移动电子装置中的准确磁罗盘制造方法及图纸

技术编号:7674680 阅读:204 留言:0更新日期:2012-08-12 13:09
本文中描述用于校准和校正非恒定传感器误差,且特别是非恒定罗盘误差的方法和设备,所述方法和设备部分基于主机装置的改变的软件和硬件模式。在校准时确定传感器中由每一模式和模式的组合引发的非恒定误差,校准可在一个或一个以上主机装置的生产前测试期间确定。校准结果可并入到主机装置的软件和/或硬件中。在正常操作期间,传感器校正可部分基于作用中模式或模式的组合而应用于传感器测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子传感器的领域。特别来说,本专利技术涉及改善电子传感器的准确性的领域。
技术介绍
电子装置和机电装置正越来越多地实施电子传感器。装置依赖于传感器提供的信息以支持自主监视和相关的功能特征。举例来说,装置可实施电子传感器以监视加速度、磁航向、光等级,等等。随着并入所述传感器的成本降低,实施传感器的装置的数目和类型已增加。另外, 随着传感器的质量改善,主机装置监视或以其它方式响应传感器输出的微小改变的能力改善。然而,传感器实施方案的准确性不仅取决于传感器本身的准确性,而且取决于可操作以使传感器准确性降级的各种外力。应在维持传感器的准确性的同时使外力的降级效应最小化。
技术实现思路
本文中描述用于校准和校正非恒定传感器误差,且特别是非恒定罗盘误差的方法和设备,所述方法和设备部分基于主机装置的改变的软件和硬件模式。在校准时确定传感器中由每一模式和模式的组合引发的非恒定误差,校准可在一个或一个以上主机装置的生产前测试期间确定。校准结果可并入到主机装置的软件和/或硬件中。在正常操作期间, 传感器校正可部分基于作用中模式或模式的组合而应用于传感器测量。本专利技术的方面包含一种动态传感器校正的方法。所述方法包含确定传感器输出值;确定具有所述传感器的主机装置的动态状态;基于所述传感器和所述动态状态确定校准值;以及将所述校准值应用于所述传感器输出值以产生经校正的传感器输出值。本专利技术的方面包含一种动态传感器校正设备。所述设备包含状态监视器,其经配置以确定主机装置的动态状态;以及校正模块,其耦合到所述状态监视器,且校正模块经配置以确定传感器输出值、基于所述主机装置的所述状态确定校准,及至少部分基于所述校准和所述主机装置的所述状态来输出经校正的传感器输出值。本专利技术的方面包含一种动态传感器校正设备。所述设备包含用于确定传感器输出值的装置;用于确定具有所述传感器的主机装置的动态状态的装置;用于基于所述传感器和所述动态状态确定校准值的装置;以及用于将所述校准值应用于所述传感器输出值以产生经校正的传感器输出值的装置。本专利技术的方面包含上面编码有一个或一个以上处理器可读指令的存储媒体,所述指令在由所述处理器执行时执行动态传感器校正。所述指令包含用于确定传感器输出值的指令;用于确定具有所述传感器的主机装置的动态状态的指令;用于基于所述传感器和所述动态状态确定校准值的指令;以及用于将所述校准值应用于所述传感器输出值以产生经校正的传感器输出值的指令。附图说明从下文结合图式进行阐述的实施方式将更显而易见本专利技术的实施例的特征、目标和优点,在图式中相似元件具有相似的元件符号。图I是移动装置的实施例的简化功能框图。图2是状态表的实施例的简化框图。图3是校准表的实施例的简化框图。图4是经配置以补偿电子磁罗盘的校正模块的实施例的简化功能框图。图5是动态地校正传感器输出(例如,电子磁罗盘输出)的实施例的简化流程图。具体实施例方式本文中描述当在动态改变的传感器环境中实施传感器时用于维持传感器输出的准确性的方法和设备。本文中描述用以在广泛范围的装置操作模式内维持传感器准确性的动态校准和校正方法和设备。成本、大小和功率消耗得到减少的传感器的实例为2轴或3轴磁强计,所述传感器使得能够被添加到主机装置。磁强计为可用以测量传感器附近的磁场的方向和/或强度的一类传感器。磁强计的实例为固态霍耳效应传感器,固态霍耳效应传感器可用以产生与所施加磁场成比例的电压并用以感测磁场的极性。磁强计的另一实例为磁通门磁强计。基于磁强计输出,且有时基于其它传感器数据(像加速度计输出),移动装置处理器可计算磁航向,其中磁航向是指相对于磁子午线的装置定向,磁子午线表示至地磁极的方向。其它传感器数据(例如,陀螺仪数据或来自某一其它角速率传感器的数据)也可用以(在可用时)过滤罗盘误差。在已确定磁航向之后,在磁偏角表的帮助下,可将磁航向值转换为相对于地理子午线的真航向值。移动装置可集成电子磁罗盘(例如,磁强计)以辅助定位或导航应用。在一个实例中,移动装置可实施“点击”应用,其中用户将装置指向某个物体,且装置软件使用已确定的或以其它方式已知的位置和时间、航向和地图数据库来识别所述物体。移动装置可为(例如)蜂窝式电话、GPS接收器、个人导航装置等等,或其某一组合。术语“移动装置”不限于列举的实例装置,但希望至少包含(例如)通过近程无线、红外线、有线连接或其它连接与个人导航装置(PND)通信的装置一不管卫星信号接收、辅助数据接收和/或位置相关处理是否发生于装置处或PND处。而且,“移动装置”希望包含以下所有装置,包含无线通信装置、计算机、膝上型计算机等,所述装置能够(例如)经由因特网、WiFi或其它网络与服务器或其它通信装置通信,且不管卫星信号接收、辅助数据接收和 /或位置相关处理是否发生于装置处、服务器处或与网络相关联的另一装置处。上述各者的任何可操作组合也被视为“移动装置”。罗盘准确性的限制因素可包含在移动装置内部和外部存在含铁物体。由含铁装置产生的磁场在叠加于地磁场上时通常导致在磁强计附近磁子午线方向的失真。这些失真导致罗盘误差。尽管较难以减轻外部物体对传感器性能的影响,但在许多状况下,可用校准消除掉内部含铁材料的效应。含铁材料可体现于位置可相对于传感器的位置变化的机械结构中。举例来说,移动装置可具有铰接结构(例如,对于翻盖式电话),或铰接显示面板。其它可移动机械结构包含可滑动小键盘盖,等等。这些可移动机械结构中的每一者可具有某些含铁材料,所述含铁材料影响传感器校准或可屏蔽或以其它方式混淆对传感器校准的影响的效应。也可用校准消除掉机械结构的效应。校准可为工厂校准或用户校准程序中的一者或一者以上。只要含铁物体相对于磁强计停留于恒定位置处,此静态校准可为足够的。然而,磁强计或罗盘误差的另一来源为由移动装置内部的电流诱发的磁场。可通过在物理上将磁强计定位成离诱发磁场的电流线足够远来减轻由电流诱发的磁场的效应。 不幸的是,随着移动装置物理大小缩小,将磁强计容纳于物理上远离磁场诱发电流线的位置处的能力受限制。另外,从装置设计者观点来看,与移动装置内的无线调制解调器、GPS 接收器、普通照相机或显示器的性能相比,罗盘性能可为次级的或换句话说优先级较低。因而,磁强计或其它传感器经常是放置于次佳位置。对于磁强计,次佳位置可为靠近扬声器、 电池、开关式电源或某些其它高电流部分的那些位置。可用校准消除掉由电流所诱发的磁场产生的磁强计误差。然而,校准是在电流保持恒定时有效。通常,移动装置内的电流将随时间可变或为间歇的,此使得难以使用传统的校准方法校准电流的效应。通常,由改变的事件和处理引起的可变罗盘误差产生用户只能接受的误差。本文中描述用于动态校准和校正由改变的软件和硬件装置模式或状态引起的非恒定罗盘误差的方法和设备。可识别导致非微小的罗盘误差的模式或装置状态。可在对一个或若干装置的生产前测试期间校准由这些模式中的某一组合或每一组合引发的误差,且校准结果可并入到移动装置中。在移动装置的生产期间,可为具有相似配置的移动装置使用校准表,从而最小化对每一生产装置执行个别校准的需要。在操作期间,取决于模式或模式的组合,将校正应用于罗盘测量。图I是移动装置100的实施例的简化功能框图。图I的移动装置100说明为具有定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:维克托·库里克克里斯托福·布鲁纳
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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