专利名称：电子装置及其位置检测装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种电子装置及其位置检测装置及方法，更具体地涉及改善 仅使用双轴加速度传感器时方向定位不准确的问题。
背景技术：
传统的手机，游戏机控制器或是计算机设备是运用键盘来操作，而加速
度传感器(G-sensor)可以取代键盘；并利用动态感测功能，使加速度传感器 可以检测左/右倾斜、前/后倾斜、甚至上/下移动。让使用者可以通过加速度 传感器的倾斜、移动的动作，让人体更直觉的享受到游戏的临场感。
然双轴加速度传感器虽可达到检测本身的位移及方向达到定位的效果， 但使用双轴加速度传感器会有定位不准的问题，若使用三轴加速度传感器则 需要处理大量的数据处理，造成系统负担且耗费时间。
因此，有必要提供一种将方向及位移量分别处理，补强信息的精密度， 而得到正确的位移量及方向的检测装置及方法。
发明内容
鉴于上述需求，本发明的目的在提供一种位置检测装置及方法，有效减 少位置检测时的误差及减少大量数据处理的需要。
本发明的一方面是提供一种位置检测装置，包含一加速度传感器，用以 测量一物体位移的加速度， 一罗盘传感器，用以测得该物体的位移角度，一 微控制器，依据加速度与位移角度，以计算物体的位移方向与位移量。此加 速度传感器为双轴加速度传感器，且此罗盘传感器利用地磁原理，量化物体 相对于地i^磁场的方向以测得位移角度。此位置检测装置更包含一通信装置， 用以将所计算的位移方向与位移量传送至一外部装置。此位置检测装置，更 包含一存储器，用以存储该位移方向与位移量。
本发明的另一方面是提供一种电子装置包含， 一壳体， 一加速度传感器， 设置在该壳体内， 一罗盘传感器，设置在该壳体内，以及一微控制器，设置在壳体内，其中，当此电子装置产生一位移时，加速度传感器量测壳体位移 的加速度，罗盘传感器依据一磁场检测壳体的位移角度。微控制器依据加速 度及位移角度，计算壳体的位移方向及位移量。其中，罗盘传感器利用地磁 原理，量化壳体相对于地球^t场的方向以测得该位移角度。此电子装置更包 含一通信装置，用以将所计算的位移方向与位移量传送至一外部装置。此电 子装置，更包含一存储器，用以存储该位移方向与位移量。
本发明的又一方面是提供一种位置检测方法，用以检测一物体的位置， 其包含提供一 罗盘传感器与 一加速度传感器，藉由加速度传感器量测物体位 移的加速度，且藉由罗盘传感器检测物体的位移角度；以及依据加速度及位
移角度，计算物体的位移方向及位移量。
此位置检测方法更包含传输位移量及位移方向至一电子装置。此位置检 测方法更包含存储位移量及位移方向。其中，计算位移方向及位移量的步骤
包含判断加速度是否为零；当加速度等于零时，判断位移角度是否改变；以 及当位移角度改变时，则存储位移量及位移方向。再者，当加速度等于零， 且位移角度未改变时，则判断该物体的位移量为零。
计算位移方向及位移量的步骤包含，判断加速度是否为零；以及当加速 度不等于零时，则存储位移量及位移方向。
为使本发明的目的与特征更为明显，配合附图详细说明实施例于下。
图l显示一种位置检测装置图2显示依据本发明实施例的一种电子装置；以及
图3显示一种依据本发明实施例的位置检测方法。
附图符号说明
100位置检测装置
102微控制器
104加速度传感器
106罗盘传感器
108通信装置
110外部装置
200电子装置202 壳体
2 04 加速度传感器
206 罗盘传感器
208 通信装置
210 通信装置
212 外部装置。
具体实施例方式
本发明揭露一种电子装置及其位置检测装置及方法。为了使本发明的叙 述更加详尽与完备，可参照下列描述并配合图l至图3的附图。
参考图1，是本发明一实施例位置检测装置100的示意图。如图所示位 置^r测装置100包含一加速度传感器104， 一罗盘传感器106，以及一微控制 器102。在此实施例，加速度传感器104与微控制器102连接，罗盘传感器 106与微控制器102连接。藉由加速度传感器104量测一物体位移的加速度， 并将所量测的加速度数据传送至微控制器102，并依据该加速度值计算出物 体的位移值。
举例而言，加速度传感器104可为一传感式加速度传感器或电容式加速 度传感器等其它各种可用以测量加速度的加速度传感器，且加速度传感器104 内可为一轴或一轴以上的加速度传感器。罗盘传感器106利用地球;兹场，检 测出物体移动方向与地球磁场的夹角，藉此判断物体移动方向，测得物体位 移角度，并将所量测的位移角度数据传送至微控制器102。举例而言，罗盘 传感器106可为藉由各种形式测量位移角度的罗盘传感器。微控制器102依 据从加速度传感器104与罗盘传感器106所接收的加速度与位移角度，计算 出物体的位移方向及位移量。另外，此位置检测装置100更包含一存储器112 与微控制器102连接，将计算所得的位移方向及位移量存储在存储器112中， 当取得下一笔量测值时，可从存储器中取得前一笔数据，藉此计算出其位移 及方向得知现在位置，或微控制器102将前一笔量测值与后一笔量测值比较， 以确定其位移方向的改变，藉此判断此笔量测值是否是错误。
当微控制器102依据从加速度传感器104所接收的加速度值，判断加速 度值是否为零，若加速度值为零，则微控制器102依据从罗盘传感器106所 接收的位移角度，判断其角度是否改变，若角度不改变，则表示物体无位移；若角度改变，则得到加速度及位移角度值，微控制器102将此加速度值积分 两次即可得到位移值。
另夕卜，此位置检测装置100更包含一通信装置108与微控制器102相连， 微控制器102藉由通信装置108，将所计算的位移方向与位移量传送给一外 部装置110。
参考图2，是本发明在另一实施例的电子装置200的示意图。如图所示 的电子装置200包含一壳体202， 一加速度传感器204设置在壳体202中， 一罗盘传感器206设置在壳体202中，以及一微控制器208设置在壳体202 中。在此实施例，加速度传感器204与微控制器208连接，罗盘传感器206 与微控制器208连接。藉由加速度传感器204量测该壳体位移的加速度，并 将所量测的加速度数据传送至微控制器2 08，并将所量测的加速度数据传送 至微控制器208，并依据该加速度值计算出物体的位移量。
举例而言，加速度传感器204可为一传感式加速度传感器或电容式加速 度传感器等其它各种可用以测量加速度的加速度传感器，且加速度传感器204 内可为一轴或一轴以上的加速度传感器。罗盘传感器206利用地磁原理，量 化该壳体相对于地球磁场的方向，测得该壳体位移角度，并将所量测的位移 角度数据传送至微控制器208。举例而言，罗盘传感器可为藉由各种形式测 量位移角度的罗盘传感器。微控制器208依据从加速度传感器204与罗盘传 感器206所接收的加速度与位移角度，计算出该壳体的位移方向及位移量。 另外，此位置检测装置200更包含一存储器214与微控制器208连接，将计 算所得的位移方向及位移量存储在存储器214中，当取得下一笔量测值时， 可从存储器中取得前一笔数据，藉此计算出其位移及方向得知现在位置，或 微控制器208将前一笔量测值与后一笔量测值比较，以确定其位移方向的改 变，藉此判断此笔量测值是否是错误。
当微控制器2Q8依据从加速度传感器204所接收的加速度值，判断加速 度值是否为零，若加速度值为零，则微控制器208依据从罗盘传感器206所 接收的位移角度，判断其角度是否改变，若角度不改变，则表示物体无位移； 若角度改变，则得到加速度及位移角度值，微控制器208将此加速度值积分 两次即可得到位移值。此电子装置200，更包含一通信装置210,该通信装置 连接于微控制器208且位于该壳体中，微控制器208藉由通信装置210，将 所计算的位移方向与位移量传送给一外部装置212。参考图3,是本发明位置检测方法的流程图300。首先，在步骤302，提 供一罗盘传感器与一加速度传感器。在步骤304，分别藉由加速度传感器量 测物体位移的加速度以及藉由罗盘传感器量测物体的位移角度。在步骤306, 判断所测得的加速度是否为零。若加速度为零，则在步骤308，判断位移角 度是否为改变。若位移角度改变，则在步骤312,撷取该位移方向并且利用 微控制器对该加速度值积分两次，以得到位移量，并将该位移方向及位移量 存储在存储器。在步骤306,判断所测得的加速度是否为零。若加速度为零， 则在步骤308，判断位移角度是否为改变。若位移角度不改变，则步骤310， 物体无位移，物体的位移量及位移方向不变。在步骤306，判断所测得的加 速度是否为零。若加速度不为零，则在步骤312，撷取该位移方向及加速度 值，并且利用微控制器对该加速度值积分两次，以得到该位移量，接着将位 移量及位移方向存储在存储器。
由于罗盘传感器仅负责量测物体的位移方向，而加速度传感器仅负责量 测物体的位移量，可减少单独使用加速度传感器量测物体的位移及方向所造 成方位定位不准确的问题，且减少单独利用加速度传感器所需处理的计算数 据量。另外，当加速度传感器量测到负的加速度值时，微控制器将对存储器 中所存储的位移方向与罗盘传感器的位移方向比较，判断其位移方向是否为 由正方向转为负方向，若物体由正方向转为负方向则此负加速度值为正确值， 微控制器对该加速度值积分两次以得到位移量。相反的，当加速度传感器量 测到负的加速度值时，微控制器将对存储器中所存储的位移方向与罗盘传感 器的位移方向比较，判断罗盘传感器的位移方向是否为由正方向转为负方向， 若物体不为由正方向转为负方向则此负加速度值为误判，即表示物体可能没
有移动或是量测有误差，将此测量值忽略，藉此达到增加定位的精确性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专 利范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均 应包含在本发明的申请专利范围内。
权利要求
1.一种位置检测装置，包含一加速度传感器，用以测量一物体位移的加速度；一罗盘传感器，用以测得该物体的位移角度；一微控制器，依据该加速度与该位移角度，以计算该物体的位移方向与位移量。
2. 如权利要求1所述的位置检测装置，其中，该加速度传感器包含双轴 加速度传感器。
3. 如权利要求1所述的位置检测装置，其中，该罗盘传感器利用地磁原 理，量化该物体相对于地J求磁场的方向以测得该位移角度。
4. 如权利要求1所述的位置检测装置，其中，该加速度传感器包含一传 感式加速度传感器或 一 电容式加速度传感器。
5. 如权利要求1所述的位置检测装置，更包含一通信装置，用以将所计 算的该位移方向与该位移量传送至一外部装置。
6. 如权利要求1所述的位置检测装置，更包含一存储器，用以存储该位 移方向与位移量。
7. —种电子装置，包含 一壳体；一加速度传感器，设置在该壳体内； 一罗盘传感器，设置在该壳体内；以及 一微控制器，设置在该壳体内；其中，当该电子装置产生一位移时，该加速度传感器量测该壳体位移的 加速度，该罗盘传感器依据一磁场检测该壳体的位移角度，且该微控制器接 收该加速度及该位移角度，以计算该壳体的位移方向及位移量。
8. 如权利要求7所述的电子装置，其中，该罗盘传感器利用地磁原理， 量化该壳体相对于地球》兹场的方向以测得该位移角度。
9. 如权利要求7所述的电子装置，更包含一通信装置，用以将所计算的 该位移方向与该位移量传送至一外部装置。
10. 如权利要求7所述的电子装置，更包含一存储器，用以存储该位移方 向与位移量。
11. 一种位置^^测方法，用以检测一物体的位置，包含 提供一罗盘传感器与一加速度传感器；藉由该加速度传感器量测该物体位移的加速度，且藉由该罗盘传感器检测该物体的位移角度；以及依据该加速度及该位移角度，计算该物体的位移方向及位移量。
12. 如权利要求11所述的方法，其中，计算该位移方向及该位移量的步 骤包含判断该加速度是否为零；当该加速度等于零时，判断该位移角度是否改变；以及 当该位移角度改变时，则存储该位移量及该位移方向。
13. 如权利要求11所述的方法，其中，当该位移角度未改变时，则判断 该物体的该位移量为零。
14. 如权利要求11所述的方法，其中，计算该位移方向及该位移量的步 骤包含判断该加速度是否为零；以及当该加速度不等于零时，则存储该位移量及该位移方向。
15. 如权利要求11所迷的方法，更包含传输该位移量及该位移方向至一电子装置。
16. 如权利要求11所述的方法，更包含存储该位移量及该位移方向。
全文摘要
本发明提供一电子装置及其位置检测装置，其中该电子装置包含一壳体，一加速度传感器，一罗盘传感器及一微控制器，当该电子装置产生一位移时，该加速度传感器量测该壳体位移的加速度，该罗盘传感器依据一磁场检测该壳体的位移角度，且该微控制器接收该加速度及该位移角度，以计算该壳体的位移方向及位移量。本发明同时提供一位置检测方法用以检测物体的位置，其藉由该加速度传感器量测该物体位移的加速度，且藉由该罗盘传感器检测该物体的位移角度；以及依据该加速度及该位移角度，计算该物体的位移方向及位移量。
文档编号G06F3/041GK101315589SQ200710106388
公开日2008年12月3日 申请日期2007年5月28日 优先权日2007年5月28日
发明者李建兴 申请人:达方电子股份有限公司