WO2020071284A1 - 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法およびプログラム

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WO2020071284A1
WO2020071284A1 PCT/JP2019/038251 JP2019038251W WO2020071284A1 WO 2020071284 A1 WO2020071284 A1 WO 2020071284A1 JP 2019038251 W JP2019038251 W JP 2019038251W WO 2020071284 A1 WO2020071284 A1 WO 2020071284A1
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temperature
information processing
unit
characteristic data
processing apparatus
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PCT/JP2019/038251
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Inventor
雅人 君島
Original Assignee
ソニー株式会社
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Publication date
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Priority to US17/279,417 priority patent/US20220011137A1/en
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C25/00Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
    • G01C25/005Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass initial alignment, calibration or starting-up of inertial devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/183Compensation of inertial measurements, e.g. for temperature effects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00Details of instruments
    • G01P1/006Details of instruments used for thermal compensation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups

Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing device, an information processing method, and a program.
  • Patent Literature 1 describes a technique for correcting a measured value of a tilt sensor based on a previously recorded temperature drift characteristic with respect to a tilt sensor that detects a tilt of a traveling body.
  • Patent Document 1 it is necessary to acquire temperature characteristics for correcting the tilt sensor by controlling the temperature using a constant temperature bath or the like in the manufacturing process. Therefore, it has been required to more easily obtain the temperature characteristics of the inertial sensor.
  • an inertial measurement unit an information processing unit that performs arithmetic processing involving a temperature change according to a load during operation, a temperature detection unit that detects a temperature, and operates by applying a load to the information processing unit
  • a temperature control unit that controls the temperature detected by the temperature detection unit
  • a data acquisition unit that acquires temperature characteristic data indicating a relationship between the correction value that corrects the measurement value of the inertial measurement unit and the temperature
  • the information processing unit that performs arithmetic processing involving a temperature change according to the load during operation is operated by applying a predetermined load to the information processing unit, and the temperature detected by the temperature detection unit is controlled by the processor. And acquiring temperature characteristic data indicating a relationship between the temperature and a correction value for correcting a measurement value of the inertial measurement unit.
  • a computer is provided with an inertial measurement unit, an information processing unit with a temperature change according to a load during operation, a temperature detection unit that detects a temperature, and a load applied to the information processing unit.
  • a temperature control unit that operates to control the temperature detected by the temperature detection unit, and a data acquisition unit that acquires a temperature characteristic data indicating a relationship between the correction value for correcting the measurement value of the inertial measurement unit and the temperature.
  • a program is provided to have a function including
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an operation scene of the information processing apparatus according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the information processing apparatus according to the embodiment. It is a figure which shows typically the temperature control which concerns on the embodiment. It is a figure showing an example of a temperature characteristic table concerning the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of obtaining an approximate function as temperature characteristic data according to the embodiment. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the information processing apparatus according to the embodiment. It is a flow chart which shows temperature characteristic data acquisition propriety judging processing concerning the embodiment. It is a flow chart which shows temperature characteristic data acquisition processing concerning the embodiment. It is a flow chart which shows temperature control processing concerning the embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a first modification of the temperature control in the correction processing according to the same embodiment.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing a posture change in a second modification example according to the same embodiment. It is explanatory drawing which shows the attitude
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the information processing apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an operation scene of the information processing apparatus 10 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the information processing apparatus 10 such as a smartphone has a function of estimating the position or orientation of the information processing apparatus 10 based on information measured by a built-in inertial measurement unit (IMU: Internal Measurement Unit) or the like. May be.
  • IMU built-in inertial measurement unit
  • the output characteristics of the IMU such as the bias value, the scale factor, and the alignment, change due to the influence of the ambient temperature of the IMU.
  • the measured value of the IMU may fluctuate depending on the ambient temperature. Therefore, the position or orientation of the information processing device 10 may be erroneously detected (see the left part of FIG. 1). For example, when the IMU is used for the user's navigation function, it is detected as if the information processing device 10 is moving based on the measured value of the IMU, even though the information processing device 10 itself is stationary. Sometimes.
  • information relating to the temperature characteristic of the IMU is acquired by the information processing device 10.
  • the information processing device 10 For example, as shown in the center of FIG. 1, in a situation where the user is not using the information processing device 10 (eg, while the user is sleeping), the temperature in the information processing device 10 including the vicinity of the IMU is controlled, and the temperature characteristics of the IMU are controlled. Data is obtained.
  • the measured value of the IMU is corrected based on the acquired temperature characteristic data, and can be used in the information processing device 10.
  • the measured value of the IMU is corrected based on the temperature characteristic data of the IMU (see the right part of FIG. 1).
  • the information processing apparatus 10 can provide a more accurate position and orientation estimation function.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the information processing device 10 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the information processing device 10 includes an inertial measurement unit 110, an information processing unit 120, a temperature detection unit 130, a control unit 140, and a storage unit 150.
  • Examples of the information processing device 10 include a smartphone, a tablet terminal, and a wearable terminal equipped with a function of estimating the position and orientation of the terminal.
  • the inertia measuring unit 110 has a function of measuring inertial data on the information processing device 10.
  • the inertial measurement unit 110 includes an inertial measurement device (IMU) as a device capable of measuring inertial data.
  • the inertial measurement device includes an acceleration sensor, and measures, as one of the inertia data, an acceleration that is a change amount of a moving speed of the information processing device 10.
  • the inertial measurement device includes an angular velocity sensor, and measures an angular velocity, which is an amount of change in the attitude of the information processing apparatus 10, as one piece of inertial data.
  • Inertial measurement section 110 outputs inertia data measured by the inertial measurement device to control section 140.
  • Information processing unit 120 has a function of performing arithmetic processing in the information processing device 10.
  • the information processing unit 120 involves a temperature change of the information processing unit 120 according to the load during operation. As the temperature of the information processing unit 120 changes, the temperature around the inertial measurement unit 110 changes.
  • Examples of the information processing unit 120 include a central processing unit (CPU: Central Processing Unit) and a communication device.
  • Temperature detector 130 The temperature detection unit 130 has a function of detecting the temperature inside the information processing device 10. In particular, the temperature detection unit 130 can detect the temperature of the inertial measurement unit 110 itself or the ambient temperature of the inertial measurement unit 110.
  • Control unit 140 has a function of controlling the entire information processing apparatus 10. For example, the control unit 140 acquires a measurement value in the inertial measurement unit 110. Further, control section 140 acquires the result of temperature detection by temperature detection section 130.
  • the control unit 140 controls storage processing in the storage unit 150. Specifically, the control unit 140 causes the storage unit 150 to store information output according to the processing executed by the control unit 140.
  • the control unit 140 has a function of executing a process based on the input information.
  • the control unit 140 includes a state determination unit 141, a temperature control unit 143, a data acquisition unit 145, and a correction processing unit 147, as shown in FIG.
  • the state determination unit 141 has a function of determining whether temperature characteristic data can be obtained. At the time of this determination, the state determination unit 141 can determine whether the information processing device 10 is stationary. The state determination unit 141 can determine whether or not the information processing device 10 is stationary based on the measurement value of the inertia measurement unit 110. For example, when the variance of the acceleration measured by the inertial measurement unit 110 within a predetermined time becomes equal to or less than a predetermined value, the state determination unit 141 can determine that the information processing apparatus 10 is stationary.
  • the state determination unit 141 determines that the information processing apparatus 10 is in the stationary state, so that unnecessary vibration components and motion components are suppressed from appearing in the measurement result, and the temperature component is obtained. The accuracy of the temperature characteristic data is improved.
  • the state determination unit 141 may determine whether the information processing apparatus 10 is in use by a user when determining whether temperature characteristic data can be acquired. Before the temperature characteristic data is obtained, the use state of the information processing apparatus 10 is determined by the state determination unit 141, so that the temperature change during the temperature characteristic data acquisition and the influence on the user due to the increase in power consumption are suppressed. You.
  • the state determination unit 141 may determine whether the user is sleeping. The state determination unit 141 may determine that the user is sleeping, for example, from the current time. In addition, the state determination unit 141 may determine that the user is sleeping based on the user's physical information such as a pulse wave. In addition, the state determination unit 141 detects the user's movement from the measurement value of the inertial measurement unit 110, and can determine that the user is sleeping when the user's movement is small or absent.
  • the state determination unit 141 determines whether the user is sleeping. Is determined.
  • the state determination unit 141 may determine whether the information processing apparatus 10 is at a user's life base such as a home. In particular, the state determination unit 141 estimates the current position of the information processing device 10 from the position information of the information processing device 10, a wireless communication environment, and the like. Based on the estimation result, the state determination unit 141 can determine whether or not the information processing device 10 is located at the user's living base.
  • the state determination unit 141 determines whether the information processing apparatus 10 is located at the user's living base. The influence on the user due to the increase in the number is suppressed.
  • the state determination unit 141 may make the determination based on the operating status of an application or the like in the information processing apparatus 10 when determining the use state of the information processing apparatus 10.
  • the state determination unit 141 can estimate the operating status of the application from the CPU usage rate of the processing related to the application in the information processing device 10. When the CPU usage rate is low, the state determination unit 141 may determine that the information processing device 10 is not used by the user. Thereby, the usage status of the information processing device 10 is determined more accurately.
  • the state determination unit 141 may determine whether the remaining battery level of the information processing device 10 satisfies a predetermined condition when determining whether temperature characteristic data can be acquired.
  • a predetermined condition a condition such as whether or not the remaining battery level is 80% or more of a full charge, whether or not the battery is being charged, and the like are given.
  • the state determination unit 141 determines whether temperature characteristic data can be acquired, the state of the battery of the information processing apparatus 10 is determined, so that the influence on the user due to an increase in power consumption during temperature characteristic data acquisition is reduced. Is suppressed.
  • the state determination unit 141 may determine whether the user has approved the temperature characteristic data acquisition of the inertial measurement unit 110. If the user approves, there is no need to consider the effect on the user during the temperature characteristic data acquisition.
  • the temperature control unit 143 causes the information processing unit 120 to perform arithmetic processing, and controls the temperature detected by the temperature detection unit 130 that changes with the temperature change of the information processing unit 120.
  • the information processing unit 120 when the information processing unit 120 is a central processing unit, there is a process of repeatedly performing a simple calculation such as adding integers sequentially from one.
  • the information processing unit 120 when the information processing unit 120 is a communication device, the information processing unit 120 may perform a process of repeatedly performing communication with the outside.
  • the communication device is a GPS receiving device, a process such as repeatedly performing the positioning operation of the information processing device 10 may be used.
  • the temperature control unit 143 controls the temperature using the information processing unit 120 that performs arithmetic processing in the information processing device 10. Therefore, it is not necessary to separately provide an element for temperature control in the information processing apparatus 10.
  • the information processing section 120 is a central processing unit or a communication device
  • both are elements that are often provided in the information processing apparatus 10, and by using these elements, a separate temperature control is performed. Elements are not required.
  • both the central processing unit and the communication device are elements that generate a relatively large amount of heat, and the temperature rise can be increased in temperature control.
  • the temperature control unit 143 controls the operation frequency of the information processing unit 120 or the load applied to the information processing unit 120 based on the difference between the temperature detected by the temperature detection unit 130 and the target temperature. Further, when changing the temperature, the temperature control unit 143 gives the operation frequency of the information processing unit 120 or the information processing unit 120 such that the rate of change of the temperature detected by the temperature detection unit 130 does not exceed the threshold value. Control the load.
  • the temperature control by the temperature control unit 143 will be further described with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating temperature control according to the present embodiment.
  • a load is applied to the information processing unit 120 by the temperature control unit 143, and the temperature detected by the temperature detection unit 130 is controlled.
  • the temperature is controlled to be kept constant over a certain time Delta] t 1 to a first temperature T 1.
  • the temperature is controlled so as to change from a first temperature T 1 of to a second temperature T 2.
  • the temperature can be controlled such that the temperature change rate (T 2 ⁇ T 1 ) / ⁇ t 2 is equal to or less than the threshold.
  • the range between the maximum value and the minimum value of the temperature may be controlled so as to be equal to or more than a predetermined value.
  • the range between the maximum value and the minimum value of the temperature can be controlled to be 20 ° C. or more.
  • the inertia measuring unit 110 performs the measurement in a state where the temperature is stabilized by keeping the temperature constant for a certain period of time. Thereby, the accuracy of the temperature characteristic data is further improved. Further, in the temperature control, control is performed such that the temperature change speed is equal to or less than a threshold value. Thereby, the influence of the rapid temperature change on the temperature characteristics of inertial measurement section 110 is suppressed. In the temperature control, the range between the maximum value and the minimum value of the temperature is controlled to be 20 ° C. or more. As a result, the temperature width of the temperature characteristic data is sufficiently ensured, and the accuracy of the temperature characteristic data is improved.
  • the temperature control unit 143 has a function of starting temperature control when the state determination unit 141 determines that the information processing apparatus 10 is in a state where temperature characteristic data can be acquired. Specifically, state determination section 141 outputs a determination result that information processing apparatus 10 is in a state where temperature characteristic data can be obtained. Thereafter, the temperature control unit 143 applies a load to the information processing unit 120 to operate it. The temperature control unit 143 starts the temperature control in a state where the temperature characteristic data can be acquired, so that the temperature control is not started at a time inconvenient for the user.
  • the data acquisition unit 145 has a function of acquiring temperature characteristic data indicating a relationship between a correction value for correcting the measurement value of the inertial measurement unit 110 and a temperature detected by the temperature detection unit 130. Specific acquisition of the temperature characteristic data will be described below with reference to FIGS.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the temperature characteristic table according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, by performing measurement by the inertial measurement unit 110 while controlling the temperature, a measurement value of the inertial measurement unit 110 corresponding to a specific temperature can be obtained.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of obtaining an approximate function as temperature characteristic data. As shown in FIG. 5, it is assumed that a linear function approximation is established in the relationship between the temperature and the measured value based on the temperature characteristic table. At this time, the data acquisition unit 145 performs an arithmetic process for obtaining an approximate function by the least squares method using the following equation.
  • n is the number of measurement points.
  • the data acquisition unit 145 acquires the approximation function thus obtained as temperature characteristic data indicating the relationship between the temperature and the correction value.
  • the approximate function As the temperature characteristic data, it is possible to interpolate a temperature range in which there is no measurement result. Therefore, even when the measured temperature is small, temperature characteristic data that can correspond to a wide temperature range can be obtained.
  • the data acquisition unit 145 can acquire an approximate function based on the measurement value acquired by the inertial measurement unit at least at two or more temperatures as temperature characteristic data. In addition, the data acquisition unit 145 can acquire an approximate function based on the measurement value acquired by the inertial measurement unit 110 at least at four or more temperatures as temperature characteristic data in order to accurately determine the approximate function.
  • the data acquisition unit 145 causes the storage unit 150 to store the temperature characteristic data.
  • a method other than the least squares method can be used as a method for obtaining the approximate function.
  • a function having a format other than a linear function can be obtained as the approximate function.
  • the temperature characteristic data of the inertial measurement unit 110 is acquired by the data acquisition unit 145 inside the information processing device 10, the temperature characteristic data is easily acquired in the information processing device 10.
  • equipment such as a constant temperature bath required when acquiring temperature characteristic data becomes unnecessary.
  • the data acquisition unit 145 can acquire a bias value (gyro bias value) of the angular velocity detected by the gyro sensor as the measurement value of the inertial measurement unit 110.
  • a bias value gyro bias value
  • the gyro bias value detected by the gyro sensor has a great influence on the position and orientation estimation function in the information processing device 10, and therefore, it should be corrected by the temperature characteristic data. Is necessary.
  • the data acquisition unit 145 acquires gyro bias temperature characteristic data indicating a relationship between a gyro bias correction value for correcting the gyro bias value and a temperature based on the obtained gyro bias value.
  • the correction processing unit 147 has a function of correcting the measurement value measured by the inertial measurement unit 110 based on the correction value obtained from the temperature detected by the temperature detection unit 130 and the temperature characteristic data. Specifically, the correction processing unit 147 calculates a correction value from the detected temperature and the temperature characteristic data. The correction processing unit 147 performs an arithmetic process for correcting the measurement value of the inertial measurement unit 110 using the calculated correction value.
  • the correction processing unit 147 may have a function of correcting the angular velocity detected by the gyro sensor based on the gyro bias correction value obtained from the temperature detected by the temperature detection unit 130 and the gyro bias temperature characteristic data. Specifically, the correction processing unit 147 calculates a gyro bias correction value from the detected temperature and the temperature characteristic data. The correction processing unit 147 performs an arithmetic process of correcting the angular velocity measured by the gyro sensor of the inertial measurement unit 110 using the calculated gyro bias correction value.
  • the correction processing unit 147 serves as a gyro correction processing unit 149 that corrects the angular velocity detected by the gyro sensor based on the gyro bias correction value obtained from the temperature detected by the temperature detection unit 130 and the gyro bias temperature characteristic data. Function is further provided.
  • the correction value of the inertial measurement unit 110 is corrected by the correction processing unit 147, so that the information processing apparatus 10 is provided with a more accurate position and orientation estimation function.
  • Storage unit 150 has a function of storing data acquired in the processing in the information processing device 10.
  • the storage unit 150 stores the temperature characteristic data acquired by the data acquisition unit 145.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example of the information processing device 10 according to the embodiment of the present disclosure.
  • inertia measuring section 110 measures inertia data such as acceleration or angular velocity, and outputs the measured value to control section 140.
  • the control unit 140 causes the storage unit 150 to store the measured value (S100).
  • the state determination unit 141 determines whether the information processing device 10 is in a state where temperature characteristic data can be obtained (S200).
  • the data acquiring unit 145 acquires the temperature characteristic data (S300).
  • the count of the temperature stabilization elapsed time is reset (S221).
  • the correction processing unit 147 performs a correction process of the measurement value of the inertial measurement unit 110 (S400).
  • the control unit 140 calculates the attitude and the moving speed of the information processing device 10 (S500), and the process in the information processing device 10 ends.
  • step S200 As described above, the entire flowchart of the operation example of the information processing apparatus 10 according to the embodiment of the present disclosure has been described. Hereinafter, the processing in step S200, step S300, step S303, and step S400 will be described.
  • FIG. 7 is a flowchart relating to temperature characteristic data acquisition availability determination processing.
  • the state determination unit 141 determines whether or not the information processing device 10 is in a stationary state based on the measurement value of the inertia measurement unit 110 (S201). When it is determined in step S201 that the information processing apparatus 10 is in the stationary state, the elapsed time in the stationary state is counted (S203).
  • a measurement value of the inertial measurement unit 110 is used in determining whether or not the information processing apparatus 10 is in a stationary state in step S201. For example, it can be determined whether or not the variance of the acceleration value for one second measured by the inertial measurement unit 110 is equal to or less than a predetermined threshold. When the variance of the acceleration is equal to or smaller than the predetermined threshold, in step S201, the information processing apparatus 10 is determined to be in a stationary state.
  • step S200 determines whether the apparatus is in the stationary state. If it is not determined in step S201 that the apparatus is in the stationary state, the state determination unit 141 resets the count of the elapsed time (S205) and determines that temperature characteristic data cannot be acquired (S219). As a result, the process of step S200 ends.
  • step S207 After counting the elapsed time, it is determined whether or not the stationary state has elapsed for 30 minutes or more (S207). When it is not determined that the stationary state has elapsed for 30 minutes or more, the state determination unit 141 determines that the temperature characteristic data cannot be obtained (S219), and the process of step S200 ends.
  • step S207 when it is determined in step S207 that the stationary state has elapsed for 30 minutes or more, the state of the remaining battery level of the information processing apparatus 10 is subsequently detected (S209). Based on the battery state detected in step S209, state determination section 141 determines whether the remaining battery level of information processing device 10 satisfies a predetermined condition (S211).
  • a predetermined condition a condition such as whether or not the remaining battery level is 80% or more of a full charge, whether or not the battery is being charged, and the like are given. If it is not determined in step S211 that the predetermined condition is satisfied, it is determined that temperature characteristic data cannot be obtained (S219).
  • step S211 determines whether the predetermined condition is satisfied.
  • step S213 determines whether the sleep state of the user is detected. Based on the detection result in step S213, the state determination unit 141 determines whether the user is sleeping (S215). If it is not determined in step S215 that the user is sleeping, it is determined that temperature characteristic data cannot be acquired (S219). On the other hand, when it is determined in step S215 that the user is sleeping, it is determined that the temperature characteristic data can be obtained (S217).
  • each of the determinations in steps S207, S211 and S215 may be performed by only one of them or a combination of any two of them. Further, each determination in steps S207, S211 and S215 can be performed in a different order from the flowchart of FIG.
  • step S300 of the flowchart in FIG. 6 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart relating to temperature characteristic data acquisition processing.
  • the current temperature is detected by the temperature detector 130 (S301).
  • a temperature control process is performed by the temperature control unit 143 (S303). After the temperature control process described later, it is determined whether the temperature has stabilized (S305). If it is not determined that the temperature is stable, the temperature characteristic data acquisition processing ends.
  • the measurement is performed by the inertial measurement unit 110 at the temperature (S307).
  • the measurement of the angular velocity with respect to the three axes of the yaw axis, the pitch axis, and the roll axis by the gyro sensor of the inertial measurement unit 110 is performed for a predetermined period of time, and the measurement result is averaged.
  • An example of the measurement time is 10 minutes.
  • the data acquisition unit 145 reads the maximum value and the minimum value of the temperature already stored from the storage unit 150 (S311). The data acquisition unit 145 determines whether the difference between the maximum value and the minimum value is equal to or greater than a predetermined value (S313).
  • a predetermined value is 20 ° C. If it is not determined in step S313 that the difference between the maximum value and the minimum value is equal to or greater than the predetermined value, the temperature characteristic data acquisition processing ends.
  • the data acquisition unit 145 subsequently performs an interpolation process for interpolating the measurement result for a temperature for which there is no measurement result. Is performed (S315). Specifically, the data acquisition unit 145 acquires an approximation function by the least squares method based on the recorded measurement value and temperature, and interpolates the measurement result. Thereafter, the data acquisition unit 145 determines that the temperature characteristic data obtained as the approximate function has become available. Further, the temperature characteristic data is stored in the storage unit 150 by the data acquisition unit 145 (S317). Finally, the data acquisition unit 145 erases the temporarily recorded measurement value and temperature by the inertial measurement unit 110 (S319), and the temperature characteristic data acquisition processing ends.
  • FIG. 9 is a flowchart relating to the temperature control process.
  • the temperature control unit 143 calculates a value obtained by subtracting the target temperature from the current temperature. Further, the temperature control unit 143 compares the subtracted value with an absolute value ⁇ (° C.) of a predetermined temperature difference. An example of the absolute value ⁇ of the temperature difference is 0.1 ° C. If the value obtained by subtracting the target temperature from the current temperature is equal to or more than - ⁇ and equal to or less than ⁇ , the process proceeds to the determination in step S3033 because it is sufficiently close to the target temperature.
  • step S3033 temperature control unit 143 determines whether or not a state sufficiently close to the target temperature has continued for 10 minutes or more. If it has continued for 10 minutes or more, the temperature control unit 143 determines that the temperature has stabilized (S3035). Further, the temperature control unit 143 sets the next target temperature by adding the predetermined temperature ⁇ (° C.) to the current target temperature (S3037). An example of the predetermined temperature ⁇ is 5 ° C. At this time, the temperature control unit 143 also resets the count of the duration. On the other hand, if it is not determined in step S3033 that the state sufficiently close to the target temperature has continued for 10 minutes or more, the temperature control process in step S303 ends.
  • step S3031 if the value obtained by subtracting the target temperature from the current temperature is larger than + ⁇ , the current temperature is higher than the target temperature. Therefore, first, the temperature control unit 143 resets the count of the duration (S3039). Next, the temperature control unit 143 reduces the load applied to the information processing unit 120 (S3041). Thereafter, the temperature control process in step S303 ends.
  • the temperature control unit 143 resets the count of the duration (S3043).
  • the temperature control unit 143 increases the load applied to the information processing unit 120 (S3045). Thereafter, the temperature control process in step S303 ends.
  • FIG. 10 is a flowchart relating to the correction processing.
  • inertial data is measured by the inertial measuring unit 110 (S401).
  • the temperature is detected by the temperature detector 130 (S403).
  • the correction processing unit 147 determines whether or not the temperature characteristic data is available (S405).
  • the correction processing unit 147 calls the temperature characteristic data from the storage unit 150 (S407).
  • the correction processing unit 147 calls preset data that is a general temperature characteristic prepared at the time of factory shipment (S409).
  • the correction processing unit 147 reads a correction value based on the called temperature characteristic data and the temperature detected in step S403 (S411). Further, the correction processing unit 147 corrects the measurement value measured in step S401 using the correction value (S413). Thereafter, the correction processing ends.
  • step S200, step S300, step S303, and step S400 in the flowchart illustrating the operation example of the information processing device 10 according to the embodiment of the present disclosure has been described above.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating the temperature control in the correction processing according to the present modification.
  • the temperature characteristic data is acquired in advance and the measurement value of the inertial measurement unit 110 is corrected based on the temperature characteristic data.
  • the correction processing by the correction processing unit 147 is performed in a state where the temperature is controlled by the temperature control unit 143.
  • the correction is performed in a temperature range where there is no actual measurement result. May be performed.
  • the temperature of the temperature detecting unit 130 detects in FIG 11, when the temperature was T 6 shown in FIG. 11, the correction value corresponding to the temperature T 6 based on the temperature characteristic data indicated by the solid line in FIG. 11 is determined You.
  • the correction value at a temperature T 6 to the correction value required to correct the actual measurement value of the inertial measurement unit 110, which may divergence occurs.
  • the actual temperature characteristic may show a partial curve as shown by the broken line in FIG.
  • a difference occurs between the correction value obtained from the temperature characteristic data and the correction value based on the actual temperature characteristic (corresponding to the range indicated by the double arrow in FIG. 11).
  • the temperature control unit 143 sets the temperature. To perform a correction process. Specifically, in the correction process, when the temperature detected by the temperature detection unit 130 is at a temperature T 6 in FIG. 11, is changed to a temperature T 7 performs temperature control by the temperature control unit 143.
  • the temperature detected by the temperature detection unit 130 By controlling the temperature detected by the temperature detection unit 130 to be a temperature that has been measured when acquiring the temperature characteristic data, it is possible to more accurately correct the measurement value of the inertial measurement unit 110. . As a result, the position and orientation estimation function using the inertial measurement unit 110 in the information processing device 10 operates more accurately.
  • the temperature around the inertial measurement unit 110 may change rapidly, which may affect the measurement of the inertial measurement unit 110. Also in such a case, the temperature control unit 143 controls the temperature, so that the influence of the rapid change of the ambient temperature on the measurement by the inertial measurement unit 110 is suppressed.
  • FIG. 12A is an explanatory diagram showing a posture change in the present modified example.
  • the information processing apparatus 10 acquires temperature characteristic data in a state where the information processing apparatus 10 is stationary in one posture.
  • the information processing apparatus 10 is changed from the first posture to the second posture in a state where the temperature is controlled, and the measurement value of the inertial measurement unit 110 in each posture is obtained.
  • temperature characteristic data indicating the relationship between the bias value of the acceleration sensor or the correction value for correcting the influence of the scale factor and the temperature is obtained.
  • the temperature inside the information processing device 10 is controlled in a state where the information processing device 10 is placed on a desk in the first posture. At this time, the measurement value of the inertial measurement unit 110 is obtained. Next, in a state where the temperature is controlled, the information processing apparatus 10 is placed on the desk in the second posture inverted from the first posture. At this time, the measurement value of the inertial measurement unit 110 is obtained.
  • the bias value of the acceleration sensor with respect to the measurement value, and the scale factor A correction value for correcting the influence is obtained. That is, in the first posture and the second posture, measurement is performed by the inertial measurement unit 110, respectively, and the measured values of both acceleration sensors are compared. At this time, the gravitational acceleration component is included in the measurement values of the acceleration sensors in both the first posture and the second posture. Therefore, when the measured values of the gravitational acceleration component in the first posture and the second posture are compared, the influence of the bias value and the scale factor in the acceleration sensor is obtained. By repeating the measurement on the two surfaces at a plurality of temperatures, it is possible to obtain temperature characteristic data indicating the relationship between the bias value and the correction value for correcting the influence of the scale factor on the measurement value of the acceleration sensor and the temperature. .
  • temperature characteristic data when temperature characteristic data is acquired, temperature characteristic data is acquired based on the measurement values of the inertial measurement unit 110 in two postures. It is easy to obtain temperature characteristic data necessary for correcting the influence.
  • FIG. 12B is an explanatory diagram illustrating a posture change in the present modified example.
  • the temperature characteristic data is acquired while the information processing apparatus 10 is stationary.
  • the information processing apparatus 10 is changed to three or more postures in a state where the temperature is controlled, and a measurement value of the inertial measurement unit 110 is acquired at each posture change.
  • temperature characteristic data indicating the relationship between the temperature and a correction value for correcting the influence of the scale factor of the gyro sensor on the measured value is obtained.
  • the information processing apparatus 10 is changed from the state held in the first posture to the second posture.
  • a measurement value of the inertial measurement unit 110 is obtained.
  • the information processing device 10 is changed from the second posture to the third posture.
  • a measurement value of the inertial measurement unit 110 is obtained.
  • the information processing device 10 is changed from the third posture to the first posture.
  • a measurement value of the inertial measurement unit 110 is obtained.
  • the gravity direction in each posture is used as the reference value for the amount of change in the angle when the posture is changed. That is, the angle change amount of the information processing apparatus 10 due to the posture change is obtained based on the gravity direction before the posture change and the gravity direction after the posture change.
  • the inertial measurement unit 110 performs measurement for each attitude change, and an output value for the angular velocity is obtained. As a result, the influence of the scale factor on the measurement value of the gyro sensor is required.
  • temperature characteristic data indicating a relationship between a temperature and a correction value for correcting the influence of the scale factor of the gyro sensor of the inertial measurement unit 110.
  • the measurement results of the gyro sensor and the acceleration sensor in each posture are also acquired. can do.
  • the three-axis orthogonality of the yaw axis, the pitch axis, and the roll axis of each measurement result is obtained. Therefore, temperature characteristic data for correcting the influence of misalignment on the measurement values of the gyro sensor and the acceleration sensor is also obtained.
  • the temperature characteristic data is acquired based on the measurement value of the inertial measurement unit 110 when the posture is changed between a plurality of postures. It is possible to acquire temperature characteristic data necessary for correcting the influence.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a caution screen used in the present modification.
  • the temperature control is started by the temperature control unit 143 in order to acquire temperature characteristic data.
  • a screen that calls attention to the user is displayed on the output device of the information processing device 10.
  • the user is caused to display on the screen that the temperature of the main body of the information processing apparatus 10 increases due to the temperature control.
  • a screen that warns the user is displayed before the temperature control is started by the temperature control unit 143. Therefore, the temperature control when acquiring the temperature characteristic data in a stable state of the information processing apparatus 10 is performed. It can be performed.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the information processing device 10 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the information processing apparatus 10 includes, for example, a CPU 101, a RAM 102, a ROM 103, a sensor group 104, an input device 105, a display device 106, an audio output device 107, a storage device 108, and a communication device 109.
  • the hardware configuration shown here is an example, and some of the components may be omitted. Further, the hardware configuration may further include components other than the components shown here.
  • the CPU 101 functions as, for example, an arithmetic processing device or a control device, and controls the overall operation of each component or a part thereof based on various programs recorded in the ROM 103, the RAM 102, or the storage device 108.
  • the ROM 103 is a means for storing programs read by the CPU 101, data used for calculations, and the like.
  • the RAM 102 temporarily or permanently stores, for example, a program read by the CPU 101 and various parameters that appropriately change when the program is executed. These are mutually connected by a host bus including a CPU bus and the like.
  • the CPU 101, the ROM 103, and the RAM 102 can realize the functions of the control unit 140 and the information processing unit 120 described with reference to FIG. 2 in cooperation with software, for example.
  • the sensor group 104 has a function of detecting a state of the information processing apparatus 10, a surrounding environment, and the like.
  • the sensor group 104 includes, for example, a gyro sensor 104a and an acceleration sensor 104b.
  • the sensor group 104 includes a temperature sensor.
  • the input device 105 for example, a touch panel, buttons, switches, and the like are used. Further, a remote controller capable of transmitting a control signal using infrared rays or other radio waves may be used as the input device 105 in some cases.
  • the input device 105 includes a voice input device such as a microphone.
  • the display device 106 includes a display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) display device and a liquid crystal display (LCD) device. Further, the display device 106 includes a display device such as a projector device, an OLED (Organic Light Emitting Diode) device, and a lamp. Further, the audio output device 107 includes an audio output device such as a speaker and headphones.
  • a display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) display device and a liquid crystal display (LCD) device.
  • the display device 106 includes a display device such as a projector device, an OLED (Organic Light Emitting Diode) device, and a lamp.
  • the audio output device 107 includes an audio output device such as a speaker and headphones.
  • the storage device 108 is a device for storing various data.
  • a magnetic storage device such as a hard disk drive (HDD), a semiconductor storage device, an optical storage device, a magneto-optical storage device, or the like is used.
  • the storage device 108 can realize, for example, the function of the storage unit 150 described with reference to FIG.
  • the communication device 109 is a communication device for communicating with the outside, and includes a GPS receiving unit 109a, a wireless LAN router 109b, and a telephone modem 109c.
  • the communication device 109 can realize the function of the information processing unit 120, for example, in cooperation with software.
  • the temperature control unit changes the temperature by operating the information processing unit to which a load is applied. Further, the data acquisition unit acquires temperature characteristic data indicating the relationship between the temperature measured by the inertial measurement unit and the temperature.
  • the acquired temperature characteristic data is used in the information processing device 10, but the present technology is not limited to this example.
  • the temperature characteristic data acquired in the information processing device 10 is stored in a server computer, and may be shared with another information processing device or the like.
  • temperature characteristic data is acquired by the data acquisition unit 145, and the data is stored in the storage unit 150.
  • the control unit 140 of the information processing device 10 transmits the temperature characteristic data stored in the storage unit 150 to an external server computer via the Internet or the like.
  • the server computer stores the temperature characteristic data received from the plurality of information processing devices 10. Further, in response to the request from the information processing device 10, the server computer selects optimal temperature characteristic data from the accumulated temperature characteristic data and transmits the selected temperature characteristic data to the information processing device 10 that has made the request.
  • a series of processes by each device described in this specification can be realized using any of software, hardware, and a combination of software and hardware.
  • a program constituting the software is stored in advance in a recording medium (non-transitory medium: non-transition @ media) provided inside or outside each device, for example.
  • Each program is read into the RAM at the time of execution by a computer, for example, and executed by a processor such as a CPU.
  • An inertial measurement section An information processing unit that performs arithmetic processing involving a temperature change according to a load during operation; A temperature detector for detecting a temperature, A temperature control unit that controls the temperature detected by the temperature detection unit by applying a load to the information processing unit and operating the load; A data acquisition unit that acquires temperature characteristic data indicating a relationship between the correction value for correcting the measurement value of the inertial measurement unit and the temperature, An information processing device comprising: (2) The method according to (1), further including: a correction processing unit that corrects a measurement value measured by the inertial measurement unit based on a correction value obtained from the temperature detected by the temperature detection unit and the temperature characteristic data. Information processing device.
  • the information processing apparatus further includes a state determination unit that determines whether or not the temperature characteristic data can be obtained, The temperature control unit, when the state determination unit determines that the information processing device is in a state in which the temperature characteristic data can be acquired, starts the temperature control, The information processing device according to (1) or (2).
  • the state determination unit is configured to determine whether the information processing apparatus is stationary or not and whether the information processing apparatus is in use by a user when determining whether the information processing apparatus is in a state in which the temperature characteristic data can be acquired.
  • the information processing apparatus according to (3) wherein the information processing apparatus performs at least one of determination as to whether or not a remaining battery level of the information processing apparatus satisfies a predetermined condition.
  • the data acquisition unit according to any one of (1) to (7), wherein the data acquisition unit acquires an approximate function of the measurement value acquired by the inertial measurement unit at at least two or more temperatures as the temperature characteristic data.
  • Information processing device includes at least a gyro sensor that detects an angular velocity, The data acquisition unit acquires gyro bias temperature characteristic data indicating a relationship between a gyro bias correction value and the temperature, The information processing device according to any one of (1) to (8).
  • a gyro correction processing unit that corrects the angular velocity detected by the gyro sensor based on the gyro bias correction value obtained from the temperature detected by the temperature detection unit and the gyro bias temperature characteristic data.
  • An information processing apparatus according to 9).
  • the temperature control unit applies a load to the information processing unit to operate the information processing unit, and in a state where the temperature is controlled, the correction processing unit sets a correction value obtained from the controlled temperature and the temperature characteristic data.
  • the information processing device according to (2) wherein the measurement value measured by the inertial measurement unit is corrected based on the information.
  • a processor controls the temperature detected by the temperature detection unit by applying a predetermined load to the information processing unit that performs an arithmetic process involving a temperature change according to the load at the time of operation, and Acquiring temperature characteristic data indicating the relationship between the correction value for correcting the measurement value of the inertial measurement unit and the temperature
  • An information processing method including: (14) Computer An inertial measurement section, An information processing unit with a temperature change according to the load during operation; A temperature detector for detecting a temperature, A temperature control unit that controls the temperature detected by the temperature detection unit by applying a load to the information processing unit and operating the load; A data acquisition unit that acquires temperature characteristic data indicating a relationship between the correction value for correcting the measurement value of the inertial measurement unit and the temperature,
  • a program that has a function including:

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Abstract

慣性センサの温度特性を簡便に取得する。慣性計測部(110、IMU)と、作動時の負荷に応じた温度変化を伴う演算処理を行う情報処理部(120)と、温度を検出する温度検出部(130)と、前記情報処理部に負荷を与えて作動させて前記温度検出部が検出する前記温度を制御する温度制御部(143)と、前記慣性計測部の計測値を補正する補正値と前記温度との関係を示す温度特性データを取得するデータ取得部(145)と、を備える、情報処理装置。

Description

情報処理装置、情報処理方法およびプログラム
 本開示は、情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。
 現在、スマートフォン等の携帯端末において、内蔵された慣性センサ等が計測する情報に基づき、携帯端末の位置や姿勢の推定を行う技術が普及している。慣性センサは、周辺温度の影響を受け、その計測値が変化することがある。そこで、予め記録された温度特性によって、慣性センサへの温度の影響を補正する技術が提案されている。例えば、下記特許文献1には、走行機体の傾斜を検出する傾斜センサに関し、予め記録された温度ドリフト特性に基づいて、傾斜センサの計測値を補正する技術が記載されている。
特開2010-268755号公報
 しかし、上記特許文献1に記載の技術では、傾斜センサを補正するための温度特性を、製造工程において恒温槽等を用いて温度管理をして取得しておく必要があった。そこで、慣性センサの温度特性をより簡便に取得することが求められていた。
 本開示によれば、慣性計測部と、作動時の負荷に応じた温度変化を伴う演算処理を行う情報処理部と、温度を検出する温度検出部と、上記情報処理部に負荷を与えて作動させて上記温度検出部が検出する上記温度を制御する温度制御部と、上記慣性計測部の計測値を補正する補正値と上記温度との関係を示す温度特性データを取得するデータ取得部と、を備える、情報処理装置が提供される。
 また、本開示によれば、作動時の負荷に応じた温度変化を伴う演算処理を行う情報処理部に対して所定の負荷を与えて作動させて温度検出部が検出する温度をプロセッサにより制御することと、慣性計測部の計測値を補正する補正値と上記温度との関係を示す温度特性データを取得すること、を含む情報処理方法が提供される。
 また、本開示によれば、コンピュータを、慣性計測部と、作動時の負荷に応じた温度変化を伴う情報処理部と、温度を検出する温度検出部と、上記情報処理部に負荷を与えて作動させて上記温度検出部が検出する上記温度を制御する温度制御部と、上記慣性計測部の計測値を補正する補正値と上記温度との関係を示す温度特性データを取得するデータ取得部と、を含む機能を有するようにさせる、プログラムが提供される。
本開示の実施形態に係る情報処理装置の動作場面を示す図である。 同実施形態に係る情報処理装置の機能構成例を示すブロック図である。 同実施形態に係る温度制御を模式的に示す図である。 同実施形態に係る温度特性テーブルの一例を示す図である。 同実施形態に係る温度特性データとしての近似関数の取得例を示す図である。 同実施形態に係る情報処理装置の動作例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る温度特性データ取得可否判定処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係る温度特性データ取得処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係る温度制御処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係る補正処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係る補正処理における温度制御の第1の変形例を示す説明図である。 同実施形態に係る第2の変形例における姿勢変更を示す説明図である。 同実施形態に係る第3の変形例における姿勢変更を示す説明図である。 同実施形態に係る第4の変形例において用いられる注意画面の例を示す図である。 同実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。
 以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 なお、説明は以下の順序で行うものとする。
 1.第1の実施の形態(温度特性データを取得して補正)
  1.1.情報処理装置の動作場面
  1.2.情報処理装置の機能構成例
  1.3.情報処理装置における動作例
  1.3.1.温度特性データ取得可否
  1.3.2.温度特性データを取得
  1.3.3.温度制御
  1.3.4.補正処理
  1.4.変形例1(温度計測実績のない場合)
  1.5.変形例2(二面計測)
  1.6.変形例3(多姿勢計測)
  1.7.変形例4(注意画面表示)
 2.ハードウェア構成例
 3.むすび
 <1.第1の実施形態(温度特性データを取得して補正)>
 [1.1.情報処理装置の動作場面]
 まず、図1を参照して、本開示の第1の実施形態に係る情報処理装置10の動作場面について説明する。図1は、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の動作場面を示す図である。現在、スマートフォン等の情報処理装置10には、内蔵された慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)等が計測する情報に基づき、情報処理装置10の位置または姿勢の推定を行う機能が搭載されていることがある。
 しかしながら、IMUは、IMU周辺温度の影響を受け、バイアス値、スケールファクタ、アラインメント等の出力特性が変化する。その結果、IMUの計測値が周辺温度に依存して変動する場合がある。このため、情報処理装置10の位置または姿勢が誤って検出される場合がある(図1左部参照)。例えば、IMUがユーザのナビゲーション機能に利用される場合、情報処理装置10自体は静止しているにも関わらず、IMUの計測値に基づいて情報処理装置10が移動しているかのように検知されることがある。
 そこで、本開示では、IMUの温度特性に関する情報(温度特性データ)が、情報処理装置10において取得される。例えば、図1中央に示すように、ユーザが情報処理装置10を使用していない状況(ユーザの就寝中等)において、IMU周辺を含めた情報処理装置10内の温度が制御され、IMUの温度特性データが取得される。
 その後、取得された温度特性データに基づいて、IMUの計測値が補正され、情報処理装置10において利用され得る。例えば、ユーザが情報処理装置10のナビゲーション機能を用いる際に、IMUの温度特性データに基づいて、IMUの計測値が補正される(図1右部参照)。この結果、情報処理装置10は、より高精度な位置、姿勢の推定機能を提供することができる。
 [1.2.情報処理装置の機能構成例]
 次に、図2~5を参照して、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の機能構成例について説明する。図2は、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の機能構成例を示すブロック図である。
 図2に示すように、本開示の実施形態に係る情報処理装置10は、慣性計測部110、情報処理部120、温度検出部130、制御部140、及び記憶部150を備える。
 情報処理装置10の例として、端末の位置、姿勢の推定機能を搭載したスマートフォン、タブレット端末、及びウェアラブル端末等が挙げられる。
 (1)慣性計測部110
 慣性計測部110は、情報処理装置10に関する慣性データを計測する機能を有する。慣性計測部110は、慣性データを計測可能な装置として、慣性計測装置(IMU)を備えている。慣性計測装置は、加速度センサを備えており、慣性データの1つとして、情報処理装置10の移動速度の変化量である加速度を計測する。また、慣性計測装置は、角速度センサを備えており、慣性データの1つとして、情報処理装置10の姿勢の変化量である角速度を計測する。慣性計測部110は、慣性計測装置が計測した慣性データを制御部140に出力する。
 (2)情報処理部120
 情報処理部120は、情報処理装置10において演算処理を行う機能を有する。情報処理部120は、演算処理を行う際に、作動時の負荷に応じて情報処理部120の温度変化を伴う。情報処理部120の温度変化に伴って、慣性計測部110の周辺の温度が変化する。情報処理部120の例として、中央演算処理装置(CPU:Central Processing Unit)、通信装置が挙げられる。
 (3)温度検出部130
 温度検出部130は、情報処理装置10内部の温度を検出する機能を有する。特に、温度検出部130は、慣性計測部110自体の温度、または慣性計測部110の周辺温度を検出し得る。
 (4)制御部140
 制御部140は、情報処理装置10の全体を制御する機能を有する。例えば、制御部140は、慣性計測部110における計測値を取得する。また、制御部140は、温度検出部130における温度の検出結果を取得する。
 また、制御部140は、記憶部150における記憶処理を制御する。具体的に、制御部140は、制御部140で実行した処理に応じて出力される情報を、記憶部150に記憶させる。
 また、制御部140は、入力された情報に基づく処理を実行する機能を有する。
 また、制御部140は、図2に示すように、状態判定部141、温度制御部143、データ取得部145、および補正処理部147を備える。
 (状態判定部141)
 状態判定部141は、温度特性データを取得することが可能かどうかを判定する機能を有する。当該判定に際し、状態判定部141は、情報処理装置10が静止しているか否かを判定し得る。状態判定部141は、慣性計測部110の計測値に基づいて、情報処理装置10が静止しているか否かを判定し得る。例えば、慣性計測部110の計測した加速度の所定時間内の分散値が所定の値以下となったときに、状態判定部141は、情報処理装置10が静止していると判定できる。
 温度特性データが取得される前に、状態判定部141により情報処理装置10が静止状態にあると判定されることで、余計な振動成分や運動成分が計測結果に表れることが抑制され、取得される温度特性データの精度が向上する。
 また、状態判定部141は、温度特性データを取得することが可能かどうかを判定する際に、情報処理装置10がユーザにより使用状態にあるか否かを判定し得る。温度特性データが取得される前に、状態判定部141により情報処理装置10の使用状態が判定されることで、温度特性データ取得中の温度変化、消費電力の増加によるユーザへの影響が抑制される。
 状態判定部141は、情報処理装置10の使用状態を判定する際に、ユーザが就寝中であるか否かを判定し得る。状態判定部141は、例えば、現在の時刻からユーザが就寝中であると判定し得る。また、状態判定部141は、脈波等のユーザの身体情報に基づいて、ユーザが就寝中であると判定し得る。また、状態判定部141は、慣性計測部110の計測値からユーザの動きを検出し、ユーザの動きが少ないまたは無い場合に、ユーザが就寝中であると判定し得る。
 状態判定部141により情報処理装置10の使用状態を判定する際に、ユーザが就寝中であるか否かが判定されることで、ユーザが情報処理装置10を使用していないことが、より正確に判定される。
 また、状態判定部141は、情報処理装置10の使用状態を判定する際に、情報処理装置10が、自宅等のユーザの生活拠点にあるか否かを判定し得る。特に、状態判定部141は、情報処理装置10の位置情報、無線通信環境等から情報処理装置10の現在位置を推定する。当該推定結果に基づいて、状態判定部141は、情報処理装置10がユーザの生活拠点にあるか否かを判定し得る。
 状態判定部141により情報処理装置10の使用状態を判定する際に、情報処理装置10がユーザの生活拠点にあるか否かが判定されることで、温度特性データ取得中の温度変化、消費電力の増加によるユーザへの影響が抑制される。
 また、状態判定部141は、情報処理装置10の使用状態を判定する際に、情報処理装置10におけるアプリケーション等の稼働状況に基づいて、当該判定をし得る。特に、状態判定部141は、情報処理装置10におけるアプリケーションに関する処理のCPU使用率から、アプリケーションの稼働状況を推定できる。状態判定部141は、CPU使用率が低い場合に、情報処理装置10がユーザにより使用されていないと判定し得る。これにより、情報処理装置10の使用状況がより正確に判定される。
 また、状態判定部141は、温度特性データを取得することが可能かどうかを判定する際に、情報処理装置10の電池残量が所定の条件を満たすか否かを判定し得る。所定の条件の一例としては、電池残量が満充電時の80%以上あるか否か、充電中であるか否か等の条件が挙げられる。
 状態判定部141により、温度特性データの取得可否について判定される際に、情報処理装置10の電池残量について判定されることで、温度特性データ取得中の消費電力の増加によるユーザへの影響が抑制される。
 また、状態判定部141は、温度特性データを取得することが可能かどうかを判定する際に、ユーザによる慣性計測部110の温度特性データ取得について承認があったかどうかを判定し得る。ユーザにより承認があれば、温度特性データ取得中のユーザへの影響を考慮する必要がなくなる。
 (温度制御部143)
 温度制御部143は、情報処理部120に演算処理を行わせて、情報処理部120の温度変化に伴って変化する温度検出部130で検出される温度を制御する。
 情報処理部120が行う演算処理の一例としては、情報処理部120が中央演算処理装置である場合、整数を1から順に加算していく等の簡単な計算を繰り返し行わせる処理が挙げられる。また、情報処理部120が通信装置である場合には、外部との通信を繰り返し行わせる等の処理が挙げられる。特に、通信装置がGPS受信装置である場合には、情報処理装置10の測位動作を繰り返し行わせるなどの処理が挙げられる。
 温度制御部143は、情報処理装置10で演算処理を行う情報処理部120を利用して温度制御する。従って、温度制御のための素子を情報処理装置10に別途設ける必要がなくなる。特に、情報処理部120が、中央演算処理装置、通信装置である場合には、どちらも情報処理装置10に設けられることの多い素子であり、これらを利用することで、別途の温度制御のための素子が不要になる。さらに、中央演算処理装置、通信装置のいずれも比較的発熱量の多い素子であり、温度制御の際に、温度上昇幅を大きくすることができる。
 具体的に、温度制御部143は、温度検出部130で検出される温度と、目標温度との差に基づいて、情報処理部120の動作頻度または、情報処理部120に与える負荷を制御する。また、温度制御部143は、温度を変化させる際に、温度検出部130において検出される温度の変化速度が閾値を超えない様に、情報処理部120の動作頻度または、情報処理部120に与える負荷を制御する。以下に、図3を参照しながら、本実施形態に係る温度制御部143による温度制御について、さらに説明する。
 (温度制御)
 図3は、本実施形態に係る温度制御を模式的に示す図である。図3に示すように、温度制御部143により情報処理部120に負荷が与えられて、温度検出部130の検出する温度が制御される。まず、温度が、第一の温度Tに一定時間Δtに亘り一定に保持されるように制御される。続いて、温度が、第一の温度Tから第二の温度Tまで変化するように制御される。この際、温度変化速度(T-T)/Δtが閾値以下となるように温度制御され得る。さらに、温度を変化させる際、温度の最大値と最小値との幅が、所定値以上となるように制御され得る。例えば、温度の最大値と最小値との幅が、20℃以上となるように制御され得る。以上、図3を参照しながら、温度制御部143による温度制御について説明した。
 温度制御において、一定時間に亘り、温度が一定に保持されることで、温度が安定した状態で、慣性計測部110による計測が行われる。これにより、温度特性データの精度がより向上する。また、温度制御において、温度変化速度が閾値以下となるように制御される。これにより、急激な温度変化による慣性計測部110の温度特性への影響が抑制される。また、温度制御において、温度の最大値と最小値との幅が、20℃以上となるように制御される。これにより、温度特性データの温度幅が十分に確保されるので、温度特性データの精度が向上する。
 また、温度制御部143は、状態判定部141により情報処理装置10が温度特性データを取得可能な状態にあると判定された場合に、温度の制御を開始する機能を有する。具体的に、状態判定部141は、情報処理装置10が温度特性データを取得可能な状態にあるとの判定結果を出力する。その後、温度制御部143は、情報処理部120に負荷を与えて作動させる。温度制御部143は、温度特性データの取得が可能な状態で、温度制御を開始するので、ユーザにとって不都合な時期に、温度制御が開始されることがない。
 (データ取得部145)
 データ取得部145は、慣性計測部110の計測値を補正する補正値と温度検出部130が検出する温度との関係を示す温度特性データを取得する機能を有する。具体的な、温度特性データの取得について、図4、図5を参照しながら、以下に説明する。
 (温度特性テーブルの取得)
 図3のように温度検出部130の検出する温度が制御され、ある温度(例えば、図3のT)で安定したときに慣性計測部110の計測値がデータ取得部145により取得される。図4は、本実施形態に係る温度特性テーブルの一例を示す図である。図4に示すように、温度を制御しながら、慣性計測部110による計測を行うことで、特定の温度に対応する慣性計測部110の計測値が得られる。
 (温度特性データの取得)
 さらに、データ取得部145は、図4で得られた温度特性テーブルについて、計測実績の無い温度範囲を補間するために、既に取得された温度と計測値とから、最小二乗法で近似関数を求める。図5は、温度特性データとしての近似関数の取得例を示す図である。図5に示すように、温度特性テーブルに基づく温度と計測値との関係において、一次関数の近似が成り立つと仮定する。このとき、データ取得部145は、最小二乗法により下記の数式を用いて、近似関数を求める演算処理を行う。
 ここで、近似関数y=ax+bにおける傾きaは、次式で求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 さらに、切片bは、次式で求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 上記数式においてnは計測点数である。データ取得部145は、このように得られた近似関数を、温度と補正値の関係を示す温度特性データとして取得する。近似関数を温度特性データとすることで、計測実績の無い温度範囲を補間することができる。従って、計測された温度が少ない場合でも、広い温度範囲に対応できる温度特性データが得られる。
 データ取得部145は、少なくとも2以上の温度において慣性計測部により取得された計測値に基づく近似関数を温度特性データとして取得し得る。また、データ取得部145は、近似関数を正確に求めるために、少なくとも4以上の温度において慣性計測部110により取得された計測値に基づく近似関数を温度特性データとして取得し得る。データ取得部145は、温度特性データを記憶部150に記憶させる。
 なお、近似関数を取得する方法としては、最小二乗法以外の方法が用いられ得る。また、近似関数として、一次関数以外の形式の関数が、求められ得る。
 情報処理装置10の内部で慣性計測部110の温度特性データがデータ取得部145により取得されるので、温度特性データが情報処理装置10において簡便に取得される。特に、情報処理装置10の製造工程において、温度特性データを取得する際に必要な恒温槽等の設備が不要になる。
 データ取得部145は、慣性計測部110の計測値として、ジャイロセンサの検出する角速度のバイアス値(ジャイロバイアス値)を取得し得る。慣性計測部110の取得する慣性データの内、ジャイロセンサの検出するジャイロバイアス値については、特に情報処理装置10における位置、姿勢の推定機能への影響が大きいため、温度特性データにより補正をすることが必要となるためである。データ取得部145は、取得されたジャイロバイアス値に基づいて、ジャイロバイアス値を補正するためのジャイロバイアス補正値と温度との関係を示すジャイロバイアス温度特性データを取得する。
 (補正処理部147)
 補正処理部147は、温度検出部130が検出した温度と温度特性データとから求められる補正値に基づいて、慣性計測部110の計測した計測値の補正を行う機能を有する。具体的に、補正処理部147は、検出された温度と温度特性データとから補正値を算出する。補正処理部147は、算出された補正値を用いて、慣性計測部110の計測値を補正する演算処理を行う。
 さらに、補正処理部147は、温度検出部130が検出した温度とジャイロバイアス温度特性データとから求められるジャイロバイアス補正値に基づいて、ジャイロセンサの検出した角速度の補正を行う機能を有し得る。具体的に、補正処理部147は、検出された温度と温度特性データとからジャイロバイアス補正値を算出する。補正処理部147は、算出されたジャイロバイアス補正値を用いて、慣性計測部110のジャイロセンサの計測した角速度を補正する演算処理を行う。すなわち、補正処理部147は、温度検出部130が検出した温度とジャイロバイアス温度特性データとから求められるジャイロバイアス補正値に基づいて、ジャイロセンサの検出した角速度の補正を行うジャイロ補正処理部149としての機能をさらに備える。
 補正処理部147により、慣性計測部110の計測値が補正されることにより、情報処理装置10において、より正確な位置、姿勢の推定機能が提供される。
 (5)記憶部150
 記憶部150は、情報処理装置10における処理にて取得されるデータを記憶する機能を有する。例えば、記憶部150は、データ取得部145が取得した温度特性データを記憶する。
 以上、図2~5を参照しながら、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の機能構成例について説明した。本開示の実施形態に係る情報処理装置10の動作例について説明する。
 [1.3.情報処理装置における動作例]
 以下では、図6~10を参照しながら、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の動作例について説明する。図6は、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の動作例を示すフローチャートである。
 図6に示すように、まず、慣性計測部110は、加速度または角速度などの慣性データを計測し、計測値を制御部140へ出力する。制御部140は、計測値を記憶部150に記憶させる(S100)。続いて、状態判定部141は、情報処理装置10が温度特性データを取得可能な状態にあるか否かを判定する(S200)。状態判定部141により、温度特性データを取得可能であると判定された場合、データ取得部145は、温度特性データを取得する(S300)。一方、ステップS200において、温度特性データを取得可能であると判定されなかった場合、温度安定経過時間のカウントがリセットされる(S221)。その後、補正処理部147は、慣性計測部110の計測値の補正処理を行う(S400)。最後に、補正後の慣性計測部110の計測結果を用いて、制御部140により、情報処理装置10の姿勢、移動速度の演算が行われ(S500)、情報処理装置10における処理が終了する。
 以上、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の動作例の全体のフローチャートについて説明した。以下では、ステップS200、ステップS300、ステップS303、ステップS400における処理について説明する。
 [1.3.1.温度特性データ取得可否]
 図7を参照しながら、ステップS200における温度特性データ取得可否判定処理について説明する。図7は、温度特性データ取得可否判定処理に係るフローチャートである。まず、状態判定部141は、慣性計測部110の計測値に基づいて、情報処理装置10が静止状態にあるか否かを判定する(S201)。ステップS201において、情報処理装置10が静止状態にあると判定された場合、静止状態での経過時間がカウントされる(S203)。
 ステップS201における、情報処理装置10が静止状態にあるか否かの判定に際して、慣性計測部110の計測値が用いられる。例えば、慣性計測部110の計測した1秒間の加速度値の分散値が、所定の閾値以下であるか否かが判定され得る。加速度の分散値が所定の閾値以下である場合、ステップS201において、情報処理装置10は静止状態にあると判定される。
 一方、ステップS201において、静止状態にあると判定されなかった場合、状態判定部141は、経過時間のカウントをリセットし(S205)、温度特性データ取得不可判定をする(S219)。この結果、ステップS200の処理は終了する。
 ステップS203の処理に戻って、経過時間のカウントがされた後、30分以上静止状態で経過したか否かが判定される(S207)。30分以上静止状態で経過したと判定されなかった場合、状態判定部141は、温度特性データ取得不可判定をし(S219)、ステップS200の処理は終了する。
 一方、ステップS207で、30分以上静止状態で経過したと判定された場合、続いて情報処理装置10の電池残量の状態が検出される(S209)。ステップS209において検出された電池状態に基づいて、状態判定部141は、情報処理装置10の電池残量が所定の条件を満たすか否かを判定する(S211)。所定の条件の一例としては、電池残量が満充電時の80%以上あるか否か、充電中であるか否か等の条件が挙げられる。ステップS211において、所定の条件を満たすと判定されなかった場合、温度特性データ取得不可判定がされる(S219)。
 一方、ステップS211において、所定の条件を満たすと判定された場合、続いて、ユーザの睡眠状態が検出される(S213)。ステップS213の検出結果に基づいて、状態判定部141は、ユーザが睡眠中であるか否かを判定する(S215)。ステップS215において、ユーザが睡眠中であると判定されなかった場合、温度特性データ取得不可判定がされる(S219)。一方、ステップS215において、ユーザが睡眠中であると判定された場合、温度特性データが取得可能であると判定される(S217)。
 なお、ステップS207、S211、S215における各判定は、いずれか1つのみ、または、いずれか2つの組み合わせで行われ得る。また、ステップS207、S211、S215における各判定は、図7のフローチャートとは異なる順番で行われ得る。
 [1.3.2.温度特性データを取得]
 続いて、図8を参照しながら、図6のフローチャートのステップS300における温度特性データ取得処理について説明する。図8は、温度特性データ取得処理に係るフローチャートである。
 まず、温度検出部130により現在の温度が検出される(S301)。次に、温度制御部143により、温度制御処理が行われる(S303)。後述する温度制御処理を経た後、温度が安定したか否かが判定される(S305)。温度が安定したと判定されない場合、温度特性データ取得処理は終了する。
 一方、ステップS305において、温度が安定したと判定された場合、当該温度において慣性計測部110による計測が行われる(S307)。例えば、慣性計測部110のジャイロセンサによる角速度のヨー軸、ピッチ軸、ロール軸の3軸に対する計測が、所定時間行われ、さらに計測結果に対し平均処理がされる。計測時間の一例としては、10分である。その後、計測結果の平均値と、計測の行われた温度とが記憶部150に記憶される(S309)。
 続いて、データ取得部145は、既に記憶された温度の最大値と最小値とを記憶部150から読み出す(S311)。データ取得部145は、最大値と最小値との差が所定値以上であるか否かを判定する(S313)。所定値の一例としては、20℃である。ステップS313で、最大値と最小値との差が所定値以上であると判定されない場合、温度特性データ取得処理は終了する。
 一方、ステップS313において、最大値と最小値との差が所定値以上であると判定された場合、続いて、データ取得部145は、計測実績のない温度について計測結果を補間するための補間処理を行う(S315)。具体的には、データ取得部145により、記録された計測値と温度に基づいて、最小二乗法により近似関数が取得され、計測結果が補間される。その後、データ取得部145は、近似関数として得られた温度特性データが、利用可能となったことを判定する。さらにデータ取得部145により、温度特性データが記憶部150に記憶される(S317)。最後に、データ取得部145は、一時的に記録された慣性計測部110による計測値、温度を消去し(S319)、温度特性データ取得処理は終了する。
 [1.3.3.温度制御]
 続いて、図9を参照しながら、図8のフローチャートのステップS303における温度制御処理について説明する。図9は、温度制御処理に係るフローチャートである。図9に示すように、まず、ステップS3031において、温度制御部143は、現在温度から目標温度を差し引いた値を算出する。さらに温度制御部143は、当該差し引いた値を所定の温度差の絶対値α(℃)と比較する。温度差の絶対値αの一例としては、0.1℃である。現在温度から目標温度を差し引いた値が、-α以上かつα以下である場合には、目標温度に十分近いことから、ステップS3033の判定に進む。
 ステップS3033において、温度制御部143は、目標温度に十分近い状態が10分以上継続しているか否かを判定する。10分以上継続している場合には、温度制御部143は、温度が安定したと判定する(S3035)。さらに、温度制御部143は、現在の目標温度に所定温度β(℃)を加えて、次の目標温度を設定する(S3037)。所定温度βの一例としては、5℃である。この時、温度制御部143は、継続時間のカウントもリセットする。一方、ステップS3033において、目標温度に十分近い状態が10分以上継続していると判定されない場合、ステップS303の温度制御処理は終了する。
 ステップS3031において、現在温度から目標温度を差し引いた値が、+αより大きい場合には、現在温度が目標温度に比較して高い状態となっている。そこで、まず、温度制御部143は、継続時間のカウントをリセットする(S3039)。次に、温度制御部143は、情報処理部120に与える負荷を減少させる(S3041)。その後、ステップS303の温度制御処理は終了する。
 一方、ステップS3031において、現在温度から目標温度を差し引いた値が、-α未満の場合には、現在温度が目標温度に比較して低い状態となっている。そこで、まず、温度制御部143は、継続時間のカウントをリセットする(S3043)。次に、温度制御部143は、情報処理部120に与える負荷を増加させる(S3045)。その後、ステップS303の温度制御処理は終了する。
 [1.3.4.補正処理]
 続いて、図10を参照しながら、図6のフローチャートのステップS400における補正処理について説明する。図10は、補正処理に係るフローチャートである。図10に示すように、まず、慣性計測部110により、慣性データの計測が行われる(S401)。次に、温度検出部130により、温度が検出される(S403)。続いて、補正処理部147は、温度特性データが利用可能か否かを判定する(S405)。ステップS300の温度特性データ取得処理が終了し、温度特性データが利用可能となっていれば、補正処理部147は、温度特性データを記憶部150から呼び出す(S407)。一方、ステップS405で、温度特性データが利用可能と判定されない場合、補正処理部147は、工場出荷時に用意された一般的な温度特性であるプリセットデータを呼び出す(S409)。補正処理部147は、呼び出した温度特性データと、ステップS403で検出された温度とに基づいて、補正値を読み取る(S411)。さらに、補正処理部147は、当該補正値によって、ステップS401において計測された計測値を補正する(S413)。その後、補正処理は終了する。
 以上、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の動作例を示すフローチャートにおけるステップS200、ステップS300、ステップS303、ステップS400における処理について説明した。
 [1.4.変形例1(温度計測実績のない場合)]
 以下では、図11を参照しながら、本開示の実施形態に係る第1の変形例について説明する。図11は、本変形例に係る補正処理における温度制御を示す説明図である。
 上述の実施形態では、予め温度特性データが取得され、慣性計測部110の計測値が温度特性データに基づいて補正される例を説明した。本変形例では、温度制御部143により温度が制御された状態で、補正処理部147による補正処理が行われる。
 図11中に実線で示すように、計測値と温度との関係を一次関数で近似した温度特性データを利用して、補正処理を行う際に、実際には計測実績のない温度範囲において、補正が行われることがある。例えば、図11における温度検出部130が検出した温度が、図11に示す温度Tであった場合、図11の実線で示す温度特性データに基づいて温度Tに対応する補正値が決定される。このとき、温度Tにおける補正値には、実際の慣性計測部110の計測値を補正するために必要な補正値に対して、乖離が生じる場合がある。例えば、実際の温度特性は、図11の破線で示されるように、部分的な曲線を示すことがある。この結果、温度特性データから求められる補正値と、実際の温度特性に基づく補正値との間に、差が生じる(図11の両矢印の範囲に相当する)。
 そこで、本変形例においては、補正処理を行う際に、温度検出部130により検出された温度が、温度特性データを取得する際に計測実績の無い温度であった場合、温度制御部143により温度を制御して、補正処理を行う。具体的に、補正処理において、温度検出部130により検出された温度が図11における温度Tであった場合、温度制御部143により温度制御を行って温度Tに変更する。
 温度検出部130により検出される温度を、温度特性データを取得する際に計測実績のある温度になるように制御することで、慣性計測部110の計測値に対する補正をより正確に行うことができる。この結果、情報処理装置10における慣性計測部110を利用した位置、姿勢の推定機能が、より正確に動作する。
 また、実際の環境下では、慣性計測部110の周辺温度が急激に変化し、慣性計測部110の計測に影響を与えることも考えられる。このような場合にも、温度制御部143が温度を制御することで、周辺温度の急激な変化に伴う慣性計測部110による計測への影響が抑制される。
 [1.5.変形例2(二面計測)]
 以下では、図12Aを参照しながら、本開示の実施形態に係る第2の変形例について説明する。図12Aは、本変形例における姿勢変更を示す説明図である。
 上述の実施形態では、情報処理装置10が一つの姿勢で静止した状態で、温度特性データを取得する例を説明した。本変形例では、温度が制御された状態で、情報処理装置10が第一の姿勢から第二の姿勢へと変更され、各姿勢での慣性計測部110の計測値が取得される。その結果、加速度センサのバイアス値または、スケールファクタによる影響を補正する補正値と温度との関係を示す温度特性データが取得される。
 図12Aに示すように、まず、情報処理装置10が第一の姿勢で机上に置かれた状態で、情報処理装置10の内部の温度が制御される。このとき、慣性計測部110の計測値が取得される。次に、温度が制御された状態で、第一の姿勢から反転された第二の姿勢で机上に情報処理装置10が置かれる。このとき、慣性計測部110の計測値が取得される。
 上述のように、温度が制御された状態で第一の姿勢と第二の姿勢とでの慣性計測部110の計測値が得られることにより、計測値に対する加速度センサのバイアス値、およびスケールファクタによる影響を補正するための補正値が取得される。すなわち、第一の姿勢と第二の姿勢とにおいて、それぞれ慣性計測部110による計測が行われ、両者の加速度センサの計測値が比較される。このとき、重力加速度成分が、第一の姿勢および第二の姿勢いずれの加速度センサの計測値にも含まれる。そこで、重力加速度成分の第一の姿勢および第二の姿勢での計測値を比較すると、加速度センサにおけるバイアス値およびスケールファクタによる影響が求められる。複数の温度において、上述の二面での計測を繰り返すことで、加速度センサの計測値におけるバイアス値、スケールファクタによる影響を補正する補正値と温度との関係を示す温度特性データを得ることができる。
 本変形例では、温度特性データを取得する際に、2つの姿勢での慣性計測部110の計測値に基づいて、温度特性データを取得するようにしたので、加速度センサのバイアス値、スケールファクタによる影響の補正に必要な温度特性データを取得することが容易にできる。
 [1.6.変形例3(多姿勢計測)]
 以下では、図12Bを参照しながら、本開示の実施形態に係る第3の変形例について説明する。図12Bは、本変形例における姿勢変更を示す説明図である。
 上述の実施形態では、情報処理装置10が静止した状態で、温度特性データを取得する例を説明した。本変形例では、温度が制御された状態で、情報処理装置10が3以上の姿勢に変更され、各姿勢変更に際して慣性計測部110の計測値が取得される。その結果、計測値におけるジャイロセンサのスケールファクタによる影響を補正する補正値と温度との関係を示す温度特性データが取得される。
 図12Bに示すように、まず、情報処理装置10が第一の姿勢で保持された状態から、第二の姿勢へと変更される。第一の姿勢から第二の姿勢への変更に際して、慣性計測部110の計測値が取得される。次に、情報処理装置10が第二の姿勢から、第三の姿勢へと変更される。第二の姿勢から第三の姿勢への変更に際して、慣性計測部110の計測値が取得される。さらに、情報処理装置10が第三の姿勢から、第一の姿勢へと変更される。第三の姿勢から第一の姿勢への変更に際して、慣性計測部110の計測値が取得される。
 なお、姿勢を変更する際の角度の変化量に対する参照値としては、各姿勢における重力方向が用いられる。すなわち、姿勢変更前の重力方向と、姿勢変更後の重力方向とに基づいて、姿勢変更による情報処理装置10の角度変化量が求められる。
 このように、情報処理装置10の姿勢が複数の状態に変化する際、それぞれの姿勢変化において慣性計測部110による計測が行われ、角速度に対する出力値が得られる。その結果、ジャイロセンサの計測値におけるスケールファクタによる影響が求められる。複数の温度において、上述の多姿勢での計測を繰り返すことにより、慣性計測部110のジャイロセンサのスケールファクタによる影響を補正する補正値と温度との関係を示す温度特性データを得ることができる。
 さらに、本変形例では、情報処理装置10を第一の姿勢、第二の姿勢、第三の姿勢と3以上の姿勢に変化させる際、各姿勢でのジャイロセンサおよび加速度センサの計測結果も取得することができる。この結果、各計測結果のヨー軸、ピッチ軸、ロール軸の3軸直交性が得られる。従って、ジャイロセンサと加速度センサの計測値におけるミスアライメントの影響を補正する温度特性データも取得される。
 本変形例では、複数の姿勢間での姿勢変更における慣性計測部110の計測値に基づいて、温度特性データを取得するので、ジャイロセンサのスケールファクタによる影響、ジャイロセンサまたは加速度センサにおけるミスアライメントによる影響の補正に必要な温度特性データを取得できる。
 [1.7.変形例4(注意画面表示)]
 以下では、図13を参照しながら、本開示の実施形態に係る第4の変形例について説明する。図13は、本変形例において用いられる注意画面の例を示す図である。
 上述の実施形態では、情報処理装置10が所定の条件を満たした場合に、温度特性データの取得のために温度制御部143により温度制御が開始される。本変形例では、温度制御部143により温度制御が開始される前に、ユーザに注意を喚起する画面を情報処理装置10の出力装置に表示させる。図13に示すように、情報処理装置10において、ユーザに対して、温度制御によって情報処理装置10の本体温度が上昇することを画面表示させる。
 本変形例では、温度制御部143により温度制御が開始される前に、ユーザに注意を促す画面を表示するので、情報処理装置10が安定した状態で、温度特性データを取得する際の温度制御を行うことができる。
 <2.ハードウェア構成例>
 以下では、図14を参照しながら、本開示の実施形態に係る情報処理装置10のハードウェア構成例について説明する。図14は、本開示の実施形態に係る情報処理装置10のハードウェア構成例を示すブロック図である。図14に示すように、情報処理装置10は、例えば、CPU101、RAM102、ROM103、センサ群104、入力装置105、表示装置106、音声出力装置107、ストレージ装置108、及び通信装置109を有する。なお、ここで示すハードウェア構成は一例であり、構成要素の一部が省略され得る。また、ハードウェア構成は、ここで示される構成要素以外の構成要素をさらに含んでもよい。
 (CPU101、RAM102、ROM103)
 CPU101は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ROM103、RAM102、又はストレージ装置108に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。ROM103は、CPU101に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。RAM102には、例えば、CPU101に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。これらはCPUバスなどから構成されるホストバスにより相互に接続されている。CPU101、ROM103およびRAM102は、例えば、ソフトウェアとの協働により、図2を参照して説明した制御部140、情報処理部120の機能を実現し得る。
 (センサ群104)
 センサ群104は、情報処理装置10の状態、周辺環境等を検出する機能を有する。センサ群104には、例えば、ジャイロセンサ104a、加速度センサ104bが含まれる。また、センサ群104には、温度センサが含まれる。
 (入力装置105)
 入力装置105には、例えば、タッチパネル、ボタン、及びスイッチ等が用いられる。さらに、入力装置105としては、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントローラが用いられることもある。また、入力装置105には、マイクロフォンなどの音声入力装置が含まれる。
 (表示装置106、音声出力装置107)
 表示装置106は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ(LCD)装置などの表示装置を含む。また、表示装置106は、プロジェクタ装置、OLED(Organic Light Emitting Diode)装置およびランプなどの表示装置を含む。また、音声出力装置107は、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置を含む。
 (ストレージ装置108)
 ストレージ装置108は、各種のデータを格納するための装置である。ストレージ装置108としては、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等が用いられる。ストレージ装置108は、例えば、図2を参照して説明した記憶部150の機能を実現し得る。
 (通信装置109)
 通信装置109は、外部と通信するための通信デバイスであり、GPS受信部109a、無線LAN用のルータ109b、電話用モデム109cを含む。その他に例えば、有線又は無線LAN、Bluetooth(登録商標)、又はWUSB(Wireless USB)用の通信カード、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、又は各種通信用のモデム等も含む。通信装置109は、例えば、ソフトウェアとの協働により、情報処理部120の機能を実現し得る。
 以上、図14を参照しながら、本開示の実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成例について説明した。
 <3.むすび>
 以上説明したように、本開示の実施形態に係る情報処理装置において、温度制御部は負荷を与えられた情報処理部の作動によって温度を変化させる。また、データ取得部は、慣性計測部の計測値と温度との関係を示す温度特性データを取得する。
 よって、慣性センサの温度特性を予め記録せず、また、慣性センサにおける製品ごとの性能差に対応可能な温度特性を簡便に取得することが可能な新規かつ改良された情報処理装置、情報処理方法、プログラムが提供される。
 以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
 例えば、上記実施形態では、取得された温度特性データは、情報処理装置10において利用されるとしたが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、情報処理装置10において取得された温度特性データは、サーバコンピュータに蓄積され、さらに他の情報処理装置等と共有され得る。具体的に、情報処理装置10において、データ取得部145により温度特性データが取得され、当該データが記憶部150に記憶される。情報処理装置10の制御部140は、記憶部150に記憶された温度特性データを、インターネット等を介して外部のサーバコンピュータへ送信する。サーバコンピュータは、複数の情報処理装置10から受信した温度特性データを蓄積する。また、サーバコンピュータは、情報処理装置10からの要求に対し、蓄積された温度特性データから最適な温度特性データを選び、要求を行った情報処理装置10へ送信する。
 また、本明細書において説明した各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現され得る。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記録媒体(非一時的な媒体:non-transitory media)に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にRAMに読み込まれ、CPUなどのプロセッサにより実行される。
 また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
 また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
 なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
 慣性計測部と、
 作動時の負荷に応じた温度変化を伴う演算処理を行う情報処理部と、
 温度を検出する温度検出部と、
 前記情報処理部に負荷を与えて作動させて前記温度検出部が検出する前記温度を制御する温度制御部と、
 前記慣性計測部の計測値を補正する補正値と前記温度との関係を示す温度特性データを取得するデータ取得部と、
を備える、情報処理装置。
(2)
 前記温度検出部が検出した前記温度と前記温度特性データとから求められる補正値に基づいて、前記慣性計測部の計測した計測値の補正を行う補正処理部をさらに備える、前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
 前記情報処理装置が前記温度特性データを取得可能な状態にあるか否かを判定する状態判定部をさらに備え、
 前記温度制御部は、前記状態判定部により前記情報処理装置が前記温度特性データを取得可能な状態にあると判定された場合に、前記温度の制御を開始する、
前記(1)または(2)に記載の情報処理装置。
(4)
 前記状態判定部は、前記温度特性データを取得可能な状態にあるか否かを判定する際に、前記情報処理装置が静止しているか否か、前記情報処理装置がユーザにより使用状態にあるか否か、または前記情報処理装置の電池残量が所定の条件を満たすか否かの少なくともいずれか一つの判定を行う、前記(3)に記載の情報処理装置。
(5)
 前記温度制御部は、前記温度が所定時間に亘り一定に保持されるように、前記情報処理部を制御する、前記(1)~(4)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(6)
 前記温度制御部は、前記温度が閾値以下の温度変化速度で第一の温度から第二の温度に変化するように、前記情報処理部を制御する、前記(1)~(5)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(7)
 前記温度制御部は、前記温度の最小値と最大値とが少なくとも所定の値以上の温度差を有するように、前記情報処理部を制御する、前記(1)~(6)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(8)
 前記データ取得部は、少なくとも2以上の温度において前記慣性計測部により取得された前記計測値の近似関数を前記温度特性データとして取得する、前記(1)~(7)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(9)
 前記慣性計測部は、角速度を検出するジャイロセンサを少なくとも含み、
 前記データ取得部は、ジャイロバイアス補正値と前記温度との関係を示すジャイロバイアス温度特性データを取得する、
前記(1)~(8)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(10)
 前記温度検出部が検出した前記温度と前記ジャイロバイアス温度特性データとから求められる前記ジャイロバイアス補正値に基づいて、前記ジャイロセンサの検出した角速度の補正を行うジャイロ補正処理部をさらに備える、前記(9)に記載の情報処理装置。
(11)
 前記温度制御部が前記情報処理部に負荷を与えて作動させることにより、前記温度が制御された状態で、前記補正処理部は、当該制御された温度と前記温度特性データとから求められる補正値に基づいて、前記慣性計測部の計測した計測値の補正を行う、前記(2)に記載の情報処理装置。
(12)
 前記情報処理部は、中央演算処理装置、通信装置の少なくともいずれか一つを含む、前記(1)~(11)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(13)
 作動時の負荷に応じた温度変化を伴う演算処理を行う情報処理部に対して所定の負荷を与えて作動させて温度検出部が検出する温度をプロセッサにより制御することと、
 慣性計測部の計測値を補正する補正値と前記温度との関係を示す温度特性データを取得すること、
を含む情報処理方法。
(14)
 コンピュータを、
 慣性計測部と、
 作動時の負荷に応じた温度変化を伴う情報処理部と、
 温度を検出する温度検出部と、
 前記情報処理部に負荷を与えて作動させて前記温度検出部が検出する前記温度を制御する温度制御部と、
 前記慣性計測部の計測値を補正する補正値と前記温度との関係を示す温度特性データを取得するデータ取得部と、
を含む機能を有するようにさせる、プログラム。
  10 情報処理装置
  101 CPU
  102 RAM
  103 ROM
  104 センサ群
  104a ジャイロセンサ
  104b 加速度センサ
  109 通信装置
  110 慣性計測部
  120 情報処理部
  130 温度検出部
  140 制御部
  141 状態判定部
  143 温度制御部
  145 データ取得部
  147 補正処理部
  149 ジャイロ補正処理部
  150 記憶部

Claims (14)

  1.  慣性計測部と、
     作動時の負荷に応じた温度変化を伴う演算処理を行う情報処理部と、
     温度を検出する温度検出部と、
     前記情報処理部に負荷を与えて作動させて前記温度検出部が検出する前記温度を制御する温度制御部と、
     前記慣性計測部の計測値を補正する補正値と前記温度との関係を示す温度特性データを取得するデータ取得部と、
    を備える、情報処理装置。
  2.  前記温度検出部が検出した前記温度と前記温度特性データとから求められる補正値に基づいて、前記慣性計測部の計測した計測値の補正を行う補正処理部をさらに備える、請求項1に記載の情報処理装置。
  3.  前記情報処理装置が前記温度特性データを取得可能な状態にあるか否かを判定する状態判定部をさらに備え、
     前記温度制御部は、前記状態判定部により前記情報処理装置が前記温度特性データを取得可能な状態にあると判定された場合に、前記温度の制御を開始する、
    請求項1に記載の情報処理装置。
  4.  前記状態判定部は、前記温度特性データを取得可能な状態にあるか否かを判定する際に、前記情報処理装置が静止しているか否か、前記情報処理装置がユーザにより使用状態にあるか否か、または前記情報処理装置の電池残量が所定の条件を満たすか否かの少なくともいずれか一つの判定を行う、請求項3に記載の情報処理装置。
  5.  前記温度制御部は、前記温度が所定時間に亘り一定に保持されるように、前記情報処理部を制御する、請求項1に記載の情報処理装置。
  6.  前記温度制御部は、前記温度が閾値以下の温度変化速度で第一の温度から第二の温度に変化するように、前記情報処理部を制御する、請求項1に記載の情報処理装置。
  7.  前記温度制御部は、前記温度の最小値と最大値とが少なくとも所定の値以上の温度差を有するように、前記情報処理部を制御する、請求項1に記載の情報処理装置。
  8.  前記データ取得部は、少なくとも2以上の温度において前記慣性計測部により取得された前記計測値の近似関数を前記温度特性データとして取得する、請求項1に記載の情報処理装置。
  9.  前記慣性計測部は、角速度を検出するジャイロセンサを少なくとも含み、
     前記データ取得部は、ジャイロバイアス補正値と前記温度との関係を示すジャイロバイアス温度特性データを取得する、
    請求項1に記載の情報処理装置。
  10.  前記温度検出部が検出した前記温度と前記ジャイロバイアス温度特性データとから求められる前記ジャイロバイアス補正値に基づいて、前記ジャイロセンサの検出した角速度の補正を行うジャイロ補正処理部をさらに備える、請求項9に記載の情報処理装置。
  11.  前記温度制御部が前記情報処理部に負荷を与えて作動させることにより、前記温度が制御された状態で、前記補正処理部は、当該制御された温度と前記温度特性データとから求められる補正値に基づいて、前記慣性計測部の計測した計測値の補正を行う、請求項2に記載の情報処理装置。
  12.  前記情報処理部は、中央演算処理装置、通信装置の少なくともいずれか一つを含む、請求項1に記載の情報処理装置。
  13.  作動時の負荷に応じた温度変化を伴う演算処理を行う情報処理部に対して所定の負荷を与えて作動させて温度検出部が検出する温度をプロセッサにより制御することと、
     慣性計測部の計測値を補正する補正値と前記温度との関係を示す温度特性データを取得すること、
    を含む情報処理方法。
  14.  コンピュータを、
     慣性計測部と、
     作動時の負荷に応じた温度変化を伴う情報処理部と、
     温度を検出する温度検出部と、
     前記情報処理部に負荷を与えて作動させて前記温度検出部が検出する前記温度を制御する温度制御部と、
     前記慣性計測部の計測値を補正する補正値と前記温度との関係を示す温度特性データを取得するデータ取得部と、
    を含む機能を有するようにさせる、プログラム。
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