CN105910593B - 一种校准终端的地磁传感器的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种校准终端的地磁传感器的方法，包括：开启终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器；检测对终端进行的G字形运动轨迹的运动操作；在G字形运动轨迹上采集至少3个采样点，获取终端运动到采样点位置时三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值；根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准地磁传感器。此外，本发明实施例还公开了一种校准终端的地磁传感器的装置。采用本发明，可提高终端的地磁传感器在校准的过程中的操作便利性。

Description

一种校准终端的地磁传感器的方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种校准终端的地磁传感器的方法及装置。

背景技术

虽然全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)在导航、定位、测速、定向方面有着广泛的应用，但由于其信号常被地形、地物遮挡，导致精度大大降低，甚至不能使用。而电子罗盘是依据地磁场来定向，在某些场景下，可以有效弥补甚至替代GPS产品而得到广泛应用，在现有技术中，在很多智能手机等终端中都安装了地磁传感器，并通过地磁传感器进行定向。

地磁传感器在使用之前需要进行校准。现有的地磁传感器校准方法通常是在一定时间限制内将地磁传感器在其所处的XY或XZ轴平面沿着垂直该平面的轴自转360度以上、并通过地磁传感器包括的磁场传感器采集数据，根据采集到的数据计算各坐标的偏移量，得到偏移量作为校准数据进行电子罗盘的校准。

但是，现有技术在进行电子罗盘的校准时，需要对安装了地磁传感器的终端(例如智能手机)进行晃动校准，并在晃动曲线上进行取点并确定地磁场的X、Y、Z三轴的偏移量，从而确定地磁传感器需要进行校准的调整值。也就是说，在确定地磁场的X、Y、Z三轴的偏移量的过程中需要将地磁传感器在其所处的XY或XZ轴平面沿着垂直该平面的轴自转360度以上，因此在进行校准的过程中晃动的曲线很重要。而现有技术中地磁传感器的校准方法为了保证晃动的曲线满足要求，需要用户晃动较为复杂的曲线，用户往往需要进行多次操作或者进行较为复杂的操作，造成了操作的不便。

发明内容

基于此，为解决传统技术中的地磁传感器的校准方法存在的操作的便利性不足的技术问题，特提出了一种校准终端的地磁传感器的方法。

一种校准终端的地磁传感器的方法，包括：

开启终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器；

检测对终端进行的G字形运动轨迹的运动操作；

在所述G字形运动轨迹上采集至少3个采样点，获取终端运动到采样点位置时三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值；

根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准所述地磁传感器。

在其中一个实施例中，所述至少3个采样点在所述G字形运动轨迹上均匀分布。

在其中一个实施例中，所述根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准所述地磁传感器的步骤具体为：根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值通过动态偏差估计算法校准所述地磁传感器。

在其中一个实施例中，所述根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准所述地磁传感器的步骤具体为：根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值计算偏移补偿，根据所述偏移补偿校准所述地磁传感器。

在其中一个实施例中，所述G字形运动轨迹有多个；所述根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值计算偏移补偿，根据所述偏移补偿校准所述地磁传感器的步骤具体为：根据在每个G字形运动轨迹上采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值，计算得到与所述每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿；计算所述与所述每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿的平均值，根据所述平均值校准所述地磁传感器。

此外，为解决传统技术中的地磁传感器的校准方法存在的操作的便利性不足的技术问题，特提出了一种校准终端的地磁传感器的装置。

一种校准终端的地磁传感器的装置，包括：

校准开启模块，用于开启终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器；

G字形运动操作检测模块，用于检测对终端进行的G字形运动轨迹的运动操作；

磁感应值获取模块，用于在所述G字形运动轨迹上采集至少3个采样点，获取终端运动到采样点位置时三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值；

校准模块，用于根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准所述地磁传感器。

在其中一个实施例中，所述至少3个采样点在所述G字形运动轨迹上均匀分布。

在其中一个实施例中，所述校准模块还用于根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值通过动态偏差估计算法校准所述地磁传感器。

在其中一个实施例中，所述校准模块还用于根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值计算偏移补偿，根据所述偏移补偿校准所述地磁传感器。

在其中一个实施例中，所述G字形运动轨迹有多个；所述校准模块还用于：根据在每个G字形运动轨迹上采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值，计算得到与所述每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿；计算所述与所述每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿的平均值，根据所述平均值校准所述地磁传感器。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述校准终端的地磁传感器的方法和装置之后，在对终端的地磁传感器进行校准时，通过用户手握终端进行运动，且运动的轨迹为G字形，然后根据该G字形运动轨迹上的采样点上的各个方向上的磁感应值和加速度值，得到终端的地磁传感器的调整量，从而完成对地磁传感器的校准。与传统技术中的校准方法相比，G字形的运动轨迹更容易操作，提高了地磁传感器的校准的可操作性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中一种校准终端的地磁传感器的方法的流程示意图；

图2为一个实施例中一种校准终端的地磁传感器的装置的结构示意图；

图3为一个实施例中运行前述校准终端的地磁传感器的方法的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为解决传统技术中的地磁传感器的校准方法存在的操作的便利性不足的技术问题，在本实施例中,特提出了一种校准终端的地磁传感器的方法，该方法的实现可依赖于计算机程序，该计算机程序可运行于基于冯诺依曼体系的计算机系统之上，该计算机程序可以是电子罗盘应用或指南针应用的校准程序或地磁传感器的校准程序。该计算机系统可以是运行上述计算机程序的例如智能手机、平板电脑、个人电脑等终端设备。

需要说明的是，在本实施例中，上述终端设备是安装了地磁传感器的终端设备。

具体的，如图1所示，上述校准终端的地磁传感器的方法包括如下步骤：

步骤S102：开启终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器。

在需要对终端的地磁传感器进行校准时，根据用户输入的地磁传感器的校准指令，开启终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器。

例如，在智能手机中，用户在需要对智能手机内置的地磁传感器进行校准时，在终端中对应的电子罗盘应用或者指南针应用中，打开与电子罗盘/指南针校准功能对应的操作页面，开始进行电子罗盘/指南针的校准。因为针对电子罗盘/指南针的校准需要终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器，因此打开与电子罗盘/指南针校准功能对应的操作页面、开始进行电子罗盘/指南针的校准的过程即相当于输入了终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器的开启指令，终端根据上述指令开启终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器。

需要说明的是，在本实施例中，地磁传感器的内部分为X/Y/Z三轴，类似的，加速度传感器的内部也分为X/Y/Z三轴，在实际操作中，终端通过三轴加速度传感器和三轴地磁传感器分别获取X/Y/Z三轴的加速度分量值以及磁力分量值。

步骤S104：检测对终端进行的G字形运动轨迹的运动操作。

在本实施例中，在对地磁传感器进行校准的过程中，需要用户对终端进行运动操作。具体的，在终端的显示界面展示运动操作的提示信息，例如，提示用户进行G字形运动轨迹的运动操作。

进一步地，检测针对终端进行的G字形运动轨迹的运动操作的过程，还需要检测用户输入的运动操作是否符合要求。具体的，获取运动操作的运动轨迹，并判断该运动轨迹是否与预设的G字形运动轨迹的预设值匹配，并且只有在用户输入的运动操作的运动轨迹为与预设值匹配的G字形运动轨迹时才进行下一步地操作，否则展示重新输入运动操作的提示用户给用户，以便用户重新输入G字形运动轨迹的运动操作。

步骤S106：在G字形运动轨迹上采集至少3个采样点，获取终端运动到采样点位置时三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值。

在本实施例中，需要对G字形运动轨迹上点进行采样，且采样点至少为3个。

可选的，在一个实施例中，采样点的数量为3个。具体的，因为空间上的3个点可以确定一个球，从而确定球心的具体位置。当然，在其他实施例中，还可以取其他数量的采样点。进一步地，采样点可以是G字形运动轨迹上的任意点，也可以是G字形运动轨迹上均匀分布的采样点，也就是说，采样间隔可以是任意的，也可以是规定不变的，还可以是根据采样点的数目确定的均匀采样间隔。

在采样点确定之后，获取采样点上的相关数据。具体的，获取用户在对终端进行运动操作的过程中，终端运动到采样点时的具体数据，在本实施例中，通过安装在终端中的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器获取采样点的X/Y/Z三个方向轴的加速度值和磁感应值。

步骤S108：根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准地磁传感器。

根据通过三轴加速度传感器获取到的G字形运动轨迹上的采样点对应的加速度值，以及通过三轴地磁传感器获取到的G字形运动轨迹上的采样点对应的磁感应值，计算与采样点对应的采样地磁感应中心点，并根据原始的地磁感应中心点，计算地磁偏移量，在本实施例中，地磁偏移量等于采样地磁感应中心点与原始的地磁感应中心点的向量。根据地磁偏移量就可以确定地磁传感器的地磁偏移的大小，然后就可以根据地磁偏移量对地磁传感器进行校准和更正。

可选的，在一个实施例中，上述步骤S108：根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准地磁传感器的步骤具体为：根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值通过动态偏差估计算法校准地磁传感器。

具体的，上述步骤中，地磁偏移量的计算是通过动态偏差估计算法得到的。

在其他实施例中，上述根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准地磁传感器的步骤具体为：根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值计算偏移补偿，根据偏移补偿校准地磁传感器。

可选的，在其他实施例中，为了提高地磁传感器校准的准确度，可以增加用户进行运动操作的次数，从而提高地磁传感器校准的准确度。具体的，在上述方法中，G字形运动轨迹有多个；并且上述根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值计算偏移补偿，根据偏移补偿校准地磁传感器的步骤具体为：根据在每个G字形运动轨迹上采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值，计算得到与每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿；计算与每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿的平均值，根据平均值校准地磁传感器。

也就是说，针对用户的每一次运动操作的G字形运动轨迹，分别计算与之对应的偏移补偿，然后针对获取到的所有偏移补偿，计算其平均值，以其平均值为最终的偏移补偿去校准地磁传感器。

此外，为解决传统技术中的地磁传感器的校准方法存在的操作的便利性不足的技术问题，在一个实施例中，如图2所示，还提出了一种校准终端的地磁传感器的装置，包括校准开启模块102、G字形运动操作检测模块104、磁感应值获取模块106以及校准模块108，其中：

校准开启模块102，用于开启终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器；

G字形运动操作检测模块104，用于检测对终端进行的G字形运动轨迹的运动操作；

磁感应值获取模块106，用于在G字形运动轨迹上采集至少3个采样点，获取终端运动到采样点位置时三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值；

校准模块108，用于根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准地磁传感器。

可选的，在其中一个实施例中，至少3个采样点在G字形运动轨迹上均匀分布。

可选的，在其中一个实施例中，校准模块108还用于根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值通过动态偏差估计算法校准地磁传感器。

可选的，在其中一个实施例中，校准模块108还用于根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值计算偏移补偿，根据偏移补偿校准地磁传感器。

可选的，在其中一个实施例中，G字形运动轨迹有多个；校准模块108还用于：根据在每个G字形运动轨迹上采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值，计算得到与每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿；计算与每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿的平均值，根据平均值校准地磁传感器。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述校准终端的地磁传感器的方法和装置之后，在对终端的地磁传感器进行校准时，通过用户手握终端进行运动，且运动的轨迹为G字形，然后根据该G字形运动轨迹上的采样点上的各个方向上的磁感应值和加速度值，得到终端的地磁传感器的调整量，从而完成对地磁传感器的校准。与传统技术中的校准方法相比，G字形的运动轨迹更容易操作，提高了地磁传感器的校准的可操作性。

在一个实施例中，如图3所示，图3展示了一种运行上述校准终端的地磁传感器的方法的基于冯诺依曼体系的计算机系统的终端。该计算机系统可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑等终端设备。具体的，可包括通过系统总线连接的外部输入接口1001、处理器1002、存储器1003和输出接口1004。其中，外部输入接口1001可选的可至少包括网络接口10012。存储器1003可包括外存储器10032(例如硬盘、光盘或软盘等)和内存储器10034。输出接口1004可至少包括显示屏10042等设备。

在本实施例中，本方法的运行基于计算机程序，该计算机程序的程序文件存储于前述基于冯诺依曼体系的计算机系统的外存储器10032中，在运行时被加载到内存储器10034中，然后被编译为机器码之后传递至处理器1002中执行，从而使得基于冯诺依曼体系的计算机系统中形成逻辑上的校准开启模块102、G字形运动操作检测模块104、磁感应值获取模块106以及校准模块108。且在上述校准终端的地磁传感器的方法执行过程中，输入的参数均通过外部输入接口1001接收，并传递至存储器1003中缓存，然后输入到处理器1002中进行处理，处理的结果数据或缓存于存储器1003中进行后续地处理，或被传递至输出接口1004进行输出。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种校准终端的地磁传感器的方法，其特征在于，包括：

开启终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器；

检测对终端进行的G字形运动轨迹的运动操作；

在所述G字形运动轨迹上采集至少3个采样点，获取终端运动到采样点位置时三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值；

根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准所述地磁传感器，具体包括：根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值通过动态偏差估计算法校准所述地磁传感器；或者，根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值计算偏移补偿，根据所述偏移补偿校准所述地磁传感器。

2.根据权利要求1所述的校准终端的地磁传感器的方法，其特征在于，所述至少3个采样点在所述G字形运动轨迹上均匀分布。

3.根据权利要求1所述的校准终端的地磁传感器的方法，其特征在于，所述G字形运动轨迹有多个；

所述根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值计算偏移补偿，根据所述偏移补偿校准所述地磁传感器的步骤具体为：

根据在每个G字形运动轨迹上采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值，计算得到与所述每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿；

计算所述与所述每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿的平均值，根据所述平均值校准所述地磁传感器。

4.一种校准终端的地磁传感器的装置，其特征在于，包括：

校准开启模块，用于开启终端的三轴加速度传感器和三轴地磁传感器；

G字形运动操作检测模块，用于检测对终端进行的G字形运动轨迹的运动操作；

磁感应值获取模块，用于在所述G字形运动轨迹上采集至少3个采样点，获取终端运动到采样点位置时三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值；

校准模块，用于根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值校准所述地磁传感器，具体包括：根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值通过动态偏差估计算法校准所述地磁传感器；或者，根据采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值计算偏移补偿，根据所述偏移补偿校准所述地磁传感器。

5.根据权利要求4所述的校准终端的地磁传感器的装置，其特征在于，所述至少3个采样点在所述G字形运动轨迹上均匀分布。

6.根据权利要求4所述的校准终端的地磁传感器的装置，其特征在于，所述G字形运动轨迹有多个；

所述校准模块具体用于：

根据在每个G字形运动轨迹上采集到的采样点位置对应的三轴加速度传感器的加速度值和三轴地磁传感器的磁感应值，计算得到与所述每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿；

计算所述与所述每个G字形运动轨迹对应的偏移补偿的平均值，根据所述平均值校准所述地磁传感器。