JP2002340504A - 磁気式位置検出方法及びその装置 - Google Patents
磁気式位置検出方法及びその装置Info
- Publication number
- JP2002340504A JP2002340504A JP2001144528A JP2001144528A JP2002340504A JP 2002340504 A JP2002340504 A JP 2002340504A JP 2001144528 A JP2001144528 A JP 2001144528A JP 2001144528 A JP2001144528 A JP 2001144528A JP 2002340504 A JP2002340504 A JP 2002340504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- receiving coil
- magnetic
- magnetic field
- coil
- determining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
を図ることができる磁気式位置検出方法及びその装置を
提供する。 【解決手段】 複数の送信コイルから相互に異なる周波
数の交流磁界を生成し、さらに受信コイルに誘導される
受信信号を用いて、前記受信コイルの位置を決定する磁
気式位置検出方法において、測定領域内の座標位置を説
明変数とする区分的多項式関数を用いて、前記送信コイ
ルと受信コイルの間の相対的な位置関係に対して前記受
信コイルに誘導される受信信号の強度を表現し、さら
に、この磁界関数から予測される信号強度と実際に観測
される信号強度との誤差が最小になるように前記受信コ
イルの位置を計算し、この位置計算によって前記受信コ
イルの位置を決定する。
Description
成した磁界によって受信コイルに電気信号を誘導して受
信コイルの位置を決定する、磁気式位置検出方法及びそ
の装置に関するものである。
によって受信コイルに電気信号を誘導し、この受信信号
の強度をもとにして受信コイルの位置を検出する位置検
出装置が用いられている。
ら受信コイルの空間的な位置情報を得るため、送信コイ
ルと受信コイルの間の距離に依存して受信信号が変化す
ることに着目して、送信・受信コイル間距離を説明変数
として受信信号の強度を表す距離関数が用いられた。
数を用いてコイル間距離を推定し、送信コイルの位置と
推定されたコイル間距離によって決定される〔例えば、
Perkell,J.S.,Cohen,M.H.,S
virsky,M.A.,Matthies,M.
L.,Garabieta,I.,and Jacks
on,M.T.T.“Electromagnetic
midsagittalarticulometer
(EMMA)systems for transdu
cing speech articulatory
movements,”J.Acoust.Soc.A
m.92,3078−3096,1992.に記載〕。
た従来の磁気式位置検出装置においては、受信コイルの
2次元、あるいは3次元的な座標位置と磁界に対する傾
きとを同時に推定するために、これらの未知変数より多
い個数の送信コイルが同時に使用される。このとき、送
信コイルは磁界を生成すると同時に受信コイルとしても
みなすことができ、コイル周辺の磁界を打ち消すような
信号が誘導される。
的パターンは、送信コイルの間の相互作用によって局所
的な歪みを伴ったものとなる。このとき、送信コイルと
受信コイルの間の距離のみに着目した従来の距離関数で
は、磁界の全体的なパターンを1個の関数で表現するた
め、局所的な歪みを伴った実際の磁界パターンを十分な
精度で表現することができず、受信コイルの位置を推定
する際の精度が劣化するという問題があった。 本発明
は、上記状況に鑑みて、受信コイルの位置を推定する際
の精度の向上を図ることができる磁気式位置検出方法及
びその装置を提供することを目的とする。
成するために、〔1〕複数の送信コイルから相互に異な
る周波数の交流磁界を生成し、さらに受信コイルに誘導
される受信信号を用いて、前記受信コイルの位置を決定
する磁気式位置検出方法において、測定領域内の座標位
置を説明変数とする区分的多項式関数を用いて、前記送
信コイルと受信コイルの間の相対的な位置関係に対して
前記受信コイルに誘導される受信信号の強度を表現し、
さらに、この磁界関数から予測される信号強度と実際に
観測される信号強度との誤差が最小になるように前記受
信コイルの位置を計算し、この位置計算によって前記受
信コイルの位置を決定することを特徴とする。
周波数の交流磁界を生成し、さらに受信コイルに誘導さ
れる受信信号を用いて、前記受信コイルの位置を決定す
る磁気式位置検出装置において、測定領域内の座標位置
を説明変数とする区分的多項式関数を用いて、前記送信
コイルと受信コイルの間の相対的な位置関係に対して前
記受信コイルに誘導される受信信号の強度を表現し、さ
らに、この磁界関数から予測される信号強度と実際に観
測される信号強度との誤差が最小になるように前記受信
コイルの位置を計算する位置計算手段と、この位置計算
手段によって前記受信コイルの位置を決定する受信コイ
ル位置決定手段とを具備する。
界の空間的パターンは、測定領域内の座標位置を説明変
数とする区分的多項式によって表現される。この区分的
多項式は、座標空間の有限な区間でのみ値をもつ関数で
ある。つまり、磁界の全体的な空間パターンは、測定領
域の各部分領域で値を持つ区分的多項式の足し合わせに
基づいて表現される。
的な磁界歪みに対して、個別の区分的多項式を用いて磁
界パターンを近似できるため、磁界パターンの近似精度
を十分に高めることができる。このような磁界表現式を
用いることによって、受信コイルの位置と磁界に対する
傾きとを未知変数として、受信コイルに誘導される信号
の強度を表すことができる。受信コイルの位置の推定
は、この予測信号強度と実際に観測される信号強度との
誤差が最小となるように未知変数の値を決定することに
よって行われる。
て詳細に説明する。
パターンを表現し、受信コイルの位置を決定するための
手順を示すフローチャートである。また、図2は2次元
の磁気式位置検出装置において、本発明を適用するため
の方法を示した構成図である。
用いて、測定領域内の既知の位置に受信コイルを配置し
て受信信号を計測し、座標位置と信号強度データとが対
となった校正用データセットを作成する(ステップS
1)。なお、その校正用データセットの計測は、測定領
域全体を網羅するように行う。
に、平面上に配置された3個の送信コイルT1 ,T2 ,
T3 によって交流磁界が生成される。従って、矩形の測
定領域に対しては、この領域を格子状に分割するそれぞ
れの格子点において、校正用のデータセットの計測を行
うことができる。
て、磁界の空間パターンを磁界関数として表現する。磁
界パターンを表現するための区分的多項式関数には、B
スプライン関数を用いることができる。2次元装置で
は、位置変数x,yを説明変数とする2変数のBスプラ
イン関数によって、磁界の空間パターンが以下のように
表現される。
変数、Np (x)はx軸に関する区分的な基底多項式関
数、Nq (y)はy軸に関する区分的な基底多項式関
数、C pqは基底多項式関数の足し合わせの際の重みを表
す係数である。
のデータセットを用いて決定される。例えば、重み係数
の値は、上記式(1)のスプライン関数が校正用データ
に対する補間関数となるように決定することが可能であ
る(ステップS2)。
磁界パターンと、測定実験中の受信信号とを用いて、受
信コイルの位置の推定を行う。まず、受信コイルの座標
位置を表す未知変数x,yと、磁界に対する傾きを表す
未知変数θに対して、受信コイルに誘導される信号の予
測値は
のように表される。
デックスである。上記式(2)の評価値が最小となる未
知変数x,y,θの最適値を求める問題は、スプライン
関数の基底関数が多項式として表されるために非線形と
なる。このような非線形最適化問題に対して、ガウス・
ニュートン法を適用することにより、受信コイルの位置
を決定(推定)することができる(ステップS4)。
において、縦14cm、横14cmの正方の測定領域を
とった。さらに、校正用データセットを計測するための
格子の数(図中のN)を4とし、16点の既知の位置に
受信コイルを配置して受信信号の計測を行い、データセ
ットを作成した。また、テスト用のデータセットとし
て、格子の数を15とし、同様の計測を行った。校正用
データセットを用いて式(1)のスプライン関数の重み
を決定し、テスト用データセットを用いて磁界の表現精
度を確認した。
ては、従来の距離関数を用いた場合の縦14cm、横1
4cmの全領域における検出誤差が0.26mmである
のに対し、本発明の方法を用いた場合の検出誤差は0.
1mm以下となり、検出誤差が半分以下に減少すること
が示された。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
よれば、スプライン関数における個々の基底関数を、測
定領域の各部における磁界の局所的なパターンに対して
フィッティングすることができる。従って、位置検出装
置において磁界パターンの局所的な歪みが発生する問題
に対して、実際の磁界パターンを十分な精度で表現する
ことが可能となる。受信コイルの位置の推定は、磁界パ
ターンを表現する磁界式に基づいて行われるため、受信
コイルの位置の推定を精度よく行うことが可能となる。
表現し、受信コイルの位置を決定するための手順を示す
フローチャートである。
を適用するための方法を示した構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数の送信コイルから相互に異なる周波
数の交流磁界を生成し、さらに受信コイルに誘導される
受信信号を用いて、前記受信コイルの位置を決定する磁
気式位置検出方法において、 測定領域内の座標位置を説明変数とする区分的多項式関
数を用いて、前記送信コイルと受信コイルの間の相対的
な位置関係に対して前記受信コイルに誘導される受信信
号の強度を表現し、さらに、この磁界関数から予測され
る信号強度と実際に観測される信号強度との誤差が最小
になるように前記受信コイルの位置を計算し、該位置計
算によって前記受信コイルの位置を決定することを特徴
とする磁気式位置検出方法。 - 【請求項2】 複数の送信コイルから相互に異なる周波
数の交流磁界を生成し、さらに受信コイルに誘導される
受信信号を用いて、前記受信コイルの位置を決定する磁
気式位置検出装置において、 測定領域内の座標位置を説明変数とする区分的多項式関
数を用いて、前記送信コイルと受信コイルの間の相対的
な位置関係に対して前記受信コイルに誘導される受信信
号の強度を表現し、さらに、この磁界関数から予測され
る信号強度と実際に観測される信号強度との誤差が最小
になるように前記受信コイルの位置を計算する位置計算
手段と、該位置計算手段によって前記受信コイルの位置
を決定する受信コイル位置決定手段とを具備することを
特徴とする磁気式位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001144528A JP2002340504A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 磁気式位置検出方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001144528A JP2002340504A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 磁気式位置検出方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002340504A true JP2002340504A (ja) | 2002-11-27 |
Family
ID=18990463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001144528A Pending JP2002340504A (ja) | 2001-05-15 | 2001-05-15 | 磁気式位置検出方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002340504A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008058307A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-03-13 | Biosense Webster Inc | 周波数外挿を利用した歪みのない位置追跡方法およびシステム |
KR101003013B1 (ko) | 2008-10-15 | 2010-12-22 | 삼성중공업 주식회사 | 웰의 레벨 패드 높이 산출 방법 |
WO2011155383A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | プローブ形状検出装置及びプローブ形状検出方法 |
WO2017034348A1 (ko) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 삼성전자 주식회사 | 통신 시스템에서 위치 추정 방법 및 장치 |
-
2001
- 2001-05-15 JP JP2001144528A patent/JP2002340504A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008058307A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-03-13 | Biosense Webster Inc | 周波数外挿を利用した歪みのない位置追跡方法およびシステム |
KR101003013B1 (ko) | 2008-10-15 | 2010-12-22 | 삼성중공업 주식회사 | 웰의 레벨 패드 높이 산출 방법 |
WO2011155383A1 (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-15 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | プローブ形状検出装置及びプローブ形状検出方法 |
JP5231681B2 (ja) * | 2010-06-09 | 2013-07-10 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | プローブ形状検出装置及びプローブ形状検出装置の作動方法 |
US8566052B2 (en) | 2010-06-09 | 2013-10-22 | Olympus Medical Systems Corp. | Probe shape detection apparatus and probe shape detection method |
WO2017034348A1 (ko) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | 삼성전자 주식회사 | 통신 시스템에서 위치 추정 방법 및 장치 |
US11089564B2 (en) | 2015-08-25 | 2021-08-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for estimating position in wireless communication system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4635544B2 (ja) | 電界分布測定方法及び電界分布測定装置 | |
EP3739331B1 (en) | Estimation device, inspection system, estimation method, and storage medium | |
KR20050014759A (ko) | 자기 추적 시스템에서 금속 교란 검출 방법 | |
JP4679836B2 (ja) | 金属免疫のためのヒステリシス評価 | |
JP5878598B2 (ja) | 投影型静電容量式タッチパネルの周縁部座標の精度改善方法、装置、プログラムおよび記録媒体 | |
US11486917B2 (en) | Electromagnetic wave measurement point calculation device and radiation interference wave measurement device | |
JP5410827B2 (ja) | 電磁波発生源判定方法及び装置 | |
WO2011004673A1 (ja) | 電流計測装置、電流計測方法および電流計測プログラム | |
JP6469388B2 (ja) | 電界強度算出プログラム、電界強度算出装置及び電界強度算出方法 | |
JP2008014709A (ja) | 画像処理装置 | |
TWI501118B (zh) | 電磁筆的傾斜角偵測方法 | |
JP4931145B2 (ja) | 磁気式3次元位置検出装置、磁気式3次元位置検出方法、プログラム及び記録媒体 | |
JP2002340504A (ja) | 磁気式位置検出方法及びその装置 | |
JP2003114101A (ja) | 磁気式3次元位置検出装置および検出方法 | |
Kaburagi et al. | Electromagnetic articulograph based on a nonparametric representation of the magnetic field | |
JP2003098263A (ja) | 隠蔽物体探査方法 | |
RU2584577C1 (ru) | Способ калибровки магнитострикционных преобразователей линейных перемещений и устройство его реализации | |
CN111981966B (zh) | 一种地下电缆的定位方法和装置 | |
JP7272050B2 (ja) | 位置推定装置、位置推定方法及び位置推定プログラム | |
JP2755955B2 (ja) | 電磁界強度推定方法及び電磁界強度推定システム | |
JP4035038B2 (ja) | 磁界解析方法、磁界解析装置、コンピュータプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
CN103610473B (zh) | 一种超声影像自适应定位测量方法及装置 | |
WO2016017580A1 (ja) | 三次元空間座標測定装置 | |
JPH10232736A (ja) | 座標検出装置 | |
JP2001066336A (ja) | 放射電磁波の反射波測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031031 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040129 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070206 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070612 |