动态磁力计校准的制作方法_2

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3的其余讨论的示例参考向量。
[0028] 图2B示出从图2A的取向逆时针旋转之后的控制器200。如所解说的,环境场向量 212基本沿内部参考系204的第H轴210取向。事实上,现在转向图3B,示出了图2B的内 部参考系204的表不。图3B进一步包括表不图2B的环境场向量212的向量216。由此,控 制器200的位移可W经由参考向量214与向量216之间的角度218来表示。虽然向量214 和216被解说为基本沿着由轴206和210形成的平面来取向,但将领会,该种场景是出于便 于理解的目的来呈现的,并且旨在是非限制性的。
[0029] 如上所提及的,磁力计可经历由于各种环境因素导致的非理想效应。此外,所述非 理想效应可W是轴依赖的。换言之,控制器200的磁力计可能无法检测如向量216所解说 的环境磁场。相反,例如,磁力计可W检测如由未经校准的向量220所表示的环境磁场。未 经校准的向量220可W与向量216位移达沿第一轴206的第一方向偏移222和/或沿第二 轴208的第二方向偏移224。将领会,所述偏移都是出于示例的目的来呈现的,并且磁力计 可包括沿任何一个或多个轴的偏移而不背离本公开的范围。
[0030] 现在转向图2C,示出了在从图2A的取向向前旋转(即沿图2A的轴206的90度旋 转)之后的控制器200。如所解说的,环境场向量212现在沿着由第一轴206和第二轴208 形成的平面来取向。
[0031] 图3C示出了图2C的内部参考系204的表示。图3C包括表示图3C的环境场向量 212的向量226。如同图3B那样,图3C进一步包括未经校准的向量228,向量228可W与向 量226位移达沿第一轴206的第一方向偏移230 W及沿第二轴208的第二方向向量232。 相应地,在校准磁力计时,向量226可W根据向量228 (例如,经由从向量228扣除偏移230 和232)来确定。
[0032] 从上述讨论将领会,由于磁场相对于外部参考系在玩游戏期间在量级和方向两者 上基本上是时间无关的,因此由经校准的磁力计对环境磁场的测量应当随着磁力计的取向 而改变取向,尽管量级保持不变。换言之,操纵磁力计通过所有可能的取向(即围绕全部H 个轴的360度旋转)应当产生在磁力计的内部参考系内追踪W原点为中也、W等于环境磁 场的量级为半径的球形表面的环境场向量。
[0033] 将进一步领会,由于增益基本上独立于环境因素,因此测得的环境磁场中的误差 可能导致球形的中也偏离原点和/或球形沿着一个或多个轴向楠圆形的崎变。相应地,提 供对磁力计的校准可包括确定沿一个或多个轴的偏移(例如球也)W及然后从测得向量中 扣除偏移W便提供经校准的向量输出。现在将更详细地讨论用于提供对包括磁力计的游戏 控制器的校准的两个非限制性实施例。
[0034] 现在转向图4,示出了描绘用于在玩游戏期间校准包括磁力计的游戏控制器(例 女口,图1的游戏控制器102 W及图2A-2C的游戏控制器200)的方法400的实施例的过程 流。在402,方法400包括对接收自磁力计的磁性信息采样,磁性信息的每一样本包括环境 磁场沿第一轴(例如轴206)、第二轴(例如轴208)和第H轴(例如轴210)中的每一者的 向量分量(例如环境磁场向量212),第一轴、第二轴和第H轴彼此正交。如上所提及的,第 一轴、第二轴和第H轴是相对于磁力计的内部参考系(例如参考系204)的,并且该参考系 可包括控制器内的任何合适的取向而不背离本公开的范围。
[00巧]在404,方法400可包括基于磁性信息来计算环境磁场的平均量级(例如均方 根)。例如,计算平均量级可包括对于磁性信息的每一样本更新沿第一轴、第二轴和第H轴 中的每一者的向量分量的平均值。平均量级可W因此基于该些平均值来计算。
[0036] 方法400可进一步包括在406对于第一轴、第二轴和第H轴中的每一者,维持向量 分量沿轴的最小观测值和向量分量沿轴的最大观测值。例如,磁性信息的每一样本可与被 维持的最小和最大值作比较。如果样本包括小于对应的被维持的最小值的向量分量,则被 维持的最小值基于该样本被更新。类似地,如果样本包括大于对应的被维持的最大值的向 量分量,则被维持的最大值基于该样本被更新。
[0037] 在408,方法400包括向计算设备(例如图1的计算设备104)输出从磁性信息的 多个样本的第一样本中W及从方向偏移数据中导出的初始游戏控制器取向信号,该方向偏 移数据包括沿第一轴的第一方向偏移、沿第二轴的第二方向偏移W及沿第H轴的第H方向 偏移。如上所提及的,初始游戏控制器信号可W通过从磁性信息中扣除方向偏移数据来确 定,尽管初始游戏控制器取向可W经由不同和/或附加的机制来计算而不背离本公开的范 围。初始游戏控制器取向信号可用于影响该计算设备上和/或藉由其来呈现的应用(例如 视频游戏)上的控制。
[0038] 在410,方法400包括对于第一轴、第二轴和第H轴中的每一者,标识来自磁性信 息的多个样本的有效最小观测值和有效最大观测值。标识有效最小观测值和最大观测值可 包括确定412最小观测值与最大观测值之间的量级范围。标识410进一步包括基于环境磁 场的平均量级来确定414测试范围。例如,在一些实施例中,测试范围可W等于沿轴的平均 量级按照小于一(例如0.93)的因子缩放的两倍。标识410可进一步包括在416将量级范 围与测试范围作比较,并且如果量级范围大于测试范围,则确认418最小观测值为有效最 小观测值W及最大观测值为有效最大观测值。
[0039] 例如,简略地转向图5,示出了包括从接收自磁力计的磁性信息维持的最小值 502 (被解说为-2) W及最大值504 (被解说为+4)的示例轴500 (例如轴206、轴208、轴210 等)。由于磁力计的非理想效应基本受限于方向偏移,沿给定轴的范围506 (即最大504减 去最小502)应当基本上等于平均测得场的两倍。相应地,在所解说的示例中,如果平均磁 场被测得为3,则最小值502和最大值504可W分别被确认为有效最小观测值和最大观测 值。
[0040] 返回至图4,方法400进一步包括在420基于有效最小观测值和有效最大观测值 来计算更新的方向偏移数据。未经滤波的方向偏移数据可W通过计算422有效最小值和有 效最大值的平均值来确定。在一些实施例中,可W用平均值的前一实例对平均值进行滤波。 在一些实施例中,计算更新的方向偏移数据可包括基于有效最小值和有效最大值来计算未 经滤波的偏移数据W及用方向偏移数据来滤波(例如经由递增/递减滤波器)所述未经滤 波的偏移数据。递增/递减滤波器可包括将未经滤波的偏移数据与方向偏移数据作比较, 并且如果未经滤波的偏移数据大于方向偏移数据,则将方向偏移数据增加固定量。相反,女口 果未经滤波的偏移数据小于方向偏移数据,则可W通过使方向偏移数据递减固定量来确定 经更新的方向偏移数据。该种滤波器可用于通过确保该些数据的效应被限于增量式地增加 或减小方向偏移数据来衰减离群数据。返回至图5,最小值502和最大值504的平均值508 等于+1。相应地,经校准的范围510 (即W原点为中也的范围)从范围506被向左迁移偏移 508。
[0041] 在424,方法400进一步包括向计算设备输出从磁性信息的多个样本的第二样本 W及从经更新的方向偏移数据中导出的经校准的游戏控制器取向信号。如同初始游戏控制 器取向信号那样,经校准的游戏控制器取向信号可用于影响计算设备上和/或藉由其来呈 现的应用上的控制。W此方式,将领会,方法400可用于并发地影响计算设备上的控制并且 在游戏控制器的正常使用期间持续且自动地校准影响所述控制的信号。
[0042] 方法400可进一步包括在426检测重新初始化触发。尽管环境磁场的方向和量级 在给定的使用实例期间可保持基本恒定,但将领会,磁场可在使用实例(例如,不同环境、 不同日期/时间、对控制器的物理损伤等)之间变动。相应地,在一些实施例中,重新初始 化触发可包括游戏控制器的电源事件428 (例如,打开/关闭、待机等)。换言之,由于电源 事件通常描绘各种使用实例,在检测到该些事件时重新初始化数据可能是合乎需要的。在 其他实施例中,用户可W发起重新初始化触发。将领会,该些场景都是出于示例的目的来呈 现的,并且方向偏移数据可W根据任何合适的触发或触发的组合来重新初始化而不背离本 公开的范围。无论触发是怎样的,方法400因而进一步包括在430响应于检测到触发来重 新初始化方向偏移数据。
[0043] 将进一步领会的,方法400提供的校准可易于受到可能在玩游戏期间发生的环境 磁场中的尖峰的影响。换言之,如果检测到反常的最小或最大值,则上述校准可能经历了误 差直到方向偏移数据被重新初始化。因此利用不易于受到此种反常场的影响的不同校准机 制可能是合乎需要的。
[0044] 相应地,现在转向图6,示出了描绘用于校准包括磁力计的游戏控制器的方法600 的另一实施例的过程流。类似于方法400,方法600包括在602对
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