪和温度传感器分别采集陀螺仪数据(即角速度数据)和温度数据，建立(或更新)温度与陀螺仪数据校准表，后文简称：温表。表1是本实施例提供的一个温度与陀螺仪数据校准表的示意，利用温度与陀螺仪数据校准表记录温度与陀螺仪数据的对应关系。参见表1，温表中存有温度及与其对应的多组陀螺仪数据。温度间隔可为1度、2度、5度等。某温度下存有的角速度数据值组数可为10组(每组包括三个轴向的数据)、20组、50组等。根据实际存储容量的大小可以选择温表中的温度间隔，例如，存储空间比较大的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陀螺仪的温度漂移补偿方法，该陀螺仪设置在终端设备中，其特征在于，所述方法包括：在所述终端设备启动后，采集所述陀螺仪的温度数据并利用所述陀螺仪采集得到对应的多组陀螺仪数据；判断所述终端设备是否处于静止状态，当判断出所述终端设备处于静止状态时，根据所述终端设备中保存的温度与陀螺仪数据的对应关系，并利用当前采集的陀螺仪数据，实时补充或更新指定温度对应的陀螺仪数据后保存；计算补充或更新后的陀螺仪数据的校准值，利用所述陀螺仪数据的校准值对采集的陀螺仪数据进行温度漂移补偿。

【技术特征摘要】
1.一种陀螺仪的温度漂移补偿方法，该陀螺仪设置在终端设备中，其特征在于，所述方法包括：在所述终端设备启动后，采集所述陀螺仪的温度数据并利用所述陀螺仪采集得到对应的多组陀螺仪数据；判断所述终端设备是否处于静止状态，当判断出所述终端设备处于静止状态时，根据所述终端设备中保存的温度与陀螺仪数据的对应关系，并利用当前采集的陀螺仪数据，实时补充或更新指定温度对应的陀螺仪数据后保存；计算补充或更新后的陀螺仪数据的校准值，利用所述陀螺仪数据的校准值对采集的陀螺仪数据进行温度漂移补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括：通过如下方式中的一种或多种判断所述终端设备是否处于静止状态；利用所述终端设备中的加速度计采集当前的加速度数据，并计算所述加速度数据的模，若所述加速度数据的模与重力加速度的差值小于等于第一预设阈值，则确定所述终端设备处于静止状态；计算当前采集的陀螺仪数据的绝对值，若所述陀螺仪数据的绝对值小于等于第二预设阈值，则确定所述终端设备处于静止状态；当所述温度与陀螺仪数据的对应关系中与当前采集的陀螺仪数据对应的温度下存在已有陀螺仪数据时，将当前采集的陀螺仪数据与所述已有陀螺仪数据进行比较，若两者的差值小于等于第三预设阈值，则确定所述终端设备处于静止状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：自确定出所述终端设备处于静止状态时起，对经过的时间进行累计，当累计的所述终端设备处于静止状态的时间达到预设时间阈值时，根据所述终端设备中保存的温度与陀螺仪数据的对应关系，并利用当前采集的陀螺仪数据，实时补充或更新指定温度对应的陀螺仪数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据终端设备中保存的温度与陀螺仪数据的对应关系，并利用当前采集的陀螺仪数据，实时补充或更新指定温度对应的陀螺仪数据包括：创建温度与陀螺仪数据校准表，利用所述温度与陀螺仪数据校准表记录温度与陀螺仪数据的对应关系，当所述终端设备启动并初始化所述温度与陀螺仪数据校准表后，判断所述温度与陀螺仪数据校准表中指定温度对应的陀螺仪数据是否为空，是则，利用当前采集的陀螺仪数据补充到对应的指定温度下，否则，利用当前采集的陀螺仪数据实时更新指定温度下已有的陀螺仪数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述初始化温度与陀螺仪数据校准表包括：将所述温度与陀螺仪数据校准表中温度与对应的陀螺仪数据的初始值分别设定为预先测定的标准环境下温度与陀螺仪数据；或者，将所述温度与陀螺仪数据校准表中温度与对应的陀螺仪数据的初始值分别设定为所述终端设备上次使用时更新过的温度与陀螺仪数据；或者，将所述温度与陀螺仪数据校准表中温度与对应的陀螺仪数据的初始值分别设定为空。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇，马金波，舒玉龙，
申请(专利权)人：北京小鸟看看科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11