Question

我的目标是制作一款Android移动应用程序（SDK16 +），可以在骑自行车时测量道路质量。

我发现Sensor fusion demo for Android我认为会为我做所有的测量。

如果手机没有以某个方向固定，我怎样才能获得垂直移动？

Answer 1

问题

这里的问题是你有两个坐标系统，你的设备的dx，dy，dz和周围世界的wX，wY，wZ。当您移动设备时，两者之间的关系会发生变化。

制定问题的另一种方法是：

给定传感器读数[dx，dy，dz]，如何找到与wZ平行的读数分量？

解决方案

幸运的是，方向传感器（例如Android自己的ROTATION_VECTOR传感器）提供了这两个坐标系之间转换的工具。

例如，ROTATION_VECTOR传感器的输出形式为axis-angle表示您的设备从某些特定的＆＃34; base＆＃34;旋转固定在世界框架中（另请参阅：Quaternions）。

Android提供方法SensorManager#getRotationMatrixFromVector(float[] R, float[] rotationVector)，它从传感器获取轴角度表示并将其转换为rotation matrix。旋转矩阵用于将在一个参照系中给出的矢量变换为另一个参考帧（在本例中为[World - ＆gt; Device]）。

现在，您想将设备帧中的测量值转换为世界帧吗？没问题。旋转矩阵的一个很好的特征是旋转矩阵的逆是相反变换的旋转矩阵（在我们的例子中是[设备 - >世界]）。另一个甚至更简单的事情是，旋转矩阵的逆是它的转置。

因此，您的代码可以遵循以下方式：

public void findVerticalComponentOfSensorValue() {
    float[] rotationVectorOutput = ... // Get latest value from ROTATION_VECTOR sensor
    float[] accelerometerValue = ... // Get latest value from ACCELEROMETER sensor

    float[] rotationMatrix = new float[9]; // Both 9 and 16 works, depending on what you're doing with it
    SensorManager.getRotationMatrixFromVector(rotationMatrix, rotationVectorOutput);

    float[] accelerationInWorldFrame = matrixMult(
            matrixTranspose(rotationMatrix), 
            accelerometerValue); 
    // Make your own methods for the matrix operations or find an existing library

    accelerationInWorldFrame[2] // This is your vertical acceleration
}

现在，我并不是说这是最好的解决方案，但它应该做你想做的事。

<强>声明

将使用传感器融合的设备（包括磁力计）捆扎到金属框架上可能会产生不一致的结果。由于你的罗盘标题在这里并不重要，我建议使用一种不涉及磁力计的传感器融合方法。

测量非固定Android设备的垂直移动

1 个答案: