用于磁场感测设备的校准方法、对应系统、装置和计算机程序产品与流程
技术特征：
1.一种方法，包括：
接收磁场感测设备的信号分量，所述信号分量对应于三维坐标系中的被感测磁场的未校准表示；
基于所接收的信号分量确定中心偏移；
基于所确定的中心偏移调节所述信号分量；
向经调节的信号分量应用卡尔曼滤波，生成椭圆参数的集合；以及
基于所确定的中心偏移和所生成的椭圆参数的集合，生成校准信号分量。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
估计所接收的信号分量的增益；以及
基于所述信号分量的所估计的增益调整所述卡尔曼滤波。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所生成的校准信号分量对应于所述三维坐标系中的中心球状磁场。
4.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述校准信号分量包括：
将对应于所述椭圆参数的椭圆中心平移到所述三维坐标系中的原点；
旋转与所述椭圆参数对应的轴以与所述三维坐标系的轴对齐；
缩放所述椭圆参数以限定球体；以及
旋转所限定的球体的轴以与对应于所述椭圆参数的轴的预旋转定向对齐。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，
使用所述椭圆参数以二次型将椭圆定义为：
ax2+2bxy+2cxz+dy2+2eyz+fz2+2gx+2hy+2iz+l＝0
并且使用m1、m2、m3表示所述三维坐标系中的相应接收信号分量：
Zn＝-m12
Hn＝[m22 m32 2m1 2m2 2m3 1 2m1m2 2m1m3 2m2m3]
Xn＝[X(0) X(1) X(2) X(3) X(4) X(5) X(6) X(7) X(8)]
zres＝zn-z′n＝zn-HnXn-1
应用所述卡尔曼滤波包括：
预测值
X′n＝Xn-1
P′n＝Pn-1+Q
Z′n＝HnX′n；
和校正值
kn＝P′nHn/(HnP′nHnT+R)
Xn＝X′n+kn(Zn-Z′n)
Pn＝(I-knHn)P′n。
6.根据权利要求1所述的方法，包括：
向所接收的信号分量应用以下至少一种处理：
滤波；
FIR类型的导数滤波；
平均；
指数平滑平均；
将所接收的信号分量的绝对值与上限阈值进行比较，达到所述上限阈值表示所述磁场感测设备开始移动；
将所接收的信号分量的绝对值与下限阈值进行比较，达到所述下限阈值表示所述磁场感测设备停止移动；以及
基于检测到所述磁场感测设备的移动，选择性地应用所述卡尔曼滤波。
7.根据权利要求1所述的方法，包括：
检测所述磁场感测设备的移动；
一旦检测到所述磁场感测设备的移动，就存储从所述磁场感测设备所接收的信号分量的值；以及
在应用所述卡尔曼滤波之前，从随后接收的信号分量中减去存储的值。
8.根据权利要求7所述的方法，包括：
在生成所述校准信号分量之前，基于所存储的值调节所确定的中心分量。
9.根据权利要求2所述的方法，包括：
基于所接收的信号分量的最大值和最小值的差，估计所接收的信号分量的增益。
10.根据权利要求1所述的方法，包括：
将基于所述卡尔曼滤波预测的信号分量与当前接收的信号分量之间的差与异常阈值进行比较；
当所述差达到所述异常阈值时，停止所述卡尔曼滤波；以及
当检测到所述磁场感测设备从静止位置开始的移动时，恢复所述卡尔曼滤波。
11.一种设备，包括：
输入端，在操作中接收磁场感测设备的信号分量，所述信号分量对应于三维坐标系中的被感测磁场的未校准表示；以及
电路装置，耦合至所述输入端，其中所述电路在操作中：
基于所接收的信号分量确定中心偏移；
基于所确定的中心偏移调节所述信号分量；
向经调节的信号分量应用卡尔曼滤波，生成椭圆参数的集合；以及
基于所确定的中心偏移和所生成的椭圆参数的集合，生成校准信号分量。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述电路装置在操作中：
估计所接收的信号分量的增益；以及
基于所述信号分量的所估计的增益调整所述卡尔曼滤波。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所生成的校准信号分量对应于所述三维坐标系中的中心球状磁场。
14.根据权利要求11所述的设备，其中所述电路在操作中通过以下处理生成所述校准信号分量：
将对应于所述椭圆参数的椭圆中心平移到所述三维坐标系中的原点；
旋转与所述椭圆参数对应的轴以与所述三维坐标系的轴对齐；
缩放所述椭圆参数以限定球体；以及
旋转所限定的球体的轴以与对应于所述椭圆参数的轴的预旋转定向对齐。
15.根据权利要求11所述的设备，其中所述电路装置在操作中向所接收的信号分量应用以下至少一种处理：
滤波；
FIR类型的导数滤波；
平均；
指数平滑平均；
将所接收的信号分量的绝对值与上限阈值进行比较，达到所述上限阈值表示所述磁场感测设备开始移动；
将所接收的信号分量的绝对值与下限阈值进行比较，达到所述下限阈值表示所述磁场感测设备停止移动；以及
基于检测到所述磁场感测设备的移动，选择性地应用所述卡尔曼滤波。
16.根据权利要求11所述的设备，其中所述电路装置在操作中：
检测所述磁场感测设备的移动；
一旦检测到所述磁场感测设备的移动，就存储从所述磁场感测设备所接收的信号分量的值；以及
在应用所述卡尔曼滤波之前，从随后接收的信号分量中减去存储的值。
17.根据权利要求16所述的设备，其中所述电路装置在操作中：
在生成所述校准信号分量之前，基于所存储的值调节所确定的中心分量。
18.根据权利要求11所述的设备，其中所述电路装置在操作中：
将基于所述卡尔曼滤波预测的信号分量与当前接收的信号分量之间的差与异常阈值进行比较；
当所述差达到所述异常阈值时，停止所述卡尔曼滤波；以及
当检测到所述磁场感测设备从静止位置开始的移动时，恢复所述卡尔曼滤波。
19.一种系统，包括：
磁场传感器，被配置为生成与三维坐标系中的被感测磁场的未校准表示相对应的信号分量；以及
读取电路装置，耦合至所述磁场传感器并被配置为：
基于所接收的信号分量确定中心偏移；
基于所确定的中心偏移调节所述信号分量；
向经调节的信号分量应用卡尔曼滤波，生成椭圆参数的集合；以及
基于所确定的中心偏移和所生成的椭圆参数的集合，生成校准信号分量。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述读取电路装置被配置为：
估计所接收的信号分量的增益；以及
基于所述信号分量的所估计的增益调整所述卡尔曼滤波。
21.根据权利要求19所述的系统，其中所生成的校准信号分量对应于所述三维坐标系中的中心球状磁场。
22.根据权利要求19所述的系统，其中所述读取电路装置被配置为通过以下处理生成所述校准信号分量：
将对应于所述椭圆参数的椭圆中心平移到所述三维坐标系中的原点；
旋转与所述椭圆参数对应的轴以与所述三维坐标系的轴对齐；
缩放所述椭圆参数以限定球体；以及
旋转所限定的球体的轴以与对应于所述椭圆参数的轴的预旋转定向对齐。
23.一种非暂态计算机可读介质，具有配置磁场传感器读取设备以执行方法的内容，所述方法包括：
基于由磁场感测设备生成的信号分量确定中心偏移，所述信号分量对应于三维坐标系中的被感测磁场的未校准表示；
基于所确定的中心偏移调节所述信号分量；
向经调节的信号分量应用卡尔曼滤波，生成椭圆参数的集合；以及
基于所确定的中心偏移和所生成的椭圆参数的集合，生成校准信号分量。
24.根据权利要求23所述的非暂态计算机可读介质，其中所述方法包括：
估计所接收的信号分量的增益；以及
基于所述信号分量的所估计的增益调整所述卡尔曼滤波。
25.根据权利要求23所述的非暂态计算机可读介质，其中生成所述校准信号分量包括：
将对应于所述椭圆参数的椭圆中心平移到所述三维坐标系中的原点；
旋转与所述椭圆参数对应的轴以与所述三维坐标系的轴对齐；
缩放所述椭圆参数以限定球体；以及
旋转所限定的球体的轴以与对应于所述椭圆参数的轴的预旋转定向对齐。
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