电子设备和用于电子设备的混合磁力计传感器套件的制作方法_3

文档序号:9863929阅读:来源:国知局
能传感器114和高稳定性传感器116检测到环境90的相同的磁性属性95,但是分别由高性能传感器114和高稳定性传感器116生成和传送的所得到的传感器输出数据203和所得到的传感器输出数据207可能在一个或多个不同方面是彼此不同的(这例如是由于高性能传感器114和高稳定性传感器116的不同的可行配置和属性而造成的,正如前面所描述的那样(例如关于噪声、偏移稳定性等等))。
[0038]系统201可以被配置成确定是否要更新经过校准的偏移值(例如值107)以用于传感器套件115,其中这样的经过校准的偏移值可以是基于高稳定性传感器116的传感器输出数据207的偏移分量,并且其中可以将这样的经过校准的偏移值与高性能传感器114的传感器输出数据203的磁性属性信号测量分量相组合,以便提供系统201的最终输出(例如系统输出数据223),从而使得最终输出可以利用高性能传感器114的特定性能属性以及高稳定性传感器116的偏移稳定性。例如图中所示,系统201可以把延迟模块220、差值模块222、比较器模块224和触发模块226当中的一项或多项与来自高性能传感器114的传感器输出数据203和来自阈值来源105的阈值输出数据205相结合来利用,以便确定是否要更新经过校准的偏移值107。
[0039]系统201的延迟模块220可以被配置成接收和处理来自高性能传感器114的传感器输出数据203的至少一部分,以用于生成和传送经过延迟的传感器输出数据209,其中经过延迟的传感器输出数据209可以是与传感器输出数据203相比的来自高性能传感器114的传感器输出数据的至少一部分的先前版本。举例来说,延迟模块220可以被配置成单一延迟步长,从而使得传感器输出数据209和传感器输出数据203可以是来自高性能传感器114的相继的输出数据样本。或者,延迟模块220可以被配置成任何其他数量的延迟步长,因此传感器输出数据209可以是由高性能传感器114在比传感器输出数据203提前任何适当的样本计数(其可以是多于一个)生成的输出数据样本,因此传感器输出数据209和传感器输出数据203可以不是直接相继的输出数据样本。举例来说,在一些实施例中,经过延迟的传感器输出数据209可以是多个(例如10-50个)先前样本的移动或滚动平均值,或者可以使用任何其他适当的方法来最小化异常值样本(例如错误的值)的影响。
[0040]系统201的差值模块222可以被配置成接收并且处理来自高性能传感器114的传感器输出数据203的至少一部分以及来自延迟模块220的经过延迟的传感器输出数据209的至少一部分,以用于生成和传送差值传感器输出数据211,其中差值传感器输出数据211可以是表明传感器输出数据203的至少一部分与经过延迟的传感器输出数据209的至少一部分之间的任何差值的任何适当的数据。举例来说,在一些实施例中,其中高性能传感器114可以是3轴磁性传感器,传感器输出数据203并且因此还有经过延迟的传感器输出数据209可以分别包括三个磁性属性信号测量分量(例如每一个轴对应于一个分量),并且差值模块222可以被配置成提供可以包括三个差值值的差值传感器输出数据209,其中每一个差值值可以表明对应于特定轴的传感器输出数据203的磁性属性信号测量分量与经过延迟的传感器输出数据209的磁性属性信号测量分量之间的差值。每一个差值值可以是绝对值,其不管所比较的传感器输出数据203和经过延迟的传感器输出数据209当中的哪一项大于另一项都是正值。
[0041 ]系统201的比较器模块224可以被配置成接收和处理来自差值模块222的差值传感器输出数据211的至少一部分以及来自阈值来源105的阈值输出数据205,以用于生成和传送比较器数据213,其中比较器数据213可以是表明差值传感器输出数据211的至少一部分与阈值输出数据205之间的比较的任何适当的数据。举例来说,正如前面所提到的那样,差值传感器输出数据211可以包括表明对应于至少一个特定轴的传感器输出数据203与经过延迟的传感器输出数据209的磁性属性信号测量分量之间的差值的数据,并且比较器模块224可以被配置成把对应于所述至少一个轴当中的每一个的所述差值与阈值输出数据205进行比较,并且在至少一项所述差值大于阈值输出数据205时生成第一类型的比较器数据213,或者在所述差值不大于阈值输出数据205时生成第二类型的比较器数据213。也就是说,当高性能传感器114的当前传感器输出数据的一个分量与先前传感器输出数据的一个分量之间的差值(例如数据203与209的相关联的分量之间的差值(例如对应于特定轴))大于阈值来源105的当前阈值输出数据205时,比较器模块224可以生成并且传送具有第一值的比较器数据213,并且当高性能传感器114的当前传感器输出数据的一个分量与先前传感器输出数据的一个分量之间的差值不大于阈值来源105的当前阈值输出数据205时,比较器模块224可以生成并且传送具有不同于第一值的第二值的比较器数据213。正如后面所描述的那样,阈值来源105的阈值输出数据205的值可以是固定的或者被动态地更新,以便改变比较器模块224并且从而还有系统201的性能。
[0042]系统201的触发模块226可以被配置成接收和处理来自比较器模块224的比较器数据213,以便在比较器数据213是第一值时(例如当高性能传感器114的当前传感器输出数据的分量与先前传感器输出数据的分量之间的差值被比较器模块224确定为大于当前阈值输出数据205时)选择性地生成和传送触发数据215。当比较器数据213是第二值时(例如当高性能传感器114的当前传感器输出数据的一个分量与先前传感器输出数据的一个分量之间的差值被比较器模块224确定为不大于当前阈值输出数据205时),系统201的触发模块226可以被配置成接收和处理来自比较器模块224的所述比较器数据213,但是不可生成或传送任何触发数据215。当被传送时,触发数据215可以由高稳定性传感器116接收,并且可以被配置成允许或者以其他方式指示高稳定性传感器116生成和传送传感器输出数据207。例如在一些实施例中,在接收触发数据215之前,高稳定性传感器116可以被配置成处于待机模式或者任何适当的低功率模式,比如睡眠模式或者完全关闭模式,其中高稳定性传感器116可能不适于生成和传送传感器输出数据207,并且触发数据215可以适于把高稳定性传感器116从这样的低功率模式切换到更加活跃的模式,其中高稳定性传感器116可以适于生成和传送传感器输出数据207,所述传感器输出数据207可以被系统201使用来更新经过校准的偏移值107。因此,当比较器数据213是第一值时(例如当高性能传感器114的当前传感器输出数据的分量与先前传感器输出数据的分量之间的差值被比较器模块224确定为大于当前阈值输出数据205时),系统201可以通过从触发模块226生成并且向高稳定性传感器116传送触发数据215而允许更新经过校准的偏移值107,从而使得可以由高稳定性传感器116与系统201 (例如与差值模块228)共享传感器输出数据207。
[0043]系统201的差值模块228可以被配置成接收和处理来自高稳定性传感器116的传感器输出数据207的至少一部分以及来自高性能传感器114的传感器输出数据203的至少一部分,以用于生成和传送经过更新的偏移值数据219,其中经过更新的偏移值数据219可以是表明传感器输出数据207的至少一部分与传感器输出数据203的至少一部分之间的任何差值的任何适当的数据。例如在一些实施例中,如果来自高稳定性传感器116的传感器输出数据207可以包括至少一个磁性属性信号测量分量(例如每一个轴对应于一个分量)和基于高稳定性传感器116的属性的偏移分量,并且如果来自高性能传感器114的传感器输出数据203可以包括至少一个磁性属性信号测量分量(例如每一个轴对应于一个分量)和基于高性能传感器114的属性的偏移分量,则差值模块228可以被配置成提供经过更新的偏移值数据219,其可以包括至少一个磁性属性信号测量分量差值值(例如传感器114/116的每一个轴对应于一个差值值)以及偏移分量差值值,其中每一个磁性属性信号测量分量差值值可以表明传感器输出数据207的磁性属性信号测量分量与传感器输出数据203的磁性属性信号测量分量之间的差值,并且其中所述偏移分量差值值可以表明传感器输出数据207的偏移分量与传感器输出数据203的偏移分量之间的差值。正如前面所提到的那样,在一些实施例中,在任何特定时间点,由高性能传感器114检测到的磁性数据95a可以与由高稳定性传感器116检测到的磁性数据95b相同,从而使得基于所述磁性数据95b生成的传感器输出数据207的磁性属性信号测量分量可以与基于所述磁性数据95a生成的传感器输出数据203的磁性属性信号测量分量相同或基本上类似,从而使得经过更新的偏移值数据219的每一个磁性属性信号测量分量差值值可以是零或基本上是零。这样可以允许经过更新的偏移值数据219不包括或者基本上不包括磁性属性信号测量分量,从而使得经过更新的偏移值数据219可以主要包括偏移分量差值值,其可以表明传感器输出数据207的偏移分量与传感器输出数据203的偏移分量之间的差值。仅仅作为一个实例,可以通过下面的说明性等式来描述经过更新的偏移值数据219:
[0044]经过更新的偏移值数据219 =
[0045](i)传感器输出数据207-传感器输出数据203 =
[0046](ii)(传感器116的数据207的磁性信号分量+
[0047]传感器116的数据207的偏移分量)_
[0048](传感器114的数据203的磁性信号分量+
[0049]传感器114的数据203的偏移分量)=
[0050](iii)传感器116的数据207的磁性信号分量-
[0051]传感器114的数据203的磁性信号分量
[0052]因此,当高稳定性传感器116的传感器输出数据207的每一个磁性属性信号测量分量基本上等于高性能传感器114的传感器输出数据203的相关联的磁性属性信号测量分量时,经过更新的偏移值数据219可以表明高稳定性传感器116的传感器输出数据207的偏移分量减去高性能传感器114的传感器输出数据203的偏移分量,从而允许隔离与高性能传感器114相比是不同的(例如更好的)高稳定性传感器116的偏移稳定性。应当理解的是,在一些实施例中,传感器输出数据207和传感器输出数据203当中的每一项的噪声分量可能会被保留到经过更新的偏移值数据219中。举例来说,高性能传感器114可以被配置成产生具有可以是任何适当量值(比如0.2微特斯拉)的噪声性能的输出,高稳定性传感器116则可以被配置成产生具有可以是任何适当量值(比如1.2微特斯拉)的更高噪声性能的输出,从而使得经过更新的偏移值数据219可以包括任何适当量值的噪声分量,比如1.4微特斯拉(例如传感器输出数据203与传感器输出数据207的噪声分量之和)。
[0053]这样的经过更新的偏移值数据219可以传送自差值模块228以便存储为偏移值107 (例如用于更新或者以其他方式覆写偏移值107处的任何先前存储的值)。此外,在一些实施例中,差值模块228还可以被配置成与经过更新的偏移值数据219的传送同时或者基于经过更新的偏移值数据219的传送来生成和传送停用数据217。当被传送时,停用数据217可以由高稳定性传感器116接收,并且可以被配置成允许或者以其他方式指示高稳定性传感器116从活跃模式切换到较低功率模式,从而中断从高稳定性传感器116到系统201的传感器输出数据207的生成和/或传送。例如在一些实施例中,在接收停用数据217之前,高稳定性传感器116可以被配置成处于活跃模式,其中高稳定性传感器116可以适于生成并且向系统201传送传感器输出数据207以用于更新经过校准的偏移值107 (例如响应于在高稳定性传感器116处接收到触发数据215),并且停用数据217可以适于把高稳定性传感器116从这样的活跃状态切换到待机模式或任何适当的低功率模式,比如睡眠模式或完全关闭模式,其中高稳定性传感器116可能不适于生成和传送传感器输出数据207。因此,当由差值模块228基于高稳定性传感器116的传感器输出数据207生成和传送经过更新的偏移值数据219以用于更新偏移值107时,系统201可以被配置成生成并且向高稳定性传感器116传送停用数据217,以便把高稳定性传感器116重新配置到较低功率模式,从而可以减少设备100的功率消耗,直到新的传感器输出数据207可以由系统201再一次利用来以新的经过更新的偏移值数据219来更新偏移值107为止(例如当高性能传感器114的当前传感器输出数据的分量与先前传感器输出数据的分量之间的差值再一次被比较器模块224确定为大于当前阈值输出数据205时)。
[0054]系统201的组合器模块230可以被配置成接收和处理来自高性能传感器114的传感器输出数据203的至少一部分以及当前偏移值数据221 (例如偏移值107的至少一部分),以用于生成和传送系统输出数据223,其中系统输出数据223可以是供接收元件(例如基于磁性检测的应用103)使用的表明传感器输出数据203的至少一部分与偏移值107的至少一部分的组合的任何适当的数据,从而允许准确并且高效地测量设备100的环境90的磁性属性95。例如在一些实施例中,如果来自高性能传感器114的传感器输出数据203可以包括至少一个磁性属性信号测量分量(例如每一个轴对应于一个分量)和基于高性能传感器114的属性的偏移分量,并且如果偏移值107可以包括来自高稳定性传感器116的当前或先前传感器输出数据207的偏移分量减去来自高性能传感器114的相关联的当前或先前传感器输出数据207的偏移分量,则组合器模块230可以被配置成提供系统输出数据223,其可以包括(i)来自高性能传感器114的传感器输出数据203的至少一个磁性属性信号测量分量以及(ii)以下各项的组合:(a)来自高性能传感器114的当前传感器输出数据203的偏移分量以及(b)偏移值107的来自高稳定性传感器116的当前或先前传感器输出数据207的偏移分量(I)与偏移值107的来自高性能传感器114的相关联的当前或先前传感器输出数据203的偏移分量(2)之间的差值,其中所述偏移分量的组合可以基本上等于偏移值107的来自高稳定性传感器116的当前或先前传感器输出数据207的偏移分量,这是因为偏移值107的来自高性能传感器114的相关联的当前或先前传感器输出数据203的偏移分量与来自高性能传感器114的当前传感器输出数据203的偏移分量可以基本上是相同的,并且从而将其抵消。举例来说,除了在偏移变动事件(例如当触发数据215被传送时的磁化事件(例如当高性能传感器114的当前传感器输出数据的一个分量与先前传感器输出数据的一个分量之间的差值被比较器模块224确定为大于当前阈值输出数据205时))期间之外,高性能传感器114的偏移分量可以是相对稳定的。这可以允许系统输出数据223包括仅由或者至少基本上仅由高稳定性传感器116所提供(例如通过当前偏移值数据221的偏移值107)的偏移分量定义并且不由或者至少基本上不由高性能传感器114所提供的偏移分量定义的偏移分量(例如经过校准的偏移),同时系统输出数据223还可以包括由高性能传感器114提供的传感器输出数据203的至少一个磁性属性信号测量分量。仅仅作为一个实例,系统输出数据223可以通过下面的说明性等式来描述:
[0055]系统输出数据223 =
[0056](iv)传感器输出数据203+偏移值数据221 =
[0057](V)(传感器114的数据203
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