加速度的计算方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种加速度的计算方法、装置及电子设备。加速度的计算方法包括：获取加速度传感器测量的原始加速度数据，并根据所述原始加速度数据计算加速度角度；获取陀螺仪测量的原始角速度数据，并根据所述原始角速度数据计算陀螺仪角度；根据所述加速度角度和所述陀螺仪角度计算修正角度；根据所述修正角度计算重力加速度分量，以及根据所述原始加速度数据和所述重力加速度分量得到修正加速度。本发明专利技术实施例可以提高加速度计算的精度。实施例可以提高加速度计算的精度。实施例可以提高加速度计算的精度。

【技术实现步骤摘要】
加速度的计算方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术实施例涉及传感器数据融合
，尤其涉及一种加速度的计算方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，姿态测量被广泛的应用于汽车、无人机和可穿戴设备等
但现有技术中，加速度传感器所测量的目标物的加速度数据中包含重力分量，并不能体现物体的实际加速度，无法准确体现物体的实际运动状态。因此，现有技术中存在加速度计算误差大的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供了一种加速度的计算方法、装置及电子设备，以提高加速度计算的精度。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种加速度的计算方法，包括：
[0005]获取加速度传感器测量的原始加速度数据，并根据所述原始加速度数据计算加速度角度；
[0006]获取陀螺仪测量的原始角速度数据，并根据所述原始角速度数据计算陀螺仪角度；
[0007]根据所述加速度角度和所述陀螺仪角度计算修正角度；
[0008]根据所述修正角度计算重力加速度分量，以及根据所述原始加速度数据和所述重力加速度分量得到修正加速度。
[0009]可选地，根据所述原始加速度数据计算加速度角度，包括：
[0010]对所述原始加速度数据进行滤波处理，得到加速度数据；
[0011]利用正弦定理，根据所述加速度数据计算所述加速度角度；
[0012]相应的，根据所述原始加速度数据和所述重力加速度分量得到修正加速度包括：根据所述加速度数据和所述重力加速度分量得到修正加速度。
[0013]可选地，在得到修正加速度之后，还包括：
[0014]将所述修正加速度以负反馈的形式调节所述加速度数据，得到校正加速度；
[0015]相应的，根据所述加速度数据计算所述加速度角度包括：
[0016]根据所述校正加速度计算所述加速度角度。
[0017]可选地，使用滑动滤波法对所述原始加速度数据进行滤波处理。
[0018]可选地，根据所述原始角速度数据计算陀螺仪角度，包括：
[0019]对所述原始角速度数据进行滤波处理，得到角速度数据；
[0020]将所述角速度数据进行积分得到所述陀螺仪角度。
[0021]可选地，使用算数平均滤波法对所述原始角速度数据进行滤波处理。
[0022]可选地，根据所述加速度角度和所述陀螺仪角度计算修正角度，包括：
[0023]将所述加速度角度和所述陀螺仪角度进行卡尔曼滤波，得到所述修正角度。
[0024]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种加速度的计算装置，包括：
[0025]加速度角度计算模块，用于获取加速度传感器测量的原始加速度数据，并根据所述原始加速度数据计算加速度角度；
[0026]陀螺仪角度计算模块，用于获取陀螺仪测量的原始角速度数据，并根据所述原始角速度数据计算陀螺仪角度；
[0027]修正角度计算模块，用于根据所述加速度角度和所述陀螺仪角度计算修正角度；
[0028]修正加速度计算模块，用于根据所述修正角度计算重力加速度分量，以及根据所述原始加速度数据和所述重力加速度分量得到修正加速度。
[0029]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括：
[0030]加速度传感器，用于测量目标物的加速度；
[0031]陀螺仪，用于测量目标物的角速度；
[0032]存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术任意实施例所提供的加速度的计算方法。
[0033]可选地，所述加速度传感器为三轴加速度传感器；所述陀螺仪为三轴陀螺仪。
[0034]本专利技术实施例提供的加速度的计算方法，利用加速度传感器测量的原始加速度数据计算加速度角度，利用陀螺仪测量的原始角速度数据计算陀螺仪角度，并将加速度角度和陀螺仪角度的优势互补，使得在短时间尺度与长时间尺度内计算出的修正角度均接近目标物的实际角度，具有较高的精度，扩大了加速度计算方法的应用场景。并且，本实施例根据修正角度计算重力加速度分量，以及根据原始加速度数据和重力加速度分量得到修正加速度，相当于去掉原始加速度数据中的重力分量，仅保留外力造成的加速度，可以提升加速度的计算精度，更好的体现目标物的实际运动状态。因此，与现有技术相比，本专利技术实施例可以提高加速度计算的精度。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例提供的一种加速度的计算方法的流程示意图；
[0036]图2是本专利技术实施例提供的另一种加速度的计算方法的流程示意图；
[0037]图3是本专利技术实施例提供的一种加速度的计算装置的结构示意图；
[0038]图4是本专利技术实施例提供的另一种加速度的计算装置的结构示意图；
[0039]图5是本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0041]本专利技术实施例提供了一种加速度的计算方法，可以由加速度的计算装置执行，该装置可以由软件和/或硬件实现，该装置可以集成于汽车、无人机和可穿戴设备等产品中，适用于多种目标物的运动状态计算。图1是本专利技术实施例提供的一种加速度的计算方法的流程示意图。参见图1，该加速度的计算方法包括以下步骤：
[0042]S110、获取加速度传感器测量的原始加速度数据，并根据原始加速度数据计算加速度角度。
[0043]其中，加速度传感器可以是三轴加速度传感器；相应的，原始加速度数据可以是三轴(X轴、Y轴、Z轴)加速度数据，从而提高加速度的计算精度，更好的表征目标物的运动状态。示例性地，可以利用三角函数或反三角函数来计算加速度角度。
[0044]S120、获取陀螺仪测量的原始角速度数据，并根据原始角速度数据计算陀螺仪角度。
[0045]其中，陀螺仪可以是三轴陀螺仪；相应的，原始角速度数据可以是三轴(X轴、Y轴、Z轴)角速度数据，从而提高加速度的计算精度，更好的表征目标物的运动状态。示例性地，可以利用积分等方式来计算陀螺仪角度。
[0046]S130、根据加速度角度和陀螺仪角度计算修正角度。
[0047]其中，陀螺仪在短时间内测量精度高，短时抗干扰能力强，可以很好的跟随目标物的瞬时动作，体现目标物的状态变化。但陀螺仪的测量基准是自身，并没有系统外的绝对参照物，容易受到累积漂移和低频噪声的影响。因此，陀螺仪具有随机漂移特性，长时间使用状态下，根据原始角速度数据计算出的陀螺仪角度会存在漂移误差。
[0048]加速度传感器有重力轴作为系统外的绝对参照物，在无外力加速度的情况下，能准确输出姿态角度，且此角度不会有累积误差，因此，在较长的时间尺度内，根据原始加速度数据计算出的加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速度的计算方法，其特征在于，包括：获取加速度传感器测量的原始加速度数据，并根据所述原始加速度数据计算加速度角度；获取陀螺仪测量的原始角速度数据，并根据所述原始角速度数据计算陀螺仪角度；根据所述加速度角度和所述陀螺仪角度计算修正角度；根据所述修正角度计算重力加速度分量，以及根据所述原始加速度数据和所述重力加速度分量得到修正加速度。2.根据权利要求1所述的加速度的计算方法，其特征在于，根据所述原始加速度数据计算加速度角度，包括：对所述原始加速度数据进行滤波处理，得到加速度数据；利用正弦定理，根据所述加速度数据计算所述加速度角度；相应的，根据所述原始加速度数据和所述重力加速度分量得到修正加速度包括：根据所述加速度数据和所述重力加速度分量得到修正加速度。3.根据权利要求2所述的加速度的计算方法，其特征在于，在得到修正加速度之后，还包括：将所述修正加速度以负反馈的形式调节所述加速度数据，得到校正加速度；相应的，根据所述加速度数据计算所述加速度角度包括：根据所述校正加速度计算所述加速度角度。4.根据权利要求2所述的加速度的计算方法，其特征在于，使用滑动滤波法对所述原始加速度数据进行滤波处理。5.根据权利要求1所述的加速度的计算方法，其特征在于，根据所述原始角速度数据计算陀螺仪角度，包括：对所述原始角速度数据进行滤波处理，得到角速度数据；将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛矿，刘国山，徐国威，陈栋，
申请(专利权)人：上海金脉电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：