[发明专利]校准磁变送器

说明书

本发明涉及校准磁变送器。一种校准设备包括：被定位在校准设备处的多个磁传感器，该多个磁传感器限定空间；被配置成定位在由该多个磁传感器限定的空间中的控制器，其中控制器包括磁变送器；以及一个或更多个处理器，该一个或更多个处理器被配置成：使磁变送器生成磁场；从该多个磁传感器接收基于在该多个磁传感器处接收到的磁场的特性的信号；基于从该多个磁传感器接收到的信号来计算相对于磁变送器的位置和取向的该多个磁传感器的位置和取向；以及确定所计算出的该多个磁传感器的位置和取向是否在该多个磁传感器的已知位置和取向的一个或更多个阈值极限内。

优先权要求

本申请根据35USC§119(e)要求于2018年1月19日提交的美国专利申请序号62/619,624的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及校准磁变送器。

背景技术

增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和其他系统可以使用电磁跟踪(EMT)系统来帮助在各种情况(例如，游戏、医疗等)中定位设备。这样的系统利用靠近磁传感器的磁变送器使得传感器和变送器可以在空间上相对于彼此定位。变送器相对于传感器的不正确校准(反之传感器相对于变送器的不正确校准)可能导致EMT系统报告传感器或变送器的错误位置。

发明内容

可以通过将变送器定位在校准设备中来执行磁变送器的校准，校准设备包括被定位在校准设备中的各种已知位置和取向处的多个磁传感器。变送器可以生成一个或更多个磁场，并且在校准设备的已知定位处间隔开的多个传感器接收所生成的磁场以及将磁场转换成指示相应传感器相对于变送器的位置和取向的一个或更多个电信号。具体地，计算机系统接收来自每个传感器的电信号并且将电信号转换成指示相应传感器相对于变送器的位置和取向的位置和取向(PO)数据。

因为每个传感器相对于变送器的位置和取向是已知的，因此可以确定由多个传感器生成的电信号是否准确地表示传感器相对于变送器的位置和取向。如果确定由多个传感器生成的信号不能提供传感器与变送器之间的位置关系的精确表示，则计算机系统可以使用校准算法来确定一个或更多个校准校正因子。可以使用校准校正因子校准特定变送器使得由变送器生成的磁场导致准确确定传感器相对于变送器的位置和取向(例如，并且准确确定AR、VR和/或EMT系统中使用的传感器的位置和取向)。

总的来说，在一方面，校准设备包括被定位在校准设备处的多个磁传感器，多个磁传感器限定空间；被配置成定位在由多个磁传感器限定的空间中的控制器，其中控制器包括磁变送器；以及一个或更多个处理器，该一个或更多个处理器被配置成使磁变送器生成多个磁场，从多个磁传感器接收基于在多个磁传感器处接收到的多个磁场的特性的信号，基于从多个磁传感器接收到的信号来计算相对于控制器和磁变送器的位置和取向的多个磁传感器的位置和取向，以及确定所计算出的多个磁传感器的位置和取向是否在多个磁传感器的已知位置和取向的一个或更多个阈值极限内。

实现方式可以包括以下特征中的一个或更多个。

在一些实现方式中，一个或更多个处理器还被配置成基于多个磁传感器的被测得的位置和取向与多个磁传感器的已知位置和取向之间的差异、基于校准算法来确定针对磁变送器的一个或更多个校准校正因子。

在一些实现方式中，一个或更多个处理器还被配置成创建包括校准校正因子的校准文件以及将校准文件应用于磁变送器。

在一些实现方式中，一个或更多个阈值极限是零使得不考虑多个磁传感器的被测得的位置和取向与多个磁传感器的已知位置和取向之间的差异的情况下针对磁变送器确定校准校正因子。

在一些实现方式中，校准设备包括被配置成将控制器和磁变送器保持在相对于多个传感器的固定位置和取向的安装件。

在一些实现方式中，控制器被配置成与校准设备通信。