[发明专利]一种基于六轴检测的开门状态检测系统及方法

说明书

本发明为一种基于六轴检测的开门状态检测系统及方法，包括陀螺仪、加速度计、六轴融合算法模块、逻辑判断模块和状态上报模块。基于该系统的开门状态检测方法包括获取门开关时的转动的角度和加速度，利用六轴融合角度算法获取门每一次的实际开关角度，利用开关门判断逻辑算法判断门的状态和上报门的开关状态。本发明的优点是：采用加速度计和陀螺仪获取门实际转动角度，能够准确的获取角度并消除温漂和零漂产生的影响，利用开关门判断逻辑算法检测门的状态，能够防止误判的情况产生，而且可以进一步的消除由于六轴传感器位置移动造成零漂的影响。

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种基于六轴检测的开门状态检测系统及方法。

背景技术

随着社会的进步，在日常生活中物联网技术的应用越来越广泛，如利用物联网技术检测门的开关状态，常用的门开关检测方式包括陀螺仪检测、磁力计检测和门磁检测。上述三中方式均存有不足之处：

当使用陀螺仪单独测量角度时，由于没有加速度计进行补偿，陀螺仪采样角速度数据时会受到外部作用力的影响。当用力开关门时，门扇会有一个很大的加速度，若陀螺仪的采样频率太小，会导致积分得到的角度与实际角度相差太大。如果提高陀螺仪的采样频率，又会导致功耗偏高。而且陀螺仪存在温漂和零漂的问题，会导致角度失真。

当使用磁力计测量角度时，虽然能较为准确地反应出开门角度，从而判断出开关门状态。但是磁力计受外界磁性物质干扰较大，当磁性物质的磁场较大时，可能会出现误判的情况。并且磁力计也会存在零漂的问题，导致角度失真。

门磁检测虽然能较为准确地判断出开关门的状态，但是安装和布线复杂，需要打孔安装引线。而且门磁检测对门安装要求较高，如果门体与门框之间的空隙较大，会导致门体在关门的情况下也会晃动，从而出现误判开门的情况。

发明内容

本发明主要解决了上述问题，提供了一种能够准确获取门开关角度和门开关状态的基于六轴检测的开门状态检测系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是,一种基于六轴检测的开门状态检测系统，包括：

陀螺仪，检测门开关的角度；

加速度计，检测门在开关时的加速度；

六轴融合算法模块，利用检测到的门开关角度和加速度计算门实际开关角度；

逻辑判断模块，获取门每一次实际开关角度确定门的开关状态；

状态上报模块，根据逻辑判断模块的判断信息上报门的开关状态。

陀螺仪和加速度计组成六轴传感器，获取门的角度信息和加速度信息，六轴融合算法模块计算门的实际转动角度，再通过逻辑判断模块确定门当前状态，状态上报模块通过无线网络上报门的实时状态。

本发明还提供一种基于六轴检测的开门状态检测方法，采用上述一种基于六轴检测的开门状态检测系统进行检测，包括以下步骤：

S1：获取门开关时的转动的角度和加速度；

S2：利用六轴融合角度算法获取门每一次的实际开关角度；

S3：利用开关门判断逻辑算法判断门的状态；

S4：上报门的开关状态。

作为上述方案的一种优选方案，所述步骤S2中获取门的实际开关角度，包括以下步骤：

S21：以加速度计为原点建立三维坐标系；

S22：定时采样加速度计在坐标系x轴、y轴和z轴的加速度a_x、a_y和a_z；