services/sensorservice/Fusion.h

   1 /*
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   6  * You may obtain a copy of the License at
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  15  */
  16
  17 #ifndef ANDROID_FUSION_H
  18 #define ANDROID_FUSION_H
  19
  20 #include <utils/Errors.h>
  21
  22 #include "quat.h"
  23 #include "mat.h"
  24 #include "vec.h"
  25
  26 namespace android {
  27
  28 typedef mat<float, 3, 4> mat34_t;
  29
  30 class Fusion {
  31     /*
  32      * the state vector is made of two sub-vector containing respectively:
  33      * - modified Rodrigues parameters
  34      * - the estimated gyro bias
  35      */
  36     quat_t  x0;
  37     vec3_t  x1;
  38
  39     /*
  40      * the predicated covariance matrix is made of 4 3x3 sub-matrices and it is
  41      * semi-definite positive.
  42      *
  43      * P = | P00  P10 | = | P00  P10 |
  44      *     | P01  P11 |   | P10t P11 |
  45      *
  46      * Since P01 = transpose(P10), the code below never calculates or
  47      * stores P01.
  48      */
  49     mat<mat33_t, 2, 2> P;
  50
  51     /*
  52      * the process noise covariance matrix
  53      */
  54     mat<mat33_t, 2, 2> GQGt;
  55
  56 public:
  57     Fusion();
  58     void init();
  59     void handleGyro(const vec3_t& w, float dT);
  60     status_t handleAcc(const vec3_t& a);
  61     status_t handleMag(const vec3_t& m);
  62     vec4_t getAttitude() const;
  63     vec3_t getBias() const;
  64     mat33_t getRotationMatrix() const;
  65     bool hasEstimate() const;
  66
  67 private:
  68     mat<mat33_t, 2, 2> Phi;
  69     vec3_t Ba, Bm;
  70     uint32_t mInitState;
  71     float mGyroRate;
  72     vec<vec3_t, 3> mData;
  73     size_t mCount[3];
  74     enum { ACC=0x1, MAG=0x2, GYRO=0x4 };
  75     bool checkInitComplete(int, const vec3_t& w, float d = 0);
  76     void initFusion(const vec4_t& q0, float dT);
  77     void checkState();
  78     void predict(const vec3_t& w, float dT);
  79     void update(const vec3_t& z, const vec3_t& Bi, float sigma);
  80     static mat34_t getF(const vec4_t& p);
  81 };
  82
  83 }; // namespace android
  84
  85 #endif // ANDROID_FUSION_H