JP5185825B2 - 固体の移動を推定するための方法 - Google Patents
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Description
Mで結果として生じる測定可能な磁界は、Ho+bである。
Po=(Go,Ho)
のように定義され得、式中、
次元3のGoは、重力によって引き起こされる加速度に相当し、
次元3のHoは、地磁気に相当し、
(M,R)=(O,Ro)であり、
ベクトルθ=0である。
軸の可動系における軸の固定形の回転θの表現
軸の可動系への場Po+pの投影
軸の可動系に取り付けられた軸θjの既知の向けられた検知系への結果の投影(この作業は、その軸が軸の選択された可動系の軸と一致するセンサの場合には省略される)。
Vmod(j)=projθj[Rθ(Po+p)]
である。
αj=1:信頼
αj=0:感度軸jにおいてセンサによって与えられた測定値を無効にする
測定情報に対するより大きな寄与またはより小さな寄与は、これらの2つの極値の間で表現され得る。
Vmod(j)=A(θ)×p+B(θ)
式中、A(θ)およびB(θ)は、ベクトルθの関数である。
q=(q0q1q2q3)
式中、
q0=cos(x1)
q1=sin(x1)ux
q2=sin(x1)uy
q3=sin(x1)uz
であり、uは、回転軸の座標である。これらの4つの成分は、回転を表す場合には、以下の制約に従う:
以下の可能な場合のすべてを考慮するか:
(θ=θ0θ1θ2,p=a0a1a2 b0b1b2)
および系の変数のベクトル
表記Xiは、決定されることになっている未知変数を表し、
表記「−」は、問題がこの変数に左右されないことを示し(これは、いくつかのセンサが無視される場合である)、
表記
Claims (12)
- 3つの変数(b)を有するベクトルによって定義された外乱を発生しやすい媒体中の移動可能な固体の6つの変数(θ、a)を有するベクトルによって定義される移動の推定方法であって、前記固体は、少なくとも3つの感度軸を有する少なくとも1つの加速度センサ(Ca)と、少なくとも3つの感度軸を有する少なくとも1つの磁界センサ(Cm)と、を備え、前記方法が、6つの変数を有する前記移動ベクトルと、3つの変数を有する前記外乱ベクトルと、からなる9つの変数を有するベクトル(Λ)を生成するステップ(B6)と、9つの変数を有する前記ベクトルを推定されることになっている最大で5つの未知変数を有するベクトルに変換するように適合された9つの変数を有する前記ベクトル(Λ)を重み付けするステップ(B6)と、を含み、重み付けするステップ中に少なくとも4つの変数がゼロまたは既知と見なされることを特徴とする、推定方法。
- 移動形態の表から移動形態を選択するステップ(B7)を含み、重み付けステップ(B6)が、前記選択された形態の関数として9つの変数を有するベクトル(Λ)における既知の値と未知の変数を置換するように適合されることを特徴とする、請求項1に記載の推定方法。
- 前記固体が、磁気外乱を発生しやすい媒体中で移動可能であり、前記移動形態は、磁気外乱のない媒体中の移動、1次元空間における移動、平面における移動、少なくとも2つの既知の自由度を有する移動をはじめとする一連の移動形態から選択されることを特徴とする、請求項2に記載の推定方法。
- 重み付けステップ(B6)が、固体を備えた前記センサの個別の重みを修正するように適合された重み付けベクトル(α)を選択するステップを含み、前記方法は、少なくとも1つのセンサによる測定値から推定されることになっている最大で5つの未知の変数を有する前記ベクトル(Λ)の少なくとも1つの変数を推定するステップ(B4、B5)を含むことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の推定方法。
- 重み付けベクトル(α)を選択する前記ステップ(B6)と、推定されることになっている最大で5つの未知の変数を有するベクトル(Λ)の少なくとも1つの変数を推定する前記ステップ(B4、B5)と、を反復する少なくとも1つのステップを含み、前記選択ステップにおいて選択される重み付けベクトル(α)は、各反復ステップにおいて異なることを特徴とする、請求項4に記載の推定方法。
- 加速度センサ(Ca)による測定を無視するように適合された重み付けベクトル(α)を選択するステップ(B6)と、磁界センサ(Cm)による測定値から推定されることになっている最大で5つの未知の変数を有するベクトル(Λ)の少なくとも2つの変数(θ2、θ3)を推定するステップ(B4、B5)と、磁界センサ(Cm)による測定を無視するように適合された重み付けベクトル(α)を選択するステップ(B6)と、加速度センサ(Ca)による測定値から推定されることになっている最大で5つの未知の変数を有する前記ベクトル(Λ)の最大で他の3つの変数(θ1、a1、a2)を推定するステップ(B4、B5)と、を含むことを特徴とする、請求項4または5のいずれか一項に記載の推定方法。
- 磁界センサ(Cm)による測定を無視するように適合された重み付けベクトル(α)を選択するステップ(B6)と、加速度センサ(Ca)による測定値から推定されることになっている最大で5つの未知の変数を有する前記ベクトル(Λ)の少なくとも2つの変数を推定するステップ(B4、B5)と、加速度センサ(Ca)を無視するように適合された重み付けベクトル(α)を選択するステップ(B6)と、磁界センサ(Cm)による測定値から推定されることになっている最大で5つの未知の変数を有する前記ベクトル(Λ)の最大で他の3つの変数を推定するステップ(B4、B5)と、を含むことを特徴とする、請求項4または5のいずれか一項に記載の推定方法。
- 9つの変数を有する前記ベクトル(Λ)が、4つの成分(q0、q1、q2、q3)に関する制約に関連付けられる4元数(q)の4つの成分(q0、q1、q2、q3)によって表される3自由度を有する回転ベクトルθを含むことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の推定方法。
- 推定されることになっている最大で5つの未知の変数を有する前記ベクトル(Λ)の少なくとも1つの変数を推定するステップ(B4、B5)において、4元数(α)の成分に関する前記制約は、回転ベクトルθの表示に組み込まれることを特徴とする、請求項8に記載の推定方法。
- 推定されることになっている最大で5つの未知の変数を有する前記ベクトル(Λ)の少なくとも1つの変数を推定するステップ(B5)において、擬似ニュートン型誤差最小関数が用いられることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の推定方法。
- 9つの変数を有するベクトル(Λ)が、移動可能な固体および外乱を生成しやすい前記媒体の移動状態に応じて、重み付けステップ中に重み付けされる、ことを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の推定方法。
- 3つの変数を有するベクトル(b)によって定義される外乱を発生しやすい媒体において移動可能な固体の移動を推定するためのデバイスであって、前記移動は、6つの変数を有するベクトル(θ、a)によって定義され、前記デバイスは、前記固体に取り付けられ、少なくとも3つの感度軸(V1、V2、V3)を有する少なくとも1つの加速度センサ(Ca)と、少なくとも3つの感度軸(V4、V5、V6)を有する少なくとも1つの磁界センサ(Cm)と、を含み、固体の移動を推定する請求項1から11のいずれか一項に記載の推定方法を用いるように適合されることを特徴とする、デバイス。
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