JP4899506B2 - Magnetic sensor control device, magnetic measurement device, offset setting method, and offset setting program - Google Patents
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Description
本発明は磁気センサ制御装置、磁気測定装置、オフセット設定方法及びオフセット設定プログラムに関する。 The present invention relates to a magnetic sensor control device, a magnetic measurement device, an offset setting method, and an offset setting program.
従来、移動体に搭載され、地磁気の方向を検出する2次元磁気センサが知られている。一般に2次元磁気センサは、磁界のベクトルを互いに直交する2方向の成分に分解してスカラー量を検出するための2つの磁気センサモジュールを備えている。2次元磁気センサの出力である磁気データは、そのような2つの磁気センサモジュールのそれぞれの出力の組み合わせからなるため、2成分を有する。磁気データを成分とするベクトルの方向と大きさが、2次元磁気センサが検出している磁界の方向と大きさである。2次元磁気センサの出力に基づいて地磁気の方向又は大きさを特定するとき、その出力には移動体の着磁成分と磁気センサ自体の測定誤差が含まれている。従ってそれらを打ち消すために2次元磁気センサの出力を補正する処理が必要である。この補正処理の操作値はオフセットと呼ばれている。オフセットは2次元磁気センサが検出している移動体の着磁による磁界のベクトルを磁気センサの測定誤差を含んで表しており、2次元磁気センサの出力である磁気データからオフセットが引き算されることによって移動体の着磁成分と磁気センサの測定誤差が一括して打ち消される。磁気データを成分とする点を通る円周の中心を求めることによってオフセットを算出することができる。オフセットを求める処理はキャリブレーションと呼ばれている。
ところで、磁気データを成分とする点の集合は現実には完全な円周にならない。なぜならば、2次元磁気センサの出力自体がガウス分布に従う測定誤差を有しているし、現実には完全に一様な磁界は存在しないためオフセットを算出するために必要な磁気データが蓄積される期間中に2次元磁気センサが測定している磁界が変動するし、2次元磁気センサの出力をディジタル値で取り出すまでの計算誤差があるからである。
従来の磁気センサのオフセット算出方法は、多数の磁気データを蓄積し、それらの統計処理によって、最も確からしいオフセットを算出するものであった(例えば特許文献1参照)。しかし、多数の磁気データの統計処理をする場合には、母集団となる磁気データ群の分布が満遍なく広く、特異な磁気データが母集団から排除されていなければ精度のよいオフセットを算出することができない。したがって、精度のよいオフセットを算出するには母集団をある程度選抜する必要もあり、結局のところ統計処理だけで精度のよいオフセットを算出することはできない。また、統計処理によって最も確からしい円周の中心を求める処理量は相当多く、時間と資源の消費が多い。
Conventionally, a two-dimensional magnetic sensor that is mounted on a moving body and detects the direction of geomagnetism is known. In general, a two-dimensional magnetic sensor includes two magnetic sensor modules for detecting a scalar quantity by decomposing a magnetic field vector into two orthogonal components. The magnetic data that is the output of the two-dimensional magnetic sensor has two components because it consists of a combination of the outputs of such two magnetic sensor modules. The direction and magnitude of the vector having magnetic data as the component is the direction and magnitude of the magnetic field detected by the two-dimensional magnetic sensor. When the direction or magnitude of geomagnetism is specified based on the output of the two-dimensional magnetic sensor, the output includes the magnetization component of the moving body and the measurement error of the magnetic sensor itself. Therefore, processing for correcting the output of the two-dimensional magnetic sensor is necessary to cancel them. The operation value of this correction process is called offset. The offset represents a magnetic field vector generated by the magnetization of the moving body detected by the two-dimensional magnetic sensor, including the measurement error of the magnetic sensor, and the offset is subtracted from the magnetic data that is the output of the two-dimensional magnetic sensor. This cancels the magnetization component of the moving body and the measurement error of the magnetic sensor all together. The offset can be calculated by obtaining the center of the circumference passing through the point having magnetic data as a component. The process for obtaining the offset is called calibration.
By the way, a set of points having magnetic data as a component is not a complete circumference in reality. This is because the output of the two-dimensional magnetic sensor itself has a measurement error according to a Gaussian distribution, and in reality there is no completely uniform magnetic field, so magnetic data necessary for calculating the offset is accumulated. This is because the magnetic field measured by the two-dimensional magnetic sensor fluctuates during the period, and there is a calculation error until the output of the two-dimensional magnetic sensor is extracted as a digital value.
The conventional offset calculation method of a magnetic sensor is to accumulate a large number of magnetic data and calculate the most probable offset by their statistical processing (see, for example, Patent Document 1). However, when statistical processing of a large number of magnetic data is performed, it is possible to calculate an accurate offset if the distribution of the magnetic data group as a population is uniformly wide and unique magnetic data is not excluded from the population. Can not. Therefore, it is necessary to select a population to some extent in order to calculate an accurate offset, and after all, it is not possible to calculate an accurate offset only by statistical processing. In addition, the amount of processing for obtaining the most probable circle center by statistical processing is considerable, and time and resource consumption are high.
本発明は、オフセットの算出に統計処理を用いる必要のない磁気センサ制御装置、磁気測定装置、オフセット設定方法及びオフセット設定プログラムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a magnetic sensor control device, a magnetic measurement device, an offset setting method, and an offset setting program that do not require statistical processing for offset calculation.
(1)上記目的を達成するための磁気センサ制御装置は、2次元磁気センサから順次出力される、2成分を有する複数の磁気データを入力する入力手段と、入力された複数の前記磁気データから、予め決められた3点選抜条件を満たす3つの前記磁気データを選抜する選抜手段と、選抜された3つの前記磁気データを成分とする3点から等距離にある点である中心点を算出する算出手段と、前記中心点の成分を前記磁気データのオフセットとして設定する設定手段と、を備える。
2次元磁気センサから順次出力される磁気データから、予め決められた3点選抜条件を満たす3つの磁気データを選抜し、選抜された3つの磁気データを成分とする3点から等距離にある点である中心点を算出することにより、オフセットの算出に統計処理を用いる必要がなくなるため、効率よくオフセットを算出することができる。
(1) A magnetic sensor control device for achieving the above object includes an input means for inputting a plurality of magnetic data having two components sequentially output from a two-dimensional magnetic sensor, and a plurality of the magnetic data input. A selection means for selecting three magnetic data satisfying a predetermined three-point selection condition, and a center point that is a point equidistant from the three points having the selected three magnetic data as components. Calculating means; and setting means for setting a component of the center point as an offset of the magnetic data.
Three magnetic data satisfying a predetermined three-point selection condition are selected from magnetic data sequentially output from the two-dimensional magnetic sensor, and the points are equidistant from the three points having the selected three magnetic data as components. By calculating the center point that is, it is not necessary to use statistical processing for calculating the offset, so that the offset can be calculated efficiently.
(2)上記目的を達成するための磁気センサ制御装置は、入力された複数の前記磁気データを格納するバッファをさらに備えてもよい。前記選抜手段は、新たに前記磁気データが前記バッファに格納されると、選抜候補の3つの前記磁気データを保持するための3つのデータ構造体のうち、新たに前記バッファに格納された前記磁気データで更新されることによって3つの前記データ構造体に保持されている3つの前記磁気データを成分とする3点を通る円弧の弦の長さが延長され少なくとも短縮されないように前記円弧の両端のうちの1点に対応する前記磁気データが保持されている前記データ構造体を選択し、選択した前記データ構造体を新たに前記バッファに格納された前記磁気データで更新してもよい。
3つの磁気データを成分とする3点を通る円は、オフセットを成分とする点を中心とする円である。その円を正確なオフセットを成分とする点を中心とする円に近づけるためには、その円の面積が広く、その円を既定する3点が円周上で広い範囲に満遍なく分散していることが望ましい。したがって、3つの磁気データを成分とする3点を通る弦の長さは長い方が望ましい。そこで、新たに磁気データが入力されると、3つのデータ構造体に格納されている3つの磁気データを成分とする3点を通る円弧の弦の長さがデータ構造体の更新によって長くなるように、更新対象となるデータ構造体が選択されることが望ましい。
(2) The magnetic sensor control device for achieving the above object may further include a buffer for storing the plurality of input magnetic data. When the magnetic data is newly stored in the buffer, the selection unit is configured to store the magnetic data newly stored in the buffer among the three data structures for holding the three magnetic data as selection candidates. By updating the data, the chord length of the arc passing through the three points including the three magnetic data held in the three data structures is extended and at least not shortened at both ends of the arc. The data structure holding the magnetic data corresponding to one point may be selected, and the selected data structure may be updated with the magnetic data newly stored in the buffer.
A circle passing through three points having three magnetic data components is a circle centered on a point having an offset component. In order to make the circle closer to a circle centered on a point whose exact offset is a component, the area of the circle is large, and the three points that define the circle are evenly distributed over a wide range on the circumference. Is desirable. Accordingly, it is desirable that the length of the string passing through the three points having the three magnetic data components is longer. Therefore, when new magnetic data is input, the chord length of the arc passing through the three points having the three magnetic data stored in the three data structures as a component is increased by updating the data structure. In addition, it is desirable to select the data structure to be updated.
(3)前記選抜手段は、新たに前記磁気データが前記バッファに格納されると、前記円弧の両端の2点の前記磁気データの選抜候補として選抜されなかった前記磁気データを前記バッファから取得して前記円弧の中間点の前記磁気データの選抜候補としてもよい。
円弧の両端の磁気データが仮決定された後、円弧の両端として選抜されずバッファに蓄積されている磁気データを再び円弧の中間点の選抜候補とすることにより、オフセットを算出するために必要な磁気データの個数を低減することができる。その結果、磁気データのオフセットを算出するために必要な磁気データを収集するために必要となる、2次元磁気センサを搭載している移動体の操作量が低減されるし、オフセットの算出時間が短縮される。
(3) When the magnetic data is newly stored in the buffer, the selection means acquires the magnetic data that has not been selected as selection candidates of the magnetic data at two points at both ends of the arc from the buffer. The magnetic data may be selected at the midpoint of the arc.
After the magnetic data at both ends of the arc are tentatively determined, the magnetic data stored in the buffer that is not selected as both ends of the arc are again selected as candidates for selection of the midpoint of the arc, so that it is necessary to calculate the offset. The number of magnetic data can be reduced. As a result, the amount of operation of the moving body equipped with the two-dimensional magnetic sensor required for collecting magnetic data necessary for calculating the offset of the magnetic data is reduced, and the offset calculation time is reduced. Shortened.
(4)前記3点選抜条件は、前記データ構造体に格納された3つの前記磁気データを成分とする3点を頂点とする三角形の正三角形に対する歪みに相関する条件を含んでもよい。
3つの磁気データを成分とする3点を通る円は、オフセットを成分とする点を中心とする円である。その円を正確なオフセットを成分とする点を中心とする円に近づけるためには、その円を規定する3点が円周上で等間隔に分散していることが望ましい。したがって、3つの磁気データを成分とする3点を頂点とする三角形の正三角形に対する歪みに関して3点選抜条件を設定することが望ましい。3つの磁気データを成分とする3点を頂点とする三角形が正三角形であるとき、3点が円周上で等間隔に分散していることになる。
三角形の正三角形に対する歪みは三角形のいくつかの属性に着目して定義することができる。
(4) The three-point selection condition may include a condition that correlates with a distortion with respect to an equilateral triangle having three points as vertices having three magnetic data components stored in the data structure.
A circle passing through three points having three magnetic data components is a circle centered on a point having an offset component. In order to bring the circle closer to a circle centered on a point having an accurate offset as a component, it is desirable that the three points defining the circle are dispersed at equal intervals on the circumference. Therefore, it is desirable to set a three-point selection condition for the distortion of a triangular triangle having three points with three magnetic data as components. When a triangle whose apex is three points having three magnetic data components is a regular triangle, the three points are distributed at equal intervals on the circumference.
The distortion of a triangle with respect to a regular triangle can be defined by paying attention to some attributes of the triangle.
(5−7)例えば、前記3点選抜条件は、前記三角形の内角のばらつきが予め決められた所定範囲内にあることを含んでもよい。また例えば、前記3点選抜条件は、前記三角形の辺の長さのばらつきが予め決められた所定範囲内にあることを含んでもよい。また例えば、前記3点選抜条件は、前記三角形の重心から各頂点までの距離のばらつきが予め決められた所定範囲内にあることを含んでもよい。
値のばらつきは数学的に任意に定義することができるが、条件判定に必要な計算量や処理時間や、条件判定の過程で得られた計算結果の再利用可能性などを勘案して定義することが望ましい。
(5-7) For example, the three-point selection condition may include that the variation in the inner angle of the triangle is within a predetermined range. Further, for example, the three-point selection condition may include that the variation in the length of the sides of the triangle is within a predetermined range. Further, for example, the three-point selection condition may include that a variation in distance from the center of gravity of the triangle to each vertex is within a predetermined range.
Variations in values can be arbitrarily defined mathematically, but in consideration of the amount of computation and processing time required for condition determination, and the possibility of reusing calculation results obtained in the condition determination process. It is desirable.
(8)したがって、前記3点選抜条件は、下記の2行2列の対称行列Aの最大固有値に対する最小固有値の比の値が所定値以上であることを含むことが望ましい。
この3点選抜条件の条件判定に必要な最大固有値及び最小固有値は、三角形の各頂点の座標値と三角形の重心の座標値から定義される2次方程式の解として求めることができるため、例えば、三角形の内角のばらつき、三角形の辺の長さのばらつき、三角形の重心から各頂点までの距離のばらつき等を3点選抜条件の条件判定に用いる場合と比較して計算量が軽減される。ばらつきの定義としては、例えば標準偏差が考えられる。
(8) Therefore, it is desirable that the three-point selection condition includes that the ratio of the minimum eigenvalue to the maximum eigenvalue of the following 2-by-2 symmetric matrix A is greater than or equal to a predetermined value.
The maximum eigenvalue and the minimum eigenvalue necessary for the condition determination of the three-point selection condition can be obtained as a solution of a quadratic equation defined from the coordinate value of each vertex of the triangle and the coordinate value of the center of gravity of the triangle. The amount of calculation is reduced as compared with the case of using the variation in the internal angle of the triangle, the variation in the length of the side of the triangle, the variation in the distance from the center of gravity of the triangle to each vertex, and the like for the condition determination of the three-point selection condition. As the definition of the variation, for example, a standard deviation can be considered.
(9)前記3点選抜条件は、前記比の値が最大であることを含んでもよい。
対称行列Aの最大固有値に対する最小固有値の比の値が最大となる点を選抜条件とすることにより、バッファに蓄積されている複数の磁気データの中で、最も面積が大きく、最も正三角形に対する歪みが小さい三角形を形成する頂点である3点を選抜することができる。
(9) The three-point selection condition may include that the value of the ratio is the maximum.
By selecting the point at which the ratio of the minimum eigenvalue to the maximum eigenvalue of the symmetric matrix A is the maximum as the selection condition, the largest area among the plurality of magnetic data stored in the buffer and the distortion with respect to the equilateral triangle It is possible to select three points that are vertices forming a triangle with a small.
(10)前記3点選抜条件を満たす3つの前記磁気データの選抜を開始してから完了するまでの進捗状況を示す値であって前記比の値に基づいて導出される進捗値、又は前記比の値を出力する進捗値出力手段をさらに備えてもよい。
対称行列Aの最大固有値に対する最小固有値の比の値に基づいて導出される3点選抜の進捗状況を示す進捗値あるいは、その比の値そのものが磁気センサ制御装置から出力されることにより、3点選抜が開始されてから完了するまでの進捗状況の情報を磁気センサ制御装置の外部のシステムは利用することができる。
(10) A value indicating a progress situation from the start to the completion of selection of the three magnetic data satisfying the three-point selection condition, and a progress value derived based on the ratio value, or the ratio A progress value output means for outputting the value may be further provided.
The progress value indicating the progress of the three-point selection derived based on the value of the ratio of the minimum eigenvalue to the maximum eigenvalue of the symmetric matrix A or the ratio value itself is output from the magnetic sensor control device to obtain three points. The system outside the magnetic sensor control device can use information on the progress status from the start to the completion of selection.
(11)前記進捗値は、3つの前記データ構造体に格納されている3つの前記磁気データを成分とする3点を通る円弧の中心角に対応する角度であってもよい。 (11) The progress value may be an angle corresponding to a central angle of an arc passing through three points having the three magnetic data stored in the three data structures as components.
(12)上記目的を達成するための磁気測定装置は、上記の磁気センサ制御装置と、2次元磁気センサと、を備える。 (12) A magnetic measurement device for achieving the above object includes the magnetic sensor control device and a two-dimensional magnetic sensor.
(13)上記目的を達成するための磁気測定装置は、前記進捗値又は前記比の値に応じて異なる音階の音を発することにより、ユーザに前記進捗状況を報知する報知手段をさらに備えてもよい。
磁気測定装置が、進捗値又は比の値に応じて異なる音階の音を発する報知手段を備えることにより、ユーザは報知手段によって発せられる音によって前記3点選抜条件を満たす3つの前記磁気データの選抜を開始してから完了するまでの進捗状況を認識することができる。
(13) The magnetic measurement apparatus for achieving the above object further includes a notifying means for notifying a user of the progress status by emitting a sound of a different scale according to the progress value or the ratio value. Good.
The magnetic measuring device includes notifying means for emitting a sound of a different scale according to the progress value or the ratio value, so that the user can select the three magnetic data satisfying the three-point selection condition by the sound emitted by the notifying means. You can recognize the progress from the start to the completion.
(14)上記目的を達成するための磁気測定装置は、前記進捗値又は前記比の値に応じて前記進捗状況をユーザに視認させる表示手段をさらに備えてもよい。
磁気測定装置が、進捗値又は比の値に応じて3点選抜の進捗状況を表示する表示手段を備えることにより、ユーザは3点選抜条件を満たす3つの前記磁気データの選抜を開始してから完了するまでの進捗状況を視認することができる。
(14) The magnetic measurement apparatus for achieving the above object may further include display means for allowing the user to visually recognize the progress status according to the progress value or the ratio value.
Since the magnetic measurement apparatus includes a display unit that displays the progress of the three-point selection according to the progress value or the ratio value, the user starts selecting the three magnetic data satisfying the three-point selection condition. You can see the progress until completion.
(15)上記目的を達成するためのオフセット設定方法は、2次元磁気センサから順次出力される、2成分を有する複数の磁気データを入力し、入力された複数の前記磁気データから、予め決められた3点選抜条件を満たす3つの前記磁気データを選抜し、選抜された3つの前記磁気データを成分とする3点から等距離にある点である中心点を算出し、前記中心点の成分を前記磁気データのオフセットとして設定する、ことを含む。
2次元磁気センサから順次出力される磁気データから、予め決められた3点選抜条件を満たす3つの磁気データを選抜し、選抜された3つの磁気データを成分とする3点から等距離にある点である中心点を算出することにより、オフセットの算出に統計処理を用いる必要がなくなるため、効率よくオフセットを算出することができる。
(15) An offset setting method for achieving the above object is to input a plurality of magnetic data having two components sequentially output from a two-dimensional magnetic sensor, and to determine in advance from the plurality of input magnetic data. The three magnetic data satisfying the three-point selection condition are selected, a central point that is equidistant from the three points having the selected three magnetic data as components is calculated, and the central point component is calculated. Setting as an offset of the magnetic data.
Three magnetic data satisfying a predetermined three-point selection condition are selected from magnetic data sequentially output from the two-dimensional magnetic sensor, and the points are equidistant from the three points having the selected three magnetic data as components. By calculating the center point that is, it is not necessary to use statistical processing for calculating the offset, so that the offset can be calculated efficiently.
(16)上記目的を達成するためのオフセット設定プログラムは、2次元磁気センサから順次出力される、2成分を有する複数の磁気データを入力する入力手段と、入力された複数の前記磁気データから、予め決められた3点選抜条件を満たす3つの前記磁気データを選抜する選抜手段と、選抜された3つの前記磁気データを成分とする3点から等距離にある点である中心点を算出する算出手段と、前記中心点の成分を前記磁気データのオフセットとして設定する設定手段と、してコンピュータを機能させる。
2次元磁気センサから順次出力される磁気データから、予め決められた3点選抜条件を満たす3つの磁気データを選抜し、選抜された3つの磁気データを成分とする3点から等距離にある点である中心点を算出することにより、オフセットの算出に統計処理を用いる必要がなくなるため、効率よくオフセットを算出することができる。
(16) An offset setting program for achieving the above object includes an input means for inputting a plurality of magnetic data having two components sequentially output from a two-dimensional magnetic sensor, and a plurality of the input magnetic data. A selection means for selecting the three magnetic data satisfying a predetermined three-point selection condition, and a calculation for calculating a central point that is a point equidistant from the three points having the selected three magnetic data as components. The computer functions as means and setting means for setting the component of the center point as the offset of the magnetic data.
Three magnetic data satisfying a predetermined three-point selection condition are selected from magnetic data sequentially output from the two-dimensional magnetic sensor, and the points are equidistant from the three points having the selected three magnetic data as components. By calculating the center point that is, it is not necessary to use statistical processing for calculating the offset, so that the offset can be calculated efficiently.
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。また、本発明は、磁気センサ制御装置としてだけでなく、磁気センサ制御装置と2次元磁気センサとを組み合わせた磁気測定装置としても、磁気センサ制御方法としても、磁気センサ制御プログラムとしても特定可能である。 The functions of the plurality of means provided in the present invention are realized by hardware resources whose functions are specified by the configuration itself, hardware resources whose functions are specified by a program, or a combination thereof. The functions of the plurality of means are not limited to those realized by hardware resources that are physically independent of each other. The present invention can be specified not only as a magnetic sensor control device but also as a magnetic measurement device combining a magnetic sensor control device and a two-dimensional magnetic sensor, as a magnetic sensor control method, or as a magnetic sensor control program. is there.
以下、本発明の実施の形態を以下の順に説明する。
A.第一の実施形態
[1.全体説明]
1−1.基本原理
1−2.ハードウェア構成
1−3.ソフトウェア構成
[2.処理の流れ]
2−1.バッファ更新
2−2.1点目の選抜候補仮決定
2−3.2点目の選抜候補仮決定
2−4.3点の選抜
・3点の更新
・3点選抜条件
・選抜検証
・オフセットの設定
B.第二の実施形態
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order.
A. First embodiment [1. Overall explanation]
1-1. Basic principle 1-2. Hardware configuration 1-3. Software configuration [2. Process flow]
2-1. Buffer update 2-2.1 point selection candidate tentative decision 2-3. Second point selection candidate tentative decision 2-4.3 point selection ・ 3 point update ・ 3 point selection condition ・ Selection verification ・ Offset Setting B. Second embodiment
[1.全体説明]
1−1.基本原理
はじめに本実施形態が利用する基本原理について説明する。
本実施形態では、2次元磁気センサの出力に含まれる、それが搭載されている移動体の着磁成分と磁気センサ自体の測定誤差を打ち消すためのオフセットを設定する。オフセットを求めるためには、2次元磁気センサの出力である磁気データを成分とするベクトル平面内の点の集合が近似する円を特定する。この円を方位円というものとする。方位円の中心点の成分がオフセットであり、その半径が磁界の強さである。2次元磁気センサを用いたキャリブレーションでは、2次元磁気センサが搭載されている移動体の回転軸の向きが鉛直方向に一定に保たれた状態で、移動体が回転する際に収集される磁気データが必要とされる。2次元磁気センサの出力自体に計測誤差があるため、2次元磁気センサが搭載された移動体が一定の磁界でx軸センサ及びy軸センサの両方の感度方向と垂直な軸を中心に回転しても、磁気データを成分とする点の集合は円周にはならない。本実施形態では、磁気データを成分とする3点を選抜し、選抜された3点から、それらを通る円周の中心点と半径とを求め、求めた円周の中心をオフセットとして設定する。この方法でオフセットに含まれる2次元磁気センサ自体の計測誤差による誤差を低減するためには、2次元磁気センサ自体の計測誤差が含まれている3つの磁気データを成分とする3点を、それら3点を通る円周上で広い範囲で満遍なく分散するように選抜することが重要である。
[1. Overall explanation]
1-1. Basic Principle First, the basic principle used by the present embodiment will be described.
In the present embodiment, an offset is set for canceling the magnetization component of the moving body on which the two-dimensional magnetic sensor is mounted and the measurement error of the magnetic sensor itself. In order to obtain the offset, a circle that approximates a set of points in a vector plane whose component is magnetic data that is the output of the two-dimensional magnetic sensor is specified. This circle is called an azimuth circle. The component of the center point of the azimuth circle is an offset, and the radius is the strength of the magnetic field. In calibration using a two-dimensional magnetic sensor, magnetism collected when the moving body rotates while the direction of the rotation axis of the moving body on which the two-dimensional magnetic sensor is mounted is kept constant in the vertical direction. Data is needed. Since there is a measurement error in the output of the two-dimensional magnetic sensor itself, the moving body on which the two-dimensional magnetic sensor is mounted rotates around the axis perpendicular to the sensitivity direction of both the x-axis sensor and the y-axis sensor with a constant magnetic field. However, the set of points whose components are magnetic data is not a circle. In the present embodiment, three points having magnetic data as components are selected, a center point and a radius of the circumference passing through the selected three points are obtained, and the obtained center of the circumference is set as an offset. In order to reduce the error due to the measurement error of the two-dimensional magnetic sensor itself included in the offset by this method, three points including three magnetic data including the measurement error of the two-dimensional magnetic sensor itself as components are used. It is important to select so that it is evenly distributed over a wide range on the circumference passing through the three points.
図2は、2次元磁気センサの出力である磁気データを成分とする3点を通る方位円(実線)と、計測誤差がない理想2次元磁気センサの磁気データを成分とする無数の点の集合である真の方位円(破線)との関係を示している。2次元磁気センサの磁気データを成分とする3点がそれらを通る円周上の狭い範囲に分布しているとき、それらの3点から求まる方位円の中心(×)と、求めるべき理想2次元磁気センサの真の方位円の中心(+)との距離は、図2(A)に示すように大きくなる。これに対し、2次元磁気センサの磁気データを成分とする3点がそれらを通る円周上の広い範囲に満遍なく分布しているとき、それらの3点から求まる方位円の中心(×)と、求めるべき理想2次元磁気センサの真の方位円の中心(+)との距離は、図2(B)に示すように小さくなる。2次元磁気センサの磁気データを成分とする3点がそれらを通る円周で等間隔に分布しているとき、すなわちそれら3点を頂点とする三角形が正三角形になるとき、オフセットの誤差を最も小さくすることができる。したがって、本実施形態では、磁気データを成分とする3点を、それらを頂点とする三角形の正三角形に対する歪みが特定のしきい値より小さくなるように選抜する。 FIG. 2 shows an azimuth circle (solid line) that passes through three points whose components are magnetic data, which is the output of a two-dimensional magnetic sensor, and an infinite number of points, whose components are magnetic data of an ideal two-dimensional magnetic sensor that has no measurement error. It shows the relationship with the true azimuth circle (dashed line). When the three points whose components are magnetic data of a two-dimensional magnetic sensor are distributed in a narrow range on the circumference passing through them, the center of the azimuth circle (×) obtained from these three points and the ideal two-dimensional to be obtained The distance from the center (+) of the true azimuth circle of the magnetic sensor increases as shown in FIG. On the other hand, when three points whose components are magnetic data of a two-dimensional magnetic sensor are evenly distributed over a wide range on the circumference passing through them, the center (×) of the azimuth circle obtained from those three points, The distance from the center (+) of the true azimuth circle of the ideal two-dimensional magnetic sensor to be obtained becomes small as shown in FIG. When the three points whose components are magnetic data of the two-dimensional magnetic sensor are distributed at equal intervals around the circumference passing through them, that is, when the triangle having the three points as vertices becomes an equilateral triangle, the offset error is the most. Can be small. Therefore, in the present embodiment, the three points having magnetic data as components are selected so that the distortion of the triangle having the vertex as a vertex is smaller than a specific threshold value.
ここで、予め3点を選抜し、選抜された3点を通る円周を求め、その円周からオフセットを求める本実施形態の方法と、4点以上の多数の点の集合に近似の円周を統計的手法によって求め、その円周からオフセットを求める方法とを比較しておく。統計的手法を用いる方法では、磁気データを成分とする点が偏在していたり、母集団に特異な磁気データが含まれていれば、それらの点から求まる方位円の中心は真の方位円の中心から大きくずれる。したがって、統計的手法を用いてオフセットの誤差を低減しようとすれば、統計的手法によって方位円を求める母集団のばらつきを検証したり、母集団を選抜する必要がある。本実施形態の方法では、適正な3点を選抜することができれば、計算量の多い統計的手法を用いずとも、統計的手法を用いた方法によって得られるオフセットの精度に遜色のない精度のオフセットを求めることができる。 Here, three points are selected in advance, the circumference passing through the selected three points is obtained, and the method of this embodiment for obtaining an offset from the circumference, and the circumference approximate to a set of a large number of four or more points Is obtained by a statistical method and compared with a method for obtaining an offset from the circumference. In the method using the statistical method, if the points with magnetic data as components are unevenly distributed or the magnetic population includes unique magnetic data, the center of the azimuth circle obtained from these points is the true azimuth circle. Deviation from the center. Therefore, if an attempt is made to reduce the offset error by using a statistical method, it is necessary to verify the variation of the population for obtaining the azimuth circle by the statistical method, or to select the population. In the method of this embodiment, if appropriate three points can be selected, an offset with an accuracy comparable to the offset accuracy obtained by the method using the statistical method can be used without using a statistical method with a large amount of calculation. Can be requested.
1−2.ハードウェア構成
図3は、本発明が適用される移動体の一例である携帯型電話機3の外観を示す模式図である。携帯型電話機3には2次元磁気センサ4が搭載されている。2次元磁気センサは互いに直交するx、yの2方向の磁界のベクトル成分を検出することによって磁界の方向及び強さを検出する。携帯型電話機3のディスプレイ2には、文字や画像の各種情報が表示される。例えば、ディスプレイ2には、地図と、方位を示す矢印や文字が表示される。
1-2. Hardware Configuration FIG. 3 is a schematic diagram showing an appearance of a
図4は、本発明が適用される2次元磁気センサ4と磁気センサ制御装置1とを備える磁気測定装置を搭載した携帯型電話機3のハードウェア構成を示すブロック図である。2次元磁気センサ4は、様々な移動体に搭載され、地磁気による磁界ベクトルのx方向成分、y方向成分をそれぞれ検出するx軸センサ30とy軸センサ32とを備えている。x軸センサ30、y軸センサ32は、いずれも磁気抵抗素子、ホール素子等で構成され、指向性のある1次元磁気センサであればどのようなものであってもよい。x軸センサ30及びy軸センサ32は、それぞれの感度方向が互いに直交するように固定されている。x軸センサ30及びy軸センサ32の出力は、時分割して磁気センサI/F(Inter Face)22に入力される。磁気センサI/F22では、x軸センサ30及びy軸センサ32からの入力が増幅された後にAD変換される。磁気センサI/F22から出力されるディジタルの磁気データは、バス5を介して磁気センサ制御装置1に入力される。
FIG. 4 is a block diagram showing a hardware configuration of a
磁気センサ制御装置1は、CPU40とROM42とRAM44とを備えている所謂コンピュータである。CPU40は、例えば携帯型電話機3等の移動体の全体制御を司るプロセッサである。ROM42は、CPU40によって実行される磁気センサ制御プログラムや、移動体の機能を実現するための種々のプログラム、例えばナビゲーションプログラムが格納されている、不揮発性の記憶媒体である。RAM44はCPU40の処理対象となるデータを一時的に保持する揮発性の記憶媒体である。尚、磁気センサ制御装置1と2次元磁気センサ4とを1チップの磁気測定装置として構成することもできる。
The magnetic
アンテナ13及び通信部14は、基地局と携帯型電話機3とで通信を行うための回路である。
音声処理部18は、マイクロホン16から入力されるアナログ音声信号のAD変換と、スピーカ50にアナログ音声信号を出力するためのDA変換を行う回路である。
GPS受信部41は、GPS衛星からのGPS電波を処理し、現在位置の緯度経度を出力する回路である。
操作部48は、文字入力キーを兼ねたダイヤルキー、カーソルキー等を備える。
表示手段としての表示部54は、LCD等のディスプレイ2、図示しない表示制御回路等で構成され、携帯型電話機3の動作モードに応じた各種画面をディスプレイ2に表示する。
報知手段としての報知部58は、図示しない音源回路、着信音スピーカ59、バイブレータ、LED等を備え、着信やキャリブレーションの進捗状況をユーザに報知する。キャリブレーションの進捗状況はディスプレイ2に角度やプログレスバーを表示することによってユーザに視認させる構成であってもよい。
The
The
The
The
The
The
1−3.ソフトウェア構成
図5は、磁気センサ制御プログラム90の構成を示すブロック図である。磁気センサ制御プログラム90は、ナビゲーションプログラム98に方位データを提供するためのプログラムであって、ROM42に格納されている。方位データは地磁気の方向を示す2次元ベクトルデータである。CPU40が磁気センサ制御プログラム90を実行するとき、CPU40、RAM44及びROM42は磁気センサ制御装置として機能する。磁気センサ制御プログラム90は、バッファ管理モジュール92、オフセット設定モジュール94、方位演算モジュール96等のモジュール群で構成されている。
1-3. Software Configuration FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the magnetic
バッファ管理モジュール92は、2次元磁気センサ4から順次入力する磁気データをオフセット演算に用いるためにバッファに蓄積するプログラム部品であって、CPU40を入力手段として機能させる。磁気センサ4から順次入力される磁気データを順次選抜にかけ、選抜されなかった磁気データを廃棄することもできる。しかし、2点目までの選抜条件と3点目の選抜条件とが異なれば、2点目までの点として選抜されなかった磁気データであっても、3点目として選抜され得る。したがって、バッファ管理モジュール92が管理するバッファは、単に入力タイミングと処理タイミングのずれを緩衝するだけではなく、一度は選抜されなかった磁気データを再度選抜候補として利用可能にする目的でも利用される。尚、このバッファはハードウェアで構成されてもよいし、ソフトウェアで構成されてもよい。
The
オフセット設定モジュール94は、バッファ管理モジュール92によって保持されている磁気データから3つの磁気データを選抜し、選抜された3つの磁気データからオフセットを算出し、算出したオフセットを設定するプログラム部品であって、CPU40を選抜手段、算出手段、設定手段及び進捗値出力手段として機能させる。
The offset
方位演算モジュール96は、磁気センサ4から順次入力される磁気データと、設定されているオフセットとを用いて方位データを生成するプログラム部品である。具体的には、方位演算モジュール96は、2次元ベクトルデータである磁気データの各成分からオフセットデータの各成分を引き算して得られる2成分を方位データとして出力する。
The
ナビゲーションプログラム98は、目的地までの誘導経路を探索し、地図上に誘導経路を表示する周知のプログラムである。地図の認識のし易さから、地図は現実の方位に地図上の方位が一致するように画面表示される。したがって例えば、携帯型電話機3が回転すると、ディスプレイ2に表示される地図は地面に対して回転しないようにディスプレイ2に対して回転する。このような地図の表示処理に方位データが用いられる。もちろん、方位データは、単に東西南北を文字や矢印で表示するためにのみ用いられてもよい。ナビゲーションプログラム98が起動されると、キャリブレーションのために例えば携帯型電話機3を水平な姿勢を保ちながら回転させるようにユーザに案内され、キャリブレーションが開始される。キャリブレーションが開始されるとオフセット更新要求が発生し、後述のバッファ更新処理及びオフセット設定処理が実行される。
The
[処理の流れ]
2−1.バッファ更新
図6は、バッファ更新の処理の流れを示すフローチャートである。図6に示す処理は、オフセットの更新要求が発生したときにCPU40がバッファ管理モジュール92を実行することによって進行する。
ステップS100では、オフセットの算出に用いられる複数の磁気データを蓄積するためのバッファが初期化される。具体的には例えば、RAM44のバッファエリアに格納されているデータが削除される。
[Process flow]
2-1. Buffer Update FIG. 6 is a flowchart showing the flow of buffer update processing. The process shown in FIG. 6 proceeds when the
In step S100, a buffer for storing a plurality of magnetic data used for offset calculation is initialized. Specifically, for example, data stored in the buffer area of the
ステップS102では、磁気センサ4からの新たな磁気データの入力が待たれる。
磁気センサ4から新たな磁気データの入力があると、バッファの更新必要性が判定される(ステップS104)。携帯型電話機3がほとんど動いていない状況において、短い時間間隔で順次磁気センサ4から入力があると、連続入力される2つの磁気データを成分とする2点間の距離が近くなる。互いの距離が近い2点がオフセットを求めるために必要となる3点に含まれることは望まれない。また、磁気データを成分とする各点の距離が互いに近い複数の磁気データが限られた容量のバッファに格納されることは、メモリ資源の浪費であるし、無駄なバッファの更新処理を発生させる。そこで、バッファの更新必要性が次のように判定される。例えば、直前に入力された磁気データを成分とする点と最後に入力された磁気データを成分とする点との距離があるしきい値より小さければ、バッファの更新必要性がないと判定され、最後に入力された磁気データはバッファに格納されることなく破棄される。そうでない場合、バッファの更新必要性があると判定される。その結果例えば、図7に示す順序で磁気データの入力があったときには、黒丸で表された磁気データはバッファに格納されず、白丸で表された磁気データはバッファに格納されることになる。尚、図7では磁気データの入力順序が白丸及び黒丸の添え字で表されている。
In step S102, input of new magnetic data from the
When new magnetic data is input from the
上記の判定条件に加えてさらに次の条件を加えてバッファの更新要否を判定すると、キャリブレーションの成功確率を上げることができる。ここでバッファに格納されたNqmax個のデータ列をq0,q1,・・・qNqmax-1とし、集合Qを、Q={qi| 0 ≦ i ≦ Nqmax-1}とする。
追加的な更新条件:あるしきい値qminに対し、磁気データを成分とする点qが、i < Nqmax-1なる全てのiについて||q-qi||2 > qminを満たすときに限り、最後の磁気データを格納してバッファを更新する。
バッファの更新必要性があると判定されると、バッファが更新される(ステップS106)。更新アルゴリズムは例えばFIFO(First In First Out)とする。
If the following conditions are further added to the above determination conditions to determine whether or not the buffer needs to be updated, the probability of successful calibration can be increased. Here, N qmax data strings stored in the buffer are q 0 , q 1 ,... Q Nqmax−1 , and the set Q is Q = {q i | 0 ≦ i ≦ N qmax −1}. .
Additional update condition: When a point q having magnetic data as a component satisfies || qq i || 2 > q min for all i satisfying i <N qmax −1 for a certain threshold value q min As long as the last magnetic data is stored, the buffer is updated.
If it is determined that there is a need to update the buffer, the buffer is updated (step S106). The update algorithm is, for example, FIFO (First In First Out).
2−2.1点目の選抜候補仮決定
図1は、オフセット設定の処理の流れを示すフローチャートである。図1に示す処理は、オフセットの更新要求が発生したときにCPU40がオフセット設定モジュール94を実行することによって進行する。尚、オフセット設定モジュール94の実行によって以下に述べる処理が進行している時には、バッファ管理モジュール92による処理がマルチタスク環境で並行して進行している。
FIG. 1 is a flowchart showing a flow of offset setting processing. The processing shown in FIG. 1 proceeds when the
ステップS200では、選抜候補が全て破棄される初期化が実行される。具体的には、オフセット設定モジュール94によって宣言される、選抜候補を格納するための3つのデータ構造体p0、p1、p2がリセットされるとともに、バッファも初期化される。データ構造体p0、p1、p2には、追って説明があるように、3点目までが選抜されてオフセットが設定されるまで、選抜候補としての磁気データが格納される。それぞれのデータ構造体p0、p1、p2は、それぞれ磁気データの2成分を格納するための2つの変数からなる配列である。
In step S200, initialization for discarding all selection candidates is executed. Specifically, the three data structures p 0 , p 1 and p 2 for storing selection candidates declared by the offset setting
ステップS202では、前述したバッファの更新が待たれる。
バッファが更新されると、1点目の選抜候補が仮決定される(ステップS204)。すなわち、バッファ初期化(ステップS200)後に最初に入力された磁気データが1点目の選抜候補となる。1点目の選抜候補はデータ構造体p0に格納される。尚、1点目の選抜候補が格納されるデータ構造体p0は、追って説明があるように更新される可能性があるため、この処理では1点目の選抜候補が仮決定されているに過ぎない。
In step S202, the above-described buffer update is awaited.
When the buffer is updated, the first selection candidate is provisionally determined (step S204). That is, the magnetic data input first after the buffer initialization (step S200) is the first selection candidate. The first selection candidate is stored in the data structure p 0 . Since the data structure p 0 in which the first selection candidate is stored may be updated as described later, the first selection candidate is provisionally determined in this process. Not too much.
2−3.2点目の選抜候補仮決定
ステップS206では、再びバッファの更新が待たれる。
バッファが再び更新されると、2点目の選抜候補が仮決定される(ステップS208)。すなわち、バッファ初期化(ステップS200)後に2番目に入力された磁気データが2点目の選抜候補となる。2点目の選抜候補はデータ構造体p1に格納される。尚、2点目の選抜候補が格納されるデータ構造体p1も、追って説明があるように更新される可能性があるため、この処理では2点目の選抜候補が仮決定されているに過ぎない。
2-3. Temporary Selection Candidate Selection for Second Point In step S206, buffer update is awaited again.
When the buffer is updated again, the second selection candidate is provisionally determined (step S208). That is, the second input magnetic data after buffer initialization (step S200) becomes the second selection candidate. The second selection candidate is stored in the data structure p 1 . Since the data structure p 1 in which the second selection candidate is stored may be updated as described later, the second selection candidate is temporarily determined in this process. Not too much.
2−4.3点の選抜
・3点の更新
ステップS210では、再びバッファの更新が待たれる。
バッファが再び更新されると、ステップS212では、円弧の端を更新すべきか判定される。3点選抜条件によって選抜される候補として保持するため、最後に入力されバッファに最後に格納された磁気データを、現に存在している3点目までの選抜候補のいずれを更新して保持するか決定される(尚、3点選抜条件を用いた選抜が実行されていなければ、2点目までの選抜候補が存在しているだけであるが、実行される処理内容は同じである)。すなわち、最後に入力されバッファに最後に格納された磁気データがいずれのデータ構造体p0、p1、p2に格納されるかが決定される。なぜならば、データ構造体p0、p1、p2は意味づけが次のように異なるデータ構造体だからである。
2-4.3 Selection of points-Update of 3 points In step S210, buffer update is awaited again.
When the buffer is updated again, in step S212, it is determined whether the end of the arc should be updated. In order to hold as a candidate to be selected according to the three-point selection condition, which of the selection candidates up to the third existing point is updated and held for the magnetic data last input and stored last in the buffer (If selection using the three-point selection condition has not been executed, only selection candidates up to the second point exist, but the processing content to be executed is the same). That is, it is determined in which data structure p 0 , p 1 , p 2 the magnetic data last input and stored last in the buffer is stored. This is because the data structures p 0 , p 1 , and p 2 have different meanings as follows.
データ構造体p0、p1、p2に格納される磁気データを成分とする3点は、それらが同一直線上にない限りにおいて、それらを通る円弧を一義的に規定する。データ構造体p0、p1はその円弧の両端の点の成分である磁気データを格納するデータ構造体として意味づけされている。データ構造体p2はその円弧の中間点の成分である磁気データを格納するデータ構造体として意味づけされている。したがって、3点目が選抜されるまで、3点目までの選抜候補を保持するために、最後に入力されバッファに最後に格納された磁気データがいずれのデータ構造体p0、p1、p2に格納されるかが決定されなければならない。 The three points whose components are magnetic data stored in the data structures p 0 , p 1 , and p 2 uniquely define an arc passing through them as long as they are not on the same straight line. The data structures p 0 and p 1 are meant as data structures that store magnetic data that are components of points at both ends of the arc. The data structure p 2 is meant as a data structure that stores magnetic data that is a component at the midpoint of the arc. Therefore, until the third point is selected, in order to hold the selection candidates up to the third point, the magnetic data last input and stored last in the buffer is any data structure p 0 , p 1 , p Whether it is stored in 2 must be determined.
ところで、データ構造体p0、p1、p2に対して意味づけがこのようにされているのは、次の理由による。選抜候補である3点は、選抜候補の3点を通る方位円の円周上に位置することになる。前述したとおり、方位円を求めるために用いられる3点が、それらの3点を通る円周上で広い範囲に満遍なく分散しているほど、オフセットの誤差は小さくなる。したがって、選抜候補である3点を通る円弧の弦の長さがある程度までは長いほど、オフセットの誤差は小さくなり、その弦の長さが短すぎるとオフセットの誤差が大きくなる。このため、選抜候補である3点を通る円弧の弦の長さがある程度までは長くなるように、磁気データがバッファに格納される度に、3点目までの選抜候補を更新することが望ましい。 By the way, the reason why the meaning is given to the data structures p 0 , p 1 and p 2 is as follows. The three selection candidates are located on the circumference of the azimuth circle passing through the three selection candidates. As described above, the offset error becomes smaller as the three points used for obtaining the azimuth circle are evenly distributed over a wide range on the circumference passing through the three points. Accordingly, the longer the chord length of the arc passing through the three selection candidates is, the smaller the offset error becomes. If the chord length is too short, the offset error becomes larger. For this reason, it is desirable to update the selection candidates up to the third point each time the magnetic data is stored in the buffer so that the chord length of the arc passing through the three points that are selection candidates is increased to some extent. .
図8は選抜候補の3点の更新を説明するための模式図である。今、データ構造体p0、p1、p2に図8(B)に示す磁気データが格納されているものとする。(図8に示す1、4、5、6の各数字は、バッファへの格納順を管理するための数字であって、その数字でバッファ内で管理されている磁気データが各データ構造体に格納されていることを意味している。ここでは各数字で管理されている磁気データを磁気データ1、磁気データ4、磁気データ5、磁気データ6ということにする。)この状態では、選抜候補の3点を通る円弧の弦は、磁気データ1を成分とする点と磁気データ5を成分とする点とを結ぶ線分(破線)である。次に、磁気データ6がバッファに格納されたとする。このとき、3つの磁気データを成分とする3点が通る円弧の弦は、p0、p1、p2の定義によれば、p1に格納されている磁気データを成分とする点とp0に格納されている磁気データを成分とする点との距離として算出される。したがって、仮に、磁気データ6を成分とする点の、磁気データ1、4、5を成分とする3点に対する位置関係が図8(A)に示す状態だとすれば、p0に格納されている選抜候補を更新しなければ、円弧の弦が長くなったという計算結果は得られない。また仮に、磁気データ6が円弧の弦を長くしない値である場合には、p2に格納されている選抜候補を更新しなければ、計算結果としては円弧の弦は短くなるため、p2に格納されている選抜候補を更新する必要がある。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the update of three selection candidates. Now, it is assumed that the magnetic data shown in FIG. 8B is stored in the data structures p 0 , p 1 and p 2 . (The
3つの磁気データを成分とする3点を通る円弧の弦が更新毎に少なくとも短くならず最も効率よく伸張される条件は、次のように導かれる。バッファに最後に格納された磁気データをqとする。p0、p1、p2は、ここでは各データ構造体に格納されている磁気データとする。図9では、q、p0、p1、p2を成分とする点が黒丸で表され、それらの3点を通る方位円が実線で表されている。qによって、選抜候補である3点を通る円弧の弦が長くなるとき、次式(3)、(4)が成立する。
式(3)が成り立つ場合、p1をqで更新することによって弦を延長することができる。式(4)が成り立つ場合、p0をqで更新することによって弦を延長することができる。これらの何れでもない場合、弦は延長されない。 If equation (3) holds, the string can be extended by updating p 1 with q. If equation (4) holds, the string can be extended by updating p 0 with q. If none of these are present, the string is not extended.
ステップS214では、上記のようにして決定された、更新すべき選抜候補が、バッファに最後に格納された磁気データで更新される。その結果、例えば図8(B)に示す磁気データが格納されていたデータ構造体p0、p1、p2は、図8(C)に示すように更新される。 In step S214, the selection candidate to be updated, determined as described above, is updated with the magnetic data stored last in the buffer. As a result, for example, the data structures p 0 , p 1 , and p 2 storing the magnetic data shown in FIG. 8B are updated as shown in FIG. 8C.
・3点選抜条件
バッファに格納されている磁気データを全て3点目の選抜候補とした選抜が試行される。このとき、バッファが全て埋めつくされている必要は必ずしもない。3点目が選抜されるとき、図11に示されるように、2点目までの選抜候補としては決定されなかった磁気データ(仮決定されたがその後に棄却されたものも含まれる。)が、3点目の選抜候補として順次選抜にかけられる。図11では、バッファで磁気データの入力順を管理するための識別子が0〜Nqmax−1までの数字で示されている。小さい数字ほど、先に入力された磁気データが格納されるデータ構造体を表している。
-Three-point selection condition All the magnetic data stored in the buffer are tried to be selected as the third selection candidate. At this time, it is not always necessary that all the buffers are filled. When the third point is selected, as shown in FIG. 11, magnetic data that has not been determined as a selection candidate up to the second point (including data that was provisionally determined but subsequently rejected) is included. Sequentially selected as a third selection candidate. In FIG. 11, identifiers for managing the input order of magnetic data in the buffer are indicated by numbers from 0 to N qmax −1. A smaller number represents a data structure in which previously inputted magnetic data is stored.
ステップS216では、3点目の選抜候補が仮決定される。具体的には、バッファに格納されているデータの中から順次3点目の選抜候補が仮決定され、3点選抜条件の1つを満たしているかが判定される(ステップS218)。3点の選抜条件は2つの観点から導かれている。第一の観点は、選抜候補である磁気データを成分とする3点がそれら3点を通る円周上で十分ばらついているか、すなわち、それら3点を頂点とする三角形が正三角形に近くなっているか、という観点である。したがって、第一の観点での選抜が実行されるときには、選抜候補である磁気データを成分とする3点を頂点とする三角形の正三角形に対する歪みが算定される。第二の観点は、選抜候補である磁気データを成分とする3点を通る円の面積が十分大きいか、という観点である。この3点を通る円の面積が小さいときは、これらの3点を通る方位円の円周上で3点が狭い範囲に分布しているか、正確なオフセットを算出するに当たって想定外の磁界が測定されていることになる。またこれらの3点を通る円の面積が大きすぎるときは、正確なオフセットを算出するに当たって想定外の磁界が測定されていることになる。したがって、第二の観点で選抜が実行されるときには、選抜候補である磁気データを成分とする3点を通る円の半径が算定される。尚、以下の説明では、第一の観点で選抜候補が選抜されるべきかを判定するための条件を単に3点選抜条件ともいい、第二の観点で選抜候補が選抜されるべきかを判定することを、3点選抜の検証ともいうものとする。 In step S216, a third selection candidate is provisionally determined. Specifically, the third selection candidate is sequentially determined sequentially from the data stored in the buffer, and it is determined whether one of the three-point selection conditions is satisfied (step S218). The three selection conditions are derived from two viewpoints. The first point of view is that the three points whose components are magnetic data that are candidates for selection are sufficiently dispersed on the circumference passing through these three points, that is, the triangle having the three points as vertices is close to an equilateral triangle. This is the point of view. Therefore, when selection from the first viewpoint is executed, the distortion with respect to a regular triangle of three points having apexes of magnetic data as selection candidates as components is calculated. The second point of view is whether the area of a circle passing through the three points whose components are magnetic data that are selection candidates is sufficiently large. When the area of the circle that passes through these three points is small, an unexpected magnetic field is measured to calculate whether the three points are distributed within a narrow range on the circumference of the azimuth circle that passes through these three points. Will be. If the area of the circle passing through these three points is too large, an unexpected magnetic field is measured in calculating an accurate offset. Therefore, when selection is performed from the second viewpoint, the radius of a circle passing through three points whose components are magnetic data that are selection candidates is calculated. In the following description, the condition for determining whether a selection candidate should be selected from the first viewpoint is also simply referred to as a three-point selection condition, and it is determined whether the selection candidate should be selected from the second viewpoint. This is also referred to as verification of 3-point selection.
まず、ステップS218で適用される第一の観点から3点選抜条件を説明する。本実施形態では、図10に示すように選抜候補である磁気データを成分とする3点を頂点とする三角形の正三角形に対する歪みが、その三角形の重心d3を始点とし各頂点を終点とするベクトルの和を用いて表現される2行2列の対称行列の固有値によって評価される。三角形の重心d3は次式(5)によって求められる。
第一の観点から導かれる3点選抜条件は、次式(6)によって定義される対称行列Aの固有値λA1、λA2のうち最小固有値λA2の最大固有値λA1に対する比が予め決められた所定のしきい値E0以上であることである。
式(6)は、pi=(pix,piy),d3=(d3x,d3y)とすると式(7)のようにも書ける。
対称行列Aの定義から、全ての固有値は非負実数である。バッファに格納されている2点目までの磁気データとして選抜されていない磁気データに対して次式(11)で定義される評価量EAを算出し、評価量EAが最大となるp2を探す。第一の観点から導かれた3点選抜条件は、EAがしきい値E0に対して、EA≧E0を満たすことである。EA≧E0を満たす3点目が見つかった時点で3点選抜条件が満たされたと判定してもよい。
ところで、選抜候補である磁気データを成分とする3点を頂点とする三角形の正三角形に対する歪みは、その三角形の内角のばらつき、その三角形の辺の長さのばらつき、その三角形の重心から各頂点までの距離のばらつき、などによって定義することができる。さらに、これらのばらつきは、前述した対称行列Aの固有値を用いた評価量EAによって定義することができる。したがって、第一の観点から導かれる3点選抜条件は、選抜候補である磁気データを成分とする3点を頂点とする三角形の内角のばらつき、又は、その三角形の辺の長さのばらつき、又は、その三角形の重心から各頂点までの距離のばらつきが予め決められた所定範囲内にあることであるともいえる。対称行列Aの固有値を3点選抜条件の条件判定に用いる場合、対称行列Aの最大固有値及び最小固有値は三角形の各頂点の座標値と三角形の重心の座標値から定義される2次方程式の解として求めることができるため、上記の三角形の内角のばらつき、三角形の辺の長さのばらつき、三角形の重心から各頂点までの距離のばらつきを示す値を3点選抜条件の条件判定に用いる場合と比較して計算量が軽減される。 By the way, the distortion with respect to the regular triangle of the triangle whose vertex is the three points whose magnetic data is the candidate for selection is the variation of the internal angle of the triangle, the variation of the length of the side of the triangle, and the centroid of the triangle. It can be defined by the variation of the distance up to. Further, these variations can be defined by the evaluation amount E A using the eigenvalues of the symmetric matrix A described above. Therefore, the three-point selection condition derived from the first point of view is a variation in the internal angle of a triangle whose apex is the three points whose components are magnetic data as selection candidates, or a variation in the length of the side of the triangle, or It can also be said that the variation in distance from the center of gravity of the triangle to each vertex is within a predetermined range. When the eigenvalues of the symmetric matrix A are used for the condition determination of the three-point selection condition, the maximum eigenvalue and the minimum eigenvalue of the symmetric matrix A are solutions of a quadratic equation defined by the coordinate values of the vertices of the triangle and the coordinate values of the centroid of the triangle. Since the value indicating the variation in the interior angle of the triangle, the variation in the length of the triangle, and the variation in the distance from the center of gravity of the triangle to each vertex is used for the condition determination of the three-point selection condition, In comparison, the amount of calculation is reduced.
第一の観点から導かれた3点選抜条件が満たされなかった場合、バッファに格納されている全データが判定済みであるかが判定され(ステップS220)、全データが判定済みでなければステップS216の処理に戻って、バッファ内に格納されているデータが、第一の観点から導かれた3点選抜条件を満たすか判定する処理が繰り返される。このときバッファが全て埋め尽くされている必要はない。バッファに格納されている磁気データは、円弧の両端の点として仮決定されなかった磁気データも含まれている。バッファ内に格納されている全データが3点選抜条件を満たしていない場合、まだ3点選抜条件を満たす点が集まっていない状態であるため、ステップS210の処理に戻ってバッファの更新が待たれる。 If the three-point selection condition derived from the first viewpoint is not satisfied, it is determined whether all the data stored in the buffer has been determined (step S220). Returning to the process of S216, the process of determining whether the data stored in the buffer satisfies the three-point selection condition derived from the first viewpoint is repeated. At this time, all the buffers need not be filled. The magnetic data stored in the buffer includes magnetic data that has not been provisionally determined as points at both ends of the arc. If all the data stored in the buffer does not satisfy the three-point selection condition, the points that satisfy the three-point selection condition have not yet been collected, and the process returns to step S210 to wait for the buffer update. .
・選抜検証
第一の観点から導かれた3点選抜条件が満たされた場合、第一の観点で選抜された磁気データが第二の観点によって検証される(ステップS224)。この処理では、前述したとおり、選抜候補である磁気データを成分とする3点を通る円の半径が算定される。
Selection Verification When the three-point selection condition derived from the first viewpoint is satisfied, the magnetic data selected from the first viewpoint is verified from the second viewpoint (step S224). In this process, as described above, the radius of a circle passing through three points whose components are magnetic data that are selection candidates is calculated.
円の中心点をc3 = ( c3x, c3y ) とすると、中心点を求める連立一次方程式は次式(12)である。
c3rは特に後に用いる必要のない値であるが、3元1次連立方程式を立てるために追加されている。最終的に半径rは、次式(13)で算定されるc3とp0とのユークリッド距離として求まる。
以上のようにして求められた、3点選抜条件を満たす3つの磁気データを成分とする3点を通る円の半径がしきい値rmaxからrminまでの範囲内であれば、合格とする。そうでない場合、不合格となってステップS210の処理に戻り、バッファの更新が待たれる。 If the radius of the circle that passes through the three points including the three magnetic data satisfying the three-point selection condition as determined above is within the range from the threshold value r max to r min , the test is accepted. . Otherwise, it is rejected and the process returns to step S210 to wait for buffer update.
尚、以上のようにして求められた円の方程式が妥当であるかの判定ステップをさらに設けてもよい。具体的には、選抜された3つの磁気データp0、p1、p2だけでなく、バッファに格納されている一部又は全部の磁気データを用いて方位円の妥当性が統計処理によって検証される。この検証は、オフセットの誤差のばらつきを小さくするためにはある程度有効であるが、必ずしも必要な処理ではない。この検証では、次式(14)によって評価量Sが求められ、予め決められたしきい値Stに対し、S>Stである場合には、算出された方位円の中心点はオフセットとして採用されず、キャリブレーションは失敗したと判定される。
・オフセットの設定
3点選抜の検証の結果、選抜された3点が合格である場合、ステップS226においてオフセットが設定される。すなわち、算出された方位円の中心点の各成分がオフセットの各成分として設定される。
-Offset setting If the selected three points pass as a result of the verification of the three-point selection, an offset is set in step S226. That is, each component at the center point of the calculated azimuth circle is set as each component of the offset.
ところで、ステップS210からステップS224までの処理が繰り返される間、ステップS218において都度評価量EAの値が算出される。p0、p1、p2の3点を通る円弧の中心角に対応する角度と評価量EAとの対応関係が規定されたテーブル(図12参照)を予めROM42に保持しておき、そのテーブルを用いて評価量EAの値と対応する角度を導出することによって、2次元磁気センサ4が搭載された携帯型電話機3がキャリブレーション開始時点から何度回転したか、あるいはあと何度回転すればキャリブレーションが完了するか等をユーザに認識させることができる。評価量EAに対応する角度の導出は、評価量EAの算出に応じてオフセット設定モジュールで実行され、導出された角度がナビゲーションプログラム98に出力されてもよいし、評価量EAが算出される度に評価量EAそのものがナビゲーションプログラム98に出力され、ナビゲーションプログラム98によって評価量EAに対応する角度が導出されてもよい。
Incidentally, while the process from step S210 to step S224 are repeated, the value of each time evaluation quantity E A is calculated in step S218. A table (see FIG. 12) in which the correspondence relationship between the angle corresponding to the center angle of the arc passing through the three points p 0 , p 1 , and p 2 and the evaluation amount E A is stored in the
本実施形態によると、方位円の中心点であるオフセットが算出される前、すなわち精度良くオフセットを求めることができる3点がまだ選抜されていない期間であっても、3点p0、p1、p2を通る円弧の中心角を導出することができる。例えば、統計処理を用いてオフセットを求める場合と比較すると、統計処理に用いる母集団要素としての磁気データが十分に収集されていない期間は方位円の中心点であるオフセットが求められないため、携帯型電話機3が何度回転したかを示す回転角度を求めることはできない。磁気データが十分に収集されていない期間であっても、仮に設定されたオフセットを用いて回転角度を求めることはできるが、精度がよくない可能性がある。本実施形態では、3点選抜条件を満たす3点がまだ選抜されていない期間であっても、前述のように評価量EAに基づいて回転角度を導出するため、3点選抜条件を満たさない3点から精度の良くない可能性のあるオフセットを算出し、算出されたオフセットとp0及びp1の位置から回転角度を算出する方法と比較して、計算量を少なくかつ精度良く回転角度を導出することができる。
According to the present embodiment, even before the offset that is the center point of the azimuth circle is calculated, that is, even during a period in which the three points for which the offset can be obtained with high accuracy are not yet selected, the three points p 0 and p 1 , P 2 , the central angle of the arc can be derived. For example, compared to the case of obtaining an offset using statistical processing, since the offset that is the center point of the azimuth circle is not obtained during a period when magnetic data as a population element used for statistical processing is not sufficiently collected, A rotation angle indicating how many times the
進捗状況をユーザに認識させる方法は、例えば回転角度に応じてドレミファソラシドの音階の音を報知部58を制御して発生させてもよいし、評価量EAの値に応じてディスプレイ2にプログレスバーを表示する等して進捗状況をユーザに認識させるようにしてもよい。尚、評価量EAの値が増加すると回転角度も増加する関係にあるので、図12に示すような対応テーブルを予め保持して角度に換算せずに、評価量EAの値そのものに応じて上記のように進捗状況をユーザに認識させるようにしてもよい。
How to recognize progress to the user, for example, to the sound of the scale of do, re, mi, fa Sorashido according to the rotation angle may be generated by controlling the
尚、本実施形態によるオフセット設定方法は、以下の点においても統計処理を用いてオフセットを求める場合と比較して効果的である。磁界の強さが弱い場所では、磁界の強さが強い場所と比較して方位円の半径は小さい。統計処理の母集団要素としての磁気データを収集する際、磁気データの分布の偏りや重複を避けるために、前述のバッファ更新処理のように例えば直前に入力された磁気データを成分とする点と最後に入力された磁気データを成分とする点との距離があるしきい値よりも小さい場合は、最後に入力された磁気データはバッファに格納されることなく破棄されるとすると、磁界の強さが弱い場所では、同じ角度範囲だけ携帯型電話機3が回転しても、磁界の強さが強い場所と比較してバッファに格納される磁気データの数は少なくなる。すなわち、統計処理の母集団として十分な個数の磁気データを収集するには、より広い角度範囲まで携帯型電話機3を回転させなければならない。本実施形態によると、バッファに蓄積されている磁気データの個数が少ない場合であっても、前述した3点選抜条件を満たす点が収集できればよいので、磁界の強さが弱い場所においてもオフセットを算出するために必要な磁気データを収集するために必要となる、携帯型電話機3の操作量が低減されるし、オフセットの算出時間が短縮される。
The offset setting method according to the present embodiment is more effective than the case of obtaining the offset using statistical processing in the following points. In places where the strength of the magnetic field is weak, the radius of the azimuth circle is smaller than in places where the strength of the magnetic field is strong. When collecting magnetic data as a population element of statistical processing, in order to avoid magnetic data distribution bias and duplication, for example, the previously used magnetic data as a component is used as a component as in the buffer update processing described above. If the distance from the point with the last input magnetic data as a component is smaller than a certain threshold value, the last input magnetic data is discarded without being stored in the buffer. When the
B.第二の実施形態
図13は本発明の第二実施形態によるオフセットの設定処理の流れを示すフローチャートである。図13に示す処理は、オフセットの更新要求が発生したときにCPU40がオフセット設定モジュール94を実行することによって進行する。尚、第一実施形態と同様に、オフセット設定モジュール94の実行によって以下に述べる処理が進行している時には、バッファ管理モジュール92による処理がマルチタスク環境で並行して進行している。
B. Second Embodiment FIG. 13 is a flowchart showing a flow of an offset setting process according to a second embodiment of the present invention. The process shown in FIG. 13 proceeds when the
ステップS300では、選抜候補が全て破棄される初期化が実行される。具体的にはオフセット設定モジュール94によって宣言される、選抜候補を格納するための3つのデータ構造体p0、p1、p2がリセットされるとともに、バッファも初期化される。
ステップS302ではバッファの更新が待たれる。
バッファが更新されると、バッファに空きがあるか、すなわちバッファに格納されているデータ個数が予め決められたNqmax個であるか否かが判定される(ステップS304)。バッファに格納されているデータ個数がNqmax個に達するまで、ステップS302、S304の処理が繰り返される。このように、本実施形態ではバッファにNqmax個の磁気データが蓄積されるまで1点の磁気データも選抜されない。
In step S300, initialization for discarding all selection candidates is executed. Specifically, the three data structures p 0 , p 1 and p 2 for storing selection candidates declared by the offset setting
In step S302, buffer update is awaited.
When the buffer is updated, it is determined whether or not there is a vacancy in the buffer, that is, whether or not the number of data stored in the buffer is a predetermined N qmax (step S304). The processes in steps S302 and S304 are repeated until the number of data stored in the buffer reaches N qmax . As described above, in this embodiment, one point of magnetic data is not selected until N qmax pieces of magnetic data are accumulated in the buffer.
バッファにNqmax個の磁気データが蓄積されると、1点目と2点目の磁気データが選抜される(ステップS306)。バッファに格納されたNqmax個のデータ列をq0,q1,・・・qNqmax-1とし、集合Qを、Q={qi| 0 ≦ i ≦ Nqmax-1}とするとき、q0,q1,・・・qNqmax-1を成分とするそれぞれの点をデータ点q0,q1,・・・qNqmax-1というものとする。第一実施形態と同様に集合Qが多重集合とならないように磁気データは蓄積されている。 When N qmax pieces of magnetic data are accumulated in the buffer, the first and second magnetic data are selected (step S306). When N qmax data strings stored in the buffer are q 0 , q 1 ,... Q Nqmax-1 , and the set Q is Q = {qi | 0 ≤ i ≤ N qmax -1}, q Each point having components 0 , q 1 ,..., Q Nqmax-1 as data components q 0 , q 1 ,. Similar to the first embodiment, magnetic data is stored so that the set Q does not become a multiple set.
集合Qから精度よくオフセットを求めるためには、特定の方向に最も離れている2点に対応する磁気データが必ず選抜されることが望ましい。無作為に決めた方向に最も離れた2点が選抜されても平均的には相当の効果がある。具体的な選抜方法は以下の通りである。 In order to accurately obtain an offset from the set Q, it is desirable that magnetic data corresponding to two points that are farthest in a specific direction are always selected. Even if two points that are farthest apart in a randomly determined direction are selected, there is an average effect. The specific selection method is as follows.
ある特定の向きと大きさを持つベクトルaと、データ点q0,q1,・・・qNqmax-1の重心dNを始点とし各データ点を終点とするベクトルとの内積Dが最大となるデータ点qiをp0とし、その内積Dが最小となるデータ点qiをp1とする。データ点q0,q1,・・・qNqmax-1の重心dNは次式(15)によって求められる。データ点q0,q1,・・・qNqmax-1の重心dNを始点としデータ点qiを終点とするベクトルと、ベクトルaとの内積Dは次式(16)で求められる。
ステップS308では第一実施形態のステップS216と同様にして3点目の選抜候補が仮決定される。
ステップS310では第一実施形態のステップS218と同様にして3点選抜条件が満たされるか判定される。
ステップS312では第一実施形態のステップS220と同様にしてバッファ内に格納されている全データが判定済みであるかが判定される。全データが判定済みでなければステップS308の処理に戻る。
In step S308, the third selection candidate is provisionally determined as in step S216 of the first embodiment.
In step S310, it is determined whether or not the three-point selection condition is satisfied as in step S218 of the first embodiment.
In step S312, it is determined whether all the data stored in the buffer has been determined in the same manner as in step S220 of the first embodiment. If all the data has not been determined, the process returns to step S308.
ステップS314では第一実施形態のステップS224と同様にして3点選抜の検証が行われる。3点選抜の検証の結果、不合格の場合はステップS300の処理に戻って、バッファがリセットされる。
ステップS316では第一実施形態のステップS226と同様にしてオフセットが設定
される。
In step S314, three-point selection verification is performed in the same manner as in step S224 of the first embodiment. As a result of the verification of the three-point selection, if the result is unsuccessful, the process returns to step S300 and the buffer is reset.
In step S316, an offset is set in the same manner as in step S226 of the first embodiment.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
1:磁気センサ制御装置、2:ディスプレイ、3:携帯型電話機、4:2次元磁気センサ、13:アンテナ、14:通信部、16:マイクロホン、18:音声処理部、30:x軸センサ、32:y軸センサ、41:GPS受信部、40:CPU、42:ROM、44:RAM、48:操作部、50:スピーカ、54:表示部、58:報知部、59:着信音スピーカ、90:磁気センサ制御プログラム、92:バッファ管理モジュール、94:オフセット設定モジュール、96:方位演算モジュール、98:ナビゲーションプログラム 1: magnetic sensor control device, 2: display, 3: mobile phone, 4: two-dimensional magnetic sensor, 13: antenna, 14: communication unit, 16: microphone, 18: audio processing unit, 30: x-axis sensor, 32 : Y-axis sensor, 41: GPS receiving unit, 40: CPU, 42: ROM, 44: RAM, 48: operation unit, 50: speaker, 54: display unit, 58: notification unit, 59: ringing tone speaker, 90: Magnetic sensor control program, 92: buffer management module, 94: offset setting module, 96: azimuth calculation module, 98: navigation program
Claims (16)
入力された複数の前記磁気データを格納するバッファと、
3つの前記磁気データを選抜候補として保持するデータ構造体を有し、予め決められた3点選抜条件を満たすとともに前記選抜候補を含む3つの前記磁気データを選抜する選抜手段と、
前記選抜された3つの磁気データを成分とする3点から等距離にある点である中心点を算出する算出手段と、
前記中心点の成分を前記磁気データのオフセットとして設定する設定手段と、
を備え、
前記選抜手段は、新たに前記磁気データが前記バッファに格納されると、3つの前記選抜候補を通り2つの前記選抜候補を端点とする円弧の弦の長さが、前記円弧の端点に対応する選抜候補を前記新たにバッファに格納された磁気データで更新することによって前記円弧の弦の長さが延長される場合に、前記円弧の端点に対応する選抜候補を前記新たにバッファに格納された磁気データで更新する、
磁気センサ制御装置。 Input means for inputting a plurality of magnetic data having two components sequentially output from the two-dimensional magnetic sensor;
A buffer for storing a plurality of input magnetic data;
A selection unit that has a data structure that holds the three magnetic data as selection candidates, and that satisfies the predetermined three-point selection condition and selects the three magnetic data including the selection candidates ;
A calculating means for calculating a center point from the three points to the selected been three magnetic data components is a point equidistant,
Setting means for setting the component of the center point as an offset of the magnetic data;
With
In the selection means, when the magnetic data is newly stored in the buffer, the chord length of the arc passing through the three selection candidates and having the two selection candidates as end points corresponds to the end points of the arc. When the chord length of the arc is extended by updating the selection candidate with the magnetic data newly stored in the buffer, the selection candidate corresponding to the end point of the arc is newly stored in the buffer. Update with magnetic data,
Magnetic sensor control device.
請求項1に記載の磁気センサ制御装置。 Said selection means, when the new the magnetic data is stored in the buffer, the said magnetic data has not been a corresponding selection candidate end point of the circular arc is obtained from the buffer at the midpoint of the circular arc As a selection candidate for magnetic data,
The magnetic sensor control apparatus according to claim 1 .
請求項2に記載の磁気センサ制御装置。 The three-point selection condition includes a condition that correlates with a distortion with respect to a regular triangle of a triangle having three points as vertices having three magnetic data stored in the data structure as components.
The magnetic sensor control apparatus according to claim 2 .
請求項3に記載の磁気センサ制御装置。 The three-point selection condition includes that the variation in the inner angle of the triangle is within a predetermined range,
The magnetic sensor control apparatus according to claim 3 .
請求項3に記載の磁気センサ制御装置。 The three-point selection condition includes that the variation in the length of the side of the triangle is within a predetermined range,
The magnetic sensor control apparatus according to claim 3 .
請求項3に記載の磁気センサ制御装置。 The three-point selection condition includes that the variation in distance from the center of gravity of the triangle to each vertex is within a predetermined range.
The magnetic sensor control apparatus according to claim 3 .
請求項3から6のいずれかの一項に記載の磁気センサ制御装置。
pi(i=0,1,2)は前記三角形の各頂点であり、d3は前記三角形の重心である。 The three-point selection condition includes that the ratio of the minimum eigenvalue to the maximum eigenvalue of the following 2-by-2 symmetric matrix A is greater than or equal to a predetermined value.
The magnetic sensor control apparatus according to any one of claims 3 to 6 .
pi (i = 0, 1, 2) is each vertex of the triangle, and d3 is the center of gravity of the triangle.
請求項7に記載の磁気センサ制御装置。 The three-point selection condition includes that the value of the ratio is maximum.
The magnetic sensor control apparatus according to claim 7 .
請求項7又は8に記載の磁気センサ制御装置。 A value indicating a progress status from the start to the completion of selection of the three magnetic data satisfying the three-point selection condition, and a progress value derived based on the ratio value, or the ratio value It further comprises a progress value output means for outputting,
The magnetic sensor control apparatus according to claim 7 or 8 .
請求項9に記載の磁気センサ制御装置。 The progress value is an angle corresponding to a central angle of an arc passing through three points including three magnetic data stored in three data structures as components.
The magnetic sensor control apparatus according to claim 9 .
前記2次元磁気センサと、
を備える磁気測定装置。 A magnetic sensor control device according to any one of claims 1 to 10 ,
The two-dimensional magnetic sensor;
A magnetic measuring device comprising:
前記2次元磁気センサと、
前記進捗値又は前記比の値に応じて異なる音階の音を発することにより、ユーザに前記進捗状況を報知する報知手段とを備える、
磁気測定装置。 A magnetic sensor control device according to claim 9 or 10,
The two-dimensional magnetic sensor;
Informing means for informing the user of the progress situation by emitting a sound of a different scale according to the progress value or the value of the ratio ,
Magnetic measuring device.
前記2次元磁気センサと、
前記進捗値又は前記比の値に応じて前記進捗状況をユーザに視認させる表示手段とを備える、
磁気測定装置。 A magnetic sensor control device according to claim 9 or 10,
The two-dimensional magnetic sensor;
Display means for allowing the user to visually recognize the progress status according to the progress value or the ratio value ;
Magnetic measuring device.
入力された複数の前記磁気データをバッファに格納し、
3つの前記磁気データを選抜候補としてデータ構造体に保持しながら、新たに前記磁気データが前記バッファに格納されると、3つの前記選抜候補を通り2つの前記選抜候補を端点とする円弧の弦の長さが、前記円弧の端点に対応する選抜候補を前記新たにバッファに格納された磁気データで更新することによって前記円弧の弦の長さが延長される場合に、前記円弧の端点に対応する選抜候補を前記新たにバッファに格納された磁気データで更新し、予め決められた3点選抜条件を満たすとともに前記選抜候補を含む3つの前記磁気データを選抜し、
選抜された3つの前記磁気データを成分とする3点から等距離にある点である中心点を算出し、
前記中心点の成分を前記磁気データのオフセットとして設定する、
ことを含む磁気センサのオフセット設定方法。 Input a plurality of magnetic data having two components sequentially output from a two-dimensional magnetic sensor,
Storing a plurality of input magnetic data in a buffer;
When the magnetic data is newly stored in the buffer while holding the three magnetic data as selection candidates in the data structure, the chord of the arc passing through the three selection candidates and having the two selection candidates as endpoints Corresponds to the end point of the arc when the chord length of the arc is extended by updating the selection candidate corresponding to the end point of the arc with the magnetic data newly stored in the buffer. Updating the selection candidates with the magnetic data newly stored in the buffer, selecting the three magnetic data including the selection candidates while satisfying a predetermined three-point selection condition,
Calculate a center point that is a point equidistant from the three points having the three selected magnetic data as components,
Setting the center point component as an offset of the magnetic data;
Magnetic sensor offset setting method.
入力された複数の前記磁気データを格納するバッファと、
3つの前記磁気データを選抜候補として保持するデータ構造体を有し、予め決められた3点選抜条件を満たすとともに前記選抜候補を含む3つの前記磁気データを選抜する選抜手段と、
前記選抜された3つの磁気データを成分とする3点から等距離にある点である中心点を算出する算出手段と、
前記中心点の成分を前記磁気データのオフセットとして設定する設定手段と、
してコンピュータを機能させ、
前記選抜手段は、新たに前記磁気データが前記バッファに格納されると、3つの前記選抜候補を通り2つの前記選抜候補を端点とする円弧の弦の長さが、前記円弧の端点に対応する選抜候補を前記新たにバッファに格納された磁気データで更新することによって前記円弧の弦の長さが延長される場合に、前記円弧の端点に対応する選抜候補を前記新たにバッファに格納された磁気データで更新する、
磁気センサのオフセット設定プログラム。 Input means for inputting a plurality of magnetic data having two components sequentially output from the two-dimensional magnetic sensor;
A buffer for storing a plurality of input magnetic data;
A selection unit that has a data structure that holds the three magnetic data as selection candidates, and that satisfies the predetermined three-point selection condition and selects the three magnetic data including the selection candidates ;
A calculating means for calculating a center point from the three points to the selected been three magnetic data components is a point equidistant,
Setting means for setting the component of the center point as an offset of the magnetic data;
Make your computer work,
In the selection means, when the magnetic data is newly stored in the buffer, the chord length of the arc passing through the three selection candidates and having the two selection candidates as end points corresponds to the end points of the arc. When the chord length of the arc is extended by updating the selection candidate with the magnetic data newly stored in the buffer, the selection candidate corresponding to the end point of the arc is newly stored in the buffer. Update with magnetic data,
Magnetic sensor offset setting program.
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