CN111107494B - 用于优化无线位置传感器的使用的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及优化无线位置传感器的使用。公开了用于优化利用无线位置传感器的方法、装置和计算机程序产品。在特定实施例中，无线位置传感器的控制器接收来自无线位置传感器的磁场相关传感器的输出。磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件的磁体的磁场强度。在该示例中，所记录的强度对应于机械部件沿定向路径的位置。根据该实施例，控制器生成输出与一个或多个预定义运动签名的比较，并且基于该比较，确定是否改变无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。

Description

用于优化无线位置传感器的使用的方法和装置
技术领域
本公开涉及无线位置传感器。
背景技术
目前市场上可用的无线传感器解决方案有限。与创建无线传感器相关联的关键挑战之一是电池的有限功率容量。鉴于电池技术的局限性，必须使用独特的替代方案来优化电子设计和功率管理。大多数传感解决方案的功率要求远远超过标准电池的容量。
发明内容
公开了用于优化无线位置传感器的使用的方法、装置和计算机程序产品。在特定实施例中，无线位置传感器的控制器接收来自无线位置传感器的磁场相关传感器的输出。磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件上的磁体的磁场强度。在本例中，所记录的强度对应于机械部件沿定向路径的位置。根据本实施例，控制器生成输出与一个或多个预定义运动签名的比较，并且基于该比较，确定是否改变无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。
如附图所示，本发明的上述和其他目的、特征和优点将通过以下对本发明的示例性实施例的更具体的描述而显而易见，其中类似的附图标记通常表示本发明的示例性实施例的类似部分。
附图说明
为了使那些所公开的技术所属领域的普通技术人员更容易理解如何制作和使用所公开的技术，可以参考以下附图。
图1是优化利用的无线位置传感器的装置的说明性实施例的框图。
图2描绘了根据本公开的至少一个实施例的优化利用的无线位置传感器的说明性实施例的拆解视图。
图3描绘了包括附接到制动卡钳支架的图2的无线位置传感器的装置的等距视图。
图4是描绘由图3的装置中的无线位置传感器检测到的卡钳位置变化的曲线图。
图5是描绘由图3的装置中的无线位置传感器检测到的卡钳位置变化的另一曲线图。
图6是优化图1的无线位置传感器的利用的方法的特定说明性实施例的流程图。
图7是优化图1的无线位置传感器的利用的方法的第二说明性实施例的流程图。
图8是优化图1的无线位置传感器的利用的方法的第三说明性实施例的流程图。
图9是优化图1的无线位置传感器的利用的方法的第四说明性实施例的流程图。
具体实施方式
本公开描述了优化的无线位置传感器的利用。无线位置传感器可以被配置为使用磁场相关传感器来监测和测量机械部件的运动。根据本发明的实施例，无线位置传感器还可以被配置为使用磁场相关传感器的输出来识别使用机械部件时的模式，这可用于识别无线位置传感器正在工作的条件。如下面将详细说明的，无线位置传感器可以被配置为基于对无线位置传感器正在工作的条件的识别来改变无线位置传感器内的一个或多个部件的工作状态。
例如，如果无线位置传感器被配置为监测汽车制动卡钳的运动，则磁场相关传感器的输出可以指示该运动，但也可以包括有助于识别汽车是否运动的数据。该信息可能相关，因为如果汽车不运动，则汽车的主控制器可能无法接收来自无线位置传感器的传输。如果主控制器不能接收传输，则无线位置传感器可以通过将位置传感器内的无线通信器保持在低功率状态下并在汽车运动时存储运动数据一段时间从而能够接收传输来降低其电池消耗。
通过识别无线位置传感器正在工作的条件，可以将无线位置传感器配置为实现省电特征以提高部件的有效利用，从而降低无线位置传感器的总体电池消耗。
除了上述使用磁场相关传感器的输出来实现省电特征优点外，另一个优点是磁场相关传感器的双重利用。具体地，通过利用磁场相关传感器(磁场相关传感器的第一目的是监测机械部件的位置)来实现第二目的，即提供有助于就部件的工作状态的变化作出决定的数据，增加了无线位置传感器的总体利用率，而不必添加额外的传感器(例如加速度计)，以提供适用于作出关于部件的工作状态的决定的数据。
通过以下结合阐述本发明的代表性实施例的附图对某些实施例的详细描述，本文公开的装置和方法的其它优点和其它特征对于本领域技术人员而言将更显而易见。本文使用类似的附图标记来表示类似的部分。此外，定义取向的词，例如“上”和“下”，仅用于帮助描述部件之间相对于彼此的位置。例如，部分的“上”表面仅用于描述与该部分的“下”表面分离的表面。不使用表示取向的词来描述绝对取向(即，“上”部分必须始终位于顶部)。
图1是包括优化利用的无线位置传感器(104)的装置(100)的说明性实施例的框图。在图1的示例中，无线位置传感器(104)包括耦合到控制器(112)的磁场相关传感器(110)，控制器(112)耦合到无线通信器(118)。
磁场相关传感器被配置为在外部磁场存在下作出反应，并且记录磁场部件的强度。磁场相关传感器的示例包括但不限于各向异性磁阻(AMR)传感器。
各向异性磁阻率是特定材料(如坡莫合金-镍铁磁合金)的特性，其电阻率取决于所施加的磁场的强度和方向。AMR效应产生于磁化和自旋轨道相互作用的同时作用，其具体机制取决于材料。例如，这可能是由于电子在磁化方向(由所施加的磁场控制)发生s-d散射的较大概率而产生的。净效应(在大多数材料中)是当电流方向与所施加的磁场平行时，电阻具有最大值。
AMR传感器使用该特性测量磁场强度。AMR传感器的示例配置包括四个磁阻板，这些磁阻板组合成平衡惠斯通电桥。当磁场被引入到传感器时，取决于电流和磁场矢量之间的角度，与磁场平行的传感器电阻元件的灵敏轴在电阻率上偏移。偏移使惠斯通电桥不平衡。根据传感器平面中的X、Y场方向和电阻器中的电流流动方向，每个部件的磁阻板都有助于改变惠斯通电桥的差分输出电压。该电流流动方向是通过电阻器路径的对准给出的，或是通过短路触点(巴伯极)强制为另一方向。在该示例中，AMR传感器将磁场强度记录为惠斯通电桥的输出端子之间的电压偏移。输出电压可表示为以下等式：
ΔV＝S x Vs x M,
其中S是传感器的灵敏度(例如，1mV/V/G)；Vs是电桥的电源电压；并且M是以高斯为单位的磁场大小。
在图1的示例中，磁场相关传感器(110)被配置为测量附接到机械部件(150)的磁体(102)的磁场强度。在该示例中，当机械部件(150)沿定向路径(130)运动时，磁体(102)离磁场相关传感器(110)更近或更远。定向路径的示例可以包括几何平移和角位移。当磁体(102)靠近磁场相关传感器(110)时，磁体(102)施加到磁场相关传感器(110)的电阻元件的磁场强度增加，使得磁场相关传感器(110)的输出改变。当磁体(102)远离磁场相关传感器(110)并且磁体(102)施加到磁场相关传感器(110)的电阻元件的磁场强度减小时，磁场相关传感器(110)的输出相反地改变。即，磁场相关传感器(110)的输出记录附接在机械部件(150)上的磁体(102)的磁场强度。在该示例中，所记录的强度对应于机械部件沿定向路径(130)的位置。也就是说，输出提供对磁体102(进而机械部件(150))沿定向路径(130)的相对运动长度的指示。使用磁场相关传感器监测和测量机械部件的运动可用于多种应用。
例如，无线位置传感器(104)可以附接到卡钳支架上，并且磁体(102)可以附接到浮动制动卡钳上，使得磁体(102)在垂直于制动卡钳的制动盘的轴向方向上进行位移或运动。在该示例中，磁场相关传感器(110)的输出是对应于卡钳位置的磁体(102)的磁场强度的度量。
图1的控制器(112)被配置为利用存储在存储器(114)中的计算机程序指令(116)来处理磁场相关传感器(110)的输出。存储器可以指代本领域已知的任何存储介质，包括但不限于随机存取存储器(RAM)、磁阻随机存取存储器(MRAM)、自旋转矩MRAM(STT-MRAM)、闪存、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EPROM)、寄存器和硬盘。在图1的示例中，存储器(114)是耦合到控制器(112)以使得控制器能够从存储介质读取信息并将信息写入存储介质的示例性存储介质。在替代配置中，存储介质可以与控制器相集成。在特定实施例中，控制器可以是微处理器或专用集成电路(ASIC)。本领域技术人员将认识到，控制器的功能不限于特定架构。例如，在替代实施例中，控制器可以被实现为计算机程序逻辑。
在图1中，存储器(114)可以包括计算机程序指令(116)，计算机程序指令(116)当由控制器(112)执行时使控制器(112)接收来自磁场相关传感器(110)的输出。如上所述，来自磁场相关传感器(110)的输出可以包括磁场相关传感器(110)内电阻器两端的电压读数。
图1的控制器(112)可以被配置为利用存储在存储器(114)中的计算机程序指令来处理和分析磁场相关传感器(110)的输出。例如，控制器(112)可以被配置为指示无线通信器(118)将磁场相关传感器(110)的输出或与该输出相对应的数据经由无线天线(122)发送到接收器(124)。在上述制动卡钳示例中，接收器(124)可以耦合到位于汽车内的主控制器。在该示例中，主控制器可以使用从无线位置传感器(104)接收到的信息来确定刹车片的磨损。
存储器(114)还可以包括计算机程序指令(116)，计算机程序指令(116)当由控制器(112)执行时，使控制器(112)生成输出与一个或多个预定义运动签名(160)的比较。预定义运动签名可以多种格式提供与机械部件的特定运动相对应的信息。例如，特定预定义运动签名可以包括与机械部件的特定位置相对应的信息。生成输出与一个或多个预定义运动签名的比较可以包括确定与输出相对应的值和确定与可比较的预定义运动签名相对应的值。在特定实施例中，确定值可以包括将输出转换为数据值或将预定义运动签名中的数据值转换为可与磁场相关传感器(110)的输出进行比较的值。
此外，生成输出与一个或多个预定义运动签名的比较还可以包括应用一个或多个签名规则。签名规则可以指定如何将与输出相对应的数据和与预定义运动签名相对应的数据进行比较。例如，特定预定义运动签名可以指示与特定位置相对应的信息。在该示例中，与特定预定义运动签名相关联的签名规则可以指定：如果与输出相对应的位置大于与特定预定义运动签名相对应的位置，则磁场相关传感器(110)的输出与特定预定义运动签名匹配。
作为另一示例，特定预定义运动签名可以指示与多个位置相对应的信息，并且对应的签名规则可以指定：如果与输出相对应的多个位置在与特定预定义运动签名相对应的多个位置的相似范围内，则输出匹配特定预定义运动签名。通过另一示例的方式，特定预定义运动签名可以指示与多个位置相对应的信息，并且对应的签名可以指定：如果与输出相对应的多个位置在特定时间量内高于阈值位置，则输出匹配特定预定义运动签名。
在另一示例中，特定预定义运动签名可以对应于两个位置测量值之间的差异变化。在该示例中，对应的签名规则可以指定各种参数来用于比较，使得差异变化超过阈值或在特定时间内超过阈值。本领域技术人员将认识到，可以使用任意数量的参数和规则来比较与磁场相关传感器(110)的输出相对应的数据和与预定义运动签名(162)相对应的数据。
在图1的示例中，存储器(114)还可以包括计算机程序指令(116)，计算机程序指令(116)当由控制器(112)执行时，使得控制器(112)基于比较来确定是否改变无线位置传感器(104)的一个或多个部件的工作状态。部件的工作状态可以是特定的功耗状态，也可以是指示部件可执行的指令的数量和类型的状态。例如，无线通信器(118)可以具有“低功率”工作状态和“正常”工作状态。在特定实施例中，在“低功率”工作状态下，无线通信器被关闭或休眠。在该示例中，当无线通信器(118)处于“正常”工作状态时，无线通信器处于打开或唤醒状态。根据图1的示例，控制器(112)可以被配置为基于比较(652)将部件从一个工作状态改变或切换到另一工作状态。如下所述，在输出中指示的运动或运动模式的指示可以是无线位置传感器正在工作的条件的指示。为了节省电池电量，无线位置传感器可以响应于确定无线位置传感器正在工作的条件而进行调整。
改变工作状态可以通过以下方式来执行：识别无线位置传感器(104)的一个或多个部件要执行的一个或多个动作，并指示一个或多个部件执行所识别的动作。例如，签名规则可以指定响应于磁场相关传感器的输出满足签名规则中指定的一个或多个条件而采取的一个或多个动作。动作可以包括唤醒特定部件并指示特定部件执行动作。例如，识别无线位置传感器(104)的一个或多个部件要执行的一个或多个动作，并指示一个或多个部件执行所识别的动作可以包括：唤醒无线通信器(118)并指示无线通信器(118)发送与磁场相关传感器(110)的输出相关联的数据和与先前采样的输出相关联的存储数据(164)。
使用磁场相关传感器(110)的输出来指示机械部件的运动，并用作确定是否改变无线位置传感器(104)的部件的工作状态的标准允许无线位置传感器(104)具有省电特征，而无需添加提供唤醒刺激的附加传感器，例如加速度计，这可能增加无线位置传感器的尺寸和成本。
图2描绘了根据本公开的至少一个实施例的优化利用的无线位置传感器(204)的说明性实施例的拆解视图。在图2的示例中，无线位置传感器(204)包括电子模块组件(EMA)(290)，电子模块组件(EMA)(290)被配置为附接到由盖(282)密封的外壳(280)。
在图2的示例中，EMA(290)包括附接到印刷电路板(219)的多个部件(217)。在特定实施例中，多个部件(217)包括来自图1的无线位置传感器(104)的部件，例如磁场相关传感器、控制器、存储器、无线通信器、电池和天线。
在该示例中，图2的无线位置传感器(204)的控制器可以被配置为利用存储在存储器中的计算机程序指令来处理磁场相关传感器的输出。存储器可以包括计算机程序指令，计算机程序指令当由控制器执行时，使控制器接收来自磁场相关传感器的输出。控制器还可以被配置为利用存储在存储器中的计算机程序指令来处理和分析磁场相关传感器的输出。存储器还可以包括计算机程序指令，计算机程序指令当由控制器执行时，使控制器生成输出与一个或多个预定义的运动签名的比较。存储器还可以包括计算机程序指令，计算机程序指令当由控制器执行时，使控制器基于比较来确定是否改变无线位置传感器(204)的一个或多个部件的工作状态。存储器还可以包括计算机程序指令，计算机程序指令当由控制器执行时，使控制器基于比较来识别无线位置传感器(204)的一个或多个部件要执行的一个或多个动作，并指示一个或多个部件执行所识别的动作。
例如，签名规则可以指定响应于磁场相关传感器的输出满足签名规则中指定的一个或多个条件而采取的一个或多个动作。操作可以包括唤醒特定部件并指示特定部件执行操作。例如，识别无线位置传感器(204)的一个或多个部件执行的一个或多个动作并指示一个或多个部件执行所识别的动作，可以包括唤醒无线通信器和指示无线通信器发送与与磁场相关的传感器和与先前采样输出相关的存储数据。
图3描绘了包括附接到制动卡钳支架(332)的图2的无线位置传感器(204)的装置(300)的等距视图。在图3的示例中，磁体(302)附接到浮动制动卡钳(330)，使得磁体(302)在垂直于浮动制动卡钳(330)的制动盘的轴向方向的方向上进行位移或运动。本领域技术人员将认识到，在替代配置中，无线位置传感器(204)可以附接到运动的机械部件，磁体(302)可以附接到固定部件。
在该示例中，无线位置传感器(204)中的磁场相关传感器可以被配置为测量附接到浮动制动卡钳(330)的磁体(302)的磁场强度。在图3中，当浮动制动卡钳(330)运动时，磁体(302)离磁场相关传感器更近或更远。在特定实施例中，磁场相关传感器可以在垂直于转子平面的方向上平移。在磁体(302)接近磁场相关传感器并且磁体(302)施加到磁场相关传感器的电阻元件上的磁场强度增加时，使得磁场相关传感器的输出改变。在磁体(302)远离磁场相关传感器并且磁体(302)施加到磁场相关传感器的电阻元件上的磁场强度减小时，磁场相关传感器的输出相反地改变。也就是说，磁场相关传感器的输出提供了磁体(302)和浮动制动卡钳(330)沿定向路径的相对运动长度的指示。
如上所述，无线位置传感器(204)的控制器可以被配置为处理磁场相关传感器的输出。例如，控制器可以被配置为接收来自无线位置传感器的磁场相关传感器的输出；生成磁场相关传感器的输出与一个或多个预定义运动签名的比较；基于该比较，确定是否改变无线位置传感器(204)的一个或多个部件的工作状态；并且基于该比较，识别无线位置传感器(204)的一个或多个部件要执行的一个或多个动作，并指示一个或多个部件执行所识别的动作。
图4是描绘由图3的装置(300)中的无线位置传感器(204)检测到的卡钳位置变化的曲线图(400)。如图3所述，无线位置传感器(204)附接到制动卡钳支架(332)，磁体(302)附接到浮动制动卡钳(330)。当浮动制动卡钳(330)运动时，磁体(302)相对于无线位置传感器(204)的磁场相关传感器运动。磁场相关传感器记录磁体的磁场强度，使得磁场相关传感器的输出对应于浮动制动卡钳(330)的运动。
在曲线图(400)中，竖直轴(402)表示在水平轴(404)上指示的一段时间内由无线位置传感器(204)的磁场相关传感器测量的卡钳位置。曲线图(400)中的卡钳位置与机动车辆的动作相匹配。如下所述，与所记录的卡钳位置对应的机动车辆的动作可用于生成预定义运动签名和签名规则。
例如，在时间(450)，应用机动车辆的制动来启动车辆，这对应于卡钳位置的增加。在特定实施例中，制动卡钳位置的这种变化可以被记录为预定义运动签名。继续该示例，可以创建对应的签名规则，该签名规则指定如果钳位改变超过特定阈值量(例如预定义运动签名中的量)，则无线位置传感器(204)应采取一个或多个动作。在该示例中，无线位置传感器(204)可以使用与制动器的应用匹配的该预定义运动签名及其对应的签名规则来确定车辆是否已被启动。识别车辆何时启动或运动可能有用，因为在许多实例中，对于车辆的接收器可以被配置为仅在车辆启动或运动时接收来自运动传感器的传输。在该示例中，无线位置传感器(204)可通过在无线位置传感器确定车辆未启动或不在运动时存储位置数据并且仅在无线位置传感器确定车辆启动或正在运动时才发送位置数据，来节省功率。
在时间(452)，应用半制动，并且在时间(454)，应用全制动。如上所述，可以创建预定义运动签名，以将卡钳位置与制动模式对应。由此产生的预定义运动签名和签名规则可用于优化对来自与预定义运动签名匹配的磁场相关传感器的输出的处理。例如，响应于特定的制动行为，由控制器改变对磁场相关传感器的输出进行采样的频率或发送磁场相关传感器的输出的频率可能是有利的。
在时间(456)、时间(458)和时间(460)，在转向处于左侧位置是，在不同状态下应用制动(无制动、半制动和全制动)。在时间(462)、时间(464)和时间(466)，在转向处于右侧位置时，在不同状态下应用制动(无制动、半制动和全制动)。如曲线图(400)所示，改变转向位置可能会在不同制动状态下影响卡钳位置。本领域技术人员将认识到，分析在各种制动状态下转向位置的这些变化对卡钳位置的影响可能有助于创建强健的预定义运动签名和签名规则。外部温度或制动部件的温度(如驾驶时间之类的所示)是在设计和实现预定义运动签名和签名规则时可以考虑的其他变型的示例。在特定实施例中，控制器可以包括修改签名规则内的参数以针对诸如温度等之类的其他变量进行调整的附加规则。
在时间(468)时，快速应用制动。在特定实施例中，可以创建预定义运动签名以对应于快速制动应用行为。快速制动应用可以指示车辆处于其中对系统的高度监控(如制动片磨损)可用于车辆的主控制器的位置。因此，在该示例中，可以创建签名规则，以增加由控制器对磁场相关传感器的输出进行采样的频率，并增加发送磁场相关传感器的输出的频率。
在时间(470)，应用制动以使车辆熄火。如在时间(450)所解释的，可以创建预定义运动签名和签名规则，以使制动行为与卡钳运动相对应，并且实现数据处理算法，该数据处理算法优化无线位置传感器(204)的部件的功耗。例如，如上所述，识别和确定车辆启动/熄火以及运动或不运动时的时间以避免在车辆的主控制器接收器可能无法接收的时间发送位置数据可能是有用的。
图5是描绘由图3的装置(300)中的无线位置传感器(204)检测到的卡钳位置变化的另一曲线图(500)。如图3所述，无线位置传感器(204)附接到卡钳支架(332)，磁体(302)附接到浮动制动卡钳(330)。当浮动制动卡钳(330)运动时，磁体(302)相对于无线位置传感器(204)的磁场相关传感器运动。磁场相关传感器记录磁体的磁场强度，使得磁场相关传感器的输出对应于浮动制动卡钳(330)的运动。
在曲线图(500)中，竖直轴(502)表示在水平轴(504)上指示的一段时间内由无线位置传感器(204)的磁场相关传感器测量的卡钳位置。曲线图(500)中的卡钳位置与机动车辆的动作相匹配。如下所述，与所记录的卡钳位置对应的机动车辆的动作可用于生成预定义运动签名和签名规则。
在曲线图(500)中，转向角发生变化并且由无线位置传感器(204)记录对卡钳位置的影响。在时间(550)，转向角处于中间位置，并且车辆启动。在时间(552)，转向角从中间位置变为左侧位置。在时间(554)，转向角从左侧位置变为中心位置。在时间(556)，转向角从中心位置变为右侧位置。在时间(558)，转向角从右侧位置变为中心位置。在时间(560)，转向角从中心位置变为左侧位置。在时间(562)，转向角从左侧位置变为右侧位置。在时间(564)，转向角从右侧位置变为左侧位置。在时间(566)，转向角从左侧位置变为中心位置。
在特定实施例中，制动卡钳的这种位置变化可以记录为预定义运动签名。继续此示例，可以创建对应的签名规则，该签名规则指定如果卡钳位置变化超过特定阈值量(例如预定义运动签名中的量)，则无线位置传感器(204)应采取一个或多个动作。在该示例中，无线位置传感器(204)可以使用与转向角的变化相匹配的该预定义运动签名及其对应的签名规则来确定车辆是否已启动。识别车辆何时启动或运动可能有用，因为在许多实例中，对于车辆的接收器可以被配置为仅在车辆启动或运动时接收来自运动传感器的传输。在该示例中，无线位置传感器(204)可通过在无线位置传感器确定车辆未启动或不在运动时存储位置数据并且仅在无线位置传感器确定车辆启动或正在运动时才发送位置数据，来节省功率。
图6是优化无线位置传感器的利用的方法的特定说明性实施例的流程图。图6的方法包括图1的控制器(112)。如上所述，控制器的示例包括但不限于执行计算机程序指令和计算机硬件逻辑的处理器。图6的方法包括通过无线位置传感器(104)的控制器(112)接收(602)来自无线位置传感器(104)的磁场相关传感器(110)的输出(650)。在图6的示例中，磁场相关传感器(110)被配置为记录附接到机械部件的磁体沿定向路径的相对运动的长度。由无线位置传感器(104)的控制器(112)接收(602)来自无线位置传感器(104)的磁场相关传感器(110)的输出(650)可以通过对磁场相关传感器(110)内的电阻器两端的电压读数进行采样来执行。
图6的方法还包括由控制器(112)生成(604)输出(650)与一个或多个预定义运动签名(160)的比较(652)。预定义运动签名可以各种格式提供与机械部件的特定运动相对应的信息。例如，特定预定义运动签名可以包括与机械部件的特定位置相对应的信息。由控制器(112)生成(604)输出(650)与一个或多个预定义运动签名(160)的比较(652)可以通过确定与输出相对应的值和确定与可比较的预定义运动签名相对应的值来执行。在特定实施例中，确定值可以包括将输出转换为数据值或将预定义运动签名中的数据值转换为可与磁场相关传感器(110)的输出进行比较的值。
此外，生成输出与一个或多个预定义运动签名的比较还可以包括应用一个或多个签名规则。签名规则可以指定如何将与输出相对应的数据和与预定义运动签名相对应的数据进行比较。例如，特定预定义运动签名可以指示与特定位置相对应的信息。在该示例中，与特定预定义运动签名相关联的签名规则可以指定：如果与输出相对应的位置大于与特定预定义运动签名相对应的位置，则磁场相关传感器(110)的输出与特定预定义运动签名匹配。
作为另一示例，特定预定义运动签名可以指示与多个位置相对应的信息，并且对应的签名规则可以指定：如果与输出相对应的多个位置在与特定预定义运动签名相对应的多个位置的相似范围内，则输出匹配特定预定义运动签名。通过另一示例的方式，特定预定义运动签名可以指示与多个位置相对应的信息，并且对应的签名可以指定：如果与输出相对应的多个位置在特定时间量内高于阈值位置，则输出匹配特定预定义运动签名。
在另一示例中，特定预定义运动签名可以对应于两个位置测量值之间的差异变化。在该示例中，对应的签名规则可以指定各种参数来用于比较，使得差异变化超过阈值或在特定时间内超过阈值。本领域技术人员将认识到，可以使用任意数量的参数和规则来比较与磁场相关传感器(110)的输出相对应的数据和与预定义运动签名(162)相对应的数据。
图6的方法还包括由控制器(112)基于比较(652)确定(606)是否改变无线位置传感器(104)的一个或多个部件的工作状态。部件的工作状态可以是特定的功耗状态，也可以是指示部件可执行的指令的数量和类型的状态。由控制器(112)基于比较(652)来确定(606)是否改变无线位置传感器(104)的一个或多个部件的工作状态可以通过确定输出是否对应于预定义运动签名，然后检查签名规则以确定要采取的对应动作来执行。
例如，无线通信器(118)可以具有“低功率”工作状态和“正常”工作状态。在特定实施例中，在“低功率”工作状态下，无线通信器被关闭或休眠。在该示例中，当无线通信器(118)处于“正常”工作状态时，无线通信器处于打开或唤醒状态。根据图1的示例，控制器(112)可以被配置为基于比较(652)将部件从一个工作状态改变或切换到另一工作状态。在输出中指示的运动或运动模式的指示可以是无线位置传感器正在工作的条件的指示。为了节省电池电量，无线位置传感器可以响应于确定无线位置传感器正在工作的条件而进行调整。
图7是优化图1的无线位置传感器(104)的利用的方法的第二说明性实施例的流程图。图7的方法与图6的方法的相似之处在于图7的方法还包括：由无线位置传感器(104)的控制器(112)接收(602)来自无线位置传感器(104)的磁场相关传感器(110)的输出(650)；由控制器(112)生成(604)输出(650)与一个或多个预定义运动签名(160)的比较(652)；以及基于比较(652)，由控制器(112)确定(606)是否改变无线位置传感器(104)的一个或多个部件的工作状态。
然而，图7的方法与图6的方法的不同之处在于图7的方法还包括：响应于确定改变无线位置传感器(104)的一个或多个部件的工作状态，由控制器(112)唤醒(702)无线位置传感器(104)的无线通信器(118)。由控制器(112)唤醒(702)无线位置传感器(104)的无线通信器(118)可以通过向无线通信器施加功率来执行。
图7的方法还包括响应于确定改变无线位置传感器(104)的一个或多个部件的工作状态，由控制器(112)使用无线通信器(118)向接收器(124)发送与输出(650)相对应的数据(760)。使用无线通信器(118)向接收器(124)发送(704)与输出(650)相对应的数据(760)可以通过经由天线无线发送数据分组来执行。
在图7的方法中，响应于确定不改变无线位置传感器(104)的一个或多个部件的工作状态，该方法包括由控制器(112)存储(708)输出(650)直到确定改变一个或多个部件的工作状态为止。由控制器(112)存储(708)输出(650)直到确定改变一个或多个部件的工作状态为止可以通过将输出、表示输出的数据或与输出相对应的数据置于存储器或一些其他存储位置来执行。
图8是优化图1的无线位置传感器(104)的利用的方法的第三说明性实施例的流程图。图8的方法与图6的方法的类似之处在于图8的方法还包括：由无线位置传感器(104)的控制器(112)接收(602)来自无线位置传感器(104)的磁场相关传感器(110)输出(650)；由控制器(112)生成(604)输出(650)与一个或多个预定义运动签名(160)的比较(652)；以及基于比较(652)，由控制器(112)确定(606)是否改变无线位置传感器(104)的一个或多个部件的工作状态。
然而，在图8的方法中，由控制器(112)生成(604)输出(650)与一个或多个预定义运动签名(160)的比较(652)包括从多个预定义运动签名(160)中选择(802)与输出(650)相对应的特定预定义运动签名(850)。从多个预定义运动签名(160)中选择(802)与输出(650)相对应的特定预定义运动签名(850)可以通过使用数据比较算法来识别匹配、相似性、近似度、阈值或可用于确定输出是否对应于预定义运动签名中的数据的其他度量或比较来执行。
图8的方法还包括响应于选择特定预定义运动签名(850)，由控制器(112)改变(803)一个或多个部件的工作状态。由控制器(112)改变(803)一个或多个部件的工作状态可以通过以下方式来执行：识别无线位置传感器(104)的一个或多个部件要执行的一个或多个动作并指示一个或多个部件执行所识别的动作。例如，签名规则可以指定响应于磁场相关传感器的输出满足签名规则中指定的一个或多个条件而采取的一个或多个动作。动作可以包括唤醒特定部件并指示特定部件执行动作。例如，识别无线位置传感器(104)的一个或多个部件要执行的一个或多个动作，并指示一个或多个部件执行所识别的动作可以包括：唤醒无线通信器(118)并指示无线通信器(118)发送与磁场相关传感器(110)的输出相关联的数据和与先前采样的输出相关联的存储数据(164)。
图8的方法还包括响应于选择特定预定义运动签名(850)，由控制器(112)改变(804)从磁场相关传感器(110)对输出(650)进行采样的频率(852)。由控制器(112)改变(804)从磁场相关传感器(110)对输出(650)进行采样的频率(852)可以通过设置控制器参考的一个或多个参数来执行。例如，如果无线位置传感器(104)确定输出对应于由一个或多个预定义运动签名定义的快速制动，则可以创建签名规则以增加从磁场相关传感器对输出进行采样的频率。
图9是优化图1的无线位置传感器的利用的方法的第四说明性实施例的流程图。图9的方法与图6的方法的类似之处在于图9的方法还包括：由无线位置传感器(104)的控制器(112)接收(602)来自无线位置传感器(104)的磁场相关传感器(110)输出(650)；由控制器(112)生成(604)输出(650)与一个或多个预定义运动签名(160)的比较(652)；以及基于比较(652)，由控制器(112)确定(606)是否改变无线位置传感器(104)的一个或多个部件的工作状态。
然而，在图9的方法中，由控制器(112)生成(604)输出(650)与一个或多个预定义运动签名(160)的比较(652)包括从多个预定义运动签名(160)中选择(902)与输出(650)相对应的特定预定义运动签名(950)。从多个预定义运动签名(160)中选择(902)与输出(650)相对应的特定预定义运动签名(950)可以通过使用数据比较算法来识别匹配、相似性、近似度、阈值或可用于确定输出是否对应于预定义运动签名中的数据的其他度量或比较来执行。
图9的方法还包括响应于选择特定预定义运动签名(950)，由控制器(112)改变(903)一个或多个部件的工作状态。由控制器(112)改变(903)一个或多个部件的工作状态可以通过以下方式来执行：识别无线位置传感器(104)的一个或多个部件要执行的一个或多个动作并指示一个或多个部件执行所识别的动作。例如，签名规则可以指定响应于磁场相关传感器的输出满足签名规则中指定的一个或多个条件而采取的一个或多个动作。动作可以包括唤醒特定部件并指示特定部件执行动作。例如，识别无线位置传感器(104)的一个或多个部件要执行的一个或多个动作，并指示一个或多个部件执行所识别的动作可以包括：唤醒无线通信器(118)并指示无线通信器(118)发送与磁场相关传感器(110)的输出相关联的数据和与先前采样的输出相关联的存储数据(164)。
图9的方法还包括响应于选择特定预定义运动签名(950)，由控制器(112)改变(904)与输出(650)对应的数据(960)被发送到接收器(124)的频率(952)。由控制器(112)改变(804)与输出(650)对应的数据(960)被发送到接收器(124)的频率(952)可以通过设置控制器或无线通信器参考的一个或多个参数来执行。例如，如果无线位置传感器(104)确定输出对应于由一个或多个预定义运动签名定义的快速制动，则可以创建签名规则以增加经由无线位置传感器内的无线通信器发送输出的频率。
相关领域的普通技术人员将理解，在替代实施例中，若干元件的功能可以由较少的元件或单个元件执行。类似地，在一些实施例中，任何功能性元件可以执行比关于所示实施例描述的操作更少或不同的操作。此外，为了说明的目的被示为不同的功能性元件可以并入特定实施方式中的其他功能性元件中。
虽然已经针对优选实施例描述了主题技术，但是本领域技术人员将容易理解，在不脱离主题技术的精神或范围的情况下，可以对主题技术进行各种改变和/或修改。例如，每一项权利要求都可以以多种从属方式依赖于任何或所有权利要求，即使这些权利要求最初没有被主张。

Claims (20)

1.一种通过由无线位置传感器的控制器接收来自所述无线位置传感器的磁场相关传感器的输出来优化所述无线位置传感器的使用的方法，所述磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件的磁体的磁场强度，所记录的强度与所述机械部件沿定向路径的位置相对应，所述方法特征在于：
由所述控制器生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较；以及
基于所述比较，由所述控制器确定是否改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于确定改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器唤醒所述无线位置传感器的无线通信器，并且由所述控制器使用所述无线通信器向接收器发送与所述输出相对应的数据。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于确定不改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器存储所述输出，直到确定改变所述一个或多个部件的所述工作状态为止。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较包括：从多个预定义运动签名中选择与所述输出相对应的特定预定义运动签名；并且
所述方法还包括：响应于选择所述特定预定义运动签名，由所述控制器改变从所述磁场相关传感器对所述输出进行采样的频率。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较包括：从多个预定义运动签名中选择与所述输出相对应的特定预定义运动签名；并且
所述方法还包括：响应于选择所述特定预定义运动签名，由所述控制器改变与所述输出相对应的数据被发送到接收器的频率。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，改变部件的工作状态包括：将所述部件从低功率工作状态切换至正常工作状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述磁场相关传感器是各向异性磁阻(AMR)传感器。
8.一种用于通过由无线位置传感器的控制器接收来自所述无线位置传感器的磁场相关传感器的输出来优化所述无线位置传感器的使用的装置，所述磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件的磁体的磁场强度，所记录的强度与所述机械部件沿定向路径的位置相对应，所述装置包括计算机处理器和可操作地耦合到所述计算机处理器的计算机存储器，所述计算机存储器包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在由所述计算机处理器执行时使所述装置执行以下步骤：
由所述控制器生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较；以及
基于所述比较，由所述控制器确定是否改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。
9.根据权利要求8所述的装置，还包括在由所述计算机处理器执行时使所述装置执行以下步骤的计算机程序指令：响应于确定改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器唤醒所述无线位置传感器的无线通信器，并且由所述控制器使用所述无线通信器向接收器发送与所述输出相对应的数据。
10.根据权利要求8所述的装置，还包括在由所述计算机处理器执行时使所述装置执行以下步骤的计算机程序指令：响应于确定不改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器存储所述输出，直到确定改变所述一个或多个部件的所述工作状态为止。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较包括：从多个预定义运动签名中选择与所述输出相对应的特定的预定义运动签名；并且
所述装置还包括在由所述计算机处理器执行时使所述装置执行以下步骤的计算机程序指令：响应于选择所述特定预定义运动签名，由所述控制器改变从所述磁场相关传感器对所述输出进行采样的频率。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较包括：从多个预定义运动签名中选择与所述输出相对应的特定预定义运动签名；并且
所述装置还包括在由所述计算机处理器执行时使所述装置执行以下步骤的计算机程序指令：响应于选择所述特定预定义运动签名，由所述控制器改变与所述输出相对应的数据被发送到接收器的频率。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，改变部件的工作状态包括：将所述部件从低功率工作状态切换至正常工作状态。
14.根据权利要求8所述的装置，其中，所述磁场相关传感器是各向异性磁阻(AMR)传感器。
15.一种用于通过由无线位置传感器的控制器接收来自所述无线位置传感器的磁场相关传感器的输出来优化所述无线位置传感器的使用的计算机程序产品，所述磁场相关传感器被配置为记录附接到机械部件的磁体的磁场强度，所记录的强度与所述机械部件沿定向路径的位置相对应，所述计算机程序产品设置在计算机可读存储介质上，所述计算机可读存储介质包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在由计算机处理器执行时使所述计算机处理器执行以下步骤：
由所述控制器生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较；以及
基于所述比较，由所述控制器确定是否改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态。
16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，还包括在由所述计算机处理器执行时使所述计算机处理器执行以下步骤的计算机程序指令：响应于确定改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器唤醒所述无线位置传感器的无线通信器，并且由所述控制器使用所述无线通信器向接收器发送与所述输出相对应的数据。
17.根据权利要求15所述的计算机程序产品，还包括在由所述计算机处理器执行时使所述计算机处理器执行以下步骤的计算机程序指令：响应于确定不改变所述无线位置传感器的一个或多个部件的工作状态，由所述控制器存储所述输出，直到确定改变所述一个或多个部件的所述工作状态为止。
18.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中，生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较包括：从多个预定义运动签名中选择与所述输出相对应的特定预定义运动签名；并且
所述计算机程序产品还包括在由所述计算机处理器执行时使所述计算机处理器执行以下步骤的计算机程序指令：响应于选择所述特定预定义运动签名，由所述控制器改变从所述磁场相关传感器对所述输出进行采样的频率。
19.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中，生成所述输出与一个或多个预定义运动签名的比较包括：从多个预定义运动签名中选择与所述输出相对应的特定预定义运动签名；并且
所述计算机程序产品还包括在由所述计算机处理器执行时使所述计算机处理器执行以下步骤的计算机程序指令：响应于选择所述特定预定义运动签名，由所述控制器改变与所述输出相对应的数据被发送到接收器的频率。
20.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中，改变部件的工作状态包括：将所述部件从低功率工作状态切换至正常工作状态。
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