JP2013142555A5

JP2013142555A5 - 端末装置

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Publication number: JP2013142555A5
Application number: JP2012001603A
Authority: JP
Filing date: 2012-01-06
Publication date: 2014-12-18
Anticipated expiration: 2032-01-06

Description

本発明は、端末装置に関する。

上述した課題を解決するため、本発明に係る端末装置は、サーバ装置と通信を行う端末装置であって、３方向の磁気成分をそれぞれ検出し、検出値を３軸の座標系において表現されるベクトルデータである磁気データとして順次出力する３次元磁気センサと、前記３次元磁気センサから順次出力される前記磁気データを蓄積する蓄積部と、前記蓄積部に前記磁気データが第１規定数蓄積されたときに、前記第１規定数の前記磁気データを前記サーバ装置に送信し、前記サーバ装置が前記第１規定数の前記磁気データに基づいて算出した、前記磁気データを較正するためのベクトルであるオフセットを受信する端末側送受信部と、を備えることを特徴とする。

この発明に係る端末装置は、サーバ装置が算出したオフセットを用いて地磁気の向きを算出することが可能であるため、端末装置における処理負荷を小さく抑えることが可能となる。従って、大容量のメモリや高性能のＣＰＵ等を備えない簡易な端末装置であっても、正確な地磁気の向きを算出することが可能となる。

また、上述した端末装置は、前記蓄積部に前記磁気データが、前記第１規定数よりも少ない第２規定数蓄積されたときに、前記座標系において前記第２規定数の前記磁気データの各々が示す座標により定められる球面の中心点である近似中心点の座標を算出する近似中心点算出部、を備え、前記オフセットの示す座標と前記近似中心点の座標との距離が所定の閾値よりも大きい場合、前記近似中心点の座標を示すベクトルによって前記オフセットを更新する、ことを特徴とする、ことが好ましい。

端末装置の部品の着磁状況が変化した場合、内部磁界の向き及び大きさが変化することがある。この場合、補正処理に用いるオフセットを、変化後の内部磁界の向き及び大きさを表すように更新しなければ、正確な地磁気の向きを算出することはできない。オフセットが、内部磁界が変化する前に３次元磁気センサから出力された磁気データに基づいて算出された場合、オフセットの示す座標と内部磁界の示す座標とが乖離するからである。
内部磁界が変化した後に３次元磁気センサから出力された磁気データに基づいて算出される近似中心点の座標は、内部磁界の向き及び大きさを表す。そして、サーバ装置が、内部磁界が変化する前に３次元磁気センサから出力された磁気データに基づいてオフセットを算出した場合、内部磁界が変化した後に３次元磁気センサから出力された磁気データに基づいて算出される近似中心点の座標と、オフセットの示す座標とは、乖離する。従って、オフセットの示す座標と、近似中心点の座標との距離が所定の閾値以下であるか否かを判定することで、内部磁界の変化の有無を判定することができる。
この態様に係る端末装置は、第２規定数の磁気データが蓄積部に蓄積されたときに、当該第２規定数の磁気データに基づいて近似中心点を算出する。そして、オフセットの示す座標と近似中心点の座標との距離が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。さらに、内部磁界が変化したと判定された場合には、変化後の内部磁界を表す近似中心点によりオフセットを更新する。すなわち、この態様に係る端末装置は、オフセットの示す座標と内部磁界の示す座標とが乖離した状態の継続を防止することができ、常に正確な地磁気の向きを算出することができる。

また、上述した端末装置は、前記蓄積部に前記磁気データが、前記第１規定数よりも少ない第２規定数蓄積されたときに、前記座標系において前記第２規定数の前記磁気データの各々が示す座標により定められる球面の中心点である近似中心点の座標を算出する近似中心点算出部、を備え、前記蓄積部は、前記オフセットの示す座標と前記近似中心点の座標との距離が所定の閾値よりも大きい場合、前記第１規定数の前記磁気データの蓄積を開始する、ことを特徴とすることが好ましい。

端末装置の部品の着磁状況が変化した場合、内部磁界の向き及び大きさが変化することがある。この場合、補正処理に用いるオフセットを、変化後の内部磁界の向き及び大きさを表すように更新しなければ、正確な地磁気の向きを算出することはできない。オフセットが、内部磁界が変化する前に３次元磁気センサから出力された磁気データに基づいて算出された場合、オフセットの示す座標と内部磁界の示す座標とが乖離するからである。
内部磁界が変化した後に３次元磁気センサから出力された磁気データに基づいて算出される近似中心点の座標は、内部磁界の向き及び大きさを表す。そして、サーバ装置が、内部磁界が変化する前に３次元磁気センサから出力された磁気データに基づいてオフセットを算出した場合、内部磁界が変化した後に３次元磁気センサから出力された磁気データに基づいて算出される近似中心点の座標と、オフセットの示す座標とは、乖離する。従って、オフセットの示す座標と、近似中心点の座標との距離が所定の閾値以下であるか否かを判定することで、内部磁界の変化の有無を判定することができる。
この態様に係る端末装置は、第２規定数の磁気データが蓄積部に蓄積されたときに、当該第２規定数の磁気データに基づいて近似中心点を算出する。そして、オフセットの示す座標と近似中心点の座標との距離が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。そして、距離が所定の閾値よりも大きい場合、内部磁界が変化した後に第１規定数の磁気データの蓄積を開始し、内部磁界が変化した後のオフセットをサーバ装置から取得できる。すなわち、この態様に係る端末装置は、オフセットの示す座標と内部磁界の示す座標とが乖離した状態の継続を防止することができ、常に正確な地磁気の向きを算出することができる。

また、上述した端末装置において、上述した端末装置と通信を行う前記サーバ装置は、前記端末装置から前記第１規定数の前記磁気データが供給されたとき、前記座標系において前記第１規定数の前記磁気データの各々が示す座標を近傍に有するように定められた最適楕円面の中心点の座標と、前記最適楕円面上の座標を前記最適楕円面の中心点を中心とする球面上の座標へと座標変換する最適楕円面補正行列とを算出する楕円面補正部と、前記最適楕円面の中心点を応答中心点として採用するとともに、前記最適楕円面補正行列を応答補正行列として採用し、前記応答中心点と前記応答補正行列とからなる応答情報を生成するデータ制御部と、前記応答情報を前記端末装置に送信するサーバ側送受信部と、を備え、前記端末側送受信部は、前記サーバ側送受信部が送信した前記応答情報を受信する、ことを特徴とすることが好ましい。

ソフトアイアン効果が生じている場合、複数の磁気データの示す座標は、楕円面近傍に分布するため、地磁気の向きを算出するためには、楕円面近傍に分布する座標を、当該楕円面と同一の中心点を有する球面近傍に分布する座標へと変換する座標変換（つまり、楕円補正）を行う必要がある。このような座標変換を行うための行列を算出するためには、複数の磁気データを近傍に有し、複数の磁気データの分布形状を正確に表現する楕円面の形状を特定することが必要となる。しかしこのような楕円面の形状を特定する演算は、計算量が多い。
この態様によれば、複数の磁気データの分布形状を正確に表現する最適楕円面の形状を特定し、最適楕円面の中心点である最適中心点と、最適楕円面上の座標から最適中心点を中心とする球面上の座標への座標変換を表す最適楕円面補正行列とを、サーバ装置において算出する。そして、最適中心点の座標及び最適楕円面補正行列を、端末装置に送信する。従って、端末装置が、大容量のメモリや高性能のＣＰＵ等を備えない簡易な機器である場合であっても、当該端末装置が検出した磁気データに基づいて、正確な地磁気の向きを算出することが可能となる。

また、上述した端末装置において、上述した端末装置と通信を行う前記サーバ装置は、前記座標系において前記第１規定数の前記磁気データの各々が示す座標を近傍に有するように定められた球面の中心点の座標を算出する中心点算出部と、前記第１規定数の前記磁気データを表面近傍に有するように定められた立体の形状と球面の形状との相違の程度を示す歪評価値を算出し、前記歪評価値が歪許容値以下であるか否かを判定する歪判定部と、を更に備え、前記データ制御部は、前記歪判定部における判定結果が肯定である場合、前記中心点算出部が算出した中心点を応答中心点として採用するとともに、単位行列を応答補正行列として採用し、前記歪判定部における判定結果が否定である場合、前記最適楕円面の中心点を応答中心点として採用するとともに、前記最適楕円面補正行列を応答補正行列として採用することを特徴とすることが好ましい。

この態様によれば、複数の磁気データの示す座標の分布形状を球面と看做すことができるか否かを判定する歪判定部を有する。従って、ソフトアイアン効果が生じている場合、すなわち、複数の磁気データの示す座標が球面とは異なる形状の楕円面近傍に分布する場合と、ソフトアイアン効果が生じていない場合、すなわち、複数の磁気データの示す座標が球面近傍に分布する場合とを、区別することができる。そして、ソフトアイアン効果が生じていない場合、サーバ装置は、最適中心点の座標と最適楕円面補正行列とを算出することなく、応答情報を生成することが可能であるため、サーバ装置の処理負荷を軽減させることが可能となる。

Claims

サーバ装置と通信を行う端末装置であって、
３方向の磁気成分をそれぞれ検出し、検出値を３軸の座標系において表現されるベクトルデータである磁気データとして順次出力する３次元磁気センサと、
前記３次元磁気センサから順次出力される前記磁気データを蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部に前記磁気データが第１規定数蓄積されたときに、前記第１規定数の前記磁気データを前記サーバ装置に送信し、前記サーバ装置が前記第１規定数の前記磁気データに基づいて算出した、前記磁気データを較正するためのベクトルであるオフセットを受信する端末側送受信部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
前記蓄積部に前記磁気データが、前記第１規定数よりも少ない第２規定数蓄積されたときに、前記座標系において前記第２規定数の前記磁気データの各々が示す座標により定められる球面の中心点である近似中心点の座標を算出する近似中心点算出部、
を備え、
前記オフセットの示す座標と前記近似中心点の座標との距離が所定の閾値よりも大きい場合、前記近似中心点の座標を示すベクトルによって前記オフセットを更新する、
ことを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
前記蓄積部に前記磁気データが、前記第１規定数よりも少ない第２規定数蓄積されたときに、前記座標系において前記第２規定数の前記磁気データの各々が示す座標により定められる球面の中心点である近似中心点の座標を算出する近似中心点算出部、
を備え、
前記蓄積部は、
前記オフセットの示す座標と前記近似中心点の座標との距離が所定の閾値よりも大きい場合、前記第１規定数の前記磁気データの蓄積を開始する、
ことを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
前記サーバ装置は、
前記端末装置から前記第１規定数の前記磁気データが供給されたとき、
前記座標系において前記第１規定数の前記磁気データの各々が示す座標を近傍に有するように定められた最適楕円面の中心点の座標と、前記最適楕円面上の座標を前記最適楕円面の中心点を中心とする球面上の座標へと座標変換する最適楕円面補正行列とを算出する楕円面補正部と、
前記最適楕円面の中心点を応答中心点として採用するとともに、前記最適楕円面補正行列を応答補正行列として採用し、前記応答中心点と前記応答補正行列とからなる応答情報を生成するデータ制御部と、
前記応答情報を前記端末装置に送信するサーバ側送受信部と、
を備え、
前記端末側送受信部は、
前記サーバ側送受信部が送信した前記応答情報を受信する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の端末装置。
前記サーバ装置は、
前記座標系において前記第１規定数の前記磁気データの各々が示す座標を近傍に有するように定められた球面の中心点の座標を算出する中心点算出部と、
前記第１規定数の前記磁気データを表面近傍に有するように定められた立体の形状と球面の形状との相違の程度を示す歪評価値を算出し、前記歪評価値が歪許容値以下であるか否かを判定する歪判定部と、
を更に備え、
前記データ制御部は、
前記歪判定部における判定結果が肯定である場合、
前記中心点算出部が算出した中心点を応答中心点として採用するとともに、単位行列を応答補正行列として採用し、
前記歪判定部における判定結果が否定である場合、
前記最適楕円面の中心点を応答中心点として採用するとともに、前記最適楕円面補正行列を応答補正行列として採用する
ことを特徴とする請求項４に記載の端末装置。