本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法及裝置，涉及慣性測量單元標(biāo)定與測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法及裝置；通過將轉(zhuǎn)臺控制過程和數(shù)據(jù)采集過程深度融合，通過多級緩沖區(qū)的設(shè)計模式解決高并發(fā)高頻率傳輸標(biāo)定數(shù)據(jù)導(dǎo)致的丟包問題，使得對于IMU模塊的標(biāo)定過程，可自動控制轉(zhuǎn)臺、自動采集IMU高頻率標(biāo)定數(shù)據(jù)，以達(dá)到無人值守、可批量化標(biāo)定的目的；解決基于串口的多路高頻傳輸IMU原始標(biāo)定數(shù)據(jù)丟包問題，及需人工24小時駐守轉(zhuǎn)臺、需人工手動保存數(shù)據(jù)等操作帶來的效率低下、容易誤操作、無法批量化生產(chǎn)等問題。化生產(chǎn)等問題。化生產(chǎn)等問題。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法及裝置
[0001]本專利技術(shù)涉及慣性測量單元標(biāo)定與測試
，特別涉及一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法及裝置。
技術(shù)介紹
[0002]車載組合導(dǎo)航設(shè)備為實現(xiàn)高精度定位，均采用多源數(shù)據(jù)融合方案，如GNSS+IMU+ODO+高精地圖，其中的關(guān)鍵核心部件IMU，多為MEMS類型傳感器，在使用前，需通過一定的手段，對IMU器件的關(guān)鍵特性，如溫度漂移、噪聲、零偏等進(jìn)行矯正，這個過程稱為標(biāo)定。標(biāo)定的一般過程為將IMU模塊放置到高精度轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺運動過程中同時采集高頻率的IMU模塊的原始輸出數(shù)據(jù)并保存后，通過算法進(jìn)行計算，得出標(biāo)度因數(shù)、零偏、非正交等標(biāo)定參數(shù)。
[0003]上述標(biāo)定過程，關(guān)鍵核心步驟有兩個，一是轉(zhuǎn)臺控制，由于標(biāo)定過程一般需要10個小時以上及需要設(shè)置轉(zhuǎn)臺進(jìn)行多種運動模式，因此需人工駐守轉(zhuǎn)臺進(jìn)行操作，二是采集高頻率的IMU模塊的原始輸出數(shù)據(jù)并進(jìn)行保存，以便提供給算法進(jìn)行事后計算。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)的方案中，在標(biāo)定過程中需使用轉(zhuǎn)臺進(jìn)行一系列復(fù)雜的運動，而轉(zhuǎn)臺廠家提供的專用的轉(zhuǎn)臺配套軟件只提供最基礎(chǔ)的運動模式配置，因此只能人工組合運動序列后再去手動操作，導(dǎo)致長達(dá)10個小時以上的標(biāo)定過程需專人駐守，同時每次標(biāo)定過程都是人工操作，存在操作失誤等風(fēng)險。
[0005]再者，由于標(biāo)定過程中需要采集并保存IMU模塊高頻率輸出的原始數(shù)據(jù)，當(dāng)只有少量IMU模塊的時候，這一點沒有太大難度，但實際應(yīng)用中，往往需要考慮同時標(biāo)定幾十甚至上百個IMU模塊，即批量化，在這種場景下，需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量呈翻倍增長，現(xiàn)有實現(xiàn)方案的采集板設(shè)計一般基于單串口通訊，難以滿足批量化生產(chǎn)場景下的通訊帶寬要求，導(dǎo)致容易出現(xiàn)丟失數(shù)據(jù)等問題。
[0006]因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，亟需提供一種能夠批量化地自動采集的技術(shù)顯得尤為重要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0007]本專利技術(shù)的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法。
[0008]本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0009]因此，根據(jù)本專利技術(shù)公開的一個方面，提供了一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法，包括以下步驟：獲取轉(zhuǎn)臺配置文件，并生成轉(zhuǎn)臺操作指令，發(fā)送到對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺；獲取轉(zhuǎn)臺上的IMU模塊對應(yīng)的IMU數(shù)據(jù)，形成第一數(shù)據(jù)幀，并置入數(shù)據(jù)環(huán)形緩沖區(qū)；截取數(shù)據(jù)環(huán)形緩沖區(qū)中的有效數(shù)據(jù)幀，并復(fù)合系統(tǒng)時鐘時間與IMU數(shù)據(jù)，形成第二數(shù)據(jù)幀，并置入解析緩沖區(qū)；對第二數(shù)據(jù)幀進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，形成解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體；其中，解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體包括格式化的IMU數(shù)據(jù)幀；保存格式化的IMU數(shù)據(jù)幀。
[0010]具體的，保存格式化的IMU數(shù)據(jù)幀，還包括以下步驟：根據(jù)格式化的IMU數(shù)據(jù)幀，形
成IMU數(shù)據(jù)表，并保存IMU數(shù)據(jù)表。
[0011]更具體的，解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體還包括IMU狀態(tài)幀；形成解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體后還包括以下步驟：根據(jù)IMU狀態(tài)幀解析出IMU狀態(tài)，生成IMU狀態(tài)對應(yīng)的狀態(tài)燈切換信號。
[0012]以上的，通過分時復(fù)用的方式，分別獲取與同一SPI串口連接的若干個IMU模塊對應(yīng)的IMU數(shù)據(jù)。
[0013]進(jìn)一步的，還包括以下步驟：通過發(fā)送與接收心跳信號，判斷SPI串口的串口狀態(tài)。
[0014]根據(jù)本專利技術(shù)公開的另一個方面，提供了一種應(yīng)用上述的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法的IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集裝置，包括：存儲模塊、緩存模塊、數(shù)據(jù)截取模塊、數(shù)據(jù)解析模塊、控制模塊、通信模塊和列表生成模塊；控制模塊獲取轉(zhuǎn)臺配置文件，并生成轉(zhuǎn)臺操作指令，并通過通信模塊發(fā)送到對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺；通信模塊用于獲取轉(zhuǎn)臺上的IMU模塊對應(yīng)的IMU數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)截取模塊用于截取數(shù)據(jù)環(huán)形緩沖區(qū)中的有效數(shù)據(jù)幀，并復(fù)合系統(tǒng)時鐘時間與IMU數(shù)據(jù)，形成第二數(shù)據(jù)幀，并置入解析緩沖區(qū)；數(shù)據(jù)解析模塊用于對第二數(shù)據(jù)幀進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，形成解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體；緩存模塊包括第一緩存單元、第二緩存單元和第三緩存單元；第一緩存單元用于形成數(shù)據(jù)環(huán)形緩沖區(qū)；第二緩存單元用于形成解析緩沖區(qū)；第三緩存單元用于存儲解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體；列表生成模塊用于根據(jù)解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體中的格式化的IMU數(shù)據(jù)幀生成IMU數(shù)據(jù)表；存儲模塊預(yù)存儲有轉(zhuǎn)臺配置文件，且用于存儲IMU數(shù)據(jù)表。
[0015]根據(jù)本專利技術(shù)公開的再一方面，提供了一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集系統(tǒng)，包括工控機、數(shù)據(jù)采集裝置，若干轉(zhuǎn)臺，以及分別設(shè)置在各個轉(zhuǎn)臺上的若干IMU模塊；工控機包括上述的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集裝置；工控機分別與各個轉(zhuǎn)臺連接；數(shù)據(jù)采集裝置通過232串口與工控機連接；數(shù)據(jù)采集裝置包括若干采集板；采集板包括若干SPI串口；SPI串口分別與若干個IMU模塊連接。
[0016]具體的，采集板包括若干個MCU，MCU的一端分別連接與若干個232串口以及若干個SPI串口連接；MCU通過分時復(fù)用的方式，分別獲取與同一SPI串口連接的若干個IMU模塊對應(yīng)的IMU數(shù)據(jù)，并通過對應(yīng)的232串口，發(fā)送到工控機。
[0017]根據(jù)本專利技術(shù)公開的再一方面，提供了一種計算設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機指令，所述處理器執(zhí)行所述指令時實現(xiàn)如上所述一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法的步驟。
[0018]根據(jù)本專利技術(shù)公開的再一方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其存儲有計算機指令，該指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法的步驟。
[0019]本專利技術(shù)的有益效果：一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法及裝置將轉(zhuǎn)臺控制過程和數(shù)據(jù)采集過程深度融合，通過多級緩沖區(qū)的設(shè)計模式解決高并發(fā)高頻率傳輸標(biāo)定數(shù)據(jù)導(dǎo)致的丟包問題，使得對于IMU模塊的標(biāo)定過程，可自動控制轉(zhuǎn)臺、自動采集IMU高頻率標(biāo)定數(shù)據(jù)，以達(dá)到無人值守、可批量化標(biāo)定的目的；解決基于串口的多路高頻傳輸IMU原始標(biāo)定數(shù)據(jù)丟包問題，及需人工24小時駐守轉(zhuǎn)臺、需人工手動保存數(shù)據(jù)等操作帶來的效率低下、容易誤操作、無法批量化生產(chǎn)等問題。
附圖說明
[0020]通過結(jié)合附圖對于本專利技術(shù)公開的示例性實施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本專利技術(shù)，在附圖中：
[0021]圖1所示的是根據(jù)本專利技術(shù)公開實施例一的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集系統(tǒng)的原理方框示意圖。
[0022]圖2所示的是根據(jù)本專利技術(shù)公開實施例一的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法的第一示意性流程圖；
[0023]圖3所示的是根據(jù)本專利技術(shù)公開實施例一的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法第二示意性流程圖；
[0024]圖4所示的是根據(jù)本專利技術(shù)公開實施例一的計算設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0025]以下將描述本專利技術(shù)的具體實施方式，需要指出的是，在這些實施方式的具體描述過程中，為了進(jìn)行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實際的實施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實施方式的實際實施過程中，正如在任意一個工程項目或者設(shè)計項目的過程中，為本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取轉(zhuǎn)臺配置文件，并生成轉(zhuǎn)臺操作指令，發(fā)送到對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺；獲取所述轉(zhuǎn)臺上的IMU模塊對應(yīng)的IMU數(shù)據(jù)，形成第一數(shù)據(jù)幀，并置入數(shù)據(jù)環(huán)形緩沖區(qū)；截取所述數(shù)據(jù)環(huán)形緩沖區(qū)中的有效數(shù)據(jù)幀，并復(fù)合系統(tǒng)時鐘時間與所述IMU數(shù)據(jù)，形成第二數(shù)據(jù)幀，并置入解析緩沖區(qū)；對所述第二數(shù)據(jù)幀進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，形成解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體；其中，所述解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體包括格式化的IMU數(shù)據(jù)幀；保存所述格式化的IMU數(shù)據(jù)幀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法，其特征在于，所述保存所述格式化的IMU數(shù)據(jù)幀，還包括以下步驟：根據(jù)所述格式化的IMU數(shù)據(jù)幀，形成IMU數(shù)據(jù)表，并保存所述IMU數(shù)據(jù)表。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法，其特征在于：所述解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體還包括IMU狀態(tài)幀；所述形成解析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體后還包括以下步驟：根據(jù)所述IMU狀態(tài)幀解析出IMU狀態(tài)，生成所述IMU狀態(tài)對應(yīng)的狀態(tài)燈切換信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法，其特征在于：通過分時復(fù)用的方式，分別獲取與同一SPI串口連接的若干個IMU模塊對應(yīng)的IMU數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法，其特征在于，還包括以下步驟：通過發(fā)送與接收心跳信號，判斷所述SPI串口的串口狀態(tài)。6.一種采用權(quán)利要求1至5任一項所述的一種IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集方法的IMU模塊標(biāo)定數(shù)據(jù)批量化自動采集裝置，其特征在于，包括：存儲模塊、緩存模塊、數(shù)據(jù)截取模塊、數(shù)據(jù)解析模塊、控制模塊、通信模塊和列表生成模塊；所述控制模塊獲取轉(zhuǎn)臺配置文件，并生成轉(zhuǎn)臺操作指令，并通過所述通信模塊發(fā)送到對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺；所述通信模塊用于獲取所述轉(zhuǎn)臺上的IMU模塊對應(yīng)的IMU數(shù)據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭燦樺，郭憲宇，賓顯文，
申請(專利權(quán))人：廣州市中海達(dá)測繪儀器有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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