CN111060000B - 一种转动角度检测装置、方法及电子设备 - Google Patents

一种转动角度检测装置、方法及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种转动角度检测装置、方法及电子设备,将由第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈作为磁场激励源,第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动时,磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之变化,因此,通过磁传感器采集磁场信息,再基于该磁场信息确定转动角度,第一线圈和第二线圈中通入的电流大小是可控的,这样能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。

Description

一种转动角度检测装置、方法及电子设备
技术领域
本发明涉及机械结构技术领域,尤其涉及一种转动角度检测装置、方法及电子设备。
背景技术
目前,随着具有旋转运动的机械结构(即转动机构)的应用越来越广泛,在转动机构正常运行过程中,为了实现转动机构的运行状态的精准控制,因此,需要对转动机构的转动角度进行监控,并对转动角度进行精准控制。
当前,转动机构的角度检测装置主要是:采用一个特定形状的永磁体作为磁场激励源,再加上一个磁场检测传感器,通过检测永磁体与磁场激励源的相对位置关系,来检测转动机构的转动角度。然而,永磁体的磁场强度和激励方向随时间推移存在退化等风险,需要定期对永磁体进行校准,不适用于无法频繁校准的应用场景。
由此可知,现有的转动机构的角度检测装置存在校准频次高、检测准确度低的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种转动角度检测装置、方法及电子设备,以解决现有的转动机构的角度检测装置存在校准频次高、检测准确度低的问题。
为了解决上述技术问题,本发明实施例是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种转动角度检测装置,应用于具有转动机构的电子设备,所述检测装置包括:第一线圈、第二线圈、磁传感器;
所述转动机构包括第一结构件和第二结构件,所述第一结构件可沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动;
所述第一线圈和所述第二线圈相对且平行设置于所述第一结构件和所述第二结构件中的一者,所述磁传感器设置于所述第一结构件和所述第二结构件中的另一者,且所述磁传感器位于所述第一线圈和所述第二线圈之间。
第二方面,本发明实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括如第一方面所述的转动角度检测装置。
第三方面,本发明实施例提供了一种转动角度检测方法,应用于如第二方面所述的电子设备,所述方法包括:
在第一线圈和第二线圈处于通电状态的情况下,通过磁传感器获取第一磁场信息;
根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
第四方面,本发明实施例提供了一种电子设备,其特征在于,包括:转动机构、如第一方面所述的转动角度检测装置,所述电子设备还包括:
第一磁场获取模块,用于在第一线圈和第二线圈处于通电状态的情况下,通过磁传感器获取第一磁场信息;
转动角度确定模块,用于根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
第五方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第三方面所述的转动角度检测方法的步骤。
第六方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第三方面所述的转动角度检测方法的步骤。
本发明实施例中的转动角度检测装置、方法及电子设备,将由第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈作为磁场激励源,第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动时,磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之变化,因此,通过磁传感器采集磁场信息,再基于该磁场信息确定转动角度,第一线圈和第二线圈中通入的电流大小是可控的,这样能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。
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中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的转动角度检测装置的第一种结构组成示意图;
图2为本发明实施例提供的转动角度检测装置中第一线圈和第二线圈的相对位置关系示意图;
图3为本发明实施例提供的转动角度检测装置的第二种结构组成示意图;
图4为本发明实施例提供的转动角度检测方法的第一种流程示意图;
图5为本发明实施例提供的转动角度检测方法的第二种流程示意图;
图6为本发明实施例提供的转动角度检测方法中磁传感器的三维检测坐标系的设定效果示意图;
图7为本发明实施例提供的转动角度检测方法的第三种流程示意图;
图8为本发明实施例提供的转动角度检测方法中在图6中的三维检测坐标系下转动机构的转动角度的确定效果示意图;
图9为本发明实施例提供的转动角度检测装置中激励电流的通断周期的循环示意图;
图10为本发明实施例提供的电子设备的模块组成示意图;
图11为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,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,都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种转动角度检测装置、方法及电子设备,能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。
图1为本发明实施例提供的转动角度检测装置的第一种结构组成示意图,其中,该转动角度检测装置应用于具有转动机构的电子设备,如图1所示,该转动角度检测装置,包括:第一线圈、第二线圈、磁传感器;
上述转动机构包括第一结构件和第二结构件,第一结构件可沿旋转轴线相对于第二结构件转动;
上述第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,上述磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间。
需要说明的是,在图1中,以第一线圈和第二线圈设置于第一结构件,磁传感器设置于第二结构件为例,在具体实施时,还可以将第一线圈和第二线圈设置于第二结构件,磁传感器设置于第一结构件。
具体的,上述第一线圈和第二线圈的大小相等,且线圈匝数相同。如图2所示,第一线圈和第二线圈可以是相对且平行共轴设置的载流圆线圈,在第一线圈和第二线圈间距等于线圈半径的情况下,若向第一线圈和第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,则在第一线圈和第二线圈之间形成平行磁场。
对应的,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动的情况下,第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈也相对于磁传感器以相同转速沿旋转轴线转动,此时磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之发生变化,由磁传感器采集磁场信息,进而根据采集到的磁场信息确定在磁场信息采集时刻下转动机构的转动角度。
具体的,在图1的基础上,如图3所示,上述第一结构件包括:第一支撑组件和第二支撑组件;上述第一线圈设置于第一支撑组件的内侧,上述第二线圈设置于第二支撑组件的内侧。
其中,当向第一线圈和第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流时,在第一支撑组件和第二支撑组件之间产生平行磁场,通过磁传感器采集第一线圈与第二线圈之间的磁场信息。
其中,为了确保第一线圈、第二线圈与第一结构件之间的相对位置不变,从而确保所产生的平行磁场的稳定性,因此,上述第一支撑组件和第二支撑组件均为刚性材料,这样能够确保第一线圈在第一支撑组件上的稳定性,以及第二线圈在第二支撑组件上的稳定性。
本发明实施例提供的转动角度检测装置中,将由第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈作为磁场激励源,第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动时,磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之变化,因此,通过磁传感器采集磁场信息,再基于该磁场信息确定转动角度,第一线圈和第二线圈中通入的电流大小是可控的,这样能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。
对应上述实施例提供的转动角度检测装置,基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括:转动机构和如图1或图3所示的转动角度检测装置;
上述转动角度检测装置,包括:第一线圈、第二线圈、磁传感器;
上述转动机构包括第一结构件和第二结构件,第一结构件可沿旋转轴线相对于第二结构件转动;
上述第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,上述磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间。
本发明实施例提供的电子设备包括上述转动角度检测装置,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本发明实施例提供的电子设备与本发明实施例提供的转动角度检测装置基于同一发明构思,因此该实施例的具体实施可以参见前述转动角度检测装置的实施,重复之处不再赘述。
对应上述实施例提供的转动角度检测装置,基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种转动角度检测方法,该检测方法应用于上述电子设备,该检测方法由电子设备其中设置的程序模块执行,图4为本发明实施例提供的转动角度检测方法的第一种流程示意图,如图4所示,该检测方法至少包括以下步骤:
S401,在第一线圈和第二线圈处于通电状态的情况下,通过磁传感器获取第一磁场信息;
S402,根据获取到的第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
具体的,在第一线圈和第二线圈间距等于线圈半径的情况下,若向第一线圈和第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,则在第一线圈和第二线圈之间形成平行磁场。
对应的,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动的情况下,第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈也相对于磁传感器以相同转速沿旋转轴线转动,此时磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之发生变化,通过磁传感器采集第一磁场信息,进而根据采集到的第一磁场信息确定在磁场信息采集时刻下转动机构的转动角度。
本发明实施例中,将由第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈作为磁场激励源,第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动时,磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之变化,因此,通过磁传感器采集磁场信息,再基于该磁场信息确定转动角度,第一线圈和第二线圈中通入的电流大小是可控的,这样能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。
进一步的,考虑到第一线圈和第二线圈之间的平行磁场可能会受到环境磁场的影响,导致平行磁场发生畸变,因此,采集到的第一磁场信息可能包含周边磁场源所产生的干扰磁场的磁场信息,并不能准确地表征第一线圈和第二线圈之间的平行磁场的磁场信息,导致转动角度检测不准确的情况,基于此,如图5所示,上述检测方法还包括:
S403,在第一线圈和第二线圈处于断电状态的情况下,通过磁传感器获取第二磁场信息;
对应的,上述S402,根据获取到的第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度,具体包括:
S4021,根据获取到的第一磁场信息和第二磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
其中,在第一线圈和第二线圈处于断电状态的情况下,第一线圈和第二线圈之间存在的磁场即为周边磁场源所产生的干扰磁场,由磁传感器采集各检测坐标轴上的磁场强度分量,即干扰磁场对应的第二磁场信息。
进而,根据通电状态下的第一磁场信息和断电状态下的第二磁场信息,确定第一线圈与第二线圈之间消减干扰磁场后的目标磁场信息,再根据该目标磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
具体的,在第一磁场信息中去除第二磁场信息即为第一线圈与第二线圈之间消减干扰磁场后的目标磁场信息,即在第一磁场信息中对干扰磁场所产生的磁场强度分量做消减处理,得到准确地表征第一线圈与第二线圈之间的平行磁场的磁场信息。
进一步的,考虑到第一线圈和第二线圈之间所产生的平行磁场可能会受到环境磁场的干扰,同时,该平行磁场也可能对周边的磁敏感器件产生磁场干扰,基于此,上述检测方法还包括:
在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动的情况下,向第一线圈和第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,以使第一线圈和第二线圈之间产生平行磁场;
在第一结构件与第二结构件相对静止的情况下,停止向第一线圈和第二线圈通入上述激励电流。
具体的,由于可以控制是否向第一线圈和第一线圈中通入激励电流,针对第一结构件与第二结构件相对转动的情况,需要进行转动角度检测,因此,向第一线圈和第二线圈通入激励电流;而针对第一结构件和第二结构件相对静止的情况,可以不进行转动角度检测,因此,停止向第一线圈和第二线圈通入激励电流。也就是说,在电子设备的当前状态为转动角度检测状态时,需要向第一线圈和第二线圈通入激励电流,而在电子设备的当前状态为转动角度检测完毕时,可以停止向第一线圈和第二线圈通入激励电流。
其中,针对转动角度检测过程中,因第一线圈和第二线圈之间所产生的磁场为平行磁场,降低了对转动机构的结构精度要求,从而减弱了第一线圈、第二线圈与磁传感器的左右偏移、上下移动等对角度检测结果产生的影响;对应的,针对转动角度检测完毕的情况,可以停止向第一线圈和第二线圈通入激励电流,这样第一线圈和第二线圈之间将不会产生平行磁场,因此,也不会对周边的磁敏感器件产生磁场干扰。
进一步的,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动的情况下,由于需要分别采集磁传感器的各检测坐标轴上的磁场强度分量,再基于该磁场强度分量确定转动机构的转动角度,因此,需要预先设定磁传感器的三维检测坐标系,基于此,如图6所示,上述磁传感器的三维检测坐标系包括:第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴;例如,将y轴作为第一坐标轴,将x轴作为第二坐标轴,将z轴作为第三坐标轴。
其中,若上述第一结构件为转动体,上述第二结构件为固定体;上述第一线圈和第二线圈设置于第一结构件,上述磁传感器设置于第二结构件;
对应的,上述第一坐标轴与第一结构件的旋转轴线相平行,即y轴与旋转轴线相平行。
具体的,结合图6中所示的三维检测坐标系,针对基于采集到的磁场强度分量确定转动机构的转动角度的过程,如图7所示,上述S402,根据获取到的第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度,具体包括:
S4022,根据获取到的第一磁场信息,确定第二坐标轴上的第二磁场分量和第三坐标轴上的第三磁场分量;
S4023,根据确定出的第二磁场分量和第三磁场分量,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
具体的,结合图6中所示的三维检测坐标系,如图8所示,给出了转动机构的转动角度的确定效果示意图,其中,第二坐标轴上的第二磁场分量为x、第三坐标轴上的第三磁场分量为z,基于此,上述S4023,根据确定出的第二磁场分量和第三磁场分量,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度,具体包括:
若上述第二磁场分量大于或等于零,则根据第一计算公式
Figure BDA0002312759570000081
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
若上述第二磁场分量小于零且上述第三磁场分量大于或等于零,则根据第二计算公式
Figure BDA0002312759570000082
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
若上述第二磁场分量小于零且上述第三磁场分量小于零,则根据第三计算公式
Figure BDA0002312759570000083
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
其中,θ表示转动角度,x表示第二坐标轴上的第二磁场分量,z表示第三坐标轴上的第三磁场分量。
需要说明的是,图8中以第二磁场分量和第三磁场分量均大于零为例,转动角度
Figure BDA0002312759570000091
根据第二坐标轴上的第二磁场分量和第三坐标轴上的第三磁场分量即可确定平行磁场的磁场方向,由于第一线圈和第二线圈随第一结构件一起转动,因此,平行磁场的磁场方向能够表征转动机构的转动角度。其中,结合图6中所示的三维检测坐标系,平行磁场的磁场方向即为转动机构的转动方向。
另外,针对通过引入第二磁场信息来消减环境磁场干扰的情况,上述S4022,根据获取到的第一磁场信息,确定第二坐标轴上的第二磁场分量和第三坐标轴上的第三磁场分量,具体包括:
根据获取到的第一磁场信息和第二磁场信息,确定第二坐标轴上的第二磁场分量和第三坐标轴上的第三磁场分量;
具体的,若第一磁场信息中的第二磁场分量和第三磁场分量为(x1,z1),第二磁场信息中的第二磁场分量和第三磁场分量为(x2,z2),则干扰磁场消减后的目标磁场信息中的第二磁场分量和第三磁场分量为(x1-x2,z1-z2),即将(x1-x2,z1-z2)确定为第二坐标轴上的第二磁场分量和第三坐标轴上的第三磁场分量,即上述计算公式中的(x,z)为(x1-x2,z1-z2),进而基于第二磁场分量与第三磁场分量之间的大小关系、以及上述第一计算公式、第二计算公式、第三计算公式中的一者,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
进一步的,考虑到第一线圈和第二线圈之间的磁场不仅会受到环境磁场的影响,而且环境磁场可能随着时间而变化,为了进一步提高转动角度的检测准确度,基于此,上述在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动的情况下,向第一线圈和第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,具体包括:
在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动的情况下,根据预设通断周期,向第一线圈和第二线圈间隔通入大小相等且方向相同的激励电流。
其中,如图9所示,上述通断周期包括:多个第一时间单元和多个第二时间单元,第一时间单元和第二时间单元间隔分布;
对应的,上述根据预设通断周期,向第一线圈和第二线圈间隔通入大小相等且方向相同的激励电流,具体包括:
在第一时间单元内,向第一线圈和第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,并通过磁传感器获取第一磁场信息;
在第二时间单元内,停止向第一线圈和第二线圈通入激励电流,并通过磁传感器获取第二磁场信息。
其中,针对确定不同时刻的转动角度的过程,在第一磁场信息中对干扰磁场所产生的磁场强度分量做消减处理时,所选用的第二磁场信息可以是不变的,也可以是随时间变化的;
具体的,在向第一线圈和第二线圈通入激励电流的情况下,按照预设通断周期向第一线圈和第二线圈通入该激励电流,并不是持续向第一线圈和第二线圈通入激励电流,这样能够确定在每次确定转动角度时,均能够在第一磁场信息中对干扰磁场所产生的磁场强度分量做消减处理,选用当前采集到的第二磁场信息进行干扰磁场去除,得到准确地表征第一线圈与第二线圈之间的平行磁场的磁场信息。
具体的,在图9中,以一个预设通断周期为例,若在第一时间单元内,通过磁传感器采集到的第一磁场信息为(x1,z1),在第二时间单元内,通过磁传感器采集到的第二磁场信息为(x2,z2),则消减干扰磁场后的目标磁场信息(x,z)为(x1-x2,z1-z2);再根据(x1-x2,z1-z2),确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
进一步的,为了在转动角度检测过程中,尽可能地减少第一线圈与第二线圈之间所产生的磁场对周边的磁敏感器件的干扰,基于此,上述激励电流的大小大于第一预设阈值且小于第二预设阈值;其中,该第一预设阈值满足角度检测的最低精度要求,该第二预设阈值可以是根据实际情况进行设定的。
具体的,可以通过控制激励电流的大小,来控制第一线圈与第二线圈之间所产生的平行磁场的强度,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动的情况下,向第一线圈与第二线圈之间所通入的激励电流,可以根据转动角度所需要的分辨率来确定,即只要确保采集到的磁场信息满足角度检测的最低角度要求即可,无需控制平行磁场的磁场很强,这样能够尽可能地减少第一线圈与第二线圈之间所产生的磁场对周边的磁敏感器件的干扰。
本发明实施例中的转动角度检测装置,将由第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈作为磁场激励源,第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动时,磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之变化,因此,通过磁传感器采集磁场信息,再基于该磁场信息确定转动角度,第一线圈和第二线圈中通入的电流大小是可控的,这样能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。
对应上述实施例提供的转动角度检测方法,基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括:转动机构和如图1或图3所示的转动角度检测装置;图10为本发明实施例提供的电子设备的模块组成示意图,该电子设备用于执行图4至图9描述的转动角度检测方法,如图10所示,该电子设备还包括:
第一磁场获取模块1001,用于在第一线圈和第二线圈处于通电状态的情况下,通过磁传感器获取第一磁场信息;
转动角度确定模块1002,用于根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
本发明实施例中的电子设备,将由第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈作为磁场激励源,第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动时,磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之变化,因此,通过磁传感器采集磁场信息,再基于该磁场信息确定转动角度,第一线圈和第二线圈中通入的电流大小是可控的,这样能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。
可选地,上述电子设备还包括:第二磁场获取模块;
所述第二磁场获取模块,用于在所述第一线圈和所述第二线圈处于断电状态的情况下,通过所述磁传感器获取第二磁场信息;
所述转动角度确定模块1002,具体用于:
根据所述第一磁场信息和所述第二磁场信息,确定所述第一结构件与所述第二结构件之间的转动角度。
可选地,上述电子设备还包括:电流通断控制模块,用于:
在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,向所述第一线圈和所述第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,以使所述第一线圈和所述第二线圈之间产生平行磁场;
在所述第一结构件与所述第二结构件相对静止的情况下,停止向所述第一线圈和所述第二线圈通入所述激励电流。
可选地,若所述磁传感器的三维检测坐标系包括:第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴,且所述第一坐标轴平行于所述旋转轴线;
所述转动角度确定模块1002,具体用于:
根据所述第一磁场信息,确定所述第二坐标轴上的第二磁场分量和所述第三坐标轴上的第三磁场分量;
根据所述第二磁场分量和所述第三磁场分量,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
可选地,所述转动角度确定模块1002,进一步具体用于:
若所述第二磁场分量大于或等于零,则根据第一计算公式
Figure BDA0002312759570000121
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
若所述第二磁场分量小于零且所述第三磁场分量大于或等于零,则根据第二计算公式
Figure BDA0002312759570000122
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
若所述第二磁场分量小于零且所述第三磁场分量小于零,则根据第三计算公式
Figure BDA0002312759570000123
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
其中,θ表示转动角度,x表示第二坐标轴上的第二磁场分量,z表示第三坐标轴上的第三磁场分量。
可选地,所述电流通断控制模块,具体用于:
在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,根据预设通断周期,向所述第一线圈和所述第二线圈间隔通入大小相等且方向相同的激励电流。
可选地,所述通断周期包括:多个第一时间单元和多个第二时间单元,所述第一时间单元和所述第二时间单元间隔分布;
所述电流通断控制模块,进一步具体用于:
所述根据预设通断周期,向所述第一线圈和所述第二线圈间隔通入大小相等且方向相同的激励电流,包括:
在所述第一时间单元内,向所述第一线圈和所述第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,并通过所述磁传感器获取所述第一磁场信息;
在所述第二时间单元内,停止向所述第一线圈和所述第二线圈通入所述激励电流,并通过所述磁传感器获取所述第二磁场信息。
本发明实施例中的电子设备,将由第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈作为磁场激励源,第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动时,磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之变化,因此,通过磁传感器采集磁场信息,再基于该磁场信息确定转动角度,第一线圈和第二线圈中通入的电流大小是可控的,这样能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。
本发明实施例提供的电子设备能够实现上述转动角度检测方法对应的实施例中的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本发明实施例提供的电子设备与本发明实施例提供的转动角度检测方法基于同一发明构思,因此该实施例的具体实施可以参见前述转动角度检测方法的实施,重复之处不再赘述。
对应上述实施例提供的转动角度检测方法,基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种电子设备,该设备用于执行上述的转动角度检测方法,图11为实现本发明各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图,如图11所示的电子设备100包括但不限于:射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解,图11中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。在本发明实施例中,电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。
其中,上述电子设备100还包括:转动机构112和如图1或图3所示的转动角度检测装置113。
具体的,上述处理器110,用于:
在第一线圈和第二线圈处于通电状态的情况下,通过磁传感器获取第一磁场信息;
根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
本发明实施例中,将由第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈作为磁场激励源,第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动时,磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之变化,因此,通过磁传感器采集磁场信息,再基于该磁场信息确定转动角度,第一线圈和第二线圈中通入的电流大小是可控的,这样能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。
具体的,上述处理器110,还用于:
在所述第一线圈和所述第二线圈处于断电状态的情况下,通过所述磁传感器获取第二磁场信息;
所述根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度,包括:
根据所述第一磁场信息和所述第二磁场信息,确定所述第一结构件与所述第二结构件之间的转动角度。
具体的,上述处理器110,还用于:
在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,向所述第一线圈和所述第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,以使所述第一线圈和所述第二线圈之间产生平行磁场;
在所述第一结构件与所述第二结构件相对静止的情况下,停止向所述第一线圈和所述第二线圈通入所述激励电流。
具体的,上述处理器110,还用于:若所述磁传感器的三维检测坐标系包括:第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴,且所述第一坐标轴平行于所述旋转轴线;
所述根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度,包括:
根据所述第一磁场信息,确定所述第二坐标轴上的第二磁场分量和所述第三坐标轴上的第三磁场分量;
根据所述第二磁场分量和所述第三磁场分量,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
具体的,上述处理器110,还用于:
所述根据所述第二磁场分量和所述第三磁场分量,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度,包括:
若所述第二磁场分量大于或等于零,则根据第一计算公式
Figure BDA0002312759570000151
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
若所述第二磁场分量小于零且所述第三磁场分量大于或等于零,则根据第二计算公式
Figure BDA0002312759570000152
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
若所述第二磁场分量小于零且所述第三磁场分量小于零,则根据第三计算公式
Figure BDA0002312759570000153
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
其中,θ表示转动角度,x表示第二坐标轴上的第二磁场分量,z表示第三坐标轴上的第三磁场分量。
具体的,上述处理器110,还用于:
在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,向所述第一线圈和所述第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,包括:
在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,根据预设通断周期,向所述第一线圈和所述第二线圈间隔通入大小相等且方向相同的激励电流。
具体的,上述处理器110,还用于:所述通断周期包括:多个第一时间单元和多个第二时间单元,所述第一时间单元和所述第二时间单元间隔分布;
所述根据预设通断周期,向所述第一线圈和所述第二线圈间隔通入大小相等且方向相同的激励电流,包括:
在所述第一时间单元内,向所述第一线圈和所述第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,并通过所述磁传感器获取所述第一磁场信息;
在所述第二时间单元内,停止向所述第一线圈和所述第二线圈通入所述激励电流,并通过所述磁传感器获取所述第二磁场信息。
本发明实施例中的电子设备100,将由第一线圈和第二线圈组成的亥姆霍兹线圈作为磁场激励源,第一线圈和第二线圈相对且平行设置于第一结构件和第二结构件中的一者,磁传感器设置于第一结构件和第二结构件中的另一者,且磁传感器位于第一线圈和第二线圈之间,在第一结构件沿旋转轴线相对于第二结构件转动时,磁传感器的检测坐标轴上的磁场强度分量将随之变化,因此,通过磁传感器采集磁场信息,再基于该磁场信息确定转动角度,第一线圈和第二线圈中通入的电流大小是可控的,这样能够避免因随时间推移导致永磁体退化,而需要增加校准频率的问题,从而在确保转动角度检测精度的前提下,降低磁场激励源的校准频率。
需要说明的是,本发明实施例提供的电子设备100能够实现上述转动角度检测方法实施例中电子设备实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
应理解的是,本发明实施例中,射频单元101可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,具体的,将来自基站的下行数据接收后,给处理器110处理;另外,将上行的数据发送给基站。通常,射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外,射频单元101还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。
电子设备通过网络模块102为用户提供了无线的宽带互联网访问,如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。
音频输出单元103可以将射频单元101或网络模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且,音频输出单元103还可以提供与电子设备100执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。
输入单元104用于接收音频或视频信号。输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)1041和麦克风1042,图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或网络模块102进行发送。麦克风1042可以接收声音,并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。
电子设备100还包括至少一种传感器105,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度,接近传感器可在电子设备100移动到耳边时,关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种,加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;传感器105还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等,在此不再赘述。
显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061,可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。
用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地,用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071,也称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器110,接收处理器110发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071,用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地,其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
进一步的,触控面板1071可覆盖在显示面板1061上,当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器110以确定触摸事件的类型,随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图11中,触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能,但是在某些实施例中,可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现电子设备的输入和输出功能,具体此处不做限定。
接口单元108为外部装置与电子设备100连接的接口。例如,外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备100内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备100和外部装置之间传输数据。
存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器109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,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器110是电子设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器109内的数据,执行电子设备的各种功能和处理数据,从而对电子设备进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
电子设备100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池),优选的,电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
另外,电子设备100包括一些未示出的功能模块,在此不再赘述。
优选的,本发明实施例还提供一种电子设备,包括处理器110,存储器109,存储在存储器109上并可在所述处理器110上运行的计算机程序,该计算机程序被处理器110执行时实现上述转动角度检测方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
进一步地,对应上述实施例提供的转动角度检测方法,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器110执行时实现如上述转动角度检测方法实施例的各步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
可以理解的是,本发明实施例描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现,处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC)、数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、数字信号处理设备(DSP Device,DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogic Device,PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本发明所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现,可通过执行本发明实施例所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本发明实施例所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
还需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是:上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,用以说明本发明的技术方案,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,本发明的保护范围并不局限于此,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种转动角度检测装置,应用于具有转动机构的电子设备,其特征在于,所述检测装置包括:第一线圈、第二线圈、磁传感器;
所述转动机构包括第一结构件和第二结构件,所述第一结构件可沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动;
所述第一线圈和所述第二线圈相对且平行设置于所述第一结构件和所述第二结构件中的一者,所述磁传感器设置于所述第一结构件和所述第二结构件中的另一者,且所述磁传感器位于所述第一线圈和所述第二线圈之间;其中,所述磁传感器用于当所述第一线圈和所述第二线圈处于通电状态的情况下采集第一磁场信息,以实现基于所述第一磁场信息在第二坐标轴的方向上的第二磁场分量、以及所述第一磁场信息在第三坐标轴的方向上的第三磁场分量确定所述转动机构的转动角度;其中,所述旋转轴线所在方向、所述第二坐标轴的方向和所述第三坐标轴的方向之间两两相互垂直,所述通电状态表征所述第一线圈和所述第二线圈通入激励电流。
2.根据权利要求1所述的转动角度检测装置,其特征在于,所述第一线圈和所述第二线圈的大小相等,且匝数相同。
3.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1或2所述的转动角度检测装置。
4.一种转动角度检测方法,其特征在于,应用于如权利要求3所述的电子设备,所述方法包括:
在第一线圈和第二线圈处于通电状态的情况下,通过磁传感器获取第一磁场信息;
根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述第一线圈和所述第二线圈处于断电状态的情况下,通过所述磁传感器获取第二磁场信息;
所述根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度,包括:
根据所述第一磁场信息和所述第二磁场信息,确定所述第一结构件与所述第二结构件之间的转动角度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,向所述第一线圈和所述第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,以使所述第一线圈和所述第二线圈之间产生平行磁场;
在所述第一结构件与所述第二结构件相对静止的情况下,停止向所述第一线圈和所述第二线圈通入所述激励电流。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,若所述磁传感器的三维检测坐标系包括:第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴,且所述第一坐标轴平行于所述旋转轴线;
所述根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度,包括:
根据所述第一磁场信息,确定所述第二坐标轴上的第二磁场分量和所述第三坐标轴上的第三磁场分量;
根据所述第二磁场分量和所述第三磁场分量,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述第二磁场分量和所述第三磁场分量,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度,包括:
若所述第二磁场分量大于或等于零,则根据第一计算公式
Figure FDA0003460017410000021
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
若所述第二磁场分量小于零且所述第三磁场分量大于或等于零,则根据第二计算公式
Figure FDA0003460017410000022
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
若所述第二磁场分量小于零且所述第三磁场分量小于零,则根据第三计算公式
Figure FDA0003460017410000023
确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度;
其中,θ表示转动角度,x表示第二坐标轴上的第二磁场分量,z表示第三坐标轴上的第三磁场分量。
9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,向所述第一线圈和所述第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,包括:
在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,根据预设通断周期,向所述第一线圈和所述第二线圈间隔通入大小相等且方向相同的激励电流。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述通断周期包括:多个第一时间单元和多个第二时间单元,所述第一时间单元和所述第二时间单元间隔分布;
所述根据预设通断周期,向所述第一线圈和所述第二线圈间隔通入大小相等且方向相同的激励电流,包括:
在所述第一时间单元内,向所述第一线圈和所述第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,并通过所述磁传感器获取所述第一磁场信息;
在所述第二时间单元内,停止向所述第一线圈和所述第二线圈通入所述激励电流,并通过所述磁传感器获取所述第二磁场信息。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:转动机构、如权利要求1或2所述的转动角度检测装置,所述电子设备还包括:
第一磁场获取模块,用于在第一线圈和第二线圈处于通电状态的情况下,通过磁传感器获取第一磁场信息;
转动角度确定模块,用于根据所述第一磁场信息,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,还包括:第二磁场获取模块;
所述第二磁场获取模块,用于在所述第一线圈和所述第二线圈处于断电状态的情况下,通过所述磁传感器获取第二磁场信息;
所述转动角度确定模块,具体用于:
根据所述第一磁场信息和所述第二磁场信息,确定所述第一结构件与所述第二结构件之间的转动角度。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,还包括:电流通断控制模块,用于:
在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,向所述第一线圈和所述第二线圈通入大小相等且方向相同的激励电流,以使所述第一线圈和所述第二线圈之间产生平行磁场;
在所述第一结构件与所述第二结构件相对静止的情况下,停止向所述第一线圈和所述第二线圈通入所述激励电流。
14.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,若所述磁传感器的三维检测坐标系包括:第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴,且所述第一坐标轴平行于所述旋转轴线;
所述转动角度确定模块,具体用于:
根据所述第一磁场信息,确定所述第二坐标轴上的第二磁场分量和所述第三坐标轴上的第三磁场分量;
根据所述第二磁场分量和所述第三磁场分量,确定第一结构件与第二结构件之间的转动角度。
15.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述电流通断控制模块,具体用于:
在所述第一结构件沿旋转轴线相对于所述第二结构件转动的情况下,根据预设通断周期,向所述第一线圈和所述第二线圈间隔通入大小相等且方向相同的激励电流。
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