JP2016031244A - Physical quantity data correction device, magnetic detection device, orientation angle detection device, and program - Google Patents

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剛志 舛田
Tsuyoshi Masuda
剛志 舛田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correct an interference component of a sensor or the like by using appropriate correction parameters even when an environment condition changes.SOLUTION: There are provided a physical quantity data correction device having a detection data acquisition unit for acquiring detection data of physical quantities in a plurality of axial directions, a parameter acquisition unit for acquiring a plurality of correction parameters for correcting the physical quantities in a plurality of axial directions, a parameter selection unit for selecting a correction parameter used for correction among the plurality of correction parameters on the basis of a distribution of the detection data in the plurality of axial directions, and a correction unit for correcting the detection data by using the selected correction parameter; and a program thereof.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、物理量データ補正装置、磁気検出装置、方位角検出装置、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a physical quantity data correction device, a magnetic detection device, an azimuth angle detection device, and a program.

磁気センサ等によって地磁気を検出すると、当該磁気センサの周囲の局所的な磁場の干渉成分が重畳することがある。このような場合、当該磁気センサを回転させつつ取得した楕円関数となる検出結果を、円関数に変換する補正パラメータ等を用いることで、干渉成分の影響を補正して低減させていた(例えば、特許文献1参照)。
[特許文献1] 特開2008−76397号公報
When geomagnetism is detected by a magnetic sensor or the like, an interference component of a local magnetic field around the magnetic sensor may be superimposed. In such a case, the detection result, which is an elliptic function acquired while rotating the magnetic sensor, is corrected to reduce the influence of the interference component by using a correction parameter or the like for converting to a circular function (for example, Patent Document 1).
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-76397

このような磁気センサは、周囲環境の状態が変化する場合、状態の変化に応じて適切な補正パラメータを用いなければならない。したがって、磁気センサの環境状態等が判明できない場合、適切な補正パラメータを選択することが困難であった。   Such a magnetic sensor must use an appropriate correction parameter in accordance with the change of the state when the state of the surrounding environment changes. Therefore, when the environmental state or the like of the magnetic sensor cannot be determined, it is difficult to select an appropriate correction parameter.

本発明の第1の態様においては、複数軸方向の物理量の検出データを取得する検出データ取得部と、複数軸方向の物理量を補正する複数の補正パラメータを取得するパラメータ取得部と、複数軸方向における検出データの分布に基づいて、複数の補正パラメータのうち補正に用いる補正パラメータを選択するパラメータ選択部と、選択した補正パラメータを用いて検出データを補正する補正部と、を備える物理量データ補正装置およびプログラムを提供する。   In the first aspect of the present invention, a detection data acquisition unit that acquires physical quantity detection data in a plurality of axial directions, a parameter acquisition unit that acquires a plurality of correction parameters for correcting physical quantities in a plurality of axial directions, and a plurality of axial directions A physical quantity data correction apparatus comprising: a parameter selection unit that selects a correction parameter to be used for correction among a plurality of correction parameters based on a distribution of detection data in the method; and a correction unit that corrects detection data using the selected correction parameter And provide programs.

本発明の第2の態様においては、第1の態様の物理量データ補正装置と、物理量データ補正装置が補正した磁気データから磁気オフセットベクトルを推定してキャンセルする磁気オフセットベクトル推定部と、を備える磁気検出装置、方位角検出装置、およびプログラムを提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a magnetic comprising: the physical quantity data correction device according to the first aspect; and a magnetic offset vector estimation unit that estimates and cancels the magnetic offset vector from the magnetic data corrected by the physical quantity data correction device. A detection device, an azimuth angle detection device, and a program are provided.

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

本実施形態に係る物理量データ補正装置100の構成例を示す。2 shows a configuration example of a physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment. 本実施形態に係る物理量データ補正装置100の動作フローを示す。The operation | movement flow of the physical quantity data correction apparatus 100 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る検出データ取得部110が取得した、磁気検出部10の検出データの一例を示す。An example of the detection data of the magnetic detection unit 10 acquired by the detection data acquisition unit 110 according to the present embodiment is shown. 本実施形態に係る算出部132が、検出データをフィルタリングして間引いた後の検出データの一例を示す。The calculation part 132 which concerns on this embodiment shows an example of the detection data after filtering and thinning out detection data. 本実施形態に係る算出部132が、検出データxmeasの値の分布を3次元楕円体に当てはめた場合の一例を示す。An example in which the calculation unit 132 according to the present embodiment applies the distribution of the value of the detection data x meas to a three-dimensional ellipsoid is shown. 本実施形態に係る算出部132が、3次元楕円体のオフセットを補正した場合の一例を示す。An example when the calculation part 132 which concerns on this embodiment correct | amends the offset of a three-dimensional ellipsoid is shown. 本実施形態に係る算出部132が、3次元楕円体を回転して標準形式に変換した場合の一例を示す。An example in which the calculation unit 132 according to the present embodiment rotates a three-dimensional ellipsoid and converts it into a standard format is shown. 本実施形態に係る算出部132が、3次元楕円体を球に変換した場合の一例を示す。An example in which the calculation unit 132 according to the present embodiment converts a three-dimensional ellipsoid into a sphere is shown. 本実施形態に係る磁気検出装置200の構成例を示す。The structural example of the magnetic detection apparatus 200 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る物理量データ補正装置100として機能するコンピュータ1900のハードウェア構成の一例を示す。An example of the hardware configuration of a computer 1900 functioning as the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment will be shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図1は、本実施形態に係る物理量データ補正装置100の構成例を示す。物理量データ補正装置100は、取得した物理量の検出結果の空間的な分布を予め定められた分布に返還する変換係数と、予め算出された複数の補正パラメータとの類似度に応じて、補正に用いるべき補正パラメータを選択して当該物理量を補正する。   FIG. 1 shows a configuration example of a physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment. The physical quantity data correction apparatus 100 is used for correction in accordance with the similarity between a conversion coefficient for returning the spatial distribution of the acquired physical quantity detection result to a predetermined distribution and a plurality of correction parameters calculated in advance. A power correction parameter is selected to correct the physical quantity.

物理量データ補正装置100は、地磁気、加速度、角加速度、および電場等の物理量を取得してよい。本実施形態において、物理量データ補正装置100は、一例として、地磁気の検出結果を物理量の検出結果として説明する。物理量データ補正装置100は、検出データ取得部110と、パラメータ取得部120と、パラメータ選択部130と、補正部140とを備える。   The physical quantity data correction apparatus 100 may acquire physical quantities such as geomagnetism, acceleration, angular acceleration, and electric field. In the present embodiment, as an example, the physical quantity data correction apparatus 100 will explain a geomagnetic detection result as a physical quantity detection result. The physical quantity data correction apparatus 100 includes a detection data acquisition unit 110, a parameter acquisition unit 120, a parameter selection unit 130, and a correction unit 140.

検出データ取得部110は、物理量検出装置等が検出した複数軸方向の物理量の検出データを取得する。検出データ取得部110は、物理量検出装置等に接続され、物理量検出装置等が供給する検出データを取得してよく、これに代えて、物理量検出装置等に接続された外部の装置が供給する検出データを取得してもよい。また、検出データ取得部110は、物理量データ補正装置100の内部または外部の記憶装置等に記憶された検出データを取得してよい。   The detection data acquisition unit 110 acquires physical quantity detection data in a plurality of axial directions detected by a physical quantity detection device or the like. The detection data acquisition unit 110 may be connected to a physical quantity detection device or the like, and may acquire detection data supplied by the physical quantity detection device or the like. Instead, a detection supplied by an external device connected to the physical quantity detection device or the like Data may be acquired. The detection data acquisition unit 110 may acquire detection data stored in an internal or external storage device of the physical quantity data correction apparatus 100.

検出データ取得部110は、外部の装置等から検出データを取得する場合、ネットワーク等に接続され、当該ネットワークを介して検出データを取得してもよい。図1において、検出データ取得部110は、XYZ軸の3軸方向の地磁気を検出する磁気検出部10に接続される例を示す。この場合、検出データ取得部110は、複数軸方向の磁気検出部10から出力される磁気データを取得する。   When acquiring detection data from an external device or the like, the detection data acquisition unit 110 may be connected to a network or the like and acquire detection data via the network. FIG. 1 shows an example in which the detection data acquisition unit 110 is connected to a magnetic detection unit 10 that detects geomagnetism in the triaxial directions of the XYZ axes. In this case, the detection data acquisition unit 110 acquires magnetic data output from the magnetic detection unit 10 in a plurality of axial directions.

ここで、磁気検出部10は、磁気抵抗効果素子およびホール素子等の磁場の大きさおよび方向を検出するセンサ等でよい。この場合、一例として、3つの軸方向にそれぞれ対応して3つの磁気検出部10が、地磁気をそれぞれ検出する。   Here, the magnetic detection unit 10 may be a sensor that detects the magnitude and direction of a magnetic field, such as a magnetoresistive effect element and a Hall element. In this case, as an example, the three magnetic detection units 10 respectively detect geomagnetism corresponding to the three axial directions.

パラメータ取得部120は、複数軸方向の物理量を補正する複数の補正パラメータを取得する。パラメータ取得部120は、物理量検出装置等が検出した物理量の検出結果に含まれる干渉成分および/または雑音等を低減させるように補正する複数の補正パラメータを取得する。パラメータ取得部120は、物理量データ補正装置100の内部または外部の記憶装置等に記憶された複数の補正パラメータを取得してよい。図1において、パラメータ取得部120は、外部の装置等から複数の補正パラメータを取得する例を示す。この場合、パラメータ取得部120は、ネットワーク等に接続され、当該ネットワークを介して複数の補正パラメータを取得してもよい。   The parameter acquisition unit 120 acquires a plurality of correction parameters for correcting physical quantities in a plurality of axis directions. The parameter acquisition unit 120 acquires a plurality of correction parameters that are corrected so as to reduce interference components and / or noise included in the detection result of the physical quantity detected by the physical quantity detection device or the like. The parameter acquisition unit 120 may acquire a plurality of correction parameters stored in an internal or external storage device of the physical quantity data correction apparatus 100. In FIG. 1, the parameter acquisition unit 120 shows an example of acquiring a plurality of correction parameters from an external device or the like. In this case, the parameter acquisition unit 120 may be connected to a network or the like and acquire a plurality of correction parameters via the network.

ここで、パラメータ取得部120が取得する複数の補正パラメータの少なくとも一部は、磁気検出部10の複数の実装形態にそれぞれ対応する。また、複数の補正パラメータの少なくとも一部は、磁気検出部の複数の環境形態にそれぞれ対応する。例えば、磁気検出部10が装置等に組み込まれる場合、当該装置内部に存在する磁気収束板、磁気シールド、コイル、およびトランスのコア等の軟磁性材料によって、地磁気の方向は曲げられてしまう。また、当該装置が、磁気シールド、デジタイザ等の入力デバイス、およびワイヤレスチャージャー等に、近接するまたは装着/脱着する場合等でも、地磁気の方向は曲げられてしまうので、磁気検出部10の検出結果に影響を及ぼしてしまうことがある。   Here, at least some of the plurality of correction parameters acquired by the parameter acquisition unit 120 correspond to the plurality of mounting forms of the magnetic detection unit 10, respectively. In addition, at least some of the plurality of correction parameters respectively correspond to a plurality of environmental forms of the magnetic detection unit. For example, when the magnetic detection unit 10 is incorporated in an apparatus or the like, the direction of geomagnetism is bent by a soft magnetic material such as a magnetic flux concentrating plate, a magnetic shield, a coil, and a transformer core existing in the apparatus. In addition, even when the apparatus is close to or attached to / detached from an input device such as a magnetic shield or digitizer, a wireless charger, etc., the direction of geomagnetism is bent, so that the detection result of the magnetic detection unit 10 May have an effect.

即ち、磁気検出部10の検出結果は、当該磁気検出部10の配置等の実装形態、および当該磁気検出部10の周囲の状況等の環境形態に応じて、適切な補正パラメータを用いて補正されなければならない。そこで、パラメータ取得部120は、磁気検出部10の複数の実装形態および複数の環境携帯にそれぞれ対応する複数の補正パラメータを取得する。ここで、例えば、m個の検出データxmeasのそれぞれは、n個の要素を有するn次元空間上のデータベクトルとし、k個の補正パラメータCのそれぞれは、検出データxmeasのn個の要素をそれぞれ変換するn×nの行列である。 That is, the detection result of the magnetic detection unit 10 is corrected using an appropriate correction parameter according to the mounting configuration such as the arrangement of the magnetic detection unit 10 and the environmental configuration such as the situation around the magnetic detection unit 10. There must be. Therefore, the parameter acquisition unit 120 acquires a plurality of correction parameters respectively corresponding to a plurality of mounting forms of the magnetic detection unit 10 and a plurality of environmental mobile phones. Here, for example, each of the m detection data x meas is a data vector on an n-dimensional space having n elements, and each of the k correction parameters C k is n data of the detection data x meas . It is an n × n matrix for converting each element.

パラメータ選択部130は、検出データ取得部110およびパラメータ取得部120に接続され、複数軸方向における検出データの分布に基づいて、複数の補正パラメータのうち補正に用いる補正パラメータを選択する。パラメータ選択部130は、検出データの分布を用いて、磁気検出部10の実装形態および環境携帯に応じた適切な補正パラメータを選択する。検出データの分布および補正パラメータの選択については後述する。パラメータ選択部130は、算出部132と、判定部134と、特定部136とを有する。   The parameter selection unit 130 is connected to the detection data acquisition unit 110 and the parameter acquisition unit 120, and selects a correction parameter to be used for correction from among a plurality of correction parameters based on the distribution of detection data in a plurality of axis directions. The parameter selection unit 130 selects an appropriate correction parameter according to the mounting form of the magnetic detection unit 10 and the environment carrying using the distribution of detection data. The distribution of detection data and selection of correction parameters will be described later. The parameter selection unit 130 includes a calculation unit 132, a determination unit 134, and a specification unit 136.

算出部132は、検出データ取得部110から検出データを受け取り、検出データの分布に応じた変換係数を算出する。算出部132は、検出データの値を複数の(nの)軸方向で形成される空間(n次元空間)にマッピングした分布を、当該空間において予め定められた形状の分布に変換する変換係数を算出する。算出部132は、例えば、n個の要素を有するn次元空間上の検出データxmeasがm個取得され、当該m個の検出データによって形成される分布を、n次元空間上の予め定められた形状の分布xidealに変換する変換係数Zを算出する。 The calculation unit 132 receives the detection data from the detection data acquisition unit 110, and calculates a conversion coefficient corresponding to the distribution of the detection data. The calculating unit 132 converts a distribution obtained by mapping the detection data values into a space (n-dimensional space) formed in a plurality of (n) axial directions into a distribution having a predetermined shape in the space. calculate. For example, the calculation unit 132 acquires m pieces of detection data x meas on an n-dimensional space having n elements, and a distribution formed by the m pieces of detection data is determined in advance on the n-dimensional space. A conversion coefficient Z to be converted into the shape distribution x ideal is calculated.

この場合、変換係数Zは、n×nの行列となり、次式が成立する。なお、次式が成立する場合、検出データには不確定なノイズ等が重畳されていないことが前提となる。一例として、3つの磁気検出部10が、3次元空間における地磁気をそれぞれ検出する場合、変換係数Zは3×3の行列となる。
(数1)
ideal=Z・xmeas
In this case, the conversion coefficient Z is an n × n matrix, and the following equation is established. In addition, when the following formula is satisfied, it is assumed that uncertain noise or the like is not superimposed on the detection data. As an example, when the three magnetic detection units 10 detect geomagnetism in a three-dimensional space, the conversion coefficient Z is a 3 × 3 matrix.
(Equation 1)
x ideal = Z · x meas

判定部134は、パラメータ取得部120および算出部132に接続され、算出部132が算出した変換係数と、パラメータ取得部120が取得した複数の補正パラメータのそれぞれとの間の類似度を判定する。判定部134は、例えば、n×n行列の変換係数Zと、n×n行列である複数の補正パラメータCとの類似度をそれぞれ判定する。判定部134は、各行列の差分のノルム等を算出して類似度を判定してよい。判定部134は、補正パラメータ毎に判定した類似度を、特定部136に供給する。 The determination unit 134 is connected to the parameter acquisition unit 120 and the calculation unit 132, and determines the similarity between the conversion coefficient calculated by the calculation unit 132 and each of the plurality of correction parameters acquired by the parameter acquisition unit 120. For example, the determination unit 134 determines the degree of similarity between the conversion coefficient Z of the n × n matrix and the plurality of correction parameters C k that are the n × n matrix. The determination unit 134 may determine the similarity by calculating a norm or the like of the difference between the matrices. The determination unit 134 supplies the similarity determined for each correction parameter to the specifying unit 136.

特定部136は、判定部134に接続され、類似度に基づいて複数の補正パラメータのうち補正に用いる補正パラメータを特定する。特定部136は、一例として、類似度が最も高くなる補正パラメータを、補正に用いる補正パラメータとする。特定部136は、特定した補正パラメータを、補正部140に供給する。   The specifying unit 136 is connected to the determination unit 134 and specifies a correction parameter used for correction among a plurality of correction parameters based on the similarity. For example, the specifying unit 136 sets the correction parameter having the highest similarity as the correction parameter used for correction. The specifying unit 136 supplies the specified correction parameter to the correction unit 140.

補正部140は、検出データ取得部110および特定部136に接続され、パラメータ選択部130が選択した補正パラメータを用いて検出データを補正する。以上のように、本実施形態の物理量データ補正装置100は、検出データの値の分布を予め定められた分布に変換する変換係数を算出し、当該変換係数との類似度が最も高いと判定された補正パラメータを用いて、当該検出データを補正する。物理量データ補正装置100が検出データを補正する動作については、図2を用いて説明する。   The correction unit 140 is connected to the detection data acquisition unit 110 and the specification unit 136, and corrects the detection data using the correction parameter selected by the parameter selection unit 130. As described above, the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment calculates a conversion coefficient for converting the distribution of detected data values into a predetermined distribution, and is determined to have the highest degree of similarity with the conversion coefficient. The detected data is corrected using the correction parameters. The operation in which the physical quantity data correction apparatus 100 corrects the detection data will be described with reference to FIG.

図2は、本実施形態に係る物理量データ補正装置100の動作フローを示す。物理量データ補正装置100は、当該動作フローを実行して、複数の補正パラメータのうち、検出データの干渉成分を低減させる補正パラメータを選択し、当該検出データを補正する。   FIG. 2 shows an operation flow of the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment. The physical quantity data correction apparatus 100 executes the operation flow, selects a correction parameter for reducing the interference component of the detection data from the plurality of correction parameters, and corrects the detection data.

まず、検出データ取得部110は、磁気検出部10から検出データxmeasを取得する(S210)。ここで、検出データxmeasは、3次元ベクトルとし、検出データ取得部110は、m個の検出データxmeasを取得する例を説明する。検出データ取得部110は、取得した検出データをパラメータ選択部130に供給する。 First, the detection data acquisition unit 110 acquires detection data x meas from the magnetic detection unit 10 (S210). Here, an example in which the detection data x meas is a three-dimensional vector and the detection data acquisition unit 110 acquires m detection data x meas will be described. The detection data acquisition unit 110 supplies the acquired detection data to the parameter selection unit 130.

また、検出データ取得部110は、物理量データ補正装置100の内部に記憶部等が設けられる場合、取得した検出データを当該記憶部に記憶してよい。なお、この場合、パラメータ選択部130は、記憶部に記憶された検出データを読み出してもよい。   Moreover, the detection data acquisition part 110 may memorize | store the acquired detection data in the said memory | storage part, when a memory | storage part etc. are provided in the inside of the physical quantity data correction apparatus 100. FIG. In this case, the parameter selection unit 130 may read the detection data stored in the storage unit.

次に、パラメータ取得部120は、複数の補正パラメータを取得する(S220)。本例のパラメータ取得部120は、検出データxmeasの3個の要素をそれぞれ補正する3×3の行列である、k個の補正パラメータCを取得する。パラメータ取得部120は、取得した複数の補正パラメータをパラメータ選択部130に供給する。 Next, the parameter acquisition unit 120 acquires a plurality of correction parameters (S220). The parameter acquisition unit 120 of this example acquires k correction parameters C k that are 3 × 3 matrices for correcting the three elements of the detection data x meas . The parameter acquisition unit 120 supplies the acquired plurality of correction parameters to the parameter selection unit 130.

パラメータ取得部120は、検出データ取得部110と同様に、取得した複数の補正パラメータを記憶部に記憶してよく、この場合、パラメータ選択部130は、記憶部に記憶された複数の補正パラメータを読み出してよい。また、パラメータ取得部120の補正パラメータの取得は、検出データ取得部110の検出データの取得に先立って実行されてよく、これに代えて、検出データ取得部110の検出データの取得と略同時に実行されてもよい。   Similar to the detection data acquisition unit 110, the parameter acquisition unit 120 may store the acquired plurality of correction parameters in the storage unit. In this case, the parameter selection unit 130 stores the plurality of correction parameters stored in the storage unit. You may read. In addition, the acquisition of the correction parameter of the parameter acquisition unit 120 may be executed prior to the acquisition of the detection data of the detection data acquisition unit 110, and instead, the acquisition of the detection data of the detection data acquisition unit 110 is performed substantially simultaneously. May be.

次に、算出部132は、検出データの分布に応じた変換係数Zを算出すべく、検出データxmeasの分布を算出する(S230)。例えば、算出部132は、検出データに基づいて、複数軸方向によって表現されるn次元(nは2以上の整数)座標空間上における検出データの分布を近似したn次元楕円体を算出する。即ち、本例の場合、算出部132は、3次元空間における検出データxmeasの分布を近似した3次元楕円体を算出する。 Next, the calculation unit 132 calculates the distribution of the detection data x meas in order to calculate the conversion coefficient Z according to the distribution of the detection data (S230). For example, the calculation unit 132 calculates an n-dimensional ellipsoid that approximates the distribution of the detection data in an n-dimensional (n is an integer of 2 or more) coordinate space expressed by a plurality of axis directions based on the detection data. That is, in this example, the calculation unit 132 calculates a three-dimensional ellipsoid that approximates the distribution of the detection data x meas in the three-dimensional space.

ここで、軟磁性材料および硬磁性材料等の地磁気測定に干渉する物質が存在しない理想的な実装形態および環境形態の場合、磁気検出部10が地磁気を測定すると、地磁気に対応する略同一の大きさの磁場と、磁気検出部10の向きに応じた方向が検出される。例えば、ユーザが持つ携帯機器等に磁気検出部10が搭載され、当該ユーザが当該携帯機器を回転させるように移動させた場合、磁気検出部10は、地磁気の大きさに応じた半径Rを有する球の表面上にプロットされるデータを検出データxmeasとして出力する。即ち、磁気検出部10は、3次元空間における検出データxmeasの分布として、原点を中心とした3次元球の分布となる検出データを出力する。 Here, in the case of an ideal mounting form and environment form in which there is no substance that interferes with geomagnetism measurement, such as a soft magnetic material and a hard magnetic material, when the magnetic detection unit 10 measures the geomagnetism, substantially the same size corresponding to the geomagnetism. The direction corresponding to the magnetic field and the direction of the magnetic detection unit 10 is detected. For example, when the magnetic detection unit 10 is mounted on a portable device or the like held by the user and the user moves the portable device to rotate, the magnetic detection unit 10 has a radius R corresponding to the magnitude of geomagnetism. Data plotted on the surface of the sphere is output as detection data x meas . That is, the magnetic detection unit 10 outputs detection data that is a distribution of a three-dimensional sphere centered on the origin as the distribution of the detection data x meas in the three-dimensional space.

そして、地磁気の方向を歪ませる軟磁性材料が存在する場合、磁気検出部10は、当該軟磁性体の影響に応じて、検出データの3次元球の分布を3次元楕円体の分布に歪ませてしまう。そこで、算出部132は、磁気検出部10の検出結果に基づき、検出データxmeasの3次元空間における分布を近似した3次元楕円体を算出する。 When there is a soft magnetic material that distorts the direction of geomagnetism, the magnetic detection unit 10 distorts the distribution of the three-dimensional sphere of the detection data into the distribution of the three-dimensional ellipsoid according to the influence of the soft magnetic material. End up. Therefore, the calculation unit 132 calculates a three-dimensional ellipsoid that approximates the distribution of the detection data x meas in the three-dimensional space based on the detection result of the magnetic detection unit 10.

より具体的には、算出部132は、楕円体の一般式である次式を用いる。
(数2)
ax+by+cz+2dxy+2eyz+2fzx+2gx+2hy+2iz+j
=0
More specifically, the calculation unit 132 uses the following expression that is a general expression of an ellipsoid.
(Equation 2)
ax 2 + by 2 + cz 2 + 2dxy + 2eyz + 2fzx + 2gx + 2hy + 2iz + j
= 0

算出部132は、係数ベクトルa=(a,b,c,d,e,f,g,h,i)を、検出データxmeasの値の分布に基づき、3次元楕円体に近似した式を算出する。算出部132は、例えば、最小二乗法等を用いて係数ベクトルを算出してよい。これによって、算出部132は、検出データxmeasに検出誤差が含まれていても、3次元楕円体の式を近似して導出することができる。また、算出部132は、検出データxmeasの数mが完全な楕円体を描くのに不十分な数であっても、3次元楕円体の式を近似して導出することができる。 The calculation unit 132 obtains an equation that approximates the coefficient vector a = (a, b, c, d, e, f, g, h, i) to a three-dimensional ellipsoid based on the distribution of the values of the detection data x meas. calculate. The calculation unit 132 may calculate the coefficient vector using, for example, a least square method. Thereby, the calculation unit 132 can approximate and derive the expression of the three-dimensional ellipsoid even if the detection data x meas includes a detection error. Further, the calculation unit 132 can approximate and derive the expression of the three-dimensional ellipsoid even if the number m of the detection data x meas is insufficient to draw a complete ellipsoid.

また、算出部132は、検出データの数が3次元楕円体の式を算出するのに十分すぎる程度に多い場合、または、磁気検出部10が略同一の位置および方向の状態で検出した略同一のデータが多い場合、検出データの数を間引いてよい。この場合、算出部132は、一例として、既知のデジタルフィルタリング処理を実行して、検出データの数Mを間引いて、m個(m<M)の検出データxmeasにしてから、3次元楕円体の式を近似して導出する。 In addition, the calculation unit 132 is substantially the same when the number of detection data is too large to calculate the three-dimensional ellipsoidal expression, or when the magnetic detection unit 10 detects the state in substantially the same position and direction. If there is a lot of data, the number of detected data may be thinned out. In this case, as an example, the calculation unit 132 executes a known digital filtering process, thins out the number M of detection data to obtain m (m <M) detection data x meas , and then performs a three-dimensional ellipsoid. Is approximated and derived.

図3は、本実施形態に係る検出データ取得部110が取得した、磁気検出部10の検出データの一例を示す。また、図4は、本実施形態に係る算出部132が、検出データをフィルタリングして間引いた後の検出データの一例を示す。算出部132は、このように、検出データの数を予め定められた数以下に低減させてから、楕円体の式を算出してよく、これによって計算速度を向上させ、また、処理の負荷を低減させることができる。   FIG. 3 shows an example of detection data of the magnetic detection unit 10 acquired by the detection data acquisition unit 110 according to the present embodiment. FIG. 4 shows an example of detection data after the calculation unit 132 according to the present embodiment filters and thins out the detection data. Thus, the calculation unit 132 may calculate the ellipsoidal expression after reducing the number of detection data to a predetermined number or less, thereby improving the calculation speed and reducing the processing load. Can be reduced.

図5は、本実施形態に係る算出部132が、検出データxmeasの値の分布を3次元楕円体に当てはめた場合の一例を示す。物理量データ補正装置100は、理想的には球状に分布する検出データが、磁気検出部10の実装状態および環境状態によって、図5に示すような楕円体形状の分布に歪んだものとする。そして、物理量データ補正装置100は、当該楕円体形状を球形状に補正する。 FIG. 5 shows an example when the calculation unit 132 according to the present embodiment applies the distribution of the values of the detection data x meas to a three-dimensional ellipsoid. In the physical quantity data correction apparatus 100, it is assumed that the detection data ideally distributed in a spherical shape is distorted into an ellipsoidal distribution as illustrated in FIG. 5 depending on the mounting state and the environmental state of the magnetic detection unit 10. Then, the physical quantity data correction apparatus 100 corrects the ellipsoid shape to a spherical shape.

次に、算出部132は、算出した3次元楕円体のオフセットを補正する(S240)。磁気検出部10の実装状態および環境状態において、軟磁性体が地磁気の検出に干渉した場合、球状の検出データの分布は楕円体形状に歪むことを説明した。ここで更に、磁石等の硬磁性体が磁気検出部10の周辺に存在して地磁気の検出に干渉した場合は、検出データの分布が原点からシフトしてオフセットを有することになる。   Next, the calculation unit 132 corrects the calculated offset of the three-dimensional ellipsoid (S240). It has been described that the distribution of spherical detection data is distorted into an ellipsoidal shape when the soft magnetic material interferes with the detection of geomagnetism in the mounting state and the environmental state of the magnetic detection unit 10. Further, when a hard magnetic material such as a magnet exists around the magnetic detection unit 10 and interferes with the detection of geomagnetism, the distribution of detection data is shifted from the origin to have an offset.

即ち、磁気検出部10の地磁気検出において、硬磁性体が影響を及ぼす場合、検出データは原点からオフセットを有する球状の分布となる。また、磁気検出部10の地磁気検出において、硬磁性体および軟磁性体が影響を及ぼす場合、検出データは原点からオフセットを有する楕円形状の分布となる。   That is, in the geomagnetic detection of the magnetic detection unit 10, when the hard magnetic material has an influence, the detection data has a spherical distribution having an offset from the origin. Further, in the geomagnetic detection of the magnetic detection unit 10, when the hard magnetic body and the soft magnetic body have an influence, the detection data has an elliptical distribution having an offset from the origin.

したがって、算出部132が算出した楕円体の式が、原点からオフセットを有する場合、検出データ取得部110が取得した検出データは、軟磁性体だけでなく硬磁性体の影響も受けていることがわかる。このようなオフセットをベクトルoとすると、検出データxmeasは、理想的な状態における検出値xidealを用いて、次式のように示すことができる。
(数3)
meas=D・xideal+o
Therefore, when the ellipsoidal expression calculated by the calculation unit 132 has an offset from the origin, the detection data acquired by the detection data acquisition unit 110 may be affected by not only the soft magnetic material but also the hard magnetic material. Recognize. When such an offset is a vector o, the detection data x meas can be expressed by the following equation using the detection value x ideal in an ideal state.
(Equation 3)
x meas = D · x ideal + o

ここで、検出データxmeasは、原点を中心とした球形状の分布を示すので、球の半径をRとすると次式が成立する。ここで、(f)は、fの転置を示す。
(数4)
(xideal)・xideal=R
Here, since the detection data x meas indicates a spherical distribution with the origin as the center, if the radius of the sphere is R, the following equation is established. Here, T (f) indicates transposition of f.
(Equation 4)
T (x ideal ) · x ideal = R 2

数3式において、Dは、軟磁性体材料によって球状の分布を楕円形状に歪ませる歪係数を示し、本例の場合、3×3の行列である。ここで、歪係数Dは、行列式が1となるように正規化されてよい。算出部132は、算出した楕円体の式が原点を中心とするようにオフセットを補正する。即ち、算出部132は、検出データxmeasからベクトルoを差し引く。 In Equation 3, D represents a strain coefficient that distorts a spherical distribution into an elliptical shape by a soft magnetic material, and is a 3 × 3 matrix in this example. Here, the distortion coefficient D may be normalized so that the determinant is 1. The calculation unit 132 corrects the offset so that the calculated ellipsoidal expression is centered on the origin. That is, the calculation unit 132 subtracts the vector o from the detection data x meas .

ここで、数3式および数4式より、行列Dの逆行列D−1が存在する場合、次式を得る。
(数5)
(xideal)・xideal
{D−1・(xmeas−o)}・D−1・(xmeas−o)
(xmeas−o)・−1・D−1・(xmeas−o)
meas・A・xmeaso・A・xmeasmeas・A・o+o・A・o
∴ 0=meas・A・xmeas+2g・xmeas+j
ここで、
A=−1・D−1
g=−A・o
j=o・A・o−R
Here, from Equation 3 and Equation 4, when the inverse matrix D −1 of the matrix D exists, the following equation is obtained.
(Equation 5)
R 2 = T (x ideal ) · x ideal
= T {D -1 · (x meas -o)} · D -1 · (x meas -o)
= T (x meas -o) · T D -1 · D -1 · (x meas -o)
= T x meas · A · x meas - T o · A · x meas - T x meas · A · o + T o · A · o
0 0 = T x meas · A · x meas + 2g · x meas + j
here,
A = T D −1 · D −1
g = −A · o
j = T o, A, o-R 2

算出部132は、数3式において検出データxmeasから当該ベクトルoを差し引くことでオフセットを補正したデータwを算出することができる。
(数6)
w=xmeas−o=D・xideal
The calculation unit 132 can calculate the data w with the offset corrected by subtracting the vector o from the detection data x meas in Equation 3.
(Equation 6)
w = x meas −o = D · x ideal

図6は、本実施形態に係る算出部132が、3次元楕円体のオフセットを補正した場合の一例を示す。なお、算出部132は、算出した楕円体の式のオフセットが略零の場合、オフセットの補正を実行しなくてよい。算出部132は、一例として、予め定められたオフセット値よりも小さい場合、硬磁性体の影響はないものとして、オフセットの補正を省略する。   FIG. 6 shows an example when the calculation unit 132 according to the present embodiment corrects the offset of the three-dimensional ellipsoid. Note that the calculation unit 132 does not have to execute offset correction when the calculated offset of the ellipsoidal expression is substantially zero. For example, when the calculation unit 132 is smaller than a predetermined offset value, it is assumed that there is no influence of the hard magnetic material, and the offset correction is omitted.

次に、算出部132は、3次元楕円体を回転させて座標変換する(S250)。数6式より、補正したデータwにDの逆行列D−1を掛けることで、xidealを得ることができるので、D−1を容易に取得できる場合は、D−1を変換係数としてよい。D−1を容易に取得できない場合、算出部132は、計算を容易にすべく、楕円体の短軸および長軸が座標軸と一致するように楕円体を回転させて座標変換する。 Next, the calculation unit 132 rotates and coordinates the three-dimensional ellipsoid (S250). From equation (6), x ideal can be obtained by multiplying the corrected data w by the inverse matrix D −1 of D. Therefore, if D −1 can be easily obtained, D −1 may be used as a conversion coefficient. . If D −1 cannot be easily acquired, the calculation unit 132 performs coordinate conversion by rotating the ellipsoid so that the short axis and the long axis of the ellipsoid coincide with the coordinate axis in order to facilitate calculation.

算出部132は、行列Qを補正したデータwに掛けて座標変換して、データvを算出する。
(数7)
v=Q・w
The calculating unit 132 calculates the data v by multiplying the corrected data w by the matrix Q and performing coordinate conversion.
(Equation 7)
v = Q · w

即ち、行列Qをデータwに掛けることにより、データwの分布である楕円体の短軸および長軸が座標軸と一致するように回転させ、楕円体の標準形式に変換する。算出部132は、このような行列Qを、例えば、Householder変換およびShift−QR法等の既知の方法を用いて算出する。図7は、本実施形態に係る算出部132が、3次元楕円体を回転して標準形式に変換した場合の一例を示す。   That is, by multiplying the data Q by the matrix Q, the ellipsoid, which is the distribution of the data w, is rotated so that the short axis and the long axis thereof coincide with the coordinate axis, and converted into the standard form of the ellipsoid. The calculating unit 132 calculates such a matrix Q by using a known method such as a Householder transformation and a Shift-QR method, for example. FIG. 7 shows an example when the calculation unit 132 according to the present embodiment rotates a three-dimensional ellipsoid and converts it into a standard format.

次に、算出部132は、3次元楕円体を球に変換する(S260)。算出部132は、一例として、楕円体の体積を保存したまま、軸長を調節することで、球に変換する補正を実行する。このような補正は、次式のように算出してよい。
(数8)
s=κ−1・Λ1/2・v
Next, the calculation unit 132 converts the three-dimensional ellipsoid into a sphere (S260). For example, the calculation unit 132 performs correction for conversion into a sphere by adjusting the axial length while preserving the volume of the ellipsoid. Such correction may be calculated as follows:
(Equation 8)
s = κ− 1 · Λ 1/2 · v

ここで、数8式のベクトルsの分布は、次式の関係式を満たし、sの座標系で球を示す。算出部132は、このようなベクトルsが得られるように、行列κおよび固有値行列Λを算出して、3次元楕円体を球に変換する。図8は、本実施形態に係る算出部132が、3次元楕円体を球に変換した場合の一例を示す。
(数9)
s・s=(R/κ)
Here, the distribution of the vector s in Expression 8 satisfies the following relational expression and indicates a sphere in the coordinate system of s. The calculation unit 132 calculates the matrix κ and the eigenvalue matrix Λ so as to obtain such a vector s, and converts the three-dimensional ellipsoid into a sphere. FIG. 8 shows an example when the calculation unit 132 according to the present embodiment converts a three-dimensional ellipsoid into a sphere.
(Equation 9)
T s · s = (R / κ) 2

ここで、算出部132は、行列Qを用いて楕円体を回転させたので、回転させた角度を元に戻してよい。即ち、算出部132は、検出データを次式に示すデータベクトルtに変換する。
(数10)
t=Q−1・s=Q−1・κ−1・Λ1/2・v=Q−1・κ−1・Λ1/2・Q・w
=Q−1・κ−1・Λ1/2・Q・(xmeas−o)
=Q−1・κ−1・Λ1/2・Q・xmeas'
Here, since the calculator 132 has rotated the ellipsoid using the matrix Q, the rotated angle may be restored. That is, the calculation unit 132 converts the detection data into a data vector t expressed by the following equation.
(Equation 10)
t = Q −1 · s = Q −1 · κ −1 · Λ 1/2 · v = Q −1 · κ −1 · Λ 1/2 · Q · w
= Q −1 · κ −1 · Λ 1/2 · Q · (x meas −o)
= Q -1 · κ -1 · Λ 1/2 · Q · x meas '

即ち、算出部132は、オフセット補正した後の検出データwを検出データxmeas'と置き換えた場合、またはオフセットが略零でオフセット補正が不要な検出データの場合、変換係数Zを次式のように算出する。
(数11)
Z=Q−1・κ−1・Λ1/2・Q
That is, when the detection data w after the offset correction is replaced with the detection data x meas ′, or when the offset is detection data that does not require offset correction, the calculation unit 132 sets the conversion coefficient Z as follows: To calculate.
(Equation 11)
Z = Q -1 · κ -1 · Λ 1/2 · Q

以上のように、本実施形態の算出部132は、3次元楕円体を3次元球に変換する変換係数を要素とする変換係数Zを算出する。なお、算出部132は、検出データ取得部110がn次元の物理量の検出データを取得する場合、検出データに対応して、n次元楕円体をn次元球に変換する変換係数を算出してよい。   As described above, the calculation unit 132 according to the present embodiment calculates the conversion coefficient Z having the conversion coefficient for converting a three-dimensional ellipsoid into a three-dimensional sphere as an element. Note that when the detection data acquisition unit 110 acquires detection data of an n-dimensional physical quantity, the calculation unit 132 may calculate a conversion coefficient for converting an n-dimensional ellipsoid into an n-dimensional sphere corresponding to the detection data. .

次に、判定部134は、算出部132から変換係数Zを受け取り、当該変換係数Zと、パラメータ取得部120から受け取った複数の補正パラメータCとの類似度をそれぞれ判定する。(S270)。判定部134は、変換係数Zと、複数の補正パラメータCのそれぞれとの間のノルム等に基づき、類似度を判定してよい。この場合、判定部134は、一例として、複数の補正パラメータのうち、ノルムが最小となる補正パラメータを類似度が最も高いと判定する。 Next, the determination unit 134 receives the conversion coefficient Z from the calculation unit 132 and determines the degree of similarity between the conversion coefficient Z and the plurality of correction parameters C k received from the parameter acquisition unit 120. (S270). Determination unit 134, a conversion coefficient Z, based on the norm, such as between the respective plurality of correction parameters C k, may determine the similarity. In this case, for example, the determination unit 134 determines that the correction parameter having the smallest norm among the plurality of correction parameters has the highest similarity.

これに代えて、判定部134は、変換係数Zおよび複数の補正パラメータCの差分の各要素の自乗和または絶対値の和等に基づき、類似度を判定してもよい。この場合、判定部134は、一例として、複数の補正パラメータのうち、当該差分の各要素の自乗和が最小となる補正パラメータの類似度を最も高い類似度と判定する。 Alternatively, the determination unit 134, based on the sum or the like of the square sum or the absolute value of each element of the difference between the transform coefficients Z and a plurality of correction parameters C k, may determine similarity. In this case, as an example, the determination unit 134 determines the similarity of the correction parameter that minimizes the sum of squares of the elements of the difference among the plurality of correction parameters as the highest similarity.

次に、判定部134は、類似度に基づいて補正に用いる補正パラメータを特定する(S280)。判定部134は、一例として、類似度が最も高いと判定された補正パラメータを、補正に用いる補正パラメータとして特定する。   Next, the determination unit 134 specifies a correction parameter to be used for correction based on the similarity (S280). For example, the determination unit 134 identifies the correction parameter determined to have the highest similarity as the correction parameter used for correction.

次に、補正部140は、特定された補正パラメータを用いて検出データを補正する(S290)。即ち、補正部140は、複数の補正パラメータCのうち、類似度が最も高いと判定された補正パラメータを用いて、検出データを補正する。補正部140は、例えば、特定された補正パラメータをCk1とすると、補正後のデータをCk1・xmeas(またはCk1・xmeas')として算出する。 Next, the correction unit 140 corrects the detection data using the specified correction parameter (S290). That is, the correction unit 140 corrects the detection data using the correction parameter determined to have the highest similarity among the plurality of correction parameters C k . For example, when the specified correction parameter is C k1 , the correction unit 140 calculates the corrected data as C k1 · x meas (or C k1 · x meas ').

以上のように、本実施形態の物理量データ補正装置100は、磁気検出部10の検出データに基づき、検出データを補正する変換係数を算出し、パラメータ取得部が取得した複数の補正パラメータのうち、当該変換係数に最も類似した補正パラメータを用いて検出データを補正する。物理量データ補正装置100は、取得した検出データに基づき、検出データを補正する変換係数を算出するので、検出データによる楕円形状の分布を精度良く取得できる場合、算出した変換係数を用いて検出データを補正してもよい。   As described above, the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment calculates the conversion coefficient for correcting the detection data based on the detection data of the magnetic detection unit 10, and among the plurality of correction parameters acquired by the parameter acquisition unit, The detection data is corrected using the correction parameter most similar to the conversion coefficient. Since the physical quantity data correction apparatus 100 calculates a conversion coefficient for correcting the detection data based on the acquired detection data, if the elliptical distribution based on the detection data can be acquired with high accuracy, the detection data is calculated using the calculated conversion coefficient. It may be corrected.

しかしながら、例えば、物理量データ補正装置100を実装した装置に、磁気シールドを含む保護カバー等を装着および脱着した場合、当該保護カバー等に当該装置を立てかけて固定した場合、当該装置に磁気カード等を挿入および抜去した場合、電源ケーブルの装着および脱着、ならびにバッテリの装着および脱着等、地磁気の検出データに対して歪みを発生させる状況を予め想定できる場合がある。また、装置内部等の磁性材料が検出データに生じさせる歪みは、物理量データ補正装置100を装置等に実装した場合の実装ずれによって変化する。このようなずれの量と検出データに生じさせる歪みは、予め検出することができる。   However, for example, when a protective cover including a magnetic shield is attached to and detached from a device in which the physical quantity data correction device 100 is mounted, when the device is stood and fixed to the protective cover or the like, a magnetic card or the like is attached to the device. In the case of insertion and removal, it may be possible to assume in advance a situation in which distortion is generated with respect to detection data of geomagnetism, such as attachment and detachment of the power cable and attachment and detachment of the battery. Further, the distortion caused in the detection data by the magnetic material inside the apparatus or the like changes due to mounting deviation when the physical quantity data correction apparatus 100 is mounted on the apparatus or the like. The amount of such deviation and the distortion generated in the detection data can be detected in advance.

物理量データ補正装置100は、このように、予め検出して変換係数を算出できる場合、予め補正係数として算出しておくことで、略同一の変換係数の算出を繰り返す必要がない。また、物理量データ補正装置100は、予めより多くの検出データを取得して正確なデータ値の分布を取得することができるので、対応する補正係数を正確に算出し、当該検出データを再利用することで、正確な補正を再現することができる。そこで、本実施形態の物理量データ補正装置100は、地磁気の検出データに対する歪みを予め想定できる場合、検出データの当該歪みによる分布を予め正確に測定して変換係数を算出し、補正パラメータとして複数取得する。   In this way, when the physical quantity data correction apparatus 100 can detect and calculate the conversion coefficient in advance, it is not necessary to repeat calculation of substantially the same conversion coefficient by calculating the correction coefficient in advance. Further, since the physical quantity data correction apparatus 100 can acquire more detection data in advance and acquire an accurate distribution of data values, the corresponding correction coefficient is accurately calculated and the detection data is reused. Thus, accurate correction can be reproduced. Accordingly, when the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment can presuppose distortion with respect to the detection data of geomagnetism, the distribution due to the distortion of the detection data is accurately measured in advance to calculate a conversion coefficient, and a plurality of correction parameters are obtained. To do.

このように、物理量データ補正装置100は、予め想定される磁気検出部10の複数の実装形態および磁気検出部の複数の環境形態に対応して、複数の補正パラメータを予め正確な検出結果に基づいて取得する。即ち、例えば、複数の補正パラメータの少なくとも一部は、それぞれ、複数の実装形態における検出データから算出されるn次元座標空間上のn次元楕円体を、n次元球に変換する変換係数である。また、複数の補正パラメータの少なくとも一部は、それぞれ、複数の環境形態における検出データから算出されるn次元座標空間上のn次元楕円体を、n次元球に変換する変換係数である。   As described above, the physical quantity data correction apparatus 100 corresponds to a plurality of mounting forms of the magnetic detection unit 10 and a plurality of environmental forms of the magnetic detection unit that are assumed in advance, and sets a plurality of correction parameters based on accurate detection results in advance. Get. That is, for example, at least a part of the plurality of correction parameters is a conversion coefficient for converting an n-dimensional ellipsoid in the n-dimensional coordinate space calculated from the detection data in the plurality of mounting forms into an n-dimensional sphere. At least some of the plurality of correction parameters are conversion coefficients for converting an n-dimensional ellipsoid in the n-dimensional coordinate space calculated from detection data in a plurality of environment forms into an n-dimensional sphere.

したがって、物理量データ補正装置100は、磁気検出部10を実装した装置から取得した検出データに雑音等が重畳されずに、正確なデータ値の分布が取得できた場合、対応する補正パラメータと略同一な変換係数を算出することになる。したがって、物理量データ補正装置100は、最も類似度の高い補正パラメータを選択することで、算出した変換係数と略同一の正確な補正パラメータを選択して補正することができる。   Therefore, the physical quantity data correction apparatus 100 is substantially the same as the corresponding correction parameter when an accurate data value distribution can be acquired without noise or the like being superimposed on the detection data acquired from the apparatus on which the magnetic detection unit 10 is mounted. Therefore, the conversion coefficient is calculated. Therefore, the physical quantity data correction apparatus 100 can select and correct an accurate correction parameter substantially the same as the calculated conversion coefficient by selecting a correction parameter having the highest similarity.

そして、物理量データ補正装置100は、例えば、取得した検出データの数が低減してデータ値の分布が不正確になっても、当該分布を楕円形状に近似した場合の分布が正しい変換係数に対応する分布と類似する程度であれば、検出データから算出される変換係数と最も類似度の高い補正パラメータを用いることで、正確な補正パラメータを選択して補正することができる。また、物理量データ補正装置100は、取得した検出データに雑音等が重畳しても、同様に、当該分布を楕円形状に近似した場合の分布が正しい変換係数と類似する程度の分布であれば、正確な補正パラメータを選択して補正することができる。   For example, the physical quantity data correction apparatus 100 corresponds to a conversion coefficient when the distribution is approximated to an elliptical shape even if the distribution of data values becomes inaccurate due to a reduction in the number of acquired detection data. As long as the distribution is similar to the distribution, the correct correction parameter can be selected and corrected by using the correction parameter having the highest similarity with the conversion coefficient calculated from the detection data. In addition, even if noise or the like is superimposed on the acquired detection data, the physical quantity data correction apparatus 100 similarly has a distribution similar to the correct conversion coefficient when the distribution is approximated to an elliptical shape. Correct correction parameters can be selected and corrected.

また、物理量データ補正装置100は、検出データから算出される変換係数に応じて補正パラメータを選択するので、磁気検出部10以外の磁気検出部10の状況を検出する他のセンサ等を用いずに、検出データを補正することができる。即ち、物理量データ補正装置100は、センサ全体の回路規模を増加させることなく、正確な補正動作を実行させることができる。   Further, since the physical quantity data correction apparatus 100 selects the correction parameter according to the conversion coefficient calculated from the detection data, it does not use other sensors or the like that detect the status of the magnetic detection unit 10 other than the magnetic detection unit 10. The detection data can be corrected. That is, the physical quantity data correction apparatus 100 can execute an accurate correction operation without increasing the circuit scale of the entire sensor.

また、例えば、検出データ取得部110が、データの分布として楕円形状の分布を取得するのに十分なデータ点数を取得できなかった場合、物理量データ補正装置100を実装した装置の移動量が不十分で検出データの分布が正確に検出できない場合、軟磁性体材料および硬磁性体材料等の影響が及ぶ領域を当該装置が通過して地磁気測定の歪みが動的に変化した場合、および軟磁性体材料および硬磁性体材料等が当該装置の周囲を移動した場合等、検出データには種々の雑音成分等が重畳され、検出データの分布を正確に取得できない場合が生じる。   For example, when the detection data acquisition unit 110 cannot acquire a sufficient number of data points to acquire an elliptical distribution as the data distribution, the amount of movement of the device in which the physical quantity data correction device 100 is mounted is insufficient. If the distribution of the detected data cannot be detected accurately, if the device passes through the area affected by the soft magnetic material and hard magnetic material, and the distortion of the geomagnetic measurement changes dynamically, and the soft magnetic material When a material, a hard magnetic material, or the like moves around the apparatus, various noise components or the like are superimposed on the detection data, and the distribution of the detection data may not be obtained accurately.

このように、データの分布が不十分な検出データの場合または取得した検出データに極端に大きな雑音等が重畳した場合、当該検出データに対応して算出される変換係数は、非現実的で極端な値になってしまう場合がある。しかしながら、本実施形態の物理量データ補正装置100は、予め算出した現実的な補正パラメータの中から、算出した変換係数と類似度の高い補正パラメータを選択するので、現実的な補正パラメータを選択して動作を続行することができる。   Thus, in the case of detection data with insufficient data distribution, or when extremely large noise or the like is superimposed on the acquired detection data, the conversion coefficient calculated corresponding to the detection data is unrealistic and extreme May result in a negative value. However, the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment selects a correction parameter having a high similarity to the calculated conversion coefficient from the previously calculated realistic correction parameters. The operation can continue.

以上の本実施形態の物理量データ補正装置100は、取得した検出データから変換係数を算出し、予め算出した補正パラメータと比較することを説明した。これに代えて、物理量データ補正装置100は、変換係数とは異なる、検出データに基づく判定パラメータを算出し、予め算出した補正パラメータに対応して取得した判定パラメータと比較してもよい。   The physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment described above has described that the conversion coefficient is calculated from the acquired detection data and compared with the correction parameter calculated in advance. Instead, the physical quantity data correction apparatus 100 may calculate a determination parameter based on the detection data, which is different from the conversion coefficient, and compare it with a determination parameter acquired corresponding to the correction parameter calculated in advance.

この場合、例えば、パラメータ取得部120は、複数の補正パラメータのそれぞれに対応して、類似度の判定に用いる複数の判定パラメータを更に取得する。判定部134は、算出部132が算出した変換係数と、複数の判定パラメータのそれぞれとの間の類似度を判定する。ここで、算出部132は、判定パラメータに対応する係数を変換係数として算出する。例えば、パラメータ取得部120が、数10式のデータベクトルt、数8式のデータベクトルs、数7式のデータベクトルv、または数6式のデータベクトルwを判定パラメータとして取得する場合、算出部132は、変換係数Zに代えて、対応するデータベクトルを変換係数として算出する。   In this case, for example, the parameter acquisition unit 120 further acquires a plurality of determination parameters used for similarity determination corresponding to each of the plurality of correction parameters. The determination unit 134 determines the similarity between the conversion coefficient calculated by the calculation unit 132 and each of the plurality of determination parameters. Here, the calculation unit 132 calculates a coefficient corresponding to the determination parameter as a conversion coefficient. For example, when the parameter acquisition unit 120 acquires the data vector t of Formula 10, the data vector s of Formula 8, the data vector v of Formula 7, or the data vector w of Formula 6 as a determination parameter, the calculation unit In step 132, instead of the conversion coefficient Z, a corresponding data vector is calculated as the conversion coefficient.

また、パラメータ取得部120が、数5式の行列A、行列Q、または数8式の行列κ、固有値行列Λ等、検出データに対応して算出されるベクトルおよび行列等を判定パラメータとして取得する場合、算出部132は、対応する行列およびベクトル等を変換係数として算出する。また、パラメータ取得部120は、これらの行列の逆行列を算出してもよい。パラメータ取得部120は、一例として、行列Zの逆行列Z−1を算出してもよい。パラメータ取得部120は、このように、複数の補正パラメータを算出する過程で得られるベクトル、行列、および逆行列等を、補正パラメータに対応付けて、補正パラメータと共に判定パラメータとして取得する。 In addition, the parameter acquisition unit 120 acquires, as a determination parameter, a vector, a matrix, or the like calculated corresponding to the detection data, such as the matrix A or the matrix Q in Formula 5 or the matrix κ or the eigenvalue matrix Λ in Formula 8. In this case, the calculation unit 132 calculates a corresponding matrix, vector, and the like as a conversion coefficient. The parameter acquisition unit 120 may calculate an inverse matrix of these matrices. For example, the parameter acquisition unit 120 may calculate an inverse matrix Z −1 of the matrix Z. In this way, the parameter acquisition unit 120 acquires the vector, matrix, inverse matrix, and the like obtained in the process of calculating a plurality of correction parameters in association with the correction parameter as a determination parameter together with the correction parameter.

補正部140は、複数の判定パラメータのうち、類似度が最も高いと判定された判定パラメータに対応する補正パラメータを用いて、検出データを補正する。これによって、パラメータ選択部130は、変換係数Zの算出過程のデータベクトルおよび行列を用いて類似度を判定することができるので、算出部132が変換係数Zまで算出することなしに、補正パラメータを選択でき、算出動作の負担を軽減することができる。   The correction unit 140 corrects the detection data using a correction parameter corresponding to the determination parameter determined to have the highest similarity among the plurality of determination parameters. As a result, the parameter selection unit 130 can determine the degree of similarity using the data vector and matrix in the process of calculating the conversion coefficient Z. Therefore, the calculation unit 132 can calculate the correction parameter without calculating up to the conversion coefficient Z. It can be selected and the burden of calculation operation can be reduced.

これに代えて、物理量データ補正装置100は、検出データの分布に応じて、補正パラメータを選択して検出データを補正してもよい。この場合、パラメータ取得部120は、複数の補正パラメータのそれぞれに対応付けて、当該補正パラメータによりそれぞれ補正される検出データの分布形状を取得する。即ち、パラメータ取得部120は、補正パラメータによって補正される前の検出データのデータ値の分布となるべき分布形状(即ち、n次元座標空間上のn次元楕円体)を、当該補正パラメータに対応付けて、当該補正パラメータと共に取得する。   Instead of this, the physical quantity data correction apparatus 100 may correct the detection data by selecting a correction parameter according to the distribution of the detection data. In this case, the parameter acquisition unit 120 acquires the distribution shape of the detection data corrected by the correction parameter in association with each of the plurality of correction parameters. That is, the parameter acquisition unit 120 associates the distribution shape (that is, the n-dimensional ellipsoid in the n-dimensional coordinate space) that should be the distribution of the data values of the detection data before being corrected by the correction parameter with the correction parameter. To obtain the correction parameter.

算出部132は、検出データに基づき、n次元楕円体に近似した場合の式を算出する。そして、判定部134は、算出部132が算出したn次元楕円体と、パラメータ取得部120が取得した複数のn次元楕円体のそれぞれとの間の類似度を判定する。このように、パラメータ選択部130は、複数の分布形状のうち、検出データの分布により近い分布形状に対応付けられた補正パラメータを選択する。これによって、算出部132の算出動作をより軽減することができる。   The calculation unit 132 calculates an expression when approximated to an n-dimensional ellipsoid based on the detection data. Then, the determination unit 134 determines the degree of similarity between the n-dimensional ellipsoid calculated by the calculation unit 132 and each of the plurality of n-dimensional ellipsoids acquired by the parameter acquisition unit 120. As described above, the parameter selection unit 130 selects a correction parameter associated with a distribution shape closer to the distribution of the detection data among the plurality of distribution shapes. Thereby, the calculation operation of the calculation unit 132 can be further reduced.

図9は、本実施形態に係る磁気検出装置200の構成例を示す。磁気検出装置200は、本実施形態で説明した物理量データ補正装置100と、磁気オフセットベクトル推定部210とを備える。   FIG. 9 shows a configuration example of the magnetic detection device 200 according to the present embodiment. The magnetic detection device 200 includes the physical quantity data correction device 100 described in the present embodiment and a magnetic offset vector estimation unit 210.

本実施形態に係る磁気検出装置200は、物理量データ補正装置100が数6式に示すオフセットベクトルoの補正を実行しない装置の例を示す。例えば、物理量データ補正装置100は、数10式のデータベクトルtを次式のように算出する。
(数12)
t=Q−1・s=Q−1・κ−1・Λ1/2・v=Q−1・κ−1・Λ1/2・Q・xmeas
=Q−1・κ−1・Λ1/2・Q・xmeas
The magnetic detection apparatus 200 according to the present embodiment is an example of an apparatus in which the physical quantity data correction apparatus 100 does not execute the correction of the offset vector o shown in Equation 6. For example, the physical quantity data correction apparatus 100 calculates the data vector t of Formula 10 as the following formula.
(Equation 12)
t = Q −1 · s = Q −1 · κ −1 · Λ 1/2 · v = Q −1 · κ −1 · Λ 1/2 · Q · x meas
= Q -1 · κ -1 · Λ 1/2 · Q · x meas

したがって、物理量データ補正装置100は、変換係数Zを算出する場合、数11式と同一の係数を算出することになる。即ち、図9に示す物理量データ補正装置100は、オフセットベクトルoの補正以外の動作は、既に説明した内容と略同一であるので、ここでは説明を省略する。   Therefore, when calculating the conversion coefficient Z, the physical quantity data correction apparatus 100 calculates the same coefficient as the equation (11). That is, in the physical quantity data correction apparatus 100 shown in FIG. 9, the operations other than the correction of the offset vector o are substantially the same as those already described, and thus the description thereof is omitted here.

磁気オフセットベクトル推定部210は、物理量データ補正装置100に接続され、物理量データ補正装置100が補正した磁気データから磁気オフセットベクトルを推定してキャンセルする。このように、本実施形態の磁気オフセットベクトル推定部210は、物理量データ補正装置100が軟磁性体が生じさせる楕円形状に歪ませる影響を補正した後に(データ値の分布を球形状に変換してから)、硬磁性体が生じさせるオフセットを補正する。   The magnetic offset vector estimation unit 210 is connected to the physical quantity data correction apparatus 100, and estimates and cancels the magnetic offset vector from the magnetic data corrected by the physical quantity data correction apparatus 100. As described above, the magnetic offset vector estimation unit 210 according to the present embodiment corrects the influence of the physical quantity data correction apparatus 100 distorting the elliptical shape generated by the soft magnetic material (by converting the data value distribution into a spherical shape). From the above, the offset caused by the hard magnetic material is corrected.

磁気オフセットベクトル推定部210は、例えば、数6式を用いてオフセットを補正する。これに変えて、磁気オフセットベクトル推定部210は、物理量データ補正装置100が変換したデータに当てはまる球の式(例えば、(x−a)+(y−b)+(z−c)=R)を導出し、オフセット(a,b,c)を算出して補正してもよい。 The magnetic offset vector estimation unit 210 corrects the offset using, for example, Equation 6 below. Instead, the magnetic offset vector estimation unit 210 uses a spherical formula (for example, (x−a) 2 + (y−b) 2 + (z−c) 2 ) that applies to the data converted by the physical quantity data correction apparatus 100. = R 2 ) may be derived and offset (a, b, c) may be calculated and corrected.

このように、磁気検出装置200は、磁気検出部10の出力に基づき、地磁気測定に対する軟磁性体および硬磁性体の干渉成分の影響をそれぞれ補正して低減させることができる。これによって、磁気検出装置200は、センサ全体の回路規模を大きくすることなく、干渉成分を低減させた磁気検出結果を出力することができる。   As described above, the magnetic detection device 200 can correct and reduce the influence of the interference component of the soft magnetic material and the hard magnetic material on the geomagnetic measurement based on the output of the magnetic detection unit 10. Thus, the magnetic detection device 200 can output a magnetic detection result with reduced interference components without increasing the circuit scale of the entire sensor.

ここで、磁気検出装置200は、干渉成分を低減させた磁気検出結果を出力するので、磁気検出装置200に対する地磁気の大きさおよび方向をより正確に出力することができる。即ち、当該磁気検出装置200を備えることで、磁気検出装置200の磁気検出結果に応じて、当該磁気検出装置200の方位角を検出する方位角検出装置を提供することができる。   Here, since the magnetic detection device 200 outputs the magnetic detection result with reduced interference components, the magnitude and direction of the geomagnetism with respect to the magnetic detection device 200 can be output more accurately. That is, by providing the magnetic detection device 200, it is possible to provide an azimuth angle detection device that detects the azimuth angle of the magnetic detection device 200 according to the magnetic detection result of the magnetic detection device 200.

方位角検出装置は、磁気検出装置200の予め定められた方向と検出された地磁気の方向との差に応じて方位角を出力してよい。このような方位角検出装置は、例えば、携帯機器等の搭載されることで、設置面積および容量を低減させ、かつ、磁気検出部10の出力に基づき、当該携帯機器の方位角を出力することができる。   The azimuth angle detection device may output an azimuth angle according to a difference between a predetermined direction of the magnetic detection device 200 and the detected geomagnetism direction. Such an azimuth angle detection device, for example, reduces the installation area and capacity by mounting a portable device or the like, and outputs the azimuth angle of the portable device based on the output of the magnetic detection unit 10. Can do.

なお、本実施形態の磁気検出装置200は、物理量データ補正装置100がデータ値の分布を球形状に変換してから、オフセットを補正することを説明した。これに代えて、物理量データ補正装置100がオフセットの補正およびデータ値の分布の変換を実行する場合、磁気検出装置200は、オフセットの補正を実行しなくてよい。   In addition, the magnetic detection apparatus 200 of this embodiment demonstrated correcting the offset, after the physical quantity data correction apparatus 100 converted distribution of a data value into a spherical shape. Instead, when the physical quantity data correction apparatus 100 performs offset correction and data value distribution conversion, the magnetic detection apparatus 200 does not have to execute offset correction.

図10は、本実施形態に係る物理量データ補正装置100として機能するコンピュータ1900のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ1900は、例えば、携帯機器等の装置の内部に搭載される。これに代えて、コンピュータ1900は、携帯機器等の装置の外部に備えられ、携帯機器からの磁気検出部等からの出力を受信して、補正した磁気検出結果を携帯機器に送信してもよい。この場合、コンピュータ1900は、一例として、携帯機器と無線で送受信する。   FIG. 10 shows an example of the hardware configuration of a computer 1900 that functions as the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment. A computer 1900 according to the present embodiment is mounted inside a device such as a portable device, for example. Alternatively, the computer 1900 may be provided outside a device such as a portable device, receive an output from a magnetic detection unit or the like from the portable device, and transmit the corrected magnetic detection result to the portable device. . In this case, for example, the computer 1900 transmits and receives wirelessly to and from the portable device.

本実施形態に係るコンピュータ1900は、ホスト・コントローラ2082により相互に接続されるCPU2000、RAM2020、グラフィック・コントローラ2075、および表示装置2080を有するCPU周辺部と、入出力コントローラ2084によりホスト・コントローラ2082に接続される通信インターフェイス2030、記憶部2040、入出力部2060と、ROM2010と、カードスロット2050と、入出力チップ2070とをを備える。   A computer 1900 according to this embodiment is connected to a CPU peripheral unit having a CPU 2000, a RAM 2020, a graphic controller 2075, and a display device 2080 that are connected to each other by a host controller 2082, and to the host controller 2082 by an input / output controller 2084. A communication interface 2030, a storage unit 2040, an input / output unit 2060, a ROM 2010, a card slot 2050, and an input / output chip 2070.

ホスト・コントローラ2082は、RAM2020と、高い転送レートでRAM2020をアクセスするCPU2000およびグラフィック・コントローラ2075とを接続する。CPU2000は、ROM2010およびRAM2020に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等がRAM2020内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置2080上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。   The host controller 2082 connects the RAM 2020 to the CPU 2000 and the graphic controller 2075 that access the RAM 2020 at a high transfer rate. The CPU 2000 operates based on programs stored in the ROM 2010 and the RAM 2020 and controls each unit. The graphic controller 2075 acquires image data generated by the CPU 2000 or the like on a frame buffer provided in the RAM 2020 and displays it on the display device 2080. Instead of this, the graphic controller 2075 may include a frame buffer for storing image data generated by the CPU 2000 or the like.

入出力コントローラ2084は、ホスト・コントローラ2082と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス2030、記憶部2040、入出力部2060を接続する。通信インターフェイス2030は、ネットワークを介して他の装置と通信する。記憶部2040は、コンピュータ1900内のCPU2000が使用するプログラムおよびデータを格納する。記憶部2040は、不揮発性メモリであり、例えば、フラッシュメモリまたはハードディスク等である。   The input / output controller 2084 connects the host controller 2082 to the communication interface 2030, the storage unit 2040, and the input / output unit 2060, which are relatively high-speed input / output devices. The communication interface 2030 communicates with other devices via a network. Storage unit 2040 stores programs and data used by CPU 2000 in computer 1900. The storage unit 2040 is a nonvolatile memory, such as a flash memory or a hard disk.

入出力部2060は、コネクタ2095と接続され、外部とプログラムまたはデータを送受信し、RAM2020を介して記憶部2040に提供する。入出力部2060は、規格化されたコネクタおよび通信方式で外部と送受信してよく、この場合、入出力部2060は、USB、IEEE1394、HDMI(登録商標)、またはThunderbolt(登録商標)等の規格を用いてよい。また、入出力部2060は、Bluetooth(登録商標)等の無線通信規格を用いて外部と送受信してもよい。   The input / output unit 2060 is connected to the connector 2095, transmits / receives a program or data to / from the outside, and provides the storage unit 2040 via the RAM 2020. The input / output unit 2060 may transmit and receive externally using a standardized connector and communication method. In this case, the input / output unit 2060 is a standard such as USB, IEEE 1394, HDMI (registered trademark), or Thunderbolt (registered trademark). May be used. Further, the input / output unit 2060 may transmit and receive with the outside using a wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark).

また、入出力コントローラ2084には、ROM2010と、カードスロット2050、および入出力チップ2070の比較的低速な入出力装置とが接続される。ROM2010は、コンピュータ1900が起動時に実行するブート・プログラム、および/または、コンピュータ1900のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。カードスロット2050は、メモリカード2090からプログラムまたはデータを読み取り、RAM2020を介して記憶部2040に提供する。入出力チップ2070は、カードスロット2050を入出力コントローラ2084へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ2084へと接続してもよい。   The input / output controller 2084 is connected to the ROM 2010, the card slot 2050, and the input / output chip 2070, which are relatively low-speed input / output devices. The ROM 2010 stores a boot program that the computer 1900 executes at startup and / or a program that depends on the hardware of the computer 1900. The card slot 2050 reads a program or data from the memory card 2090 and provides it to the storage unit 2040 via the RAM 2020. The input / output chip 2070 connects the card slot 2050 to the input / output controller 2084 and, for example, various input / output devices via the parallel port, serial port, keyboard port, mouse port, etc. You may connect to.

RAM2020を介して記憶部2040に提供されるプログラムは、入出力部2060を介して、またはメモリカード2090等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、RAM2020を介してコンピュータ1900内の記憶部2040にインストールされ、CPU2000において実行される。   A program provided to the storage unit 2040 via the RAM 2020 is stored by a user via the input / output unit 2060 or stored in a recording medium such as the memory card 2090. The program is read from the recording medium, installed in the storage unit 2040 in the computer 1900 via the RAM 2020, and executed by the CPU 2000.

プログラムは、コンピュータ1900にインストールされ、コンピュータ1900を検出データ取得部110、パラメータ取得部120、パラメータ選択部130、および補正部140等として機能させる。   The program is installed in the computer 1900, and causes the computer 1900 to function as the detection data acquisition unit 110, the parameter acquisition unit 120, the parameter selection unit 130, the correction unit 140, and the like.

プログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1900に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段である検出データ取得部110、パラメータ取得部120、パラメータ選択部130、および補正部140等として機能する。そして、この具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ1900の使用目的に応じた情報の演算または加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の物理量データ補正装置100、磁気検出装置200、および/または方位角検出装置が構築される。   Information processing described in the program is read into the computer 1900, and the detection data acquisition unit 110, parameter acquisition unit 120, parameter selection, which are specific means in which the software and the various hardware resources described above cooperate. Functions as the unit 130, the correction unit 140, and the like. Then, by realizing the calculation or processing of information according to the purpose of use of the computer 1900 in the present embodiment by this specific means, the specific physical quantity data correction device 100, the magnetic detection device 200 according to the purpose of use, and An azimuth angle detection device is constructed.

一例として、コンピュータ1900と外部の装置等との間で通信を行う場合には、CPU2000は、RAM2020上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス2030に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス2030は、CPU2000の制御を受けて、RAM2020、記憶部2040、メモリカード2090、または入出力部2060を介して接続される記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス2030は、DMA(ダイレクト・メモリ・アクセス)方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、CPU2000が転送元の記憶装置または通信インターフェイス2030からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス2030または記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。   As an example, when communication is performed between the computer 1900 and an external device or the like, the CPU 2000 executes a communication program loaded on the RAM 2020 and executes a communication interface based on the processing content described in the communication program. A communication process is instructed to 2030. The communication interface 2030 receives transmission data stored in a transmission buffer area provided on a storage device connected via the RAM 2020, the storage unit 2040, the memory card 2090, or the input / output unit 2060 under the control of the CPU 2000. The data is read and transmitted to the network, or the received data received from the network is written into a reception buffer area or the like provided on the storage device. As described above, the communication interface 2030 may transfer transmission / reception data to / from the storage device by the DMA (Direct Memory Access) method. Instead, the CPU 2000 transfers the storage device or the communication interface 2030 as the transfer source. The transmission / reception data may be transferred by reading the data from the data and writing the data to the communication interface 2030 or the storage device of the transfer destination.

また、CPU2000は、記憶部2040、メモリカード2090、または入出力部2060を介して接続される記憶装置等に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をDMA転送等によりRAM2020へと読み込ませ、RAM2020上のデータに対して各種の処理を行う。そして、CPU2000は、処理を終えたデータを、DMA転送等により記憶装置へと書き戻す。このような処理において、RAM2020は、記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはRAM2020および記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、CPU2000は、RAM2020の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはRAM2020の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもRAM2020、メモリ、および/または記憶装置に含まれるものとする。   In addition, the CPU 2000 uses the RAM 2020 to transfer all or necessary portions from among files or databases stored in the storage unit 2040, the memory card 2090, or a storage device connected via the input / output unit 2060 by DMA transfer or the like. And various processes are performed on the data on the RAM 2020. Then, CPU 2000 writes the processed data back to the storage device by DMA transfer or the like. In such processing, since the RAM 2020 can be regarded as temporarily holding the contents of the storage device, in the present embodiment, the RAM 2020 and the storage device are collectively referred to as a memory, a storage unit, or a storage device. Various types of information such as various programs, data, tables, and databases in the present embodiment are stored on such a storage device and are subjected to information processing. Note that the CPU 2000 can also store a part of the RAM 2020 in the cache memory and perform reading and writing on the cache memory. Even in such a form, the cache memory bears a part of the function of the RAM 2020. Therefore, in the present embodiment, the cache memory is also included in the RAM 2020, the memory, and / or the storage device unless otherwise indicated. To do.

また、CPU2000は、RAM2020から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、RAM2020へと書き戻す。例えば、CPU2000は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合(または不成立であった場合)に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。   In addition, the CPU 2000 performs various operations, such as various operations, information processing, condition determination, information search / replacement, etc., described in the present embodiment, specified for the data read from the RAM 2020 by the instruction sequence of the program. Is written back to the RAM 2020. For example, when performing the condition determination, the CPU 2000 determines whether the various variables shown in the present embodiment satisfy the conditions such as large, small, above, below, equal, etc., compared to other variables or constants. When the condition is satisfied (or not satisfied), the program branches to a different instruction sequence or calls a subroutine.

また、CPU2000は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第1属性の属性値に対し第2属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、CPU2000は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第1属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第2属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第1属性に対応付けられた第2属性の属性値を得ることができる。   Further, the CPU 2000 can search for information stored in a file or database in the storage device. For example, in the case where a plurality of entries in which the attribute value of the second attribute is associated with the attribute value of the first attribute are stored in the storage device, the CPU 2000 displays the plurality of entries stored in the storage device. The entry that matches the condition in which the attribute value of the first attribute is specified is retrieved, and the attribute value of the second attribute that is stored in the entry is read, thereby associating with the first attribute that satisfies the predetermined condition The attribute value of the specified second attribute can be obtained.

以上に示したプログラムまたはモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、メモリカード2090の他に、DVD、Blu−ray(登録商標)、またはCD等の光学記録媒体、MO等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ICカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはRAM等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ1900に提供してもよい。   The program or module shown above may be stored in an external recording medium. As the recording medium, in addition to the memory card 2090, an optical recording medium such as a DVD, Blu-ray (registered trademark) or CD, a magneto-optical recording medium such as an MO, a tape medium, a semiconductor memory such as an IC card, or the like is used. be able to. Further, a storage device such as a hard disk or a RAM provided in a server system connected to a dedicated communication network or the Internet may be used as a recording medium, and the program may be provided to the computer 1900 via the network.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

10 磁気検出部、100 物理量データ補正装置、110 検出データ取得部、120 パラメータ取得部、130 パラメータ選択部、132 算出部、134 判定部、136 特定部、140 補正部、200 磁気検出装置、210 磁気オフセットベクトル推定部、1900 コンピュータ、2000 CPU、2010 ROM、2020 RAM、2030 通信インターフェイス、2040 記憶部、2050 カードスロット、2060 入出力部、2070 入出力チップ、2075 グラフィック・コントローラ、2080 表示装置、2082 ホスト・コントローラ、2084 入出力コントローラ、2090 メモリカード、2095 コネクタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Magnetic detection part, 100 Physical quantity data correction apparatus, 110 Detection data acquisition part, 120 Parameter acquisition part, 130 Parameter selection part, 132 Calculation part, 134 Judgment part, 136 Identification part, 140 Correction part, 200 Magnetic detection apparatus, 210 Magnetic Offset vector estimation unit, 1900 computer, 2000 CPU, 2010 ROM, 2020 RAM, 2030 communication interface, 2040 storage unit, 2050 card slot, 2060 input / output unit, 2070 input / output chip, 2075 graphic controller, 2080 display device, 2082 host・ Controller, 2084 I / O controller, 2090 Memory card, 2095 connector

Claims (17)

複数軸方向の物理量の検出データを取得する検出データ取得部と、
前記複数軸方向の前記物理量を補正する複数の補正パラメータを取得するパラメータ取得部と、
前記複数軸方向における検出データの分布に基づいて、前記複数の補正パラメータのうち補正に用いる補正パラメータを選択するパラメータ選択部と、
選択した前記補正パラメータを用いて検出データを補正する補正部と、
を備える物理量データ補正装置。
A detection data acquisition unit for acquiring detection data of physical quantities in a plurality of axial directions;
A parameter acquisition unit for acquiring a plurality of correction parameters for correcting the physical quantities in the plurality of axis directions;
A parameter selection unit that selects a correction parameter used for correction out of the plurality of correction parameters based on the distribution of detection data in the plurality of axis directions;
A correction unit for correcting the detection data using the selected correction parameter;
A physical quantity data correction apparatus comprising:
前記パラメータ選択部は、
前記検出データの分布に応じた変換係数を算出する算出部と、
前記算出部が算出した変換係数と、前記パラメータ取得部が取得した前記複数の補正パラメータのそれぞれとの間の類似度を判定する判定部と、
前記類似度に基づいて前記複数の補正パラメータのうち補正に用いる前記補正パラメータを特定する特定部と、
を有する、請求項1に記載の物理量データ補正装置。
The parameter selection unit
A calculation unit that calculates a conversion coefficient according to the distribution of the detection data;
A determination unit that determines the degree of similarity between the conversion coefficient calculated by the calculation unit and each of the plurality of correction parameters acquired by the parameter acquisition unit;
A specifying unit for specifying the correction parameter used for correction among the plurality of correction parameters based on the similarity;
The physical quantity data correction device according to claim 1, comprising:
前記算出部は、前記複数軸方向によって表現されるn次元(nは2以上の整数)座標空間上における前記検出データの分布を近似したn次元楕円体を算出し、前記n次元楕円体をn次元球に変換する変換係数を算出する請求項2に記載の物理量データ補正装置。   The calculation unit calculates an n-dimensional ellipsoid that approximates a distribution of the detection data in an n-dimensional (n is an integer of 2 or more) coordinate space expressed by the plurality of axis directions, and converts the n-dimensional ellipsoid to n The physical quantity data correction apparatus according to claim 2, wherein a conversion coefficient to be converted into a dimension sphere is calculated. 前記判定部は、前記変換係数と、前記複数の補正パラメータのそれぞれとの間のノルムに基づき、前記類似度を判定する請求項2または3に記載の物理量データ補正装置。   The physical quantity data correction apparatus according to claim 2, wherein the determination unit determines the similarity based on a norm between the conversion coefficient and each of the plurality of correction parameters. 前記判定部は、前記複数の補正パラメータのうち、前記ノルムが最小となる補正パラメータを前記類似度が最も高いと判定する請求項4に記載の物理量データ補正装置。   The physical quantity data correction apparatus according to claim 4, wherein the determination unit determines that a correction parameter that minimizes the norm among the plurality of correction parameters has the highest similarity. 前記補正部は、前記複数の補正パラメータのうち、前記類似度が最も高いと判定された補正パラメータを用いて、検出データを補正する請求項2から5のいずれか一項に記載の物理量データ補正装置。   The physical quantity data correction according to any one of claims 2 to 5, wherein the correction unit corrects detection data using a correction parameter determined to have the highest similarity among the plurality of correction parameters. apparatus. 前記パラメータ取得部は、前記複数の補正パラメータのそれぞれに対応して、前記類似度の判定に用いる判定パラメータを取得し、
前記判定部は、前記算出部が算出した変換係数と、複数の前記判定パラメータのそれぞれとの間の前記類似度を判定し、
前記補正部は、前記複数の判定パラメータのうち、前記類似度が最も高いと判定された判定パラメータに対応する補正パラメータを用いて、検出データを補正する請求項2または3に記載の物理量データ補正装置。
The parameter acquisition unit acquires a determination parameter used for determination of the degree of similarity corresponding to each of the plurality of correction parameters,
The determination unit determines the similarity between the conversion coefficient calculated by the calculation unit and each of the plurality of determination parameters;
The physical quantity data correction according to claim 2, wherein the correction unit corrects detection data using a correction parameter corresponding to a determination parameter determined to have the highest similarity among the plurality of determination parameters. apparatus.
前記パラメータ取得部は、前記複数の補正パラメータのそれぞれに対応付けて、当該補正パラメータによりそれぞれ補正される検出データの複数の分布形状を取得し、
前記パラメータ選択部は、前記複数の分布形状のうち、前記検出データの分布により近い分布形状に対応付けられた補正パラメータを選択する
請求項1に記載の物理量データ補正装置。
The parameter acquisition unit acquires a plurality of distribution shapes of detection data that are respectively corrected by the correction parameters in association with the plurality of correction parameters,
The physical quantity data correction apparatus according to claim 1, wherein the parameter selection unit selects a correction parameter associated with a distribution shape closer to the distribution of the detection data among the plurality of distribution shapes.
前記検出データ取得部は、前記複数軸方向の磁気検出部から出力される磁気データを取得する請求項1から8のいずれか一項に記載の物理量データ補正装置。   The physical quantity data correction device according to claim 1, wherein the detection data acquisition unit acquires magnetic data output from the magnetic detection units in the plurality of axial directions. 前記複数の補正パラメータの少なくとも一部は、前記磁気検出部の複数の実装形態にそれぞれ対応する請求項9に記載の物理量データ補正装置。   The physical quantity data correction device according to claim 9, wherein at least some of the plurality of correction parameters respectively correspond to a plurality of mounting forms of the magnetic detection unit. 前記複数の補正パラメータの少なくとも一部は、前記磁気検出部の複数の環境形態にそれぞれ対応する請求項10に記載の物理量データ補正装置。   The physical quantity data correction apparatus according to claim 10, wherein at least some of the plurality of correction parameters respectively correspond to a plurality of environmental forms of the magnetic detection unit. 前記複数の補正パラメータの少なくとも一部は、それぞれ、前記複数の実装形態における検出データから算出されるn次元座標空間上のn次元楕円体を、n次元球に変換する変換係数である請求項10または11に記載の物理量データ補正装置。   The at least part of the plurality of correction parameters is a conversion coefficient for converting an n-dimensional ellipsoid in an n-dimensional coordinate space calculated from detection data in the plurality of implementations into an n-dimensional sphere. Or the physical quantity data correction device according to 11; 請求項9から12のいずれか1項に記載の物理量データ補正装置と、
前記物理量データ補正装置が補正した磁気データから磁気オフセットベクトルを推定してキャンセルする磁気オフセットベクトル推定部と、
を備える磁気検出装置。
The physical quantity data correction device according to any one of claims 9 to 12,
A magnetic offset vector estimation unit that estimates and cancels a magnetic offset vector from the magnetic data corrected by the physical quantity data correction device;
A magnetic detection device comprising:
請求項13に記載の磁気検出装置を備え、
当該磁気検出装置の磁気検出結果に応じて、当該磁気検出装置の方位角を検出する方位角検出装置。
A magnetic detection device according to claim 13,
An azimuth angle detection device that detects an azimuth angle of the magnetic detection device according to a magnetic detection result of the magnetic detection device.
コンピュータを、請求項1から12のいずれか1項に記載の物理量データ補正装置として機能させるプログラム。   A program that causes a computer to function as the physical quantity data correction device according to any one of claims 1 to 12. コンピュータを、請求項13に記載の磁気検出装置として機能させるプログラム。   A program causing a computer to function as the magnetic detection device according to claim 13. コンピュータを、請求項14に記載の方位角検出装置として機能させるプログラム。   The program which makes a computer function as an azimuth angle detection apparatus of Claim 14.
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