一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法技术

本发明专利技术涉及汽车技术领域，涉及一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法，其包括以下步骤：一、打开传感器读取数据；二、静态校验，车停在水平路面的上，采集当前加速计数据得出设备安装姿态与汽车XYZ轴的转换方法，把设备的XYZ轴数据换算到汽车水平坐标上，找出重力轴；三、动态校验，判断出汽车行驶方向与XYZ轴方向关系；过滤汽车倒车的动作，采集陀螺仪和加速计的数据，同时保证汽车一定车速，得出汽车行驶方向和XYZ轴方向关系；四、经过校验之后，得出汽车急加速，急减速，急转弯等行驶动作。本发明专利技术使得不同车型的汽车均能方便的安装汽车行驶行为判断系统。

A Method of Installation Attitude Calibration Based on Six-Axis Sensor Equipment

The invention relates to the field of automobile technology, and relates to a method for calibrating the installation attitude of a six-axis sensor device, which includes the following steps: first, opening the sensor to read data; second, static calibration, parking on a horizontal road surface, collecting the current accelerator data to obtain the conversion method between the installation attitude of the device and the XYZ axis of the automobile, and converting the XYZ axis data of the device to the horizontal coordinates of the automobile. First, find out the gravity axis; third, dynamic calibration, judge the relationship between the driving direction and the direction of XYZ axis; filter the reversing action of the car, collect the data of gyroscope and accelerometer, while ensuring the car's certain speed, get the relationship between the driving direction of the car and the direction of XYZ axis; fourth, after calibration, get the driving action of the car such as rapid acceleration, rapid deceleration, sharp turning, etc. The invention makes it convenient to install a vehicle driving behavior judgment system for different types of vehicles.

【技术实现步骤摘要】
一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法
本专利技术涉及汽车
，具体地说，涉及一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法。
技术介绍
随着科技的发展，汽车作为人们出行的交通工具之一，其普及度越来越高。汽车的各种配置也越来越丰富，现有的很多车主爱好加装各种汽车辅助系统来提高驾驶的乐趣和安全性，比如，现在加装汽车行驶行为判断系统，这种系统一般是基于LSM6DS33六轴传感器，以高通mdm9x07为主控芯片的系统，它通过汽车OBD口安装在车上的，但不同品牌的车，OBD口位置和朝向不一样，安装十分麻烦，所以需要安装姿态自动校准来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的内容是提供一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。根据本专利技术的一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法，其包括以下步骤：一、打开传感器读取数据；二、静态校验，校准设备安装在汽车上位置；汽车停在水平的路面上，采集当前加速计数据得出设备安装姿态与汽车XYZ轴的转换方法，把设备的XYZ轴数据换算到汽车水平坐标上，找出重力轴；三、动态校验，判断出汽车行驶方向与XYZ轴方向关系；过滤汽车倒车的动作，采集陀螺仪和加速计的数据，同时保证汽车一定车速，得出汽车行驶方向和XYZ轴方向关系；四、经过校验之后，得出汽车急加速，急减速，急转弯等行驶动作。作为优选，步骤二中，找出重力轴的判断方法为：如果XYZ三个轴中哪个轴读取的数据接近1G，这个轴就是重力轴，其他两个轴就在水平面上，另外两个轴与汽车参考坐标通过汽车正向行驶得出。作为优选，步骤二中，如果找不出重力轴，那么设备是经过旋转后安装，通过读取数据，找出旋转轴，旋转轴数据接近0，通过坐标转换，得出设备坐标与汽车坐标关系。作为优选，坐标转换是列矩阵在某一参考坐标系的投影通过方向余玄矩阵转换到另一个坐标系上过程。作为优选，步骤三中，先通过读取汽车RPM或GPS的速度，当汽车行驶大于20Km/h，连续采集100组加速计和陀螺仪的数据，陀螺仪数据保证汽车直线行驶，通过加速计X和Y轴数据来判断，哪个是汽车行驶方向轴，轴的方向与汽车行正向关系。本专利技术提供了一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法，能够较佳地姿态校准，使得不同车型的汽车均能方便的安装汽车行驶行为判断系统。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合实施例对本专利技术作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本专利技术进行解释而并非限定。实施例1本实施例提供了一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法，其包括以下步骤：一、打开传感器读取数据；二、静态校验，校准设备安装在汽车上位置；汽车停在水平的路面上，采集当前加速计数据得出设备安装姿态与汽车XYZ轴的转换方法，把设备的XYZ轴数据换算到汽车水平坐标上，找出重力轴；三、动态校验，判断出汽车行驶方向与XYZ轴方向关系；过滤汽车倒车的动作，采集陀螺仪和加速计的数据，同时保证汽车一定车速，得出汽车行驶方向和XYZ轴方向关系；四、经过校验之后，得出汽车急加速，急减速，急转弯等行驶动作。本实施例中，步骤二中，设备安装到车内，不一定是Z轴与水平面垂直，也有可能是X轴或Y轴，找出重力轴的判断方法为：如果XYZ三个轴中哪个轴读取的数据接近1G，这个轴就是重力轴，其他两个轴就在水平面上，另外两个轴与汽车参考坐标通过汽车正向行驶得出。本实施例中，步骤二中，如果找不出重力轴，那么设备是经过旋转后安装，通过读取数据，找出旋转轴，旋转轴数据接近0，通过坐标转换，得出设备坐标与汽车坐标关系。本实施例中，坐标转换是列矩阵在某一参考坐标系的投影通过方向余玄矩阵转换到另一个坐标系上的过程。比如：r1＝Cr2；其中，C为将一个列矩阵从载体坐标系2转换到汽车水平坐标系1的方向余玄矩阵。若绕Z转动角度β，余玄方向矩阵C可以得到：则得到：r1＝{x2cosβ-y2sinβ,x2sinβ+y2cosβ,z2}；因汽车是停止在水平面上，则此时r1＝{0,0,g}，r2通过传感器数据读到，可以解出cosβ和sinβ，同时得到余玄方向矩阵C；若绕其他轴转动也类似计算。本实施例中，步骤三中，通过前面两步已经知道设备坐标系和汽车坐标系关系，但是还一个就是坐标转换后方向与行驶方向不一定是一致的，所以要在汽车正常行驶来判断。先通过读取汽车RPM或GPS的速度，当汽车行驶大于20Km/h，连续采集100组加速计和陀螺仪的数据，陀螺仪数据保证汽车直线行驶，通过加速计X和Y轴数据来判断，哪个是汽车行驶方向轴，轴的方向与汽车行正向关系。经过静态校验和动态校验就可以得出设备安装姿态，求出余玄方向矩阵，把传感器数据传送汽车坐标系上，就可以算出汽车行驶状态。以上示意性的对本专利技术及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法，其特征在于：包括以下步骤：一、打开传感器读取数据；二、静态校验，校准设备安装在汽车上位置；汽车停在水平的路面上，采集当前加速计数据得出设备安装姿态与汽车XYZ轴的转换方法，把设备的XYZ轴数据换算到汽车水平坐标上，找出重力轴；三、动态校验，判断出汽车行驶方向与XYZ轴方向关系；过滤汽车倒车的动作，采集陀螺仪和加速计的数据，同时保证汽车一定车速，得出汽车行驶方向和XYZ轴方向关系；四、经过校验之后，得出汽车急加速，急减速，急转弯等行驶动作。

【技术特征摘要】
1.一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法，其特征在于：包括以下步骤：一、打开传感器读取数据；二、静态校验，校准设备安装在汽车上位置；汽车停在水平的路面上，采集当前加速计数据得出设备安装姿态与汽车XYZ轴的转换方法，把设备的XYZ轴数据换算到汽车水平坐标上，找出重力轴；三、动态校验，判断出汽车行驶方向与XYZ轴方向关系；过滤汽车倒车的动作，采集陀螺仪和加速计的数据，同时保证汽车一定车速，得出汽车行驶方向和XYZ轴方向关系；四、经过校验之后，得出汽车急加速，急减速，急转弯等行驶动作。2.根据权利要求1所述的一种基于六轴传感器设备安装姿态校准方法，其特征在于：步骤二中，找出重力轴的判断方法为：如果XYZ三个轴中哪个轴读取的数据接近1G，这个轴就是重力轴，其他两个轴就在水平面上，另外两个轴与汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐宗欢，陈元辰，杨纯文，吴学伟，
申请(专利权)人：深圳市伟文无线通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44