电子设备的惯性测量单元制造技术

在一示例中，惯性测量单元包括自动校准模块，用来从多个传感器接收的数据计算协方差矩阵，自适应权重控制模块，为陀螺仪传感器、加速度计传感器和磁力计传感器确定基于状态的反馈参数，和传感器特性调节模块，基于自适应权重控制模块的输入确定修改后的协方差矩阵。其他的示例也已描述。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请无。
本文描述的主题通常涉及电子设备领域，更具体地涉及电子设备的惯性测量单元。
技术介绍
诸如膝上型计算机、平板电脑设备、电子阅读器、移动电话之类的电子设备可具有位置传感器，例如可以确定电子设备位置的全球定位传感器。更进一步，此类电子设备还可具有加速度计、陀螺仪等传感器用于定位、取向和移动检测。能够使电子设备处理这些传感器的输入而大致地估计电子设备的位置和/或取向(例如，姿态)的技术可以发挥效用。附图说明详细说明将参考所附附图来描述。图1是根据一些示例的可适合实现惯性测量单元的电子设备的示意图。图2是根据一些示例的实现惯性测量单元的示例架构的高层示意图。图3是根据一些示例的惯性测量单元的组件的示意图。图4A-4B是根据一些示例的实现惯性测量单元的方法中的操作的流程图。图5A包括示出现有惯性测量单元和按照一些示例的惯性测量单元之间的收敛速度的对比的图。图5B包括示出现有惯性测量单元和按照一些示例的惯性测量单元之间的漂移率的对比的图。图6-10是按照一些示例的适合实现灵活框架拴固的电子设备的示意图。具体实施方式这里所述的是电子设备中实现惯性测量单元的示例系统和方法。在以下的描述中，提出了许多特定的细节是用于帮助更好地理解不同的实施例。然而本领域技术人员应理解的是，不同的实施例可以没有特定的细节的情况下实现。在其他示例中，为了便于清楚地说明示例，众所周知的方法、程序、组件和电路不在此详细说明或描述。如上所述，为电子设备提供惯性测量单元(IMU)是有益处的，电子设备的惯性测量单元实现了基于从例如加速度计、磁力计和/或陀螺仪等传感器的输入确定电子设备的位置的技术。本文所描述的主题旨在通过提供在电子设备的一个或多个控制器上的逻辑中实现的惯性测量单元解决这些和其他问题。在一些示例中，惯性测量单元使用反馈参数，反馈参数可自适应地调整以作为对来自加速度计传感器和磁力计的输入的响应。反馈参数可用于调节传感器特性，从而加速度计输入对惯性测量单元的权重减少同时加速度计输出增加。相似地，磁力计输入对惯性测量单元的权重减少同时磁力计输出增加。在一些示例中，一旦惯性测量单元实现的定位算法已经收敛，陀螺仪输入对惯性测量单元的权重减少。惯性测量单元和电子设备的其他特征和操作特性将结合附图1-10描述如下。图1是根据一些示例的可以适合于实现惯性测量单元的电子设备100的示意图。在不同的示例中，电子设备100可具有一个或多个附属的输入/输出设备或与一个或多个附属的输入/输出设备耦合，所述输入/输出设备包括显示器、一个或多个扬声器、键盘、一个或多个其他I/O设备、鼠标、摄像机等等。其他示范性的I/O设备包括触摸屏、语音激活输入设备、跟踪球、定位设备、加速度计/陀螺仪、生物特征输入设备和任何其他允许电子设备100接收来自用户输入的设备。电子设备100具有系统硬件120和能以随机访问存储器和/或只读存储器实现的存储器140。文件存储器与电子设备100通信耦合。文件存储器可以是在电子设备100的内部，例如eMMC、SSD、一个或多个硬盘驱动器、或其他类型的存储设备。备选地，文件存储器也可以在电子设备100的外部，例如一个或多个外部硬盘驱动器、网络附接存储或独立存储网络。系统硬件120具有一个或多个处理器122、图形处理器124、网络接口126和总线结构128。在一实施例中，处理器122可具体为美国加州圣克拉拉的英特尔公司的AtomTM处理器、以AtomTM为基础的系统级芯片(SOC)或Core2或i3/i5/i7系统处理器。这里所使用的术语“处理器”指的是任何类型的可计算元件，例如但不限于，微处理器、微控制器、复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器和任何其他类型的处理器或处理电路。图形处理器124可用作副处理器，其管理图形和/或视频操作。图形处理器124可以是集成于电子设备100的主板上，或者是通过主板上的扩展槽耦合，或者是位于与处理单元相同的凹模或相同的封装内。在一实施例中，网络接口126可能是有线接口，例如以太网接口(参见，例如电气与电子工程师学会/IEEE802.3-2002)，或者无线接口，例如IEEE802.11a，b，或者兼容接口(参见，例如IEEEIT-电信和系统间信息交互LAN/MAN-第二部分：无线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规格说明书修正4：2.4GHz波段进一步更高的数据速率扩展，802.11G-2003)。无线接口的另一示例是通用分组无线业务(GPRS)接口(参见，例如GPRS手机要求指南，全球移动通信系统/GSM联合会，Ver3.0.1，2002年12月)。总线结构128连接系统硬件120的不同组件。在一实施例中，总线结构128是一个或多个不同类型的总线结构，包括存储总线、外设总线或外部总线，和/或采用任何可用的总线架构的局部总线，包括但并不限于11位总线、工业标准结构(ISA)、微通道架构(MSA)、扩展工业标准结构(EISA)、智能化驱动器电路(IDE)、VESA局部总线(VLB)、外部控制器接口(PCI)、通用串行总线(USB)、加速图形接口(AGP)、个人计算机内存卡接口协会总线(PCMCIA)和小型计算机系统接口(SCSI)、高速同步串口(HSI)、低功耗芯片间串行媒体总线等等。电子设备100可包括用于收发RF信号的RF收发机130、近场通信(NFC)无线电134和用于处理由RF收发机130接收的信号的信号处理模块132。RF收发机可通过例如蓝牙或802.11X、IEEE802.11a，b或g兼容接口(参见，例如IEEEIT-电信和系统间信息交互LAN/MAN-第二部分：无线局域网媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规格说明书修正4：2.4GHz波段进一步更高的数据速率扩展，802.11G-2003)的协议实现局部无线连接。无线接口的另一示例是WCDMA、LTE、通用分组无线业务(GPRS)接口(参见，例如GPRS手机要求指南，全球移动通信系统/GSM联合会，Ver3.0.1，2002年12月)电子设备100可进一步包括一个或多个输入/输出接口，例如小键盘136和显示器138。在一些实施例中，电子设备100不具有小键盘而是使用触摸屏输入。存储器140可具有用于管理电子设备100的操作的操作系统142。在一实施例中，操作系统142包括为系统硬件120提供了接口的硬件接口模块154。此外，存储器140可具有用于管理电子设备100的操作中使用的文件的文件系统150，和用于管理电子设备100上执行的处理的处理控制子系统152。操作系统142可包括(或者管理)一个或多个通信接口146，其可与系统硬件120共同操作以收发来自远程数据源的数据包和/或数据流。操作系统142可进一步包括系统调用接口模块144，其为操作系统142和寄存于存储器130中的一个或多个应用模块之间提供了接口。操作系统142可具体为UNIX操作系统及其派生的任何操作系统(例如，Linux、Android等)或者是品牌操作系统，或者是其他操作系统。在一些示例中，电子设备可包括控制器170，控制器170可包括一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种惯性测量单元，包括：自动校准模块，用于根据从多个传感器接收的数据计算协方差矩阵；自适应权重控制模块，用于为陀螺仪传感器、加速度计传感器和磁力计传感器确定基于状态的反馈参数；和传感器特性调节模块，用于基于来自所述自适应权重控制模块的输入确定修改后的协方差矩阵。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种惯性测量单元，包括：自动校准模块，用于根据从多个传感器接收的数据计算协方差矩阵；自适应权重控制模块，用于为陀螺仪传感器、加速度计传感器和磁力计传感器确定基于状态的反馈参数；和传感器特性调节模块，用于基于来自所述自适应权重控制模块的输入确定修改后的协方差矩阵。2.如权利要求1所述的惯性测量单元，其中，多个传感器包括陀螺仪传感器、加速度计传感器和磁力计传感器中的至少一个。3.如权利要求1所述的惯性测量单元，进一步包括：预估模块；和校正模块。4.如权利要求3所述的惯性测量单元，其中，将修改后的协方差矩阵输入至校正模块。5.如权利要求2所述的惯性测量单元，其中，自动校准模块包括逻辑，至少部分地包括硬件逻辑，配置为：监控加速度计传感器的输出；和作为对确定所述惯性测量单元在预先确定的时间段内保持静止的响应，计算协方差矩阵。6.如权利要求2所述的惯性测量单元，其中，自动校准模块包括逻辑，至少部分地包括硬件逻辑，配置为：基于来自加速度计传感器和磁力计传感器的输入确定状态；和基于状态为陀螺仪传感器、加速度计传感器和磁力计传感器确定基于状态的反馈参数。7.如权利要求6所述的惯性测量单元，其中，自适应权重控制模块减少加速度计的基于状态的反馈的权重，作为对加速度计传感器的输出中的增加的响应。8.如权利要求6所述的惯性测量单元，其中，自适应权重控制模块减少磁力计的基于状态的反馈的权重，作为对磁力计传感器的输出中的增加的响应。9.如权利要求6所述的惯性测量单元，其中，自适应权重控制模块增加陀螺仪的基于状态的反馈的权重，作为对预估/校正算法中收敛的响应。10.一种电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·A·韩，K·丁，R·安迪亚潘，L·李，Y·胡，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US