CN112136020A - 信息处理装置、信息处理方法和程序 - Google Patents

Abstract

【问题】提供一种信息处理装置，能够以更高的精度检测移动体移动时的方向。【方案】一种信息处理装置，该信息处理装置包括寻北控制单元，该寻北控制单元基于与移动体有关的信息项中的至少两信息项来执行寻北，并且其中，移动体的取向在至少两信息项中的每一个信息项被惯性测量单元测量的时刻不同，并且惯性测量单元测量的至少两信息项中的至少一个信息项在移动体移动的同时测量。

Description

信息处理装置、信息处理方法和程序

技术领域

本公开涉及信息处理设备、信息处理方法和程序。

背景技术

目前广泛使用用于基于由电磁罗盘、全球导航卫星系统(GNSS)等检测到的方位角对移动对象的行进进行导航的技术。

关于上述技术，例如，PTL 1公开了一种基于将由回转传感器检测的角速度和将由地磁传感器检测的地磁数据来检测方位角的技术。

引文列表

专利文献

PTL 1：日本未经审查的专利申请公开号2013-057601

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在上述技术中使用的地磁传感器容易受到由钢筋等产生的磁噪声的影响，并且由于这种磁噪声导致的误差在待检测的方向上发生。因此，很大程度上受磁噪声影响的位置降低了待检测方位角的精度。

作为不受这种周围环境影响地检测方位角的技术，给出了使用回转罗盘的方法。该回转罗盘是具有基于待检测的地球旋转分量来检测北方方向的功能的装置。然而，回转罗盘对方位角的检测往往要求严格的静止。通常在行进期间执行在移动对象上的导航，这种对静止的要求可能限制移动对象的行为。

因此，本公开提出了一种新颖且改进的，并且能够在移动对象行进期间更准确地检测方位角的信息处理设备、信息处理方法和程序。

用于解决问题的手段

根据本公开，提供了一种信息处理设备，该设备包括寻北处理控制器，该寻北处理控制器基于与移动对象相关的信息中的至少两条信息来执行寻北处理，其中在由惯性测量单元测量至少两条信息时的各个定时处的移动对象的取向彼此不同，并且在移动对象行进的同时测量由惯性测量单元测量的至少两条信息中的至少一条信息。

此外，根据本公开，提供了一种由处理器执行的信息处理方法，该方法包括：基于与移动对象相关的多条信息中的至少两条信息来执行寻北处理；使在惯性测量单元测量至少两个信息时的各个定时的移动对象的取向彼此不同；以及在移动对象行进的同时使得由惯性测量单元测量的至少两个信息中的至少一者被测量。

此外，根据本公开，提供了一种用于使计算机用作寻北处理控制器的程序，该寻北处理控制器基于与移动对象相关的多条信息中的至少两条信息来执行寻北处理，其中至少两条信息的方向在由惯性测量单元测量至少两个信息时的相应定时，移动对象彼此不同，并且在移动对象行进的同时测量由惯性测量单元测量的至少两个信息中的至少一者。

本发明的效果

如上所述，根据本公开，可以检测移动对象行进期间的方位角。

应当注意，上述效果不必是限制性的。利用或代替上述效果，可以实现本说明书中描述的效果中的任何一种或可以从本说明书中掌握的其他效果。

附图说明

[图1]图1是示出根据本公开的实施例的北方向估计处理的示例的说明图。

[图2]图2是示出根据实施例的偏差消除处理的示例的说明图。

[图3]图3是示出根据实施例的概要的说明图。

[图4]图4是示出根据本公开的第一实施例的信息处理设备的功能配置示例的框图。

[图5]图5是示出根据实施例所涉及的统计处理的示例的说明图。

[图6]图6是示出根据实施例的用于基于方位角改变估计值开始寻北处理的条件的示例的说明图。

[图7]图7是示出根据实施例的噪声降低不充分的情况下的寻北处理的开始条件的示例的说明图。

[图8]图8是示出根据实施例的包括误差的方位角改变估计值而开始寻北处理的条件的说明图。

[图9]图9是示出根据实施例的基于两个角速度的约束的示例的说明图。

[图10]图10是示出根据实施例的基于三个角速度的约束的示例的说明图。

[图11]图11是示出根据实施例的三维偏差消除处理的示例的说明图。

[图12]图12是示出根据实施例的信息处理设备的操作示例的流程图。

[图13]图13是示出根据实施例的GNSS精度估计处理的流程图。

[图14]图14是示出根据实施例的校准处理的流程图。

[图15]图15是示出根据实施例的非行进处理的流程图。

[图16]图16是示出根据本公开的第二实施例的信息处理设备的功能配置示例的框图。

[图17]图17是示出根据实施例的计算旋转分量的示例的图示。

[图18]图18是示出根据实施例的转换旋转分量的坐标的示例的图示。

[图19]图19是示出根据实施例的估计方位角的示例的图示。

[图20]图20是示出根据实施例的信息处理设备的操作示例的流程图。

[图21]图21是示出根据实施例的运动分量消除处理的流程图。

[图22]图22是示出根据实施例的变形例的说明图。

[图23]图23是示出根据实施例的变形例的说明图。

[图24]图24是示出根据本公开的第三实施例和第四实施例的信息处理设备的功能配置示例的框图。

[图25]图25是示出根据本公开的第三实施例的控制惯性测量单元的姿势的示例的说明图。

[图26]图26是示出根据本公开的第四实施例的惯性测量单元的姿势控制的示例的说明图。

[图27]图27是示出根据实施例的惯性测量单元的姿势控制的示例的说明图。

[图28]图28是示出根据实施例的设置有两个惯性测量单元的示例的说明图。

[图29]图29是示出根据实施例的信息处理设备的操作示例的流程图。

[图30]图30是示出根据实施例的IMU旋转控制处理的流程图。

[图31]图31是示出根据实施例的GNSS精度估计处理的流程图。

[图32]图32是示出根据本公开的第五实施例的信息处理设备的功能配置示例的框图。

[图33]图33是示出根据实施例的惯性测量单元和相机的姿势控制的示例的说明图。

[图34]图34是示出根据实施例的主处理的选择处理的流程图。

[图35]图35是示出根据本公开的实施例的第一变形例的说明图。

[图36]图36是示出根据实施例的第二变形例的说明图。

[图37]图37是示出根据实施例的第二变形例的说明图。

[图38]图38是示出根据实施例的信息处理设备的硬件配置示例的框图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本公开的优选实施例。需要注意的是，在本说明书和附图中，具有基本相同功能配置的部件由相同的附图标记表示，因此省略了对其的多余描述。

此外，按照以下顺序进行说明。

1.本公开的实施例

1.1.概述

1.2.第一实施例

1.2.1.功能配置示例

1.2.2.操作示例

1.3.第二实施例

1.3.1.功能配置示例

1.3.2.操作示例

1.3.3.变形例

1.4.第三实施例

1.4.1.功能配置示例

1.5.第四实施例

1.5.1.功能配置示例

1.5.2.操作示例

1.6.第五实施例

1.6.1.功能配置示例

1.6.2.操作示例

2.变形例

3.硬件配置示例

4.结论

<<1.本公开的实施例>>

<1.1.概述>

近年来，作为移动对象行进时的方位角检测技术，存在利用电磁罗盘、GNSS等进行检测的技术。移动对象可以是例如在地面上、空中等自主移动的机器人(例如，无人机等)。然而，本实施例不限于这样的示例，并且移动对象可以是能够使用电和/或磁动作自主地操作的机器(装置)或其他通用移动对象设备。例如，移动对象可以是其他类型的机器人(例如，人形机器人等)、车辆(例如，汽车、船舶、飞机等)、各种工业机器或玩具等。在本实施例中，假定移动对象是无人机(drone)。

电磁罗盘和GNSS检测方位角的精度受周围环境的影响很大。例如，在存在许多加强结构的区域，诸如城市区域中，电磁罗盘易受从加强杆产生的磁噪声的影响并且降低待检测的方位角的精度。此外，城市区域中的建筑物、地下街道和站台经常变成屏蔽GNSS卫星信号的屏蔽物或变成多径，这对作为接收GNSS卫星信号的环境而言是较差的。因此，在城市区域的建筑物、地下街道和站台中，GNSS检测的位置的精度降低。

因此，作为如上所述的不受周围环境影响地检测方位角的技术，存在使用回转罗盘的方法。该回转罗盘是具有基于待检测的地球旋转分量来检测北方方向的功能的装置。与使用地磁的电磁罗盘不同，回转罗盘检测到的方位角不会由于周围环境的影响而引起误差。此外，当回转罗盘在两个方向上静止时，通过基于每个方向上的待检测信息来校正回转罗盘的待检测方位角的精度。此外，回转罗盘在确保更严格的静止的机器中也是有用的。

如上所述，回转罗盘能够检测方位角而不受周围环境的影响；因此，期望在无人机行进时的方位角检测中检测更准确的方位角。然而，无人机在行进处理中难以进行严格的静止(飞行)。因此，当回转罗盘检测到方位角时，检测到无人机的微小运动，并且在回转罗盘检测到方位角时，由于微小运动而出现误差。因此，回转罗盘不能保证在无人机行进时的方位角检测中待检测的方位角的精度。

即使无人机能够实现严格的静止，每次回转罗盘检测到将约束无人机的行为的方位角时无人机必须是严格静止的。

本公开的实施例提出了一种通过聚焦上述点而构思的技术，并且能够在移动对象行进期间更准确地执行方位角检测。特别地，在本公开的实施例中，在移动对象行进期间以更高的精度检测北方向。

在下文中，将参考图1至图3描述本公开的实施例的概要。图1是示出根据实施例的北方向估计处理的示例的说明图。应当注意，图1左侧示出的图是从终端坐标系的x轴方向看到的无人机的视图，右侧示出的图是从终端坐标系的z轴方向看到的无人机的视图。图2是示出根据本公开的实施例的偏差消除处理的示例的说明图。应当注意，图2左侧所示的图是表示消除偏差之前的角速度的图，右侧所示的图是表示消除偏差之后的角速度的图。

(北方向估计处理)

在一般的回转罗盘中，基于回转传感器所要检测的角速度进行北方向估计处理。例如，如图1左侧所示，假定回转罗盘18在地球80上的任何位置处都处于静止状态。回转罗盘18的回转传感器测量由地球围绕地球80的轴(旋转轴)的旋转引起的角速度。应当注意，回转传感器不检测垂直于北方的方向上的角速度分量，即，在东西方向(X轴)上的角速度分量。此外，检测在不垂直于北方向的方向上，即在南北方向(Y轴)上的角速度分量。回转罗盘18将检测到的角速度分量中最大角速度分量的矢量方向作为北方向。

顺便提及，X轴方向上的角速度分量为Ω_{p_X1}＝0和Ω_{p_X2}＝0。此外，Y轴方向上的角速度分量为Ω_{p_Y1}＝ω_ER×cosθ_p和Ω_{p_Y2}＝-ω_ER×cosθ_p。ω_ER表示地球的旋转速度。此外，θ_p表示无人机的位置处的纬度。此外，在垂直于X轴和Y轴的方向(Z轴)上的角速度为Ω_{p_Z}＝ω_ER×sinθ_p(常数)。需要注意的是，该无人机从GNSS获取纬度。

如上所述，回转罗盘18基于由回转传感器测量的角速度执行北方向估计处理。由回转传感器测量的角速度可以包括由回转传感器的偏差引起的误差分量。因此，回转罗盘18能够通过基于已经消除偏差的角速度(在下文中，也称为旋转分量)执行北方向估计处理来以更高的精度估计北方向。此外，在回转传感器所测量的角速度所包括的偏差可接受的情况下，回转罗盘18可以基于未消除偏差的角速度(旋转分量)来执行北方向估计处理。

(偏差消除处理)

在消除偏差的一般方法中，基于当包括回转传感器或诸如无人机的装置的回转罗盘静止时测量的至少两个角速度来估计偏差，并且从角速度消除偏差。由此，计算旋转分量。在回转罗盘或诸如无人机的装置正在移动的情况下，产生运动分量并且角速度出现误差。因此，在该方法中，假定回转罗盘或诸如无人机的装置是静止的。

回转罗盘的回转传感器测量的角速度基本上是三个轴向角速度的测量。基于所测量的三轴角速度估计的偏差被估计为三维空间中的偏差。通过该方法最终计算的旋转分量位于以恒定仰角(纬度)的平面上的任何位置为中心的圆的圆周上。因此，如果已知回转罗盘所在的纬度，则可以估计二维平面而不是三维空间中的偏差。

例如，在图2的左侧示出的图中，在特定纬度测量的角速度30A和角速度30B表示在XY平面上。应当注意，角速度30A和角速度30B是在不同方向上测量的角速度。在具有其上存在两个角速度的圆周的圆50的中心处的角速度是偏差40。可以通过基于作为地球的旋转速度的ω_ER和纬度θ_p计算圆50的半径来确定圆50的中心。半径为ω_ER×cosθ_p。

在计算出偏差40之后，可以通过消除偏差40的角速度30来计算旋转分量。在图3的右侧示出的图指示例如偏置40从角速度30B移除的状态。

如上所述，在消除偏差的一般方法中，基于在静止时测量的彼此不同的两个方向上的至少两个角速度和纬度来估计偏差，并且从角速度中消除偏差。

(对移动对象的应用)

在上述一般的北方向估计处理和偏差消除处理中，假定回转罗盘处于静止状态。因此，例如难以将上述方法直接应用于具有回转罗盘功能的移动对象。这是因为移动对象的行进使得要测量的角速度除了包括旋转分量和偏差之外还包括由行进引起的角速度(在下文中也称为运动分量)。因此，在本公开的实施例中，从要测量的角速度消除运动分量，通过上述方法消除偏差，并且通过进一步的上述方法执行北方向估计处理，由此在移动对象行进期间以更高的精度检测方位角。

图3是示出根据本公开的实施例的概要的说明图。图3中示出的无人机10是根据本公开的实施例的信息处理设备安装在其上的移动对象的示例。

无人机10例如包括惯性测量单元(IMU)20(以下也称为IMU)，其作为能够测量惯性数据(信息)的装置。惯性测量单元20在无人机10行进或静止时测量与无人机10相关的惯性数据。惯性数据例如包括加速度和角速度。惯性数据在下面也称为加速度或角速度。

首先，如图3所示，惯性测量单元20在无人机10从位置1行进到位置2时测量第一角速度。接着，惯性测量单元20在无人机10改变行进方向并从位置2行进到位置3的同时测量第二角速度。在图3所示的示例中,假设无人机10行进时无人机10的正方向与惯性测量单元20的正方向相同。如图3中所示，无人机10从位置1行进到位置2时的惯性测量单元20的正方向与无人机10从位置2行进到位置3时的惯性测量单元20的正方向不同。因此，无人机10能够获取两个不同方向上的相应角速度。

所获取的角速度均包括运动分量、偏差和旋转分量。因此，无人机10计算运动分量并将其从每个角速度中消除。在消除运动分量之后，无人机10基于已经消除运动分量的两个角速度计算偏差，并且从已经消除运动分量的两个角速度消除偏差。然后，无人机10基于消除运动分量和偏差而仅保留旋转分量的角速度执行北方向估计处理。

应当注意，在根据本公开实施例的北方向估计处理中，使用至少两个角速度。当测量至少两个角速度中的每一者时，无人机10的取向彼此不同。此外，至少两个角速度中的至少一者是在无人机10行进时测量的角速度。另一角速度可以是在无人机10行进时测量的角速度或在无人机10静止时测量的角速度。

参考图1至图3，对本公开的实施例的概要进行了说明。随后，将描述本公开的第一实施例。

<1.2.第一实施例>

<1.2.1.功能配置示例>

在下文中，将参考图4至图15描述根据本公开的第一实施例的信息处理设备的功能配置示例。图4是示出根据本公开的第一实施例的信息处理设备的功能配置示例的框图。

如图4中所示，根据本公开的第一实施例的无人机10-1包括惯性测量部120、通信部130、控制器140-1和存储器160。

(1)惯性测量部120

惯性测量部120具有测量与无人机10-1相关的惯性数据的功能。惯性测量部120包括作为能够测量惯性数据的装置的惯性测量单元(IMU)。惯性测量单元设置有加速度传感器，并测量作为一条惯性数据的加速度，该加速度是无人机10-1的行进速度的改变量。此外，惯性测量单元设置有角速度传感器，并测量作为一条惯性数据的角速度，该角速度是无人机10-1的姿势改变量。惯性测量部120将由惯性测量单元测量的惯性数据输出到控制器140-1。

(2)通信部130

通信部130具有与外部装置通信的功能。例如，在与外部装置的通信中，通信部130将从外部装置接收的信息输出到控制器140-1。此外，在与外部装置的通信中，通信部130将从控制器140-1输入的信息发送到外部装置。

(3)控制器140-1

控制器140-1具有控制整个无人机10-1的功能。例如，控制器140-1控制惯性测量部120中的测量处理。

控制器140-1还控制通信部130中的通信处理。具体地，控制器140-1使外部装置向通信部130发送响应于由控制器140-1执行的处理而输出的信息。

此外，控制器140-1还控制存储器160中的存储处理。具体地，控制器140-1使存储器160存储响应于由控制器140-1执行的处理而输出的信息。

此外，控制器140-1具有控制寻北处理和控制无人机10的姿势的功能。为了实现这种功能，控制器140-1包括姿势控制器142-1和寻北处理控制器144-1。

(3-1)姿势控制器142-1

姿势控制器142-1具有控制无人机10的姿势的功能。例如，当无人机10行进时，姿势控制器142-1根据行进方向改变无人机10的姿势。

(3-2)寻北处理控制器144-1

寻北处理控制器144-1具有控制与寻北相关的过程的功能。例如，寻北处理控制器144-1具有基于输入的信息执行处理的功能。例如，寻北处理控制器144-1基于旋转分量来执行寻北方向估计处理，该旋转分量是通过从在无人机10-1的行进期间从惯性测量部120输入的惯性数据中消除表示由于行进和惯性测量单元的偏差而导致的无人机10-1的姿势的改变量的运动分量而获得的。注意，至少两个旋转分量用于北方向估计处理。基于在移动对象沿两个不同方向中的每一者行进时所测量的惯性数据来计算至少两个旋转分量。

该至少两个旋转分量可以包括基于在移动对象行进时测量的惯性数据计算的至少一个旋转分量。因此，至少两个旋转分量中的一者可以是基于在无人机10-1静止时测量的惯性数据计算的旋转分量。因为在无人机10-1的停顿期间测量的惯性数据不包括任何运动分量，所以寻北处理控制器144-1只需要从惯性数据中消除偏差。

如上所述，即使移动对象正在行进，寻北处理控制器144-1也能够通过从角速度中消除运动分量来以与当移动对象静止时类似的状态估计北方向。此外，寻北处理控制器144-1能够通过从角速度中消除惯性测量单元的偏差来以更高的精度估计北方向。

在下文中，将详细描述由寻北处理控制器144-1执行直到估计出北方向为止的过程。

(GNSS-精度-估计处理)

在GNSS精度估计处理中，寻北处理控制器144-1具有估计GNSS定位精度的功能。例如，寻北处理控制器144-1基于精度稀释度(DOP)来估计由GNSS执行的定位的精度，该精度稀释度(DOP)指示由于天空中的卫星位置而导致的精度退化的程度。

如果作为估计的结果确定GNSS的精度低，则寻北处理控制器144-1将导航从GNSS导航切换到回转罗盘导航。若确定GNSS精度高，则寻北处理控制器144-1继续GNSS导航。

(方向改变计算处理)

在方向改变计算处理中，寻北处理控制器144-1基于由惯性测量部120测量的角速度计算在无人机10-1行进或静止时的方向改变量。寻北处理控制器144-1基于改变量确定无人机10-1正在行进或静止时的方向是否已经改变。

(行进检测处理)

在行进检测计算处理中，寻北处理控制器144-1基于由惯性测量部120测量的加速度检测无人机10-1是行进还是静止。

(方向改变检测处理和惯性数据获取处理)

在惯性数据获取处理中，寻北处理控制器144-1使惯性测量部120测量与无人机10-1相关的惯性数据。具体地，寻北处理控制器144-1使惯性测量单元在无人机10-1在预定范围内的方向上行进或静止预定时间段时测量惯性数据。

在此，预定的范围是，例如，在确定为无人机10-1正在行进或静止的时间点无人机10-1的取向表示参考的范围，朝向相对于参考的改变量(方向改变量)是由角度表示的。在无人机10-1行进或静止时的方向改变量在预定范围(第一范围)内的情况下，寻北处理控制器144-1确定无人机10-1在给定方向上行进或静止，并使惯性测量部120测量第一方向上的角速度。例如，将预定的范围(第一范围)的特定的数值设置为±20度。即，在无人机10-1行进或静止时的方向改变量在±20度之内的情况下，寻北处理控制器144-1确定无人机10-1在给定方向上行进或静止。注意，预定的范围(第一范围)的具体数值不限于±20度，并且可以设置任何数值。

在测量第一方向上的角速度之后，寻北处理控制器144-1基于无人机10-1的方向改变量来确定无人机10-1行进的方向是否已经改变。在无人机10-1行进或静止时的方向改变量大于或等于预定范围(第二范围)的情况下，寻北处理控制器144-1确定无人机10-1行进或静止的方向已经改变，并使惯性测量部120测量第二方向上的角速度。例如，预定的范围(第二范围)的特定数值被设置为±45度。即，在无人机10-1行进或静止时的方向改变量为±45度以上的情况下，寻北处理控制器144-1确定无人机10-1行进或静止的方向已经改变。注意，预定的范围(第二范围)的具体数值不限于±45度，并且可以设置任何数值。

在惯性测量部120已经能够在一个方向上测量角速度达预定时间段的情况下，寻北处理控制器144-1将指示一个方向上角速度的测量已经完成的校准水平加1。

应注意，寻北处理控制器144-1在确定为预定时间经过前无人机10-1的行进方向或静止方向发生了改变的情况下，结束该改变前的方向上的角速度的测定，并开始该改变后的方向上的角速度的测定。

应当注意，在无人机10-1行进的方向改变之前和之后测量的两个角速度可以是这样的，即，如果一个角速度是无人机10-1行进时测量的角速度，则另一个角速度可以是无人机10-1静止时测量的角速度。

应当注意，惯性测量部120以预定的时间反复进行测量处理，由此测量多个角速度。寻北处理控制器144-1通过对多个角速度进行统计处理来计算平均角速度。以下，参考图5，描述了角速度的统计过程。图5是示出根据本公开的第一实施例的统计处理的示例的说明图。应当注意的是，在图5中示出的每个圆指示误差分布范围，在该误差分布范围中，分布包括误差的角速度，并且每个圆的中心被假定为真实值。

将由惯性测量部120测量的角速度由于其中包括的噪声而围绕真实值改变。因此，惯性测量部120通过在预定时间周期内重复测量处理来测量多个角速度(下文中也称为样本)，并且寻北处理控制器144-1对多个角速度进行平均，从而减小了角速度中包括的噪声。应当注意，随着预定时间段的增加，待测量的样本的数量增加，因此可以进一步降低噪声。此外，在无人机10-1正在行进的情况下，无人机10-1的行进时间段被设置为预定时间段。此外，在无人机10-1静止的情况下，无人机10-1的静止时间段被设置为预定时间段。

例如，在惯性测量部120仅测量一个样本的情况下，样本分布在图5所示的单点链线的圆内的任意位置处。在惯性测量部120测量1秒的值样本并且寻北处理控制器144-1执行求平均的情况下，与仅一个样本的情况相比，噪声被降低，并且采样分布的范围被减小到单点链线的圆的尺寸。此外，在惯性测量部120测量10秒的值样本并且寻北处理控制器144-1执行求平均的情况下，与测量一秒的值样本的情况相比，噪声被进一步减小，并且采样分布的范围被减小到由虚线指示的圆的尺寸。此外，在惯性测量部120测量100秒的值样本并且寻北处理控制器144-1执行求平均的情况下，与测量10秒的值样本的情况相比，噪声进一步减小，并且样本分布的范围减小到实线圆的尺寸。需要注意的是，在本公开的第一实施例中，由图5中的实线示出的值100秒的误差分布范围是可接受的误差范围，并且通过平均100秒的值样本计算的角速度被用在将在后面描述的寻北处理中。

(校准处理)

在校准处理中，寻北处理控制器144-1执行上述惯性数据获取处理，并执行从所获取的角速度中消除运动分量的过程(运动分量消除处理)。寻北处理控制器144-1可以以任何方式计算运动分量。

例如，寻北处理控制器144-1获取基于要由惯性测量单元测量的无人机10-1的角速度计算的无人机10-1的第一姿势，并获取作为运动分量的角速度，基于将通过使用无人机10-1的行进速度作为参考来校正第一姿势而获得的无人机10-1的第二姿势来计算。

具体地，寻北处理控制器144-1通过对惯性测量单元要测量的角速度进行INS(惯性导航系统)计算来计算无人机10-1的第一姿势。此外，指示姿势的值是角度。此外，基于携带无人机10-1的用户的行走特征量来计算无人机10-1的行进速度。例如，寻北处理控制器144-1基于携带无人机10-1的用户的步长和步行节距来计算用户的行进速度，也就是无人机10-1的行进速度。

在上述INS计算中，还基于由惯性测量单元测量的加速度来计算无人机10-1的行进速度。寻北处理控制器144-1基于基于行走特征量计算出的无人机10-1的行进速度与由INS计算出的无人机10-1的行进速度的比较结果来校正第一姿势，并将校正后的第二姿势计算为更准确的姿势。寻北处理控制器144-1将通过对第二姿势进行微分而获取的角速度定义为运动分量。

此外，寻北处理控制器144-1可以获取基于要由惯性测量单元测量的无人机10-1的角速度计算的无人机10-1的第三姿势，以及基于无人机10-1的加速度计算的无人机10-1的第四姿势，并且可以获取基于第三姿势和第四姿势之间的差计算的角速度作为运动分量。具体地，寻北处理控制器144-1通过积分由惯性测量单元测量的角速度来计算无人机10-1的第三姿势。此外，寻北处理控制器144-1例如基于在无人机10-1静止时测量的加速度(例如，地球引力加速度)的平均值来计算无人机10-1的第四姿势。寻北处理控制器144-1将通过对第三姿势和第四姿势之差进行微分而获得的角速度定义为运动分量。

(寻北处理)

参考图6至图11，以下将描述根据本公开的第一实施例的寻北处理。图6是示出根据本公开的第一实施例的用于基于方位角改变估计值开始寻北处理的条件的示例的说明图。图7是示出根据本公开的第一实施例的在噪声降低不足的情况下开始寻北处理的条件的示例的说明图。图8是示出根据本公开的第一实施例的基于包括误差的方位角改变估计值开始寻北处理的条件的说明图。

在根据本公开的第一实施例的寻北处理中，寻北处理控制器144-1执行从已经消除运动分量的角速度消除偏差的偏差消除处理，以及基于已经消除偏差的角速度估计北方向的北方向估计处理。

首先，在执行寻北处理之前，寻北处理控制器144-1检查是否满足预定条件。如果满足预定条件，则寻北处理控制器144-1开始寻北处理。预定条件例如是获取寻北处理所需的信息。具体地，寻北处理控制器144-1确定在彼此不同预定量或更多的两个方位角的每一者中在预定时间段内是否测量了无人机10-1的行进或静止期间的角速度。彼此相差预定角度或更大的两个取向是通过上述方向改变检测处理检测的第一方向和第二方向。即，在获取了第一方向和第二方向上的各角速度的情况下，寻北处理控制器144-1开始寻北处理。

应注意，寻北处理控制器144-1开始寻北的条件并不限定于上述示例。例如，预定条件可以是各个角速度的差的和大于或等于预定阈值。具体地，首先，寻北处理控制器144-1计算在图6中示出的角速度32A、角速度32B、角速度32C和角速度32D之间的差。对于圆50上的n个角速度32，计算_nC₂个差。在图6所示的情况的示例中，圆50上的角速度32的数目是四，使得差的数目是₄C₂＝6。因此，如图6所示，寻北处理控制器144-1计算6个差，差r_A,B、差r_B,C、差r_C,D、差r_D,A、差r_A,C、差r_B,D。此后，寻北处理控制器144-1通过以下等式(1)计算差之和Eva₁，并将计算的Eva₁设置为估计值。

[数学1]

Eva₁＝∑r_i,j(i＜j)…(1)

所计算的估计值表明，该值越大，圆50上的角速度分布越宽。寻北处理控制器144-1能够通过使用更广泛地分布在圆50上的角速度来进一步提高估计圆50的中心的精度。因此，寻北处理控制器144-1检查所计算的估计值是否大于或等于预定阈值。如果所计算的估计值大于或等于预定阈值，则寻北处理控制器144-1可以确定确保估计圆50的精度大于或等于给定值，并且可以启动寻北处理。

此外，预定条件可以是，如果在已经消除运动分量的多个角速度中存在降噪不足的多个角速度，则已经最后消除运动分量的角速度的降噪是充分的。如果最后消除运动分量的角速度的降噪足够，则消除运动分量的其他角速度的降噪可能不一定足够。在图7所示的示例的情况下，最后消除运动分量的角速度是角速度34，并且消除运动分量的其他角速度是角速度60A、角速度60B、角速度60C和角速度60D。

即使圆50上只有角速度60A、角速度60B、角速度60C和角速度60D四个角速度，寻北处理控制器144-1也能够估计圆50中心的偏差40。然而，由于四个角速度降噪差，所以估计的偏差40可能包括误差。因此，寻北处理控制器144-1使用噪声已经充分降低的角速度34来估计偏差40，从而以比不使用角速度34所估计的偏差40更高的精度来估计偏差40。因此，在消除了运动分量的多个角速度中，在降噪不足的角速度较多的情况下，寻北处理控制器144-1检查最后消除了运动分量的角速度的降噪是否充分。最后，如果运动分量最后被消除的角速度的降噪足够，则寻北处理控制器144-1可以启动寻北处理。

此外，预定条件可以是通过将包括在各个角速度中的误差并入到角速度的各个差中而获得的值之和大于或等于预定阈值。在图8所示的示例的情况下，假定角速度36A、角速度36B、角速度36C和角速度36D各自的误差范围分别是误差范围62A、误差范围62B、误差范围62C和误差范围62D。此外，假定误差的相应幅度是err1、err2、err3和err4。此外，降噪时间越短，误差的大小越大，降噪时间越长，误差的大小越小。

寻北处理控制器144-1根据以下等式(2)计算估计值Eva₂，在该估计值中角速度的误差被并入差之和Eva₁中。

[数学2]

Eva₂＝∑(r_i，j/(err_i×err_j))(i<j)…(2)

所计算的估计值表明，估计值越大，估计圆50的精度越高。因此，寻北处理控制器144-1检查所计算的估计值是否大于或等于预定阈值。如果所计算的估计值大于或等于预定阈值，则寻北处理控制器144-1可以确定确保估计圆50的精度大于或等于预定阈值，并且可以启动寻北处理。

-偏差消除处理

以下将参考图9至图11描述根据本公开的第一实施例的偏差消除处理。图9是示出根据本公开的第一实施例的基于两个角速度的约束的示例的说明图。图10是示出根据本公开的第一实施例的基于三个角速度的约束的示例的说明图。图11是示出根据本公开的第一实施例的三维偏差消除处理的示例的说明图。

寻北处理控制器144-1基于以下获取偏差：至少两个角速度，已经从至少两个角速度消除了运动分量，并且在至少两个角速度中，无人机10-1在各个测量定时的取向彼此不同；以及无人机10-1位置处的纬度。寻北处理控制器144-1能够通过使用通过从在移动对象行进时测量的角速度中移除运动分量而获得的角速度，以类似于当移动对象静止时的方式估计偏差。应当注意，由寻北处理控制器144-1估计偏差的方法类似于<1.1.概述>中描述的方法。

应注意，在基于两个角速度估计偏差的情况下，可以由寻北处理控制器144-1估计两个偏差候补。因此，对于寻北处理控制器144-1需要约束以从候选者中选择一个偏差。例如，如图9所示，如果假定角速度30A和角速度30B这两个角速度位于圆50A的圆周上，则圆50A的中心处的值被估计为偏差40A。此外，假设角速度30A和角速度30B这两个角速度位于圆50B的圆周上，则圆50B的中心处的值被估计为偏差40B。

如上所述，在估计两个偏差的情况下，寻北处理控制器144-1例如根据约束“选择在所估计的两个偏差之间的绝对方位角改变更接近角速度积分的偏差”来选择适当的偏差。

应注意，在基于3个角速度估计偏差的情况下，寻北处理控制器144-1仅估计1个偏差，因此不需要上述的约束。例如，如图10所示，在使用角速度30A、角速度30B和角速度30C这三个角速度的情况下，三个角速度位于同一圆周上的圆仅仅是圆50。因此，圆50的中心处的值被唯一地估计为偏差40。此外，在使用三个角速度的情况下，寻北处理控制器144-1能够在不使用纬度的情况下估计圆50的半径。

应注意，在上述偏差消除处理中，示出了寻北处理控制器144-1基于双轴方向上的角速度分量来估计偏差的示例。作为基于双轴方向上的角速度分量来估计偏差的特定使用情况，给出了使用头戴式终端的示例。对于头戴式终端，仅由于以偏航轴为旋转轴的基本上水平的平面(即，非水平)旋转而发生姿势改变。因此，寻北处理控制器144-1可以通过组合使用纬度仅基于双轴方向上的角速度分量来估计偏差。

相反，对于姿势可能三维地改变的终端，诸如智能手机等的终端，需要基于三轴方向上的角速度分量来估计偏差。例如，寻北处理控制器144-1在不仅以终端的偏航轴作为旋转轴而且以俯仰轴或横滚轴作为旋转轴的旋转引起的姿势改变发生在终端中的情况下，基于三轴方向上的所有角速度分量来估计偏差。具体地，假设在图11中示出的三个点，即角速度31A、角速度31B和角速度31C位于球体51的球面上，基于这三个点估计球体51的中心，并且将中心处的角速度的值估计为偏差41。

-北方向估计处理

在北方向估计处理中，寻北处理控制器144-1基于不包括运动分量和偏差的角速度来估计北方向。应当注意，寻北处理控制器144-1通过<1.1.概述>中描述的方法来估计北方向。

(5)存储器160

存储器160具有存储由信息处理设备中执行的处理获取的数据的功能。例如，存储器160存储由惯性测量部120测量的惯性数据。具体地，存储器160存储由惯性测量部120测量的无人机10-1的加速度和角速度。

此外，存储器160所存储的数据并不限定于上述惯性数据。例如，存储器160还可以存储在寻北处理控制器144-1的过程中要输出的数据，诸如各种应用、数据等的程序。

参考附图4至图11，描述了根据本公开的第一实施例的信息处理设备的功能配置示例。随后，将描述根据本公开的第一实施例的信息处理设备的操作示例。

<1.2.2.操作示例>

以下参考图12至15将描述根据本公开的第一实施例的信息处理设备的操作示例。图12是示出根据本公开的第一实施例的信息处理设备的操作示例的流程图。

(主处理)

如图12中所示，首先，控制器140-1执行可变初始化处理(步骤S1000)。在初始化处理之后，控制器140-1执行GNSS精度估计(步骤S1002)。将在后面描述GNSS精确度估计的详细处理流程。GNSS处理后，控制器140-1检查GNSS精度和校准水平(步骤S1004)。如果GNSS精度小于或等于预定精度并且校准水平大于或等于2(步骤S1004/是)，则控制器140-1执行偏差消除处理(步骤S1006)。在偏差消除处理之后，控制器140-1基于由偏差消除处理获取的旋转分量执行北方向估计处理(步骤S1008)。

如果GNSS精度小于或等于预定精度并且校准水平不大于或等于2(步骤S1004/否)，或者在步骤S1008的北方向估计处理之后，控制器140-1采样加速度和角速度(步骤S1012)。控制器140-1基于采样的加速度和角速度执行方向改变计算(步骤S1014)和行进检测计算(步骤S1016)。

基于行进检测计算的结果，控制器140-1确定无人机10-1是否正在行进(步骤S1018)。如果无人机10-1正在行进(步骤S1018/是)，则控制器140-1执行校准处理(步骤S1020)。下面将描述校准处理的详细处理流程。

如果无人机10-1没有行进(步骤S1018/否)，则控制器140-1确定无人机10-1是否静止(步骤S1022)。如果无人机10-1是静止的(步骤S1022/是)，则控制器140-1将作为变量的非行进时间段设置为0(步骤S1024)并执行校准处理(步骤S1020)。

如果无人机10-1不是静止的(步骤S1022/否)，则控制器140-1将作为变量的行进时间段设置为0(步骤S1026)并执行非行进处理(步骤S1028)。下面将描述非行进处理的详细处理流程。

在校准处理或非行进处理之后，控制器140-1从步骤S1002的GNSS精度估计重复上述过程。

(GNSS-精度-估计处理)

以下，参考图13将描述子流程图中的GNSS精度估计处理。图13是示出根据本公开的第一实施例的GNSS精度估计处理的流程图。

如图13中所示，首先，控制器140-1获取GNSS精度(步骤2000)。控制器140-1确定GNSS精度是否小于或等于预定精度(步骤S2002)。如果GNSS精度小于或等于预定精度(步骤S2002/是)，则控制器140-1确定GNSS精度低(步骤S2004)。然后，控制器140-1决定基于由惯性测量单元20执行的测量来估计方位角(步骤S2006)，并且结束步骤S1002中的GNSS精度估计处理。

注意，在GNSS精度不小于或等于预定精度的情况下(步骤S2002/否)，控制器140-1确定GNSS精度高(步骤S2008)。然后，控制器140-1决定基于GNSS定位执行方位角估计(步骤S2010)，并且结束步骤S1002中的GNSS精度估计处理。

(校准处理)

以下，参考图14，将描述子流程图中的校准处理。图14是示出根据本公开的第一实施例的校准处理的流程图。

如图14中所示，首先，控制器140-1检查无人机10-1的方向改变量是否在第一范围内(步骤S3000)。如果方向改变量小于或等于第一范围(例如，步骤S3000/是)，则控制器140-1执行运动分量消除处理(步骤S3002)。在运动分量消除处理之后，控制器140-1检查行进时间段或静止时间段是否大于或等于预定时间段(步骤S3004)。如果行进时间段或静止时间段大于或等于预定时间段(步骤S3004/是)，则控制器140-1将校准等级加1(步骤S3006)。由于在一个方向上的校准完成，控制器140-1将行进时间段/或静止时间段重置为0(步骤S3008)。

复位后，控制器140-1获取加速度和角速度(步骤S3010)，并进行方向改变计算(步骤S3012)。作为方向改变计算的结果，在方向改变量不大于或等于第二范围的情况下(步骤S3014/否)，控制器140-1重复步骤S3010至步骤S3014的处理。作为方向改变计算的结果，在方向改变量大于或等于第二范围的情况下(步骤S3014/是)，控制器140-1确定无人机10-1的取向已经改变。然后，控制器140-1将方向改变重置为0(步骤S3016)，并在步骤S1020结束校准处理。

此外，在方向改变量不在第一范围内的情况下(步骤S3000/否)，控制器140-1将行进时间段或静止时间段设置为0(步骤S3018)，将方向改变设置为0(步骤S3020)，结束步骤S1020的校正处理。

此外，如果行进时间段或静止时间段不大于或等于预定时间段(以下称为步骤S3004/否)，则控制器140-1将行进时间段或静止时间段加1(步骤S3022)，并结束步骤S1020中的校准处理。

(非行进处理)

以下，参考图15，将描述子流程图中的非行进处理。图15是示出根据本公开的第一实施例的非行进处理的流程图。

如图15中所示，控制器140-1首先将作为变量的稳定时间段设置为0(步骤S4000)。控制器140-1检查非平稳时间是否大于或等于预定时间(步骤S4002)。如果非静止时间段大于或等于预定时间段(步骤S4002/是)，则控制器140-1将校准水平设置为0(步骤S4004)并结束步骤S1028中的非行进处理。

如果非平稳时段不大于或等于预定时段(步骤S4002/否)，则控制器140-1将非平稳时段加1(步骤S4006)，并结束步骤S1028中的非行进处理。

上面已经参考图12至图15描述了根据本公开的第一实施例的信息处理设备的操作示例。

到目前为止，已经通过参考图4至图15描述了本公开的第一实施例。随后，将描述本公开的第二实施例。

<1.3.第二实施例>

在上述第一实施例中，已经描述了基于由惯性测量部120测量的惯性数据获取运动分量的示例，但是获取运动分量的方法不限于这样的示例。作为示例，在第二实施例中，将描述基于作为与无人机10-2的姿势相关的信息的姿势信息来获取运动分量的示例。此外，以下，适当地省略与第一实施例重叠的点的说明。

<1.3.1.功能配置示例>

参考图16至图23，将描述根据本公开的第二实施例的信息处理设备的功能配置示例。图16是示出根据本公开的第二实施例的信息处理设备的功能配置示例的框图。

如图16中所示，根据本公开的第二实施例的无人机10-2包括姿势信息获取部110、惯性测量部120、通信部130、控制器140-2和存储器160。

(1)姿势信息获取部110

姿势信息获取部110具有获取无人机10-2的姿势信息的功能。姿势信息获取部110具备能够获得姿势信息的姿势信息获取装置。作为示例，姿势信息获取装置可以由成像装置实现。姿势信息获取部110获取通过利用成像装置对无人机10-2外部的环境进行成像而获得的成像图像作为姿势信息。此外，构成姿势信息获取装置的装置并不限定于成像装置。例如，可以通过LIDAR(激光成像检测和测距技术)等距离测量装置来实现姿势信息获取装置。在姿势信息获取装置是LIDAR的情况下，姿势信息获取部110例如获取直至LIDAR接收到从LIDAR向目标照射的激光束的反射光为止的时间作为姿势信息。姿势信息获取部110将由姿势信息获取装置获取的姿势信息输出至控制器140-2。

姿势信息获取装置获取的姿势信息受周围环境和移动对象运动情况的影响，不受地球自转的影响。因此，姿势信息获取装置能够获取不包括旋转分量的姿势信息。

(2)惯性测量部120

惯性测量部120的功能与在<1.2.1.功能配置示例>中描述的功能相同，因此将省略本章中的说明。此外，在第二实施例中，惯性测量部120所具备的加速度传感器也可以作为姿势信息获取装置发挥功能。在加速度传感器用作姿势信息获取装置的情况下，可以将基于由加速度传感器测量的加速度计算的重力用作由姿势信息获取部110的姿势信息获取装置获取的姿势信息。

(3)通信部130

通信部130的功能与在<1.2.1功能配置示例>中描述的功能相同，因此将省略本章中的说明。

(4)控制器140-2

控制器140-2的一些功能与上述实施例中描述的控制器140的功能不同。

(4-1)姿势控制器142-2

姿势控制器142-2的功能与<1.2.1功能配置示例>中描述的姿势控制器142-1的功能相同，因此将省略本章中的说明。

(4-2)寻北处理控制器144-2

根据上述第一实施例的寻北处理控制器144-1基于惯性数据获得旋转分量。相反，根据第二实施例的寻北处理控制器144-2基于惯性数据和姿势信息获取旋转分量。

例如，寻北处理控制器144-2获取基于由惯性测量单元测量的惯性数据计算的关于移动对象的行进的第一行进信息和基于由姿势信息获取装置获取的姿势信息获取的关于移动对象的行进的第二行进信息。寻北处理控制器144-2然后基于所获取的第一行进信息和所获取的第二行进信息获取旋转分量。在下文中，假设第一行进信息是基于移动对象的角速度计算的移动对象的姿势(在下文中，也称为“第五姿势”)，并且第二行进信息是基于姿势信息获取的移动对象的姿势(在下文中，也称为“第六姿势”)。另外，行进信息并不限定于此。此外，例如，寻北处理控制器144-2计算第五姿势与第六姿势之间的差，并获取该差作为旋转分量。此外，旋转分量的获取方法并不限定于此。

具体地，寻北处理控制器144-2通过对要由惯性测量单元测量的角速度进行积分来计算无人机10-2的第五姿势。此外，寻北处理控制器144-2对由姿势信息获取装置的成像装置获取的捕获图像执行VSLAM(视觉同时定位和映射)处理，并计算无人机10-2的第六姿势。另外，寻北处理控制器144-2在计算第六姿势时，基于由惯性测量单元测量出的加速度来计算重力，并基于该重力来计算考虑了地面方向的第六姿势。

如果姿势信息获取装置是LIDAR，则寻北处理控制器144-2可以基于由LIDAR获取的时间来计算无人机10-2的第六姿势。

然后，寻北处理控制器144-2计算第五姿势与第六姿势之间的差，并获取所计算的差作为旋转分量。

这里，参考图17至图19，将详细描述从基于第五姿势和第六姿势的旋转分量的计算到方位角估计的过程。

(旋转分量的计算)

首先，参考图17，将描述基于第五姿势和第六姿势的旋转分量的计算。图17是示出根据本公开的第二实施例的计算旋转分量的示例的图示。图17中示出的包括三个轴Xdev、Ydev、Zdev的图的坐标系表示姿势信息获取装置中的终端坐标系。

在图17的左侧示出的R_gyro是第五姿势的姿势矩阵。由于基于惯性测量单元要测量的角速度来计算R_gyro，所以R_gyro可以包括旋转分量。图21的左侧示出的R_att是第六姿势的姿势矩阵。由于R_att是基于姿势信息获取装置要获取的姿势信息来计算的，因此R_att不包括旋转分量。

在图17的右侧示出的R_er是旋转分量的旋转矩阵。R_er也是R_gyro和R_att之间的差。寻北处理控制器144-2能够通过使用例如以下等式(3)计算R_er来计算旋转分量。

[数学3]

R_er＝R_gyroR_att ^-1…(3)

(坐标转换)

接下来，参考图18，将描述旋转分量的坐标转换。图18是示出根据本公开的第二实施例的转换旋转分量的坐标的示例的图示。图18的右侧示出的包括三个轴Xg、Yg和Zg的图的坐标系表示绝对坐标系。

图18左侧所示的R_er是使用等式(3)计算的R_er。图18的左侧示出的R_att是第六姿势的姿势矩阵。

图18的右侧所示的R_{er_g}是转换到绝对坐标系中的旋转分量的旋转矩阵。寻北处理控制器144-2能够通过例如使用下面的等式(4)利用R_att对R_er执行坐标变换来计算变换到绝对坐标系中的旋转分量。

[数学4]

R_{er_g}＝R_erR_att…(4)

注意，取决于终端的姿势，与绝对坐标系中的重力方向相对应的终端坐标系中的方向不必指向与绝对坐标系中的重力方向相同的方向。因此，寻北处理控制器144-2进行坐标转换，使得与绝对坐标系中的重力方向相对应的终端坐标系中的方向与绝对坐标系中的重力方向朝向相同的方向。

(方位角估计)

最后，参考图19将描述方位角估计。图19是示出根据本公开的第二实施例的估计方位角的示例的图示。图19中示出的包括三个轴Xg、Yg和Zg的图的坐标系表示绝对坐标系。

为了根据转换为绝对坐标系的旋转分量来估计方位角，寻北处理控制器144-2首先将R_{er_g}转换为旋转矢量。然后寻北处理控制器144-2将转换后的旋转矢量投影到地平线上。对于旋转矢量在地平线上的投影，可以将旋转矢量的z分量设置为0。例如，投影在地平线上的旋转矢量的水平投影分量由以下等式(5)表示。

[数学5]

由水平投影分量指示的取向是北方向。假设终端的绝对方位角是dir，第五姿势的积分时间周期是Δt，寻北处理控制器144-2能够通过下面的等式(6)计算绝对方位角dir。

[数学6]

dir＝atan2(ER_x/Δt，ER_y/Δt)…(6)

寻北处理控制器144-2计算出绝对方位角dir后，分配R_att给R_gyro，使第五姿势与第六姿势相同(以下也称为“同步”)。由此，寻北处理控制器144-2通过不包括由旋转分量引起的误差的第六姿势，对由包括在第五姿势的旋转分量引起的误差进行复位。

(5)存储器160

存储器160的功能与<1.2.1功能配置示例>中描述的功能相同，因此，将省略本章中的说明。

参考图16至图19，描述了根据本公开的第二实施例的信息处理设备的功能配置示例。随后，将描述根据本公开的第二实施例的信息处理设备的操作示例。

<1.3.2.操作示例>

根据第二实施例的操作示例与根据第一实施例的操作示例部分地不同。在下文中，参考附图20和图21，将描述根据本公开第二实施例的信息处理设备的操作示例。

(主处理)

首先，参考图20，将描述根据第二实施例的主处理。图20是示出根据本公开的第二实施例的信息处理设备的操作示例的流程图。如图20中所示，根据第二实施例的主处理与根据第一实施例的主处理的不同之处在于，在对加速度和角速度进行采样之后，控制器140-2对所捕获的图像进行采样(步骤S1013)。除了所捕获的图像的采样之外的处理可以类似于在<1.2.2操作示例>中描述的主处理。因此，省略对成像图像进行采样以外的处理。

(GNSS-精度-估计处理)

根据第二实施例的GNSS精度估计处理可以类似于在<1.2.2操作示例>中描述的根据第一实施例的GNSS精度估计处理。因此，将省略对GNSS精度估计处理的描述。

(校准处理)

根据第二实施例的校准处理可以类似于在<1.2.2操作示例>中描述的根据第一实施例的校准处理。因此，将省略校准处理的描述。

(运动-分量消除处理)

现在参考图21，将详细描述根据第二实施例的运动分量消除处理。图21是示出根据本公开的第二实施例的运动分量消除处理的流程图。根据第二实施例的运动分量消除处理是在图14所示的校准处理的S3002中执行的处理。在根据第二实施例的运动分量消除处理中，使用在图20所示的主处理的S1013中采样的捕获图像来消除运动分量。

如图21中所示，控制器140-2首先基于采样的角速度估计第五姿势(步骤S5002)。控制器140-2基于采样的加速度来估计重力(步骤S5004)。然后，控制器140-2基于所采样的成像图像和所估计的重力来估计第六姿势(步骤S5006)。随后，控制器140-2基于估计的第五姿势和第六姿势消除运动分量(步骤S5008)。在消除运动分量之后，控制器140-2将基于角速度估计的第五姿势与基于捕获的图像估计的第六姿势同步(步骤S5010)。

(非行进处理)

根据第二实施例的非移动处理可以类似于在<1.2.2操作示例>中描述的第一实施例的非移动处理。因此，省略对非行进处理的说明。

上面已经参考图20和图21描述了根据本公开的第二实施例的信息处理设备的操作示例。随后，示出根据本公开的实施例2的变形例。

<1.3.3.变形例>

以下，参考图22和图23，将描述根据本公开的第二实施例的变形例。图22和图23分别是示出根据本公开的第二实施例的变形例的说明图。图22示出了第五姿势与第六姿势的相互关系。图23示出了运动分量消除处理的流程图。在本变形例中，假定姿势信息获取装置是成像装置，通过VSLAM等计算出第六姿势。

在上述第二实施例中，示出了控制器140-2使用由姿势信息获取装置获取的姿势信息进行运动分量消除处理的示例。在运动分量消除处理中消除的运动分量是移动对象相对于地球坐标系的相对动量。因此，由姿势信息获取装置获取的姿势信息必须是相对于地球的坐标系的信息。在姿势信息获取装置是成像装置的情况下，关于地球的坐标系的信息例如是表示地面的图像，表示固定于地面的建筑物的捕捉的图像等。

然而，在移动对象处于行进的封闭空间中的情况下(例如，在另一移动对象中)，由姿势信息获取装置获取的姿势信息可能不包括对应于地球的信息，诸如地面或固定到地面的建筑物)。在不包括对应于地球的信息的情况下，由姿势信息获取信息获取的信息可以是关于其他移动对象的坐标系而不是地球的坐标系的信息。因此，如果使用在移动对象处于其他移动对象中时获取的姿势信息来执行运动分量消除处理，则在计算出的运动分量中可能出现误差。

相应地，在根据第二实施例的变形例中，控制器140-2可以取决于在行进的封闭空间中是否存在移动对象，换言之，移动对象是否在其他移动对象中行进，来确定是否使用由姿势信息获取装置获取的姿势信息。以下，作为示例，对其他移动对象为行进车辆的示例进行说明。车辆的示例例如是火车、汽车、飞机、船舶等。

在车辆没有行进移动对象的情况下，由于姿势信息获取装置能够获取地面或固定于地面的物体的信息，因此控制器140-2决定使用由姿势信息获取装置获取的姿势信息。然后，控制器140-2使用由姿势信息获取装置获取的姿势信息执行运动分量消除处理。

通过这样的配置，控制器140-2能够减少在运动分量消除处理中产生的误差。此外，控制器140-2还可以减小包括在基于运动分量消除处理的结果而估计的方位角中的方位角误差。

相反，在移动对象由车辆行进的情况下，姿势信息获取装置难以获取地面或固定到地面的物体的信息，因此，控制器140-2确定不使用由姿势信息获取装置获取的姿势信息。然后，使用由惯性测量单元测量的惯性数据进行运动分量消除处理，而不使用由姿势信息获取装置获取的姿势信息。通过这样的配置，控制器140-2能够减小在运动分量消除处理中产生的误差。此外，控制器140-2还能够减小包括在基于运动分量消除处理的结果而估计的方位角中的方位角误差。

基于根据由惯性测量单元测量的惯性数据估计的第一行进信息与根据由姿势信息获取装置获取的姿势信息估计的第二行进信息之间的相关性，确定移动物体是否正在由车辆行进。以下，例如，假设惯性数据是角速度、第一行进信息是第五姿势、第二行进信息是第六姿势。第五姿势和第六姿势可以随时间改变，如图22的曲线图所示。

在移动对象不通过车辆行进的情况下，基于移动对象相对于地球坐标系的相对动量来估计第六姿势。因此，第五姿势和第六姿势之间的相关性可以随时间保持为高。例如，如图22的左侧所示，第五姿势和第六姿势之间的相关性随时间保持较高。

相反，在移动对象由车辆行进的情况下，基于移动对象相对于行进车辆内部的坐标系的相对动量来估计第六姿势。因此，第五姿势和第六姿势之间的相关性可能随时间而减小。例如，如图22的右侧所示，第五姿势和第六姿势之间的相关性随时间减小。

然后，控制器140-2基于第五姿势与第六姿势之间的相关性是否高于预定阈值来确定移动对象是否正在由车辆行进。

如果第五姿势和第六姿势之间的相关性高于预定阈值，则控制器140-2确定移动对象未由车辆行进。在确定为移动对象不是由车辆行进的情况下，控制器140-2使用由姿势信息获取装置获取的姿势信息来获取运动分量。通过这样的配置，控制器140-2能够减小在运动分量消除处理中产生的误差。此外，控制器140-2还能够减小包括在基于运动分量消除处理的结果而估计的方位角中的方位角误差。

因此，在确定为第五姿势与第六姿势的相关性小于规定的阈值的情况下，控制器140-2确定为移动对象正在车辆行进。在确定为移动对象正在由车辆行进的情况下，控制器140-2不使用由姿势信息获取装置获取的姿势信息，而基于由惯性测量单元测量的至少两条信息来获取运动分量。通过这样的配置，控制器140-2能够减小在运动分量消除处理中产生的误差。控制器140-2还能够减小包括在基于运动分量消除处理的结果而估计的方位角中的方位角误差。

应注意，在本变形例中，由于进行移动体是否在车辆上行进的确定，因此运动分量消除处理的流程与图21所示的流程在一部分上不同。如图23中所示，在本变形例的移动对象消除处理中，首先，控制器140-2确定移动对象是否在车辆的行进中(步骤S5000)。在确定为移动对象不通过车辆行进的情况下(步骤S5000/否)，控制器140-2以与图21所示的示例相同的方式执行步骤S5002至S5010。相反，在确定移动对象正在由车辆行进的情况下(步骤S5000/是)，控制器140-2基于采样的惯性数据估计移动对象的姿势(步骤S5012)。然后，控制器140-2基于所估计的姿势消除运动分量(步骤S5014)。

基于当加速度传感器用作姿势信息获取装置时要测量的加速度计算的重力不受移动对象是否在行进封闭空间中的影响。因此，控制器140-2可以使用重力来获取运动分量，即使移动对象处于车辆内的空间中，即，在车辆正在行进的情况下，控制器140-2也可以使用重力来获取运动分量。

以上，通过参考图16至图23示出了本发明的第二实施例。随后，将描述本公开的第三实施例。

<1.4.第三实施例>

在上述实施例中，已经描述了惯性测量部120通过改变无人机10行进或静止的方向来测量彼此不同的两个方向上的角速度的示例。在第三实施例中，为无人机10设置用于改变惯性测量单元的姿势的机构，并且通过该机构自动改变惯性测量部120的姿势。此外，以下，将适当地省略与第一实施例和第二实施例重叠的点的说明。

作为用于改变惯性测量部120的姿势的机构的示例，给出了使惯性测量部120的姿势旋转的旋转机构。这种旋转机构的示例包括：使设置有惯性测量部120的圆盘旋转的机构；以及具有多个自由度的机械臂，其中惯性测量部120设置在机械臂的端部。惯性测量部120例如设置在根据旋转机构的操作而改变姿势的位置处，并且当旋转机构旋转时，惯性测量部120也旋转，从而改变惯性测量部120的姿势。通过这样的配置，由于惯性测量部120的定向自动改变，因此惯性测量部120能够在不改变无人机10自身行进或静止的方向的情况下测量彼此不同的两个方向上的角速度。

应注意，对惯性测量单元20的姿势进行控制的定时没有特别限定，但优选是在惯性测量单元20测量了任意一个方向的角速度之后的定时。在下文中，将描述在由惯性测量单元20测量任意一个方向上的角速度之后惯性测量单元20的姿势改变的示例。

<1.4.1.功能配置示例>

以下，参考图24和图25，将描述根据本公开的第三实施例的信息处理设备的功能配置示例。图是示出根据本公开的第三实施例和第四实施例的信息处理设备的功能配置示例的框图。

如图24中所示，根据本公开的第三实施例的无人机10-3包括惯性测量部120、通信部130、控制器140-3和存储器160。

(1)惯性测量部120

惯性测量部120的功能与在<1.2.1.功能配置示例>中描述的功能相同，因此将省略本章中的说明。

(2)通信部130

通信部130的功能与在<1.2.1功能配置示例>中描述的功能相同，因此将省略本章中的说明。

(3)控制器140-3

控制器140-3的功能部分不同于上述实施例中描述的控制器140的功能。

(3-1)姿势控制器142-3

姿势控制器142-3除了具有在上述实施例中描述的控制包括在姿势控制器142中的无人机10的姿势的功能之外，还具有控制IMU的姿势的功能。为了实现该功能，姿势控制器142-3包括如图24所示的无人机姿势控制器1422-3和IMU姿势控制器1424-3。

(3-1-1)无人机姿势控制器1422-3

无人机姿势控制器1422-3具有与上述实施例中描述的姿势控制器142-1和姿势控制器142-2的功能类似的功能，并且控制无人机10-3的姿势。

(3-1-2)IMU姿势控制器1424-3

IMU姿势控制器1424-3具有控制惯性测量单元20的姿势的功能。例如，IMU姿势控制器1424-3控制用于改变提供给无人机10-3的惯性测量单元20的姿势的机构的操作。在本实施例中，IMU姿势控制器1424-3通过旋转机构来改变提供给旋转机构的惯性测量部120的姿势。

现在参考图25，将描述由IMU姿势控制器1424-3控制惯性测量单元20的姿势的示例。图25是示出根据本公开的实施例3的惯性测量单元20的姿势控制的示例的说明图。

例如，IMU姿势控制器1424-3控制惯性测量单元的姿势，使得当惯性测量单元测量至少两个角速度时惯性测量单元的取向彼此不同。如图25中所示，在位置1，无人机10-3的正方向与惯性测量单元20的正方向一致。在这种情况下，无人机10-3从位置1行进到位置2，从而使得惯性测量单元20测量第一方向上的角速度。然后，当无人机10-3从位置1直线行进到位置2时，IMU姿势控制器1424-3旋转旋转机构。结果，在位置2，无人机10-3的正方向和惯性测量单元20的正方向彼此不同。然后，无人机10-3进一步从位置2直线行进，并且惯性测量单元20测量第二方向上的角速度。

通过这种配置，惯性测量单元20能够在无人机10-3沿任何一个方向行进的同时测量两个不同方向上的角速度。另外，由于惯性测量单元20的定向自动改变，所以无人机10-3不必有意地改变行进方向。

由IMU姿势控制器1424-3对惯性测量单元20的姿势的控制在无人机10-3的方向改变量小的情况下特别有用。具体地，惯性测量单元20的姿势的控制在难以改变无人机10-3的行进方向的情况下，诸如狭窄道路、建筑街道、人群和具有很多障碍物的位置是有用的。

(3-2)寻北处理控制器144-3

寻北处理控制器144-3的功能与上述实施例中描述的寻北处理控制器144的功能相同，因此将省略本章中的描述。

(4)存储器160

存储器160的功能与<1.2.1>中描述的功能相同，因此将省略本章中的说明。

以上已经参考图24和25描述了根据本公开第三实施例的信息处理设备的功能配置示例。

<1.5.第四实施例>

在第四实施例中，说明IMU姿势控制器1424还控制惯性测量单元20的姿势改变的定时的示例。应当注意，在下文中，将适当地省略与第一至第三实施例重叠的点的描述。

<1.5.1.功能配置示例>

以下，参考图24和图26至图28，将如图24中所示描述根据本公开的第四实施例的信息处理设备的功能配置示例，根据本公开的第四实施例的无人机10-4包括惯性测量部120、通信部分130、控制器140-4和存储器160。

(1)惯性测量部120

惯性测量部120的功能与在<1.2.1.因此将省略本章中的说明。

(2)通信部130

通信部130的功能与在<1.2.1功能配置示例>中描述的功能相同，因此将省略本章中的说明。

(3)控制器140-4

控制器140-4的功能部分不同于上述实施例中描述的控制器140的功能。

(3-1)姿势控制器142-4

在姿势控制器142-4的功能中，控制无人机10-4的姿势的功能与上述实施例中描述的功能相同，但是控制惯性测量单元20的姿势的功能与上述实施例中描述的功能部分不同。为了实现该功能，如图24所示，姿势控制器142-4包括无人机姿势控制器1422-4和IMU姿势控制器1424-4。

(3-2-1)无人机姿势控制器1422-4

无人机姿势控制器1422-4的功能与上述实施例中描述的无人机姿势控制器1422-3的功能相同，因此在本章中省略对其的描述。

(3-2-2)IMU姿势控制器1424-4

IMU姿势控制器1424-4除了具有上述实施例中描述的IMU姿势控制器1424-3的功能之外，还具有控制惯性测量单元20的姿势改变的定时的功能。

定时的示例包括由惯性测量单元20测量第一角速度之后的定时。在测量第一角速度之后，IMU姿势控制器1424-4取决于从测量第一角速度时起经过预定时间段(第一时间段)之前无人机10-4的姿势是否已经改变来确定是否改变惯性测量单元20的姿势。注意，被设置为第一时间段的时间段没有特别限制，并且可以设置任何时间段。

如果从测量第一角速度起经过第一时间段之前无人机10-4的姿势改变，则IMU姿势控制器1424-4不改变惯性测量单元20的姿势(即，固定姿势)。通过这样的配置，IMU姿势控制器1424-4能够使惯性测量单元20在姿势改变之后测量在无人机10-4的行进方向上的第二角速度。

现在，参考图26，将描述IMU姿势控制器1424-4不改变惯性测量单元20的姿势的情况。图26是示出根据本公开的实施例4的惯性测量单元20的姿势控制的示例的说明图。

在图26所示的位置1中，无人机10-4的正方向与惯性测量单元20的正方向一致。此外，假定位置1是在任何方向上完成第一角速度的测量的位置。当无人机10-4从位置1行进到位置2时，假定行进方向通过旋转机身而改变。此时，IMU姿势控制器1424-4检查从完成第一角速度的测量直到无人机10-4旋转机身已经经过了第一时间段。图26所示的示例是没有经过第一时间段的示例。因此，IMU姿势控制器1424-4不改变惯性测量单元20的姿势，并且保持无人机10-4的正方向和惯性测量单元20的正方向彼此一致。

相比之下，如果在从获取第一条信息的时间起经过了第一时间段之前，无人机10-4的姿势没有改变，IMU姿势控制器1424-4改变惯性测量单元20的姿势。通过这样的配置，IMU姿势控制器1424-4能够允许惯性测量单元20在两个不同方向上测量角速度，同时使无人机10-4保持在任何一个方向上行进。

现在，参考图27，将描述IMU姿势控制器1424-4改变惯性测量单元20的姿势的示例。图27是示出根据本公开的实施例4的惯性测量单元20的姿势控制的示例的说明图。

图27所示的位置1是无人机10-4的正方向与惯性测量单元20的正方向一致的状态。此外，假定位置1是在任何一个方向上完成第一角速度的测量的位置。假定无人机10-4从位置1行进到位置2而不旋转机身。此时，IMU姿势控制器1424-4检查从完成第一角速度的测量开始是否已经经过了第一时间段。图27所示的示例是其中在无人机10-4已经行进到位置2的时间点已经经过了第一时间段的示例。因此，IMU姿势控制器1424-4改变惯性测量单元20的姿势，使得无人机10-4的正方向与惯性测量单元20的正方向不同。

IMU姿势控制器1424-4控制惯性测量单元20的姿势的定时的另一个示例是惯性测量单元20的姿势改变之后的定时。在惯性测量单元20的姿势改变之后，IMU姿势控制器1424-4取决于从惯性测量单元20的姿势改变起经过预定时间段(第二时间段)之前无人机10-4的姿势是否已经改变来确定是否改变惯性测量单元20的姿势。另外，虽然作为第二时间段设置的期间没有特别限定，但优选为惯性测量单元20获取第二角速度所需的时间。

如果从惯性测量单元20的姿势改变开始经过第二时间段之前无人机10-4的姿势已经改变，则IMU姿势控制器1424-4进一步改变惯性测量单元20的姿势。由此，即使惯性测量单元20的旋转因无人机10-4的姿势改变而偏差，IMU姿势控制器1424-4也能够通过再次旋转惯性测量单元20而使惯性测量单元20再次测量第二角速度。

现在，参考图27，将描述IMU姿势控制器1424-4进一步改变惯性测量单元20的姿势的示例。图27所示的位置2是无人机10-4的正方向与惯性测量单元20的正方向不同的状态。另外，位置2是惯性测量单元20的姿势发生改变的位置。当无人机10-4从位置2行进到位置3时，假定无人机10-4通过旋转机身改变行进方向而行进。此时，IMU姿势控制器1424-4检查从惯性测量单元20的姿势改变开始是否经过了第二时间段。图27所示的示例是在无人机10-4旋转机身的时间点尚未经过第二时段的示例。因此，IMU姿势控制器1424-4进一步改变惯性测量单元20的姿势。

此外，IMU姿势控制器1424-4基于由惯性测量单元20测量的角速度，检测预定时间内的无人机10-4的姿势改变量，根据该改变量决定惯性测量单元20的旋转量。然后，IMU姿势控制器1424-4控制惯性测量单元20的姿势，使得惯性测量单元20相对于地球坐标系以各种取向定向。

(3-2)寻北处理控制器144-4

除了在上述实施例中描述的寻北处理控制器144的功能之外，寻北处理控制器144-4的功能还包括计算机身绝对方位角的功能。

(第一计算示例)

当惯性测量单元20通过IMU姿势控制器1424-4的控制而旋转时，在惯性测量单元20的方位角和无人机10-4的机身方位角之间发生与惯性测量单元20的旋转量相等的偏差。在基于在偏差发生的状态下由惯性测量单元20测量的角速度估计的方位角中，发生取决于旋转量的误差。因此，寻北处理控制器144-4通过取基于惯性测量单元20的角速度估计的方位角与惯性测量单元20(旋转机构)的旋转量之间的差来计算无人机10-4的机身的方位角。在第一计算示例中，通过设置到无人机10-4的旋转量测量装置来测量旋转机构的旋转量。

在下文中，基于惯性测量单元20的角速度计算的方位角也称为“IMU绝对方位角”。此外，无人机10-4的机身的方位角也称为“机身绝对方位角”。通过下面的等式(7)来计算机身绝对方位角。

[数学7]

机身绝对方位角＝IMU绝对方位角-旋转机构的旋转量…(7)

现在参考图27，将描述机身绝对方位角的第一计算示例。应当注意，在第一计算示例中，绝对方位角表示如下：北以0度、东以90度、西以90度、南以±180度作为参考。此外，在第一计算示例中，当旋转机构相对于无人机10-4的正方向顺时针旋转90度时的旋转量为90度，并且当旋转机构逆时针旋转时的旋转量为-90度。

例如，假设在图27所示的位置1处，IMU绝对方位角被计算为90度。在位置1处，由于旋转机构不旋转，所以旋转量为0度。因此，由上述公式(7)得出，机身绝对方位角计算如下：90度-0度＝90度。

此外，假设在图27所示的位置2处，IMU绝对方位角被计算为0度。在位置2处，因为旋转机构已经从位置1处的状态逆时针旋转了90度，所以旋转量是-90度。因此，由上述公式(7)得出，机身绝对方位角计算如下：0度-(-90度)＝90度。

此外，假定在图27所示的位置3处，IMU绝对方位角被计算为180度。在位置3处，因为旋转机构已经从位置2的状态顺时针旋转了90度，所以旋转量是0度。因此，由上述公式(7)得出，机身绝对方位角计算如下：180度-0度＝180度。

(第二计算示例)

通常，旋转量测量装置可能庞大且昂贵。另外，旋转量测量装置仅能够测量平面单轴的旋转量。因此，如果进行三维姿势改变，诸如侧倾的无人机10-4的机身，则机身的方位角改变可能出现误差。因此，第二计算示例中的无人机10-4的机身固定地设置有与设置到旋转机构的惯性测量单元20不同的惯性测量单元。通过这样的结构，能够三维地掌握机身的姿势。另外，与使用旋转量测量装置的情况相比，可以实现更小的尺寸和更低的成本。

以下，惯性测量单元20的方位角改变量也称为“IMU方位角改变”。此外，无人机10-4的机身的方位角改变量也称为“机身方位角改变”。通过下面的等式(8)来计算机身绝对方位角。

[数学8]

机身绝对方位角＝IMU绝对方位角-(机身方位角改变-IMU方位角改变)…(8)

现在参考图28，介绍了机身绝对方位角的第二计算示例。图28是示出根据本公开的第四实施例的设置有两个惯性测量单元的示例的说明图。

如图28中所示，无人机10-4具有用于计算IMU方位角改变的惯性测量单元20(以下也称为“旋转IMU”)，以及用于计算机身方位角改变的惯性测量单元22(以下也称为“机身IMU”)。假定旋转IMU设置在旋转机构上，并且机身IMU固定地设置到无人机10-4的机身。

应当注意，在第二计算示例中，绝对方位角表示如下：北以0度、东以90度、西以-90度，并且南以±180度作为参考。此外，在第二计算示例中，当无人机10-4从先前位置顺时针旋转90度时的机身方位角改变是90度，并且当无人机10-4逆时针旋转90度时的机身方位角改变是-90度。此外，在第二计算示例中，当旋转机构顺时针旋转90度时的IMU方位角改变是90度，并且当旋转机构逆时针旋转90度时的IMU方位角改变是-90度。

例如，假设在图28所示的位置1处，IMU绝对方位角被计算为90度。在位置1处，由于旋转机构不旋转，基于旋转IMU的测量值计算的IMU方位角改变为0度。由于无人机10-4不旋转，因此基于机身IMU的测量值计算的机身方位角改变为0度。因此，由上述公式(8)得出，机身绝对方位角计算如下：90-(0度-0度)＝90度。

此外，假设在图28所示的位置2处，IMU绝对方位角被计算为0度。在位置2处，由于旋转机构从位置1的状态逆时针旋转90度，因此基于旋转IMU的测量值计算的IMU方位角改变是-90度。另外，由于无人机10-4没有从位置1处的状态旋转，因此基于机身IMU的测量值计算的机身方位角改变为0度。因此，由上述公式(8)得出，机身绝对方位角计算如下：0度-(0度-90度)＝90度。

此外，假定在图28所示的位置3处，IMU绝对方位角被计算为180度。在位置3处，由于旋转机构从位置2的状态顺时针旋转90度，因此基于旋转IMU的测量值计算的IMU方位角改变为90度。另外，由于无人机10-4从位置2处的状态顺时针旋转90度，因此基于机身IMU的测量值计算的机身方位角改变为90度。因此，由上述公式(8)得出，机身绝对方位角计算如下：180-(90度-90度)＝180度。

(4)存储器160

存储器160的功能与<1.2.1>中描述的功能相同，，因此将省略本章中的说明。

上面，通过参考图24以及图26至28描述了根据本公开的第四实施例的信息处理设备的功能配置示例。随后，将描述根据本公开第四实施例的信息处理设备的操作示例。

<1.5.2.操作示例>

根据第四实施例的操作示例与根据上述实施例的操作示例部分地不同。在下文中，参考附图29至31将描述根据本公开第四实施例的信息处理设备的操作示例。

(主处理)

首先，参考图29，将描述根据第四实施例的主处理。图29是示出根据本公开第四实施例的信息处理设备的操作示例的流程图。

如图29中所示，首先，控制器140-4将旋转IMU的方位角改变的保存值设置为0(步骤S6002否)。附带地，在稍后描述的“IMU旋转控制处理”中使用保存值。然后，控制器140-4使旋转IMU对加速度/角速度进行采样(步骤S6004)。

在如上述第一计算示例中那样计算机身绝对方位角的情况下，控制器140-4获取旋转机构的旋转量(步骤S6006)。在如上述第二计算示例中计算机身绝对方位角的情况下，控制器140-4通过机身IMU获取机身方位角改变(步骤S6006)。

然后，控制器140-4执行校准处理(步骤S6008)。在校准处理中，执行参考图14描述的过程。

然后，控制器140-4执行IMU旋转控制处理(步骤S6020)。下面将描述IMU旋转控制处理的细节。

在IMU旋转控制处理之后，控制器140-4检查测量完成姿势的数量是否大于或等于2(步骤S6012)。如果测量完成姿势的数量不大于或等于2(步骤S6012/否)，则控制器140-4从步骤S6004重复该过程。如果测量完成姿势的数量大于或等于2(步骤S6012/是)，则控制器140-4执行偏差消除处理(步骤S6014)。应当注意，只要测量完成姿势的数量是两个或多个，则没有特别限制。测量完成姿势数越多，偏差估计越准确。

在偏差消除处理之后，控制器140-4计算旋转IMU的绝对方位角(步骤S6016)。然后，控制器140-4计算机身的绝对方位角(步骤S6018)。

在控制器140-4计算出机架的绝对方位角后，进行GNSS/地磁精度估计处理(转到步骤S6020)。下面将详细描述GNSS/地磁精度估计处理。

在GNSS/地磁精度估计处理之后，控制器140-4检查GNSS精度或地磁精度是否高(步骤S6022)。如果GNSS精度或地磁精度高(步骤S6022/是)，则控制器140-4使用基于GNSS或地磁定位的方位角(步骤S6024)。如果GNSS精度或地磁精度不高(步骤S6022/否)，则控制器140-4使用基于惯性测量单元20的测量的方位角(步骤S6026)。

应当注意，可以将在步骤S6024或步骤S6026中确定要使用的方位角输出到任何输出装置。

如果无人机10-4仅具有回转罗盘，则过程跳过步骤S6020、步骤S6022和步骤S6024，并进行到步骤S6026。

(IMU-旋转控制处理)

现在参考图30，将详细描述根据第四实施例的IMU旋转控制处理。图30是示出根据本公开第四实施例的IMU旋转控制处理的流程图。

如图30中所示，首先，控制器140-4检查旋转分量的测量是否完成(步骤S7002)。作为示例，控制器140-4确定从测量开始是否已经经过了预定测量时间段(例如，100秒)。

如果完成了对旋转分量的估计(步骤S7002/是)，则控制器140-4将测量完成姿势的数量加1(步骤S7004)。然后，控制器140-4将所测量的姿势保存为当前姿势值(步骤S7006)。

然后，控制器140-4检查“旋转IMU中的方位角改变-保存值”的绝对值是否小于45度(步骤S7008)。如果不小于45度(步骤S7008/否)，则控制器140-4将测量时间段设置为0(步骤S7012)，并结束IMU旋转控制处理。

如果小于45度(步骤S7008/是)，则控制器140-4将旋转IMU旋转90度(步骤S7010)。然后，控制器140-4将测量时间段设置为0(步骤S7012)，结束IMU旋转控制处理。

如果没有完成对旋转分量的估计(步骤S7002/否)，则控制器140-4检查“旋转IMU中的方位角改变-保存值”的绝对值是否小于45度(步骤S7014)。如果小于45度(步骤S7014/是)，则控制器140-4将测量时间段加1(步骤S7016)，并结束IMU旋转控制处理。

如果不小于45度(步骤S7014/否)，则控制器140-4将测量时间段设置为0(步骤S7018)，并结束IMU旋转控制处理。

(GNSS/地磁-精度-估计处理)

现在参考图31，将详细描述根据第四实施例的GNSS/地磁精度估计处理。图31是示出根据本公开第四实施例的GNSS/地磁精度估计处理的流程图。

如图31中所示，首先，控制器140-4获取GNSS精度(步骤S8002)。然后，控制器140-4检查GNSS精度是否大于或等于预定精度(步骤S8004)。

如果GNSS精度大于或等于预定精度(步骤S8004/是)，则控制器140-4确定GNSS精度高(步骤S8006)，并且结束GNSS/地磁精度估计处理。

如果GNSS精度不大于或等于预定精度(步骤S8004/否)，则控制器140-4确定GNSS精度低(步骤S8008)。然后，控制器140-4获取地磁精度(步骤S8010)。随后，控制器140-4检查地磁精度是否大于或等于预定精度(步骤S8012)。作为估计地磁精度的方法的一个示例，给出了在预定的时间周期(例如，10秒)内根据分散的地磁绝对值估计环境磁噪声的方法。此外，地磁精度的估计方法并不限定于此。

如果地磁精度大于或等于预定精度(步骤S8012/是)，则控制器140-4确定地磁精度高(步骤S8014)，并且结束GNSS/地磁精度估计处理。

如果GNSS精度不大于或等于预定精度(步骤S8012/否)，则控制器140-4确定GNSS精度低(步骤S8016)，并结束GNSS/地磁精度估计处理。

本公开的第四实施例已经通过参考图24和图26至31在上面进行了描述。随后，将描述本公开的第五实施例。

<1.6.第五实施例>

在上述实施例中，仅将惯性测量单元20设置到旋转机构。在第五实施例中，对将惯性测量单元20也设置于设置有成像装置的旋转机构的示例进行说明。在下文中，将描述将相机设置为成像装置的示例。此外，在下文中，将适当地省略与第一至第四实施例重叠的点的描述。

在最近的无人机中，具有旋转机构的相机安装在许多产品上。在安装有用于相机的旋转机构的无人机中安装用于惯性测量单元20的新的旋转机构是昂贵的。因此，在第五实施例中，惯性测量单元20被提供给用于相机的现有旋转机构。由此，不需要在无人机中重新设置惯性测量单元20的旋转机构，以便能够降低成本。另外，惯性测量单元20可以被提供给已经被广泛使用的产品。另外，以下，对根据使相机的姿势取决于进行成像的方向而改变的旋转机构的动作，在与相机的姿势改变同样地姿势改变的位置设置惯性测量单元20的示例进行说明。

<1.6.1.功能配置示例>

以下，参考图32和图33，将描述根据本公开的第五实施例的信息处理设备的功能配置示例。图32是示出根据本公开的第五实施例的信息处理设备的功能配置示例的框图。

如图32中所示，根据本公开的第五实施例的无人机10-5包括惯性测量部120、通信部130、控制器140-5、存储器160和成像部170。

(1)惯性测量部120

惯性测量部120的功能与在<1.2.1.，因此将省略本章中的说明。

(2)通信部130

通信部130的功能与在<1.2.1功能配置示例>中描述的功能相同，因此将省略本章中的说明。

(3)控制器140-5

控制器140-5的功能部分地不同于在<1.5.1功能配置示例>中描述的功能。

(3-1)姿势控制器142-5

在姿势控制器142-5的功能中，控制惯性测量单元20的姿势和无人机10-5的姿势的功能与上述实施例中描述的功能相同，但是控制相机的姿势的功能与上述实施例中描述的功能部分不同。为了实现该功能，如图32所示，姿势控制器142-5包括无人机姿势控制器1422-5、IMU姿势控制器1424-5和相机姿势控制器1426-5。

(3-1-1)无人机姿势控制器1422-5

无人机姿势控制器1422-5的功能与上述实施例中描述的无人机姿势控制器1422-4的功能相同，因此在本章中省略对其的描述。

(3-1-2)IMU姿势控制器1424-5

IMU姿势控制器1424-5的功能与上述实施例中描述的IMU姿势控制器1424-4的功能部分地不同。在本实施例中，惯性测量单元20还设置到设置有相机的旋转机构。因此，如果在惯性测量单元20的测量处理中优先控制旋转机构，则可能无法正确地执行相机的成像。因此，IMU姿势控制器1424-5取决于优先处理的处理来控制旋转机构的操作。例如，在优先惯性测量单元20的测量处理的情况下，IMU姿势控制器1424-5取决于惯性测量单元20进行测量的方向来旋转旋转机构。在本实施例中，优先考虑的惯性测量单元20的测量处理例如是校正处理的测量。通过这样的配置，IMU姿势控制器1424-5能够在不妨碍相机成像处理的情况下执行测量处理。

(3-1-3)相机姿势控制器1426-5

相机姿势控制器1426-5具有控制相机姿势的功能。例如，相机姿势控制器1426-5控制改变提供给无人机10-5的相机的姿势的机构的操作。在本实施例中，相机姿势控制器1426-5通过使旋转机构旋转来改变提供给旋转机构的相机的姿势。然而，在本实施例中，不仅相机而且惯性测量单元20被提供给旋转机构。因此，在针对相机的成像而优先控制旋转机构的情况下，存在惯性测量单元20的测量不能适当地进行的可能性。因此，相机姿势控制器1426-5根据优先处理来控制旋转机构的操作。例如，在优先相机的成像处理的情况下，相机姿势控制器1426-5取决于相机进行成像的方向使旋转机构旋转。在本实施例中，除了在优先惯性测量单元20的测量装置的情况下，使相机的成像处理优先。由此，能够在不受惯性测量单元20的阻碍的情况下进行成像处理。

现在参考图33，将描述由姿势控制器142-5对惯性测量单元20和相机的姿势的示例性控制。图33是示出根据本公开的第五实施例的控制惯性测量单元和相机的姿势的示例的说明图。在图33中，作为示例，假设在无人机10-5从位置1行进到位置2时由惯性测量单元20进行的测量处理优先，并且在无人机10-5从位置2行进到位置3时由相机70进行的成像处理优先。

如图33中所示，无人机10-5设置有惯性测量单元20和相机70。在位置1处，无人机10-5的正方向与惯性测量单元20的正方向一致。在无人机10-5从位置1行进到位置2的同时，由于惯性测量单元20的测量处理优先，因此IMU姿势控制器1424-5使旋转机构沿与测量处理相对应的方向旋转。

随后，由于在无人机10-5从位置2行进到位置3的期间优先于由相机70进行的成像处理，因此相机姿势控制器1426-5使旋转机构沿与成像处理对应的方向旋转。

此外，在使惯性测量单元20的测量处理被优先化的情况下，也可以设置使测量处理被优先化的时间。例如，可以将测量处理被优先化的时间段设置为在任意一个方向(例如，100秒)上完成旋转测量的时间段。在经过了设置时间段之后，控制器140-5将优先处理从测量处理切换到成像处理。

(3-2)寻北处理控制器144-5

寻北处理控制器144-5的功能与上述实施例中描述的功能相同，因此将省略本章中的描述。

(4)存储器160

存储器160的功能与<1.2.1>中描述的功能相同，，因此将省略本章中的说明。

以上已经参考图32和33描述了根据本公开第五实施例的信息处理设备的功能配置示例。随后，将描述根据本公开的第五实施例的信息处理设备的操作示例。

<1.6.2.操作示例>

根据第五实施例的操作示例与根据上述实施例的操作示例部分地不同。以下，参考图34，将描述根据本公开的第五实施例的信息处理设备的操作示例。图34是示出根据本公开的第五实施例的主处理的选择处理的流程图。

(主处理的选择过程)

如图34中所示，首先，控制器140-5检查相机70是否捕捉了图像(步骤S9002)。在相机70成像到图像的情况下(步骤S9004/否)，控制器140-5将成像后的已经经过的时间段设置为0(步骤S9006)。

然后，控制器140-5检查自上次成像起是否经过了100秒(步骤S9008)。在经过了100秒的情况下(步骤S9008/否)，控制器140-5将优先处理切换为由相机70进行的成像处理(步骤S9010)。另一方面，在没有经过100秒的情况下，控制器140-5将优先处理切换为惯性测量单元20的测量处理(步骤S9012)。

在优先处理切换之后，控制器140-5将在成像之后已经经过的时间段增加0.01秒(步骤S9014)。然后，控制器140-5检查惯性测量单元20的测量装置是否优先(步骤S9016)。

在测量处理被优先化的情况下(步骤S9016/否)，控制器140-5执行主处理(使用IMU旋转控制)(步骤S9018)。相反，在测量处理未优先的情况下(步骤S9016/否)，控制器140-5执行主处理(没有IMU旋转控制)(步骤S9020)。

在主处理中(在IMU旋转控制的情况下)，执行参考图29描述的主处理中的所有步骤。相反，在主处理中(在没有IMU旋转控制的情况下)，执行除了参考图29描述的主处理中的步骤S6010的IMU旋转控制处理之外的所有步骤。应当注意，在步骤S6016中，计算相机70的绝对方位角而不是旋转IMU的绝对方位角。此外，在步骤S6018中，使用相机绝对方位角和相机方位角改变而不是IMU绝对方位角和IMU方位角改变，通过下面的等式(9)或等式(10)来计算机身绝对方位角。由于相机绝对方位角与IMU绝对方位角相同，因此还通过计算IMU绝对方位角来计算相机绝对方位角。

[数学9]

机身绝对方位角＝相机绝对方位角+(机身方位角改变-相机方位角改变)…(9)

[数学10]

机身绝对方位角＝相机绝对方位角-旋转机构的旋转量…(10)

在执行主处理之后，控制器140-5检查校准处理是否完成(步骤S9022)。在校准处理完成的情况下(步骤S9022/是)，控制器140-5将优先处理的处理切换为成像处理(步骤S9024)，并再次执行步骤S9002的处理。相反，在校准处理未完成的情况下(步骤S9022/否)，控制器140-5再次执行步骤S9002。

已经在上面通过参考图32和图34描述本公开的第五实施例。随后，将描述根据本公开的实施例的变形例。

<<2.变形例>>

下面，对本实施例的变形例进行说明。应当注意，下面描述的变形例可以单独地或组合地应用于本公开的实施例。此外，可以应用变形例来代替在本公开的实施例中描述的配置，或者可以附加地应用于在本公开的实施例中描述的配置。

(1)第一变形例

以下，参考图35，将描述根据本公开的实施例的第一变形例。图35是示出根据本公开的实施例的第一变形例的说明图。需要注意的是，图35的左侧示出的图示是表示没有校正机构的惯性测量单元的图示，右侧示出的图示是表示具有校正机构的惯性测量单元的图示。

在上述实施例中，示出了惯性测量部120仅使用没有图35左侧所示的校正机构的惯性测量单元24A的示例。在第一变形例中，将描述惯性测量部120还使用具有校正机构的惯性测量单元24B的示例，其在图20的右侧示出。

如上述实施例所述，可以基于由加速度的平均值计算出的重力矢量来确定移动对象的姿势。然而，由惯性测量单元24测量的角速度中包括由加速度引起的噪声，并且在移动对象的姿势中出现误差。结果，降低了控制器140检测方位角的精度。因此，如图35右侧所示的惯性测量单元24B，通过经由包括弹性构件的校正机构将传感器124设置到惯性测量单元24B，减小了由于角速度中包括的加速度而产生的噪声。

如上所述，通过减少由于惯性测量单元24的校正机构而包括在角速度中的噪声，控制器140能够在移动对象以更高的精度行进的同时检测方位角。

(2)第二变型例

以下，参考图36和图37，将描述根据本公开实施例的第六变形例。图36和图37分别是示出根据本公开的实施例的第六变形例的说明图。图36示出的流程图是根据上述实施例的将与预定条件的确定相关的处理添加到主处理的流程图。图37是示出包括预定条件的确定的处理的流程图。

在上述实施例中，基于在至少包括移动对象行进时的方向的两个不同方向上测量的两个信息来执行寻北处理的示例。在满足预定条件的情况下，可以基于要在一个方向上测量的一条信息来执行寻北处理。

该预定条件是例如由偏差引起的方位角误差是否能够被接受。如果可接受，则控制器140不必执行偏差消除处理，从而可以基于要在一个方向上测量的一条信息来执行寻北处理。相反，如果由偏差引起的方位角误差是不可接受的，则由于控制器140必须执行偏差消除处理，所以在基于两个不同方向上的两个待测量信息执行偏差消除处理之后执行寻北处理。

例如，基于从上次偏差估计起已经经过的时间段是否在预定时间段内，做出关于由偏差引起的方位角误差是否可接受的确定。例如，预定时间段为1小时。另外，预定时间不限于这样的示例。如果自上次偏差估计起已经经过的时间段在预定时间段内，则控制器140可以基于要在一个方向上测量的一条信息来执行寻北处理。

可以例如基于是否确保回转传感器的最差性能来做出关于由偏差引起的方位角误差是否可接受的确定。回转传感器的最差性能是否被确保是例如当方位误差由atan(偏差/旋转(15dph))定义时，方位误差在产品被装运之后是否一直保持在方位误差变为可接受值的偏差。例如，如果方位角误差的可接受值为1度，则方位角误差变为可接受值的偏差为约0.2dph。如果保证了回转传感器的最坏性能，则控制器140可以基于要在一个方向上测量的一条信息来执行寻北处理。

这里，将参考图36和图37描述包括确定预定条件的过程。如图36和图37中所示，在GNSS精度小于或等于预定精度并且校准水平不大于或等于2的情况下(步骤S1004/否)，执行与图37中所示的预定条件的确定相关的处理。在图36和图37所示的过程中，假定基于从上次偏差估计起已经经过的时间段是否小于1小时来确定由偏差引起的方位角误差是否可接受。另外，将惯性测量单元的惯性数据的采样间隔设为0.01秒。

在包括预定条件的处理中，控制器140首先将作为采样间隔的0.01秒加到已经经过的时间段(S1030)。然后，控制器140检查一个方向上的旋转分量的估计是否完成(步骤S1032)。

如果一个方向上的旋转分量的估计完成(步骤S1032/否)，则控制器140检查已经经过的时间段是否小于一小时(步骤S1034)。如果已经经过的时间段小于1小时(步骤S1034/是)，则控制器140基于一个方向上的旋转分量执行北方向估计处理(步骤S1036/否)。在北方向估计处理之后，控制器140采样加速度和角速度(步骤S1012)。

如果没有完成一个方向上的旋转分量的估计(步骤S1032/否)，则控制器140采样加速度和角速度，而不执行北方向估计处理(步骤S1012)。

如果经过的时间不小于1小时(步骤S1034/否)，则控制器140采样加速度和角速度，而不执行北方向估计处理(步骤S1012)。

除了上述步骤S1030至S1036之外的步骤可以类似于在<1.2.2操作示例>中描述的主处理。因此，省略步骤S1030至S1036以外的步骤的说明。

应当注意，当在一个方向上的校准处理完成时，已经经过的时间段可以被重置为0秒。例如，在图14所示的校准处理的流程图中，控制器140在步骤S3004和步骤S3006之间将已经经过的时间段重置为0秒。

上面已经参考图35和图37描述了根据本公开的实施例的变形例。接下来，将描述根据本公开的实施例的信息处理设备的硬件配置。

<<3.硬件配置示例>>

参考图38，下面将描述根据本公开的实施例的信息处理设备的硬件配置示例。图38是示出根据本公开的实施例的信息处理设备900的硬件配置的示例的框图。如图38中所示，信息处理设备900包括例如CPU 901、ROM 903、RAM 905、输入装置907、显示装置909、音频输出装置911、存储装置913和通信装置915。应当注意，这里指示的硬件配置是一个示例，并且可以省略一些组成元件。可替代地，该硬件配置可以进一步包括除了在此指示的那些组成元件之外的其他组成元件。

(CPU 901、ROM 903和RAM 905)

CPU 901例如用作运算处理装置或控制装置，并基于记录在ROM 903、RAM 905或存储装置913中的各种程序控制各种构成要素的全部或部分操作。ROM 903是存储要被读入CPU 901的程序和用于计算的数据等的装置。RAM 905例如临时地或永久地存储读入CPU901的程序，以及当执行程序时适当地改变的各种参数等。这些经由包括CPU总线等的主机总线相互耦合。CPU 901、ROM 903和RAM 905可以例如，通过与软件的协作实现参考图4、16、24、32描述的控制器140的功能。

(输入装置907)

输入装置907的示例包括鼠标、键盘、触摸屏、按钮、开关、杆等。此外，能够使用红外线或其它电磁波发送控制信号的遥控器也可用作输入装置907。输入装置907还包括诸如麦克风的音频输入装置。

(显示装置909及音频输出装置911)

显示装置909包括诸如CRT(阴极射线管)显示装置和液晶显示(LCD)装置的显示装置。显示装置109还包括显示装置，诸如投影仪装置、OLED(有机发光二极管)装置和灯。此外，音频输出装置911包括诸如扬声器或耳机的音频输出装置。

(存储装置913)

存储装置913是存储各类数据的装置。对于存储装置113，例如，使用诸如硬盘驱动器(HDD)的磁存储器装置、半导体存储器装置、光存储器装置、磁光存储器装置等。存储装置913可以实现例如参考图4、图16、图24、图32描述的存储器160的功能。

(通信装置915)

通信装置915是用于与网络建立连接的通信装置，该网络例如有线或无线LAN、蓝牙(注册商标)、用于各种通信的WUSB(无线USB)、用于光通信的路由器、用于ADSL(非对称数字用户线)和调制解调器等的通信卡。

上面已经参考图38描述了根据本公开的实施例的信息处理设备的硬件配置示例。

<<4.结论>>

如上所述，根据本公开的实施例的信息处理设备基于与惯性测量单元测量的移动对象相关的多条信息中的至少包括移动对象行进时的方向的两个不同方向上的待测量的两条信息来执行寻北处理。

信息处理设备基于至少包括移动对象行进时的方向的两个不同方向上的两个待测量信息来消除由移动对象行进引起的误差，并且能够在移动对象行进的同时执行寻北处理。

因此，可以提供新颖的和改进的信息处理设备、信息处理方法和程序，并且能够在移动对象行进期间更准确地检测方位角。

以上已经参考附图详细描述了本公开的优选实施例，但是本公开的技术范围不限于这样的实施例。显然，本公开的领域的普通技术人员可以在所附权利要求中描述的技术思想的范围内获得各种改变和修改，并且应当理解，这样的改变和修改自然地落入本公开的技术范围内。

由在此描述的各种装置和单元执行的一系列过程可以通过软件、硬件以及软件和硬件的组合中的任一者来实现。包括在软件中的程序预先存储在装置或外部提供的记录介质(非瞬态介质)的相应内部单元中。另外，当每个程序要由例如计算机执行时，将其读入RAM，并由诸如CPU的处理器执行。

此外，在此参考流程图和序列图描述的过程不必以所示的顺序进行处理。例如，可以并行处理一些处理步骤。另外，可以采用附加的处理步骤，或者可以省略一些处理步骤。

此外，这里描述的效果仅仅是说明性和示例性的，而不是限制性的。即，除了上述效果之外或代替上述效果，根据本公开的技术可发挥对本领域技术人员从本文的描述显而易见的其它效果。

应当注意，以下配置也属于本公开的技术范围。

(1)

一种信息处理设备，包括

寻北处理控制器，基于与移动对象相关的多条信息中的至少两条信息来执行寻北处理，其中：

当至少两条信息由惯性测量单元测量时，移动对象的取向在各个定时彼此不同，以及

在移动对象行进的同时，测量由惯性测量单元测量的至少两条信息中的至少一条信息。

(2)

根据声明1的信息处理设备，进一步包括

姿势控制器，控制惯性测量单元的姿势，其中

姿势控制器控制惯性测量单元的姿势以使得所述惯性测量单元的取向在当所述惯性测量单元测量所述至少两条信息时的各个定时彼此不同。

(3)

根据声明(2)的信息处理设备，其中姿势控制器基于在从至少两条信息中获取第一条信息的时间起经过预定时间段之前移动对象的姿势是否已经改变来确定是否改变惯性测量单元的姿势。

(4)

根据声明(3)的信息处理设备，其中

在从获取第一条信息的时间起经过第一时间段之前移动对象的姿势已经改变的情况下，姿势控制器不改变惯性测量单元的姿势，并且，

在从获取第一条信息的时间起经过第一时间段之前移动对象的姿势没有改变的情况下，姿势控制器改变惯性测量单元的姿势。

(5)

根据声明(4)的信息处理设备，其中，在从惯性测量单元的姿势改变的时间起经过第二时间段之前移动对象的姿势已经改变的情况下，姿势控制器进一步改变惯性测量单元的姿势。

(6)

根据声明(2)至(5)中任一项的信息处理设备，其中，在惯性测量单元被设置在姿势与成像装置的姿势的改变相同地改变的位置处的情况下，根据基于成像装置执行成像的方向而改变成像装置的姿势的旋转机构的操作，姿势控制器基于要优先化的处理来控制旋转机构的操作。

(7)

根据声明(6)的信息处理设备，其中，在由成像装置进行的成像处理被优先化的情况下，姿势控制器基于成像装置进行成像的方向来旋转旋转机构。

(8)

根据声明(6)的信息处理设备，其中在由惯性测量单元进行的测量处理被优先化的情况下，姿势控制器基于惯性测量单元进行测量的方向来旋转旋转机构。

(9)

根据声明(1)的信息处理设备，其中寻北处理控制器基于通过从信息中消除指示移动对象的姿势的改变量的运动分量而获得的旋转分量来估计北方向。

(10)

根据声明(9)的信息处理设备，其中寻北处理控制器基于要由惯性测量单元测量的移动对象的角速度来获取要计算的移动对象的第一姿势以及获取基于通过使用移动对象的行进速度作为参考来校正第一姿势而获得的移动对象的第二姿势而计算的角速度作为运动分量。

(11)

根据声明(9)的信息处理设备，其中寻北处理控制器基于由惯性测量单元测量的移动对象的角速度和基于移动对象的加速度计算的移动对象的第二姿势获取要计算的移动对象的第一姿势，并且基于第一姿势和第二姿势之间的差获取要计算的角速度作为运动分量。

(12)

根据声明(9)的信息处理设备，其中寻北处理控制器基于至少两条信息，基于将通过进一步从旋转分量消除惯性测量单元的偏差而获得的旋转分量来估计北方向。

(13)

根据声明(12)的信息处理设备，其中寻北处理控制器基于多条信息中的至少两条信息以及基于移动对象的位置处的纬度来获取偏差，已从至少两条信息中的每一条信息消除运动分量，并且其中当由惯性测量单元测量时，移动对象的取向在各个定时彼此不同。

(14)

根据声明(1)至(13)中任一项的信息处理设备，其中当移动对象在预定范围内的方向上行进或静止预定时间段时，由惯性测量单元测量信息。

(15)

根据声明(14)的信息处理设备，其中基于对在预定时间段内测量的多条信息执行的统计处理来计算信息。

(16)

根据声明(1)至(15)中任一项的信息处理设备，其中，两条信息中的一条信息是当移动对象静止时要测量的信息。

(17)

根据声明(9)至(16)中任一项的信息处理设备，其中在移动对象在彼此以预定角度或更大角度不同的相应两个方向行进或静止预定时间段的同时测量信息的情况下，寻北处理控制器开始寻北处理。

(18)

根据声明(17)的信息处理设备，其中寻北处理控制器在多条信息的差之和大于或等于预定阈值的情况下开始寻北处理。

(19)

一种由处理器执行的信息处理方法，该方法包括：

基于与移动对象相关的多条信息中的至少两条信息执行寻北处理；

使在惯性测量单元测量至少两条信息时的各个定时的移动对象的取向彼此不同；和

使惯性测量单元测量的至少两条信息中的至少一条信息在移动对象行进的同时被测量。

(20)

一种程序，用于使计算机用作：

寻北处理控制器，该寻北处理控制器基于与移动对象相关的多条信息中的至少两条信息来执行寻北处理，其中：

当至少两条信息由惯性测量单元测量时，移动对象的取向在各个定时彼此不同，以及

在移动对象行进的同时，测量由惯性测量单元测量的至少两条信息中的至少一条信息。

参考符号列表

10 无人机

20 惯性测量单元

70 相机

110 姿势信息获取部

120 惯性测量部

130 通信部

140 控制器

142 姿势控制器

144 寻北处理控制器

160 存储器

170 成像部

1442 无人机姿势控制器

1444 IMU姿势控制器

1446 相机姿势控制器

Claims (20)

1.一种信息处理设备，包括

寻北处理控制器，所述寻北处理控制器基于与移动对象相关的多条信息中的至少两条信息来执行寻北处理，其中

所述移动对象的取向在当所述至少两条信息被惯性测量单元测量时的各个定时彼此不同，以及

由所述惯性测量单元测量的至少两条信息中的至少一条信息是在所述移动对象行进的同时测量的。

2.根据权利要求1所述的信息处理设备，进一步包括

姿势控制器，所述姿势控制器控制所述惯性测量单元的姿势，其中

所述姿势控制器控制所述惯性测量单元的所述姿势以使得所述惯性测量单元的取向在当所述惯性测量单元测量所述至少两条信息时的各个定时彼此不同。

3.根据权利要求2所述的信息处理设备，其中，所述姿势控制器基于在从所述至少两条信息中获取第一条信息的时间起经过预定时间段之前所述移动对象的姿势是否已经改变来确定是否改变所述惯性测量单元的所述姿势。

4.根据权利要求3所述的信息处理设备，其中，

在从获取所述第一条信息的时间起经过第一时间段之前，所述移动对象的所述姿势已经改变的情况下，所述姿势控制器不改变所述惯性测量单元的所述姿势，并且，

在从获取所述第一条信息的时间起经过第一时间段之前，所述移动对象的姿势没有改变的情况下，所述姿势控制器改变所述惯性测量单元的所述姿势。

5.根据权利要求4所述的信息处理设备，其中，在从所述惯性测量单元的所述姿势改变的时间起经过第二时间段之前，所述移动对象的姿势已经改变的情况下，所述姿势控制器进一步改变所述惯性测量单元的所述姿势。

6.根据权利要求2所述的信息处理设备，其中，在所述惯性测量单元被设置在所述姿势与成像装置的姿势的改变相同地改变的位置处的情况下，根据基于所述成像装置执行成像的方向而改变所述成像装置的姿势的旋转机构的操作，所述姿势控制器基于要优先化的处理来控制所述旋转机构的操作。

7.根据权利要求6所述的信息处理设备，其中，在由所述成像装置进行的成像处理被优先化的情况下，所述姿势控制器基于所述成像装置进行成像的方向来旋转所述旋转机构。

8.根据权利要求6所述的信息处理设备，其中，在由所述惯性测量单元进行的测量处理被优先化的情况下，所述姿势控制器基于所述惯性测量单元进行测量的方向来旋转所述旋转机构。

9.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，所述寻北处理控制器基于通过从所述信息中消除指示所述移动对象的姿势的改变量的运动分量而获得的旋转分量来估计北方向。

10.根据权利要求9所述的信息处理设备，其中，所述寻北处理控制器基于要由所述惯性测量单元测量的所述移动对象的角速度来获取要计算的所述移动对象的第一姿势，以及获取基于通过使用所述移动对象的行进速度作为参考来校正所述第一姿势而获得的所述移动对象的第二姿势而计算的角速度作为所述运动分量。

11.根据权利要求9所述的信息处理设备，其中，所述寻北处理控制器基于要由所述惯性测量单元测量的所述移动对象的角速度和要基于所述移动对象的加速度计算的所述移动对象的第二姿势获取要计算的所述移动对象的第一姿势，并且基于所述第一姿势和所述第二姿势之间的差获取要计算的角速度作为所述运动分量。

12.根据权利要求9所述的信息处理设备，其中，所述寻北处理控制器基于所述至少两条信息，基于将通过进一步从所述旋转分量消除所述惯性测量单元的偏差而获得的旋转分量来估计所述北方向。

13.根据权利要求12所述的信息处理设备，其中，所述寻北处理控制器基于所述多条信息中的至少两条信息以及基于所述移动对象的位置处的纬度来获取所述偏差，已从所述至少两条信息中的每一条信息消除所述运动分量，并且其中，所述移动对象的取向在当由所述惯性测量单元测量时的各个定时彼此不同。

14.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，当所述移动对象在预定范围内的方向上行进或静止预定时间段时，由所述惯性测量单元测量所述信息。

15.根据权利要求14所述的信息处理设备，其中，基于对在所述预定时间段内测量的多条信息执行的统计处理来计算所述信息。

16.根据权利要求1所述的信息处理设备，其中，所述两条信息中的一条信息是当所述移动对象静止时要测量的信息。

17.根据权利要求9所述的信息处理设备，其中，在所述移动对象在彼此以预定角度或更大角度不同的相应两个方向行进或静止预定时间段的同时测量所述信息的情况下，所述寻北处理控制器开始所述寻北处理。

18.根据权利要求17所述的信息处理设备，其中，所述寻北处理控制器在所述信息的差之和大于或等于预定阈值的情况下开始所述寻北处理。

19.一种由处理器执行的信息处理方法，所述方法包括：

基于与移动对象相关的多条信息中的至少两条信息执行寻北处理；

使所述移动对象的取向在由惯性测量单元测量所述至少两条信息时的各个定时彼此不同；和

使由所述惯性测量单元测量的所述至少两条信息中的至少一条信息在所述移动对象行进的同时被测量。

20.一种程序，用于使计算机用作：

寻北处理控制器，所述寻北处理控制器基于与移动对象相关的多条信息中的至少两条信息来执行寻北处理，其中：

所述移动对象的取向在当所述至少两条信息被惯性测量单元测量时的各个定时彼此不同，以及

由所述惯性测量单元测量的至少两条信息中的至少一条信息是在所述移动对象行进的同时测量的。

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