[發明專利]用于傳感器數據校準的方法和裝置

在審

• 申請號: 201610926545.4
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108020800A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 王萌;喬智勇;劉賀飛
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00
• 代理公司: 北京怡豐知識產權代理有限公司 11293
• 代理人: 遲軍

本發明提供一種用于傳感器數據校準的方法和裝置。本發明用于對改變中的磁環境中的傳感器數據進行校準。本發明通過比較由傳感器數據生成的不同數據組之間的差來檢測磁環境改變，并且選擇針對當前磁環境的某些傳感器數據來計算用于傳感器數據校準的校準參數。與現有技術相比，能夠使傳感器數據校準更為準確，尤其是當設備處于包括一些磁擾動的環境中時。

技術領域

本發明涉及一種用于傳感器測量校準的方法和裝置，并且尤其涉及用于對改變中的磁場中的便攜式設備上的傳感器數據進行校準的這樣的方法和裝置。

背景技術

現在，傳感器測量被廣泛地使用在便攜式設備中。傳感器測量的代表示例是磁力計數據。具有來自磁力計的磁測量的便攜式設備(例如羅盤或智能電話)，能夠為其用戶提供諸如北或東等的定位。然后，定位信息能夠被使用在導航或死寂的搖擺應用或系統中。

磁力計對兩種類型的磁場進行測量，一種是地磁場，另一種是來自便攜式設備周圍的磁場干擾。后者可以包括磁力計附近的任何磁部件。在大多數情況下，磁場干擾相對于地磁場不是可以忽略不計的，使得利用原始磁力計數據計算出的便攜式設備的定位可能不是正確的。因此，為了使得磁力計能夠為用戶計算正確的定位，校準過程是必要的，以估計并從原始磁力計數據去除干擾場。

在飛思卡爾半導體公司(Freescale Semiconductor)2013，出版物“軟硬鐵干擾的磁校準(Magnetic Calibration of Hard and Soft Iron Interference)”(文檔號：AN4684)中，公開了一種用于實時磁力計數據校準的處理。在接收到新的磁力計數據之后，系統替換和/或去除某些數據，以確保最新的磁力計數據被用來計算校準參數。同時，基于給出的磁力計數據產生擬合誤差，擬合誤差是表示校準參數的良好度的數。最后，判斷是否接受計算出的校準參數。

然而，由于即使從不同的磁環境收集的數據也能夠得到良好的擬合結果，所以為了檢測磁環境改變，擬合誤差是不夠的。

為解決上面所述的問題，專利號為US8494799B2的美國專利公開了一種檢測磁環境改變的方法。它定期計算磁場的大小和地磁場的地磁傾斜(或傾角)。當符合與計算出的磁場大小和地磁傾斜角度相關的一定準則時，結論是，便攜式設備已經進入了新的磁場環境，使得需要立即重新校準。

但是僅使用磁場的大小，無法檢測不改變磁場的大小的軟鐵干擾。為計算地磁傾斜角度，應當將磁力計數據從設備的坐標系轉換成世界坐標系。并且這需要便攜式設備的姿態。設備姿態估計結果的偏差將影響地磁傾斜角度計算結果。

所以如何檢測將被用來計算校準參數的、給定的傳感器數據當中的磁環境改變，是此方法的關鍵問題。

發明內容

因此，在本公開中提出了一種檢測磁環境改變的新方法或裝置，以解決上述問題。此外，還提出了一種對改變的磁環境中的傳感器數據進行校準的方法或裝置，以基于磁環境檢測來調整數據收集和參數接受策略。尤其是，隨機地選擇來自數據收集的兩個或更多個數據組，然后使用數據組計算校準參數。在所有數據組都屬于相同磁環境的情況下，那么將獲得相似的結果。在數據組屬于不同磁環境的情況下，計算出的校準參數將改變很多。使用該方法，本發明能夠判斷磁環境是否改變，并且能夠選擇用于計算校準參數的正確的數據。

根據本發明的一個方面，提供了一種方法，該方法包括：獲得來自磁力計的傳感器數據；檢測步驟，通過比較由傳感器數據生成的至少兩個數據組之間的差，來檢測磁環境改變；基于磁環境改變檢測，選擇針對當前磁環境的傳感器數據；基于所選擇的針對當前磁環境的傳感器數據，計算校準參數；利用校準參數對所選擇的傳感器數據進行校準。

在此公開中呈現的本發明的優點在于：能夠使傳感器數據校準和便攜式設備的定位估計更為準確，尤其是，當便攜式設備處于改變的磁環境中時。這是因為僅使用正確的數據用于計算校準參數。

附圖說明