本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔，是指一種通過(guò)利用頭盔顯示器將人的對(duì)外界的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)封閉，引導(dǎo)用戶產(chǎn)生一種身在虛擬環(huán)境中的感覺(jué)的頭盔。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔已經(jīng)允許用戶通過(guò)多種先進(jìn)的傳感手段根據(jù)自己在虛擬環(huán)境中的視點(diǎn)和位置來(lái)控制虛擬畫(huà)面，具體來(lái)說(shuō)，在用戶使用虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的過(guò)程中，通過(guò)感知用戶頭部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而為用戶呈現(xiàn)出不同的場(chǎng)景。虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔一個(gè)重要的體驗(yàn)就是沉浸感，因此，能否準(zhǔn)確快速感知到用戶頭部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是影響虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔性能的重要指標(biāo)。

目前，由于普通加速計(jì)無(wú)法準(zhǔn)確獲取空間平移向量，大部分虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔是通過(guò)陀螺儀傳感器合來(lái)獲取旋轉(zhuǎn)姿態(tài)，然而，采用這種方式，在用戶使用虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的過(guò)程中，由于陀螺儀數(shù)據(jù)漂移造成的誤差會(huì)使得對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的感知出現(xiàn)偏差，極大影響了用戶的實(shí)際體驗(yàn)?，F(xiàn)有的技術(shù)通過(guò)將陀螺儀傳感器和磁力計(jì)結(jié)合使用，利用磁力計(jì)這種傳感器來(lái)校準(zhǔn)陀螺儀漂移造成的誤差，而校準(zhǔn)方法則是即通過(guò)手動(dòng)繞八字的方式來(lái)校準(zhǔn)，由于磁力計(jì)受環(huán)境因素影響太大，每當(dāng)環(huán)境改變時(shí)，都要重新校準(zhǔn)，因此影響了用戶對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的使用體驗(yàn)，因此，亟需一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)方法，既可以保證校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，又能夠做到校準(zhǔn)過(guò)程用戶無(wú)感知的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)手動(dòng)方式來(lái)校準(zhǔn)磁力計(jì)的問(wèn)題。

本發(fā)明方法包括一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)方法，該方法包括：采集設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N組陀螺儀數(shù)據(jù)，N為正整數(shù)；

根據(jù)所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)，確定所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N組角度值，其中，每組角度值包括三個(gè)軸向的數(shù)據(jù)；

針對(duì)每個(gè)軸向，執(zhí)行以下步驟：

確定所述N組角度值中所述軸向的N個(gè)數(shù)據(jù)；若所述N個(gè)數(shù)據(jù)滿足第一設(shè)定條件，則從所述N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)中確定所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值；其中，所述第一設(shè)定條件為所述N個(gè)角度值落入圓周的M個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)角度值，M為不大于N的正整數(shù)；

根據(jù)所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣因子；

根據(jù)所述軸向的校準(zhǔn)矩陣因子，生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣，并使用所述軸向的校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)所述設(shè)備在所述第一時(shí)間段后生成的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)。

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步地提供一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

采集單元，用于采集設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N組陀螺儀數(shù)據(jù)，N為正整數(shù)；

確定單元，用于根據(jù)所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)，確定所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N組角度值，其中，每組角度值包括三個(gè)軸向的數(shù)據(jù)；

處理單元，用于針對(duì)每個(gè)軸向，執(zhí)行以下步驟：確定所述N組角度值中所述軸向的N個(gè)數(shù)據(jù)；若所述N個(gè)數(shù)據(jù)滿足第一設(shè)定條件，則從所述N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)中確定所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值；其中，所述第一設(shè)定條件為所述N個(gè)角度值落入圓周的M個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)角度值，M為不大于N的正整數(shù)；

生成單元，用于根據(jù)所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣因子；根據(jù)所述軸向的校準(zhǔn)矩陣因子，生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣；

校準(zhǔn)單元，用于使用所述生成單元生成的所述軸向的校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)所述設(shè)備在所述第一時(shí)間段后生成的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)方法，該方法可以采集設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N組陀螺儀數(shù)據(jù)，然后基于采集的數(shù)據(jù)生成校準(zhǔn)矩陣，在生成校準(zhǔn)矩陣之前還要判斷采集的數(shù)據(jù)是否有效，判斷方法是利用根據(jù)N次采集得到的N組陀螺儀數(shù)據(jù)，確定所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N組角度值，然后針對(duì)N組角度值中任意一個(gè)軸向的N個(gè)角度值，確定所述N個(gè)角度值是否滿足第一設(shè)定條件，所述第一設(shè)定條件為所述N個(gè)角度值落入圓周的M個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)角度值，如果滿足，證明在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)采集的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)是比較全面的，包含了各個(gè)方向的數(shù)據(jù)，因此，緊接著就可以則從N次采集得到的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)中確定每個(gè)軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值，并根據(jù)所述每個(gè)軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值生成磁力計(jì)在每個(gè)軸向的校準(zhǔn)矩陣因子；然后根據(jù)所述磁力計(jì)在每個(gè)軸向的校準(zhǔn)矩陣因子生成磁力計(jì)在每個(gè)軸向的校準(zhǔn)矩陣，這樣設(shè)備之后生成的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)就可以用這個(gè)校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)了校準(zhǔn)的自動(dòng)化，避免用戶再手動(dòng)完成校準(zhǔn)，同時(shí)也保證了校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部份實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見(jiàn)圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)方法流程示意圖，具體地實(shí)現(xiàn)方法包括：

步驟S101，采集設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N組陀螺儀數(shù)據(jù)，N為正整數(shù)。

步驟S102，根據(jù)所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)，確定所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N組角度值，其中，每組角度值包括三個(gè)軸向的數(shù)據(jù)。

步驟S103，針對(duì)每個(gè)軸向，執(zhí)行以下步驟：確定所述N組角度值中所述軸向的N個(gè)數(shù)據(jù)；若所述N個(gè)數(shù)據(jù)滿足第一設(shè)定條件，則從所述N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)中確定所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值；其中，所述第一設(shè)定條件為所述N個(gè)角度值落入圓周的M個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)角度值，M為不大于N的正整數(shù)。

步驟S104，根據(jù)所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣因子。

步驟S105，根據(jù)所述軸向的校準(zhǔn)矩陣因子，生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣，并使用所述軸向的校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)所述設(shè)備在所述第一時(shí)間段后生成的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)。

也就是說(shuō)，為了實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備中磁力計(jì)的自動(dòng)校準(zhǔn)，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)周期性地采集磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而利用有效地的數(shù)據(jù)生成校準(zhǔn)矩陣，然后用生成的校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備之后生成的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，在生成校準(zhǔn)矩陣之前，可以在設(shè)備中預(yù)設(shè)一個(gè)初始校準(zhǔn)矩陣，該校準(zhǔn)矩陣是研發(fā)人員根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得到的，當(dāng)用戶使用設(shè)備時(shí)，設(shè)備就會(huì)啟動(dòng)磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)的程序，該程序按照上述方法生成新的校準(zhǔn)矩陣，替換初始校準(zhǔn)矩陣，進(jìn)而校準(zhǔn)設(shè)備之后生成的數(shù)據(jù)，當(dāng)然，替換初始校準(zhǔn)矩陣之前，還會(huì)對(duì)新的校準(zhǔn)矩陣的有效性進(jìn)行判斷。因?yàn)樯鲜龇椒ㄖ胁杉瘮?shù)據(jù)這一動(dòng)作是周期性地，意味著每過(guò)一個(gè)周期就會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)新的校準(zhǔn)矩陣，從而保證設(shè)備可以根據(jù)用戶實(shí)際的使用情況不斷地生成更加適用的校準(zhǔn)矩陣，從而實(shí)現(xiàn)了利用磁力計(jì)校準(zhǔn)陀螺儀漂移造成的誤差的目的，從而可以準(zhǔn)確快速感知到用戶頭部的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，保證了用戶在使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的沉浸感。

在步驟S01中，在設(shè)備中預(yù)設(shè)值一個(gè)計(jì)數(shù)器，最大值設(shè)為N，然后開(kāi)始采集設(shè)備生成的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)，每次采集的磁力計(jì)數(shù)據(jù)用數(shù)組(m_x，m_y，m_z)表示，陀螺儀數(shù)據(jù)用數(shù)組(g_x，g_y，gz)表示，每采集一次，計(jì)數(shù)器就加一，直至計(jì)數(shù)器達(dá)到最大值N，最后就得到N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N組陀螺儀數(shù)據(jù)，將這N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N組陀螺儀數(shù)據(jù)保存到一個(gè)集合中，結(jié)束本周期的數(shù)據(jù)采集，將計(jì)數(shù)器清零，之后每個(gè)采集周期的采集過(guò)程重復(fù)本周期的采集過(guò)程。

因?yàn)橥勇輧x數(shù)據(jù)反映了設(shè)備在三維空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，只有在采集的陀螺儀數(shù)據(jù)比較全面的情況下，這是同時(shí)采集磁力計(jì)數(shù)據(jù)才可以用來(lái)生成校準(zhǔn)矩陣，即在第一時(shí)間段內(nèi)采集的陀螺儀數(shù)據(jù)可以反映設(shè)備在上、下、左、右、前、后等6個(gè)方向的狀態(tài)時(shí)，就可以用同時(shí)采集的磁力計(jì)數(shù)據(jù)生成校準(zhǔn)矩陣，所以在生成校準(zhǔn)矩陣之前要對(duì)第一時(shí)間段內(nèi)采集的陀螺儀數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷。具體地，比如說(shuō)從N組陀螺儀數(shù)據(jù)中獲取X軸向的N個(gè)陀螺儀數(shù)據(jù)，然后根據(jù)采樣頻率，計(jì)算每個(gè)陀螺儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的角度值，計(jì)算公式如公式[1]。

其中，g_x為X軸向的陀螺儀數(shù)據(jù)，f為采樣頻率，θ_x為X軸向的角度值。

假設(shè)說(shuō)，第一個(gè)θ_x等于5度，累加值K₁等于5度，第二個(gè)θ_x等于2度，累加值K₂等于5度加2度，即7度，一直計(jì)算出N個(gè)θ_x的累加值K_N。然后將一個(gè)圓周等分成M等份，例如M等于72，即第一份是0°～5°，第二份是5°～10°…第72份是355°～360°，然后將得到的累加值K₁K₂…K_N對(duì)應(yīng)分配到圓周的每個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，然后判斷圓周的每一度數(shù)區(qū)間是否度至少有一個(gè)累加值。如果圓周的每一度數(shù)區(qū)間至少有一個(gè)累加值，就說(shuō)明第一時(shí)間段采集的數(shù)據(jù)比較全面，包含了各個(gè)方向的數(shù)據(jù)，所以在第一時(shí)間段內(nèi)采集的磁力計(jì)數(shù)據(jù)是可用的，否則的話，就認(rèn)為第一時(shí)間段內(nèi)采集的磁力計(jì)數(shù)據(jù)是不可用的，進(jìn)入下一時(shí)間段重新采集數(shù)據(jù)。

當(dāng)通過(guò)上述方式確定出第一時(shí)間段采集的磁力計(jì)數(shù)據(jù)可用后，就利用這N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)生成校準(zhǔn)矩陣，因?yàn)樾?zhǔn)矩陣中需要用到兩個(gè)校準(zhǔn)矩陣因子，所以需要利用這N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)生成校準(zhǔn)矩陣因子。生成校準(zhǔn)矩陣因子包括兩個(gè)步驟：第一步驟，生成每個(gè)軸向的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值，第二步驟，根據(jù)每個(gè)軸向的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最小值，生成每個(gè)軸向的第一校準(zhǔn)矩陣因子，根據(jù)每個(gè)軸向的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值，生成每個(gè)軸向的第二校準(zhǔn)矩陣因子。

針對(duì)第一步驟，具體地，針對(duì)同一個(gè)軸向的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，從第一個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)至第N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)按照設(shè)定規(guī)則遍歷得到所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值，其中，所述設(shè)定規(guī)則為：

確定前K-1個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最小值；

若第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)小于所述參考最小值，則將第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)與所述參考最小值加權(quán)計(jì)算得到前K個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最小值；

若第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)不小于所述參考最小值，則比較第K+1個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)是否小于所述參考最小值，直至遍歷至第N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，確定出N個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最小值；

確定前K-1個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最大值；

若第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)大于所述最大值，則將第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)與所述參考最大值加權(quán)計(jì)算得到前K個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最大值；

若第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)不大于所述參考最大值，則比較第K+1個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)是否大于所述參考最大值，直至遍歷至第N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，確定出N個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值。

比如說(shuō)，針對(duì)X軸向的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，第一個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)是m_x1，第二個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)是m_x2，第三個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)是m_x3，第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)是m_xk，第N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)是m_xN，然后利用輪詢遍歷的方法計(jì)算出N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最小值，最小值的計(jì)算公式如公式[2]所示，最大值的計(jì)算公式如公式[3]所示。

若m_min’>m_xk,則m_min”＝m_xk×0.2+m_min’×0.8……….公式[2]

若m_max’<m_xk,則m_max”＝m_xk×0.2+m_max’×0.8………公式[3]

其中，m_xk為X軸向的第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，m_min’為前K-1個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最小值，m_min”為前K個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最小值，m_max’為前K-1個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最大值，m_max”前K個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最大值。

也就是說(shuō)，用第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)和前k-1磁力計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的最小值m_min’進(jìn)行判斷，若當(dāng)前的磁力計(jì)數(shù)據(jù)m_xk比m_min’更小，則將m_xk和m_min’進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到新的最小值m_min”，若當(dāng)前的磁力計(jì)數(shù)據(jù)m_xk不比m_min’更小，則繼續(xù)用K+1個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)和m_min’比較，直至比較至第N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，得到最終的最小值m_min。

同理，用第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)和前k-1磁力計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的最大值m_max’進(jìn)行判斷，若當(dāng)前的磁力計(jì)數(shù)據(jù)m_xk比m_max’更大，則將m_xk和m_max’進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，得到新的最大值m_max”，若當(dāng)前的磁力計(jì)數(shù)據(jù)m_xk不比m_max’更大，則繼續(xù)用K+1個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)和m_max’比較，直至比較至第N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，得到最終的最大值m_max。需要說(shuō)明的是，若K為1，那么前K-1個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最小值或者最大值可以預(yù)設(shè)為零。

進(jìn)一步地，用計(jì)算出來(lái)的最小值m_min和最終的最大值m_max計(jì)算出磁力計(jì)在每個(gè)軸向的校準(zhǔn)矩陣的校準(zhǔn)因子scale和offset，第一校準(zhǔn)矩陣因子的計(jì)算公式如公式[4]所示，第二校準(zhǔn)矩陣因子的計(jì)算公式如公式[5]所示。

其中，m_min為X/Y/Z軸向的最小值，m_max為X/Y/Z軸向的最大值，offset為X/Y/Z軸向的第一校準(zhǔn)矩陣因子，scale為X/Y/Z軸向的第二校準(zhǔn)矩陣因子，k₁和k₂為常量系數(shù)，優(yōu)選地，k₁的取值為2.0，k₂的取值為10.0。

進(jìn)一步地，假設(shè)是X軸向，根據(jù)所述軸向的第一校準(zhǔn)矩陣因子和第二校準(zhǔn)矩陣因子按照公式三生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣，其中，所述第一校準(zhǔn)矩陣因子和所述第二校準(zhǔn)矩陣因子為根據(jù)所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值得到的，所述校準(zhǔn)矩陣按照公式[6]表達(dá)。

其中，scale_x為X軸向的第一校準(zhǔn)矩陣因子，scale_y為Y軸向的第一校準(zhǔn)矩陣因子，scale_z為Z軸向的第一校準(zhǔn)矩陣因子，offset_x為X軸向的第二校準(zhǔn)矩陣因子，offset_y為Y軸向的第二校準(zhǔn)矩陣因子，offset_z為Z軸向的第二校準(zhǔn)矩陣因子。

需要說(shuō)明的是，Y軸向或者Z軸向的校準(zhǔn)矩陣生成方法與X軸向的校準(zhǔn)矩陣生成方法類似，不再贅述。

為了確定生成的校準(zhǔn)矩陣是否比之前生成的校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)效果更好，本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步地在生成校準(zhǔn)矩陣之后，對(duì)校準(zhǔn)矩陣的校準(zhǔn)效果進(jìn)行比較，具體地比較方法如下：

將所述設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N個(gè)陀螺儀數(shù)據(jù)用所述校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)，并根據(jù)校準(zhǔn)之后的數(shù)據(jù)計(jì)算得到第一均方差；

將所述N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N個(gè)陀螺儀數(shù)據(jù)用預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)矩陣或者第一設(shè)定時(shí)間段之前的第三設(shè)定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)，并根據(jù)校準(zhǔn)之后的數(shù)據(jù)計(jì)算得到第二均方差；

若所述第一均方差小于所述第二均方差，則判定所述第一設(shè)定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣為有效校準(zhǔn)矩陣；

也就是說(shuō)，將采集到的設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)用公式[6]對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)，并計(jì)算出該數(shù)據(jù)的均方差，記為rms1，同時(shí)將該磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)用之前計(jì)算出來(lái)的校準(zhǔn)矩陣進(jìn)行校準(zhǔn)，得到校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)，并計(jì)算出該數(shù)據(jù)的均方差，記為rms2。如果rms1小于rms2，則此公式[6]對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣為有效校準(zhǔn)矩陣，用該校準(zhǔn)矩陣替換之前生成的校準(zhǔn)矩陣。否則的話，放棄使用公式[6]對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣，繼續(xù)使用之前生成的校準(zhǔn)矩陣。

進(jìn)一步地，當(dāng)判斷rms1小于rms2之后，進(jìn)一步根據(jù)采集得到的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)，確定所述N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N個(gè)XZ面的角度值；

確定所述N個(gè)XZ面的角度值是否滿足第二設(shè)定條件，所述第二設(shè)定條件為所述N個(gè)XZ面的角度值落入圓周的K個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)XZ面的角度值，K為不大于N的正整數(shù)；

若所述N個(gè)XZ面的角度值滿足所述第二設(shè)定條件，則判定所述第一設(shè)定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣為有效校準(zhǔn)矩陣。

也就是說(shuō)在滿足第一種判斷條件的前提下，還可以繼續(xù)判斷該校準(zhǔn)矩陣是否滿足第二種判斷條件，即將采集到的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)分別用計(jì)算出來(lái)的校準(zhǔn)矩陣進(jìn)行校準(zhǔn)，計(jì)算出將N個(gè)XZ面的角度值angle_xz。其中，計(jì)算angle_xz之前先利用公式[7]計(jì)算出N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)角度值，公式[7]如下：

然后再根據(jù)N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)角度值按照公式[8]計(jì)算得到N個(gè)XZ面的角度值angle_xz。

然后將圓周分成M(M大于等于36)等份，例如將360度分成36份，即即第一份是0°～10°，第二份是10°～20°…第36份是350°～360°，檢測(cè)是否每個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)是否均包含上面計(jì)算得到的角度值angle_xz，如果是，則公式[6]對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣為有效校準(zhǔn)矩陣，用該校準(zhǔn)矩陣替換之前生成的校準(zhǔn)矩陣。否則的話，放棄使用公式[6]對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣，繼續(xù)使用之前生成的校準(zhǔn)矩陣。

為了更加系統(tǒng)地描述上述磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)的過(guò)程，本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步地提供圖2所示的流程圖，分步驟闡述自動(dòng)校準(zhǔn)的方法，具體如下：

步驟S201，采集設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N組陀螺儀數(shù)據(jù)。

步驟S202，根據(jù)所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)，確定所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N組角度值，確定方法是據(jù)采樣頻率，計(jì)算每個(gè)陀螺儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的角度值。

步驟S203，針對(duì)每個(gè)軸向，執(zhí)行以下步驟：確定所述N組角度值中所述軸向的N個(gè)數(shù)據(jù)；若所述N個(gè)數(shù)據(jù)滿足第一設(shè)定條件，其中，所述第一設(shè)定條件為所述N個(gè)角度值落入圓周的M個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)角度值，M為不大于N的正整數(shù)，若滿足則進(jìn)入步驟S204，否則進(jìn)入步驟S208。

步驟S204，按照公式[2]和公式[3]從所述N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)中確定所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值，根據(jù)每個(gè)軸向的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最小值，生成每個(gè)軸向的第一校準(zhǔn)矩陣因子，根據(jù)每個(gè)軸向的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值，生成每個(gè)軸向的第二校準(zhǔn)矩陣因子。

步驟S205，根據(jù)所述軸向的第一校準(zhǔn)矩陣因子和第二校準(zhǔn)矩陣因子按照公式三生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣，例如X軸向的校準(zhǔn)矩陣按照公式[6]表達(dá)。

步驟S206，將所述設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N個(gè)陀螺儀數(shù)據(jù)用所述校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)，并根據(jù)校準(zhǔn)之后的數(shù)據(jù)計(jì)算得到第一均方差；

將所述N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N個(gè)陀螺儀數(shù)據(jù)用預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)矩陣或者第一設(shè)定時(shí)間段之前的第三設(shè)定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)，并根據(jù)校準(zhǔn)之后的數(shù)據(jù)計(jì)算得到第二均方差；

若所述第一均方差小于所述第二均方差，則進(jìn)一步根據(jù)采集得到的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)，確定所述N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N個(gè)XZ面的角度值；

確定所述N個(gè)XZ面的角度值是否滿足第二設(shè)定條件，所述第二設(shè)定條件為所述N個(gè)XZ面的角度值落入圓周的K個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)XZ面的角度值，K為不大于N的正整數(shù)；

若所述N個(gè)XZ面的角度值滿足所述第二設(shè)定條件，則判定所述第一設(shè)定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣為有效校準(zhǔn)矩陣，進(jìn)入步驟S207，否則進(jìn)入步驟S208。

步驟S207，如果公式[6]對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣為有效校準(zhǔn)矩陣，用該校準(zhǔn)矩陣替換之前生成的校準(zhǔn)矩陣，并用該校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)設(shè)備生成的數(shù)據(jù)。

步驟S208，若判斷結(jié)果為否，則計(jì)數(shù)器清零，進(jìn)入下一周期重新采集數(shù)據(jù)。

基于相同的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可執(zhí)行上述方法實(shí)施例。本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)如圖3所示，包括：采集單元301、確定單元302、處理單元303、生成單元304、校準(zhǔn)單元305，其中：

采集單元301，用于采集設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N組陀螺儀數(shù)據(jù)，N為正整數(shù)；

確定單元302，用于根據(jù)所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)，確定所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N組角度值，其中，每組角度值包括三個(gè)軸向的數(shù)據(jù)；

處理單元303，用于針對(duì)每個(gè)軸向，執(zhí)行以下步驟：確定所述N組角度值中所述軸向的N個(gè)數(shù)據(jù)；若所述N個(gè)數(shù)據(jù)滿足第一設(shè)定條件，則從所述N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)中確定所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值；其中，所述第一設(shè)定條件為所述N個(gè)角度值落入圓周的M個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)角度值，M為不大于N的正整數(shù)；

生成單元304，用于根據(jù)所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣因子；根據(jù)所述軸向的校準(zhǔn)矩陣因子，生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣；

校準(zhǔn)單元305，用于使用所述生成單元生成的所述軸向的校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)所述設(shè)備在所述第一時(shí)間段后生成的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述處理單元303具體用于：針對(duì)同一個(gè)軸向的N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，從第一個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)至第N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)按照設(shè)定規(guī)則遍歷得到所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值，其中，所述設(shè)定規(guī)則為：

確定前K-1個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最小值；

若第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)小于所述參考最小值，則將第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)與所述參考最小值加權(quán)計(jì)算得到前K個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最小值；

若第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)不小于所述參考最小值，則比較第K+1個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)是否小于所述參考最小值，直至遍歷至第N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，確定出N個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最小值；

確定前K-1個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最大值；

若第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)大于所述最大值，則將第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)與所述參考最大值加權(quán)計(jì)算得到前K個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的參考最大值；

若第K個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)不大于所述參考最大值，則比較第K+1個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)是否大于所述參考最大值，直至遍歷至第N個(gè)磁力計(jì)數(shù)據(jù)，確定出N個(gè)的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值。

進(jìn)一步地，所述生成單元304具體用于：根據(jù)所述軸向的第一校準(zhǔn)矩陣因子和第二校準(zhǔn)矩陣因子按照公式三生成所述軸向的校準(zhǔn)矩陣，其中，所述第一校準(zhǔn)矩陣因子和所述第二校準(zhǔn)矩陣因子為根據(jù)所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值得到的，所述校準(zhǔn)矩陣的生成公式如公式[6]所述，不再贅述。

進(jìn)一步地，所述生成單元304還用于：將所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值按照公式[4]計(jì)算得到所述第一校準(zhǔn)矩陣因子；將所述軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值按照公式[5]計(jì)算得到所述第二校準(zhǔn)矩陣因子。

進(jìn)一步地，還包括：判斷單元306，用于將所述設(shè)備在第二時(shí)間段內(nèi)生成的第N+1磁力計(jì)數(shù)據(jù)和第N+1陀螺儀數(shù)據(jù)用所述校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)，并根據(jù)校準(zhǔn)之后的數(shù)據(jù)計(jì)算得到第一均方差；將所述第N+1磁力計(jì)數(shù)據(jù)和所述第N+1陀螺儀數(shù)據(jù)用預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)矩陣或者第一設(shè)定時(shí)間段之前的第三設(shè)定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)，并根據(jù)校準(zhǔn)之后的數(shù)據(jù)計(jì)算得到第二均方差；若所述第一均方差小于所述第二均方差，則判定所述第一設(shè)定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣為有效校準(zhǔn)矩陣。

進(jìn)一步地，所述判斷單元306還用于：若所述第一均方差小于所述第二均方差，則根據(jù)采集得到的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)，確定所述N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N個(gè)XZ面的角度值；

確定所述N個(gè)XZ面的角度值是否滿足第二設(shè)定條件，所述第二設(shè)定條件為所述N個(gè)XZ面的角度值落入圓周的K個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)XZ面的角度值，K為不大于N的正整數(shù)；

若所述N個(gè)XZ面的角度值滿足所述第二設(shè)定條件，則判定所述第一設(shè)定時(shí)間段對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)矩陣為有效校準(zhǔn)矩陣。

進(jìn)一步地，所述校準(zhǔn)單元305具體用于：利用所述軸向的有效校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)所述設(shè)備在所述第一時(shí)間段后生成的的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供一種磁力計(jì)自動(dòng)校準(zhǔn)方法，該方法可以采集設(shè)備在第一時(shí)間段內(nèi)生成的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)和N組陀螺儀數(shù)據(jù)，然后基于采集的數(shù)據(jù)生成校準(zhǔn)矩陣，在生成校準(zhǔn)矩陣之前還要判斷采集的數(shù)據(jù)是否有效，判斷方法是利用根據(jù)N次采集得到的N組陀螺儀數(shù)據(jù)，確定所述N組陀螺儀數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的N組角度值，然后針對(duì)N組角度值中任意一個(gè)軸向的N個(gè)角度值，確定所述N個(gè)角度值是否滿足第一設(shè)定條件，所述第一設(shè)定條件為所述N個(gè)角度值落入圓周的M個(gè)度數(shù)區(qū)間內(nèi)，且每個(gè)度數(shù)區(qū)間中至少有一個(gè)角度值，如果滿足，證明在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)采集的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)是比較全面的，包含了各個(gè)方向的數(shù)據(jù)，因此，緊接著就可以則從N次采集得到的N組磁力計(jì)數(shù)據(jù)中確定每個(gè)軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值，并根據(jù)所述每個(gè)軸向的磁力計(jì)數(shù)據(jù)的最大值和最小值生成磁力計(jì)在每個(gè)軸向的校準(zhǔn)矩陣因子；然后根據(jù)所述磁力計(jì)在每個(gè)軸向的校準(zhǔn)矩陣因子生成磁力計(jì)在每個(gè)軸向的校準(zhǔn)矩陣，這樣設(shè)備之后生成的磁力計(jì)數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)就可以用這個(gè)校準(zhǔn)矩陣校準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)了校準(zhǔn)的自動(dòng)化，避免用戶再手動(dòng)完成校準(zhǔn)，同時(shí)也保證了校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。