[发明专利]用于定位至少一个可移动磁性物体的方法和相关联的系统

说明书

用于相对于至少N个三轴磁力计(M_i,j)的网络定位至少一个可移动磁性物体(OMM_K)的方法，所述至少N个三轴磁力计(M_i,j)机械地链接在一起而没有自由度，以保持这些磁力计(M_i,j)的已知的相对位置，N是至少等于2的整数，所述方法连续地包括如下步骤：‑对能够被磁化的磁力计(M_i,j)进行的检测步骤(E1)，即，所述磁力计(M_i,j)能够传送包括磁化之后的测量偏差(BM_i,j^mes)的测量结果(B_i,j^mes)作为输出；‑通过校正偏差(BC_i,j^mes)对由能够被磁化的所述磁力计(M_i,j)传送的测量结果(B_i,j^mes)进行的校正步骤(E2)，所述校正偏差(BC_i,j^mes)对应于由所述磁力计(M_i,j)供应的、作为定位滤波(FL)的输入的测量结果(B_i,j^mes)与在所述定位滤波(L)时由所述磁力计(M_i,j)传送的数据的估计(B_i,j^est)之间的偏离；以及‑通过考虑对能够被磁化的所述磁力计(M_i,j)进行的所述校正步骤而认为所述磁力计(M_i,j)不能被磁化的步骤(E3)。

技术领域

本发明涉及用于定位至少一个可移动磁性物体的方法和相关联的系统。

背景技术

已知关于用于定位磁性物体的方法和设备的文献，例如文献FR 2 988 862。

文献FR 2 988 862公开了用于根据由三轴磁力计的网络进行的测量来定位磁性物体的方法，该网络包括N个三轴磁力计，N个三轴磁力计彼此机械地连接而没有自由度，以便保持这些磁力计中的每者之间的已知距离，其中N是大于五的整数。磁力计的网络包含在包括诸如一个或多个纸张等书写支撑物的支承表面的设备中，这些磁力计链接在一起或不链接在一起。

磁性物体的定位可以被认为是其位置(在相对于磁力计的网络的固定参考系中的坐标(x，y，z))以及代表磁性物体的取向的磁性物体的磁矩的值(在同一参考系中的(Mx，My，Mz))。

在该类型的方法中引入偏差使得定位不精确，甚至不稳定。

在用于使可移动磁性物体的手写痕迹数字化的应用中，当磁性物体距离磁力计的距离较短时，需要磁力计感知很大的磁场。现在，当大多数磁力计处于很大的磁场中时，大多数磁力计的性能水平降低通常为3高斯。类似地，对于铁磁材料，特别出现对应于附加的测量偏差的剩余磁场。

在用于使手写痕迹数字化的、所追求的定位精确度低于1mm的系统中使用这种设备，意味着测量偏差导致精确度损失，即使在定位滤波中实施了估计算法的发散。

这种磁力计磁化的现象通常是被忽略的，这意味着不能够获得足够的精确度。实际上，磁力计的测量偏差以及由可移动磁性物体(诸如，具有磁体的探针)的使用而产生的磁化使对磁体的位置和取向的估计退化。

已知的实践是通过在启动时存储传感器电流的值并且随后在估计算法的计算步骤之前将其减去来考虑在使用开始时磁力计的测量偏差。因此，这些测量偏差不再可见并且因此不再会对算法产生任何影响。

这种解决方案仅考虑了初始测量偏差，因此确保长时间段的正确操作是不可能的。磁化现象随着时间推移产生了初始时不会考虑的附加的偏差。

实际上，对于瞬时接近0.2A.m²的标准磁体，磁力计可以开始被磁化，也就是说，只要磁体与设备的距离小于6cm，就表现出偏差。这会由于创建了估计误差而限制设备随着时间推移的使用。

发明内容