如何使用Android中的AcceleroMeter正確計算線性加速度

Question

我非常驚訝，在Android 4.0+版本中，他們決定從可用軟件傳感器中刪除LINEAR ACCELERATION傳感器，並將其放入硬件傳感器中，這是在普通手機中很少使用的陀螺儀。我不知道他們爲什麼這麼做，但想象一下，當我交付在一部便宜的2.3手機上測試過的軟件時，我感到驚訝，並且在2個月大的手機上顯示無法實例化線性加速度傳感器。他們爲什麼要這樣做？

爲了保存我的皮膚，我檢查了手機中是否有加速度計，它是否可用。基於this article，我應該能夠使用來自加速度計的數據計算線性加速度。我檢查了代碼，發現一個沒有聲明的變量。

public void onSensorChanged(SensorEvent event){ 
    // In this example, alpha is calculated as t/(t + dT), 
    // where t is the low-pass filter's time-constant and 
    // dT is the event delivery rate. 

    final float alpha = 0.8; 
    float[] gravity=new float[]{0.0f,0.0f,0.0f}; //should it be here??? 

    // Isolate the force of gravity with the low-pass filter. 
    gravity[0] = alpha * gravity[0] + (1 - alpha) * event.values[0]; 
    gravity[1] = alpha * gravity[1] + (1 - alpha) * event.values[1]; 
    gravity[2] = alpha * gravity[2] + (1 - alpha) * event.values[2]; 

    // Remove the gravity contribution with the high-pass filter. 
    linear_acceleration[0] = event.values[0] - gravity[0]; 
    linear_acceleration[1] = event.values[1] - gravity[1]; 
    linear_acceleration[2] = event.values[2] - gravity[2]; 
} 

重力數組在第一次運行中包含什麼？ 我是否應該像

float[] gravity=new float[]{0.0f,0.0f,0.0f}; 

？

還是應該包含可以通過重力傳感器獲得的真實重力數據（在常規設備中也不可用）？

計算結果是否爲正確的線性加速度數據？是否可以通過減少傳入傳感器數據中的數字來計算？

Answer 1

我沒有一個很好的答案，但我知道的是，acelerometer的實際初始讀數很難（0,0,0），因爲當設備不移動時它不是0，因爲該值取決於3軸的位置，而不是在運動中（通過位置的差異，我們可以推斷出運動）。因此，要獲取任何相關數據，您必須比較不同的讀數。爲此，我希望在開始時讀取acelerometer的數值（在第一次撥打onsensorchanged時），然後開始計算第二次調用函數

實際上，當他們談到重力時，不需要重力傳感器，因爲acelerometer實際上就是這樣。它是測量每個軸的重力值，從0到1

Answer 2

您需要計算重力矢量。基本上你的加速度計測量總重量+加速度，所以你需要消除它的重力。在您提供的同一篇文章中有關於如何使用重力傳感器的信息。因此，傾聽該傳感器並從中更新您的重力矢量全局變量。

Answer 3

實際上，在該文檔中提供的代碼片段是，它們從加速度計（包含重力和線性加速度）中獲取數據並對其進行過濾。因此，它如何基本工作，我們採取原始數據，並假設重力矢量是恆定的，不能很快改變，與線性加速度相反，而線性加速度的變化非常快。因此，讓我們假設如果我們使用過去80％的重力矢量並添加20％的原始數據，我們會過濾快速線性加速度峯值並獲得重力矢量。如果我們從原始數據中刪除重力矢量，我們可以得到沒有重力的線性加速度。谷歌進行指數篩選以獲取更多信息。在這裏你可以玩它http://copterpilot.ru/custom-app/exponential/。 因此，您可以輕鬆地初始化全局重力浮點數組，並等待一些過濾數據。下面是代碼段

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements SensorEventListener { 
private float[] gravity = new float[3]; 
private float[] linear_acceleration = new float[3]; 

@Override 
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
    super.onCreate(savedInstanceState); 
    setContentView(R.layout.activity_main); 
    SensorManager mSensorManager = (SensorManager) getSystemService(SENSOR_SERVICE); 
    Sensor mAccelerometer = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ACCELEROMETER); 
    mSensorManager.registerListener(this, mAccelerometer, SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL); 
} 

@Override 
public void onSensorChanged(SensorEvent event) { 
    // alpha is calculated as t/(t + dT) 
    // with t, the low-pass filter's time-constant 
    // and dT, the event delivery rate 

    final float alpha = 0.8f; 

    gravity[0] = alpha * gravity[0] + (1 - alpha) * event.values[0]; 
    gravity[1] = alpha * gravity[1] + (1 - alpha) * event.values[1]; 
    gravity[2] = alpha * gravity[2] + (1 - alpha) * event.values[2]; 

    linear_acceleration[0] = event.values[0] - gravity[0]; 
    linear_acceleration[1] = event.values[1] - gravity[1]; 
    linear_acceleration[2] = event.values[2] - gravity[2]; 
} 
}