加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)方法和裝置，涉及傳感器校準(zhǔn)領(lǐng)域，用于提高對加速度計(jì)進(jìn)行零偏校準(zhǔn)的簡易性。本發(fā)明中，首先得到加速度計(jì)在失重狀態(tài)下的零偏值，在將加速度計(jì)按照設(shè)定的至少三個(gè)位置進(jìn)行擺放并計(jì)算標(biāo)度因子，采用本發(fā)明，提高了對加速度計(jì)進(jìn)行零偏校準(zhǔn)的簡易性。
【專利說明】加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]加速度計(jì)在出廠前會進(jìn)行零偏校準(zhǔn)，但加速度計(jì)的零偏本身會產(chǎn)生漂移，即零偏不準(zhǔn)的現(xiàn)象。這也是傳感器的特點(diǎn)之一。所以當(dāng)加速度計(jì)到達(dá)用戶手中如何進(jìn)行零偏校準(zhǔn)是關(guān)鍵問題，通常使用高精轉(zhuǎn)臺校準(zhǔn)加速度計(jì)，然后以六位置法進(jìn)行零偏校準(zhǔn)(也有36位置，和72位置等)，但這些方法由于其繁瑣程度較大不是一般用戶能掌握的，并且高精轉(zhuǎn)臺也不是一般用戶具有的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例提供一種加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)方法和裝置，用于提高對加速度計(jì)進(jìn)行零偏校準(zhǔn)的簡易性。
[0004]一種加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)方法，該方法包括:
[0005]在使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)后，讀取加速度計(jì)處于失重狀態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)，根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算加速度計(jì)在各方向軸上的零偏值；
[0006]在將加速度計(jì)按照設(shè)定的至少三個(gè)位置分別進(jìn)行擺放后，讀取加速度計(jì)處于每個(gè)位置時(shí)各方向軸的數(shù)據(jù)；根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)計(jì)算各方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子。
[0007]—種加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)裝置，該裝置包括:
[0008]零偏獲取單元，用于在使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)后，讀取處于失重狀態(tài)的加速度計(jì)時(shí)的數(shù)據(jù)，根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算加速度計(jì)在各方向軸上的零偏值；
[0009]標(biāo)度因子確定單元，用于在將加速度計(jì)按照設(shè)定的至少三個(gè)位置分別進(jìn)行擺放后，讀取加速度計(jì)處于每個(gè)位置時(shí)各方向軸的數(shù)據(jù)；根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)計(jì)算各方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供的方案中，在使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)后，讀取加速度計(jì)處于失重狀態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)，根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算加速度計(jì)在各方向軸上的零偏值；然后在將加速度計(jì)按照設(shè)定的至少三個(gè)位置分別進(jìn)行擺放后，讀取加速度計(jì)處于每個(gè)位置時(shí)各方向軸的數(shù)據(jù)；根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)計(jì)算各方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子。本方案中，首先得到加速度計(jì)在失重狀態(tài)下的零偏值，然后將加速度計(jì)按照設(shè)定的至少三個(gè)位置進(jìn)行擺放并計(jì)算標(biāo)度因子，就得到了零偏校準(zhǔn)的兩個(gè)結(jié)果數(shù)據(jù)，與現(xiàn)有技術(shù)中使用高精轉(zhuǎn)臺校準(zhǔn)加速度計(jì)，然后以六位置法進(jìn)行零偏校準(zhǔn)相比，本方案的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低，并且，本方案不需要使用高精轉(zhuǎn)臺，從而提高了對加速度計(jì)進(jìn)行零偏校準(zhǔn)的簡易性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的方法流程示意圖；
[0012]圖2a為本發(fā)明實(shí)施例中加速度計(jì)處于失重狀態(tài)時(shí)的輸出數(shù)據(jù)示意圖；
[0013]圖2b為本發(fā)明實(shí)施例中加速度計(jì)的三個(gè)位置擺放示意圖；
[0014]圖2c為本發(fā)明實(shí)施例的零偏校準(zhǔn)流程示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為了提高對加速度計(jì)進(jìn)行零偏校準(zhǔn)的簡易性，本發(fā)明實(shí)施例提供一種加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)方法。
[0017]參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)方法，包括以下步驟:
[0018]步驟10:在使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)后，讀取加速度計(jì)處于失重狀態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)，根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算加速度計(jì)在各方向軸上的零偏值；
[0019]步驟11:在將加速度計(jì)按照設(shè)定的至少三個(gè)位置分別進(jìn)行擺放后，讀取加速度計(jì)處于每個(gè)位置時(shí)各方向軸的數(shù)據(jù)；根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)計(jì)算各方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子。
[0020]至此，得到了零偏校準(zhǔn)的兩個(gè)結(jié)果數(shù)據(jù):加速度計(jì)在處于失重狀態(tài)時(shí)各方向軸上的零偏值以及標(biāo)度因子。后續(xù)可以使用該零偏值以及標(biāo)度因子對加速度計(jì)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，具體的，若加速度計(jì)的X方向軸的測量數(shù)據(jù)為k，則修正后的數(shù)據(jù)X’ = (X-加速度計(jì)在處于失重狀態(tài)時(shí)X方向軸上的零偏值)*X方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子；若加速度計(jì)的Y方向軸的測量數(shù)據(jù)為y，則修正后的數(shù)據(jù)y’ = (y_加速度計(jì)在處于失重狀態(tài)時(shí)Y方向軸上的零偏值)*Y方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子；若加速度計(jì)的Z方向軸的測量數(shù)據(jù)為ζ，則修正后的數(shù)據(jù)z’ = (ζ-加速度計(jì)在處于失重狀態(tài)時(shí)Z方向軸上的零偏值)*Ζ方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子。
[0021]具體的，步驟10中使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)，具體實(shí)現(xiàn)可以如下:
[0022]向上拋擲加速度計(jì)或使加速度計(jì)做自由落體運(yùn)動，以使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)。
[0023]具體的，步驟10中根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算加速度計(jì)在各方向軸上的零偏值，具體實(shí)現(xiàn)可以如下:
[0024]根據(jù)加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)的開始時(shí)間、加速度計(jì)結(jié)束失重狀態(tài)的時(shí)間和加速度計(jì)的X軸在所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的各時(shí)刻的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度計(jì)在X方向軸上的零偏值；
[0025]根據(jù)加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)的開始時(shí)間、加速度計(jì)結(jié)束失重狀態(tài)的時(shí)間和加速度計(jì)的Y軸在所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的各時(shí)刻的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度計(jì)在Y方向軸上的零偏值；
[0026]根據(jù)加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)的開始時(shí)間、加速度計(jì)結(jié)束失重狀態(tài)的時(shí)間和加速度計(jì)的Z軸在所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的各時(shí)刻的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度計(jì)在Z方向軸上的零偏值。
[0027]例如,可以按照如下公式一計(jì)算加速度計(jì)在X方向軸上的零偏值A(chǔ)xc1:


m2


]ζ
[0028]公式一:J1- — 土I

m2-ml.
[0029]按照如下公式二計(jì)算加速度計(jì)在Y方向軸上的零偏值A(chǔ)yc1:
[0030]公式二:

【權(quán)利要求】
1.一種加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)方法，其特征在于，該方法包括: 在使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)后，讀取加速度計(jì)處于失重狀態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)，根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算加速度計(jì)在各方向軸上的零偏值； 在將加速度計(jì)按照設(shè)定的至少三個(gè)位置分別進(jìn)行擺放后，讀取加速度計(jì)處于每個(gè)位置時(shí)各方向軸的數(shù)據(jù)；根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)計(jì)算各方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)，具體包括: 向上拋擲加速度計(jì)或使加速度計(jì)做自由落體運(yùn)動，以使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算加速度計(jì)在各方向軸上的零偏值，具體包括: 根據(jù)加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)的開始時(shí)間、加速度計(jì)結(jié)束失重狀態(tài)的時(shí)間和加速度計(jì)的X軸在所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的各時(shí)刻的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度計(jì)在X方向軸上的零偏值； 根據(jù)加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)的開始時(shí)間、加速度計(jì)結(jié)束失重狀態(tài)的時(shí)間和加速度計(jì)的Y軸在所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的各時(shí)刻的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度計(jì)在Y方向軸上的零偏值； 根據(jù)加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)的開始時(shí)間、加速度計(jì)結(jié)束失重狀態(tài)的時(shí)間和加速度計(jì)的Z軸在所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的各時(shí)刻的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度計(jì)在Z方向軸上的零偏值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將加速度計(jì)按照設(shè)定的至少三個(gè)位置分別進(jìn)行擺放，具體包括: 將加速度計(jì)按照設(shè)定的三個(gè)位置分別進(jìn)行擺放；該三個(gè)位置分別為: X軸朝上、Y軸和Z軸的方向不限；Y軸朝上、X軸和Z軸的方向不限；Ζ軸朝上、X軸和Y軸的方向不限；或者， X軸朝下、Y軸和Z軸的方向不限；Υ軸朝下、X軸和Z軸的方向不限；Ζ軸朝下、X軸和Y軸的方向不限。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)計(jì)算各方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子，具體包括: 確定滿足以下條件的各方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子: 第一數(shù)值與第二數(shù)值和第三數(shù)值之和等于I;第一數(shù)值為X方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第一個(gè)位置時(shí)X方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第二數(shù)值為Y方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第一個(gè)位置時(shí)Y方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第三數(shù)值為Z方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第一個(gè)位置時(shí)Z方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積； 第四數(shù)值與第五數(shù)值和第六數(shù)值之和等于I;第四數(shù)值為X方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第二個(gè)位置時(shí)X方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第五數(shù)值為Y方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第二個(gè)位置時(shí)Y方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第六數(shù)值為Z方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第二個(gè)位置時(shí)Z方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積； 第七數(shù)值與第八數(shù)值和第九數(shù)值之和等于I;第七數(shù)值為X方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第三個(gè)位置時(shí)X方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第八數(shù)值為Y方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第三個(gè)位置時(shí)Y方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第九數(shù)值為Z方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第三個(gè)位置時(shí)Z方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積。
6.一種加速度計(jì)的零偏校準(zhǔn)裝置，其特征在于，該裝置包括: 零偏獲取單元，用于在使加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)后，讀取處于失重狀態(tài)的加速度計(jì)時(shí)的數(shù)據(jù)，根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)計(jì)算加速度計(jì)在各方向軸上的零偏值； 標(biāo)度因子確定單元，用于在將加速度計(jì)按照設(shè)定的至少三個(gè)位置分別進(jìn)行擺放后，讀取加速度計(jì)處于每個(gè)位置時(shí)各方向軸的數(shù)據(jù)；根據(jù)讀取到的數(shù)據(jù)計(jì)算各方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述零偏獲取單元用于: 根據(jù)加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)的開始時(shí)間、加速度計(jì)結(jié)束失重狀態(tài)的時(shí)間和加速度計(jì)的X軸在所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的各時(shí)刻的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度計(jì)在X方向軸上的零偏值； 根據(jù)加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)的開始時(shí)間、加速度計(jì)結(jié)束失重狀態(tài)的時(shí)間和加速度計(jì)的Y軸在所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的各時(shí)刻的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度計(jì)在Y方向軸上的零偏值； 根據(jù)加速度計(jì)產(chǎn)生失重狀態(tài)的開始時(shí)間、加速度計(jì)結(jié)束失重狀態(tài)的時(shí)間和加速度計(jì)的Z軸在所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間之間的各時(shí)刻的輸出數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度計(jì)在Z方向軸上的 零偏值。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，在將加速度計(jì)按照設(shè)定的三個(gè)位置分別進(jìn)行擺放時(shí)，該三個(gè)位置分別為: X軸朝上、Y軸和Z軸的方向不限；Y軸朝上、X軸和Z軸的方向不限；Ζ軸朝上、X軸和Y軸的方向不限；或者， X軸朝下、Y軸和Z軸的方向不限；Υ軸朝下、X軸和Z軸的方向不限；Ζ軸朝下、X軸和Y軸的方向不限。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述標(biāo)度因子確定單元用于: 確定滿足以下條件的各方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子: 第一數(shù)值與第二數(shù)值和第三數(shù)值之和等于I;第一數(shù)值為X方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第一個(gè)位置時(shí)X方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第二數(shù)值為Y方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第一個(gè)位置時(shí)Y方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第三數(shù)值為Z方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第一個(gè)位置時(shí)Z方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積； 第四數(shù)值與第五數(shù)值和第六數(shù)值之和等于I;第四數(shù)值為X方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第二個(gè)位置時(shí)X方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第五數(shù)值為Y方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第二個(gè)位置時(shí)Y方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第六數(shù)值為Z方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第二個(gè)位置時(shí)Z方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積； 第七數(shù)值與第八數(shù)值和第九數(shù)值之和等于I;第七數(shù)值為X方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第三個(gè)位置時(shí)X方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第八數(shù)值為Y方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第三個(gè)位置時(shí)Y方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積，第九數(shù)值為Z方向軸對應(yīng)的標(biāo)度因子與加速度計(jì)在處于第三個(gè)位置時(shí)Z方向軸的輸出數(shù)據(jù)的乘積。
【文檔編號】G01P21/00GK104049110SQ201310084355
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】史敬威, 劉慧峰, 劉曉煒 申請人:日電（中國）有限公司