[發明專利]用于計算方位的方法和裝置

有效

• 申請號: 201410315264.6
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN104344819B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 金動昊;曹基錫
• 申請（專利權）人: 美格納半導體有限公司
• 主分類號: G01C17/30
• 分類號: G01C17/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 康建峰,李春暉

相關申請的交叉引用

本申請要求于2013年7月24日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2013-0087663號的權益，為了所有目的，該申請的全部公開內容通過引用合并至本文中。

技術領域

以下描述涉及用于計算方位的方法和裝置、用于確定偏移的方法和裝置以及如下用于計算方位的方法和裝置：其包括通過從所測量的磁場移除偏移分量來計算方位。

背景技術

方位測量裝置可以用于計算方位以高精度地確定位置或方向。方位測量裝置可以通過確定地球的地磁場來計算方位。為了計算方位，對由地磁場(正常磁場)確定的真北和由指南針或測量設備在任何給定位置處基于局部磁場所確定的測量北進行區分。除地磁場之外，在給定位置處測量的磁場還包括由部件產生的異常磁場。為了獲得準確的方向信息，方位測量裝置可以確定不具有由異常磁場引起的偏差或偏移的地磁場。基于所測量的磁數據組，通過使用適當的方法，由異常磁場導致的偏差被計算為距參考點的偏移。利用所計算的偏移，可以通過從在地球表面上的給定位置處的測量磁值減去該偏移來獲得期望的地磁值。

該偏移根據附近是否存在磁體而極大地改變。這樣的磁體可以包括例如包含在方位測量裝置中并可以在該方位測量裝置中操作的存儲卡、CPU、揚聲器或線圈。如果不考慮該偏移，則方位測量裝置的用戶可能會判定所計算的偏移值是不合適的并且可能有意地要求重新計算。

韓國專利特開申請第10-2006-0036078號描述了如下方位測量裝置和方位測量方法：其用于根據來自所獲取的磁數據組的情況快速地計算高精度偏移以測量方位。

然而，在這樣的常規方位測量裝置和方位測量方法中，存在需要大量2軸或3軸數據項的問題。此外，因為使用統計分析來計算方位，所以存儲器的使用量較高并且響應速度較慢。

發明內容

提供本發明內容來以簡單的形式引入下面在具體實施方式中進一步描述的構思的選擇。本發明內容并非旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也并非旨在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

在一個總的方面，一種方位計算裝置包括：磁傳感器，其被配置成感測磁場；數據選擇單元，其被配置成選擇偏移數據項；偏移計算單元，其被配置成通過使用所選擇的偏移數據項的幾何方法來計算偏移；以及方位計算單元，其被配置成通過使用所計算的偏移來計算方位。

該方位計算裝置的總的方面還可以包括被配置成從磁場移除噪聲的中值濾波器單元。

數據選擇單元可以被配置成選擇至少三個或更多數據項作為所選擇的偏移數據項。

數據選擇單元可以被配置成：使用兩個值作為主計算數據項，所述兩個值為在所測量數據組中的數據項之間的距離方面具有最大差的值和具有第二大差的值；以及使用這兩個值之間的至少一個數據項作為副計算數據。

偏移計算單元可以被配置成將兩個圓的交點中遠離副計算數據的一個點設定為新偏移參考點，所述兩個圓以所述兩個主計算數據項為圓心并且各自具有半徑r。

該裝置的總的方面還可以包括：偏移計算輔助單元，其被配置成響應于當前測量的數據被確定為與地磁場不對應而先前的數據被確定為對應于地磁場，通過從先前的偏移參考點減去當前測量數據與先前的數據之間的差并且將結果值設定為新偏移參考點來計算偏移。

該裝置的總的方面還可以包括：放大單元，其被配置成將由磁傳感器感測的磁場的電壓放大；模數(A/D)轉換單元，其被配置成將所放大的電壓轉換成數字值；斬波控制單元，其被配置成減小電壓的偏移；磁場分離單元，其被配置成將電壓分離成沿X軸、Y軸和Z軸的3軸磁場分量，并且將所分離的3軸磁場分量傳送到中值濾波器單元；以及磁場檢查單元，其被配置成確定磁場是否對應于地磁場，并且響應于確定磁場為地磁場而在不更新新偏移的情況下計算方位，以及響應于確定磁場不是地磁場而計算偏移。

在又一總的方面，一種方位計算方法可以包括：響應于輸出數據與地磁場不對應，選擇偏移數據；通過以下來計算偏移：使用所選擇的偏移數據，確定該偏移是否在偏移的變化范圍內，響應于該偏移在預設參考值的范圍內而應用該偏移，以及響應于該偏移在參考值的范圍外而不應用該偏移；以及通過使用所計算的偏移來計算方位。

在對偏移數據的選擇中，將兩個值用作主計算數據項，所述兩個值為在所測量數據組中的數據項之間的距離方面具有最大差的值和具有第二大差的值；并且將這兩個值之間的至少一個數據項用作副計算數據。

在對偏移數據的選擇中，可以將依次輸入的數據項按照大小順序進行排列，并且可以選擇中間數據項以移除噪聲。