如何在Android智能手机中使用加速度计传感器找到位移距离？

Question

我有一部包含加速器传感器、罗盘传感器和陀螺仪传感器的安卓智能手机。我想用这个传感器计算位移的距离。

我已经尝试过基本方法，即

最终速度 = 初始速度 +（加速度 * 所用时间）
距离 = 时间 * 速度

但我无法获得正确的位移。每次我尝试相同的位移时，我都会得到不同的结果。

Answer 1

您可能正在寻找的等式是：

Velocity = (Gravity*Acceleration)/(2*PI*freq)

正确使用此等式（公制）的单位将是

Gravity = mm/s squared = 9806.65
Acceleration = average acceleration over 1 second
Frequency = Hz (of the acceleration waveform over 1 second)

例如，如果您从加速度计的所有 3 个轴收集数据，您将执行以下操作以获得 3D 空间的加速度波形（原始值）：

inputArray[i] = sqrt(X*X + Y*Y + Z*Z);

收集数据后，仅使用波形中本应收集的样本量（如果值之间存在 1 毫秒延迟，则仅使用 1000 个值）。

将这些值加在一起并除以样本量以获得平均值（如果加速度计数据为负值，您可能需要将所有值设为正值），您可以在找到平均值之前使用此算法执行此操作。

for(i = 0; i < 1000; i++){
    if(inputArray[i] < 0){
        inputArray[i] = inputArray[i] - (inputArray[i]*2);
    }
}

获得加速度平均输出后，您需要执行上面的等式。

static double PI = 3.1415926535897932384626433832795;
static double gravity = 9806.65;

double Accel2mms(double accel, double freq){
    double result = 0;
    result = (gravity*accel)/(2*PI*freq);
    return result;
}

一个例子可能是在 1 秒内摆动的平均加速度为 3 gs：

注意：此计算基于正弦波形，因此频率将代表加速度计的物理运动，而不是采样率的频率

Accel2mms(3, 1);

1 秒内 3 gs，频率为 1（在一个方向上摆动 1 次）= 4682.330468 毫米/秒或 4.7 米。

希望这是你正在寻找的东西。

请记住，此计算基于正弦波形，但适用于基于单个运动（频率 1）进行计算，因此它可能不是很准确。但理论上应该有效。