CN101025367A - 用于设置传感器复合模块中的初始补偿值的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于设置传感器复合模块的初始补偿值的方法。用于设置传感器复合模块(其包括加速度传感器、存储器、执行初始补偿值设置的控制器)的初始补偿值的方法包括以下步骤:从存储器读取预置的灵敏度值和偏移值;使用加速度传感器检测加速度值。然后,使用加速度值和偏移值计算加速度-力灵敏度值,并使用加速度-力灵敏度值和灵敏度值计算加速度-力误差值。使用加速度-力误差值和重力加速度计算梯度误差值;以及根据加速度-力灵敏度值设置极性值。将加速度-力误差值、梯度误差值、和极性值存储在存储器中,并将所存储的值设置为初始补偿值。
Description
本申请基于并要求于2006年2月21日提交的第2006-16850号韩国专利申请的优先权,其公开的全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于设置应用于移动终端(诸如,便携式电话)的传感器复合模块(sensor complex module)的初始补偿值的方法,更具体地,涉及一种能够对梯度误差执行自动、快速补偿的、用于设置传感器复合模块的初始补偿值的方法。在该方法中,位于主板的具有加速度传感器的传感器复合模块在不使用独立测量控制器的情况下,自动且快速地测量梯度误差,从而改善生产率和使用的方便性。
背景技术
最近发布了诸如设置有惯性传感器的便携式电话的移动终端。对惯性传感器进行封装以在内侧和外侧之间进行电连接。使用各种表面安装技术将惯性传感器与嵌入在例如便携式电话中的主板的电极结合。
此处,惯性传感器是用于惯性导航系统的传感器,测量加速度和角速度并将加速度和角速度的信息提供给该系统。可以将惯性传感器分为加速度计和陀螺仪。此处,加速度计是用于测量物体的加速度的传感器,陀螺仪是用于测量旋转物体的角速度的传感器。
除了便携式电话外,在包括车辆导航系统、互联网IV传感器和便携式摄像机的抖动补偿器的一般领域中,越来越需要惯性传感器。并且,希望用惯性传感器来代替现有导航传感器。
另外,将惯性传感器与相应装置的主板结合,并在其间置入诸如焊料的导电性材料。在结合时,由于物理效应,结合高度在左和右之间或前和后之间可能会变得不均匀。由于这个原因,传感器随意倾斜,引起输出值的误差。例如,加速度传感器的输出值可以与梯度成比例地增加或降低,于是,地磁传感器也会造成输出值的误差。
为了解决这个问题,传统传感器复合模块通过利用图1中所述的方法设置初始补偿值来补偿误差。现在将参考图1描述这个方法。
图1是示出用于设置传统传感器复合模块的初始补偿值的方法的流程图。参考图1,通过使用加速度传感器检测相对于三个轴(x、y和z)的加速度(S11),计算所检测到的相对于三个轴的加速度的最大值和最小值(S12)。然后,通过以下等式1,使用最大和最小值计算灵敏度值(S13),再通过以下等式2,使用最大和最小值计算偏移值(S14)。然后,将所获得的灵敏度和偏移值存储在存储器中。
[等式1]
灵敏度值=最大值-最小值
[等式2]
偏移值=(最大值-最小值)/2=灵敏度值/2
通过使用以前述方式存储和设置的灵敏度和偏移值,补偿随后测量的加速度。
图2(a)、图2(b)和图2(c)是示例性地示出用于设置传统传感器复合模块的初始补偿值的主板的旋转的视图。参考图2(a)、图2(b)和图2(c),需要独立的最大值-最小值测量单元,以设置传统传感器复合模块的初始补偿值。
如图2(a)所示,将具有加速度传感器的主板安装到最大值-最小值测量单元。然后,如图2(b)和图2(c)所示,为了测量相对于三个轴的加速度的最大和最小值,从图2(a)中所示的位置,将已经安装了主板的最大值-最小值测量单元由图2(a)所示的位置相对于X和Y轴中的每个轴旋转90°,从而检测相对于X、Y和Z轴的加速度的最大和最小值。
在用于设置传统传感器复合模块的初始补偿值的方法中,使用最大值-最小值测量装置,通过这种复杂处理来测量和补偿例如由不良安装导致的误差,这就使误差补偿复杂化。
另外,其中包括加载加速度传感器的主板的产品需要进行其他测量活动(诸如在某一方向旋转或倾斜)。因此,可能发生生产线超负荷,从而可能降低生产率。
发明内容
因此,本发明旨在提供一种用于设置传感器复合模块中的初始补偿值的方法,以基本解决由于相关技术的局限和缺点导致的一个或多个问题。
本发明的一个目的在于提供一种用于设置传感器复合模块的初始补偿值的方法,该方法能够通过允许具有位于主板上的加速度传感器的传感器复合模块在不使用独立检测控制器的情况下自动且快速地测量梯度误差,来执行对梯度误差自动且快速的补偿,从而可以改善生产率和使用的方便性。
本发明的其他优点、目的和特点在以下描述中将部分地阐述,并且部分地基于下面的分析将对本领域的普通技术人员变得显而易见或可以通过本发明的实施而了解。通过所写的说明书、权利要求书、以及附图中特别指出的结构,可以实现并获得本发明的目的和其他优点。
为了实现这些目标和其他优点和如本文中体现和概括描述的本发明的目的,提供了一种用于设置传感器复合模块的初始补偿值的方法,其中,传感器复合模块包括加速度传感器、存储器以及执行初始补偿值的设置的控制器。该方法包括以下步骤:从存储器读取预置的灵敏度值和偏移值;使用加速度传感器检测加速度值;使用加速度值和偏移值计算加速度-力灵敏度值;使用加速度-力灵敏度值和灵敏度值计算加速度-力误差值;使用加速度-力误差值和重力加速度计算梯度误差值;根据加速度-力灵敏度值设置极性值;以及将加速度-力误差值、梯度误差值以及极性值存储在存储器中,并将所存储的值设置为初始补偿值。
可以通过从加速度值减去偏移值来计算加速度-力灵敏度值。
可以通过用敏感度值除加速度-力敏感度值来计算加速度-力误差值。
可以通过用重力加速度除加速度-力误差值,然后执行反正弦(SIN-1)变换,来计算梯度误差。
当加速度-力灵敏度值为零或更大时,可以将极性确定为正极性;并且当加速度-力灵敏度值小于零时,可以将极性确定为负极性。
当将极性确定为正极性时,可以将极性值指定为‘1’;以及当将极性确定为负极性时,可以将极性值指定为‘0’。
可以将用于设置传感器复合模块的初始补偿值的方法用于二或多轴加速度传感器。
可以理解,本发明的以上概括描述和以下详细描述是示例性和说明性的,目的在于提供对所要求的本发明作进一步说明。
附图说明
所包括的用于提供对本发明的进一步理解以及结合在本说明书中并构成本申请的一部分的附图示出了本发明的实施例,并与说明书一起用于说明本发明的原理。附图中:
图1是示出用于设置传统传感器复合模块的初始补偿值的方法的流程图;
图2(a)、图2(b)和图2(c)是示例性地示出用于设置传统传感器复合模块的初始补偿值的主板的旋转的视图;
图3是根据本发明的传感器复合模块的框图;
图4是示出根据本发明的用于设置传感器复合模块的初始补偿值的方法的流程图;以及
图5是用于说明根据本发明的梯度误差的视图。
具体实施方式
下面将参照附图中示出的实例详细说明本发明的优选实施例。
图3是根据本发明的传感器复合模块的框图。
参考图3,根据本发明的传感器复合模块100包括加速度传感器110、存储器120、和控制器130。
加速度传感器110测量安装至诸如便携式电话的移动终端的主板或产品的加速度。此处,由于加速度与主板的抖动成比例,所以加速度传感器110可以测量对应移动终端的抖动或移动。此处,加速度传感器110可以是二轴加速度传感器或三轴加速度传感器。
存储器120储存灵敏度值(V1)和根据加速度传感器的性能预置的偏移值(V2),并储存加速度-力误差值(Ve)、梯度误差值(θe)、和据此计算的极性值(Vp)。
控制器130从存储器120读取预置的灵敏度值(V1)和偏移值(V2),使用加速度传感器110检测加速度值(V3),并通过从加速度值(V3)减去偏移值(V2)计算加速度-力灵敏度值(V4)。控制器130使用加速度-力灵敏度值(V4)和灵敏度值(V1)获得加速度-力误差值(Ve)、梯度误差值(θe)和极性值(Vp),存储所获取的值,并将所存储的值设置为初始补偿值。
另外,当加速度-力灵敏度值(V4)为零或更大时,控制器130将极性确定为正极性;当加速度-力灵敏度值(V4)小于零时,将极性确定为负极性。
更具体地,当将极性确定为正极性时,控制器130将极性值(Vp)指定为‘1’,当将极性确定为负极性时,控制器130将极性值指定为‘0’。
图4是示出根据本发明的用于设置传感器复合模块的初始补偿值的方法的流程图。在图4中,S100是从存储器120读取预置的灵敏度值(V1)和偏移值(V2)的步骤。S200是使用加速度传感器110检测加速度值(V3)的步骤。S300是通过从加速度值(V3)中减去偏移值(V2)计算加速度-力灵敏度值(V4)的步骤。S400是通过用灵敏度值(V1)除加速度-力灵敏度值(V4)计算加速度-力误差值(Ve)的步骤。S500是通过用重力加速度除加速度-力误差值(Ve)并执行反正弦(SIN-1)变换获取梯度误差值(θe)的步骤。S600是根据加速度-力灵敏度值(V4)设置极性值(Vp)的步骤。S700是将加速度-力误差值(Ve)、梯度误差值(θe)、和极性值(Vp)设置为初始补偿值的步骤。
图5是用于描述根据本发明的梯度误差的视图。在图5中,GND表示地,印刷电路板(PCB)表示主板,gd表示重力加速度的方向,110表示加速度传感器,以及θe表示主板和加速度传感器之间的梯度误差。
现在将参考附图详细说明本发明的操作和效果。
采用根据本发明的设置初始补偿值的方法的传感器复合模块100可以装载在诸如便携式电话的移动终端上。如图2所示,传感器复合模块100包括加速度传感器110、存储器120和控制器130。
此处,控制器130使用存储器120中存储的预置灵敏度值(V1)和偏移值(V2)和加速度传感器110检测到的加速度值设置初始补偿值。此处,初始补偿值包括加速度-力误差值(Ve)、梯度误差值(θe)和极性值(Vp)。
这将通过参考图3至图5进行描述。
下面将参考图3至图5描述根据本发明的用于设置传感器复合模块的初始补偿值的方法。
参考图3和图4,控制器130从存储器120读取预置的灵敏度值(V1)和偏移值(V2)(S100)。预置的灵敏度值(V1)和偏移值(V2)是加速度传感器110的性能值。
然后,控制器130识别加速度传感器110检测到的加速度值(V3),并将加速度值(V3)存储在存储器120中(S200)。此处,可以通过下列等式3来表达加速度传感器110的加速度值(V3)。
[等式3]
加速度值(V3)=灵敏度值×物理改变值(加速度误差值)+偏移值
然后,控制器130使用从存储器120读取的前述加速度值(V3)和偏移值(V2),计算加速度-力灵敏度值(V4)。具体地,从加速度值(V3)中减去偏移值(V2),从而获得如等式4所示的加速度-力灵敏度值(V4)(S300)。
[等式4]
加速度-力灵敏度值(V4)=加速度值(V3)-偏移值=灵敏度值×物理改变值
然后,控制器130使用图4中所示的灵敏度值(V1)和加速度-力灵敏度值(V4),计算加速度-力误差值(Ve)。具体地,用灵敏度值(V1)除通过等式4获得的加速度-力灵敏度值(V4),从而获得如以下等式5所示的加速度-力误差值(Ve)。
[等式5]
加速度-力误差值(Ve)=加速度-力灵敏度值(V4)/灵敏度值=(加速度值(V3)-偏移值)/灵敏度值
然后,控制器130使用重力加速度(g)和通过等式5获得的加速度-力误差值(Ve),获得梯度误差值(θe)。具体地,用重力加速度(g)除加速度-力误差值(Ve),然后执行反正弦(sin-1)变换,从而获得如以下等式6所示的梯度误差值(θe)(S500)。
[等式6]
加速度-力误差值(物理改变值)(Ve)=g(重力加速度)×SIN(θe)
梯度误差(θe)=SIN-1[(加速度-力误差值(Ve))/g]
然后,控制器130根据如图4所示的加速度-力灵敏度值(V4)设置极性值(Vp)(S600)。即,在设置极性值的步骤(S600)中,当加速度-力灵敏度值(V4)为零或更大时,将极性确定为正极性;当加速度-力灵敏度值小于零时,将极性确定为负极性。
更详细地,在设置极性值的步骤(S600)中,当将极性确定为正极性时,将极性值(Vp)指定为‘1’;当将极性确定为负极性时,将极性值(Vp)指定为‘0’。
然后,控制器130将通过前述步骤获得的加速度-力误差值(Ve)、梯度误差值(θe)、极性值(Vp)设置为初始补偿值(S700)。
所以,采用根据本发明的方法的移动终端等使用通过前述步骤获得的加速度-力误差值(Ve)、梯度误差值(θe)和极性值(Vp)来补偿传感器输出值。
根据本发明,在用于设置应用于诸如便携式电话的移动终端的传感器复合模块的初始补偿值的方法中,将加速度传感器安装在传感器复合模块的主板上,以在不使用任何专门的测量单元的情况下,执行对梯度误差的自动且快速的测量。因此,可以自动执行梯度误差的补偿,从而可以改善生产率和使用的方便性。
即,安装主板产生的梯度误差极大地影响用于接收外部物理效应的输入的加速度传感器。消除或最小化梯度误差是主要技术目的。本发明允许在没有任何附加操作的情况下执行梯度误差的测量,从而使得在生产过程中不会产生负荷,并可以极大地方便用户。
本领域技术人员将明白的是,可以对本发明进行各种修改和改变。所以,如果本发明的修改和改变处于权利要求及其等价物的范围内,本发明都可以覆盖本发明的修改和改变。
Claims (7)
1.一种用于设置传感器复合模块的初始补偿值的方法,其中,所述传感器复合模块具有加速度传感器、存储器、和执行所述初始补偿值的设置的控制器,所述方法包括以下步骤:
从所述存储器读取预置的灵敏度值和偏移值;
使用所述加速度传感器检测加速度值;
使用所述加速度值和所述偏移值计算加速度-力灵敏度值;
使用所述加速度-力灵敏度值和所述灵敏度值计算加速度-力误差值;
使用所述加速度-力误差值和重力加速度计算梯度误差值;
根据所述加速度-力灵敏度值设置极性值;以及
将所述加速度-力误差值、所述梯度误差值和所述极性值存储到所述存储器中,并将所存储的值设置为所述初始补偿值。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,通过从所述加速度值中减去所述偏移值来计算所述加速度-力灵敏度值。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,通过用所述灵敏度值除所述加速度-力灵敏度值来计算所述加速度-力误差值。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,通过利用所述重力加速度除所述加速度-力误差值然后执行反正弦(SIN-1)变换,来计算所述梯度误差。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,当所述加速度-力灵敏度值为零或更大时,将所述极性值确定为正极性,以及当所述加速度-力灵敏度小于零时,将所述极性值确定为负极性。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,当将所述极性确定为正极性时,将所述极性值指定为‘1’,当将所述极性确定为负极性时,将所述极性值指定为‘0’。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述加速度传感器是二轴或更多轴加速度传感器。
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