本發(fā)明涉及測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法和電子設(shè)備,具體涉及對從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法和電子設(shè)備。
背景技術(shù):
在諸如手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、導(dǎo)航儀、游戲機(jī)等的電子設(shè)備中,內(nèi)置有重力傳感器。根據(jù)從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù),在內(nèi)置有該重力傳感器的電子設(shè)備中進(jìn)行定位、速度計算、圖像校正等的處理。因此,從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)的誤差會對定位、速度計算、圖像校正等的處理產(chǎn)生不良影響。
關(guān)于重力傳感器,由于出廠工藝、傳感器之間的差異以及安裝過程中的偏差,從而導(dǎo)致從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。由此,導(dǎo)致利用從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)的處理(如定位、速度計算、圖像校正等)的精度變差,產(chǎn)生不良影響,從而用戶的使用體驗變差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明鑒于上述問題而完成,其目的在于提供一種電子設(shè)備和測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法,能夠?qū)闹亓鞲衅鳙@取的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),從而提高利用重力傳感器的測量數(shù)據(jù)的處理精度,提高用戶的使用體驗。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供一種內(nèi)置有重力傳感器的電子設(shè)備。所述電子設(shè)備包括:獲取模塊,配置來獲取重力傳感器的測量數(shù)據(jù);誤差計算模塊,配置來基于所獲取的多個測量數(shù)據(jù),計算所述重力傳感器的零點誤差,基于計算出的零點誤差、在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)和在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù),計算所述重力傳感器的量程誤差;校準(zhǔn)模塊,配置來基于計算出的零點誤差和量程誤差,對所獲取的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),從而獲得校準(zhǔn)后的測量數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法。所述測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法包括:獲取重力傳感器的測量數(shù)據(jù);基于所獲取的多個測量數(shù)據(jù),計算所述重力傳感器的零點誤差;基于計算出的零點誤差、在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)和在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù),計算所述重力傳感器的量程誤差;以及基于計算出的零點誤差和量程誤差,對所獲取的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),從而獲得校準(zhǔn)后的測量數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法和電子設(shè)備,基于從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)來計算該重力傳感器的零點誤差和量程誤差,進(jìn)而基于計算出的零點誤差和量程誤差對所獲取的重力傳感器的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),從而校準(zhǔn)后的重力傳感器的測量數(shù)據(jù)的誤差減小。由此,能夠提高利用重力傳感器的測量數(shù)據(jù)的處理精度,提高用戶的使用體驗。此外,在本發(fā)明中利用從重力傳感器獲取的任意的多個測量數(shù)據(jù)來計算重力傳感器的零點誤差,因此在計算零點誤差時無需靜置重力傳感器,因此校準(zhǔn)處理相對方便且靈活,并且隨著重力傳感器的測量數(shù)據(jù)增多而計算出的零點誤差的量程誤差的精度越來越高。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電子設(shè)備的功能框圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式的測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法的流程圖。
具體實施方式
下面,參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。提供以下參照附圖的描述,以幫助對由權(quán)利要求及其等價物所限定的本發(fā)明的示例實施方式的理解。其包括幫助理解的各種具體細(xì)節(jié),但它們只能被看作是示例性的。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到,可對這里描述的實施方式進(jìn)行各種改變和修改,而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。而且,為了使說明書更加清楚簡潔,將省略對本領(lǐng)域熟知功能和構(gòu)造的詳細(xì)描述。
參照圖1來說明本發(fā)明的實施方式的電子設(shè)備。圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電子設(shè)備的功能框圖。
如圖1所示,電子設(shè)備1包括獲取模塊101、誤差計算模塊102、校準(zhǔn)模塊103。其中,電子設(shè)備1例如為手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、導(dǎo)航儀、游戲機(jī)等,但不限定于此,只要是內(nèi)置有重力傳感器的電子設(shè)備即可。
獲取模塊101配置來獲取重力傳感器的測量數(shù)據(jù)。在這里,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)是校準(zhǔn)前的測量數(shù)據(jù)。因此,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)存在零點誤差和量程誤差。
具體地,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)為矢量。例如,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的分量。例如,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量。其中,X軸、Y軸和Z軸相互垂直。其中,由獲取模塊101獲取的矢量的測量數(shù)據(jù)也可以通過多個其他的分量來表示,只要能夠根據(jù)該多個其他的分量來唯一地確定出矢量的測量數(shù)據(jù)即可。
其中,在特定方向上的分量的測量值和理論值與該特定方向上的零點誤差和量程誤差相關(guān)聯(lián)。以X軸方向為例,在X軸方向上的分量的測量值和理論值與X軸方向上的零點誤差和量程誤差的關(guān)系如公式1所示。
【公式1】
X’*d+a=X
其中,X’表示在X軸方向上的分量的理論值,a表示在X軸方向上的零點誤差,d表示在X軸方向上的量程誤差的系數(shù),X表示在X軸方向上的分量的測量值。如公式1所示,在X軸方向上,零點誤差是固定值,量程誤差是隨著理論值的絕對值而相對變化。
此外,對于Y軸和Z軸方向上的分量的測量值和理論值,也滿足如公式1所示的關(guān)系。此外,從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)(矢量)在特定方向上的分量的測量值和理論值,也滿足如公式1所示的關(guān)系。但是,各個方向上的零點誤差之間是不同的,并且各個方向上的零點誤差之間是不同的。
此外,獲取模塊101能夠以預(yù)先設(shè)定的周期獲取重力傳感器的測量數(shù)據(jù),也可以響應(yīng)于特定的事件而獲取重力傳感器的測量數(shù)據(jù)。
誤差計算模塊102配置來基于所獲取的多個測量數(shù)據(jù),計算所述重力傳感器的零點誤差。具體地,誤差計算模塊102能夠利用由獲取模塊101之前獲取的多個測量數(shù)據(jù),計算重力傳感器的零點誤差,該計算出的零點誤差被用來對由獲取模塊101當(dāng)前獲取的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
例如,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的分量的情況下,誤差計算模塊101利用由獲取模塊101之前獲取的多個測量數(shù)據(jù),分別計算第一方向上的零點誤差、第二方向上的零點誤差、第三方向上的零點誤差。如上所述,重力傳感器的測量數(shù)據(jù)在各個方向上的零點誤差存在區(qū)別,因此通過分別計算各個方向上的零點誤差,從而能夠更加適當(dāng)?shù)貙λ@取的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
具體地,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量的情況下,誤差計算模塊102利用所獲取的多個測量數(shù)據(jù),計算X軸方向上的零點誤差、Y軸方向上的零點誤差和Z軸方向上的零點誤差。
由于各個方向上的零點誤差可以認(rèn)為在0點附近滿足正態(tài)分布特性,因此各個方向上的零點誤差例如能夠應(yīng)用誤差反饋、最小二乘法等的計算方法來計算。
下面,具體說明通過最小二乘法,利用所獲取的多個測量數(shù)據(jù)來計算X軸方向上的零點誤差、Y軸方向上的零點誤差和Z軸方向上的零點誤差。
在由獲取模塊101獲取的各個測量數(shù)據(jù)滿足如下的公式2。
【公式2】
(Xi-a)2+(Yi-b)2+(Zi-c)2=g2
其中,i表示測量數(shù)據(jù)的序號,Xi表示序號為i的測量數(shù)據(jù)的X軸方向上的分量,Yi表示序號為i的測量數(shù)據(jù)的Y軸方向上的分量,Zi表示序號為i的測量數(shù)據(jù)的Z軸方向上的分量,a、b、c分別表示X軸方向、Y軸方向、Z軸方向上的零點誤差,g表示重力加速度。
此外,與公式2同樣地,關(guān)于序號為i+1的測量數(shù)據(jù)也滿足如下的公式3。
【公式3】
(Xi+1-a)2+(Yi+1-b)2+(Zi+1-c)2=g2
其中,i+1表示測量數(shù)據(jù)的序號,Xi+1表示序號為i+1的測量數(shù)據(jù)的X軸方向上的分量,Yi+1表示序號為i+1的測量數(shù)據(jù)的Y軸方向上的分量,Zi+1表示序號為i+1的測量數(shù)據(jù)的Z軸方向上的分量,a、b、c分別表示X軸方向、Y軸方向、Z軸方向上的零點誤差。
在這里,對于不同序號的測量數(shù)據(jù)來說,X軸方向、Y軸方向、Z軸方向上的零點誤差都是相同的。
對公式2和公式3進(jìn)行消元,則能夠得到如公式4所示的三元一次方程。
【公式4】
(Xi+1-Xi)a+(Yi+1-Yi)b+(Zi+1-Zi)c=Vi
其中,對于特定的序號i來說,Vi的值能夠根據(jù)Xi、Yi、Zi的值、以及Xi+1、Yi+1、Zi+1的值而計算出。
對公式4中的兩邊減去Vi,然后進(jìn)行平方,從而得到一個等式。針對各個序號,對得到的等式進(jìn)行相加,從而能夠得到公式5。
【公式5】
其中,j表示表示測量數(shù)據(jù)的序號。
如上所述,由于X軸方向、Y軸方向和Z軸方向上的零點誤差a、b、c在0點附近滿足正態(tài)分布特性,因此使M的值最小的a、b、c的值可以認(rèn)為是近似解。
因此,對公式5中的M關(guān)于a、b、c進(jìn)行偏導(dǎo)計算,從而能夠得到公式6。
【公式6】
通過對公式6所示的方程組進(jìn)行計算,從而能夠求出X軸方向、Y軸方向和Z軸方向上的零點誤差a、b、c。
此外,在公式2至公式6中,例如對量程誤差進(jìn)行了省略,因此公式2至公式6所示的等式的兩邊可認(rèn)為是約等于。
如上所述,在本發(fā)明的實施方式中,通過最小二乘法,利用所獲取的多個測量數(shù)據(jù)來計算X軸方向上的零點誤差、Y軸方向上的零點誤差和Z軸方向上的零點誤差。因此,隨著所獲取的測量數(shù)據(jù)的增多,計算出的X軸方向上的零點誤差、Y軸方向上的零點誤差和Z軸方向上的零點誤差的精度越來越提高。
此外,在本發(fā)明的實施方式中,也可以利用其它的用于計算符合正態(tài)分布的變量的計算方法,計算X軸方向上的零點誤差、Y軸方向上的零點誤差和Z軸方向上的零點誤差。并且,在矢量的測量數(shù)據(jù)通過多個其他的分量來表示的情況下,也可以使用上述的計算零點誤差的方法。
如上所述,在本發(fā)明的實施方式的電子設(shè)備中,利用由獲取模塊101從重力傳感器獲取的任意的多個測量數(shù)據(jù)來計算重力傳感器的零點誤差,因此在計算零點誤差時無需靜置重力傳感器,因此計算零點誤差的處理相對方便。隨著所獲取的測量數(shù)據(jù)的增多,計算出的零點誤差的精度越來越高。
在計算出了零點誤差之后,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差、在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)和在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù),計算重力傳感器的量程誤差。
具體地,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的分量的情況下,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差、在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)和在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù),計算在第一方向上的量程誤差、第二方向上的量程誤差和第三方向上的量程誤差。
例如,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量的情況下,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差a、b、c、在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)和在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù),計算在X軸方向上的量程誤差、Y軸方向上的量程誤差和Z軸方向上的量程誤差。
例如,在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)為(X0、Y0、Z0),并且在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù)為(X0’、Y0’、Z0’)的情況下,根據(jù)公式1而能夠求出X軸方向上的量程誤差d、Y軸方向上的量程誤差e、Z軸方向上的量程誤差e。
【公式7】
d=(X0-a)/X0’
e=(Y0-b)/Y0’
f=(Z0-c)/Y0’
其中,通過公式7計算出的X軸方向上的量程誤差d、Y軸方向上的量程誤差e、Z軸方向上的量程誤差e表示量程誤差的系數(shù)。
此外,在通過公式7來計算X軸方向上的量程誤差d、Y軸方向上的量程誤差e、Z軸方向上的量程誤差e時,需要計算該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù)(X0’、Y0’、Z0’)。此外,在X0’為0的情況下,使用其來計算X軸方向上的量程誤差d時,導(dǎo)致難以計算量程誤差d,同樣,在Y0’為0的情況下,使用其來計算Y軸方向上的量程誤差e時,導(dǎo)致難以計算量程誤差e,在Z0’為0的情況下,使用其來計算Z軸方向上的量程誤差f時,導(dǎo)致難以計算量程誤差f。
因此,在本發(fā)明的實施方式中優(yōu)選為,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差,在重力加速度方向與第一方向一致的第一特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù),計算在第一方向上的量程誤差,基于計算出的零點誤差,在重力加速度方向與第二方向一致的第二特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù),計算在第二方向上的量程誤差,基于計算出的零點誤差,在重力加速度方向與第三方向一致的第三特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù),計算在第三方向上的量程誤差。
具體地,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量的情況下,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差、在重力加速度方向與X軸方向一致的第一特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)(X0、Y0、Z0),計算在X軸方向上的量程誤差d。此時,在該第一特定狀態(tài)下的理論數(shù)據(jù)為(g、0、0)。通過公式7,能夠計算出X軸方向上的量程誤差d為(X0-a)/g。
同樣,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差、在重力加速度方向與Y軸方向一致的第二特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)(X0、Y0、Z0),計算在Y軸方向上的量程誤差d。此時,在該第二特定狀態(tài)下的理論數(shù)據(jù)為(0、g、0)。通過公式7,能夠計算出Y軸方向上的量程誤差e為(Y0-b)/g。
同樣,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差、在重力加速度方向與Z軸方向一致的第三特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)(X0、Y0、Z0),計算在Z軸方向上的量程誤差e。此時,在該第三特定狀態(tài)下的理論數(shù)據(jù)為(0、0、g)。通過公式7,能夠計算出Z軸方向上的量程誤差f為(Z0-c)/g。
由此,在本發(fā)明的實施方式中無需計算特定狀態(tài)下重力傳感器的理論數(shù)據(jù),并且能夠提高量程誤差的計算精度。
此外,在本發(fā)明的實施方式中,根據(jù)計算出的零點誤差來計算重力傳感器的量程誤差的處理可以在預(yù)先設(shè)定的時刻進(jìn)行,也可以在計算出的零點誤差的變化大于閾值時進(jìn)行,也可以響應(yīng)于特定的事件而進(jìn)行。
校準(zhǔn)模塊103配置來基于計算出的零點誤差和量程誤差,對當(dāng)前獲取的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),從而獲得校準(zhǔn)后的測量數(shù)據(jù)。
具體地,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的分量的情況下,校準(zhǔn)模塊103基于計算出的第一方向上的零點誤差和量程誤差,對測量數(shù)據(jù)的第一方向上的分量進(jìn)行校準(zhǔn),基于計算出的第二方向上的零點誤差和量程誤差,對測量數(shù)據(jù)的第二方向上的分量進(jìn)行校準(zhǔn),基于計算出的第三方向上的零點誤差和量程誤差,對測量數(shù)據(jù)的第三方向上的分量進(jìn)行校準(zhǔn)。
例如,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量的情況下,校準(zhǔn)模塊103基于計算出的X軸方向上的零點誤差a和量程誤差d,對測量數(shù)據(jù)的X軸分量X進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)公式1,校準(zhǔn)后的X軸分量為(X-a)/d。校準(zhǔn)模塊103基于計算出的Y軸方向上的零點誤差b和量程誤差e,對測量數(shù)據(jù)的Y軸分量Y進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)后的Y軸分量為(Y-b)/e,并且校準(zhǔn)模塊103基于計算出的Z軸方向上的零點誤差c和量程誤差f,對測量數(shù)據(jù)的Z軸分量Z進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)后的Z軸分量為(Z-c)/f。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電子設(shè)備1,基于從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)來計算該重力傳感器的零點誤差和量程誤差,進(jìn)而基于計算出的零點誤差和量程誤差對所獲取的重力傳感器的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),從而校準(zhǔn)后的重力傳感器的測量數(shù)據(jù)的誤差減小。由此,能夠提高利用重力傳感器的測量數(shù)據(jù)的處理精度,提高用戶的使用體驗。
下面,參照圖2來說明本發(fā)明的實施方式的測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法。圖2是表示本發(fā)明的實施方式的測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法的流程圖。圖2所示的測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法能夠應(yīng)用于圖1所示的電子設(shè)備1。如圖1所示,電子設(shè)備1包括獲取模塊101、誤差計算模塊102、校準(zhǔn)模塊103。其中,電子設(shè)備1例如為手機(jī)、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、導(dǎo)航儀、游戲機(jī)等,但不限定于此,只要是內(nèi)置有重力傳感器的電子設(shè)備即可。
在步驟S210中,獲取重力傳感器的測量數(shù)據(jù)。
具體地,在步驟S210中獲取的測量數(shù)據(jù)是校準(zhǔn)前的測量數(shù)據(jù),存在零點誤差和量程誤差。其中,在步驟S210中獲取的測量數(shù)據(jù)為矢量。例如,獲取的測量數(shù)據(jù)包括相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的分量。具體地,獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量。其中,X軸、Y軸和Z軸相互垂直。其中,獲取的矢量的測量數(shù)據(jù)也可以通過多個其他的分量來表示,只要能夠根據(jù)該多個其他的分量來唯一地確定出矢量的測量數(shù)據(jù)即可。
其中,在特定方向上的分量的測量值和理論值與該特定方向上的零點誤差和量程誤差相關(guān)聯(lián)。以X軸方向為例,在X軸方向上的分量的測量值和理論值與X軸方向上的零點誤差和量程誤差的關(guān)系如公式1所示。此外,對于Y軸和Z軸方向上的分量的測量值和理論值,也滿足如公式1所示的關(guān)系。此外,從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)(矢量)在特定方向上的分量的測量值和理論值,也滿足如公式1所示的關(guān)系。但是,各個方向上的零點誤差之間是不同的,并且各個方向上的零點誤差之間是不同的。
在步驟S220中,基于所獲取的多個測量數(shù)據(jù),計算所述重力傳感器的零點誤差。
具體地,在應(yīng)用于圖1所示的電子設(shè)備1的情況下,誤差計算模塊102能夠利用由獲取模塊101之前獲取的多個測量數(shù)據(jù),計算重力傳感器的零點誤差,該計算出的零點誤差被用來對由獲取模塊101當(dāng)前獲取的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
優(yōu)選地,在步驟S210中獲取的測量數(shù)據(jù)包括相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的分量的情況下,在步驟S220中,利用之前獲取的多個測量數(shù)據(jù),分別計算第一方向上的零點誤差、第二方向上的零點誤差、第三方向上的零點誤差。具體地,在應(yīng)用于圖1所示的電子設(shè)備1時,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量的情況下,誤差計算模塊102利用所獲取的多個測量數(shù)據(jù),計算X軸方向上的零點誤差、Y軸方向上的零點誤差和Z軸方向上的零點誤差。
由于各個方向上的零點誤差可以認(rèn)為在0點附近滿足正態(tài)分布特性,因此各個方向上的零點誤差例如能夠應(yīng)用誤差反饋、最小二乘法等的計算方法來計算。
例如,獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量的情況下,如上所述,根據(jù)公式2至公式6,通過最小二乘法對所獲取的多個測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算,從而求出X軸方向、Y軸方向和Z軸方向上的零點誤差a、b、c。
此外,在本發(fā)明的實施方式中,也可以利用其它的用于計算符合正態(tài)分布的變量的計算方法,計算X軸方向上的零點誤差、Y軸方向上的零點誤差和Z軸方向上的零點誤差。并且,在矢量的測量數(shù)據(jù)通過多個其他的分量來表示的情況下,也可以使用上述的計算零點誤差的方法。
如上所述,在本發(fā)明的實施方式的測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法中,利用從重力傳感器獲取的任意的多個測量數(shù)據(jù)來計算重力傳感器的零點誤差,因此在計算零點誤差時無需靜置重力傳感器,因此計算零點誤差的處理相對方便。隨著所獲取的測量數(shù)據(jù)的增多,計算出的零點誤差的精度越來越高。
在步驟S230中,基于計算出的零點誤差、在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)和在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù),計算重力傳感器的量程誤差。
具體地,在步驟S210中獲取的測量數(shù)據(jù)包括相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的分量的情況下,在步驟S230中,基于計算出的零點誤差、在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)和在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù),計算在第一方向上的量程誤差、第二方向上的量程誤差和第三方向上的量程誤差。
例如,在應(yīng)用于圖1所示的電子設(shè)備1時,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量的情況下,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差a、b、c、在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)和在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù),計算在X軸方向上的量程誤差、Y軸方向上的量程誤差和Z軸方向上的量程誤差。
例如,在特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)為(X0、Y0、Z0),并且在該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù)為(X0’、Y0’、Z0’)的情況下,通過公式7而能夠求出X軸方向上的量程誤差d、Y軸方向上的量程誤差e、Z軸方向上的量程誤差e。
此外,在通過公式7來計算X軸方向上的量程誤差d、Y軸方向上的量程誤差e、Z軸方向上的量程誤差e時,需要計算該特定狀態(tài)下的重力傳感器的理論數(shù)據(jù)(X0’、Y0’、Z0’)。此外,在X0’為0的情況下,使用其來計算X軸方向上的量程誤差d時,導(dǎo)致難以計算量程誤差d,同樣,在Y0’為0的情況下,使用其來計算Y軸方向上的量程誤差e時,導(dǎo)致難以計算量程誤差e,在Z0’為0的情況下,使用其來計算Z軸方向上的量程誤差f時,導(dǎo)致難以計算量程誤差f。
因此,在本發(fā)明的實施方式中優(yōu)選為,步驟S230包括:基于計算出的零點誤差,在重力加速度方向與第一方向一致的第一特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù),計算在第一方向上的量程誤差,基于計算出的零點誤差,在重力加速度方向與第二方向一致的第二特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù),計算在第二方向上的量程誤差,基于計算出的零點誤差,在重力加速度方向與第三方向一致的第三特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù),計算在第三方向上的量程誤差。
具體地,在應(yīng)用于圖1所示的電子設(shè)備1時,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量的情況下,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差、在重力加速度方向與X軸方向一致的第一特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)(X0、Y0、Z0),計算在X軸方向上的量程誤差d。此時,在該第一特定狀態(tài)下的理論數(shù)據(jù)為(g、0、0)。通過公式7,能夠計算出X軸方向上的量程誤差d為(X0-a)/g。同樣,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差、在重力加速度方向與Y軸方向一致的第二特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)(X0、Y0、Z0),計算在Y軸方向上的量程誤差d。此時,在該第二特定狀態(tài)下的理論數(shù)據(jù)為(0、g、0)。通過公式7,能夠計算出Y軸方向上的量程誤差e為(Y0-b)/g。同樣,誤差計算模塊102基于計算出的零點誤差、在重力加速度方向與Z軸方向一致的第三特定狀態(tài)下獲取的測量數(shù)據(jù)(X0、Y0、Z0),計算在Z軸方向上的量程誤差e。此時,在該第三特定狀態(tài)下的理論數(shù)據(jù)為(0、0、g)。通過公式7,能夠計算出Z軸方向上的量程誤差f為(Z0-c)/g。由此,在本發(fā)明的實施方式中無需計算特定狀態(tài)下重力傳感器的理論數(shù)據(jù),并且能夠提高量程誤差的計算精度。
在步驟S240中,基于計算出的零點誤差和量程誤差,對所獲取的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),從而獲得校準(zhǔn)后的測量數(shù)據(jù)。
具體地,所獲取的測量數(shù)據(jù)包括相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向上的分量的情況下,在步驟S240中,基于計算出的第一方向上的零點誤差和量程誤差,對測量數(shù)據(jù)的第一方向上的分量進(jìn)行校準(zhǔn),基于計算出的第二方向上的零點誤差和量程誤差,對測量數(shù)據(jù)的第二方向上的分量進(jìn)行校準(zhǔn),基于計算出的第三方向上的零點誤差和量程誤差,對測量數(shù)據(jù)的第三方向上的分量進(jìn)行校準(zhǔn)。
例如,在應(yīng)用于圖1所示的電子設(shè)備1時,由獲取模塊101獲取的測量數(shù)據(jù)包括X軸分量、Y軸分量和Z軸分量的情況下,校準(zhǔn)模塊103基于計算出的X軸方向上的零點誤差a和量程誤差d,對測量數(shù)據(jù)的X軸分量X進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)公式1,校準(zhǔn)后的X軸分量為(X-a)/d。校準(zhǔn)模塊103基于計算出的Y軸方向上的零點誤差b和量程誤差e,對測量數(shù)據(jù)的Y軸分量Y進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)后的Y軸分量為(Y-b)/e,并且校準(zhǔn)模塊103基于計算出的Z軸方向上的零點誤差c和量程誤差f,對測量數(shù)據(jù)的Z軸分量Z進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)后的Z軸分量為(Z-c)/f。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式的測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)方法,基于從重力傳感器獲取的測量數(shù)據(jù)來計算該重力傳感器的零點誤差和量程誤差,進(jìn)而基于計算出的零點誤差和量程誤差對所獲取的重力傳感器的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),從而校準(zhǔn)后的重力傳感器的測量數(shù)據(jù)的誤差減小。由此,能夠提高利用重力傳感器的測量數(shù)據(jù)的處理精度,提高用戶的使用體驗。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到,結(jié)合在本發(fā)明的實施方式描述的各個模塊和步驟,能夠以電子硬件、計算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)。并且軟件可以置于任意形式的計算機(jī)存儲介質(zhì)中。為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性,在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能,但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
在上面詳細(xì)描述了本發(fā)明的各個實施方式。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下,可對這些實施方式進(jìn)行各種修改,組合或子組合,并且這樣的修改應(yīng)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。