[发明专利]用于计算方位的方法和装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月24日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0087663号的权益，为了所有目的，该申请的全部公开内容通过引用合并至本文中。

技术领域

以下描述涉及用于计算方位的方法和装置、用于确定偏移的方法和装置以及如下用于计算方位的方法和装置：其包括通过从所测量的磁场移除偏移分量来计算方位。

背景技术

方位测量装置可以用于计算方位以高精度地确定位置或方向。方位测量装置可以通过确定地球的地磁场来计算方位。为了计算方位，对由地磁场(正常磁场)确定的真北和由指南针或测量设备在任何给定位置处基于局部磁场所确定的测量北进行区分。除地磁场之外，在给定位置处测量的磁场还包括由部件产生的异常磁场。为了获得准确的方向信息，方位测量装置可以确定不具有由异常磁场引起的偏差或偏移的地磁场。基于所测量的磁数据组，通过使用适当的方法，由异常磁场导致的偏差被计算为距参考点的偏移。利用所计算的偏移，可以通过从在地球表面上的给定位置处的测量磁值减去该偏移来获得期望的地磁值。

该偏移根据附近是否存在磁体而极大地改变。这样的磁体可以包括例如包含在方位测量装置中并可以在该方位测量装置中操作的存储卡、CPU、扬声器或线圈。如果不考虑该偏移，则方位测量装置的用户可能会判定所计算的偏移值是不合适的并且可能有意地要求重新计算。

韩国专利特开申请第10-2006-0036078号描述了如下方位测量装置和方位测量方法：其用于根据来自所获取的磁数据组的情况快速地计算高精度偏移以测量方位。

然而，在这样的常规方位测量装置和方位测量方法中，存在需要大量2轴或3轴数据项的问题。此外，因为使用统计分析来计算方位，所以存储器的使用量较高并且响应速度较慢。

发明内容

提供本发明内容来以简单的形式引入下面在具体实施方式中进一步描述的构思的选择。本发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总的方面，一种方位计算装置包括：磁传感器，其被配置成感测磁场；数据选择单元，其被配置成选择偏移数据项；偏移计算单元，其被配置成通过使用所选择的偏移数据项的几何方法来计算偏移；以及方位计算单元，其被配置成通过使用所计算的偏移来计算方位。

该方位计算装置的总的方面还可以包括被配置成从磁场移除噪声的中值滤波器单元。

数据选择单元可以被配置成选择至少三个或更多数据项作为所选择的偏移数据项。

数据选择单元可以被配置成：使用两个值作为主计算数据项，所述两个值为在所测量数据组中的数据项之间的距离方面具有最大差的值和具有第二大差的值；以及使用这两个值之间的至少一个数据项作为副计算数据。

偏移计算单元可以被配置成将两个圆的交点中远离副计算数据的一个点设定为新偏移参考点，所述两个圆以所述两个主计算数据项为圆心并且各自具有半径r。

该装置的总的方面还可以包括：偏移计算辅助单元，其被配置成响应于当前测量的数据被确定为与地磁场不对应而先前的数据被确定为对应于地磁场，通过从先前的偏移参考点减去当前测量数据与先前的数据之间的差并且将结果值设定为新偏移参考点来计算偏移。

该装置的总的方面还可以包括：放大单元，其被配置成将由磁传感器感测的磁场的电压放大；模数(A/D)转换单元，其被配置成将所放大的电压转换成数字值；斩波控制单元，其被配置成减小电压的偏移；磁场分离单元，其被配置成将电压分离成沿X轴、Y轴和Z轴的3轴磁场分量，并且将所分离的3轴磁场分量传送到中值滤波器单元；以及磁场检查单元，其被配置成确定磁场是否对应于地磁场，并且响应于确定磁场为地磁场而在不更新新偏移的情况下计算方位，以及响应于确定磁场不是地磁场而计算偏移。

在又一总的方面，一种方位计算方法可以包括：响应于输出数据与地磁场不对应，选择偏移数据；通过以下来计算偏移：使用所选择的偏移数据，确定该偏移是否在偏移的变化范围内，响应于该偏移在预设参考值的范围内而应用该偏移，以及响应于该偏移在参考值的范围外而不应用该偏移；以及通过使用所计算的偏移来计算方位。

在对偏移数据的选择中，将两个值用作主计算数据项，所述两个值为在所测量数据组中的数据项之间的距离方面具有最大差的值和具有第二大差的值；并且将这两个值之间的至少一个数据项用作副计算数据。

在对偏移数据的选择中，可以将依次输入的数据项按照大小顺序进行排列，并且可以选择中间数据项以移除噪声。