[發明專利]移動電子裝置中的準確磁羅盤

有效

• 申請號: 201080050112.8
• 申請日: 2010-11-03
• 公開（公告）號: CN102612637A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 維克托·庫里克;克里斯托福·布魯納
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G01C17/38
• 分類號: G01C17/38
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

技術領域

本發明涉及電子傳感器的領域。特別來說，本發明涉及改善電子傳感器的準確性的領域。

背景技術

電子裝置和機電裝置正越來越多地實施電子傳感器。裝置依賴于傳感器提供的信息以支持自主監視和相關的功能特征。舉例來說，裝置可實施電子傳感器以監視加速度、磁航向、光等級，等等。

隨著并入所述傳感器的成本降低，實施傳感器的裝置的數目和類型已增加。另外，隨著傳感器的質量改善，主機裝置監視或以其它方式響應傳感器輸出的微小改變的能力改善。然而，傳感器實施方案的準確性不僅取決于傳感器本身的準確性，而且取決于可操作以使傳感器準確性降級的各種外力。應在維持傳感器的準確性的同時使外力的降級效應最小化。

發明內容

本文中描述用于校準和校正非恒定傳感器誤差，且特別是非恒定羅盤誤差的方法和設備，所述方法和設備部分基于主機裝置的改變的軟件和硬件模式。在校準時確定傳感器中由每一模式和模式的組合引發的非恒定誤差，校準可在一個或一個以上主機裝置的生產前測試期間確定。校準結果可并入到主機裝置的軟件和/或硬件中。在正常操作期間，傳感器校正可部分基于作用中模式或模式的組合而應用于傳感器測量。

本發明的方面包含一種動態傳感器校正的方法。所述方法包含：確定傳感器輸出值；確定具有所述傳感器的主機裝置的動態狀態；基于所述傳感器和所述動態狀態確定校準值；以及將所述校準值應用于所述傳感器輸出值以產生經校正的傳感器輸出值。

本發明的方面包含一種動態傳感器校正設備。所述設備包含：狀態監視器，其經配置以確定主機裝置的動態狀態；以及校正模塊，其耦合到所述狀態監視器，且校正模塊經配置以確定傳感器輸出值、基于所述主機裝置的所述狀態確定校準，及至少部分基于所述校準和所述主機裝置的所述狀態來輸出經校正的傳感器輸出值。

本發明的方面包含一種動態傳感器校正設備。所述設備包含：用于確定傳感器輸出值的裝置；用于確定具有所述傳感器的主機裝置的動態狀態的裝置；用于基于所述傳感器和所述動態狀態確定校準值的裝置；以及用于將所述校準值應用于所述傳感器輸出值以產生經校正的傳感器輸出值的裝置。

本發明的方面包含上面編碼有一個或一個以上處理器可讀指令的存儲媒體，所述指令在由所述處理器執行時執行動態傳感器校正。所述指令包含：用于確定傳感器輸出值的指令；用于確定具有所述傳感器的主機裝置的動態狀態的指令；用于基于所述傳感器和所述動態狀態確定校準值的指令；以及用于將所述校準值應用于所述傳感器輸出值以產生經校正的傳感器輸出值的指令。

附圖說明

從下文結合圖式進行闡述的實施方式將更顯而易見本發明的實施例的特征、目標和優點，在圖式中相似元件具有相似的元件符號。

圖1是移動裝置的實施例的簡化功能框圖。

圖2是狀態表的實施例的簡化框圖。

圖3是校準表的實施例的簡化框圖。

圖4是經配置以補償電子磁羅盤的校正模塊的實施例的簡化功能框圖。

圖5是動態地校正傳感器輸出(例如，電子磁羅盤輸出)的實施例的簡化流程圖。

具體實施方式

本文中描述當在動態改變的傳感器環境中實施傳感器時用于維持傳感器輸出的準確性的方法和設備。本文中描述用以在廣泛范圍的裝置操作模式內維持傳感器準確性的動態校準和校正方法和設備。

成本、大小和功率消耗得到減少的傳感器的實例為2軸或3軸磁強計，所述傳感器使得能夠被添加到主機裝置。磁強計為可用以測量傳感器附近的磁場的方向和/或強度的一類傳感器。磁強計的實例為固態霍耳效應傳感器，固態霍耳效應傳感器可用以產生與所施加磁場成比例的電壓并用以感測磁場的極性。磁強計的另一實例為磁通門磁強計。

基于磁強計輸出，且有時基于其它傳感器數據(像加速度計輸出)，移動裝置處理器可計算磁航向，其中磁航向是指相對于磁子午線的裝置定向，磁子午線表示至地磁極的方向。其它傳感器數據(例如，陀螺儀數據或來自某一其它角速率傳感器的數據)也可用以(在可用時)過濾羅盤誤差。在已確定磁航向之后，在磁偏角表的幫助下，可將磁航向值轉換為相對于地理子午線的真航向值。

移動裝置可集成電子磁羅盤(例如，磁強計)以輔助定位或導航應用。在一個實例中，移動裝置可實施“點擊”應用，其中用戶將裝置指向某個物體，且裝置軟件使用已確定的或以其它方式已知的位置和時間、航向和地圖數據庫來識別所述物體。