[发明专利]磁性位置测定系统和方法

说明书

本公开涉及磁性位置测定系统和方法。提供用于确定磁体的位置的系统和方法。该系统和方法利用位于第一传感器位置并被布置为测量由磁体产生的磁场的至少两个分量的第一传感器，位于第二传感器位置并被布置为测量由磁体产生的磁场的至少两个分量的第二传感器、以及可操作地连接到第一和第二传感器以接收从第一和第二传感器输出的信号衍生的信号的处理电路。从第一场维度的第一微分场和正交于第一场维度的第二场维度的第二微分场来计算场角。基于由第一和第二传感器输出的信号来计算第一和第二微分场。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月13日提交的、代理人案卷号为G0766.70273US00、名称为“磁性位置测定系统和方法”的美国临时申请No.62/779,323的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及用于确定可移动的对象的位置的磁性系统和相应的方法。

背景技术

一些对象位置跟踪系统使用磁体和单个磁性传感器。磁体放置在可移动的对象上。移动对象会更改单个磁场传感器感测到的磁场。基于感测到的磁场确定对象的位置。

发明内容

提供用于确定磁体的位置的系统和方法。该系统和方法利用位于第一传感器位置并被布置为测量由磁体产生的磁场的至少两个分量的第一传感器，位于第二传感器位置并被布置为测量由磁体产生的磁场的至少两个分量的第二传感器、以及可操作地连接到第一和第二传感器以接收从第一和第二传感器输出的信号衍生的信号的处理电路。从第一场维度的第一微分场和正交于第一场维度的第二场维度的第二微分场来计算场角。基于由第一和第二传感器输出的信号来计算第一和第二微分场。

在实施方案中，对象位置确定系统可包括：可移动的对象，被配置为产生磁场的磁体；和多个磁场传感器，被配置为在第一和第二位置检测在第一和第二方向上由所述磁场产生的磁场的分量。磁体或多个磁场传感器可耦合到可移动的对象。第一方向可以与第二方向正交。多个磁场传感器可包括：在第一位置，第一传感器被配置为检测在所述第一方向上的磁场的分量，并且第二传感器被配置为检测在第二方向上的磁场的分量，以及在第二位置，第三传感器被配置为检测在所述第一方向上的磁场的分量，并且第四传感器被配置为检测在第二方向上的磁场的分量。

在另外的实施方案中，一种确定磁体的位置的系统可包括：第一传感器，位于第一传感器位置并被布置为测量由磁体产生的磁场的至少两个分量；第二传感器，位于第二传感器位置并被布置为测量由磁体产生的磁场的至少两个分量；和处理电路，可操作地连接到所述第一和第二传感器，以接收由所述第一和第二传感器输出的信号衍生的信号。所述处理电路可以从第一场维度中的第一微分场和正交于所述第一维度的第二场维度中的第二微分场计算场角，并且可以基于计算的场角输出指示磁体的位置的信号。所述第一和第二微分场可以由第一和第二传感器输出的信号获得。

在另外的实施方案中，一种确定磁体的位置的方法可包括：提供传感器系统，可包括：第一和第二传感器，分别用于在第一和第二传感器位置分别测量磁体的磁场的至少两个分量；和使用可操作地连接到所述第一和第二传感器的微处理器来：接收由所述第一和第二传感器输出的信号衍生的信号，从第一场维度中的第一微分场和正交于所述第一维度的第二场维度中的第二微分场计算场角，和基于从所述第一和第二个微分场计算出的场角，输出所述磁体的位置。第一和第二微分场可以基于接收到的信号获得。

附图说明

将参考以下附图描述技术的各个方面和本申请的实施例。应当理解，附图不一定按比例绘制。在多张图中出现的项目在所有出现的图中均用相同的附图标记表示。

图1示意性地示出了本技术的实施例的环境。

图2A示意性地示出了根据本技术的实施例的传感器的电路。

图2B示意性地示出了根据本技术的实施例的成对的传感器元件的布置。