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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器校准,更具体地说,它涉及地磁传感器自动校准方法、系统、介质及计算机。
技术介绍
1、地磁传感器被广泛应用于手机、手表、玩具及虚拟现实等各类电子产品中,其主要是配合加速度陀螺仪芯片进行空间定位,实现导航、手势和姿态等识别。
2、地磁传感器的工作原理是根据地球磁场在地磁传感器的不同方向的磁通分量的不同,从而确定产品的方向及角度。因此,在电子产品中,需要将地球磁场在地磁传感器的不同方向上的磁通分量准确写入产品内部,以便确定产品的标准状态。
3、目前常用的地磁传感器的校准方法主要有平面校准法和立体八字校准法,这两种方法主要是靠地球的自有磁场,让产品在一个平面内或者立体空间内转动,从而确定产品的初始位置及角度,这两种方法的缺点是需要人工开启校准开关,且在受到磁场干扰时无法实时自动的进行调整。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供地磁传感器自动校准方法、系统、介质及计算机,以克服现有的技术中存在的地磁传感器不能自动校准的缺点。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:地磁传感器自动校准方法,包括:
3、获取地磁传感器的俯仰角数据,利用所述俯仰角数据对应绘制俯仰角时域曲线;
4、获取所述俯仰角时域曲线上的所有的特征点,将倒数第二个特征点记作第一特征点,将最后一个特征点记作第二特征点;
5、获取第一特征点所在的第一时刻对应的第一磁场强度,获取第二特征点所在的第
6、根据所述磁场变化量判断地磁传感器当前的第一磁场偏置是否有效,若无效,则根据第一磁场强度和第二磁场强度推算第二磁场偏置,并利用第二磁场偏置替换第一磁场偏置。
7、可选的,所述获取所述俯仰角时域曲线上的所有的特征点,包括:
8、按照预定的频率,在所述俯仰角时域曲线上设置若干采样点;
9、将所有的相邻的两个采样点记作采样点对;按照采样点对应的时间顺序,将每一个采样点对中的两个采样点分别记作第一采样点和第二采样点;
10、获取所述第一采样点对应的一阶导数,记作第一导数d1;获取所述第二采样点对应的一阶导数,记作第二导数d2;
11、判断所述第一导数d1和第二导数d2是否满足d1≤0且d2>0,若是,则将第一采样点记作特征点;若否,则判断所述第一导数d1和第二导数d2是否满足d1<0且d2≥0,若是,则将第二采样点记作特征点。
12、可选的,所述获取第一特征点所在的第一时刻对应的第一磁场强度,获取第二特征点所在的第二时刻对应的第二磁场强度;根据第一磁场强度和第二磁场强度对应计算磁场变化量,包括:
13、获取地磁传感器在第一时刻点的第一磁场强度
14、获取地磁传感器在第二时刻点的第二磁场强度
15、根据第一磁场强度xm1和第二磁场强度xm2对应计算x轴磁场变化量dmx、y轴磁场变化量dmy、z轴磁场变化量dmz:
16、dmx=mx2-mx1;
17、dmy=my2-my1;
18、dmz=mz2-mz1。
19、可选的,所述根据所述磁场变化量判断地磁传感器当前的第一磁场偏置是否有效,包括:
20、获取第一特征点对应的第一航向角a1yaw以及第二特征点对应的第二航向角a2yaw;根据第一航向角a1yaw以及第二航向角a2yaw计算航向角变化量δz:
21、δz=a2yaw-a1yaw;
22、判断所述航向角变化量δz以及所述x轴磁场变化量dmx、y轴磁场变化量dmy、z轴磁场变化量dmz是否满足:
23、(δz>10°)∩(|dmx|≥mt∪|dmy|≥mt∪|dmz|≥mt);
24、若是,则判定地磁传感器当前的第一磁场偏置无效;
25、其中,mt为预设的磁场强度变化阈值。
26、可选的,所述根据第一磁场强度和第二磁场强度推算第二磁场偏置,包括:
27、获取第一特征点对应的第一横滚角a1roll、第一俯仰角a1pitch以及第一航向角a1yaw;获取第二特征点对应的第二横滚角a2roll、第二俯仰角a2pitch以及第二航向角a2yaw;
28、根据第一横滚角a1roll以及第二横滚角a2roll计算横滚角变化量δx:
29、δx=a2roll-a1roll;
30、根据第一俯仰角a1pitch以及第二俯仰角a2pitch计算俯仰角变化量δy:
31、δy=a2pitch-a1pitch;
32、根据第一航向角a1yaw以及第二航向角a2yaw计算航向角变化量δz:
33、δz=a2yaw-a1yaw;
34、将第一特征点对应的空间位置作为基准点构建第一坐标系n,将第二特征点的空间位置作为基准点构建第二坐标系b,根据第一坐标系n和第二坐标系b构建姿态旋转方向余弦矩阵
35、
36、获取地磁传感器在第一时刻点的第一磁场强度
37、获取地磁传感器在第二时刻点的第二磁场强度
38、根据所述第一磁场强度xm1、第二磁场强度xm2以及姿态旋转方向余弦矩阵计算第二磁场偏置xm0:
39、
40、其中,i为单位矩阵:
41、可选的,还包括:利用所述第二磁场偏置,对地磁传感器检测到的磁场强度数据进行补偿,得到对应的实际磁场强度数据。
42、地磁传感器自动校准方系统,包括:
43、时域曲线生成模块:用于获取地磁传感器的俯仰角数据,利用所述俯仰角数据对应绘制俯仰角时域曲线;
44、特征点计算模块:用于获取所述俯仰角时域曲线上的所有的特征点,将倒数第二个特征点记作第一特征点,将最后一个特征点记作第二特征点;
45、磁场变化量计算模块:用于获取第一特征点所在的第一时刻对应的第一磁场强度,获取第二特征点所在的第二时刻对应的第二磁场强度;根据第一磁场强度和第二磁场强度对应计算磁场变化量;
46、磁场偏置校准模块:用于根据所述磁场变化量判断地磁传感器当前的第一磁场偏置是否有效,若无效,则根据第一磁场强度和第二磁场强度推算第二磁场偏置,并利用第二磁场偏置替换第一磁场偏置。
47、地磁传感器自动校准方法,包括:
48、获取地磁传感器的横滚角数据,利用所述横滚角数据对应绘制横滚角时域曲线;
49、获取所述横滚角时域曲线上的所有的特征点,将倒数第二个特征点记作第三特征点,将最后一个特征点记作第四特征点;
50、获取第三特征点所在的第三时刻对应的第三磁场强度,获取第四特征点所在的第四时刻对应的第四磁场强度;根据第三磁场强度和第四磁场强度对应计算磁场变化量;
<本文档来自技高网...【技术保护点】
1.地磁传感器自动校准方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的地磁传感器自动校准方法,其特征在于,所述获取所述俯仰角时域曲线上的所有的特征点,包括:
3.根据权利要求2所述的地磁传感器自动校准方法,其特征在于,所述获取第一特征点所在的第一时刻对应的第一磁场强度,获取第二特征点所在的第二时刻对应的第二磁场强度;根据第一磁场强度和第二磁场强度对应计算磁场变化量,包括:
4.根据权利要求3所述的地磁传感器自动校准方法,其特征在于,所述根据所述磁场变化量判断地磁传感器当前的第一磁场偏置是否有效,包括:
5.根据权利要求1所述的地磁传感器自动校准方法,其特征在于,所述根据第一磁场强度和第二磁场强度推算第二磁场偏置,包括:
6.根据权利要求1所述的地磁传感器自动校准方法,其特征在于,还包括:利用所述第二磁场偏置,对地磁传感器检测到的磁场强度数据进行补偿,得到对应的实际磁场强度数据。
7.地磁传感器自动校准系统,其特征在于,包括:
8.地磁传感器自动校准方法,其特征在于,包括:
9.一种计
10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.地磁传感器自动校准方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的地磁传感器自动校准方法,其特征在于,所述获取所述俯仰角时域曲线上的所有的特征点,包括:
3.根据权利要求2所述的地磁传感器自动校准方法,其特征在于,所述获取第一特征点所在的第一时刻对应的第一磁场强度,获取第二特征点所在的第二时刻对应的第二磁场强度;根据第一磁场强度和第二磁场强度对应计算磁场变化量,包括:
4.根据权利要求3所述的地磁传感器自动校准方法,其特征在于,所述根据所述磁场变化量判断地磁传感器当前的第一磁场偏置是否有效,包括:
5.根据权利要求1所述的地磁传感器自动校准方法,其特征在于,所述根据第一磁场强度和第二...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟广雄,成伟,刘建,
申请(专利权)人:深圳感音科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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