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を、予め算出された複数の補正パラメータを用いて補正し、補正後の複数の検出結果の空間的な分布と、予め定められた分布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補正後の検出結果を取得する。
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 corrects the acquired physical quantity detection result using a plurality of correction parameters calculated in advance, and calculates a spatial distribution of the plurality of detection results after correction and a predetermined distribution. According to the degree of similarity, a correction parameter to be used for correction is selected and a detection result after correction is acquired.
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、生成部130と、データ選択部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 generation unit 130, and a data selection unit 140.
検出データ取得部110は、磁気検出部10等の物理量検出装置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 such as the magnetic detection unit 10. 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10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 the plurality of environmental forms of the magnetic detection unit 10. 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形態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、一の検出データxmeasは、m個のデータベクトルを有し、当該データベクトルのそれぞれは、n個の要素を有するn次元空間上のデータベクトルである。また、k個の補正パラメータCkのそれぞれは、各データベクトルの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 and a plurality of environment forms of the magnetic detection unit 10. Here, for example, one detection data x meas has m data vectors, and each of the data vectors is a data vector on an n-dimensional space having n elements. Each of the k correction parameters C k is an n × n matrix for converting n elements of each data vector.
生成部130は、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を用いて、検出データ取得部110が取得した検出データを補正し、複数の補正パラメータのそれぞれに対応する補正後の検出データの分布をそれぞれ生成する。即ち、生成部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、検出データ取得部110から受け取った検出データxmeasに、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Ckを用いて補正後の検出データxcを複数生成する。
The generation unit 130 corrects the detection data acquired by the detection data acquisition unit 110 using each of the plurality of correction parameters acquired by the parameter acquisition unit 120, and the corrected detection data corresponding to each of the plurality of correction parameters. Each distribution is generated. That is, the generation unit 130 is connected to the detection data acquisition unit 110 and the parameter acquisition unit 120, and uses the plurality of correction parameters C k received from the parameter acquisition unit 120 for the detection data x meas received from the detection data acquisition unit 110. A plurality of corrected detection data xc are generated.
生成部130は、一例として、次式のようにk個の補正パラメータCkのそれぞれを、m個の検出データxmeasにそれぞれ掛けて補正し、複数(k組)の補正後の検出データxcを生成する。
(数1)
xc_k=Ck・xmeas
For example, the generation unit 130 corrects each of the k correction parameters C k by multiplying each of the m correction data C k by the m detection data x meas as shown in the following equation, and a plurality (k sets) of corrected detection data x c is generated.
(Equation 1)
x c — k = C k · x meas
生成部130は、一の補正パラメータに対して、一組の補正後の検出データxcを生成し、一組の検出データxcは、n個の要素を有するn次元空間上のデータベクトルをm個含む。そして、当該m個のデータベクトルxcは、n次元空間上においてデータ値の分布を形成する。即ち、生成部130は、k個の補正パラメータCkのそれぞれに対応する、補正後の検出データの分布をk組生成することになる。本実施例において、k組の補正後の検出データおよびk個のデータ値の分布を、xc_kと表す。
The generation unit 130 generates a set of detection data x c after correction for one correction parameter, and the set of detection data x c represents a data vector in an n-dimensional space having n elements. Includes m. Then, the m data vectors x c forms a distribution of data values in the n-dimensional space. That is, the generation unit 130 generates k sets of corrected detection data distributions corresponding to each of the k correction parameters C k . In this embodiment, the k sets of corrected detection data and the distribution of k data values are represented as xc_k .
データ選択部140は、生成部130に接続され、複数の補正パラメータCkのそれぞれに対応する補正後の検出データの分布xc_kに基づいて、検出データの補正に用いる補正パラメータを選択する。データ選択部140は、複数の補正パラメータCkのそれぞれに対応する補正後の検出データの分布xc_kに基づいて、出力すべき補正後の検出データを選択する。即ち、データ選択部140は、k組の補正後の検出データのうち、補正に用いるべき補正パラメータで補正された検出データとして、一組の補正後の検出データを選択する。この場合、データ選択部140は、選択した一組の補正後の検出データに対応する補正パラメータを、補正に用いるべき補正パラメータとして選択したことになる。
Data selector 140 is connected to the generator 130, based on the distribution x c_k detection data after correction corresponding to each of the plurality of correction parameters C k, it selects a correction parameter used for correction of the detection data. Data selection unit 140, based on the distribution x c_k detection data after correction corresponding to each of the plurality of correction parameters C k, selects the detected data after the correction to be output. That is, the data selection unit 140 selects one set of corrected detection data as detection data corrected by the correction parameter to be used for correction among the k sets of corrected detection data. In this case, the data selection unit 140 has selected a correction parameter corresponding to the selected set of corrected detection data as a correction parameter to be used for correction.
データ選択部140は、補正後の検出データの分布と予め定められた分布との類似度に応じて、検出データの補正に用いる補正パラメータを選択する。例えば、データ選択部140は、補正後の検出データの分布と、複数軸方向によって表現されるn次元座標空間(nは2以上の整数)におけるn次元球との類似度に応じて、検出データの補正に用いる補正パラメータを選択する。データ選択部140は、一例として、k組の補正後の検出データのn次元座標空間の分布のうち、n次元球の分布に最も類似度の高い分布を、出力すべき補正後の検出データとして選択する。データ選択部140は、選択した補正後の検出データを、補正に用いるべき補正パラメータで補正された検出データとして出力する。
The data selection unit 140 selects a correction parameter to be used for correcting the detection data in accordance with the similarity between the corrected detection data distribution and a predetermined distribution. For example, the data selection unit 140 detects the detection data according to the degree of similarity between the corrected detection data distribution and the n-dimensional sphere in the n-dimensional coordinate space (n is an integer of 2 or more) expressed by a plurality of axis directions. The correction parameter used for the correction is selected. For example, the data selection unit 140 selects, as correction detection data to be output, a distribution having the highest similarity to the distribution of the n-dimensional sphere among the distributions in the n-dimensional coordinate space of the k sets of detection data after correction. select. The data selection unit 140 outputs the selected detection data after correction as detection data corrected with a correction parameter to be used for correction.
以上のように、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を取得した複数の補正パラメータでそれぞれ補正し、補正後の検出データの中から、予め定められた分布との類似度に応じて、適切に補正された検出データを選択して出力する。物理量データ補正装置100が検出データを選択して出力する動作については、図2を用いて説明する。
As described above, the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment corrects the acquired detection data using the acquired plurality of correction parameters, and the degree of similarity with a predetermined distribution from the corrected detection data. In response to this, detection data appropriately corrected is selected and output. The operation in which the physical quantity data correction apparatus 100 selects and outputs 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適切な補正パラメータを選択し、当該適切な補正パラメータで検出データを補正した補正後の検出データを出力する。
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 an appropriate correction parameter that reduces the interference component of the detection data from among a plurality of correction parameters, and corrects the detection data with the appropriate correction parameter. Output later 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個のデータベクトルを有する検出データ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生成部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 will be described in which the detection data x meas is a three-dimensional vector, and the detection data acquisition unit 110 acquires detection data x meas having m data vectors. The detection data acquisition unit 110 supplies the acquired detection data to the generation 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、生成部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 generation 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Ck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生成部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 generation 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、生成部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 generation unit 130 reads the plurality of correction parameters stored in the storage unit. It's okay. 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、生成部130は、複数の補正後の検出データを生成する(S230)。即ち、生成部130は、k個の補正パラメータCkを用いて一組の検出データxmeasをそれぞれ補正し、k組の補正後の検出データxc_kを生成する。生成部130は、数1式で示した例のように、補正パラメータCkおよび検出データxmeasを掛け合わせることで補正後の検出データxc_kを生成してよく、これに代えて、予め定められた演算を施して補正後の検出データxc_kを生成してよい。
Next, the generation unit 130 generates a plurality of corrected detection data (S230). That is, the generation unit 130 corrects each set of detection data x meas using k correction parameters C k , and generates k sets of corrected detection data x c_k . Generator 130, as in the example shown in equation (1) may generate the detection data x c_k corrected by multiplying a correction parameter C k and the detected data x meas, alternatively, predetermined The corrected detection data xc_k may be generated by performing the calculated operation.
生成部130が実行して補正後の検出データを生成する演算は、補正パラメータCkおよび検出データxmeasの関係に応じて予め定められる。本実施形態の生成部130が実行する演算(即ち、補正パラメータCkおよび検出データxmeasの掛け算)は、後に述べる補正パラメータCkの導出に基づく。
The calculation executed by the generation unit 130 to generate detection data after correction is predetermined according to the relationship between the correction parameter C k and the detection data x meas . The calculation (that is, multiplication of the correction parameter C k and the detection data x meas ) executed by the generation unit 130 of the present embodiment is based on derivation of the correction parameter C k described later.
次に、データ選択部140は、生成部130が生成した複数の補正後の検出データのうち、出力すべき補正後の検出データを選択する(S240)。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。
Next, the data selection unit 140 selects corrected detection data to be output among the plurality of corrected detection data generated by the generation unit 130 (S240). 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.
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。
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。したがって、このような地磁気の方向を歪ませる物質による干渉を低減させる補正パラメータは、検出データの3次元楕円体の分布を、元の3次元球に補正するパラメータとなる。即ち、パラメータ取得部120は、複数軸方向によって表現されるn次元座標空間における検出データの分布を近似したn次元楕円体を、n次元球に変換する補正パラメータを取得する。
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 correction parameter for reducing the interference caused by the material that distorts the direction of the geomagnetism is a parameter for correcting the distribution of the three-dimensional ellipsoid of the detection data into the original three-dimensional sphere. That is, the parameter acquisition unit 120 acquires a correction parameter for converting an n-dimensional ellipsoid approximating the distribution of detection data in an n-dimensional coordinate space expressed by a plurality of axis directions into an n-dimensional sphere.
また、軟磁性材料の大きさ、磁気検出部10との距離、および材料等によって、地磁気が歪む度合いは変化する。例えば、磁気検出部10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、磁気検出部10の環境等に応じて、検出データの3次元楕円体の分布は変化する。
In addition, the degree to which the geomagnetism is distorted varies depending on the size of the soft magnetic material, the distance from the magnetic detection unit 10, the material, and the like. For example, when a protective cover including a magnetic shield is attached to or detached from a device on which the magnetic detection unit 10 is mounted, when the device is stood and fixed to the protective cover or the like, a magnetic card or the like is inserted into or removed from the device In this case, the distribution of the three-dimensional ellipsoid of the detection data changes depending on the environment of the magnetic detection unit 10 such as the attachment and detachment of the power cable and the attachment and detachment of the battery.
また、磁気検出部10が搭載される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、磁気検出部10がを装置等に実装した場合に発生する実装ずれによっても変化する。したがって、物理量データ補正装置100は、地磁気の検出データに対して歪みを発生させる状況に応じて、適切な(即ち、元の3次元球に補正する)補正パラメータを選択しなければならない。
In addition, the distortion caused in the detection data by the magnetic material inside the apparatus on which the magnetic detection unit 10 is mounted also changes due to mounting deviation that occurs when the magnetic detection unit 10 is mounted on the apparatus or the like. Therefore, the physical quantity data correction apparatus 100 must select an appropriate correction parameter (that is, correct to the original three-dimensional sphere) according to a situation in which distortion is generated in the geomagnetic detection data.
その一方で、磁気検出部10は、地磁気の検出データに対して歪みを発生させる状況であるか否か、また、歪みを発生させる上記状況等のうちいずれの状況にあるかを判断することは困難である。磁気検出部10の他に、このような状況を検出するセンサが磁気検出部10を搭載する装置に設けられてもよいが、この場合、システム全体の規模が大きくなり、またセンサのコスト等が増加してしまう。
On the other hand, the magnetic detection unit 10 determines whether or not it is a situation in which distortion is generated with respect to geomagnetic detection data, and in which of the above-described situations that cause distortion. Have difficulty. In addition to the magnetic detection unit 10, a sensor for detecting such a situation may be provided in a device on which the magnetic detection unit 10 is mounted. In this case, the scale of the entire system increases, and the cost of the sensor is increased. It will increase.
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、対応する補正パラメータを複数取得しておく。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。
In view of this, when the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment can presume a distortion with respect to the detection data of geomagnetism, a distribution due to the distortion of the detection data is accurately measured in advance, and a plurality of corresponding correction parameters are acquired. 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.
そして、物理量データ補正装置100は、取得した補正パラメータ毎に検出データを補正し、予め定められた分布(即ち、3次元球)に最も類似する分布に変換する補正パラメータを、検出データの補正に用いるべき補正パラメータとして選択する。例えば、データ選択部140は、複数の補正後の検出データxc_kのうち、n次元座標空間における分布がn次元球と最も類似度が高くなる補正後の検出データを、出力すべき補正後の検出データとして選択する。
Then, the physical quantity data correction apparatus 100 corrects the detection data for each acquired correction parameter, and converts the correction parameter for converting the distribution into the distribution most similar to a predetermined distribution (that is, a three-dimensional sphere) to correct the detection data. Select as a correction parameter to be used. For example, the data selection unit 140 outputs the corrected detection data whose distribution in the n-dimensional coordinate space has the highest similarity to the n-dimensional sphere among the plurality of corrected detection data x c_k after the correction to be output. Select as detection data.
即ち、データ選択部140は、一例として、補正後の検出データxc_kのうち、次式に最も当てはまる(誤差が最小となる)検出データxc_kを選択する。ここで、T(f)は、fの転置を示し、Rはn次元球の半径である。
(数2)
T(xc_k)・xc_k=R2
That is, the data selection unit 140, as an example, among the detected data x c_k corrected, selecting the best matches (the smallest error) detection data x c_k the following equation. Here, T (f) indicates the transpose of f, and R is the radius of the n-dimensional sphere.
(Equation 2)
T (x c — k ) · x c — k = R 2
このような検出データを選択すべく、データ選択部140は、補正後の検出データxc_kのうち、n次元座標空間における分布をn次元球で近似した場合の最小二乗誤差が最小となる補正後の検出データを、出力すべき補正後の検出データとして選択してよい。これによって、本実施形態の物理量データ補正装置100は、取得した補正パラメータCkのうち、検出データxmeasのデータ値の分布を最も球形に近い分布に補正できる補正パラメータを選択することができ、最も球形に近い分布に補正された検出データを出力することができる。
In order to select such detection data, the data selection unit 140 corrects the minimum square error when the distribution in the n-dimensional coordinate space is approximated by an n-dimensional sphere among the corrected detection data xc_k. These detection data may be selected as corrected detection data to be output. Thereby, the physical quantity data correction apparatus 100 of the present embodiment can select a correction parameter that can correct the distribution of the data value of the detection data x meas to the distribution closest to the sphere among the acquired correction parameters C k , Detection data corrected to a distribution closest to a sphere can be output.
これに代えて、データ選択部140は、補正後の検出データxc_kの分布をn次元空間における楕円体で近似し、当該楕円体の長軸および短軸の比が最もn次元球に近い(一例として、1に最も近い)補正後の検出データを、出力すべき補正後の検出データとして選択してもよい。ここで、補正後の検出データxc_kの分布をn次元空間における楕円体で近似する具体的な方法は、後に述べる。
Instead, the data selection unit 140 approximates the distribution of the corrected detection data xc_k with an ellipsoid in the n-dimensional space, and the ratio of the major axis to the minor axis of the ellipsoid is closest to the n-dimensional sphere ( As an example, corrected detection data (closest to 1) may be selected as corrected detection data to be output. Here, a specific method for approximating the distribution of the corrected detection data xc_k with an ellipsoid in the n-dimensional space will be described later.
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、対応する正確な補正係数を予め取得することができる。また、物理量データ補正装置100は、予めより多くの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10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ことができる。したがって、物理量データ補正装置100は、より多くの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10の複数の環境形態に対応して、検出データをより正確に補正することができる。
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 accurate correction coefficient can be acquired in advance. In addition, the physical quantity data correction apparatus 100 can accurately detect a plurality of correction parameters in advance corresponding to a plurality of presumed mounting forms of the magnetic detection unit 10 and a plurality of environmental forms of the magnetic detection unit 10 in advance. Can be obtained based on. Therefore, the physical quantity data correction apparatus 100 can correct detection data more accurately in correspondence with a plurality of assumed mounting forms of the magnetic detection unit 10 and a plurality of environmental forms of the magnetic detection unit 10. .
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正確に取得できない程度の数になっても、補正後のデータ分布が最も球形に近い分布に補正できる補正パラメータを選択するので、取得した補正パラメータのうち、適切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、補正後のデータ分布が最も球形に近い分布に補正できる補正パラメータを選択するので、取得した補正パラメータのうち、適切な補正パラメータを選択して補正することができる。
Then, the physical quantity data correction apparatus 100, for example, even if the number of acquired detection data is reduced and the data value distribution cannot be accurately acquired, the corrected data distribution is the distribution closest to a sphere. Since a correction parameter that can be corrected is selected, an appropriate correction parameter can be selected and corrected from the acquired correction parameters. The physical quantity data correction apparatus 100 selects a correction parameter that can correct the corrected data distribution to a distribution that is closest to a sphere even if noise or the like is superimposed on the acquired detection data. Appropriate correction parameters can be selected and corrected.
また、物理量データ補正装置100は、補正後の検出データの分布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 a correction parameter according to the distribution of detection data after correction, without using other sensors or the like that detect the status of the magnetic detection unit 10 other than the magnetic detection unit 10. 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。
Further, for example, when the detection data acquisition unit 110 cannot acquire a sufficient number of data points to acquire the data distribution, the amount of movement of the device in which the physical quantity data correction device 100 is mounted is insufficient and the distribution of the detection data Cannot be detected accurately, when the device passes through the affected area of the soft magnetic material and hard magnetic material, and the distortion of the geomagnetic measurement changes dynamically, and the soft magnetic material and hard magnetic material When a 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補正された検出データは、非現実的で極端な分布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、補正した検出データの分布と球状の分布との類似度に応じた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。
As described above, 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 detection data corrected corresponding to the detection data is unrealistic and extreme May result in a random distribution. However, the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment selects a correction parameter corresponding to the degree of similarity between the corrected detection data distribution and the spherical distribution from the realistic correction parameters calculated in advance. The correction parameter can be selected to continue the operation.
以上のように、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および取得した補正パラメータに基づき、補正後の検出データを生成し、生成した補正後の検出データの中から適切な補正パラメータで補正された検出データを選択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、取得した複数の補正パラメータのうち、一部ずつの補正パラメータに基づく検出データを生成しつつ、適切な補正パラメータで補正された検出データを選択してもよい。
As described above, the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment generates corrected detection data based on the acquired detection data and the acquired correction parameter, and performs appropriate correction from the generated detection data after correction. It has been described that detection data corrected by parameters is selected. Instead, the physical quantity data correction device 100 generates detection data based on partial correction parameters among a plurality of acquired correction parameters, and selects detection data corrected with appropriate correction parameters. Also good.
例えば、生成部130は、複数の補正パラメータの少なくとも一部について補正後の検出データの分布を生成する。そして、データ選択部140は、複数の補正パラメータの少なくとも一部について生成された補正後の検出データの分布に基づいて、複数の補正パラメータの少なくとも一部の中から補正パラメータを選択するか、生成部により他の補正パラメータについて補正後の検出データの分布を生成させるかを決定する。
For example, the generation unit 130 generates a corrected detection data distribution for at least some of the plurality of correction parameters. The data selection unit 140 selects or generates a correction parameter from at least a part of the plurality of correction parameters based on the distribution of the corrected detection data generated for at least a part of the plurality of correction parameters. The unit determines whether to generate a distribution of corrected detection data for other correction parameters.
例えば、データ選択部140は、一部の補正後の検出データのうち、一の検出データの分布と球の分布との類似度が、予め定められた類似度の範囲以内の場合に、他の補正パラメータによる補正後の検出データの生成を停止して、当該一の検出データを出力すべき補正後の検出データとして出力する。これによって、データ選択部140は、全ての補正パラメータに対応する補正後の検出データを算出する可能性を低減させ、検出データの出力までの実行時間を短縮することができる。
For example, the data selection unit 140 may select another of the corrected detection data when the similarity between the distribution of one detection data and the distribution of the spheres is within a predetermined similarity range. The generation of detection data after correction by the correction parameter is stopped, and the one detection data is output as corrected detection data to be output. Thereby, the data selection unit 140 can reduce the possibility of calculating corrected detection data corresponding to all correction parameters, and can shorten the execution time until the detection data is output.
また、生成部130は、複数の補正パラメータを、予め定められた順序に配列してよく、当該配列に応じた順序で補正後の検出データを順次生成して、データ選択部140に順次供給してよい。データ選択部140は、供給された補正後の検出データの分布と球の分布との類似度の判定を順次実行し、当該類似度が予め定められた類似度の範囲以内の場合に、類似度の判定を停止してよい。
Further, the generation unit 130 may arrange a plurality of correction parameters in a predetermined order, sequentially generate corrected detection data in an order corresponding to the arrangement, and sequentially supply the detection data to the data selection unit 140. It's okay. The data selection unit 140 sequentially determines the similarity between the supplied corrected detection data distribution and the distribution of the sphere, and when the similarity is within a predetermined similarity range, the similarity This determination may be stopped.
更に、生成部130は、複数の補正パラメータを、補正前後における分布形状の変化の大小等といった補正の度合いに応じた順序に配列してよい。例えば、生成部130は、複数の補正パラメータのうち、補正前の分布と補正後の分布の差がより大きく異なっていく順序に配列する。即ち、生成部130は、補正前の楕円形状の分布を、ほとんど変化のない楕円形状に補正する(例えば、短軸と長軸の比の変化がより少ない)補正パラメータを配列の先頭に配置し、補正によって楕円形状の変化を大きくさせる(例えば、短軸と長軸の比の変化をより大きくさせる)補正パラメータを配列の後尾に配置する。
Furthermore, the generation unit 130 may arrange the plurality of correction parameters in an order corresponding to the degree of correction, such as the magnitude of change in the distribution shape before and after correction. For example, the generation unit 130 arranges the plurality of correction parameters in an order in which the difference between the distribution before correction and the distribution after correction is greatly different. That is, the generation unit 130 corrects the distribution of the elliptical shape before correction to an elliptical shape with almost no change (for example, the change in the ratio of the short axis to the long axis is smaller), and arranges the correction parameter at the top of the array. The correction parameter that increases the change in the elliptical shape by correction (for example, increases the change in the ratio between the short axis and the long axis) is arranged at the end of the array.
これに代えて、生成部130は、短軸と長軸の比を変化させる度合いに応じて補正パラメータを配列してもよい。生成部130は、一例として、短軸を最も長く(長軸を最も短く)補正する補正パラメータを先頭に配置させ、短軸を最も短く(長軸を最も長く)補正する補正パラメータを後尾に配置させる。この場合、生成部130は、補正前の分布を、ほとんど変化のない補正後の分布形状に補正する補正パラメータを、当該配列のほぼ中央に配置してよい。
Instead, the generation unit 130 may arrange the correction parameters according to the degree of changing the ratio of the short axis to the long axis. For example, the generation unit 130 arranges a correction parameter that corrects the short axis the longest (shortest long axis) at the head, and arranges a correction parameter that corrects the short axis the shortest (longest longest) at the tail. Let In this case, the generation unit 130 may arrange correction parameters for correcting the uncorrected distribution into a corrected distribution shape with almost no change at substantially the center of the array.
そして、生成部130は、当該配列に応じた順序で(即ち、先頭または後尾から順に)補正後の検出データを順次生成する。これにより、データ選択部140は、予め定められた補正の度合いの順に補正後の検出データを受け取ることができる。即ち、データ選択部140は、適切な補正パラメータへ収束するように補正後の検出データを順次受け取るので、類似度の判定結果が最大と判定できた時点で補正パラメータの選択を停止してよい。
Then, the generation unit 130 sequentially generates corrected detection data in the order corresponding to the arrangement (that is, in order from the head or tail). Thereby, the data selection part 140 can receive the detection data after correction | amendment in order of the predetermined correction degree. That is, since the data selection unit 140 sequentially receives the detection data after correction so as to converge to an appropriate correction parameter, the selection of the correction parameter may be stopped when the similarity determination result can be determined to be maximum.
また、物理量データ補正装置100は、このような補正パラメータを予め定められた順序に配列した後、アルゴリズム等に基づく順序で補正後の検出データを順次生成してもよい。例えば、生成部130は、複数の補正パラメータのうちの一の補正パラメータに対応する補正後の検出データの分布を生成する。そして、データ選択部140は、当該補正後の検出データの分布と球の分布との類似度を判定し、判定結果に応じて、出力すべき補正後の検出データを選択するか、判定を継続するかを決定する。
The physical quantity data correction apparatus 100 may sequentially generate corrected detection data in an order based on an algorithm or the like after arranging such correction parameters in a predetermined order. For example, the generation unit 130 generates a corrected detection data distribution corresponding to one correction parameter among the plurality of correction parameters. Then, the data selection unit 140 determines the similarity between the corrected detection data distribution and the sphere distribution, and selects the corrected detection data to be output or continues the determination according to the determination result. Decide what to do.
例えば、データ選択部140は、予め定められた閾値と類似度とを比較して、当該補正後の検出データの分布を出力すべき補正後の検出データか否かを選択する。これに代えて、データ選択部140は、順次判定した類似度を記憶し、次に判定する類似度が更に高くなるように判定を継続させ、次回の類似度の判定結果が低くなった場合に、今回の補正後の検出データの分布を出力すべき補正後の検出データとしてもよい。この場合、データ選択部140は、今回の類似度の判定結果に応じて、次回の検出データに用いる補正パラメータを探索する指針をデータ選択部140に指定する。
For example, the data selection unit 140 compares a predetermined threshold value with the similarity, and selects whether or not the corrected detection data to be output is the corrected detection data distribution. Instead, the data selection unit 140 stores the sequentially determined similarities, continues the determination so that the next determined similarity is further increased, and the next similarity determination result decreases. The corrected detection data distribution after correction may be output as corrected detection data to be output. In this case, the data selection unit 140 designates a guideline for searching for a correction parameter to be used for the next detection data in the data selection unit 140 according to the determination result of the current similarity.
例えば、データ選択部140は、補正後の検出データの分布において、短軸が長軸よりも長い場合、短軸をより短くする(長軸をより長くする)ように補正する指針をデータ選択部140に指定する。これに代えて、データ選択部140は、補正後の検出データの分布に基づいて二分探索により次に探索すべき補正パラメータを決定して、生成部130により決定した当該補正パラメータに対応する補正後の検出データの分布を生成させてもよい。
For example, in the distribution of detected data after correction, when the minor axis is longer than the major axis, the data selection unit 140 provides a guideline for correcting the minor axis to be shorter (longer axis is longer). 140. Instead, the data selection unit 140 determines a correction parameter to be searched next by a binary search based on the distribution of detection data after correction, and after correction corresponding to the correction parameter determined by the generation unit 130 The distribution of the detected data may be generated.
この場合、生成部130は、データ選択部140の指定に基づき、次に用いる補正パラメータに対応する補正後の検出データの分布を生成する。例えば、生成部130は、短軸と長軸の比を変化させる度合いに応じて補正パラメータを配列した場合、当該配列の中央近辺の補正パラメータを用いて最初の補正後の検出データを生成し、次回以降はデータ選択部140の指針に応じて、当該配列の先頭(または後尾)側に一つずつずらした補正パラメータを用いて次回の補正後の検出データを生成する。
In this case, the generation unit 130 generates a distribution of corrected detection data corresponding to the correction parameter to be used next based on the designation of the data selection unit 140. For example, when the correction unit arranges the correction parameters according to the degree of changing the ratio of the short axis to the long axis, the generation unit 130 generates detection data after the first correction using the correction parameters near the center of the array, From the next time, detection data after the next correction is generated using correction parameters shifted one by one to the head (or tail) side of the array in accordance with the pointer of the data selection unit 140.
また、データ選択部140が二分探索のアルゴリズムを用いる場合、一例として、生成部130は、短軸と長軸の比を変化させる度合いに応じて配列した補正パラメータの数をLとすると、L/2番目に配置された補正パラメータを用いて最初の補正後の検出データを生成する。そして、生成部130は、データ選択部140の指示に応じて、L/4または3L/4番目に配置された補正パラメータを用いて次回の補正後の検出データを生成する。
When the data selection unit 140 uses a binary search algorithm, for example, the generation unit 130 may calculate L / L when the number of correction parameters arranged according to the degree of change in the ratio of the short axis to the long axis is L. Detection data after the first correction is generated using the correction parameter arranged second. Then, in accordance with an instruction from the data selection unit 140, the generation unit 130 generates detection data after the next correction using the correction parameters arranged in the L / 4 or 3L / 4th.
このように、物理量データ補正装置100は、一の補正後の検出データに基づき、予め定められたアルゴリズム等に基づいて次の補正後の検出データを順次生成して、球の分布に最も類似する補正後の検出データを高速に選択して出力することができる。以上の物理量データ補正装置100は、生成部130が補正パラメータを補正の度合いに基づき配列することを説明したが、これに代えて、補正パラメータ取得部120が、予め定められた順序で配列された複数の補正パラメータを取得してもよい。
As described above, the physical quantity data correction apparatus 100 sequentially generates the next corrected detection data based on a predetermined algorithm or the like based on one corrected detection data, and is most similar to the sphere distribution. The corrected detection data can be selected and output at high speed. In the physical quantity data correction device 100 described above, it has been described that the generation unit 130 arranges the correction parameters based on the degree of correction. Instead, the correction parameter acquisition unit 120 is arranged in a predetermined order. A plurality of correction parameters may be acquired.
図3は、本実施形態に係る物理量データ補正装置100の変形例を示す。本変形例の物理量データ補正装置100において、図1に示された本実施形態に係る物理量データ補正装置100の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。本変形例の物理量データ補正装置100は、パラメータ選択部150を更に備える。
FIG. 3 shows a modification of the physical quantity data correction apparatus 100 according to this embodiment. In the physical quantity data correction apparatus 100 of the present modification, the same reference numerals are given to substantially the same operations as those of the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment shown in FIG. The physical quantity data correction apparatus 100 according to this modification further includes a parameter selection unit 150.
パラメータ選択部150は、検出データ取得部110およびパラメータ取得部120にそれぞれ接続され、取得した検出データおよび補正パラメータに基づき、補正パラメータの候補を選択する。パラメータ選択部150は、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の候補を選択する。パラメータ選択部150は、生成部130に接続され、選択した候補を生成部130に供給する。
The parameter selection unit 150 is connected to each of the detection data acquisition unit 110 and the parameter acquisition unit 120, and selects a correction parameter candidate based on the acquired detection data and correction parameters. The parameter selection unit 150 selects a correction parameter candidate 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 150 is connected to the generation unit 130 and supplies the selected candidate to the generation unit 130.
パラメータ選択部150による補正パラメータの候補の選択については、後述する。パラメータ選択部150は、算出部152と、判定部154と、特定部156とを有する。
Selection of correction parameter candidates by the parameter selection unit 150 will be described later. The parameter selection unit 150 includes a calculation unit 152, a determination unit 154, and a specification unit 156.
算出部152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152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152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 152 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 calculation unit 152 converts a distribution obtained by mapping the detection data value 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 152 obtains 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3)
xideal=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 3)
x ideal = Z · x meas
判定部154は、パラメータ取得部120および算出部152に接続され、算出部152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154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Ckとの類似度をそれぞれ判定する。判定部154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154は、補正パラメータ毎に判定した類似度を、特定部156に供給する。
The determination unit 154 is connected to the parameter acquisition unit 120 and the calculation unit 152, and determines the similarity between the conversion coefficient calculated by the calculation unit 152 and each of the plurality of correction parameters acquired by the parameter acquisition unit 120. For example, the determination unit 154 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 154 may determine the similarity by calculating a norm or the like of the difference between the matrices. The determination unit 154 supplies the similarity determined for each correction parameter to the specifying unit 156.
特定部156は、判定部154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の候補を特定する。特定部156は、1または複数の補正パラメータを補正パラメータの候補としてよい。特定部156は、一例として、予め定められた閾値に基づき、補正パラメータの候補を特定する。特定部156は、特定した補正パラメータの候補を、生成部130に供給する。
The specifying unit 156 is connected to the determination unit 154 and specifies a correction parameter candidate used for correction among a plurality of correction parameters based on the similarity. The specifying unit 156 may use one or a plurality of correction parameters as correction parameter candidates. For example, the specifying unit 156 specifies correction parameter candidates based on a predetermined threshold. The specifying unit 156 supplies the specified correction parameter candidates to the generation unit 130.
本変形例の生成部130は、補正パラメータの候補のそれぞれによって取得した検出データを補正して、補正パラメータの候補のそれぞれに対応する補正後の検出データの分布をそれぞれ生成する。そして、データ選択部140は、補正パラメータの候補のそれぞれに対応する補正後の検出データの分布に基づいて、検出データの補正に用いる補正パラメータを選択する。以上の本実施形態に係る物理量データ補正装置100の変形例の動作について、図4を用いて説明する。
The generation unit 130 of the present modification corrects the detection data acquired by each of the correction parameter candidates, and generates a corrected detection data distribution corresponding to each of the correction parameter candidates. Then, the data selection unit 140 selects a correction parameter to be used for correcting the detection data based on the distribution of the corrected detection data corresponding to each correction parameter candidate. The operation of the modified example of the physical quantity data correction apparatus 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG.
図4は、本実施形態に係る物理量データ補正装置100の変形例の動作フローを示す。本変形例の物理量データ補正装置100の動作フローにおいて、図2に示された本実施形態に係る物理量データ補正装置100の動作フローと略同一のものは、説明を省略する。
FIG. 4 shows an operation flow of a modification of the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment. In the operation flow of the physical quantity data correction apparatus 100 according to this modification, the description of the operation flow that is substantially the same as the operation flow of the physical quantity data correction apparatus 100 according to the present embodiment shown in FIG.
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(S410)。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150に供給する。
First, the detection data acquisition unit 110 acquires the detection data x meas from the magnetic detection unit 10 (S410). 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 150.
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(S420)。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Ck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150に供給する。
Next, the parameter acquisition unit 120 acquires a plurality of correction parameters (S420). 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 150.
次に、算出部152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(S430)。例えば、算出部152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152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 152 calculates the distribution of the detection data x meas to calculate the conversion coefficient Z according to the distribution of the detection data (S430). For example, the calculation unit 152 calculates an n-dimensional ellipsoid that approximates the distribution of the detection data on 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 the case of this example, the calculation unit 152 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152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 152 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152は、楕円体の一般式である次式を用いる。
(数4)
ax2+by2+cz2+2dxy+2eyz+2fzx+2gx+2hy+2iz+j
=0
More specifically, the calculation unit 152 uses the following expression that is a general expression of an ellipsoid.
(Equation 4)
ax 2 + by 2 + cz 2 + 2dxy + 2eyz + 2fzx + 2gx + 2hy + 2iz + j
= 0
算出部152は、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152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152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152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。なお、図1に示した本実施形態のデータ選択部140が、補正後の検出データxc_kの分布をn次元空間における楕円体で近似する場合も、同様の手順で実行することができる。
The calculation unit 152 calculates an expression approximated to a three-dimensional ellipsoid based on the distribution of the values of the detection data x meas . The calculation unit 152 may calculate the coefficient vector using, for example, a least square method. Accordingly, the calculation unit 152 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 152 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. In addition, even when the data selection unit 140 of the present embodiment illustrated in FIG. 1 approximates the distribution of the corrected detection data xc_k with an ellipsoid in an n-dimensional space, the same procedure can be performed.
また、算出部152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152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 152 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 152 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5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6は、本実施形態に係る算出部152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152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. 5 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. 6 shows an example of detection data after the calculation unit 152 according to the present embodiment filters and thins out the detection data. In this way, the calculation unit 152 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7は、本実施形態に係る算出部152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7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. 7 shows an example when the calculation unit 152 according to the present embodiment applies the distribution of the value of the detection data x meas to a three-dimensional ellipsoid. In the physical quantity data correction apparatus 100, ideally, detection data distributed in a spherical shape is distorted into an ellipsoidal distribution as shown in FIG. 7 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152は、算出した3次元楕円体のオフセットを補正する(S440)。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 152 corrects the calculated offset of the three-dimensional ellipsoid (S440). 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152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5)
xmeas=D・xideal+o
Therefore, when the ellipsoidal expression calculated by the calculation unit 152 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 5)
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、T(f)は、fの転置を示す。
(数6)
T(xideal)・xideal=R2
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 6)
T (x ideal ) · x ideal = R 2
数5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152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152は、検出データxmeasからベクトルoを差し引く。
In Equation 5, D indicates a strain coefficient for distorting a spherical distribution into an elliptical shape by the 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 152 corrects the offset so that the calculated ellipsoidal expression is centered on the origin. That is, the calculation unit 152 subtracts the vector o from the detection data x meas .
ここで、数5式および数6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7)
R2=T(xideal)・xideal
=T{D−1・(xmeas−o)}・D−1・(xmeas−o)
=T(xmeas−o)・TD−1・D−1・(xmeas−o)
=Txmeas・A・xmeas−To・A・xmeas−Txmeas・A・o+To・A・o
∴ 0=Txmeas・A・xmeas+2g・xmeas+j
ここで、
A=TD−1・D−1
g=−A・o
j=To・A・o−R2
Here, from the equations (5) and (6), when the inverse matrix D −1 of the matrix D exists, the following equation is obtained.
(Equation 7)
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152は、数5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8)
w=xmeas−o=D・xideal
The calculation unit 152 can calculate the data w with the offset corrected by subtracting the vector o from the detection data x meas in Equation 5.
(Equation 8)
w = x meas −o = D · x ideal
図8は、本実施形態に係る算出部152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152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152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. 8 shows an example when the calculation unit 152 according to the present embodiment corrects the offset of the three-dimensional ellipsoid. Note that the calculation unit 152 does not have to perform offset correction when the calculated offset of the ellipsoidal expression is approximately zero. For example, when the calculation unit 152 is smaller than a predetermined offset value, the calculation unit 152 omits offset correction on the assumption that there is no influence of the hard magnetic material.
次に、算出部152は、3次元楕円体を回転させて座標変換する(S450)。数8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152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 152 performs coordinate conversion by rotating the three-dimensional ellipsoid (S450). From equation (8), 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 obtained, the calculation unit 152 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152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9)
v=Q・w
The calculation unit 152 performs coordinate conversion by multiplying the corrected data w by the matrix Q to calculate data v.
(Equation 9)
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152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9は、本実施形態に係る算出部152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 calculation unit 152 calculates such a matrix Q using a known method such as a Householder transformation and a Shift-QR method, for example. FIG. 9 shows an example when the calculation unit 152 according to the present embodiment rotates a three-dimensional ellipsoid and converts it into a standard format.
次に、算出部152は、3次元楕円体を球に変換する(S460)。算出部152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10)
s=κ−1・Λ1/2・v
Next, the calculation unit 152 converts the three-dimensional ellipsoid into a sphere (S460). As an example, the calculation unit 152 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 10)
s = κ− 1 · Λ 1/2 · v
ここで、数10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152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10は、本実施形態に係る算出部152が、3次元楕円体を球に変換した場合の一例を示す。
(数11)
Ts・s=(R/κ)2
Here, the distribution of the vector s in Expression 10 satisfies the following relational expression, and indicates a sphere in the coordinate system of s. The calculating unit 152 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. 10 shows an example when the calculation unit 152 according to the present embodiment converts a three-dimensional ellipsoid into a sphere.
(Equation 11)
T s · s = (R / κ) 2
ここで、算出部152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152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12)
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 ellipsoid is rotated using the matrix Q, the calculation unit 152 may restore the rotated angle. That is, the calculation unit 152 converts the detection data into a data vector t expressed by the following equation.
(Equation 12)
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152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13)
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 152 calculates the conversion coefficient Z as follows: To calculate.
(Equation 13)
Z = Q -1 · κ -1 · Λ 1/2 · Q
以上のように、本実施形態の算出部152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152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 152 of 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 n-dimensional physical quantity detection data, the calculation unit 152 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154は、算出部152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Ckとの類似度をそれぞれ判定する(S470)。判定部154は、変換係数Zと、複数の補正パラメータCk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154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 154 receives the conversion coefficient Z from the calculation unit 152, 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 (S470). Determination unit 154, 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 154 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154は、変換係数Zおよび複数の補正パラメータCk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154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または絶対値の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 154, 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 154 determines the similarity of the correction parameter having the smallest sum of squares or absolute values of the elements of the difference as the highest similarity among the plurality of correction parameters.
次に、特定部156は、類似度に基づいて補正に用いる補正パラメータの候補を特定する(S480)。特定部156は、一例として、予め定められた閾値よりも小さい値の類似度に対応する補正パラメータを、補正に用いる補正パラメータの候補として特定する。
Next, the specifying unit 156 specifies correction parameter candidates used for correction based on the similarity (S480). For example, the specifying unit 156 specifies a correction parameter corresponding to a similarity having a value smaller than a predetermined threshold as a candidate for a correction parameter used for correction.
次に、生成部130およびデータ選択部140は、検出データ取得部110が取得した検出データおよび補正パラメータの候補に基づき、出力すべき補正後の検出データを選択して出力する(S490)。生成部130およびデータ選択部140による出力すべき補正後の検出データの選択および出力は、図2におけるステップS230およびS240で説明した動作と略同一であるので、ここでは省略する。
Next, the generation unit 130 and the data selection unit 140 select and output corrected detection data to be output based on the detection data and correction parameter candidates acquired by the detection data acquisition unit 110 (S490). Selection and output of corrected detection data to be output by the generation unit 130 and the data selection unit 140 are substantially the same as the operations described in steps S230 and S240 in FIG.
以上説明したように、パラメータ選択部150は、複数の補正パラメータの中から、補正パラメータとして選択されうる補正パラメータの候補を選択するので、生成部130は、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全てを用いて補正後の検出データを生成することがなく、データ選択部140は効率的に出力すべき補正後の検出データを選択することができる。
As described above, the parameter selection unit 150 selects a correction parameter candidate that can be selected as a correction parameter from among a plurality of correction parameters. Therefore, the generation unit 130 includes a plurality of corrections acquired by the parameter acquisition unit 120. The data selection unit 140 can select corrected detection data to be output efficiently without generating corrected detection data using all of the parameters.
また、パラメータ選択部150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、当該変換係数に類似した補正パラメータを選択する。このように、パラメータ選択部150は、取得した検出データに基づいて、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、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。パラメータ選択部150は、このような変換係数と比較してパラメータを選択するので、複数の補正パラメータのうち、補正パラメータとして選択されうる補正パラメータの候補を正確に選択することができる。
Further, the parameter selection unit 150 calculates a 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, a correction parameter similar to the conversion coefficient Select. As described above, the parameter selection unit 150 calculates a conversion coefficient for correcting the detection data based on the acquired detection data. Therefore, when the elliptical distribution based on the detection data can be acquired with high accuracy, the parameter selection unit 150 is abbreviated as a corresponding correction parameter. The same conversion coefficient is calculated. Since the parameter selection unit 150 selects a parameter in comparison with such a conversion coefficient, a correction parameter candidate that can be selected as a correction parameter among a plurality of correction parameters can be accurately selected.
また、パラメータ選択部150は、取得した検出データに基づいて補正パラメータの候補を選択するので、他のセンサ等のハードウェアを追加することなしに、補正パラメータの数を絞り込むことができる。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、補正データの選択を高速に実行させることができる。
Further, since the parameter selection unit 150 selects correction parameter candidates based on the acquired detection data, the number of correction parameters can be reduced without adding hardware such as other sensors. That is, the physical quantity data correction apparatus 100 can select correction data at high speed without increasing the circuit scale of the entire sensor.
また、図1に示す物理量データ補正装置100においても説明したように、物理量データ補正装置100は、数13式等を用いて、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10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。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。
Further, as described in the physical quantity data correction apparatus 100 shown in FIG. 1, the physical quantity data correction apparatus 100 uses a plurality of mounting forms of the magnetic detection unit 10 and magnetic detection units that are assumed in advance using Equation 13 and the like. Corresponding to a plurality of environmental forms, a plurality of correction parameters are acquired in advance based on accurate detection results. 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.
以上の本変形例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 modification 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154は、算出部152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152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12式のデータベクトルt、数10式のデータベクトルs、数9式のデータベクトルv、または数8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152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 154 determines the similarity between the conversion coefficient calculated by the calculation unit 152 and each of the plurality of determination parameters. Here, the calculation unit 152 calculates a coefficient corresponding to the determination parameter as a conversion coefficient. For example, when the parameter obtaining unit 120 obtains the data vector t of Formula 12, the data vector s of Formula 10, the data vector v of Formula 9, or the data vector w of Formula 8 as a determination parameter, the calculation unit 152 calculates a corresponding data vector as a conversion coefficient instead of the conversion coefficient Z.
また、パラメータ取得部120が、数7式の行列A、数9式の行列Q、または数10式の行列κ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152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。
Further, the parameter acquisition unit 120 acquires a vector, a matrix, and the like calculated corresponding to the detection data, such as a matrix A of Formula 7 or a matrix Q of Formula 9 or a matrix κ of Formula 10 as a determination parameter. In this case, the calculation unit 152 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.
生成部130は、複数の判定パラメータのうち、類似度が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の候補を用いて、検出データの分布を生成する。これによって、パラメータ選択部150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152が変換係数Zまで算出することなしに、補正パラメータの候補を選択でき、算出動作の負担を軽減することができる。
The generation unit 130 generates a distribution of detection data using a correction parameter candidate corresponding to a determination parameter determined to have high similarity among a plurality of determination parameters. As a result, the parameter selection unit 150 can determine the degree of similarity using the data vector and matrix in the process of calculating the conversion coefficient Z, so that the calculation unit 152 does not calculate up to the conversion coefficient Z, and the correction parameter Candidates can be selected, and the burden of calculation operations 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、補正パラメータの候補を選択してもよい。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 select correction parameter candidates in accordance with the distribution of the detected 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152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154は、算出部152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150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補正パラメータの候補として選択する。これによって、算出部152の算出動作をより軽減することができる。
The calculation unit 152 calculates an expression when approximated to an n-dimensional ellipsoid based on the detection data. Then, the determination unit 154 determines the similarity between the n-dimensional ellipsoid calculated by the calculation unit 152 and each of the plurality of n-dimensional ellipsoids acquired by the parameter acquisition unit 120. As described above, the parameter selection unit 150 selects, as a correction parameter candidate, 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 152 can be further reduced.
図11は、本実施形態に係る方位角検出装置200の構成例を示す。方位角検出装置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. 11 shows a configuration example of the azimuth angle detection apparatus 200 according to this embodiment. The azimuth angle detection apparatus 200 includes the physical quantity data correction apparatus 100 described in this embodiment and a magnetic offset vector estimation unit 210.
本実施形態に係る方位角検出装置200は、物理量データ補正装置100が数8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。即ち、パラメータ取得部120が取得する補正パラメータは、軟磁性体の影響を低減させる補正パラメータであり、例えば、数12式のデータベクトルtを次式のようにして予め算出される。
(数14)
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 azimuth angle 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 8. That is, the correction parameter acquired by the parameter acquisition unit 120 is a correction parameter that reduces the influence of the soft magnetic material. For example, the data vector t of Formula 12 is calculated in advance as follows.
(Equation 14)
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
また、図3に示した物理量データ補正装置100の変形例が変換係数Zを算出する場合、数13式と同一の係数を算出することになる。即ち、図11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。
In addition, when the modification of the physical quantity data correction apparatus 100 illustrated in FIG. 3 calculates the conversion coefficient Z, the same coefficient as the equation 13 is calculated. That is, in the physical quantity data correction apparatus 100 shown in FIG. 11, 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12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)2+(y−b)2+(z−c)2=R2)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 12 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、方位角検出装置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、方位角検出装置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 azimuth angle detection device 200 can correct and reduce the influence of the interference components of the soft magnetic material and the hard magnetic material on the geomagnetism measurement based on the output of the magnetic detection unit 10. As a result, the azimuth angle 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、方位角検出装置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、方位角検出装置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、方位角検出装置200は、磁気検出結果に応じて、当該方位角検出装置200の方位角を検出することができる。
Here, since the azimuth angle detection device 200 outputs the magnetic detection result in which the interference component is reduced, the magnitude and direction of geomagnetism with respect to the azimuth angle detection device 200 can be more accurately output. That is, the azimuth angle detection apparatus 200 can detect the azimuth angle of the azimuth angle detection apparatus 200 according to the magnetic detection result.
方位角検出装置200は、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200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 200 may output an azimuth angle according to a difference between a predetermined direction and a detected direction of geomagnetism. For example, such an azimuth angle detection device 200 is mounted with a mobile device or the like, thereby reducing the installation area and capacity, and outputs the azimuth angle of the mobile device based on the output of the magnetic detection unit 10. be able to.
なお、本実施形態の方位角検出装置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、オフセットの補正を実行しなくてよい。
Note that the azimuth angle detection apparatus 200 of the present embodiment has been described that the physical quantity data correction apparatus 100 corrects the offset after converting the distribution of data values into a spherical shape. Instead, when the physical quantity data correction apparatus 100 executes offset correction and data value distribution conversion, the offset correction need not be executed.
図12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. 12 shows an example of a 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、生成部130、およびデータ選択部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 generation unit 130, the data selection 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、生成部130、およびデータ選択部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および方位角検出装置200が構築される。
The information processing described in the program is read by the computer 1900, whereby the detection data acquisition unit 110, the parameter acquisition unit 120, and the generation unit, which are specific means in which the software and the various hardware resources described above cooperate. 130 and the data selection unit 140 and the like. The specific physical quantity data correction device 100 and the azimuth angle detection device 200 according to the purpose of use are realized by calculating or processing information according to the purpose of use of the computer 1900 in this embodiment by this specific means. Built.
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.