动态校准磁传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般涉及磁传感器的动态标定。更特别地，本发明涉及基于该磁传感器所 在的计算设备的系统状态，用于动态地标定一种磁传感器的一种计算设备、方法、装置以及 至少一种机器可读介质。
【背景技术】
[0002] 磁传感器通常是集成在计算设备的平台内并且被用作为圆规来测量或者探测朝 向信息，例如，涉及计算设备指向的方向的信息。这些朝向信息可以用于导航应用程序、感 知计算应用程序、博弈性应用程序等类似的。然而，通过计算设备的平台引入的干扰会阻碍 磁传感器的正常运作，结果导致错误的朝向测量。特别地，由计算设备的平台在磁传感器的 输入引入的磁场会基于该计算设备的各种不同的组件的系统状态以及组件向磁传感器的 接近，发生偏移。
[0003] 根据现有技术，这种磁场中平台引入的偏移可以通过计算、监视和追踪旋转面中 磁传感器输出的形心来解释。然而，这种技术不能近似地说明由于计算设备的组件的系统 状态变化引起的磁场偏移。例如，这种技术不能说明传感器上由于计算设备的电源状态的 变化引起的磁场偏移（其可能发生在当计算设备的电池被充电或者计算设备的整个功耗 改变的时候）。
[0004]当前，由组件的系统状态的改变引起的磁场偏移是以与由外部环境的改变引起的 磁场偏移相同的方式来处理的。根据这种技术，多个传感器读数被用来检测外部环境的变 化，然后使用一种算法来计算由于外部环境的改变导致的磁场偏移。作为结果，在出现磁场 的物理偏移以及磁场偏移的计算以及检测期间读取磁传感器的计算设备的取向输出将是 不正确的。
【附图说明】
[0005] 图1是示出在恒定磁场内部跨过所有磁传感器取向的磁传感器的输出的示意图；
[0006] 图2是不出磁传感器的输出中偏移的不意图；
[0007]图3是计算设备的框图，其中用于动态地校准本文所描述的磁传感器的技术可以 被实施；
[0008] 图4是图3中计算设备的传感器集线器的框图；
[0009] 图5是用于动态地校准计算设备的磁传感器的方法流程图；以及
[0010] 图6是示出有形的、非易失性机器可读介质的框图，其存储了用于动态地校准计 算设备的磁传感器的代码。
[0011] 相同数字在整个公开及附图中被用来指代相同的组件和特征。数字100的序列指 代最初是在图1中出现的特征；数字200的序列指代最初是在图2中出现的特征，等等。
【具体实施方式】
[0012] 如以上所公开的，由计算设备的平台引入的干扰可通过由平台在磁传感器的输入 上的引入磁场偏移，影响计算设备内部的磁传感器的正常工作。此外，现有技术不会自动计 算计算设备的组件的系统状态中的变化引起的磁场偏移。
[0013] 由磁传感器测量的磁场，例如，在计算设备的平台中，可以通过以下公式（1) 来表述成三个磁场的矢量及其各自的坐标系统，而仅有可以被忽略的旋转失真。这三个磁 场包括平台引入的磁场例如Bplatf_，地球磁场例如B_th，以及平台之外的任何磁力源的组 合例如 Baniblent。
[0014]
(1)
[0015] 公式⑴中，等于平台/传感器坐标，并且S等于世界坐标。另外， i? (0)，A 0是平台/传感器坐标和世界坐标的旋转变换矩阵。每个矢量的绝对值为磁 力源的强度以及世界和平台/传感器坐标系统中的边界的接近度的方程。
[0016] 平台的真实朝向可以根据公式（2)来确定。
[0017]
(2)
[0018] 用于确定朝向信息的当前操作通过磁传感器上的磁场引入的平台，校正该磁传感 器的输出，以便正确地计算公式（2)中所示的反正切函数的角度。然而，这个值会被计算设 备的组件的系统状态中的改变引入的磁场偏移。
[0019] 图1是图形100,示出了恒定磁场内部跨过所有磁传感器取向的磁传感器的输出 102。如图1所示，该磁传感器在原点形成形心104,例如在x-y坐标（0,0)，当在恒定磁场 中围绕磁传感器的z轴旋转时。图形100的x轴106表示x方向上的计数数量，图形100 的y轴108表示y方向上的计数数量。
[0020] 图2是图形200,示出了磁传感器的输出的偏移。图形200的x轴202表示x方向 上的计数数量，图形200的y轴204表示y方向上的计数数量。图形200示出了理想情况 下磁传感器的输出206。图形200还示出了磁传感器的输出208,当计算设备包含了该磁传 感器的相同参考帧内部被修复的磁场源时，并因此产生一个跨过所有取向的恒定的偏移的 情况。当计算设备已经在一个或更多组件的系统状态中经历变化，传感器输出可以被偏移。
[0021] 根据当前技术，计算设备依赖于复杂的追踪算法，或者依赖于工厂校准时确定的 静态补偿来评估由于磁场引入平台导致的偏移。然而，如果足够相近的话，计算设备的一个 或多个组件的系统状态的变化会引起磁传感器可以检测的一个或多个新取向的磁场。根据 当前技术，由这种磁场引起的磁传感器的输出的瞬时偏移不是被自动地计算。
[0022] 因此，本文描述的实施例提供磁传感器的状态驱动的校准。特别地，本文描述的实 施例提供一种基于得自计算设备的系统状态的校准补偿值，用于动态地校正计算设备的磁 传感器的输出的计算设备、方法、以及至少一种机器可读介质。
[0023] 本文描述的实施例可以消除直接紧跟传感器响应中的偏移的错误的定向朝向计 算的来源，并降低在磁传感器中检测偏移所花费的时间量。此外，本文描述的实施例可以降 低有关计算和追踪由计算设备的系统状态导致的传感器偏移的计算工作量。因此，磁传感 器能够追踪真实朝向，尽管磁场引入平台的偏移。
[0024] 在以下描述和权利要求中，术语"耦合"和"连接"，连同它们的变形都可以被使用。 能够理解的是这些术语不是作为彼此的同义词。在特殊的实施例中，"连接"反而可以被用 来表示两个或多个元件彼此之间直接物理性的或者电性连接。"耦合"可以表示两个或多个 元件直接物理的或者电连接。然而，"耦合"还表示两个或多个元件不是直接彼此连接，但是 仍然可以彼此之间协同合作或者相互作用。
[0025] -些实施例可以在硬件、固件以及软件中的一个或者组合中实施。一些实施例还 可以以存储在机器可读介质中的指令来实现，其可以被计算平台读取或执行来完成本文描 述的操作。机器可读介质可以包括用于存储或者传输由机器能够读取的形式存在的信息的 任何机构，例如，计算机。例如一种机器可读介质包括只读存储器（ROM);随机存取存储器 (RAM);磁盘存储介质；光学存储介质；闪存设备；或电的、光学的、声学的或传播信号的其 他形式，例如载波、红外信号、数字信号、或者在它们之间传输和/或接收信号的接口。
[0026] -个实施例是一种实施或范例。说明书中参考"一种实施例"、"一个实施例"、"一 些实施例"、"各种不同的实施例"或者"其他实施例"的意思是结合实施例来描述的一种 特定的特征、结构、或者特性被包括在至少一些实施例中，但是不是所有本文描述的实施例 中。各种不同的表达"一种实施例"、"一个实施例"、或者"一些实施例"不是说所有的必须 指代相同的实施例。
[0027] 不是这里描述和阐释的所有组件、特征、结构或特性都包括在每个例子中的一个 特定实施例或多个实施例中。如果说明书规定例如一个组件、特征、结构或特性"可以"、"可 能"、"能够"或"可能能够"被包括，则该特定的组件、特征、结构或特性可以不包括在任何情 形中。如果说明书或者权利要求提到"一种（a)"或者"一种（an)"元件，这不意味着仅仅 存在一种该元件。如果说明书或权利要求提到"一种附加的"元件，并不排除这里存在一个 以上的附加元件。
[0028] 需要注意的是，尽管一些实施例在这里已经被描述为关于特定实施，但其他实施 方式也是有可能涉及到这些实施例的。此外，附图和/或这里的描述中的电路元件的排列 和/或次序或其他特征可以不通过这里阐释和描述的特定方式来排列。根据一些实施例， 多个其他排列是有可能的。
[0029] 在附图中示出的每个系统，一些情形中的元件每一个可具有一个相同的标记数字 或者不同的标记数字，来表示所表示的元件是相同的和/或近似的。然而，元件可以足够灵 活以具有不同的实施方式并且与这里所示或描述的系统的一些或所有元件一起工作。附图 中示出的各种不同的元件可以相同或不同。哪一个指的是第一元件或者哪一个被称为第二 元件是任意的。
[0030] 图3是一种计