[发明专利]用于传感器数据校准的方法和装置

说明书

本发明提供一种用于传感器数据校准的方法和装置。本发明用于对改变中的磁环境中的传感器数据进行校准。本发明通过比较由传感器数据生成的不同数据组之间的差来检测磁环境改变，并且选择针对当前磁环境的某些传感器数据来计算用于传感器数据校准的校准参数。与现有技术相比，能够使传感器数据校准更为准确，尤其是当设备处于包括一些磁扰动的环境中时。

技术领域

本发明涉及一种用于传感器测量校准的方法和装置，并且尤其涉及用于对改变中的磁场中的便携式设备上的传感器数据进行校准的这样的方法和装置。

背景技术

现在，传感器测量被广泛地使用在便携式设备中。传感器测量的代表示例是磁力计数据。具有来自磁力计的磁测量的便携式设备(例如罗盘或智能电话)，能够为其用户提供诸如北或东等的定位。然后，定位信息能够被使用在导航或死寂的摇摆应用或系统中。

磁力计对两种类型的磁场进行测量，一种是地磁场，另一种是来自便携式设备周围的磁场干扰。后者可以包括磁力计附近的任何磁部件。在大多数情况下，磁场干扰相对于地磁场不是可以忽略不计的，使得利用原始磁力计数据计算出的便携式设备的定位可能不是正确的。因此，为了使得磁力计能够为用户计算正确的定位，校准过程是必要的，以估计并从原始磁力计数据去除干扰场。

在飞思卡尔半导体公司(Freescale Semiconductor)2013，出版物“软硬铁干扰的磁校准(Magnetic Calibration of Hard and Soft Iron Interference)”(文档号：AN4684)中，公开了一种用于实时磁力计数据校准的处理。在接收到新的磁力计数据之后，系统替换和/或去除某些数据，以确保最新的磁力计数据被用来计算校准参数。同时，基于给出的磁力计数据产生拟合误差，拟合误差是表示校准参数的良好度的数。最后，判断是否接受计算出的校准参数。

然而，由于即使从不同的磁环境收集的数据也能够得到良好的拟合结果，所以为了检测磁环境改变，拟合误差是不够的。

为解决上面所述的问题，专利号为US8494799B2的美国专利公开了一种检测磁环境改变的方法。它定期计算磁场的大小和地磁场的地磁倾斜(或倾角)。当符合与计算出的磁场大小和地磁倾斜角度相关的一定准则时，结论是，便携式设备已经进入了新的磁场环境，使得需要立即重新校准。

但是仅使用磁场的大小，无法检测不改变磁场的大小的软铁干扰。为计算地磁倾斜角度，应当将磁力计数据从设备的坐标系转换成世界坐标系。并且这需要便携式设备的姿态。设备姿态估计结果的偏差将影响地磁倾斜角度计算结果。

所以如何检测将被用来计算校准参数的、给定的传感器数据当中的磁环境改变，是此方法的关键问题。

发明内容

因此，在本公开中提出了一种检测磁环境改变的新方法或装置，以解决上述问题。此外，还提出了一种对改变的磁环境中的传感器数据进行校准的方法或装置，以基于磁环境检测来调整数据收集和参数接受策略。尤其是，随机地选择来自数据收集的两个或更多个数据组，然后使用数据组计算校准参数。在所有数据组都属于相同磁环境的情况下，那么将获得相似的结果。在数据组属于不同磁环境的情况下，计算出的校准参数将改变很多。使用该方法，本发明能够判断磁环境是否改变，并且能够选择用于计算校准参数的正确的数据。

根据本发明的一个方面，提供了一种方法，该方法包括：获得来自磁力计的传感器数据；检测步骤，通过比较由传感器数据生成的至少两个数据组之间的差，来检测磁环境改变；基于磁环境改变检测，选择针对当前磁环境的传感器数据；基于所选择的针对当前磁环境的传感器数据，计算校准参数；利用校准参数对所选择的传感器数据进行校准。

在此公开中呈现的本发明的优点在于：能够使传感器数据校准和便携式设备的定位估计更为准确，尤其是，当便携式设备处于改变的磁环境中时。这是因为仅使用正确的数据用于计算校准参数。

附图说明