[发明专利]一种磁场传感器与使用该磁场传感器的电子罗盘

说明书

技术领域

本发明是有关于一种磁场传感器与使用该磁场传感器的电子罗盘，且特别是有关于一种能以较低成本的方式获得较精确结果的磁场传感器与电子罗盘。

背景技术

随着微机电技术的发展，电子罗盘的使用已经愈来愈普遍，尤其是近年来随着智能型手机的普及，电子罗盘的应用也愈来愈多元。

目前市面上的电子罗盘中，一般会包括一加速度传感器(G sensor)与一磁场传感器(Magnetic sensor)。其中，加速度传感器可传感电子罗盘于X轴、Y轴、与Z轴的加速度分量，而磁场传感器则是用于传感电子罗盘于X轴、Y轴、与Z轴的磁场分量。借由所测得的加速度分量与磁场分量，还可以推得电子罗盘的俯仰角(pitch angle)、滚转角(roll angle)、与偏航角(yaw angle)。

然而，在目前的磁场传感器中，在测量沿着Z轴的磁场分量时，其灵敏度往往较测量沿着X轴的磁场分量与沿着Y轴的磁场分量来得低。这样一来，所量测到的沿着Z轴的磁场分量会与实际上的磁场分量有所差异，从而导致在推算电子罗盘的偏航角时便有可能产生误差，使电子罗盘所推得的偏航角与实际的偏航角不相符合。为了解决这样的问题，本领域具有通常知识者往往借由改善磁场传感器的制造程序来提高磁场传感器于Z轴上的灵敏度，然而制造程序的改善往往伴随着较高的成本。因此，如何让磁场传感器所取得的Z轴磁场分量与实际值相符，是值得本领域具有通常知识者去思量地。

发明内容

本发明的其中一目的在于提供一磁场传感器与使用该磁场传感器的一电子罗盘，能以较低成本的方式让该磁场传感器所取得的磁场分量与实际值较相符。

为了达到上述目的与其他目的，本发明提供一种磁场传感器，此磁场传感器用以传感于一第一参考坐标系上各坐标轴的磁场分量，且第一参考坐标系是与该磁场传感器相关联。在此，第一参考坐标系的原点是设置在磁场传感器上。其中，当磁场传感器在该第一参考坐标系上其中一坐标轴A的灵敏度不同于其他坐标轴上的灵敏度时，该坐标轴A上的磁场分量Am可用以下的方程式进行修正：

Am＝Am(n-1)×(Wa-1)/Wa+Am(n)×1/Wa...........(A)

其中，Am(n)是指当下所量测到的沿着该坐标轴A的磁场分量，Am(n-1)是指前一次所量测或计算的沿着该坐标轴A的磁场分量，Wa则为一权重值。

在其中一实施利中，磁场传感器在坐标轴A上的灵敏度为在其他坐标轴上的灵敏度的1/N时，Wa是介于N/2与3N/2之间。在另一实施例中，Wa约当等于N。在上述中，N可为一自然数。

为了达到上述目的与其他目的，本发明提供一种电子罗盘，此电子罗盘包括上述的磁场传感器与一加速度传感器。经由上述方程式(A)的调整后，可取得较精确的磁场分量Am，这样一来电子罗盘便可取得较精确的俯仰角、滚转角、或偏航角。

附图说明

熟知此项技艺者在参照附图阅读了下列详细叙述后，当更了解本发明的上述目的与优点，其中：

图1所绘示为俯仰角ψ、滚转角ρ、与偏航角θ的定义。

图2A所绘示为本发明的第一实施例的电子罗盘的架构方块图。

图2B所绘示为加速度传感器与磁场传感器的摆放方式示意图。

图3所绘示为另一实施例的加速度传感器与磁场传感器的摆放方式示意图。

具体实施方式

本发明在此所探讨的是一种电子罗盘，此电子罗盘包含一种磁场传感器，此磁场传感器可传感垂直基板表面的Z轴磁场以及平行基板表面的X轴与Y轴磁场，并可以包含传感装置常用的其他结构如：设定/重设定电路；各式用以放大信号、过滤信号、转换信号用的电路；屏蔽非所欲的电磁干扰用的屏蔽结构…等。为了能彻底且清楚地说明本发明及不模糊本发明的焦点，便不针对此些常用的结构多做介绍，但本发明的电子罗盘中的磁场传感器可选择性地包含此些常用的结构。

下面将详细地说明本发明的较佳实施例，举凡本中所述的装置、模块、组件、组件子部、结构、材料、配置等皆可不依说明的顺序或所属的实施例而任意搭配成新的实施例，此些实施例当属本发明的范畴。在阅读了本发明后，熟知此项技艺者当能在不脱离本发明的精神和范围内，对上述的装置、模块、组件、组件子部、结构、材料、配置等作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准，且此些更动与润饰当落在本发明的申请专利范围内。