• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本發明涉及一種通訊方法及系統，並公開了一種多磁力計設備，該設備包括至少兩個沿z軸對齊並物理旋轉的三軸磁力計，三軸磁力計用於測量相應地磁場。在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下，磁場測量值用於測量單個正交軸沿360度完整圓的旋轉測量值，以校正磁力計。如果沒有檢測到磁擾，那麼多磁力計設備可用磁場測量值計算自身的磁航向。當檢測到磁擾時，則執行擾動緩解流程。通過選擇性合併磁場測量值可生成旋轉測量值。用旋轉測量值確定硬鐵分量，並從磁場測量值移除硬鐵分量。用無硬鐵的磁場測量值確定軟鐵分量，並從無硬鐵的磁場測量值移除軟鐵分量。產生的無擾動的磁場測量值用於計算磁航向。
    公开号:TW201300810A
    申请号:TW101106958
    申请日:2012-03-02
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Castillo Manuel Del；Steve Malkos
    申请人:Broadcom Corp；
    IPC主号:G01R33-00
    专利说明:
    通訊方法及其系統
    本發明涉及通訊系統，更具體地說，涉及一種自校正多磁力計平臺(multi-magnetometer platform)的方法和系統。
    磁力計是用於測量各種磁場(如地球磁場)的強度和方向的儀器。例如，地磁場可用來確定移動中的車輛或行人的方向。例如，移動中行人的方向定義為行人的縱軸和磁北之間形成的角度。磁力計以多種不同形式出現。三軸磁力計(magnetometer triad)是能夠測量磁場所有三個正交分量的磁力計。三軸磁力計提供的地磁場讀數可用於計算運動中的車輛或行人的方向。在如室外的乾淨磁場環境中磁力計可非常好地運行。然而例如，它們可能受到室內人造基礎設施產生的磁擾的嚴重影響。這些磁擾可能會影響從磁力計的磁場測量值所得的方向。
    比較本發明後續將要結合附圖介紹的系統，現有技術的其它局限性和弊端對於本領域的普通技術人員來說是顯而易見的。
    本發明提供一種自校正多磁力計平臺的方法和/或系統，並結合至少一幅附圖進行展示和/或描述，且在申請專利範圍中對其作出更加完整的闡明。
    根據本發明的一個方面，提供一種通訊方法，所述方法包括如下步驟：在包括至少兩個磁力計的多磁力計設備中，其中所述至少兩個磁力計沿XYZ坐標系的z軸對齊，並在所述XYZ坐標系的xy-平面內物理增量旋轉(physically incrementally rotate)：利用所述至少兩個磁力計測量相應地磁場；在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下利用所述地磁場測量值測量單個正交軸沿360度完整圓的旋轉；以及利用所述旋轉測量值校正所述至少兩個磁力計。
    較佳地，所述方法還包括相對於所述至少兩個磁力計的其中一個將所述相應地磁場測量值合併以形成合成測量值。
    較佳地，所述方法還包括將所述合成測量值的量值(magnitude)與擾動閾值進行比較。
    較佳地，所述方法還包括基於所述比較結果檢測所述相應地磁場測量值的磁擾。
    較佳地，所述方法還包括如果沒有檢測到所述磁擾，則利用所述合成磁場測量值確定所述多磁力計設備的磁航向。
    較佳地，所述方法還包括如果檢測到所述磁擾，則觸發所述多磁力計設備內的擾動緩解流程(perturbation mitigation process)。
    較佳地，所述方法還包括通過選擇性地合併所述相應地磁場測量值生成所述旋轉測量值。
    較佳地，所述方法還包括：利用所述旋轉測量值確定所述檢測到的磁擾的硬鐵分量(hard-iron component)；以及從所述相應地磁場測量值移除所述確定的硬鐵分量，以形成無硬鐵的磁場測量值。
    較佳地，所述方法還包括：利用所述無硬鐵的相應地磁場測量值確定所述檢測到的磁擾的軟鐵分量(soft-iron component)；以及從所述無硬鐵的磁場測量值移除所述確定的軟鐵分量，以形成無擾動的相應地磁場測量值。
    較佳地，所述方法還包括利用所述無擾動的相應地球磁場測量值計算所述多磁力計設備的磁航向。
    根據本發明的另一個方面，提供一種通訊系統，所述系統包括：在包括至少兩個磁力計的多磁力計設備內使用的一個或多個處理器和/或電路，其中所述至少兩個磁力計沿XYZ坐標系的z軸對齊，並在所述XYZ坐標系的xy-平面內物理增量旋轉；所述一個或多個處理器和/或電路用於：利用所述至少兩個磁力計測量相應地磁場；在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下利用所述地磁場測量值測量單個正交軸沿360度完整圓的旋轉；以及利用所述旋轉測量值校正所述至少兩個磁力計。
    較佳地，所述一個或多個處理器和/或電路用於相對於所述至少兩個磁力計的其中一個將所述相應地磁場測量值合併以形成合成測量值。
    較佳地，所述一個或多個處理器和/或電路用於將所述合成測量值的量值與擾動閾值進行比較。
    較佳地，所述一個或多個處理器和/或電路用於基於所述比較結果檢測所述相應地磁場測量值的磁擾。
    較佳地，所述一個或多個處理器和/或電路用於如果沒有檢測到所述磁擾，則利用所述合成磁場測量值確定所述多磁力計設備的磁航向。
    較佳地，所述一個或多個處理器和/或電路用於如果檢測到所述磁擾，則觸發所述多磁力計設備內的擾動緩解流程。
    較佳地，所述一個或多個處理器和/或電路用於通過選擇性地合併所述相應地磁場測量值生成所述旋轉測量值。
    較佳地，所述一個或多個處理器和/或電路用於利用所述旋轉測量值確定所述檢測到的磁擾的硬鐵分量；以及從所述相應地磁場測量值移除所述確定的硬鐵分量，以形成無硬鐵的磁場測量值。
    較佳地，所述一個或多個處理器和/或電路用於利用所述無硬鐵的相應地磁場測量值確定所述檢測到的磁擾的軟鐵分量；以及從所述無硬鐵的磁場測量值移除所述確定的軟鐵分量，以形成無擾動的相應地磁場測量值。
    較佳地，所述一個或多個處理器和/或電路用於利用所述無擾動的相應地球磁場測量值計算所述多磁力計設備的磁航向。
    本發明的各種優點、各個方面和創新特徵以及具體實施例的細節，將在以下的說明書和附圖中進行詳細介紹。
    本發明的一些實施例涉及自校正多磁力計平臺的方法和系統。在本發明的不同實施例中，多磁力計設備或多磁力計平臺包括至少兩個三軸磁力計，所述至少兩個三軸磁力計沿XYZ坐標系的z軸對齊，並在XYZ坐標系的xy-平面內物理增量旋轉。至少兩個物理旋轉的三軸磁力計可用於測量相應地磁場。在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下，利用物理旋轉的磁力計的磁場測量值可獲得單個正交軸沿360度完整圓的旋轉測量值。利用旋轉測量值可自動校正物理旋轉的磁力計。多磁力計設備可將物理旋轉的磁力計的磁場測量值合併，將其用於磁擾檢測。如果沒有檢測到磁擾，合成磁場測量值可用於計算多磁力計設備的磁航向。一旦檢測到磁擾，多磁力計設備可自動開始對磁場測量值的擾動緩解流程。可通過選擇性地合併物理旋轉的磁力計的磁場測量值來生成旋轉測量值。擾動緩解流程可用旋轉測量值確定檢測到的磁擾的硬鐵分量。可從物理旋轉的磁力計的磁場測量值移除確定的硬鐵分量，從而形成無硬鐵的磁場測量值，所述無硬鐵的磁場測量值可用於確定檢測到的磁擾的軟鐵分量。多磁力計設備可從無硬鐵的磁場測量值移除確定的軟鐵分量，從而形成無擾動的磁場測量值。所述無擾動的磁場測量值可用於計算多磁力計設備的磁航向。
    圖1是依照本發明實施例的示例性多磁力計設備的示意圖，其中在多磁力計設備沒有物理移動的磁力計的情況下該多磁力計設備用於自校正磁場測量值。如圖1所示，多磁力計設備100包括主處理器110、多個磁力計112-116和記憶體130。多磁力計設備100可位於手持設備中，例如手機或其它無線通訊設備(如多媒體播放機)。
    磁力計(例如磁力計112)包括合適的邏輯、電路和/或代碼，其可用於測量各種磁場(如地磁場)的量值。磁場測量值是標量測量而磁場本身是向量。基於實施方式，磁力計112可安裝於多磁力計設備100外，或集成在多磁力計設備100內。磁力計112可提供磁場測量值給處理器120，從而計算多磁力計設備100的磁航向(也稱為磁方位)。磁力計112可能以各種方式實施或配置。例如，磁力計112可利用三維(tri-axis)(三軸)(如XYZ坐標系的x、y和z軸)來測量磁場的三個正交分量。帶有三軸實施(triad implementation)的磁力計112是指三軸磁力計。在本發明的示例性實施例中，三軸磁力計112-116可沿z-軸對齊，並可能以預設增量(例如30度)在xy-平面內相互間物理旋轉。就這一點而言，一個磁力計軸可能以預設增量(例如30度)沿整個360度方位定位。在本發明的示例性實施例中，在無用戶協助和/或單個磁力計無物理移動的情況下，物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值可用於模擬單個磁力計的旋轉測量值。
    主處理器120可包括合適的邏輯、電路和/或代碼，其可用於處理從三軸磁力計112-116接收的信號。所述接收的信號可包括如地磁場測量值的各種磁場測量值。在本發明的示例性實施例中，在三軸磁力計112-116沿z-軸對齊、並在xy-平面內以一增量相互間物理旋轉的情況下，主處理器120可合併物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值，從而執行磁擾檢測。就這一點而言，主處理器120可用於將合成磁場測量值的量值與擾動閥值進行比較。如果合成磁場測量值的量值都不比擾動閥值大，主處理器120可確定沒有磁擾。如果合成磁場測量值的量值的一個或多個比擾動閥值大，主處理器120可聲明檢測到了磁擾。在本發明的示例性實施例中，主處理器120可自動用信號通知校正單元122或觸發校正單元122、以啟動對物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值的擾動緩解流程。通過擾動緩解流程可從磁場測量值中移除檢測到的磁擾的磁擾分量，以提供無擾動的磁場測量值。主處理器120可用磁航向濾波器124處理無擾動的磁場測量值，從而計算或估計多磁力計設備100的磁航向(磁方位)。
    校正單元122可包括合適的邏輯、電路和/或代碼，其用於對三軸磁力計112-116的磁場測量值進行自動擾動緩解流程。在本發明的各個示例性實施例中，校正單元122可利用物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值來模擬或形成單個正交軸沿360度完整圓的旋轉測量值，就這一點而言，通過選擇不同的物理旋轉的三軸磁力計112-116在不同時刻獲得的磁場測量值，可模擬單個正交軸沿360度完整圓的旋轉測量值(例如30度的旋轉測量值)。例如，可能選擇物理旋轉的三軸磁力計112在當前時刻t當前獲得的磁場測量值、選擇物理旋轉的三軸磁力計114在時刻t當前+△t(△t>0)獲得的磁場測量值、以及選擇物理旋轉的三軸磁力計114在時刻t當前+2△t獲得磁場測量值來模擬或形成單個正交軸沿360度完整圓在時刻t當前、t當前+△t和t當前+2△t的旋轉測量值。在本發明的示例性實施例中，校正單元122可用類比的旋轉測量值來確定或計算檢測到的磁擾的硬鐵分量。校正單元122可從合成磁場測量值移除確定的硬鐵分量以形成無硬鐵的磁場測量值。校正單元122可用無硬鐵的磁場測量值來確定或計算檢測到的磁擾的軟鐵分量。校正單元122可從無硬鐵的磁場測量值移除確定的軟鐵分量以形成無擾動的磁場測量值。校正單元122可提供無擾動的磁場給磁航向濾波器124。
    磁航向濾波器124可包括合適的邏輯、電路和/或代碼，其可用於計算或估計多磁力計設備100的磁航向(磁方位)。就這一點而言，如果沒有檢測到磁擾，磁航向濾波器124可直接用物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值來計算或估計多磁力計設備100的磁航向。如果檢測到磁擾，磁航向濾波器124可利用校正單元122提供的無擾動的磁場測量值來計算或估計多磁力計設備100的磁航向。磁航向濾波器124可用各種演算法(如卡爾曼濾波等)計算或估計磁航向。
    記憶體130可包括合適的邏輯、電路、介面和/或代碼，其用於儲存處理器120和/或其他相關元件單元(例如，校正單元11和磁航向濾波器124)可利用的資訊，如可執行指令和資料等。記憶體130可包括RAM、ROM、低延遲非易失性記憶體(如快閃記憶體記憶體)和/或其它合適的電子資料記憶體等。
    在示例性運行中，多磁力計設備100可用於利用磁力計112-116收集各種磁場測量值，如地磁場測量值；所述磁力計可安裝於多磁力計設備100上或內嵌於多磁力計設備100。就XYZ坐標系而言，三軸磁力計112-116可沿z-軸對齊，並在xy-平面內以30度增量相互間物理旋轉。主處理器120可使用物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值來計算多磁力計設備100的磁航向。就這一點而言，多磁力計設備100可用於將物理旋轉的磁力計112-116的磁場測量值合併以執行磁擾檢測。合成磁場測量值的量值可用於檢測磁擾。如果沒有檢測到磁擾，物理旋轉的磁力計112-116的磁場測量值可直接轉發給磁航向濾波器124，以便估計或計算多磁力計設備100的磁航向。如果檢測到磁擾，校正單元122可自動觸發來啟動對物理旋轉的磁力計112-116的磁場測量值的擾動緩解流程。就這一點而言，校正單元122可選擇物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值來模擬或形成單個正交軸沿360度完整圓的旋轉測量值。校正單元122可利用類比的旋轉測量值來確定檢測到的磁擾的硬鐵分量。通過從物理旋轉的磁力計112-116的磁場測量值移除確定的硬鐵分量，校正單元122可生成無硬鐵的磁場測量值。可用無硬鐵的磁場測量值來確定檢測到的磁擾的軟鐵分量。校正單元122可從無硬鐵的磁場測量值移除確定的軟鐵分量。校正單元122可提供產生的無擾動的磁場測量值至磁航向濾波器124。磁航向濾波器124可用無擾動的磁場測量值估計多磁力計設備100的磁航向。
    圖2是依照本發明實施例的、在多磁力計設備沒有物理移動的磁力計的情況下在用於自校正磁場測量值的多磁力計平臺內實現的示例性信號流的框圖。如圖2所示，顯示自校正多磁力計平臺(如多磁力計設備100)內的信號流200。三軸磁力計112-116可沿z-軸對齊，並在xy-平面內以預設增量(例如30度)相互間物理旋轉。物理旋轉的三軸磁力計112-116可用於測量多磁力計設備100的地磁場。可使能或利用物理旋轉的三軸磁力計112-116的至少兩個來獲得多磁力計設備100的地磁場測量值。在步驟210中啟動自校正流程，所述自校正流程可用於校正物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值，其中物理旋轉的三軸磁力計112-116可用於提供相應地磁場測量值至主處理器120。主處理器120可將從物理旋轉的三軸磁力計112-116接收到的磁場測量值合併以形成多磁力計設備100的合成磁場測量值。在步驟220中，通過將合成磁場測量值的量值與擾動閥值進行比較，主處理器120可執行磁擾檢測。一旦檢測到磁擾，主處理器120可自動觸發或發信號至校正單元122啟動磁擾緩解流程。在步驟230中，例如，校正單元122可利用或執行擾動緩解軟體或應用程式，從而啟動物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值的校正。就這一點而言，校正單元122可使用物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值首先生成單個正交軸沿360度完整圓的旋轉測量值。校正單元122可選擇物理旋轉的三軸磁力計112-116的單個軸的所有可能的正交對(orthogonal pair)，以便覆蓋整個360度方位。就這一點而言，校正單元122可選擇不同的物理旋轉的三軸磁力計112-116在不同時刻獲得的磁場測量值，以便模擬單個正交軸沿360度完整圓的旋轉測量值。校正單元122可用類比的旋轉測量值來確定檢測到的磁擾的硬鐵分量。可從物理旋轉的三軸磁力計112-116的合成磁場測量值移除確定的硬鐵分量。校正單元122可利用產生的無硬鐵的磁場測量值來確定檢測到的磁擾的軟鐵分量。校正單元122可從無硬鐵的磁場測量值移除確定的軟鐵分量，以形成多磁力計設備100的無擾動或乾淨的磁場測量值。校正單元122可提供無擾動的磁場測量值至磁航向濾波器124。在步驟240中，磁航向濾波器124可用無擾動的磁場測量值來計算或估計多磁力計設備100的磁航向。
    在步驟220中，如果沒有檢測到磁擾，則示例性過程跳轉至步驟250，其中主處理器120可將物理旋轉的三軸磁力計112-116的合成磁場測量值直接轉發至磁航向濾波器124。示例性步驟可前進至步驟240，從而計算多磁力計設備100的磁航向。
    圖3是依照本發明實施例的、在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下可在多磁力計平臺內生成旋轉測量值的示例性步驟的框圖。如圖3所示，假定多個三軸磁力計112-116安裝於單個多磁力計設備100上。例如，三軸磁力計112-116可沿z-軸對齊，並在xy-平面內以預設增量(例如30度)相互間物理旋轉。在步驟302中，多個物理旋轉的磁力計112-116的至少兩個可用於測量地磁場。在步驟304中，通過選擇旋轉的三軸磁力計的單個軸的所有可能的正交對，主處理器120可將多個物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值選擇性合併，從而覆蓋整個360度。在步驟306中，主處理器120可利用選擇性合併的磁場測量值來生成或模擬旋轉測量值。在步驟308中，主處理器120可為校正單元122內執行的擾動緩解演算法輸入或提供旋轉測量值。
    圖4是依照本發明實施例的、可在多磁力計平臺內實現的利用旋轉測量值檢測磁擾的示例性步驟的框圖，其中在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下確定所述旋轉測量值。如圖4所示，假定多個三軸磁力計112-116安裝於單個多磁力計設備100上。例如，三軸磁力計112-116可沿z-軸對齊，並在xy-平面內以預設增量(例如30度)相互間物理旋轉。可利用多個物理旋轉的磁力計112-116的至少兩個來測量地磁場。在步驟402中，主處理器120可用於選擇或確定擾動檢測的擾動閥值。
    在步驟404中，主處理器120可用於將旋轉測量值的量值與選擇的擾動閥值進行比較。在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下，旋轉測量值可來自於多個物理旋轉的磁力計112-116的至少兩個所提供的磁場測量值。在步驟406中，如果旋轉測量值的一個或多個量值比選擇的擾動閥值大，則跳轉步驟408，其中主處理器120可聲明相對於選擇的擾動閾值檢測到磁擾。在步驟410中，主處理器120可自動觸發校正單元122來啟動擾動緩解流程，以便校正多個物理旋轉的磁力計112-116的至少兩個的磁場測量值。在步驟406中，如果旋轉測量值的量值均不比選擇的擾動閥值大，則跳轉步驟412，其中主處理器120可聲明多個物理旋轉的磁力計112-116的至少兩個的磁場測量值是無擾動的。
    圖5是依照本發明實施例的、在多磁力計平臺內在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下可實現的自動校正磁場測量值的示例性步驟的框圖。如圖5所示，假定多個三軸磁力計112-116安裝於單個多磁力計設備100上。例如，三軸磁力計112-116可沿z-軸對齊，並在xy-平面內以預設增量(例如30度)相互間物理旋轉。多個物理旋轉的磁力計112-116的至少兩個可用於測量地磁場。在步驟502中，一旦檢測到磁擾，校正單元122可接收物理旋轉的磁力計112-116的磁場測量值的擾動緩解流程的觸發或啟動信號。在步驟503中，通過將多個物理旋轉的三軸磁力計的磁場測量值選擇性合併，校正單元122可生成或類比單個正交軸沿360度完整圓的旋轉測量值。例如，校正單元122可合併物理旋轉的三軸磁力計112在當前時刻t當前獲得的磁場測量值、合併物理旋轉的三軸磁力計114在時刻t當前+△t(△t>0)獲得的磁場測量值、以及合併物理旋轉的三軸磁力計114在時刻t當前+2△t(△t>0)獲得的磁場測量值；可選擇校正單元122去類比或形成單個正交軸在時刻t當前、t當前+△t和t當前+2△t沿360度完整圓的旋轉測量值。在步驟504中，校正單元122可用於利用旋轉測量值確定檢測到的磁擾的硬鐵分量。在步驟506中，校正單元122可從物理旋轉的磁力計112-116的磁場測量值移除確定的硬鐵分量，以形成無硬鐵的磁場測量值。在步驟508中，校正單元122可用於利用無硬鐵的磁場測量值確定檢測的磁擾的軟鐵分量。在步驟510中，校正單元122可用於從無硬鐵的磁場測量值移除確定的軟鐵分量，以形成多磁力計設備100的無擾動的磁場測量值。在步驟512中，磁航向濾波器124可用無擾動的磁場測量值來確定或估計多磁力計設備100的磁航向。
    在自校正多磁力計平臺的方法和系統的多個具體實施例中，多磁力計設備(例如多磁力計設備100)包括至少兩個三軸磁力計，例如三軸磁力計112-116。三軸磁力計112-116可沿XYZ坐標系的z-軸對齊，並在xy-平面以預設增量或動態改變的增量(例如30度)物理旋轉。物理旋轉的三軸磁力計112-116的至少兩個可用於測量相應地磁場。在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下，主處理器120可用於利用物理旋轉的磁力計112-116收集的相應地磁場測量值來測量或形成單個正交軸沿360度完整圓的旋轉測量值。主處理器120可用於用旋轉測量值校正物理旋轉的三軸磁力計112-116。在本發明的實施例中，主處理器120可用於將物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值合併，以形成多磁力計設備100的合成測量值。如最小二乘法(Least-Square Combining)、最大比合併說法(Maximal or Maximum Ratio Combining,MRC)和/或算術平均法(Arithmetic Average Combining)等多種演算法可用於合併磁場測量值。磁場測量值的量值可用於和擾動閥值進行比較，以便檢測物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值的磁擾。如果合成測量值的一個或多個量值均不比擾動閥值大，主處理器120可聲明磁場測量值是無擾動的。主處理器120可直接將物理旋轉的三軸磁力計112-116的合成磁場測量值轉發至磁航向濾波器124，以便計算多磁力計設備100的磁航向。如果合成測量值的一個或多個量值比擾動閥值大，主處理器120可聲明檢測到磁擾。就這一點而言，主處理器120可觸發或發信號至校正單元122以啟動對物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值的擾動緩解流程。校正單元122可通過將物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值選擇性合併來啟動擾動緩解流程，以便生成或類比旋轉測量值。就這一點而言，可選擇不同的物理旋轉的三軸磁力計112-116在不同時刻獲得的磁場測量值來合併，以形成旋轉測量值。例如，可能選擇物理旋轉的三軸磁力計112在當前時刻t當前獲得的磁場測量值、選擇物理旋轉的三軸磁力計114在時刻t當前+△t(△t>0)獲得的磁場測量值、以及選擇物理旋轉的三軸磁力計114在時刻t當前+2△t獲得磁場測量值來模擬或形成單個正交軸沿360度完整圓在時刻t當前、t當前+△t和t當前+2△t的旋轉測量值。校正單元122可用旋轉測量值來確定檢測到的磁擾的硬鐵分量。可從物理旋轉的三軸磁力計112-116的磁場測量值移除確定的硬鐵分量以形成無硬鐵的磁場測量值。主處理器120可用無硬鐵的磁場測量值來確定檢測的磁擾的軟鐵分量。可從無硬鐵的磁場測量值移除確定的軟鐵分量以形成無擾動的磁場測量值。校正單元122可提供無擾動的磁場測量值至磁航向濾波器124，以便計算多磁力計設備100的磁航向。
    本發明的其他實施例提供一種機器和/或電腦可讀記憶體和/或介質，其上儲存的機器代碼和/或電腦程式具有至少一個可由機器和/或電腦執行的程式碼片段，使得機器和/或電腦能夠實現本文所描述的自校正多磁力計平臺的步驟。
    本發明可以通過硬體、軟體，或者軟硬體結合來實現。本發明可以在至少一個電腦系統中以集中方式實現，或者由分佈在幾個互連的電腦系統中的不同部分以分散方式實現。任何可以實現所述方法的電腦系統或其它設備都是可適用的。常用軟硬體的結合可以是安裝有電腦程式的通用電腦系統，通過安裝和執行所述程式控制電腦系統，使其按所述方法運行。在電腦系統中，利用處理器和儲存單元來實現所述方法。
    本發明還可以通過電腦程式產品進行實施，所述套裝程式含能夠實現本發明方法的全部特徵，當其安裝到電腦系統中時，通過運行，可以實現本發明的方法。本申請文件中的電腦程式所指的是：可以採用任何程式語言、代碼或符號編寫的一組指令的任何運算式，該指令組使系統具有資訊處理能力，以直接實現特定功能，或在進行下述一個或兩個步驟之後，a)轉換成其它語言、代碼或符號；b)以不同的格式再現，實現特定功能。
    本發明是通過幾個具體實施例進行說明的，本領域技術人員應當理解，在不脫離本發明範圍的情況下，還可以對本發明進行各種變換及等同替代。另外，針對特定情形或具體情況，可以對本發明做各種修改，而不脫離本發明的範圍。因此，本發明不局限於所公開的具體實施例，而應當包括落入本發明申請專利範圍範圍內的全部實施方式。
    100‧‧‧多磁力計設備
    110‧‧‧主處理器
    112-116‧‧‧多個磁力計
    120‧‧‧主處理器
    122‧‧‧校正單元
    124‧‧‧磁航向濾波器
    130‧‧‧儲存器
    200‧‧‧信號流
    圖1是依照本發明實施例的示例性多磁力計設備的示意圖，其中在多磁力計設備沒有物理移動的磁力計的情況下該多磁力計設備用於自校正磁場測量值。
    圖2是依照本發明實施例的、在多磁力計設備沒有物理移動的磁力計的情況下在用於自校正磁場測量值的多磁力計平臺內實現的示例性信號流的框圖。
    圖3是依照本發明實施例的、在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下可在多磁力計平臺內實現的生成旋轉測量值的示例性步驟的框圖。
    圖4是依照本發明實施例的、可在多磁力計平臺內實現的利用旋轉測量值檢測磁擾的示例性步驟的框圖，其中在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下確定所述旋轉測量值。
    圖5是依照本發明實施例的、在多磁力計平臺內在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下可實現的自動校正磁場測量值的示例性步驟的框圖。
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種通訊方法，所述方法包括如下步驟：在包括至少兩個磁力計的多磁力計設備中，其中所述至少兩個磁力計沿XYZ坐標系的z軸對齊，並在所述XYZ坐標系的xy-平面內物理增量旋轉：利用所述至少兩個磁力計測量相應地磁場；在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下利用所述地磁場測量值測量單個正交軸沿360度完整圓的旋轉；以及利用所述旋轉測量值校正所述至少兩個磁力計。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中所述方法包括相對於所述至少兩個磁力計的其中一個將所述相應地磁場測量值合併以形成合成測量值。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中所述方法包括將所述合成測量值的量值與擾動閾值進行比較。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中所述方法包括基於所述比較結果檢測所述相應地磁場測量值的磁擾。
    [5] 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中所述方法包括如果沒有檢測到所述磁擾，則利用所述合成磁場測量值確定所述多磁力計設備的磁航向。
    [6] 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中所述方法包括如果檢測到所述磁擾，則觸發所述多磁力計設備內的擾動緩解流程。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中所述方法包括通過選擇性地合併所述相應地磁場測量值生成旋轉測量值。
    [8] 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中所述方法包括：利用所述旋轉測量值確定所述檢測到的磁擾的硬鐵分量；以及從所述相應地磁場測量值移除所述確定的硬鐵分量，以形成無硬鐵的磁場測量值。
    [9] 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中所述方法包括：利用所述無硬鐵的相應地磁場測量值確定所述檢測到的磁擾的軟鐵分量；以及從所述無硬鐵的磁場測量值移除所述確定的軟鐵分量，以形成無擾動的相應地磁場測量值。
    [10] 一種通訊系統，所述系統包括：在包括至少兩個磁力計的多磁力計設備內使用的一個或多個處理器和/或電路，其中所述至少兩個磁力計沿XYZ坐標系的z軸對齊，並在所述XYZ坐標系的xy-平面內物理增量旋轉；所述一個或多個處理器和/或電路用於：利用所述至少兩個磁力計測量相應地磁場；在無用戶協助和/或磁力計運動的情況下利用所述地磁場測量值測量單個正交軸沿360度完整圓的旋轉；以及利用所述旋轉測量值校正所述至少兩個磁力計。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    TWI559020B|2016-11-21|Method for removing magnetic disturbances from magnetic field measurements and multi - magnetometer devices
    JP6359067B2|2018-07-18|方位データを改善するためのシステムおよび方法
    CN103941309B|2019-05-03|地磁传感器校准设备及其方法
    JP2012503194A|2012-02-02|加速度計からの測定値を処理する方法
    JP5469670B2|2014-04-16|地磁気検出装置
    CN103299247B|2016-03-16|用于磁近场的动态追踪及补偿的设备和方法
    TW201428297A|2014-07-16|使用磁力儀及加速度儀之角速度估計
    EP2798357A1|2014-11-05|Determining a speed of a multidimensional motion in a global coordinate system
    JP5706576B2|2015-04-22|オフセット推定装置、オフセット推定方法、オフセット推定プログラムおよび情報処理装置
    CN106896337B|2020-01-10|用于磁传感器校准的方法
    US10288431B2|2019-05-14|Device for estimating moving object travel direction and method for estimating travel direction
    TWI555994B|2016-11-01|磁性感測器的動態校準技術
    CN102331873A|2012-01-25|一种触摸点跟踪定位校正方法及其系统
    JP5374422B2|2013-12-25|磁界検知装置
    KR20150022265A|2015-03-04|다축 감지 장치 및 이의 교정 방법
    KR101297317B1|2013-08-16|동작 추적을 위한 모션 센서의 교정 방법
    JP2016109609A|2016-06-20|姿勢推定装置及び姿勢推定装置の制御プログラム
    JP2011185867A|2011-09-22|磁界検知装置
    JP2011185861A|2011-09-22|地磁気検知装置
    TWI491902B|2015-07-11|方位角校正方法及其磁力感應器
    JP5498196B2|2014-05-21|磁界検知装置
    CN109186635A|2019-01-11|三轴陀螺仪的零点校准方法及系统
    CN106574837A|2017-04-19|对地球重力的估计的生成
    JP2011169656A|2011-09-01|磁界検知装置
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP2503285A2|2012-09-26|
    US20120245875A1|2012-09-27|
    EP2503285A3|2015-05-06|
    CN102879010B|2016-12-07|
    KR101485142B1|2015-01-28|
    KR20120107439A|2012-10-02|
    CN102879010A|2013-01-16|
    TWI559020B|2016-11-21|
    US8838403B2|2014-09-16|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    TWI567367B|2014-06-25|2017-01-21|英特爾股份有限公司|用於電子裝置之磁力計單元|
    CN113109751A|2021-04-15|2021-07-13|中国科学院地质与地球物理研究所|一种矢量磁强计在轨实时标校系统及方法|US6885302B2|2002-07-31|2005-04-26|Itron Electricity Metering, Inc.|Magnetic field sensing for tamper identification|
    EP1605232A3|2004-06-11|2010-12-29|Yamaha Corporation|Method and apparatus for measuring magnetic offset of geomagnetic sensor and portable electronic apparatus|
    EP1795864A4|2004-09-29|2011-11-02|Amosense Co Ltd|MAGNETIC SENSOR CONTROL METHOD, MAGNETIC SENSOR CONTROL MODULE, AND PORTABLE TERMINAL DEVICE|
    CN1303501C|2004-09-30|2007-03-07|清华大学|手机游戏的互动信息感知方法及嵌入手机的智能游戏平台|
    EP2009394B1|2006-03-30|2014-10-01|Kyocera Corporation|Mobile electronic device and method for calibrating terrestrial magnetism sensor|
    CN101438131B|2006-05-09|2012-07-18|阿尔卑斯电气株式会社|校准方法及电子罗盘|
    JP5012252B2|2007-06-25|2012-08-29|ヤマハ株式会社|磁気データ処理装置、方法およびプログラム|
    US20130245984A1|2010-11-17|2013-09-19|Hillcrest Laboratories, Inc.|Apparatuses and methods for magnetometer alignment calibration without prior knowledge of the local magnetic field|US9560183B2|2013-02-20|2017-01-31|Nokia Technologies Oy|Accessory detection|
    CN103278860B|2013-05-06|2015-10-28|国家海洋局第二海洋研究所|一种深海三分量磁力仪的现场自校正方法|
    GB2524802B|2014-04-03|2018-11-07|Nokia Technologies Oy|A magnetometer apparatus and associated methods|
    US9804288B2|2014-05-16|2017-10-31|Baker Hughes, A Ge Company, Llc|Real-time, limited orientation sensor auto-calibration|
    US9683845B2|2014-09-26|2017-06-20|Intel Corporation|Virtual gyroscope using dual magnetometers for electronic devices|
    US10747236B2|2015-02-19|2020-08-18|Flir Unmanned Aerial Systems Ulc|Systems and processes for calibrating unmanned aerial vehicles|
    US10352725B2|2015-06-18|2019-07-16|Sharp Laboratories Of America, Inc.|Sensor calibration method and system|
    WO2017084073A1|2015-11-19|2017-05-26|深圳市大疆创新科技有限公司|一种检测磁场干扰的方法、设备及系统|
    CN107728629B|2017-09-19|2021-06-29|富平县韦加无人机科技有限公司|无人机磁异常检测系统及方法|
    法律状态:
    2018-08-21| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    US13/053,126|US8838403B2|2011-03-21|2011-03-21|Method and system for a self-calibrated multi-magnetometer platform|
    [返回顶部]