JP7191128B2 - 平面磁力計キャリブレーション、方位決定、ジャイロスコープ支援磁力計振幅キャリブレーション、磁力計振幅およびアライメントキャリブレーション、磁力計マッピング、ならびにセンサ融合のための方法および装置 - Google Patents
平面磁力計キャリブレーション、方位決定、ジャイロスコープ支援磁力計振幅キャリブレーション、磁力計振幅およびアライメントキャリブレーション、磁力計マッピング、ならびにセンサ融合のための方法および装置 Download PDFInfo
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Description
例示的な次の実施形態の説明は、添付図面を参照する。次の詳細な説明は、本発明を限定するものではない。その代わりに、本発明の範囲は、付属の請求項によって定義される。次の実施形態は、簡単のために、剛体3D物体(「デバイス」)に取り付けられたモーションセンサおよび磁力計を含むセンシングユニットの用語および構造に関して説明される。しかしながら、次に説明されるべき実施形態は、これらのシステムに限定されず、類似の特性を有する磁力計または他のセンサを備える他のシステムで使用され得る。
この節では、2次元(2D)内で磁力計をキャリブレートするための3つの技術について、複雑度が下がる順に説明する。また、この節で説明するのは、2次元でキャリブレートされた磁力計データを、全体的なセンサ融合技術と融合して、方位決定を補正するための技術である。
(I+D)hn=Anh0+b+εn, n=1,2, ...,N (2.1)
と与えられている。
hn=[hnx hny hnz]’
bはオフセットであり、
b=[bx by bz]’
である。
(I+D)は利得およびスキュー行列である。我々は、これを対称的である、すなわち
ノルムを計算すると
hn’(I+D)’(I+D)hn-2b’(I+D)hn+||b||2=1 (2.3)
となる。
(||(I+D)hn-b||2-1)2
を最小にする9個の変数(行列(I+D)およびベクトルb)を見つけることである。
式(2.3)をこの当てはめパラメータで展開すると、次のようになる。
(px 2+pxy 2)hnx 2+(py 2+pxy 2)hny 2+2pxy(px+py)hnxhny-2(bxpx+bypxy)hnx-2(bypy+bxpxy)hny+||b||2-1=0 (2.4)
q1hnx 2+q2hny 2+2q3hnxhny-2q4hnx-2q5hny+||b||2-1=0
を得る。
すなわち、次のとおりである。
T*k=u
となる。
したがって、
したがって、
||b||2はk5にも関係しているので、
したがって、q2は
次いで、キャリブレーションパラメータは、
より単純なモデルについて、スキューがないと仮定すると、当てはめは直立楕円の当てはめである。
px 2hnx 2+py 2hny 2-2bxpxhnx-2bypyhny+||b||2-1=0
に簡約され得る。
当てはめモデルは、次のように円当てはめにさらに簡約することすらできる。
我々がpx=py=pを仮定することによってさらに簡約した場合、式(2.7)から次の式が得られる。
p2(hnx 2+hny 2)-2bxpxhnx-2bypyhny+||b||2-1=0 (2.8)
これを
行列形式では
tn=[2hnx 2hny 1]、
un=hnx 2+hny 2となる
p=(k1 2+k2 2+k3 2)-1/2、
b=[k1 k2]’・p
が得られる。
前に指摘したように、最小2乗法の問題に対する最適解(当てはめパラメータはkである)は、上記の式(2.6)によって与えられる。
これは、T’TおよびT’uの両方が、各サンプルnに対する(tn’・tn)および(tn’・un)の反復累積によって取得することができることを意味する。サンプルそれ自体をキープする必要はない。
当てはめ問題T*k=uの最小当てはめ誤差は、
我々がtn、k、およびunをどのように構成するかに応じて、式(2.6)によって得られる解
(||(I+D)hn-b||-1)2
を直接与えることができないことに留意されたい。しかし、この平均平方当てはめ誤差(MSE)は
キャリブレーション後
したがって、
式(2.1)のキャリブレーションモデルにおいて、回転行列Anおよび真のユーザ座標系磁場h0の両方が未知であるという仮定を置く。したがって、Anh0によって与えられる真の物体座標系の磁場は、我々が振幅を1(||An・h0||2=1)であると仮定することができることを除き、未知である。上記の当てはめに対するすべての式は、キャリブレート済み磁場
磁場の水平投影を扱うときに、地球磁場は常に北を指すと仮定してもよい。
h0=[1 0]’
ただし、
次いで、この問題は、
式(2.14)は、行列疑似逆
キャリブレーション
https://en.wikipedia.Org/wiki/Polar_decomposition#Matrix_polar_decomposition
M2×2=WΣV*
を実行する。
次いで以下を実行する。
(I+D)=WΣW*、
R0=WV*、
b=R0*M3’、
ここで、M3は行列Mの第3の行である。
初期回転は、R0の転置を乗算することによって除去することができる。したがって、キャリブレート済み2D磁場は、
行列の定義に従って、これは
これは前の節で述べたのと同じである。
すべてのサンプルをバッファリングしないで、式(2.14)を解くより効率的な方法は、再帰的最小2乗法アルゴリズムである。
次いで、我々は、行列H(N×3)を、すべてのサンプルn=1,2,...,Nについて
最小2乗当てはめ問題は次のようになる。
H・Mx=Qx (2.18a)
H・My=Qy (2.18b)
2Dキャリブレート済み磁場
Heading_Mag=atan2(hy,hx) (3.1)
として計算することができ、ここで、atan2はy/xの4象限逆正接である。
Heading=(1-γ)*Heading_Mag+γ*Heading_6AG (3.2)
前節では、加速度計データおよび/またはジャイロスコープデータを使用せずに第1の方位推定値を求めるために2Dキャリブレート済み磁場が使用されており、加速度計データおよびジャイロスコープデータは、いずれの磁力計データを使用せずに第2の方位推定値を求めるために異なる関数で使用された。次いで、2つの結果が融合され、両方の推定値に部分的に基づき最終的な方位推定値を生成した。
また、本明細書において開示されているのは、注目する物体が3つすべての次元において自由にまたは相対的に自由に動き得るときの改善された磁力計キャリブレーションのための方法、装置、およびシステムの例示的な実施形態である。
図8Aは、1つまたは複数の実施形態が実装され得る代表的なシステム800を例示するブロック図である。システム800は、第1の関連デバイス104aおよび第2の関連デバイス104bとともにヘッドマウントデバイス(HMD)102を備えるものとしてよい。第1および第2の関連デバイス(以下、「リモート」という)104a、104bは、離れた場所に配置され、HMD102に関して、および互いに関して、独立して位置決め可能および/または位置変更可能である。たとえば、リモートデバイスは、仮想現実体験などのユーザ体験をHMDの装着者に提供するためにHMDと協働するハンドヘルドゲームコントローラまたは他のタイプのデバイスであってもよい。
前述したように、磁力計によって実行される(たとえば、作られる、感知される、測定されるなどの)磁場(たとえば、地球の磁場)の測定は、ソフトアイアンおよびハードアイアンのソースを含む、地球以外の磁場源によって歪められ得る。ハードアイアン歪みは、地球の磁場とは異なる(たとえば、地球の磁場に付加的に、補足的に、上に、などの)磁場を発生させる材料によって生じ得る。ハードアイアン歪みは、磁力計の出力に対して一定の加算値を生成し得る。たとえば、磁力計に近接して磁化された鉄は、磁力計の出力に現れるハードアイアン歪み(たとえば、ハードアイアン効果)を生じ得る。さらに、ソフトアイアン歪みは、磁場(たとえば、地球の磁場)に影響を及ぼす(たとえば、歪ませる、反らせる)材料によって生じ得るが、必ずしも磁場それ自体を生成するわけではない。ソフトアイアン歪みの量(たとえば、ソフトアイアン効果)は、磁力計の環境に応じて(たとえば、多く)変化してもよい。
(I+D)hn=Anh0+b+εn、n=1,2,...,N (2.1)
(I+D)は利得およびスキュー行列であり、hnは測定された物体座標系磁場であり、Anは姿勢行列(3×3ユニタリ行列)であり、h0は地球座標系磁場ベクトル(一定であるが、未知である)、bはオフセット項であり、εnはノイズ項であり、nは時間に対するサンプリングインデックスである。(参考文献[1]を参照、式(5.1)中にいくつか変更点がある)。式(5.1)のモデルにおいて、測定された物体座標系磁場は、スケールおよびスキューによって指定された(たとえば、おおよそ)3D楕円体であり、オフセットを中心とすると考えられ得る。実施形態により、磁力計は利得およびスキュー行列(I+D)(たとえば、その推定値)、ならびにオフセットbを取得する。
An・h0=G(qn)・R0・h0=Gn・H0
となる。
キャリブレーションモデルは、
(I+D)・hn=Gn・H0+b+εn (5.1)
によって与えられる。
K=[1+D11 D12 D13 1+D22 D23 1+D33 HX Hy Hz bx by bz]’ (5.6)
に示されているように定義されるものとしてよく、
行列Tn、および変数が知られている第nのサンプルに対するベクトルUnは、以下の式(5.7)および式(5.8)
Tn×K=Un (5.9)
に示されているように(たとえば、線形形式で)表され得る。
ただし、pinv(T)はTの疑似逆である。
前節に示されているように、ジャイロスコープと磁力計との間の相対な向き(たとえば、アライメント角度)に応じて、磁力計データが他のセンサデータと融合されてよい。しかしながら、相対的な向きの計算は困難であるか、複雑であり得る。そのようなものとして、相対的な向きは、一定の角度(たとえば、上の第5節の数学的計算における仮定のような)、たとえば、メーカーによって提供される知られている(たとえば、構成された、キャリブレートされた、などの)角度(たとえば、0°、1°、90°、など)であると仮定され得る(たとえば、仮定されることが多い)。さらに、実際のアライメント角度とメーカーによって提供されたアライメント角度(たとえば、メーカーのデータシートに記載されている)との間に何らかのバラツキを結果として生じるアライメント誤差(たとえば、製造誤差)が存在し得る。アライメント誤差は、任意の高忠実度センサ融合アルゴリズムにおいて無視されるべきではない、センサ融合アルゴリズムの方位精度を低下させる可能性がある。
(I+D)hn=R・Anh0+b+εn、n = 1,2, ... , N (6.1)
で以下で示されているように、アライメント誤差を含むように表されるものとしてよく、
ここで、(I+D)は磁力計のスケール-スキュー行列であり、hnは磁力計測定データであり、Rはミスアライメント行列(アライメント行列とも称され得る)であり、Anは姿勢行列であり、h0は地球の磁場ベクトルであり、bは磁力計オフセットであり、εnはノイズ項である。
しかしながら、アライメント行列Rは、単位行列または知られている行列であり得ない。たとえば、アライメント行列Rが単位行列または知られている行列であるという仮定は、装着問題または製造問題があるため真または正しいということがない場合があり、その結果アライメント誤差の程度はいくつかあり得る。高忠実度センサ融合アルゴリズムについては、誤差の程度が小さくても(たとえば、大幅に)センサ融合アルゴリズムの性能を低下させ得る。
ここで、θ0は方位角、φ0は図0に示されているように仰角(たとえば、伏角)である。
磁場ベクトルvは、ユーザ座標系内で与えられ(たとえば、中にあると考えられてよく)、方位角θ0および仰角φ0によって示され得る(たとえば、表現され得る)。実施形態により、方位角θ0および仰角φ0のうちのいずれかが推定され得る。実施形態により、ベクトルvは、1ガウスの振幅を有し得る(たとえば、有すると仮定され得る)。
表記
Q・Mn=tn+p+εn (6.7)
で表されるように、真の磁場ベクトルtn(3×1)に関係付けられ得る。
tn=Q・Mn-p (6.8)
で示されているように表され得る。
ここで、式(6.9)は第nのサンプルに対するものである。実施形態により、N個のそのようなサンプルの場合、式(6.8)と式(6.9)を合わせて、以下に示される式(6.10)
M・K=T (6.10)
が得られるものとしてよく、
ここで、連結された測定行列T(N×3)およびM(N×4)ならびにパラメータ行列K(4×3)は、以下の式
K=pinv(M)・T=(M’M)-1・(M’T) (6.11)
として示される。
実施形態により、残差スケールおよびスキューは無視されてもよく、ミスアライメント行列Rは行列Kの上3行であってよい。
ヨー値を決定するために磁力計が使用される場合、ソフトアイアン誤差およびハードアイアン誤差を補償するために、磁力計振幅がキャリブレートされ得る(たとえば、キャリブレートされる必要があり得る)。上の第5節または第6節で開示されているように磁力計振幅がキャリブレートされた後、キャリブレート済み磁力計データは、デバイスのヨー角を計算するために使用され得る。
実施形態により、磁力計マッピングを実行する前に、基準四元数列が取得され得る。たとえば、センサ融合アルゴリズムを実行する前に、基準四元数列がメモリから取得され得る(たとえば、オフライン、構成されている、など)。実施形態により、基準四元数列は、四元数空間内で均等におよび/または一様に分布するように選ばれ得る(たとえば、選択され得る、構成され得る、など)。たとえば、基準四元数列は、数列内の任意の2つの四元数点の間の最小角回転が最大化されるように空間内に一様に分布し得る。実施形態により、基準四元数列について、四元数点の数が多ければ多いほど、任意の2つの四元数点の間の角距離が小さくなる。実施形態により、基準四元数列は、144個の四元数点を含み得る。たとえば、144個の四元数点を有する基準四元数列は、基準点の密度と、最も近い基準を探索するのに必要な計算複雑度との間のバランスをとり得る。
実施形態により、基準マップは、(1)ジャイロスコープデータと加速度計データとの融合から四元数が利用可能であり(たとえば、任意の6軸センサ融合アルゴリズムで利用可能であり得る)、四元数はq6_AGと表記され得ること、および(2)磁力計データは、不完全なキャリブレーションおよび/または空間的に非一様な磁場のせいで歩行の影響を受けることの、うちのいずれかの仮定に従って生成され得る。
allDistance[REFERENCE_Q_LENGTH] = 0;
smallestlndex = 0;
smallestDistance = allDistance[0];
for (int i = 0; i < REFERENCE_Q_LENGTH; i++) {
allDistance[i] = getAngularDistance(q6_AG, qRef[i]);
if (allDistancep[i] < smallestDistance) {
smallestDistance = allDistance[i];
smallestlndex = i;
}
}
magEarth = qvrot(q6_AG, magln) (7.1)
currentAzimuth = atan2 (magEarthy, magEarthx) (7.2)
ここで、qは4×1四元数であり、vは3×1ベクトルであり、
clusterCenter[smallestlndex].addSample(currentAzimuth) (7.3)
実施形態により、上で説明した第1から第3の動作は、任意の数の(たとえば、すべての入ってくるサンプル、受け取ったサンプル、測定されたサンプルなどの)サンプルについて繰り返され得る。実施形態により、生じる運動が多くなるほど、より多くのクラスタが配置される。実施形態により、各clusterCenterは、追加されたサンプルの平均および分散を追跡し得る。実施形態により、クラスタの平均が統計的に正確である場合(たとえば、分散が特定の閾値を下回り、および/または統計的に有意な数のサンプルが取得されたとき)、磁力計データを補正するために使用され得る。実施形態により、ゆっくりと変化する磁場環境(たとえば、ゆっくりとドリフトする6軸四元数基準)を扱うために、より遠い過去からのサンプルは、平均計算のために、より近い過去のサンプルに比べて小さい重みを与えられ得る(たとえば、与えられるべきである)。たとえば、サンプルの重みは、各サンプルの(たとえば、関連する)忘却係数に従って調整され得る。たとえば、各サンプルの重みは、時間の経過とともに徐々に減少してよく、したがって、より新しいサンプルはより大きな重みを有し得る。
実施形態により、元の物体座標系の磁力計データmaglnは、基準マップが得られた(たとえば、生成された)後に補正され得る。実施形態により、補正された磁力計データは、センサ融合アルゴリズムによって使用され得る。
correction=-(clusterCenter[smallestIndex].getMean( )) (7.4)
に示されているように、クラスタ平均の負の値に等しいものとしてよい。
実施形態により、getMean()は、選ばれたclusterCenterの平均方位角を計算し得る。
correction=correction-(ΣkclusterCenter[k].getMean)/REFERENCE_Q_LENGTH
qCorrect=convertYawtoQ(correction) (7.5)
に示されているように、磁力計補正を四元数に変換することであるものとしてよい。
convertYawtoQ(θ)=[cos(θ/2) 0 0 sin(θ/2)]
に示されているようにθのヨー回転のための四元数を得るために使用され得る。
magBodycorrected=qvrot(qCorrect, magln) (7-6)
で示されているように、9軸センサ融合計算ブロックに送り込むことであるものとしてよい。
特徴および要素が特定の組合せで上で説明されているけれども、当業者であれば、それぞれの特徴もしくは要素は単独で、または他の特徴および要素と組み合わせて使用され得ることを理解するであろう。それに加えて、本明細書で説明されている方法は、コンピュータまたはプロセッサにより実行できるようにコンピュータ可読媒体内に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアにより実装され得る。非一時的コンピュータ可読記憶媒体の例は、限定はしないが、リードオンリーメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにCD-ROMディスクおよびデジタル多用途ディスク(DVD)などの光学媒体を含む。ソフトウェアに関連するプロセッサは、WTRU102、UE、端末、基地局、RNC、または任意のホストコンピュータにおいて使用するための無線周波数トランシーバを実装するために使用され得る。
[1]米国特許出願公開第2013/0238268 A1号
[2]米国特許出願公開第2013/0245984 A1号
[3] L. LovisoloおよびE.A.B. da Silva、「Uniform distribution of points on a hyper-sphere with applications to vector bit-plane encoding」、IEEE Proc. Vision Image Signal Process、2001年、148頁、187~193頁
101 デバイスの剛体
102 ヘッドマウントデバイス(HMD)、WTRU
104a 第1の関連デバイス、リモート、リモートA
104b 第2の関連デバイス、リモート、リモートB
106 プロセッサ、HMDプロセッサ(またはPC)
108 慣性測定ユニット(IMU)、HMD IMU
110 モーションセンサ
111 追跡システム
112A、112B プロセッサ、リモートプロセッサ
114A、114B IMU、リモートIMU
120 磁力計
130 データ処理ユニット、CPU
135 コンピュータ可読媒体
140 インターフェース
150 磁力計キャリブレーションユニット
152 HMD
154A 第1のリモート、リモートIMU、リモートA
154B 第2のリモート、リモートIMU、リモートB
156 プロセッサ、HMDプロセッサ(またはPC)
158 IMU
160 追跡システム
162A、162B プロセッサ、リモートプロセッサ
164A、164B IMU
201 動作、6軸センサ融合アルゴリズム、6軸融合
202 動作
203 動作、アキュムレータ
204 動作、行列疑似逆
205 動作
206 磁力計
207 加速度計
208 ジャイロスコープ
209 9軸融合
401 動作、傾斜角推定値
402 動作、磁力計振幅キャリブレーション
403 動作、磁力計アライメントキャリブレーション
404 動作、9軸融合
501 動作
502 動作、RLSアキュムレータ
503 行列疑似逆
601 磁力計、第1の動作
602 第2の動作
603 加速度計、第3の動作
604 加速度計、第4の動作
605 ジャイロスコープ、第3の動作
607 平面キャリブレーションブロック、平面キャリブレーション
609 6軸融合ブロック、6軸融合
610 フィルタ処理ブロック、フィルタ
611 方位ブロック
613 第2の方位ブロック
615 方位融合ブロック、方位融合
701 磁力計
703 加速度計
705 ジャイロスコープ
707 平面キャリブレーションブロック、平面キャリブレーション
709 9軸融合ブロック、9軸センサ融合ブロック、9軸融合
711 方位ブロック
800 システム、移動可能追跡システム
850 システム、固定追跡システム
Claims (18)
- 磁力計を備えるオブジェクトの方位を決定する方法であって、
前記磁力計から複数の異なる向きで複数の磁場測定値を取得するステップと、
前記磁場測定値に基づき前記磁力計の2次元スケール、スキュー、およびオフセットに対する最小2乗解を決定するステップと、
前記2次元スケール、スキュー、およびオフセットを前記磁力計の前記磁場測定値に適用してキャリブレート済み磁力計磁場測定値を生成するステップと、
前記キャリブレート済み磁力計磁場測定値に基づき方位を決定するステップとを含む方法。 - 2次元スケール、スキュー、およびオフセットに対する前記最小2乗解を決定する前記ステップは、最良当てはめを
T*k=u
においてkについて決定するステップを含み、
ここで、
またここで、
hnxは時刻nに方向xで前記磁力計によって測定された物体座標系磁場であり、
hnyは時刻nに方向yで前記磁力計によって測定された前記物体座標系磁場であり、
pxおよびpyはそれぞれxおよびy軸内の利得を表し、pxyはx-y平面内のスキューを表し、
b=[bx by]’は前記磁力計のオフセットである
請求項1に記載の方法。 - (a)キャリブレーションを適用した後の残差の平均平方誤差、(b)楕円体に関する前記キャリブレート済み磁場の大きさ、および(c)デバイスの傾きのうちの少なくとも1つを、前記決定済み方位の信頼性指標として計算するステップと、
前記指標に基づき前記決定済み方位の推定された信頼性を決定するステップとをさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記最小2乗解は、前記磁力計におけるスキューがゼロであることを仮定する請求項1に記載の方法。
- 前記最小2乗解は、1次元スケール、2次元オフセットについて解き、スキューについては解かない請求項1に記載の方法。
- 前記オブジェクトは、少なくとも1つのジャイロスコープをさらに備え、2次元スケール、スキュー、およびオフセットに対する前記最小2乗解を決定するステップは、最良当てはめを
H・Mx=Qx
H・My=Qy
においてM=[Mx My]について決定するステップを含み、
ここで、
またここで、
hnxは時刻nに方向xで前記磁力計によって測定された物体座標系磁場であり、
hnyは時刻nに方向yで前記磁力計によって測定された前記物体座標系磁場であり、
R(qn)は初期の向きから現在の向きqnへの2D回転行列であり、
h0は地球座標系内の磁場であり、
R0はユーザ座標系から初期の向きへの2D回転行列であり、
(I+D)はxおよびyが2つの直交方向軸を表す前記磁力計の利得およびスキュー行列であり、
b=[bx by]’は前記磁力計のオフセットである
請求項1に記載の方法。 - 前記最小2乗解Mを決定した後に、行列Mの最初の2行に対して特異値分解を実行して
M2×2=WΣV*
とし、
次いで
(I+D)=WΣW*、
R0=WV*、
b=R0*M3’、
とするステップをさらに含み、
ここで、M3は行列Mの第3の行である
請求項11に記載の方法。 - 忘却係数を適用してより古いサンプルの影響を減らすステップをさらに含む請求項11に記載の方法。
- 前記最小2乗解は、再帰的最小2乗解である請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
- 磁力計と、加速度計と、ジャイロスコープとを備えるオブジェクトの2次元方位を決定する方法であって、
前記磁力計から複数の異なる向きで複数の磁場測定値を取得するステップと、
前記磁場測定値に基づき前記磁力計の2次元スケール、スキュー、およびオフセットに対する最小2乗解を決定するステップと、
前記2次元スケール、スキュー、およびオフセットを前記磁力計の前記磁場測定値に適用してキャリブレート済み磁力計磁場測定値を生成するステップと、
前記キャリブレート済み磁力計磁場測定値に基づき前記オブジェクトの第1の方位推定値を決定するステップと、
加速度計データおよびジャイロスコープデータに基づき前記オブジェクトの第2の方位推定値を決定するステップと、
前記第1の方位推定値を前記第2の方位推定値と融合させることによって前記オブジェクトの方位を決定するステップとを含む方法。 - 融合する前記ステップは、
前記第1の方位推定値および前記第2の方位推定値の各々に重みを割り当てるステップであって、前記割り当て済み重みは前記第1の方位推定値の推定された信頼性に基づく、ステップを含む請求項15に記載の方法。 - 前記第1の方位推定値の推定された信頼性を決定するステップは、(a)キャリブレーションを適用した後の残差の平均平方誤差、(b)前記決定済み方位の信頼性指標としての楕円体に関する前記キャリブレート済み磁場の大きさ、および(c)デバイスの傾きのうちの少なくとも1つを計算するステップを含む請求項16に記載の方法。
- 磁力計と、加速度計と、ジャイロスコープとを備えるオブジェクトの2次元方位を決定する方法であって、
前記磁力計から複数の異なる向きで複数の磁場測定値を取得するステップと、
前記磁場測定値に基づき前記磁力計の2次元スケール、スキュー、およびオフセットに対する最小2乗解を決定するステップと、
前記2次元スケール、スキュー、およびオフセットを前記磁力計の前記磁場測定値に適用してキャリブレート済み磁力計磁場測定値を生成するステップと、
前記キャリブレート済み磁力計磁場測定値と前記加速度計および前記ジャイロスコープからの測定値との融合に基づき前記オブジェクトの向きを決定するステップと、
前記決定済み向きに基づき前記オブジェクトの方位を決定するステップとを含む方法。
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