CN106225806A - 校准磁传感器的方法、装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校准磁传感器的方法、装置及移动终端。该方法包括：检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确；当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法；当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。本发明实现了自动对磁传感器的校准，避免了对用户造成打扰。

Description

校准磁传感器的方法、装置及移动终端

技术领域

本发明实施例涉及测量技术，尤其涉及一种校准磁传感器的方法、装置及移动终端。

背景技术

在移动终端中，导航软件的使用频率越来越高，比如说百度地图、高德导航等。用户打开导航软件的时候，会看到一个箭头，提示当前方位以及要前进的方向。这个方向是通过读取磁传感器的数据来计算得到的，即通过磁传感器数据得到指南针指向，计算指南针指向与移动终端方向之间的夹角得到箭头的指向。

但是，由于磁传感器总是容易受到干扰，往往都需要校准之后，才可以提供一个准确的，偏差不大的方向。现有技术中，对磁传感器进行校准，可以通过提示用户对移动终端进行移动，采集数据对磁传感器进行校准，这样不免会对用户造成打扰。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种校准磁传感器的方法、装置及移动终端，以自动实现对磁传感器的校准，避免对用户造成打扰。

第一方面，本发明实施例提供了一种校准磁传感器的方法，所述方法包括：

检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确；

当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法；

当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

第二方面，本发明实施例还提供了一种校准磁传感器的装置，所述装置包括：

指南针指向判断模块，用于检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确；

校准算法使能模块，用于当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法；

校准算法运行模块，用于当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

第三方面，本发明实施例还提供了一种移动终端，所述移动终端集成了本发明任一实施例所述的校准磁传感器的装置。

本发明实施例的技术方案，通过当根据磁传感器精度值确定指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法，当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准，实现了自动对磁传感器的校准，避免了对用户造成打扰。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种校准磁传感器的方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种校准磁传感器的方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种校准磁传感器的方法的流程图；

图4是本发明实施例四提供的一种校准磁传感器的装置的结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的一种移动终端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种校准磁传感器的方法的流程图，本实施例可适用于自动对磁传感器进行校准的情况，该方法可以由校准磁传感器的装置来执行，该校准磁传感器的装置可以配置在智能手机、平板电脑等移动终端中，该方法具体包括如下步骤：

步骤110，检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确。

利用磁传感器测量周围环境中的磁场，获取磁传感器数据，根据磁传感器数据，检测磁传感器精度值。根据磁传感器精度值与预设精度值的关系，判断指南针指向是否准确。

其中，根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确优选包括：

比较所述磁传感器精度值与预设精度值；

当所述磁传感器精度值大于预设精度值时，确定指南针指向准确；否则，确定指南针指向不准确。

获取磁传感器数据和加速度传感器数据，根据获取到的磁传感器数据和加速度传感器数据，利用校准算法得到当前的磁传感器精度值，此时只是利用校准算法来得到磁传感器的精度值，并不进行校准。如果精度值很高，即磁传感器精度值大于预设精度值时，指南针的方向就是准确的；如果精度很低，即磁传感器精度值不大于预设精度值时，指南针的方向就是错的，这就需要对磁传感器进行校准。其中，磁传感器精度值一般为0-3之间的整数，预设精度值可设为1或2。

步骤120，当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法。

当所述指南针指向不准确时，说明磁传感器受到了环境中的磁场的干扰，需要对磁传感器进行校准，才能使得指南针的指向准确，这时，使能磁传感器校准算法，以对磁传感器进行校准。

步骤130，当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

检测移动终端是否发生空间位置变化(即移动终端不只在平面移动，也有上下的移动)，当移动终端发生空间位置变化时，可以利用磁传感器和加速度传感器采集数据，并根据采集到的数据，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

本实施例的技术方案，通过当根据磁传感器精度值确定指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法，当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准，实现了自动对磁传感器的校准，避免了对用户造成打扰。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种校准磁传感器的方法的流程图，本实施例在实施例一的基础上进行了优化，进一步增加了“关闭磁传感器，并将加速度传感器的工作模式切换为动作检测模式，所述动作检测模式是指检测移动终端的空间位置是否发生变化，而不上报加速度传感器数据；设置所述加速度传感器的动作检测中断，所述动作检测中断的触发条件为移动终端发生空间位置变化”，并将“当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准”进一步优化为“当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化；将加速度传感器的工作模式切换为正常工作模式，并开启磁传感器；获取加速度传感器数据和磁传感器数据，并利用获取的加速度传感器数据、磁传感器数据和所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准”，该方法具体包括如下步骤：

步骤210，检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确。

步骤220，当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法。

步骤230，关闭磁传感器，并将加速度传感器的工作模式切换为动作检测模式，所述动作检测模式是指检测移动终端的空间位置是否发生变化，而不上报加速度传感器数据。

当移动终端没有移动，或者只是在平面移动时，无法完成校准，这时，可以关闭磁传感器，以降低功耗。同时，将加速度传感器的工作模式切换为动作检测模式，进一步降低功耗。其中，加速度传感器的工作模式包括正常工作模式和动作检测模式。正常工作模式，即加速度传感器采集到数据后，就将数据上报给CPU；动作检测模式，是根据加速度传感器的数据检测移动终端的空间位置是否发生变化，而并不上报加速度传感器数据。

步骤240，设置所述加速度传感器的动作检测中断，所述动作检测中断的触发条件为移动终端发生空间位置变化。

对所述加速度传感器设置动作检测终端，用于根据加速度传感器数据检测移动终端的空间位置是否发生变化。

步骤250，当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化。

由于所述动作检测中断的触发条件为移动终端发生空间位置变化，因此，当所述动作检测中断被触发时，确定移动终端发生了空间位置变化。

步骤260，将加速度传感器的工作模式切换为正常工作模式，并开启磁传感器。

当移动终端发生了空间位置变化时，将加速度传感器的工作模式切换为正常工作模式，并开启磁传感器数据，以便于根据加速度传感器数据和磁传感器数据对磁传感器进行校准。

步骤270，获取加速度传感器数据和磁传感器数据，并利用获取的加速度传感器数据、磁传感器数据和所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

其中，对磁传感器进行校准优选是采用绕8字方式进行校准。采用绕8字方式校准时，其原理如下：磁传感器得到的是地球磁场与干扰磁场的一个矢量和，在空间中绕8字，相当于空间中的一个球形，由于地球磁场作用于球形上就相互抵消了，只剩下干扰磁场，采集该球形上的磁场分量，就可以得到干扰磁场，然后将磁传感器数据减去干扰磁场，就可以得到地球磁场。

根据加速度传感器数据，确定移动终端的空间位置变化。获取到的磁传感器数据是地球磁场与干扰磁场的矢量和，再结合加速度传感器数据通过磁传感器校准算法得到干扰磁场，将磁传感器数据与干扰磁场相减，便可以得到地球磁场，完成对磁传感器的校准。

本实施例的技术方案，在实施例一的基础上，通过关闭磁传感器，并将加速度传感器的工作模式切换为动作检测模式，降低了功耗，通过设置所述加速度传感器的动作检测中断，当所述动作检测中断被触发时，确定移动终端发生空间位置变化，将加速度传感器的工作模式切换为正常工作模式，并开启磁传感器，获取加速度传感器数据和磁传感器数据，利用获取的加速度传感器数据、磁传感器数据和磁传感器校准算法对磁传感器进行校准，实现了在后台自动对磁传感器进行校准，避免了对用户造成打扰。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种校准磁传感器的方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，在“当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化”之前，进一步增加了“获取设定时间内的加速度传感器的数据变化值；当所述数据变化值超过预设加速度值时，触发所述动作检测中断”，该方法具体包括如下步骤：

步骤310，检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确。

步骤320，当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法。

步骤330，关闭磁传感器，并将加速度传感器的工作模式切换为动作检测模式，所述动作检测模式是指检测移动终端的空间位置是否发生变化，而不上报加速度传感器数据。

步骤340，设置所述加速度传感器的动作检测中断，所述动作检测中断的触发条件为移动终端发生空间位置变化。

步骤350，获取设定时间内的加速度传感器的数据变化值。

加速度传感器每隔预设时长获取一次数据，在设定时间(如150毫秒)内，会获取到多个加速度传感器的数据，根据所述多个加速度传感器的数据，确定设定时间内的加速度传感器的数据变化值。

其中，获取设定时间内的加速度传感器的数据变化值优选包括：

获取设定时间内的加速度传感器数据的最大值和最小值；

计算所述最大值和最小值的差值，作为所述数据变化值。

在设定时间内，确定多个加速度传感器数据中的最大值和最小值，所述最大值和所述最小值的差值作为所述数据变化值，明确确定了设定时间内的加速度传感器的数据变化值。

步骤360，当所述数据变化值超过预设加速度值时，触发所述动作检测中断。

当所述数据变化值超过预设加速度值(如200mg，即重力加速度的0.2倍)时，确定移动终端在空间中有比较大的地理位置变化，即移动终端发生了空间位置变化，触发所述动作检测中断，以对磁传感器进行校准。

步骤370，当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化。

步骤380，将加速度传感器的工作模式切换为正常工作模式，并开启磁传感器。

步骤390，获取加速度传感器数据和磁传感器数据，并利用获取的加速度传感器数据、磁传感器数据和所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

本实施例的技术方案，在上述实施例的基础上，通过设定时间内的加速度传感器的数据变化值超过预设加速度值时，触发动作检测中断，实现了在后台自动检测移动终端的空间位置变化。

实施例四

图4是本发明实施例四提供的一种校准磁传感器的装置的结构示意图，如图4所示，本实施所述的校准磁传感器的装置包括：指南针指向判断模块410、校准算法使能模块420和校准算法运行模块430。

其中，指南针指向判断模块410用于检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确；

校准算法使能模块420用于当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法；

校准算法运行模块430用于当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

优选的，还包括：

模式切换模块，用于在使能磁传感器校准算法之后，当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准之前，关闭磁传感器，并将加速度传感器的工作模式切换为动作检测模式，所述动作检测模式是指检测移动终端的空间位置是否发生变化，而不上报加速度传感器数据；

中断设置模块，用于设置所述加速度传感器的动作检测中断，所述动作检测中断的触发条件为移动终端发生空间位置变化；

相应的，所述校准算法运行模块包括：

空间变化确定单元，用于当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化；

模式切换单元，用于将加速度传感器的工作模式切换为正常工作模式，并开启磁传感器；

校准单元，用于获取加速度传感器数据和磁传感器数据，并利用获取的加速度传感器数据、磁传感器数据和所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

优选的，还包括：

数据变化值获取模块，用于在当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化之前，获取设定时间内的加速度传感器的数据变化值；

中断触发模块，用于当所述数据变化值超过预设加速度值时，触发所述动作检测中断。

优选的，所述数据变化值获取模块具体用于：

获取设定时间内的加速度传感器数据的最大值和最小值；

计算所述最大值和最小值的差值，作为所述数据变化值。

优选的，所述指南针指向判断模块包括：

比较单元，用于比较所述磁传感器精度值与预设精度值；

结果确定单元，用于当所述磁传感器精度值大于预设精度值时，确定指南针指向准确；否则，确定指南针指向不准确。

其中，对磁传感器进行校准是采用绕8字方式进行校准。

上述校准磁传感器的装置可执行本发明任意实施例所提供的校准磁传感器的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

本实施例提供了一种移动终端，该移动终端可以包括本发明任意实施例提供的校准磁传感器的装置。图5为本发明实施例五提供的一种移动终端的结构示意图，如图5所示，该移动终端可以包括：存储器501、中央处理器(Central Processing Unit，以下简称CPU)502、外设接口503、RF(Radio Frequency，射频)电路505、音频电路506、扬声器511、电源管理芯片508、输入/输出(I/O)子系统509、触摸屏512、其他输入/控制设备510以及外部端口504，这些部件通过一个或多个通信总线或信号线507来通信。

应该理解的是，图示移动终端500仅仅是移动终端的一个范例，并且移动终端500可以具有比图中所示出的更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。

下面就本实施例提供的用于准磁传感器的移动终端进行详细的描述，该移动终端以手机为例。

存储器501，所述存储器501可以被CPU502、外设接口503等访问，所述存储器501可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

外设接口503，所述外设接口503可以将设备的输入和输出外设连接到CPU502和存储器501。

I/O子系统509，所述I/O子系统509可以将设备上的输入输出外设，例如触摸屏502(相当于上述实施例中的屏幕)和其他输入/控制设备510，连接到外设接口503。I/O子系统509可以包括显示控制器5091和用于控制其他输入/控制设备510的一个或多个输入控制器5092。其中，一个或多个输入控制器5092从其他输入/控制设备510接收电信号或者向其他输入/控制设备510发送电信号，其他输入/控制设备510可以包括物理按钮(按压按钮、摇臂按钮等)、拨号盘、滑动开关、操纵杆、点击滚轮。值得说明的是，输入控制器5092可以与以下任一个连接：键盘、红外端口、USB接口以及诸如鼠标的指示设备。

触摸屏512，所述触摸屏512是用户终端与用户之间的输入接口和输出接口，将可视输出显示给用户，可视输出可以包括图形、文本、图标、视频等。

I/O子系统509中的显示控制器5091从触摸屏512接收电信号或者向触摸屏512发送电信号。触摸屏512检测触摸屏上的接触，显示控制器5091将检测到的接触转换为与显示在触摸屏512上的用户界面对象的交互，即实现人机交互，显示在触摸屏512上的用户界面对象可以是运行游戏的图标、联网到相应网络的图标等。值得说明的是，设备还可以包括光鼠，光鼠是不显示可视输出的触摸敏感表面，或者是由触摸屏形成的触摸敏感表面的延伸。

RF电路505，主要用于建立手机与无线网络(即网络侧)的通信，实现手机与无线网络的数据接收和发送。例如收发短信息、电子邮件等。具体地，RF电路505接收并发送RF信号，RF信号也称为电磁信号，RF电路505将电信号转换为电磁信号或将电磁信号转换为电信号，并且通过该电磁信号与通信网络以及其他设备进行通信。RF电路505可以包括用于执行这些功能的已知电路，其包括但不限于天线系统、RF收发机、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、数字信号处理器、CODEC(COder-DECoder，编译码器)芯片组、用户标识模块(Subscriber Identity Module，SIM)等等。

音频电路506，主要用于从外设接口503接收音频数据，将该音频数据转换为电信号，并且将该电信号发送给扬声器511。

扬声器511，用于将手机通过RF电路505从无线网络接收的语音信号，还原为声音并向用户播放该声音。

电源管理芯片508，用于为CPU502、I/O子系统及外设接口所连接的硬件进行供电及电源管理。

本发明实施例提供的CPU502可执行如下操作：

检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确；

当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法；

当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

上述移动终端可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种校准磁传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：

检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确；

当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法；

当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在使能磁传感器校准算法之后，当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准之前，还包括：

关闭磁传感器，并将加速度传感器的工作模式切换为动作检测模式，所述动作检测模式是指检测移动终端的空间位置是否发生变化，而不上报加速度传感器数据；

设置所述加速度传感器的动作检测中断，所述动作检测中断的触发条件为移动终端发生空间位置变化；

相应的，当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准包括：

当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化；

将加速度传感器的工作模式切换为正常工作模式，并开启磁传感器；

获取加速度传感器数据和磁传感器数据，并利用获取的加速度传感器数据、磁传感器数据和所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化之前，还包括：

获取设定时间内的加速度传感器的数据变化值；

当所述数据变化值超过预设加速度值时，触发所述动作检测中断。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取设定时间内的加速度传感器的数据变化值包括：

获取设定时间内的加速度传感器数据的最大值和最小值；

计算所述最大值和最小值的差值，作为所述数据变化值。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确包括：

比较所述磁传感器精度值与预设精度值；

当所述磁传感器精度值大于预设精度值时，确定指南针指向准确；否则，确定指南针指向不准确。

6.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，对磁传感器进行校准是采用绕8字方式进行校准。

7.一种校准磁传感器的装置，其特征在于，所述装置包括：

指南针指向判断模块，用于检测磁传感器精度值，并根据所述磁传感器精度值判断指南针指向是否准确；

校准算法使能模块，用于当所述指南针指向不准确时，使能磁传感器校准算法；

校准算法运行模块，用于当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

模式切换模块，用于在使能磁传感器校准算法之后，当检测到移动终端发生空间位置变化时，运行所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准之前，关闭磁传感器，并将加速度传感器的工作模式切换为动作检测模式，所述动作检测模式是指检测移动终端的空间位置是否发生变化，而不上报加速度传感器数据；

中断设置模块，用于设置所述加速度传感器的动作检测中断，所述动作检测中断的触发条件为移动终端发生空间位置变化；

相应的，所述校准算法运行模块包括：

空间变化确定单元，用于当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化；

模式切换单元，用于将加速度传感器的工作模式切换为正常工作模式，并开启磁传感器；

校准单元，用于获取加速度传感器数据和磁传感器数据，并利用获取的加速度传感器数据、磁传感器数据和所述磁传感器校准算法对磁传感器进行校准。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：

数据变化值获取模块，用于在当触发所述动作检测中断时，确定移动终端发生空间位置变化之前，获取设定时间内的加速度传感器的数据变化值；

中断触发模块，用于当所述数据变化值超过预设加速度值时，触发所述动作检测中断。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述数据变化值获取模块具体用于：

获取设定时间内的加速度传感器数据的最大值和最小值；

计算所述最大值和最小值的差值，作为所述数据变化值。

11.根据权利要求7-10任一所述的装置，其特征在于，所述指南针指向判断模块包括：

比较单元，用于比较所述磁传感器精度值与预设精度值；

结果确定单元，用于当所述磁传感器精度值大于预设精度值时，确定指南针指向准确；否则，确定指南针指向不准确。

12.根据权利要求7-10任一所述的装置，其特征在于，对磁传感器进行校准是采用绕8字方式进行校准。

13.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端集成了如权利要求7-12任一所述的校准磁传感器的装置。