伴随着智能机等强大功能的智能产品不断发展，新的使用五花八门，系统软件开发常常无法跟上持续变动的新规定。现如今，例如定位导航和增强现实技术等应用健身运动或具体位置数据信息的新运用，都规定客户接纳本来是为有趣游戏应用程序开发的、不太美好的感应器结合。可是，终端用户非常容易发觉这种完成具备非常多的缺陷，而且精密度很低。

　　感应器结合是一种革新的工程设计，根据融合来源于各种各样系统软件感应器的数据信息，来确保更为精准、详细和靠谱的控制器数据信号或认知信息内容。要想完成自始至终精准的感应器结合，技术工程师在确定怎样提升融合来源于这种感应器的数据信息以前，深层次了解感应器的优点和缺点很重要。一种可取得成功建立的办法是采用根据加速度传感器、磁力计和手机陀螺仪等感应器数据信号的结合数据库查询，并根据赔偿每一种感应器的缺陷，来给予高精密、靠谱和稳定性的方向数据信息。

　　伴随着终端用户持续触碰到这种新的运用，她们期待能有更为精准和靠谱的解决方法。将感应器用以在已经知道固定不动部位中间追踪客户的定位导航与初期的GPS设备十分相近，仅有品质出色的感应器结合，才能够保证所规定的逼真度、精密度甚至客户自信心。OEM生产商都搞清楚这一点，因而大部分厂家都以为这也是完成差异化竞争的优良突破口。

　　此外一个事例是以虚拟现实技术到增强现实技术的发展。在虚拟现实技术（VR）系统软件中，客户与现实世界相防护，沉醉于一个人工合成全球中。而在增强现实技术（AR）系统软件中，客户仍能与现实世界相触碰，与此同时又能与她们周边的虚似物件开展互动交流。运用原有的技术性，信息内容传递的推迟对使用者而言是无法承受的-增强现实技术中的这些移位很有可能造成 十分糟心的客户体验。

　　对OEM生产商和服务平台开发者（即电脑操作系统开发者）而言，较大的挑戰是必须保证全部元件都能带来达到这类运用平稳工作标准的特性。举例来说，安卓系统机器设备中有很多不一样的硬件软件组成，每一种搭配都是会造成差异的輸出品质。现阶段沒有规范的测试代码，这代表着运用开发者不可以借助安卓系统感应器数据信息在很多不一样网站上完成一样的特性。下列是用健身运动追踪监控摄像头结构化分析和非常不一样硬件软件组成特性进而设置最少特性规范的提议。特性解析是根据检测系统的4个重要性能参数（KPI）完成的，这种指数是：静态数据精密度、动态性精密度、方向平稳时长和校准时间。

　　监控摄像头系统软件根据追踪物件上的标识依据物件（智能机）的活动造成方向矢量素材，这种矢量素材再与手机上中感应器建立的矢量素材开展较为。数据信息纪录应用软件对这种矢量素材开展与此同时纪录，该程序适用终端用户机器设备的立即较为。

　　文中将详细介绍智能机自然环境中感应器结合的定义，探讨怎么使用感应器结合手机软件提升整体精密度，并详细介绍在很多旗舰级智能机上运行的、包含特性結果精确测量以内的一种测试标准。

　　文章内容所叙述的结合库应用加速度传感器、磁力计和手机陀螺仪感应器数据信号赔偿彼此之间的缺陷，并给予高精密、靠谱和稳定性的方向数据信息。下边主要剖析这种重要元器件的优点和缺点，及其他们是怎么赔偿彼此之间缺陷的（图1）。

　　图1：MEMS感应器的原有特点。

　　物件的方向叙述了它在三维空间中是怎样置放的，一般来说，方向是相比于一个平面坐标中要求的参照系开展定位的。最少必须3个单独的值做为三维矢量素材的一部分，用以叙述真真正正的方向。物件的任何点在转动全过程上都会更改他们的部位，坐落于转动轴上的点以外。

　　磁力计

　　磁力计对影响性的本地球磁场和崎变高宽比比较敏感，他们非常容易导致测算获得的磁前进方向发生不正确。手机陀螺仪能够拿来在沒有转动纪录的情形下检验这类影响和前进方向转变 。感应器结合接着根据给手机陀螺仪数据信息给予比磁力计数据信息大量的权重值，就可以精准地开展赔偿。

　　地磁场方向的水准份量用以测算磁前进方向，而俯仰角和滚拐角分别是顺着水准（X）和竖直（Y）轴的倾角。这种倾角危害XY轴方位的电磁场。当机器设备不位于水准部位时，即倾角并不是零时，前进方向测算将有误。因而在运用加速度传感器，根据转动XY平面图对方向开展测算以前，保证这种倾角获得赔偿很重要。

　　加速度传感器

　　加速度传感器只有精确测量因机器设备健身运动导致的速度和因作用力造成的瞬时速度以内的总瞬时速度值，而无法检验二者之间的差别，因而必须将作用力和健身运动分离来：

　　线形瞬时速度＝瞬时速度－重力加速

　　能够将作用力矢量素材想像为一种标示重力方向和力度的三维矢量素材。当设施处在停止状况时，压力感应器的輸出应当与加速度传感器的輸出同样。

　　线形瞬时速度能够被当作是一个标示每一个机器设备径向瞬时速度的三维矢量素材，而且在手机应用程序中被指出与作用力份量不相干。

　　这时就用获得手机陀螺仪了。手机陀螺仪能够用于检测仪器什么时候处在停止情况，并开启作用力矢量素材偏位校正的测算。結果可再继而用以测算机器设备健身运动全过程中的动态性份量（线形瞬时速度）。

　　手机陀螺仪

　　手机陀螺仪能够给予紧紧围绕着三个轴的转动速率，因而还可以用于追踪机器设备在健身运动中的方向。手机陀螺仪能够追踪的转动速率达到2000度每秒钟（dps），而磁力计可追踪的速率被限定在约400dps下列。可是，手机陀螺仪只有輸出相对位置，因而必须有一个无失确实磁性感应器做为参照。

　　全部消費级手机陀螺仪都存有原有的飘移偏差，因而即便机器设备处在比较稳定情况，手机陀螺仪也会由于时间段和环境温度的转变产生一定程度上的转动。为了更好地改正这种偏差，可以用高稳定性能的加速度传感器检验静止不动情况，随后经测算开展恰当的赔偿。

　　现实世界设计方案

　　感应器结合是一个高宽比现代化的制定行业，必须灵活运用模型和模拟仿真。它规定尽最大的也许地了解感应器的工作中关键点及其两者的短处和互动状况。很多年来，大家的侧重点早已被带到导航栏、智能机运用游戏等行业。但直到如今，依靠很多专业知识的存储和积累，才导致我们能够得到真正和准确的結果。

　　在根据感应器结合的体系中，实际操作必须做好精细化调节。现实世界中沒有啥事像“1394连接”那么简易。一个系统软件的试运转规定务必调节主要参数，并且每一个控制器的实际操作中间存有互动，因而非常容易变为高宽比繁杂的重复全过程。现如今的手机软件具备以很高端实行这类“细致调节”的工作能力，而且能够向OEM生产商给予简易直接的过滤器调节程序流程（图2）。

　　图2：典型性的感应器结合软件体系结构。

　　预订义过滤器促使细致调节速率更快

　　即然感应器结合实际操作的精细化调节已发展趋势并简单化变成过滤器调节每日任务，它就给开发者带来了一个有價值的机遇。根据合理调节过滤器，开发者或OEM生产商能够让最后商品以销售市场多元化的形式运作。因为全部衡量管理方法全是系统自动实现的，开发者能够作出合理的管理决策，比如在最大可靠性和最大特性中间进行衡量，便于融入终极目标销售市场。

　　重要性能参数精确测量设定

　　全部感应器结合技术性并不等同于。在目前的建立技术性和检测层面，不一样厂商中间有较大差别。为了更好地获得准确結果，务必使用带有历经认证的精准库的恰当手机软件方式。

　　全部硬件配置在插口和时钟频率主要参数层面务必兼容和配对。有效的办法是保证监控摄像头系统软件的特性，这种系统软件将根据追踪物件上的标识依据物件（本例中是智能机）挪动造成方向矢量素材。方向矢量素材再与感应器建立的、用数据信息统计运用与此同时纪录的矢量素材开展较为。应用这类根据监控摄像头的系统软件容许对最后商业机器设备开展立即较为。

　　静态数据精密度

　　静态数据精密度被理解为机器设备放置平稳部位时，精确测量到的机器设备方向与具体机器设备方向中间的误差。为了更好地测算静态数据精密度，必须手机上在众多部位静止不动置放时搜集前进方向、仰俯和滚转层面的成套设备数据信息。一个机器设备的静止精密度首要受磁力计和手机陀螺仪的硬件配置主要参数及其手机软件中给他们各自分派的权重值危害。在具备低静态数据精密度值的机器设备中，终端用户能够在风水罗盘或地图应用的肯定前进方向中见到非常大误差，当设施处在静态数据情况，她们还能在互动式运用中看到颤动（不大的转动挪动）。这也是因为手机软件校准手机陀螺仪飘移造成的。

　　动态性精密度

　　动态性精密度被理解为机器设备在运作时，精确测量到的机器设备方向与具体机器设备方向中间的误差。因为在健身运动期内牵涉到转动瞬时速度，精确测量起來更为艰难。动态性精密度是在手机上以不一样运动模式（8字舞、慢速度线形、迅速和慢速度转动及其游戏动作）健身运动时，根据收集前进方向、仰俯和滚转等成套设备数据信息完成测算的。全部信息都以更快很有可能的数据速率开展收集。

　　在具备低动态性精密度的机器设备中，终端用户能够见到手机屏幕上的挪动与机器设备具体健身运动中间有非常大误差。这在增强现实技术运用中尤其引人注目，由于提高模块的挪动与现实世界并不是关联的。这也是消费者在应用虚拟现实技术数分钟后就觉得不满意的因素之一。

　　尽管立即关联并不是很显著，但大偏差的信息精密度也是定位导航运用特性差的首要缘故。因为客户在已经知道支撑点中间导航栏（例如从Wi-Fi或手机蓝牙信标逐渐），感应器数据信息可用以测算运动轨迹。殊不知，前进方向偏差将伴随着時间的变化而积累，因而具备15°较弱动态性精密度的机器设备非常容易在20s～30s时间内造成超出100°的积累偏差。例如地形图配对等更高层住宅解决或许还可以做些调整，但结果是很大的功能损耗（图3）。

　　图3：方向随時间产生偏移。

　　校准时间

　　校准时间被理解为在纯粹的电磁场自然环境中校正机器设备中的磁性感应器，使之从没校正情况到彻底校正情况所需要的時间。全部磁性传感器都必须开展校正，但用以校正的方式界定了终端用户是不是必须校正及其如何去校正。

　　一些机器设备选用8字舞校正方式，即提醒终端用户将设施在空气中做8字健身运动进行设施的校正。即便是由有工作经验的测试工程师来做，这类方式也需要花5s～6s的时间段才可以进行机器设备校正。

　　具备较短校准时间的设施应用手机陀螺仪校正磁性感应器，这代表着校正能够在环境中运作，所规定的设施挪动力度要小得多。这种挪动一般 在正常的使用中开展，终端用户始终无须积极去校正感应器。BOSCH传感技术企业的迅速磁性校正（FMC）优化算法便是采用后一种方式来保证较短的校准时间。

　　方向平稳時间

　　方向平稳時间被理解为“健身运动以后”抵达精准、平稳方向情况所需要的時间。方向平稳時间应尽量短，便于客户看不见她们终止移动设备与机器设备终止挪动并平稳到恰当部位中间的延迟时间。当机器设备的静止和动态性精密度都很差时，机器设备上的这类延迟时间就很显著，由于必须大量时间校正挪动中积累的偏差。这类效用在必须即时回应的手游和虚似/增强现实技术运用中特别是在令人厌恶。

　　从完整的评定和剖析看来， 显而易见文中所讲的感应器结合现在可以广泛运用于专业型和消費级销售市场。当场实验说明，客户还可以在特性和精密度层面得到有價值的升級。尽管硬件配置和系统层面的基本概念和工程设计较为复杂，但对开发者而言，从当今感应器结合衔接到这类优秀解决方法的目标却比较简易。

　　感应器结合技术性目前己经进步到非常完善的环节。根据将感应器和感应器结合搭建控制模块设计方案到同样封裝中，能够 保障这种模块获得最优控制，并可以有效地协调工作。系统软件室内设计师不会再须要在拼装、提升和调节传统式“始终线上”分系统层面花费时间，由于根据设计方案，每一个元器件都对最大精密度和最功耗低干了提升。

　　这类高宽比的工艺和设计方案创造力带来开发者的优点，能够给OEM生产商给予极大益处，她们不仅仅可以向市場发布高宽比多元化的商品，并且其向消费者带来的全部新一代电子产品还将具备明显改善的性能指标和作用。

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