CN108344963B - 确定磁传感器数据的方法及装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传感器数据确定技术领域，具体涉及一种确定磁传感器数据的方法及装置、电子设备及存储介质。该方法包括：获取磁传感器的感测数据；对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征；根据数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射并存储；判断是否满足磁传感器校准条件，若结果为是，则进行磁传感器校准。本发明方法根据磁传感器感测数据的数据特征将感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射，保证了用于磁传感器校正的数据的多样性；本发明的方法在已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值时进行磁传感器校正，第一存储器存储空间未被占满，有利于减少数据聚合的延迟时间。
Description
技术领域
本发明涉及传感器数据确定技术领域，具体涉及一种确定磁传感器数据的方法及装置、电子设备及存储介质。
背景技术
磁传感器可以用来测量地磁场，便携式电子可以利用其测量结果进行导航、游戏和其他定向应用。然而，磁传感器确定的方向可能会受到下列因素的干扰，例如软铁和硬铁、磁异常和周围环境的其他干扰。现有技术中的大多数方法，已经解决了校准磁传感器的算法。通常，现有的校准过程可能需要用户采用限定的模式(例如水平旋转、两个垂直平面中旋转360度)操作电子设备，从而收集供磁传感器校准使用的磁性测量值。如果确定磁传感器数据的方法不恰当，则磁传感器的校准将会不准确。例如，确定的磁传感器数据分布都位于表面某一角落，其效应相对于磁干扰更敏感，并且与确定的磁传感器数据分布到整个表面相比，校准将更不准确。公平地说，产生精确校准磁传感器，数据确定与算法同等重要。
在用于磁传感器的标定中，由用户操作来收集磁性测量值的需要是存在，。通常情况下，校准算法通过将磁传感器数据拟合到偏移球体或椭球体表面，确定软铁和硬铁干扰的参数。通过校准磁传感器，发现此种方法可能在延迟时间方面存在缺点。例如，对于磁传感器数据聚合方面，校准过程的延迟时间可能较长。在另一个示例中，如果所确定的大部分磁传感器数据都是来自于表面的某个部分，校准过程在替换不良数据时延迟时间可能比较长。
发明内容
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
本发明第一方面提供了一种确定磁传感器数据的方法，包括：
获取磁传感器的感测数据；
对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征；
根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射；
将该感测数据存储至第一存储器中相对应的存储位置；以及
判断是否满足磁传感器校准条件，若结果为是，则进行磁传感器校准；否则，返回继续执行获取磁传感器的感测数据的步骤。
优选地，所述第一存储器包括安置于具有多个行和多个列的二维阵列中的多个存储单元。
优选地，所述感测数据的数据特征包括第一特征θ1和第二特征θ2，其中，
优选地，所述根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射，包括：
通过
建立行索引，其中，A是二维阵列行数，i＝1,2,…,A；
通过
建立列索引，其中，B是二维阵列列数，j＝1,2,…,B；
当感测数据的第一特征θ1与U(i)范围相匹配时，将该感测数据与第一存储器二维阵列i行建立映射；当感测数据的第二特征θ2与V(j)范围相匹配时，将该感测数据与第一存储器二维阵列j列建立映射；该感测数据在第一存储器中的存储位置为第i行第j列的存储单元。
优选地，所述满足磁传感器校准条件包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值。
优选地，所述磁传感器感测数据量为感测数据填充的存储单元的数量，所述第一阈值β＝cα，其中，c是大于0且小于1的标量，α是所述第一存储器中的存储单元的数量。
优选地，该方法还包括：
当满足磁传感器校准条件时，擦除所述第一存储器中已经确定的一个或多个感测数据。
本发明第二方面提供了一种确定磁传感器数据的装置，该装置包括：
获取模块，用于获取磁传感器的感测数据；
数据特征识别模块，用于对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征；
映射储存模块，用于根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射，将该感测数据存储至第一存储器中相对应的存储位置；
判断校准模块，用于判断是否满足磁传感器校准条件，若结果为是，则进行磁传感器校准；否则，继续执行获取磁传感器的感测数据的步骤；其中，所述满足磁传感器校准条件包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值。
优选地，该装置还包括：
阈值设置模块，用于设置第一存储器的第一阈值；
数据擦除模块，用于对第一存储器的数据进行不可恢复擦除。
本发明第三方面提供了一种便携式电子设备，该电子设备包括：
主应用处理器；
一个或多个传感器处理器；
一个或多个物理传感器；
第一存储器；
所述一个或多个传感器、所述一个或多个传感器处理器、所述第一存储器在工作时实现上述的确定磁传感器数据的方法。
优选地，所述主应用处理器用于根据第一存储器中确定的传感器数据对传感器进行校准，以及用于对传感器数据进行处理并根据处理结果触发应用事件；
该电子设备还包括：用于显示应用事件的显示装置；用于为所述移动终端供电的电源装置；以及用于获取定位位置的GNSS装置。
本发明第四方面提供了一种存储介质，其特征在于，该存储介质内存储有程序，所述程序在被执行时实现上述的确定磁传感器数据的方法。
本发明的确定磁传感器数据的方法根据磁传感器感测数据的数据特征将感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射，保证了用于磁传感器校正的数据的多样性；本发明的确定磁传感器数据的方法在已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值时进行磁传感器校正，第一存储器存储空间未被占满，为旧数据提供了空间，有利于减少数据聚合的延迟时间。
附图说明
图1是本发明第一实施例的确定磁传感器数据的方法流程图。
图2是本发明第二实施例的确定磁传感器数据的方法流程图。
图3是本发明确定磁传感器数据的方法中第一存储器的存储示意图。
图4是本发明确定磁传感器数据的方法中第一存储器的存储示意图。
图5是本发明确定磁传感器数据的方法中第一存储器的存储示意图。
图6是本发明确定磁传感器数据的方法中第一存储器的存储示意图。
图7是本发明第三实施例的确定磁传感器数据的方法流程图。
图8是本发明实施例的确定磁传感器数据的装置的结构框图。
图9是本发明实施例的便携式电子设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
<方法实施例>
图1展示了本发明的确定磁传感器数据的方法的一个实施例，该确定磁传感器数据的方法包括如下步骤：
S1，获取磁传感器的感测数据。
S2，对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征。
S3，根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射。
S4，将该感测数据存储至第一存储器中相对应的存储位置。
S5，判断是否满足磁传感器校准条件，满足磁传感器校准条件包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值，若结果为是，则进行磁传感器校准；否则，返回继续执行获取磁传感器的感测数据的步骤(即为返回步骤S1)。
其中，第一存储器包括多个存储单元，每个存储单元可以被称为一个“实体”，例如，第一存储器可以包括512个实体，第一存储器也可以包括256个实体，每个存储单元中可以存储一组或多组磁传感器的感测数据。在本实施例中，以第一存储器为二维阵列进行说明，即：第一存储器包括安置于具有多个行和多个列的二维阵列中的多个存储单元。需要说明的是，本发明实施例虽然以二维阵列进行说明，但是，本领域技术人员能够理解，第一存储单元还可以采用三维阵列方式或其它方式。
其中，磁传感器感测数据量为感测数据填充的存储单元的数量，第一阈值β＝cα，其中，c是大于0且小于1的标量，α是所述第一存储器中的存储单元的数量。也就是说，第一阈值略小于第一存储器所包含存储单元的数量，这样可以在周期过程中为旧数据提供空间，无需将旧数据全部覆盖。c是标量，其值取决于α，具体地，当第一存储器中存储单元的数量α为256时，c可以为0.9；当第一存储器中存储单元的数量α为512时，c可以为0.8。
其中，在一个优选实施方式中，磁传感器的感测数据的数据特征包括第一特征θ1和第二特征θ2，第一特征θ1和第二特征θ2分别用于对应二维阵列的第一存储器的行索引和列索引，第一特征θ1和第二特征θ2分别由以下公式计算得到，
其中，在步骤S3中，根据数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射，具体包括如下步骤：
通过
建立行索引，其中，A是二维阵列行数，i＝1,2,…,A。
通过
建立列索引，其中，B是二维阵列列数，j＝1,2,…,B。
当感测数据的第一特征θ1与U(i)范围相匹配时，将该感测数据与第一存储器二维阵列i行建立映射；当感测数据的第二特征θ2与V(j)范围相匹配时，将该感测数据与第一存储器二维阵列j列建立映射；该感测数据在第一存储器中的存储位置为第i行第j列的存储单元。
也就是说，每一个存储单元对应不同的数据特征，磁传感器感测数据量为感测数据填充的存储单元的数量，磁传感器的数据量越大，说明磁传感器感测数据的数据特征越多样，数据分布合理。
本发明实施例的确定磁传感器数据的方法根据磁传感器感测数据的数据特征将感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射，保证了用于磁传感器校正的数据的多样性；本发明的确定磁传感器数据的方法在已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值时进行磁传感器校正，第一存储器存储空间未被占满，为旧数据提供了空间，有利于减少数据聚合的延迟时间。
需要说明的是，满足磁传感器校准条件除了包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值，还可以同时包括其他条件。
具体地，磁传感器校准模型确定包括硬铁偏移矢量V、软铁矩阵W和地磁场强度B等7个参数。在7参数校准模型中，软铁矩阵W是对角线，在下列情形下会出现明显的改善：当磁传感器在其三个通道中具有不同的增益时，或者当硬件沿着其三个笛卡尔轴具有不同磁阻时。
图2展示了本发明的确定磁传感器数据的方法的一个实施例，该确定磁传感器数据的方法包括如下步骤：
S1，获取磁传感器的感测数据。
S2，对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征。
S3，根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射。
S4，将该感测数据存储至第一存储器中相对应的存储位置。
S5，判断是否满足磁传感器校准条件，满足磁传感器校准条件包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值，若结果为是，则进行磁传感器校准；否则，返回继续执行获取磁传感器的感测数据的步骤(即为返回步骤S1)。
S6，当满足磁传感器校准条件时，擦除该第一存储器中已经确定的一个或多个感测数据。
本实施例与图1所示实施例相同的部分不再一一赘述。
请参阅图3和图4所示，图3是概念图，展示了基于本发明一个方面的一个或多个确定的磁传感器数据。在第一存储器中可以存储“n”个磁传感器感测数据。在从“t1”到“tn”的时间段内，已经确定了所有磁传感器感测数据。当确定的磁传感器数据量超过第一阈值时，该方法可以通过擦除或移除感测数据，减少存储在第一存储器中的数据。如果通过行索引和列索引确定了当前感测数据所映射的对应存储单元已经被填充，即为第一存储器中的当前实体已经填充，擦除该存储单元中已经存在的感测数据，允许时间“t(n+1)”确定的磁传感器感测数据，存储在对应存储单元中。在此种情况下，例如，时间“t(n+1)”内确定的磁传感器感测数据的行索引和列索引，与时间“t18”内确定的磁传感器感测数据的行索引和列索引相同。如图4的概念图所示，在擦除了时间“t18”确定的磁传感器感测数据后，时间“t(n+1)”内确定的磁传感器感测数据，可以存储在第一存储器的当前存储单元中。在实施示例中，可以同时擦除第一存储器的多个数据。
请参阅图5和图6所示，在从“t1”到“tn”的时间段内，已经确定了磁传感器的所有感测数据。当确定的磁传感器数据量超过第一阈值时，该方法可以通过擦除或移除元素，减少存储在第一存储器中的数据。如果通过行索引和列索引确定了当前感测数据所映射的对应存储单元已经被填充，即为第一存储器中的当前实体已经被上一周期的旧数据填充，擦除该存储单元中已经存在的旧感测数据，允许时间“t(n+1)”确定的磁传感器感测数据，存储在对应存储单元中。在此种情况下，时间“t(n+1)”内确定的磁传感器感测数据，将会是这一周期的新元素，即在当前周期中，还未填充该数据特征的数据，并且时间“t1”上确定的磁传感器感测数据是以往待取消激活的旧数据。如图6的概念图所示，在擦除时间“t1”内确定的磁传感器感测数据后，时间“t(n+1)”内确定的磁传感器感测数据，可以存储在第一存储器的当前实体中。在实施示例中，可以同时擦除来自给定存储器的多个数据。
图7展示了本发明的确定磁传感器数据的方法的一个实施例，该确定磁传感器数据的方法包括如下步骤：
S0，设置第一存储器的第一阈值。
S1，获取磁传感器的感测数据。
S2，对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征。
S3，根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射。
S4，将该感测数据存储至第一存储器中相对应的存储位置。
S5，判断是否满足磁传感器校准条件，满足磁传感器校准条件包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值，若结果为是，则进行磁传感器校准；否则，返回继续执行获取磁传感器的感测数据的步骤(即为返回步骤S1)。
<装置实施例>
相应地，本发明实施例还提供了一种确定磁传感器数据的装置100，用于实现上述的确定磁传感器数据的方法，请参阅图8所示，该装置100包括：获取模块10、数据特征识别模块20、映射储存模块30和判断校准模块40，其中，获取模块10用于获取磁传感器的感测数据；数据特征识别模块20用于对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征；映射储存模块30用于根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射，将该感测数据存储至第一存储器中相对应的存储位置；判断校准模块40用于判断是否满足磁传感器校准条件，若结果为是，则进行磁传感器校准；其中，所述满足磁传感器校准条件包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值。
进一步地，在本实施例一个优选实施方式中，该装置100还包括数据擦除模块50，用于对第一存储器的数据进行不可恢复擦除。
进一步地，在本实施例另一个优选实施方式中，该装置100还包括阈值设置模块60，用于设置第一存储器的第一阈值。
本实施例的确定磁传感器数据的装置100可以单纯为软件装置，也可以为软硬件结合的装置。本实施例的确定磁传感器数据的装置100和第一存储器可以直接应用于传感器处理器中，第一存储器作为传感器处理器的内存，将本实施例的装置100的软件模块内置于处理芯片中。获取模块10可以执行上述方法实施例的步骤S1，数据特征识别模块20可以执行上述方法实施例的步骤S2，映射储存模块30可以执行上述方法实施例的步骤S3，判断校准模块40可以执行上述方法实施例的步骤S4。
需要说明的是，对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可，在此不进行一一赘述。
<设备实施例>
本发明实施例还提供了一种便携式电子设备，请参阅图9所示，该便携式电子设备包括：主应用处理器(例如，微处理器、数字信号处理器、多核处理器等)、一个或多个传感器处理器(可以是传感器组件或专用处理器)用于获取和存储多个传感器数据、一个或多个物理传感器(例如，加速度计、陀螺仪、磁传感器等)，以及第一存储器。在图9的示例中，一个或多个传感器可以连接或与一个或多个传感器处理器通信。一个或多个传感器处理器可以被配置为，通过使用比主应用处理器消耗更少的功率，获取一个或多个传感器中的数据。
根据本发明实施例,所述一个或多个传感器、所述一个或多个传感器处理器、所述第一存储器在工作时实现上述的确定磁传感器数据的方法。
其中，第一存储器中存储有指令，在一个或多个传感器中的給定传感器用于执行该指令，指令在給定传感器上执行时，包括以下各个过程：
S1，获取磁传感器的感测数据。
S2，对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征。
S3，根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射。
S4，将该感测数据存储至第一存储器中相对应的存储位置。
S5，判断是否满足磁传感器校准条件，满足磁传感器校准条件包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值，若结果为是，则进行磁传感器校准；否则，返回继续执行获取磁传感器的感测数据的步骤(即为返回步骤S1)。
在一些实施方案中，当满足校准条件时，传感器处理器可以擦除或移除一个或多个确定的磁传感器数据，以便确保数据分布覆盖合理比例的表面，同时减少磁传感器数据聚集的延迟时间。
根据本发明实施例,在一些实施方案中，所述主应用处理器可以用作校准器，以使用存储在第一存储器中确定的磁传感器数据，执行磁传感器的校准。在此种情况下，所述主应用处理器可以被配置为根据磁传感器确定的方向信息，以更改、调谐和/或调整一个或多个电子设备事件。
在实施示例中，基于方向信息的电子设备，可以根据需要调用和/或调整基于位置的应用。例如，电子设备可以包括显示装置。可以执行所述主应用处理器以基于方向信息，将导航消息显示给前台。在其他实施示例中，基于方向信息的电子设备可以控制其他事件，包括定时(例如，所述主应用处理器可以执行，以基于方向信息延迟/转发显示装置上的映射消息)，改变或调整一个或更多控件。例如，电子设备可以包括无线子系统(例如，蜂窝、WiFi、蓝牙)和GNSS装置。所述主应用处理器可以基于方向信息，自动调整不同时隙上无线子系统和/或GNSS提供的位置。
<存储介质实施例>
本发明实施例还提供了一种存储介质，该存储介质内存储有程序，该程序在被执行时实现上述任一项的确定磁传感器数据的方法。
需要说明的是，本实施例中存储介质可以是只读存储器、可存储静态信息和指令的静态存储设备、随机存取存储器、或者可存储信息和指令的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器、只读光盘、或其他光盘存储、光碟存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备。
需要说明的是，本实施例中的程序可被一种或更多编程语言的任何组合来书写，包括面向对象的编程语言，如JAVA、Smalltalk、C++或类似的编程语言，还包括传统的过程编程语言，如“C”编程语言或类似的编程语言。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种确定磁传感器数据的方法，其特征在于，该方法包括：
获取磁传感器的感测数据；
对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征；
根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射；
将该感测数据存储至第一存储器中相对应的存储位置；以及
判断是否满足磁传感器校准条件，若结果为是，则进行磁传感器校准；否则，返回继续执行获取磁传感器的感测数据的步骤；
其中，所述满足磁传感器校准条件包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值；所述第一阈值β＝cα，其中，c是大于0且小于1的标量，α是所述第一存储器中的存储单元的数量。
2.根据权利要求1所述的确定磁传感器数据的方法，其特征在于，所述第一存储器包括安置于具有多个行和多个列的二维阵列中的多个存储单元。
3.根据权利要求2所述的确定磁传感器数据的方法，其特征在于，所述感测数据的数据特征包括第一特征θ1和第二特征θ2，其中，
4.根据权利要求3所述的确定磁传感器数据的方法，其特征在于，所述根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射，包括：
通过
建立行索引，其中，A是二维阵列行数，i＝1,2,…,A；
通过
建立列索引，其中，B是二维阵列列数，j＝1,2,…,B；
当感测数据的第一特征θ1与U(i)范围相匹配时，将该感测数据与第一存储器二维阵列i行建立映射；当感测数据的第二特征θ2与V(j)范围相匹配时，将该感测数据与第一存储器二维阵列j列建立映射；该感测数据在第一存储器中的存储位置为第i行第j列的存储单元。
5.根据权利要求1所述的确定磁传感器数据的方法，其特征在于，该方法还包括：
当满足磁传感器校准条件时，擦除所述第一存储器中已经确定的一个或多个感测数据。
6.一种确定磁传感器数据的装置，其特征在于，该装置包括：
获取模块，用于获取磁传感器的感测数据；
数据特征识别模块，用于对所获取的感测数据进行处理以识别所述感测数据的数据特征；
映射储存模块，用于根据所述数据特征将该感测数据与第一存储器中相对应的存储位置建立映射，将该感测数据存储至第一存储器中相对应的存储位置；
判断校准模块，用于判断是否满足磁传感器校准条件，若结果为是，则进行磁传感器校准；否则，继续执行获取磁传感器的感测数据的步骤；其中，所述满足磁传感器校准条件包括第一存储器中已经确定的磁传感器感测数据量大于等于第一阈值。
7.根据权利要求6所述的确定磁传感器数据的装置，其特征在于，该装置还包括：
阈值设置模块，用于设置第一存储器的第一阈值；
数据擦除模块，用于对第一存储器的数据进行不可恢复擦除。
8.一种便携式电子设备，其特征在于，该电子设备包括：
主应用处理器；
一个或多个传感器处理器；
一个或多个物理传感器；
第一存储器；
所述一个或多个物理传感器、所述一个或多个传感器处理器、所述第一存储器在工作时实现权利要求1至5中任一项所述的确定磁传感器数据的方法。
9.根据权利要求8所述的便携式电子设备，其特征在于，所述主应用处理器用于根据第一存储器中确定的传感器数据对传感器进行校准，以及用于对传感器数据进行处理并根据处理结果触发应用事件；
该电子设备还包括：用于显示应用事件的显示装置；用于为所述便携式电子设备供电的电源装置；以及用于获取定位位置的GNSS装置。
10.一种存储介质，其特征在于，该存储介质内存储有程序，所述程序在被执行时实现权利要求1至5中任一项所述的确定磁传感器数据的方法。
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