[发明专利]定向传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种定向测定装置。本发明尤其涉及用于提供信号的方法和装置，该信号说明便携式仪器的空间定向。

背景技术

便携式仪器、例如移动电话或个人数字助理(PDA)配设有显示器，该显示器可根据仪器在空间中的定向不同地显现预给定的显示内容。视使用者将仪器保持在纵向格式中还是保持在横向格式中而定，例如可将一内容在显示器上以纵向格式(“肖像”)或以横向格式(“风景”)显现出来。

US 2006/0204232 A1描述了一种具有用于测定摄像机空间定向的方向传感器的摄像机。根据测定的定向例如可在该摄像机的取景器中显示出一条人工的水平线。

US 7,138,979 B2示出了一种便携式仪器，其具有用于测定仪器在空间中的定向的传感器，以便可根据所测定的仪器位置和所测定的仪器空间定向借助模拟键盘来输入。

为测定已知仪器的空间定向通常使用的传感器受到不同的干扰影响，使得所提供的、说明仪器空间定向的信号并不总是可靠。为了基于所提供的信号足够精确地测定便携式仪器的定向，每一个传感器可以针对干扰量被单独地校准。在此，传感器受到已知的加速度和已知的干扰量并且接收由传感器提供的值与一个校正值之间的差异。这种测定对于多个干扰量被重复并且由多个在此测定的差异产生一个特征曲线。在测量应用中，可以基于一个确定温度为每个由传感器提供的值分配该特征曲线的一个值，在该值的基础上可确定一个校正的测量值。传感器的所谓校准由于制造传感器时的制造公差而必须单独地对每个传感器进行，这是很浪费及由此成本高的。

发明内容

本发明的该任务在于，提供一种用于提供定向信号的改进技术。

该任务通过一种具有权利要求1特征的方法、通过一种具有权利要求7特征的装置及通过一种具有权利要求10特征的仪器解决。从属权利要求给出在实施形式中。

为了提供说明一便携式仪器的空间定向的信号，首先测定一个方向，重力加速度由该方向作用到该仪器上。随后，将所测定的方向与确定的参考方向进行比较并且根据比较结果提供所述信号。在此，为了确定参考方向，检测一个对方向测定有影响的参量并且根据该有影响的参量确定参考方向。也可替代所述对方向测定有影响的参量而使用一个对方向测定的精度有影响的参量。

因此，可避免对装置的耗费的校准，借助于该装置测定重力加速度作用到该仪器上的方向，由此可降低生产成本。该有影响的参量与该参量对方向测定的影响之间的关系例如可凭经验地、成本有利地被实施用于多个测定装置，使得一个通常或在最差情况下所预见的影响数值可被用于确定参考方向。

也可使用两个不同的参考方向，其中，比较结果取决于该测定方向经过两个参考方向的顺序。这种类型的比较称为滞后比较或施密特触发器。两个参考方向之间的差异(滞后)可取决于该有影响的参量及尤其可取决于该有影响的参量与确定的参考量的差异。确定的参考量可说明一个条件，在该条件下，测定装置被优化或校准或补偿以尽可能小地受该参量影响。

以此方式，当参量对方向测定的影响小时，滞后可保持得小，当参量对方向测定的影响大时，滞后可被增大。由此，在有利的情况下、也就是当参量的影响小时或当该参量与确定的参考量的差异小时，可根据仪器空间定向的变化实现信号的灵敏变化。而在不利的情况下、也就是当参量对方向测定的影响大时或在该有影响的参量与确定的参考量之间的差异大时，信号相对于仪器空间定向的变化的灵敏度下降，但是同时测定的稳固性提高，使得由于干扰引起的不希望的信号变化可通过有影响的参量避免。方向测定的精度也可以相应地方式来模拟。

为了测定仪器从一个确定的空间定向到另一个确定的空间定向的过渡，可基于该测定的方向确定仪器的一个倾角。该倾角可用一个唯一的值来描绘一个多维的定向，从而简化了例如通过与作为参考方向的阈值比较的进一步处理。

有影响的参量可以是温度及尤其是用于测定方向的测定装置的温度。有利地，该测定装置被与温度传感器一起集成地构造。有影响的参量能说明在该温度与确定的参考温度之间的差异，其中参考温度可相应于室内气温。测定装置可包括用于三个成对地彼此线性无关的空间方向的加速度传感器，使得可测定重力加速度在三维空间中的方向。

该信号可说明仪器的多个在空间上离散的确定定向中的一个。有利地可由该信号直接地推导出仪器的显示或运行模式，例如“纵向格式”、“横向格式”或者“平铺”。

本发明的其它方面涉及一种用于提供该信号的装置和一种具有该装置的便携式仪器。

附图说明

在下面结合附上的附图详细说明本发明的一些实施例，其中：