JP4590511B2 - Electronic compass - Google Patents

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Description

本発明は、磁気センサを用いて方位を測定する電子コンパスに関する。
より詳しくは、方位測定のための校正(オフセット補正)を方位計測用データにより行う技術に関し、特に、使用者が特別の手順を実行すること無しに、3軸の地磁気センサから得られたデータを使って適正な校正方法を行って正しい方位を測定する電子コンパスに関する。
The present invention relates to an electronic compass that measures orientation using a magnetic sensor.
More specifically, the present invention relates to a technique for performing calibration (offset correction) for azimuth measurement using azimuth measurement data. In particular, data obtained from a triaxial geomagnetic sensor can be obtained without performing a special procedure by the user. It relates to an electronic compass that uses the proper calibration method to measure the correct orientation.

地磁気を検出する磁気センサを備え、この磁気センサによって検出された地磁気に基づいて方位測定を行う携帯電話等の携帯端末が知られている。ここで測定された方位は、例えばナビゲーション用の地図の表示に利用され、現在位置に基づいた地図を、携帯端末の向き(方位)に合わせて表示する機能を可能とする。  A portable terminal such as a mobile phone that includes a magnetic sensor that detects geomagnetism and performs azimuth measurement based on the geomagnetism detected by the magnetic sensor is known. The direction measured here is used, for example, for display of a map for navigation, and enables a function of displaying a map based on the current position in accordance with the direction (direction) of the mobile terminal.

ところが、携帯端末には、これに搭載されるスピーカおよびマイクロホンや、着磁した電子部品の金属パッケージ等から漏れる磁気が存在するため、この携帯端末に搭載された磁気センサは、携帯端末内部の電子部品等から発生する磁界と地磁気とが合成された磁界を検出することになる。したがって、携帯端末内部の電子部品等から発生する磁界による誤差(オフセット)分を補正するための校正処理が必要となる。そこで従来2軸の地磁気センサを搭載した携帯端末では、校正処理を行うために、ユーザが携帯端末を例えば360度回転させ、この動作の間に携帯端末は磁気センサから測定データを収集し、測定データに基づいてオフセットを推定していた。  However, since a mobile terminal has magnetism leaking from a speaker and a microphone mounted on the mobile terminal and a metal package of a magnetized electronic component, the magnetic sensor mounted on the mobile terminal is an electronic device inside the mobile terminal. A magnetic field generated by combining a magnetic field generated from a component or the like with the geomagnetism is detected. Therefore, a calibration process for correcting an error (offset) due to a magnetic field generated from an electronic component or the like inside the portable terminal is necessary. Therefore, in a conventional mobile terminal equipped with a biaxial geomagnetic sensor, the user rotates the mobile terminal, for example, 360 degrees to perform calibration processing, and during this operation, the mobile terminal collects measurement data from the magnetic sensor and performs measurement. The offset was estimated based on the data.

具体的には、3軸の磁気センサを一定の地磁気の中で回転させた場合の各軸成分の出力を空間(3軸の磁気センサの各軸成分の出力がプロットされる空間のことを三次元方位空間とも称する。)にプロットした場合、その軌跡が球をなす。この球を方位球と呼び、方位球の中心が方位センサのオフセットに対応する。したがって、オフセットの校正は、さまざまな方位・姿勢で計測された地磁気の計測値から、方位球の中心点を求めてそれを新しいオフセット値として採用することに他ならない。なお、ここで方位球の半径は地磁気の強さに対応する。  Specifically, the output of each axis component when the three-axis magnetic sensor is rotated in a constant geomagnetism is expressed as a space (the space in which the output of each axis component of the three-axis magnetic sensor is plotted is a third order. When plotted in the original direction space, the trajectory forms a sphere. This sphere is called an azimuth sphere, and the center of the azimuth sphere corresponds to the offset of the azimuth sensor. Therefore, the calibration of the offset is nothing but to obtain the center point of the azimuth sphere from the measured values of geomagnetism measured in various directions and postures and to adopt it as a new offset value. Here, the radius of the azimuth sphere corresponds to the strength of geomagnetism.

このような携帯端末に搭載された磁気センサの校正に関しては、例えば、特許文献1に開示された技術がある。この技術では、携帯端末を所定の角度ずつ回転させ、各角度において磁気センサによって測定されたデータに基づいてオフセットを推定することにより、回転速度に依存せずに校正を行えるようになっている。
しかしながら、これは携帯電話を所定の角度ずつ回転させるという作業を、携帯端末の使用者に強制させることになり、使用者の負担が増す。また、使用者によっては、かならずしも定められた校正手順が正確に行われない可能性があり、結果として校正が精確に行われず方位計測結果に誤差が入るという問題点があった。
Regarding the calibration of the magnetic sensor mounted on such a portable terminal, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1. In this technique, the mobile terminal is rotated by a predetermined angle, and the offset is estimated based on data measured by the magnetic sensor at each angle, so that calibration can be performed without depending on the rotation speed.
However, this forces the user of the mobile terminal to rotate the mobile phone by a predetermined angle, increasing the burden on the user. In addition, depending on the user, there is a possibility that a predetermined calibration procedure may not be performed accurately, and as a result, calibration is not performed accurately and there is an error in the direction measurement result.

また、特許文献2に開示された方法では、校正時に有効な測定データが得られなくても仮オフセット値をつかって校正処理を行うようにしている。これにより、使用者が方位データ取得のために気を使ってあらかじめ定められた手順で携帯電話などを動かす必要がなくなり、負担が軽減されるとしている。
しかしながら、そもそも校正に有効な計測値が得られないのに校正作業を完了するため、状況によっては正確な校正が行えず、その後の方位表示に誤差が生じる可能性が生じる。また、オフセット値の算出のために最小自乗法を用いるために、校正の精確さを期すためには計測値が多数必要であるという欠点があった。
In the method disclosed in Patent Document 2, the calibration process is performed using the temporary offset value even if effective measurement data cannot be obtained at the time of calibration. This eliminates the need for the user to move the mobile phone or the like in a predetermined procedure with care to acquire the orientation data, thereby reducing the burden.
However, in the first place, the calibration work is completed even though a measurement value effective for calibration cannot be obtained. Therefore, accurate calibration cannot be performed depending on the situation, and there is a possibility that an error occurs in the subsequent orientation display. In addition, since the least square method is used for calculating the offset value, there is a disadvantage that a large number of measured values are required to ensure the accuracy of calibration.

特開2004−12416号公報JP 2004-12416 A 特開2006−78474号公報JP 2006-78474 A

従来の技術では、携帯端末内部の電子部品等から発生する磁界による誤差(オフセット)分を補正するための校正処理を実施するのに、使用者があらかじめ定められた複雑な校正手順を実行する必要があり使用者の負担が大きい。また、この負担を低減しようとして校正に有効な計測値が得られなくても校正作業を完了すると、結果として方位表示に誤差が混入することになる。さらに、オフセット値の計算に最小自乗法を用いるために、正確な校正のためには多数の計測値が必要となる、という問題点があった。  In the conventional technology, in order to perform a calibration process for correcting an error (offset) due to a magnetic field generated from an electronic component or the like inside a portable terminal, a user needs to execute a complicated calibration procedure determined in advance. There is a heavy burden on the user. Further, even if a measurement value effective for calibration cannot be obtained in an attempt to reduce this burden, an error is mixed in the direction display as a result when the calibration operation is completed. Furthermore, since the least square method is used for calculating the offset value, there is a problem that a large number of measured values are required for accurate calibration.

従って、本発明の目的は、上記の点にかんがみてなされたものであって、使用者があらかじめ定めた磁気センサ自体の校正手順を実行しなくでも、携帯端末機器を使用する際の基本動作の中でオフセットによる磁場の変化を常に正確に補正できる電子コンパスを提供するものである。  Accordingly, an object of the present invention is made in view of the above points, and the basic operation when using the mobile terminal device without performing the calibration procedure of the magnetic sensor itself determined in advance by the user. In particular, the present invention provides an electronic compass capable of always accurately correcting a change in magnetic field due to an offset.

本発明の電子コンパスは、電子コンパスの移動とともに変化する地磁気ベクトルの3軸成分を直交する3軸成分データ(x,y,z)、(x,y,z)・・・(x,y,z)として検出する直交配列された3軸の磁気センサと、前記3軸の磁気センサのオフセットを校正する校正手段と、前記校正手段に基づいて得られたオフセット校正値により前記地磁気ベクトルを補正して方位を算出する方位演算部からなる電子コンパスであって、前記校正手段が、前記地磁気ベクトルの少なくとも4点からなる測定点を前記磁気センサのオフセット計算のための採用の可否について判定するオフセット計算用測定点判定部と、前記オフセット計算用測定点の判定結果に基づいて順次得られた前記オフセット計算用測定点の地磁気ベクトルを順次格納するオフセット計算用測定点格納部と、前記オフセット計算用測定点格納部に格納された前記4点の測定点に基づいて磁気センサのオフセットを校正するオフセット計算部と、前記オフセット計算部により算出されたオフセット校正値を格納するオフセット校正値格納部とを備え、 前記オフセット計算用測定点判定部は、前記3軸の磁気センサより検出された任意の地磁気ベクトルを第1点目(x ,y ,z )として判定する第1点判定手段と、前記第1点目の判定により定められた、前記第1点目の測定点(x ,y ,z )からしきい値M1を超える距離であり、かつ、第2点目(x ,y ,z )の3つの成分データにおいて少なくとも1つは前記第1点目(x ,y ,z )の同じ成分との差分がしきい値M2超であるか否かを判定する第2点判定手段と、前記第2点目までの判定により定められた、前記第1点目(x ,y ,z )及び前記第2点目(x ,y ,z )の測定点からしきい値M1を超える距離であり、かつ、第3点目(x ,y ,z )の3つの成分データのうち、前記第2点判定手段において採用した成分データとは異なる2つの成分のうちいずれか1つは前記第2点目の測定点(x ,y ,z )の同じ成分との差分が前記しきい値M2超で、かつ、前記第1点目(x ,y ,z )、前記第2点目(x ,y ,z )及び前記第3点目(x ,y ,z )の測定点が座標空間内で形成する三角形が鈍角三角形であるか否かを判定する第3点判定手段と、前記第3点目までの判定により定められた、前記第1点目(x ,y ,z )、前記第2点目(x ,y ,z )及び前記第3点目(x ,y ,z )の測定点からしきい値M1を超える距離であり、かつ、第4点目(x ,y ,z )の3つの成分データのうち、前記第2点判定手段及び前記第3点判定手段において採用した成分データとは異なる残りの1つの成分は前記第1点目から3点目の測定点のうち少なくとも1つの測定点の同じ成分との差分が前記しきい値M2超で、かつ、前記第3点判定手段において定めた三角形を形成する平面との距離がしきい値M1以上であるか否かを判定する第4点判定手段とを備えていることを特徴とする(請求項1)。 The electronic compass of the present invention has three-axis component data (x 1 , y 1 , z 1 ), (x 2 , y 2 , z 2 ), which are orthogonal to the three-axis components of the geomagnetic vector that changes as the electronic compass moves. An orthogonally arranged three-axis magnetic sensor detected as (x i , y i , z i ), a calibration means for calibrating the offset of the three-axis magnetic sensor, and an offset obtained based on the calibration means An electronic compass comprising an azimuth calculation unit for calculating the azimuth by correcting the geomagnetic vector with a calibration value, wherein the calibration means uses at least four measurement points of the geomagnetic vector to calculate an offset of the magnetic sensor. Measurement point determination unit for offset calculation that determines whether or not the measurement can be adopted, and the measurement for offset calculation sequentially obtained based on the determination result of the measurement point for offset calculation Offset calculation measurement point storage unit that sequentially stores the geomagnetic vector, offset calculation unit that calibrates the offset of the magnetic sensor based on the four measurement points stored in the offset calculation measurement point storage unit, An offset calibration value storage unit that stores the offset calibration value calculated by the offset calculation unit , the measurement point determination unit for offset calculation is a first point of an arbitrary geomagnetic vector detected by the three-axis magnetic sensor eyes (x 1, y 1, z 1) and the first point determination means for determining as said defined by determination of the first point, the first point of the measurement point (x 1, y 1, z 1 ) From the first component (x 1 , y 1 , z 2 ) and at least one of the three component data of the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) . z 1 A second point determining means for determining the difference between the same component whether the threshold M2 greater than the defined by the determination up to the second point, the first point (x 1, y 1 , z 1 ) and the measurement point of the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) exceeding the threshold value M1, and the third point (x 3 , y 3 , z 3) ), Any one of the two components different from the component data employed in the second point determination means is the second measurement point (x 2 , y 2 , z 2). ) With the same component exceeding the threshold M2, and the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) and wherein the third point (x 3, y 3, z 3) third point determines the measurement point is whether the triangle formed by the coordinate space is obtuse triangle A constant section, the third defined by determination to goal, the first point (x 1, y 1, z 1), the second point (x 2, y 2, z 2) and the It is a distance exceeding the threshold value M1 from the measurement point of the third point (x 3 , y 3 , z 3 ), and the three component data of the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) Among them, the remaining one component different from the component data adopted in the second point determination unit and the third point determination unit is the same as at least one of the measurement points from the first point to the third point. Fourth point determination for determining whether the difference from the component is greater than the threshold value M2 and the distance from the plane forming the triangle defined by the third point determination means is greater than or equal to the threshold value M1 Means (claim 1).

これにより、電子コンパスの移動とともに変化する地磁気ベクトルの少なくとも4点の測定点のデータを採取することで、磁気センサのオフセット校正値を算出することが可能となる。
よって、使用者があらかじめ定められた複雑な校正手順を実行する必要もないので使用者の負担がなくなる。また、この負担軽減のために校正に有効な測定点のデータを得ずに校正作業を完了する結果としての方位表示に誤差が混入することもない。さらに、オフセット計算用の測定点のデータは4点で済むことから、最小自乗法を用いるために必要な多数のデータは不要となる。
したがって、校正作業や多数の測定点のデータに依存することなく、磁気センサの校正を精確にできる。
Thereby, it is possible to calculate the offset calibration value of the magnetic sensor by collecting data of at least four measurement points of the geomagnetic vector that changes with the movement of the electronic compass.
Therefore, it is not necessary for the user to execute a predetermined complicated calibration procedure, so that the burden on the user is eliminated. Further, in order to reduce this burden, no error is mixed in the azimuth display as a result of completing the calibration work without obtaining data of measurement points effective for calibration. Furthermore, since only four data points are required for offset calculation, a large amount of data necessary for using the least square method is not necessary.
Therefore, it is possible to accurately calibrate the magnetic sensor without depending on calibration work and data on a large number of measurement points.

また、本発明の電子コンパスに用いられる3軸の磁気センサは、磁気センサのノイズレベルが5mG以下であることが好ましい(請求項2)。 In addition, the triaxial magnetic sensor used in the electronic compass of the present invention preferably has a noise level of 5 mG or less in the magnetic sensor (claim 2).

これにより、地磁気ベクトルの少なくとも4点の測定点のデータから算出されるオフセット校正値の誤差が少なくなり、磁気センサの校正を精確にできる。  Thereby, the error of the offset calibration value calculated from the data of at least four measurement points of the geomagnetic vector is reduced, and the calibration of the magnetic sensor can be accurately performed.

また、本発明の電子コンパスに用いられる3軸の磁気センサは、磁気センサの直線性が0.8%以下であることが好ましい(請求項3)。 Moreover, it is preferable that the triaxial magnetic sensor used for the electronic compass of the present invention has a linearity of the magnetic sensor of 0.8% or less (claim 3).

これにより、磁気センサにより検出する磁気に対応する出力が正確となり、磁気センサの校正を精確にできる。  Thereby, the output corresponding to the magnetism detected by the magnetic sensor becomes accurate, and calibration of the magnetic sensor can be performed accurately.

本発明にかかる電子コンパスのオフセット計算用測定点判定部において、方位球の中心点を求めてそれを新しいオフセット値とするため、方位球の球面上に点在する4点間の相互関係が所定の要件を充足するか否かを判定して、オフセット計算用測定点としての採用の可否を判定する。なお、方位球の半径は地磁気の強さとする。  In the measurement point determination unit for offset calculation of the electronic compass according to the present invention, the center point of the azimuth sphere is obtained and used as a new offset value. Therefore, the correlation between the four points scattered on the sphere of the azimuth sphere is predetermined. It is determined whether or not it is satisfied as a measurement point for offset calculation. The radius of the azimuth sphere is the strength of geomagnetism.

すなわち、3軸の磁気センサにより検出した任意の地磁気ベクトルであって方位球の球面上に点在する第1点目(x,y,z)を採取し、第1点目(x,y,z)として判定したのち、以後の第2点目(x,y,z)、第3点目(x,y,z)、及び第4点目(x,y,z)からなる計4点が相互に地磁気ベクトルの強さ、例えば450mG程度(地球上の測定値は場所により異なることから、本発明ではしきい値M1とする。)離れていることを要する。
これにより、計4点は相互に方位球の半径程度離れていることとなり、方位球の中心点を精度よく求めることができる。
That is, a first point (x 1 , y 1 , z 1 ) that is an arbitrary geomagnetic vector detected by a three-axis magnetic sensor and is scattered on the spherical surface of the azimuth sphere is collected, and the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the subsequent second point (x 2 , y 2 , z 2 ), the third point (x 3 , y 3 , z 3 ), and the fourth point A total of four points consisting of (x 4 , y 4 , z 4 ) are mutually related to the strength of the geomagnetic vector, for example, about 450 mG (the measured value on the earth varies depending on the location, so in the present invention, it is set as the threshold value M1. ) Need to be away.
As a result, a total of four points are separated from each other by the radius of the azimuth sphere, and the center point of the azimuth sphere can be obtained with high accuracy.

また、地磁気ベクトルの磁気データを構成する3つの成分データについて、上述の第1点目(x,y,z)と新しく第2点目(x,y,z)、第3点目(x,y,z)、及び第4点目(x,y,z)との対比をして、同一成分データの間における差分の値が、例えば400mG程度(前述のしきい値M1から測定点間の精度を考慮して本発明では、しきい値M2とする。)離れていることを要する。
これにより、計4点は相互に方位球において3次元的に離れていることとなり、方位球の中心点を精度よく求めることができる。
In addition, for the three component data constituting the magnetic data of the geomagnetic vector, the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) and the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), the second point In contrast to the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) and the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ), the value of the difference between the same component data is about 400 mG, for example. (In the present invention, the threshold value M2 is taken into consideration from the above-mentioned threshold value M1 in consideration of the accuracy between the measurement points).
As a result, a total of four points are three-dimensionally separated from each other in the azimuth sphere, and the center point of the azimuth sphere can be accurately obtained.

また、第1点目(x,y,z)、第2点目(x,y,z)及び第3点目(x,y,z)が座標空間内で形成する三角形が鈍角三角形でないことを要する。
これにより、第1点目(x,y,z)、第2点目(x,y,z)及び第3点目(x,y,z)が有する誤差を原因とする方位球の中心点の推定における誤差を少なくし、方位球の中心点を精度よく求めることができる。
The first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) are in the coordinate space. It is necessary that the triangle formed by is not an obtuse triangle.
Thus, the error first point (x 1, y 1, z 1), second point (x 2, y 2, z 2) and a third point (x 3, y 3, z 3) has It is possible to reduce the error in the estimation of the center point of the azimuth sphere due to the above, and to accurately determine the center point of the azimuth sphere.

また、第1点目(x,y,z)、第2点目(x,y,z)及び第3点目(x,y,z)が座標空間内で形成する三角形の平面と第4点目(x,y,z)との距離が地磁気ベクトルの強さ、例えば450mG程度(本発明ではしきい値M1とする。)離れていることを要する。
これにより、計4点は同一面上に存在せず、第4点目(x,y,z)が三角形の平面から垂直距離にて方位球の半径程度離れていることとなり、方位球の中心点を精度よく求めることができる。
The first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) are in the coordinate space. The distance between the plane of the triangle formed by ( 4 ) and the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) is separated from the strength of the geomagnetic vector, for example, about 450 mG (referred to as threshold value M1 in the present invention). Cost.
As a result, a total of four points do not exist on the same plane, and the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) is separated from the plane of the triangle by a vertical distance from the radius of the azimuth sphere. The center point of the sphere can be obtained with high accuracy.

また、本発明の電子コンパスは、携帯電話に搭載されており、保管状態の携帯電話を通話のために取り出してから通話を完了するという基本動作中にオフセット計算用測定点判定のための少なくとも4点からなる測定点のサンプリングを行うことが好ましい(請求項)。 In addition, the electronic compass of the present invention is mounted on a mobile phone, and at least 4 for determining a measuring point for offset calculation during a basic operation of taking out the stored mobile phone for a call and then completing the call. it is preferable to perform the sampling of measurement points consisting of point (claim 4).

すなわち、携帯電話を持つ人は、携帯電話を衣服内のポケットや手に持つかばん内などに保管している。電話を受信する時又は送信する時には、まず、保管状態から手元に保持し、受信・送信に応答するための準備動作を携帯電話の画面を見て行う。次いで、その準備動作の後、会話をするために耳元に移動する移動動作を行い、会話を開始する。会話終了後は、手元に戻して受信・送信の終了作業(移動動作)を、必要に応じて携帯電話の画面を見て行う。そして、保管状態に置くこと(終了動作)となる。
以上の基本動作において、少なくとも4点からなる測定点のサンプリングを行うこととする。
That is, a person with a mobile phone keeps the mobile phone in a pocket in his clothes or a bag held in his hand. When receiving or transmitting a call, first, the user keeps the stored state at hand and performs a preparation operation for responding to the reception / transmission by looking at the screen of the mobile phone. Next, after the preparatory operation, a moving operation is performed to move to the ear to have a conversation, and the conversation is started. After the conversation ends, return to hand and complete the reception / transmission end work (movement operation) by looking at the screen of the mobile phone as necessary. Then, it is placed in a storage state (end operation).
In the above basic operation, at least four measurement points are sampled.

これにより、使用者はあらかじめ定められた複雑な校正手順を実行する必要もないので使用者の負担がなくなる。  This eliminates the burden on the user because the user does not need to execute a predetermined complicated calibration procedure.

なお、基本動作としては、手元に保持して受信・送信に応答するための準備動作から会話を行ない、会話終了後は、手元に戻して受信・送信の終了作業(移動動作)までの動作でもよい。  In addition, as a basic operation, a conversation is performed from a preparation operation for holding at hand and responding to reception / transmission, and after the conversation is finished, it is returned to the hand and operation until the end of reception / transmission (movement operation) Good.

本発明によれば、電子コンパスを持つ人の、又は電子コンパスを搭載した携帯電話を持つ人の自然な動き、すなわち基本動作から得られる3軸の磁気センサより検出される磁気ベクトルの出力は、地磁気を半径とする方位球の球面上に点在し、その中心座標を推定することでオフセットを可能となる。  According to the present invention, the natural motion of a person having an electronic compass or a person having a mobile phone equipped with an electronic compass, that is, the output of a magnetic vector detected by a three-axis magnetic sensor obtained from a basic operation is It is scattered on the spherical surface of an azimuth sphere having a radius of geomagnetism, and offset can be performed by estimating the center coordinates.

よって、使用者があらかじめ定められた複雑な校正手順を実行する必要もないので使用者の負担がなくなる。また、この負担軽減のために校正に有効な測定点のデータを得ずに校正作業を完了する結果としての方位表示に誤差が混入することもない。さらに、オフセット計算用の測定点のデータは4点で済むことから、最小自乗法を用いるために必要な多数のデータは不要となる。
したがって、校正作業や多数の測定点のデータに依存することなく、磁気センサの校正を精確にできる。
Therefore, it is not necessary for the user to execute a predetermined complicated calibration procedure, so that the burden on the user is eliminated. Further, in order to reduce this burden, no error is mixed in the azimuth display as a result of completing the calibration work without obtaining data of measurement points effective for calibration. Furthermore, since only four data points are required for offset calculation, a large amount of data necessary for using the least square method is not necessary.
Therefore, it is possible to accurately calibrate the magnetic sensor without depending on calibration work and data on a large number of measurement points.

以下、本発明の実施形態に係る電子コンパスについて、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の電子コンパスの概略構成を示すブロック図である。
Hereinafter, an electronic compass according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic compass according to the present invention.

図1において、電子コンパス10は、3軸の磁気センサ1、校正手段20、その他校正値(感度など)格納部6、方位演算部7及び方位表示部8からなり、校正手段20にはオフセット計算用測定点判定部2、オフセット計算用測定点格納部3、オフセット計算部4及びオフセット校正値格納部5が設けられている。なお、オフセット計算用測定点格納部3には、第1点、第2点、第3点及び第4点が格納される。  In FIG. 1, the electronic compass 10 includes a triaxial magnetic sensor 1, a calibration unit 20, a calibration value (sensitivity) storage unit 6, an azimuth calculation unit 7, and an azimuth display unit 8. Measurement point determination unit 2, offset calculation measurement point storage unit 3, offset calculation unit 4 and offset calibration value storage unit 5 are provided. The offset calculation measurement point storage unit 3 stores the first point, the second point, the third point, and the fourth point.

ここで、3軸の磁気センサ1は、x軸の磁気センサ素子、y軸の磁気センサ素子及びz軸磁気センサ素子はセンサモジュールに配置され、x軸の磁気センサ素子、y軸の磁気センサ素子及びz軸の磁気センサ素子は直交する3軸の磁気方向の磁気を検出するように配置されている。  Here, the three-axis magnetic sensor 1 includes an x-axis magnetic sensor element, a y-axis magnetic sensor element, and a z-axis magnetic sensor element arranged in a sensor module, and the x-axis magnetic sensor element and the y-axis magnetic sensor element. The z-axis magnetic sensor elements are arranged so as to detect magnetism in three perpendicular magnetic directions.

なお、磁気センサ1は電子コンパス内に搭載されるためにMIセンサ、ホール素子などの小型の磁気センサであることが望ましい。また、本発明の電子コンパスは少なくとも4点の磁気データを検出してオフセットを行うために、磁気センサとしては、磁気センサのノイズレベルが5mG以下であることが好ましい。また、磁気センサの直線性が0.8%以下であることが好ましい。
さらに、小型で、ノイズレベル5mG以下かつ直線性が0.8%以下の性能を有するMIセンサであることが好ましい。
The magnetic sensor 1 is preferably a small magnetic sensor such as an MI sensor or a Hall element in order to be mounted in an electronic compass. In addition, since the electronic compass of the present invention detects at least four points of magnetic data and performs offset, the magnetic sensor preferably has a noise level of 5 mG or less. The linearity of the magnetic sensor is preferably 0.8% or less.
Furthermore, it is preferable that the MI sensor has a small size, a noise level of 5 mG or less, and a linearity of 0.8% or less.

次に、3軸の磁気センサにより検出されている3成分からなる磁気データは、オフセット計算が開始されると、3軸の磁気センサ1から新しい測定点の3成分の磁気データを取得して、校正手段20のオフセット計算用測定点判定部2に入力され、第1点目として判定され、オフセット計算用測定点格納部3に格納される。
第1点目が格納されると、また3軸の磁気センサ1から新しい測定点の3成分の磁気データを取得して、オフセット計算用測定点判定部2に入力され、第2点目として採用の可否が判定され、採用となるとオフセット計算用測定点格納部3に格納される。
以下、第3点目及び第4点目についても同様の処理により判定してオフセット計算用測定点格納部3に格納される。
Next, the magnetic data consisting of the three components detected by the three-axis magnetic sensor, when the offset calculation is started, acquires the three-component magnetic data of the new measurement point from the three-axis magnetic sensor 1, It is input to the offset calculation measurement point determination unit 2 of the calibration means 20, is determined as the first point, and is stored in the offset calculation measurement point storage unit 3.
When the first point is stored, the three-component magnetic data of the new measurement point is acquired from the three-axis magnetic sensor 1 and input to the offset calculation measurement point determination unit 2 to be adopted as the second point. Is determined, and when it is adopted, it is stored in the offset calculation measurement point storage unit 3.
Hereinafter, the third point and the fourth point are also determined by the same process and stored in the offset calculation measurement point storage unit 3.

第1点目から第4点目までの計4点がオフセット計算用測定点格納部3に格納されると、計4点の3成分の磁気データがオフセット計算部4に出力され、オフセット計算部4にて新しいオフセット値が計算され、その新しいオフセット値はオフセット校正値格納部5に出力されて、旧オフセット校正値と置換されて格納される。
なお、オフセット校正値格納部5には電子コンパス(電子コンパスが搭載された携帯電話などの携帯用電子機器を含む。)が工場出荷時または使用者に譲渡等の際に最初のオフセット校正値が格納される。
When a total of four points from the first point to the fourth point are stored in the offset calculation measurement point storage unit 3, a total of four components of magnetic data are output to the offset calculation unit 4, and the offset calculation unit A new offset value is calculated at 4, and the new offset value is output to the offset calibration value storage unit 5, where it is replaced with the old offset calibration value and stored.
The offset calibration value storage unit 5 stores the first offset calibration value when the electronic compass (including portable electronic devices such as a mobile phone equipped with the electronic compass) is shipped from the factory or transferred to the user. Stored.

以上の構成により、オフセット校正値格納部5に格納されている新しいオフセット値は、必要に応じてその他校正値(感度など)格納部6に格納されているその他校正値とともに方位演算部7に出力される。  With the above configuration, the new offset value stored in the offset calibration value storage unit 5 is output to the azimuth calculation unit 7 together with other calibration values stored in the other calibration value (sensitivity) storage unit 6 as necessary. Is done.

方位演算部7では、3軸の磁気センサにより検出されている3成分からなる磁気データを、新しいオフセット値及び必要なその他校正値に基づいて校正して精確な方位を求めて出力し、次いで方位表示部8で表示する。  The azimuth calculation unit 7 calibrates the magnetic data composed of the three components detected by the three-axis magnetic sensor based on the new offset value and other necessary calibration values and obtains and outputs an accurate azimuth. Displayed on the display unit 8.

次に、図2乃至図7のフロー図を用いて具体的な処理動作について説明する。
図2乃至図7は、本発明の実施形態に係る3軸磁気センサの校正方法を示すフロー図である。図2は、校正方法のメインフローを示す図であり、図3乃至図7は図2におけるサブフローを示す図である。
Next, specific processing operations will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
2 to 7 are flowcharts showing a calibration method of the three-axis magnetic sensor according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a main flow of the calibration method, and FIGS. 3 to 7 are diagrams showing sub-flows in FIG.

図2において、図1に示す3軸の磁気データを所定の時間間隔で常時取得している3軸磁気センサ(以下、フロー図ではセンサという。)により新しい測定点(x,y,z)を取得したのち、その磁気データを第1点(x,y,z)とオフセット計算用測定点判定部2で判定し、オフセット計算用測定点格納部3に格納する(以下、フロー図では格納という。)(ステップS1〜S2)。In FIG. 2, a new measurement point (x, y, z) is obtained by a triaxial magnetic sensor (hereinafter referred to as a sensor in the flow diagram) that constantly acquires the triaxial magnetic data shown in FIG. 1 at predetermined time intervals. After the acquisition, the magnetic data is determined by the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) and the offset calculation measurement point determination unit 2 and stored in the offset calculation measurement point storage unit 3 (hereinafter, flow chart). Then, it is called storage.) (Steps S1 and S2).

次の新しい測定点(x,y,z)をセンサにより取得し、その磁気データを第2点(x,y,z)として採用するか否かを判定する(ステップS3〜S4)。採用するときは、次のステップS5により、第2点(x,y,z)として格納する。採用しないときは、ステップS3に戻ってさらに新しい測定点(x,y,z)をセンサにより取得し、その磁気データを第2点(x,y,z)として採用するか否かを判定する(ステップS4)。The next new measurement point (x, y, z) is acquired by the sensor, and it is determined whether or not the magnetic data is adopted as the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) (steps S3 to S4). . When it is adopted, it is stored as the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) in the next step S5. If not adopted, the process returns to step S3 to acquire a new measurement point (x, y, z) by the sensor, and whether or not to adopt the magnetic data as the second point (x 2 , y 2 , z 2 ). Is determined (step S4).

図3において、ステップS4における新しい測定点(x,y,z)を第2点(x,y,z)として採用するか否かの判定について説明する。
まず、第1点(x,y,z)と新しい測定点(x,y,z)との間の距離L1−2とあらかじめ定めたしきい値M1とについて対比する。次いで、第1点(x,y,z)と新しい測定点(x,y,z)との3軸の磁気データについて各成分の差分についてあらかじめ定めたしきい値M2と対比して行う。
In FIG. 3, the determination of whether or not to adopt the new measurement point (x, y, z) in step S4 as the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) will be described.
First, the distance L 1-2 between the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) and the new measurement point (x, y, z) is compared with a predetermined threshold value M1. Next, with respect to the triaxial magnetic data of the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) and the new measurement point (x, y, z), the difference between the components is compared with a predetermined threshold value M2. Do.

すなわち、ステップS101において、√{(x 1 −x) 2 +(y 1 −y) 2 +(z 1 −z) 2 }の値L1−2がしきい値M1より大きいとき(Y)はステップS102に移行する。しきい値M1より大きくないとき(N)はステップS105に移行し、第2点(x,y,z)として採用しないと判定する。 That is, when the value L 1-2 of √ {(x 1 −x) 2 + (y 1 −y) 2 + (z 1 −z) 2 } is larger than the threshold value M1 in step S101 (Y) The process proceeds to step S102. When it is not larger than the threshold value M1 (N), the process proceeds to step S105, and it is determined that the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) is not adopted.

次に、ステップS102において、|x−x|>Mであるときは、第2点(x,y,z)として採用すると判定する(ステップS106)こととし、以下の第3点(x,y,z)及び第4点(x,y,z)の採用の可否の判定における判断標識としてFLG1=0の標識とする。 Next, when | x−x 1 |> M 2 in step S102, it is determined that the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) is adopted (step S106). A flag of FLG1 = 0 is used as a determination marker in determining whether or not the point (x 3 , y 3 , z 3 ) and the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) can be adopted.

|x−x|>M2でないときは、ステップS103に移行する。If not | x−x 1 |> M2, the process proceeds to step S103.

次のステップS103において、|y−y|>M2であるときはFLG1=1と標識し、第2点(x,y,z)として採用と判定する(ステップ106)。|y−y|>M2でないときは、ステップS104に移行する。In the next step S103, when | y−y 1 |> M2, it is labeled as FLG1 = 1, and it is determined to be adopted as the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) (step 106). If not | y−y 1 |> M2, the process proceeds to step S104.

次のステップS104において、|z−z|>M2であるときはFLG1=2と標識し、第2点(x,y,z)として採用すると判定する(ステップS106)。|z−z|>M2でないときは、第2点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS105)。In the next step S104, if | z−z 1 |> M2, it is marked as FLG1 = 2 and determined to be adopted as the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) (step S106). If | z−z 1 |> M2 is not satisfied, it is determined that the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) is not adopted (step S105).

以上のステップS101〜S106により、第2点(x,y,z)として採用すると判定すると、ステップ5において第2点(x,y,z)は格納され、次のステップS6に移行する。 By the above steps S101-S106, it is determined to adopt as the second point (x 2, y 2, z 2), the second point in step S 5 (x 2, y 2 , z 2) is stored, the following The process proceeds to step S6.

次の新しい測定点(x,y,z)をセンサにより取得し、その磁気データを第3点(x,y,z)として採用するか否かを判定する(ステップS6〜S7)。採用するときは、次のステップS8により、第3点(x,y,z)として格納する。採用しないときは、ステップS6に戻ってさらに新しい測定点(x,y,z)をセンサにより取得し、その磁気データを第3点(x,y,z)として採用するか否かを判定する(ステップS7)。The next new measurement point (x, y, z) is acquired by the sensor, and it is determined whether or not to adopt the magnetic data as the third point (x 2 , y 2 , z 2 ) (steps S6 to S7). . When it is adopted, it is stored as the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) in the next step S8. If not adopted, the process returns to step S6 to obtain a new measurement point (x, y, z) by the sensor, and whether or not to adopt the magnetic data as the third point (x 3 , y 3 , z 3 ). Is determined (step S7).

図4において、ステップS6にて新しい測定点(x,y,z)をセンサにより取得した磁気データを、ステップS7における第3点(x,y,z)として採用するか否かの判定について説明する。In FIG. 4, whether or not the magnetic data acquired by the sensor at the new measurement point (x, y, z) in step S6 is adopted as the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) in step S7. The determination will be described.

まず、第1点(x,y,z)と新しい測定点(x,y,z)との間の距離L1−3と、第2点(x,y,z)と新しい測定点(x,y,z)との間の距離L2−3とについてあらかじめ定めたしきい値M1とについて対比する。
次いで、ステップS4における新しい測定点(x,y,z)と第1点(x,y,z)との対比により、第2点(x,y,z)として採用する際に判定の根拠となった第1点(x,y,z)の3成分のうちのいずれかの成分を除く他の2つの成分データについて、対応する新しい測定点(x,y,z)の磁気データの成分における各成分の差分についてあらかじめ定めたしきい値M2とを対比して行う。
最後に、第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)及び新しい測定点(x,y,z)からなる座標空間内で形成する三角形が鈍角三角形であるか否かを判定する。
First, the distance L 1-3 between the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) and the new measurement point (x, y, z) and the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) And a predetermined threshold value M1 with respect to a distance L 2-3 between the new measurement point (x, y, z).
Next, the new measurement point (x, y, z) and the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) in step S4 are used as the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) by comparison. For the other two component data excluding any one of the three components of the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) that is the basis for the determination, the corresponding new measurement points (x, y , Z) is performed by comparing the difference of each component in the magnetic data component with a predetermined threshold value M2.
Finally, a triangle formed in a coordinate space consisting of a first point (x 1 , y 1 , z 1 ), a second point (x 2 , y 2 , z 2 ) and a new measurement point (x, y, z) It is determined whether or not is an obtuse triangle.

すなわち、ステップS201において、√{(x 1 −x) 2 +(y 1 −y) 2 +(z 1 −z) 2 }の値L1−3及び√{(x 2 −x) 2 +(y 2 −y) 2 +(z 2 −z) 2 }の値L1−3の両者がしきい値M1より大きいとき(Y)はステップS202に移行する。いずれか一方若しくは両者ともにしきい値M1より大きくないとき(N)はステップS05に移行し、第3点(x,y,z)として採用しないと判定する。 That is, in step S201, the values L 1-3 of √ {(x 1 −x) 2 + (y 1 −y) 2 + (z 1 −z) 2 } and √ {(x 2 −x) 2 + ( y 2 -y) 2 + (z 2 -z) both values L 1-3 of 2} is time larger than the threshold value M1 (Y), the process proceeds to step S202. When not greater than either or threshold M1 Both (N), the process proceeds to step S 2 05, it determines not to adopt a third point (x 3, y 3, z 3).

ステップS202において、図3における判断標識であるFLG1=0、FLG1=1及びFLG1=2について、それぞれ場合分けして行う。  In step S202, the determination markers in FIG. 3, FLG1 = 0, FLG1 = 1, and FLG1 = 2, are performed for each case.

まず、FLG1=0の場合には、ステップS203に移行する。
ステップS203において、|y−y|>M2であるときは、FLG2=1と標識しステップS212に移行する。|y−y|>M2でないときは、ステップS204に移行する。
ステップS204において、|z−z|>M2であるときは、FLG2=2と標識しステップS212に移行する。|z−z|>M2でないときは、第3点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS205)。
First, when FLG1 = 0, the process proceeds to step S203.
If | y−y 1 |> M2 in step S203, it is labeled as FLG2 = 1 and the process proceeds to step S212. If not | y−y 1 |> M2, the process proceeds to step S204.
If | z−z 1 |> M2 in step S204, it is labeled as FLG2 = 2, and the process proceeds to step S212. If | z−z 1 |> M2 is not satisfied, it is determined that the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) is not adopted (step S205).

次に、FLG1=1の場合には、ステップS206に移行する。
ステップS206において、|x−x|>M2であるときは、FLG2=0と標識しステップ212に移行する。|x−x|>M2でないときは、ステップS207に移行する。
ステップS207において、|z−z|>M2であるときは、FLG2=2と標識しステップ212に移行する。|z−z|>M2でないときは、第3点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS208)。
Next, when FLG1 = 1, the process proceeds to step S206.
If | x−x 1 |> M2 in step S206, it is labeled as FLG2 = 0 and the process proceeds to step 212. If not | x−x 1 |> M2, the process proceeds to step S207.
If | z−z 1 |> M2 in step S207, it is labeled as FLG2 = 2 and the process proceeds to step 212. If | z−z 1 |> M2 is not satisfied, it is determined that the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) is not adopted (step S208).

最後に、FLG1=2の場合には、ステップS209に移行する。
ステップS209において、|x−x|>M2であるときは、FLG2=0と標識しステップS212に移行する。|x−x|>M2でないときは、ステップS210に移行する。
ステップS210において、|y−y|>M2であるときは、FLG2=1と標識しステップS212に移行する。|y−y|>M2でないときは、第3点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS211)。
Finally, if FLG1 = 2, the process proceeds to step S209.
If | x−x 1 |> M2 in step S209, it is labeled as FLG2 = 0, and the process proceeds to step S212. If not | x−x 1 |> M2, the process proceeds to step S210.
If | y−y 1 |> M2 in step S210, then it is labeled as FLG2 = 1 and the process proceeds to step S212. If | y−y 1 |> M2 is not satisfied, it is determined not to be adopted as the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) (step S211).

ステップS20及びS20、ステップS20及びS20、並びにステップS20及びS210によりS212に移行した新しい測定点(x,y,z)と、第1点(x,y,z)及び第2点(x,y,z)とからなる3点でつくる三角形が鈍角三角形であるか否かを判定する(ステップS212)。 Step S20 3 and S20 4, steps S20 6 and S20 7, and steps S20 9 and S2 10 by a new measurement point has shifted to S212 and (x, y, z), first point (x 1, y 1, z 1 ) And the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), it is determined whether or not the triangle formed by the three points is an obtuse triangle (step S212).

ステップS212においては、第1点をA(x,y,z)、第2点をB(x,y,z)、第3点として判定されている新しい測定点をC(x,y,z)として、余弦定理を用いてA、B及びCのcosを求める。In step S212, the first point is A (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point is B (x 2 , y 2 , z 2 ), and the new measurement point determined as the third point is C. As (x, y, z), the cos of A, B, and C is obtained using the cosine theorem.

すなわち、(数1)〜(数3)によりa,b及びcを算出すると、(数4)〜(数6)によりcosA、cosB及びcosCを導くことができる。  That is, if a, b, and c are calculated from (Equation 1) to (Equation 3), cosA, cosB, and cosC can be derived from (Equation 4) to (Equation 6).

Figure 0004590511
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以上の計算より、cosA、cosB及びcosCのいずれかの値が負の値のときは鈍角三角形であり、全ての値が正の値を示すときは鈍角三角形でない関係が得られる。  From the above calculation, when any of cosA, cosB, and cosC is a negative value, an obtuse triangle is obtained, and when all values are positive, a relationship that is not an obtuse triangle is obtained.

したがって、第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)及び新しい測定点(x,y,z)でつくる三角形が鈍角三角形であるときは、第3点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS213)。Therefore, when the triangle formed by the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) and the new measurement point (x, y, z) is an obtuse angle triangle , It is determined that the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) is not adopted (step S213).

第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)及び新しい測定点(x,y,z)でつくる三角形が鈍角三角形でないときは、第3点(x,y,z)として採用すると判定する(ステップS214)。If the triangle formed by the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) and the new measurement point (x, y, z) is not an obtuse triangle, the 3rd It determines to adopt as a point (x 3, y 3, z 3) ( step S214).

以上のステップS201〜S214により、第3点(x,y,z)として採用すると判定すると、ステップ8において第3点(x,y,z)は格納され、次のステップS9に移行する。If it is determined in steps S201 to S214 that the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) is adopted, the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) is stored in step 8, and the next step The process proceeds to S9.

さらに、次の新しい測定点(x,y,z)をセンサにより取得し、その磁気データを第4点(x,y,z)として採用するか否かを判定する(ステップS9〜S10)。採用するときは、次のステップS11により、第4点(x,y,z)として格納する。採用しないときは、ステップS9に戻ってさらに新しい測定点(x,y,z)をセンサにより取得し、その磁気データを第4点(x,y,z)として採用するか否かを判定する(ステップS10)。Further, the next new measurement point (x, y, z) is acquired by the sensor, and it is determined whether or not the magnetic data is adopted as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) (steps S9 to S9). S10). When it is adopted, it is stored as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) in the next step S11. If not adopted, the process returns to step S9 to obtain a new measurement point (x, y, z) by the sensor, and whether or not to adopt the magnetic data as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ). Is determined (step S10).

図5〜7において、ステップS9にて新しい測定点(x,y,z)をセンサにより取得した磁気データを、ステップS10における第4点(x,y,z)として採用するか否かの判定について説明する。5 to 7, whether or not the magnetic data acquired by the sensor at the new measurement point (x, y, z) in step S9 is employed as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) in step S10. This determination will be described.

まず、第1点(x,y,z)と新しい測定点(x,y,z)との間の距離L1−4と、第2点(x,y,z)と新しい測定点(x,y,z)との間の距離L2−4と、第3点(x,y,z)と新しい測定点(x,y,z)との間の距離L3−4とについてあらかじめ定めたしきい値M1とについて対比する。First, the distance L 1-4 between the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) and the new measurement point (x, y, z) and the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) And the distance L 2-4 between the new measurement point (x, y, z) and the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) and the new measurement point (x, y, z) The distance L 3-4 is compared with a predetermined threshold value M1.

次いで、ステップS4及びステップS7における新しい測定点(x,y,z)と第1点(x,y,z)との対比により第2点(x,y,z)及び第3点(x,y,z)として採用する際に判定の根拠となった第1点(x,y,z)の3成分のうちの2成分を除く残りの1つの成分データについて、ステップS9により取得した新しい測定点(x,y,z)の磁気データのうち対応する成分との差分についてあらかじめ定めたしきい値M2とを対比して行う。Next, the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) and the new measurement point (x, y, z) in step S4 and step S7 are compared with the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) and The remaining 1 except for the two components of the three components of the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) that became the basis for determination when adopting as the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) One component data is compared with a threshold M2 determined in advance with respect to a difference from the corresponding component in the magnetic data of the new measurement point (x, y, z) acquired in step S9.

最後に、第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)及び第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離L1,2,3−4と所定のしきい値Mとについて対比する。Finally, a plane composed of three points: a first point (x 1 , y 1 , z 1 ), a second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and a third point (x 3 , y 3 , z 3 ). And a distance L 1 , 2 , 3-4 between the new measurement point (x, y, z) and a predetermined threshold value M2.

すなわち、図3における判断標識であるFLG1=0、1、2について、並びに図4における判断標識であるFLG2=0、1、2について、図5(ステップS301〜)、図6(S301〜S303、S311〜)及び図7(S301〜S303、S318〜)によりそれぞれ場合分けして行う。  That is, FIG. 5 (steps S301 to S303) and FIG. 6 (S301 to S303, FLG1 = 0, 1, and 2 in FIG. 3 and FLG2 = 0, 1, and 2 in FIG. S311-) and FIG. 7 (S301-S303, S318-) are performed for each case.

まず、図5により、ステップS301において、√{(x 1 −x) 2 +(y 1 −y) 2 +(z 1 −z) 2 }の値L1−4√{(x 2 −x) 2 +(y 2 −y) 2 +(z 2 −z) 2 }の値L2−4、及び√{(x 3 −x) 2 +(y 3 −y) 2 +(z 3 −z) 2 }の値L3−4の全ての値がしきい値M1より大きいとき(Y)はステップS302に移行する。いずれか一つの値がしきい値M1より大きくないとき(N)はステップS303に移行し、第4点(x,y,z)として採用しないと判定する。 First, referring to FIG. 5, in step S301, the values L 1-4 of √ {(x 1 −x) 2 + (y 1 −y) 2 + (z 1 −z) 2 } , √ {(x 2 −x ) 2 + (y 2 −y) 2 + (z 2 −z) 2 } L 2−4 and √ {(x 3 −x) 2 + (y 3 −y) 2 + (z 3 −z ) when all values of L 3-4 of 2} is greater than the threshold value M1 (Y), the process proceeds to step S302. When any one value is not greater than the threshold value M1 (N), the process proceeds to step S303, and it is determined that the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) is not adopted.

ステップS302において、FLG1=1でFLG2=2の場合、またはFLG1=2でFLG2=1の場合には、ステップS304に移行する。  In step S302, if FLG1 = 1 and FLG2 = 2, or if FLG1 = 2 and FLG2 = 1, the process proceeds to step S304.

ステップS304において、|x−x|>M2であるときは、ステップS308に移行する。|x−x|>M2でないときは、ステップS305に移行する。
ステップS305において、|x−x|>M2であるときは、ステップS308に移行する。|x−x|>M2でないときは、ステップS306に移行する。
ステップS306において、|x−x|>M2であるときは、ステップS308に移行する。|x−x|>M2でないときは、第4点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS307)。
If | x−x 1 |> M2 in step S304, the process proceeds to step S308. If not | x−x 1 |> M2, the process proceeds to step S305.
In step S305, when | x−x 2 |> M2, the process proceeds to step S308. If not | x−x 2 |> M2, the process proceeds to step S306.
In step S306, when | x−x 3 |> M2, the process proceeds to step S308. If | x−x 3 |> M2 is not satisfied, it is determined that the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) is not adopted (step S307).

ステップS304〜ステップS306により移行したステップS308では、上記の第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離L1,2,3−4が所定のしきい値M1より大きいか否か対比して行う。In step S308 transferred from step S304 to step S306, the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), the third point (x 3 , y 3 , z 3 ), and whether or not the distances L 1, 2, 3-4 between the plane consisting of three points and the new measurement point (x, y, z) are larger than a predetermined threshold value M1.

ステップS308においては、第1点であるA(x,y,z)、第2点であるB(x,y,z)、第3点であるC(x,y,z)の3点によって定められる面と、面の外部の点である新しい測定点(x,y,z)との距離L1,2,3−4を計算する方法は以下のとおりである。
すなわち、面ABCの方程式が(数7)で表される場合、距離Lは(数8)と計算できる。
In step S308, A (x 1 , y 1 , z 1 ) that is the first point, B (x 2 , y 2 , z 2 ) that is the second point, and C (x 3 , y that is the third point. 3 , z 3 ) A method for calculating the distance L 1,2,3-4 between the surface defined by the three points and a new measurement point (x, y, z) that is a point outside the surface is as follows. It is.
That is, when the equation of the surface ABC is expressed by (Expression 7), the distance L can be calculated as (Expression 8).

Figure 0004590511
Figure 0004590511

Figure 0004590511
Figure 0004590511

上記の(数8)により算出された距離 1,2,3−4と所定のしきい値M1との対比を行う。 The distance L 1, 2, 3-4 calculated by the above ( Equation 8) is compared with a predetermined threshold value M1.

すなわち、第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離L1,2,3−4が所定のしきい値M1より大きくないときは、第4点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS309)。That is, a plane composed of three points of a first point (x 1 , y 1 , z 1 ), a second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and a third point (x 3 , y 3 , z 3 ) When the distance L 1, 2, 3-4 with the new measurement point (x, y, z) is not larger than the predetermined threshold value M1, it is not adopted as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ). Is determined (step S309).

一方、第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離L1,2,3−4が所定のしきい値M1より大きいときは、第4点(x,y,z)として採用すると判定する(ステップS310)。On the other hand, a plane composed of three points: a first point (x 1 , y 1 , z 1 ), a second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and a third point (x 3 , y 3 , z 3 ) When the distance L 1, 2, 3-4 to the new measurement point (x, y, z) is larger than the predetermined threshold value M1, it is determined that the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) is adopted. (Step S310).

次に、図6により、図5におけるステップS301の全ての値がしきい値M1より大きいとき(Y)はステップS302に移行し、ステップS302によりFLG1=2でFLG2=0の場合、またはFLG1=0でFLG2=2の場合には、ステップS311に移行する。  Next, according to FIG. 6, when all the values in step S301 in FIG. 5 are larger than the threshold value M1 (Y), the process proceeds to step S302, and if FLG1 = 2 and FLG2 = 0 by step S302, or FLG1 = When 0 and FLG2 = 2, the process proceeds to step S311.

ステップS311において、|y−y|>M2であるときは、ステップS315に移行する。|y−y|>M2でないときは、ステップS312に移行する。
ステップS312において、|y−y|>M2であるときは、ステップS315に移行する。|y−y|>M2でないときは、ステップS313に移行する。
ステップS313において、|y−y|>M2であるときは、ステップS315に移行する。|y−y|>M2でないときは、第4点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS314)。
If | y−y 1 |> M2 in step S311, the process proceeds to step S315. If | y−y 1 |> M2 is not satisfied, the process proceeds to step S312.
If | y−y 2 |> M2 in step S312, the process proceeds to step S315. If not | y−y 2 |> M2, the process proceeds to step S313.
If | y−y 3 |> M2 in step S313, the process proceeds to step S315. If | y−y 3 |> M2 is not satisfied, it is determined not to be adopted as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) (step S314).

ステップS311〜ステップS313により移行したステップS315では、上記の第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離が所定のしきい値M1より大きいか否か対比して行う。In step S315 transferred from step S311 to step S313, the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) and whether or not the distance between the plane consisting of the three points and the new measurement point (x, y, z) is greater than a predetermined threshold value M1.

ステップS315においては、上記のステップS308と同様の処理を行う。
したがって、第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離が所定のしきい値M1より大きくないときは、第4点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS316)。
In step S315, the same processing as in step S308 is performed.
Therefore, a plane composed of three points of the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) When the distance to the new measurement point (x, y, z) is not greater than the predetermined threshold value M1, it is determined that the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) is not adopted (step S316).

第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離が所定のしきい値M1より大きいときは、第4点(x,y,z)として採用すると判定する(ステップS317)。A new plane with three planes: a first point (x 1 , y 1 , z 1 ), a second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and a third point (x 3 , y 3 , z 3 ) When the distance to the point (x, y, z) is larger than the predetermined threshold value M1, it is determined to be adopted as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) (step S317).

次に、図7により、図5におけるステップS301の全ての値がしきい値M1より大きいとき(Y)はステップS302に移行し、ステップS302によりFLG1=1でFLG2=0の場合、またはFLG1=0でFLG2=1の場合には、ステップS318に移行する。  Next, according to FIG. 7, when all the values in step S301 in FIG. 5 are larger than the threshold value M1 (Y), the process proceeds to step S302, and if FLG1 = 1 and FLG2 = 0 by step S302, or FLG1 = If 0 and FLG2 = 1, the process proceeds to step S318.

ステップS318において、|z−z|>M2であるときは、ステップS322に移行する。|z−z|>M2でないときは、ステップS319に移行する。
ステップS319において、|z−z|>M2であるときは、ステップS322に移行する。|z−z|>M2でないときは、ステップS320に移行する。
ステップS320において、|z−z|>M2であるときは、ステップS322に移行する。|z−z|>M2でないときは、第4点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS321)。
If | z−z 1 |> M2 in step S318, the process proceeds to step S322. If not | z−z 1 |> M2, the process proceeds to step S319.
If | z−z 2 |> M2 in step S319, the process proceeds to step S322. If not | z−z 2 |> M2, the process proceeds to step S320.
If | z−z 3 |> M2 in step S320, the process proceeds to step S322. If | z−z 3 |> M2 is not satisfied, it is determined not to be adopted as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) (step S321).

ステップS318〜ステップS320により移行したステップS322では、上記の第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離が所定のしきい値M1より大きいか否か対比して行う。In step S322 transferred from step S318 to step S320, the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) and whether or not the distance between the plane consisting of the three points and the new measurement point (x, y, z) is greater than a predetermined threshold value M1.

ステップS322においては、上記のステップS308と同様の処理を行う。  In step S322, the same processing as in step S308 is performed.

したがって、第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離が所定のしきい値M1より大きくないときは、第4点(x,y,z)として採用しないと判定する(ステップS323)。Therefore, a plane composed of three points of the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) If the distance to the new measurement point (x, y, z) is not greater than the predetermined threshold value M1, it is determined not to be adopted as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) (step S323).

第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)の3点からなる平面と新しい測定点(x,y,z)との距離が所定のしきい値M1より大きいときは、第4点(x,y,z)として採用すると判定する(ステップS324)。A new plane with three planes: a first point (x 1 , y 1 , z 1 ), a second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and a third point (x 3 , y 3 , z 3 ) When the distance to the point (x, y, z) is larger than the predetermined threshold value M1, it is determined to be adopted as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) (step S324).

以上のステップS301〜S324により、第4点(x,y,z)として採用すると判定すると、ステップ11において第4点(x,y,z)は格納され、次のステップS12に移行する。If it is determined that the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) is adopted as the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) by the above steps S301 to S324, the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) is stored in step 11, and the next step The process proceeds to S12.

ステップS12においては、以上のステップによりオフセット計算用測定点として格納されている計4点の座標である第1点(x,y,z)、第2点(x,y,z)、第3点(x,y,z)及び第4点(x,y,z)から、4点を含む球面の中心となる新オフセット値((x,y,z)を算出する。In step S12, the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) and the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ), a new offset value ((x 0 , y 0 , z 0 ) is calculated.

算出方法は、3元連立方程式により、以下のとおりである。
4点の各座標は、
(x,y,z)、(x,y,z)、(x,y,z)、(x,y,z
であるので、変数を減らすために原点を移動すると、
(x−x,y−y,z−z)、(x−x,y−y,z−z)、(x−x,y−y,z−z)、(0,0,0)
となる。
このとき、この座標を新たに、
(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3)
を定義し直す。
球の方式は(数9)に代入して整理し、得られる行列式により連立方程式の解(a,b,c)を計算することができる。
The calculation method is as follows according to a ternary simultaneous equation.
The coordinates of the four points are
(X 1 , y 1 , z 1 ), (x 2 , y 2 , z 2 ), (x 3 , y 3 , z 3 ), (x 4 , y 4 , z 4 )
So if you move the origin to reduce the variable,
(X 1 −x 4 , y 1 −y 4 , z 1 −z 4 ), (x 2 −x 4 , y 2 −y 4 , z 2 −z 4 ), (x 3 −x 4 , y 3 y 4, z 3 -z 4) , (0,0,0)
It becomes.
At this time, this coordinate is newly
(X1, y1, z1), (x2, y2, z2), (x3, y3, z3)
Redefine.
Extent towards sphere type may calculate organized by substituting the equation (9), the solution of simultaneous equations by matrix equation obtained (a, b, c).

Figure 0004590511
Figure 0004590511

座標原点の移動分を元に戻すと解は、
(a+x,b+y,c+z
となり、新しいオフセット値(x,y,z)を算出することができる。
If the movement of the coordinate origin is restored, the solution is
(A + x 4 , b + y 4 , c + z 4 )
Thus, a new offset value (x 0 , y 0 , z 0 ) can be calculated.

上記のステップS12により、算出された新しいオフセット値(x,y,z)はステップ13において格納され、終了する。The new offset value (x 0 , y 0 , z 0 ) calculated in step S12 is stored in step 13 and the process ends.

本発明にかかる電子コンパスの概略構成を示すブロック図である。  It is a block diagram which shows schematic structure of the electronic compass concerning this invention. 本発明にかかる校正方法のメインフローを示す図である。図3乃至図7は図2におけるサブフローを示す図である。表す図である。  It is a figure which shows the main flow of the calibration method concerning this invention. 3 to 7 are diagrams showing the sub-flow in FIG. FIG. 本発明にかかる校正方法のメインフロー図における第2点目の処理に関するサブフローを示す図である。  It is a figure which shows the subflow regarding the process of the 2nd point in the main flowchart of the calibration method concerning this invention. 本発明にかかる校正方法のメインフロー図における第3点目の処理に関するサブフローを示す図である。  It is a figure which shows the subflow regarding the process of the 3rd point in the main flow figure of the calibration method concerning this invention. 本発明にかかる校正方法のメインフロー図における第う点目の処理に関するサブフローを示す図である。  It is a figure which shows the subflow regarding the process of the 2nd point in the main flow figure of the calibration method concerning this invention. 本発明にかかる校正方法のメインフロー図における第う点目の処理に関するサブフローを示す図である。  It is a figure which shows the subflow regarding the process of the 2nd point in the main flow figure of the calibration method concerning this invention. 本発明にかかる校正方法のメインフロー図における第う点目の処理に関するサブフローを示す図である。  It is a figure which shows the subflow regarding the process of the 2nd point in the main flow figure of the calibration method concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 3軸の磁気センサ
2 オフセット計算用測定点判定部
3 オフセット計算用測定点格納部
4 オフセット計算部
5 オフセット校正値格納部
6 その他校正値(感度など)格納部
7 方位演算部
8 方位表示部
10 電子コンパス
20 校正手段20
1 3-axis magnetic sensor 2 Offset calculation measurement point determination unit 3 Offset calculation measurement point storage unit 4 Offset calculation unit 5 Offset calibration value storage unit 6 Other calibration value (sensitivity) storage unit 7 Direction calculation unit 8 Direction display unit 10 electronic compass 20 calibration means 20

Claims (4)

電子コンパスの移動とともに変化する地磁気ベクトルの3軸成分を直交する3軸成分データ(x,y,z)、(x,y,z)・・・(x,y,z)として検出する直交配列された3軸の磁気センサと、
前記3軸の磁気センサのオフセットを校正する校正手段と、
前記校正手段に基づいて得られたオフセット校正値により前記地磁気ベクトルを補正して方位を算出する方位演算部からなる電子コンパスであって、
前記校正手段が、
前記地磁気ベクトルの少なくとも4点からなる測定点を前記磁気センサのオフセット計算のための採用の可否について判定するオフセット計算用測定点判定部と
前記オフセット計算用測定点の判定結果に基づいて順次得られた前記オフセット計算用測定点の地磁気ベクトルを順次格納するオフセット計算用測定点格納部と、
前記オフセット計算用測定点格納部に格納された前記4点の測定点に基づいて磁気センサのオフセットを校正するオフセット計算部と、
前記オフセット計算部により算出されたオフセット校正値を格納するオフセット校正値格納部とからなり、
前記オフセット計算用測定点判定部は、
前記3軸の磁気センサより検出された任意の地磁気ベクトルを第1点目(x ,y ,z )として判定する第1点判定手段と、
前記第1点目の判定により定められた、前記第1点目の測定点(x ,y ,z )からしきい値M1を超える距離であり、かつ、第2点目(x ,y ,z )の3つの成分データにおいて少なくとも1つは前記第1点目(x ,y ,z )の同じ成分との差分がしきい値M2超であるか否かを判定する第2点判定手段と、
前記第2点目までの判定により定められた、前記第1点目(x ,y ,z )及び前記第2点目(x ,y ,z )の測定点からしきい値M1を超える距離であり、かつ、第3点目(x ,y ,z )の3つの成分データのうち、前記第2点判定手段において採用した成分データとは異なる2つの成分のうちいずれか1つは前記第2点目の測定点(x ,y ,z )の同じ成分との差分が前記しきい値M2超で、かつ、前記第1点目(x ,y ,z )、前記第2点目(x ,y ,z )及び前記第3点目(x ,y ,z )の測定点が座標空間内で形成する三角形が鈍角三角形であるか否かを判定する第3点判定手段と、
前記第3点目までの判定により定められた、前記第1点目(x ,y ,z )、前記第2点目(x ,y ,z )及び前記第3点目(x ,y ,z )の測定点からしきい値M1を超える距離であり、かつ、第4点目(x ,y ,z )の3つの成分データのうち、前記第2点判定手段及び前記第3点判定手段において採用した成分データとは異なる残りの1つの成分は前記第1点目から3点目の測定点のうち少なくとも1つの測定点の同じ成分との差分が前記しきい値M2超で、かつ、前記第3点判定手段において定めた三角形を形成する平面との距離がしきい値M1以上であるか否かを判定する第4点判定手段とを備えていることを特徴とする電子コンパス。
Three-axis component data (x 1 , y 1 , z 1 ), (x 2 , y 2 , z 2 ) (x i , y i ) orthogonal to the three-axis components of the geomagnetic vector that changes with the movement of the electronic compass , Z i ), orthogonally arranged three-axis magnetic sensors,
Calibration means for calibrating the offset of the three-axis magnetic sensor;
An electronic compass comprising an azimuth calculation unit that calculates the azimuth by correcting the geomagnetic vector with an offset calibration value obtained based on the calibration means,
The calibration means is
The measurement points comprising at least four of the geomagnetic vectors are sequentially obtained based on the determination points of the offset calculation measurement points and the offset calculation measurement points for determining whether or not the magnetic sensor can be adopted for offset calculation. A measurement point storage unit for offset calculation for sequentially storing geomagnetic vectors of the measurement points for offset calculation;
An offset calculator for calibrating the offset of the magnetic sensor based on the four measurement points stored in the offset calculation measurement point storage;
Ri Do from the offset calibration value storage for storing the offset calibration value calculated by the offset calculation section,
The offset calculation measurement point determination unit,
First point determination means for determining an arbitrary geomagnetic vector detected by the three-axis magnetic sensor as a first point (x 1 , y 1 , z 1 );
The distance determined by the determination of the first point is a distance exceeding the threshold value M1 from the first measurement point (x 1 , y 1 , z 1 ), and the second point (x 2 , Y 2 , z 2 ), at least one of the three component data indicates whether the difference between the first component (x 1 , y 1 , z 1 ) and the same component exceeds a threshold value M2. Second point determining means for determining;
The threshold is determined from the measurement points of the first point (x 1 , y 1 , z 1 ) and the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) determined by the determination up to the second point. Of the three component data of the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) that are distances exceeding the value M1, the two component data different from the component data adopted in the second point determination means One of them is that the difference between the second measurement point (x 2 , y 2 , z 2 ) and the same component is greater than the threshold value M2, and the first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ), and the third point (x 3 , y 3 , z 3 ) measurement points form a triangle formed in the coordinate space. Third point determination means for determining whether or not an obtuse triangle,
The first point (x 1 , y 1 , z 1 ), the second point (x 2 , y 2 , z 2 ) and the third point determined by the determination up to the third point Among the three component data of the fourth point (x 4 , y 4 , z 4 ) that is a distance exceeding the threshold value M1 from the measurement point (x 3 , y 3 , z 3 ), The remaining one component different from the component data adopted in the two-point determination means and the third point determination means is a difference from the same component at least one of the measurement points from the first point to the third point. And a fourth point determination means for determining whether or not the distance M2 is greater than the threshold M2 and the distance from the plane forming the triangle defined in the third point determination means is equal to or greater than the threshold M1. Tei electronic compass according to claim Rukoto.
前記3軸の磁気センサは、磁気センサのノイズレベルが5mG以下であることを特徴とする請求項1に記載の電子コンパス。   The electronic compass according to claim 1, wherein the three-axis magnetic sensor has a noise level of 5 mG or less. 前記3軸の磁気センサは、磁気センサの直線性が0.8%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子コンパス。   The electronic compass according to claim 1 or 2, wherein the three-axis magnetic sensor has a linearity of the magnetic sensor of 0.8% or less. 前記電子コンパスは、携帯電話に搭載されており、保管状態の携帯電話を通話のために取り出してから通話を完了するという基本動作中にオフセット計算用測定点判定のための少なくとも4点からなる測定点のサンプリングを行うことを特徴とする請求項1乃至に記載の電子コンパス。 The electronic compass is mounted on a mobile phone, and is a measurement consisting of at least four points for determining an offset calculation measurement point during a basic operation of taking out a stored mobile phone for a call and then completing the call. electronic compass according to claim 1 to 3, characterized in that the sampling point.
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