專利名稱：方位角計測裝置和方位角計測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及方位角計測裝置和方位角計測方法，尤其涉及由為了進行方位角的計測而取得的磁數(shù)據(jù)組，根據(jù)情況迅速地或高精度地計算偏移(offset)的方位角計測裝置和方位角計測方法。
背景技術(shù)：
在檢測地磁以計算方位角的方位角計測裝置中，區(qū)別地磁(恒定磁場)和固定到方位角計測裝置上的磁鐵等發(fā)生的地磁以外的磁場是重要的。可根據(jù)磁測定數(shù)據(jù)組用適當?shù)氖侄螌⒌卮乓酝獾拇艌鲎鳛槠?基準點)進行計算。采用從磁測定值中減去該偏移的辦法就可以求得地磁。
該偏移會因附隨在方位角計測裝置上的磁性體(例如，存儲器卡)的裝設或拆卸等而發(fā)生大的變化?；蛘咭灿蟹轿唤怯嫓y裝置的使用者把偏移的計算值判定為不適當而有意識地要求重新計算的情況。
作為現(xiàn)有技術(shù)的方位角計測裝置，提出有專利文獻1所述的方位角計測裝置的方案。該方位角計測裝置根據(jù)使用霍爾元件所檢測到的地磁來計測方位。在修正值存儲部內(nèi)存儲X軸霍爾元件和Y軸霍爾元件的基準值。修正計算部通過使用該基準值對X軸霍爾元件和Y軸霍爾元件的輸出放大值進行修正，僅僅取出與地磁的各個軸成分成比例的值。
此外，在專利文獻2中所述的方位角計測裝置，對地磁傳感器的輸入軸的方向和姿勢檢測裝置的基準軸的方向之間的安裝角誤差進行修正，提供高精度的方位角計測裝置。具備對于地磁數(shù)據(jù)進行安裝角誤差修正，計算修正后的地磁數(shù)據(jù)的安裝角修正計算部；用姿勢數(shù)據(jù)對地磁數(shù)據(jù)進行坐標變換，輸出地磁數(shù)據(jù)的坐標變換電路；根據(jù)地磁數(shù)據(jù)計算方位角的方位角計算電路。
此外，在專利文獻3中所述的方位角計測裝置，是基于地磁傳感器的方位角計測裝置。用彼此正交的磁檢測線圈把地磁的水平成分分成2個成分的電壓輸出信號進行檢測。向具備信號校正計算裝置的微型計算機輸入該電壓輸出信號，計算相對于地磁的磁北極的方位角數(shù)據(jù)。而且，設置有計算與來自微型計算機的各個方位角數(shù)據(jù)對應的修正值并進行與各個方位角數(shù)據(jù)的加法計算的修正處理裝置。
此外，除去上述文獻以外，還公知有專利文獻4、專利文獻5、專利文獻6所述的方位角計測裝置。
作為先行專利的專利文獻7的方位角計測裝置，是對方位角計測裝置的磁傳感器的偏移進行修正的方位角計測裝置，所以僅僅通過任意地變化移動電話的方向，就可以計算出相對于磁傳感器的各個軸的輸出的偏移信息。因此，使得偏移的校準操作變得容易，可以減輕進行偏移校準時的使用者的負擔。
在該申請中，計算所推斷的基準點的離散(偏差)，在其大于等于規(guī)定值的情況下就丟棄所推斷的基準點。如果把該規(guī)定值(以下，叫做判定值)設定得大，雖然存在著會計算出誤差大的偏移的可能性，但是由于偏移易于更新，所以即便是在偏移變化得大的情況下也可以即時進行修正。
相反，在判定值小的情況下，由于偏移難于更新，所以在已經(jīng)計算出誤差小的偏移的情況下，就可以丟棄比之誤差更大的偏移推斷值以確保高精度。但是，在偏移變化得大的情況下，需要不少時間才能采用正確的偏移。出于這樣的理由，若總是用1個判定值決定基準點的采用、丟棄，則很難同時滿足方位角計測裝置所追求的響應速度、精度等的多種技術(shù)規(guī)格要求。
特開2003-065791號公報[專利文獻2]特開2003-042766號公報[專利文獻3]特開平10-132568號公報[專利文獻4]特開昭61-147104號公報 特開昭62-255814號公報[專利文獻6]特開平8-105745號公報[專利文獻7]特開2003-035010號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于這樣的問題而完成的，目的在于提供用為進行方位角的測定而取得的磁數(shù)據(jù)組，根據(jù)情況迅速地或高精度地計算偏移的方位角計測裝置和方位角計測方法。
本發(fā)明的方位角計測裝置，其特征在于，具備檢測地磁的2軸或3軸的地磁檢測裝置；多次取得規(guī)定次數(shù)或規(guī)定次數(shù)以上的在使上述2軸的檢測方向保持在規(guī)定的平面上的同時上述地磁檢測裝置的方向發(fā)生變化時的2軸的輸出數(shù)據(jù)、或上述地磁檢測裝置的方向在3維空間內(nèi)發(fā)生變化時的3軸輸出數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)取得裝置；根據(jù)規(guī)定的測定參數(shù)，選擇上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)，把基準點設定到以上述所選擇的2軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的2維坐標上或以上述所選擇的3軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的3維坐標上，以從上述所選擇的2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組到基準點的距離的離散成為最小的方式通過統(tǒng)計方法推斷基準點的坐標的基準點推斷裝置；根據(jù)用上述基準點推斷裝置所推斷的多個基準點為基礎(chǔ)計算針對上述地磁檢測裝置的輸出數(shù)據(jù)的偏移信息的偏移信息計算裝置；根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)和上述偏移信息計算方位角的方位角計算裝置；根據(jù)上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組和上述多個基準點中的至少一方，按照用來計算規(guī)定的偏移信息的可靠性信息的計算參數(shù)，計算上述偏移信息的可靠性信息的可靠性信息計算裝置。
而且，優(yōu)選上述偏移信息計算裝置，將上述可靠性信息與判定閾值進行比較，判斷是否將其采用為在方位角的計算中使用的偏移信息。
并且，更優(yōu)選隨著上述偏移信息被采用了預先規(guī)定的次數(shù)，使上述判定閾值更為嚴格。
另外，優(yōu)選本發(fā)明的方位角計測裝置，還具備檢測方位角計測裝置內(nèi)外的磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況的檢測部，上述檢測部，在檢測到了上述磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況時，放寬上述判定閾值。
上述檢測部，在通過上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所取得的數(shù)據(jù)超過了規(guī)定的范圍的情況下，能夠?qū)Υ怒h(huán)境已經(jīng)變化的情況進行檢測。
優(yōu)選本發(fā)明的方位角計測裝置，還具備檢測方位角計測裝置的環(huán)境的變化或操作者的操作的事件檢測裝置，在發(fā)生了該事件的情況下，使上述判定閾值變化。上述環(huán)境的變化例如是溫度變化。
優(yōu)選本發(fā)明的方位角計測裝置，在使上述判定閾值變化，并且至少使上述測定參數(shù)和上述計算參數(shù)中的任何一方變化。
在這里，上述偏移信息的可靠性信息，包括用多個基準點的離散計算的信息，用構(gòu)成上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)離散算出的信息，通過上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所取得的2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)到基準點的距離。
再有，上述測定參數(shù)還包括測定間隔和上述基準點推斷裝置用來推斷基準點的坐標的數(shù)據(jù)的數(shù)量。
此外，上述測定參數(shù)包括數(shù)據(jù)的變化量，上述變化量是上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所取得的輸出數(shù)據(jù)與上述基準點推斷裝置所選擇的數(shù)據(jù)的差，上述基準點推斷裝置選擇上述變化量大于等于預先規(guī)定的值的數(shù)據(jù)。
此外，上述計算參數(shù)包括用來計算上述基準點的離散的基準點的數(shù)量。
本發(fā)明的方位角計測裝置，具備向外部輸出上述判定閾值、上述測定參數(shù)和上述計算參數(shù)之中至少任意一個的輸出裝置。
再有，本發(fā)明的方位角計測裝置，優(yōu)選上述地磁檢測裝置是取得上述3軸的輸出數(shù)據(jù)的裝置，此外，與方位角計測裝置的姿勢角有關(guān)的信息取得裝置，根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)、上述偏移信息和與姿勢角有關(guān)的信息計算地磁俯角信息的俯角信息計算裝置以及上述方位角計算裝置，是根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)、上述偏移信息和上述與姿勢角有關(guān)的信息計算裝置的方位角的裝置，根據(jù)上述俯角信息的值計算算出的方位角的可靠性的指標。
本發(fā)明的方位角計測方法，其特征在于，包括利用檢測地磁的2軸或3軸的地磁檢測裝置，多次取得在使上述2軸的檢測方向保持在規(guī)定的平面上的同時上述地磁檢測裝置的方向發(fā)生變化時的2軸的輸出數(shù)據(jù)、或上述地磁檢測裝置的方向在3維空間內(nèi)發(fā)生變化時的3軸輸出數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)取得步驟；根據(jù)規(guī)定的測定參數(shù)，選擇上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)的步驟；把基準點設定到以上述所選擇的2軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的2維坐標上或以上述所選擇的3軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的3維坐標上，以從上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組到基準點的距離的離散成為最小的方式，通過統(tǒng)計方法推斷基準點的坐標的步驟；根據(jù)所推斷的多個基準點，計算針對上述地磁檢測裝置的輸出數(shù)據(jù)的偏移信息的步驟；根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)和上述偏移信息計算方位角的步驟；根據(jù)上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組和上述多個基準點中的至少一方，按照用來計算規(guī)定的偏移信息的可靠性信息的計算參數(shù)，計算上述偏移信息的可靠性信息的步驟。
此外，優(yōu)選上述偏移信息計算步驟，將上述可靠性信息與判定閾值進行比較，判斷是否將其采用為在方位角的計算中使用的偏移信息。
優(yōu)選隨著上述偏移信息被采用了預先規(guī)定的次數(shù)，使上述判定閾值更為嚴格。
此外，優(yōu)選本發(fā)明的方位角計測方法，還具備檢測方位角計測裝置內(nèi)外的磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況的檢測步驟，和在檢測到了上述磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況時，放寬上述判定閾值的步驟。
優(yōu)選本發(fā)明的方位角計測方法，還具備檢測方位角計測裝置的環(huán)境的變化或操作者的操作的步驟，和在發(fā)生了該事件的情況下，使上述判定閾值變化的步驟。
這時，優(yōu)選在使上述判定閾值變化，并且使上述測定參數(shù)和上述計算參數(shù)的至少任意一個變化。
再有，本發(fā)明的方位角計測方法，還具備向外部輸出上述判定閾值、上述測定參數(shù)和上述計算參數(shù)的至少任意一個的步驟。
再有，本發(fā)明的方位角計測方法，優(yōu)選上述地磁檢測裝置，是取得3軸的輸出數(shù)據(jù)的裝置，還具有取得與方位角計測裝置的姿勢角有關(guān)的信息的步驟；根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)、上述偏移信息和與姿勢角有關(guān)的信息計算磁俯角信息的步驟。上述方位角計算步驟，是根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)、上述偏移信息和上述與姿勢角有關(guān)的信息計算裝置的方位角的步驟，具有根據(jù)上述俯角信息計算所算出的方位角的可靠度的指標的步驟。
如果采用本發(fā)明的方位角計測裝置或方位角計測方法，則可以根據(jù)用可靠性信息計算裝置計算出來的可靠性信息使計算偏移信息時的判定閾值逐漸變得嚴格起來，在系統(tǒng)開始動作時等要求系統(tǒng)響應迅速時，采用首先把上述判定值設定得大(放寬)，再逐漸減小(增嚴)判定值的辦法，提高計算精度。同時，通過使構(gòu)成用來計算偏移的磁數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的數(shù)量或數(shù)據(jù)變化量的最小值變化的辦法，也可以與狀況相一致地改變系統(tǒng)的響應性或測定精度等。


圖1是用來說明本發(fā)明的具有3軸磁傳感器的方位角計測裝置的一個圖2是用來說明本發(fā)明的具有3軸磁傳感器的方位角計測裝置的一個圖3示出了構(gòu)成磁測定數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的離散(偏差)和基準點的離散(偏差)。
圖4示出了磁化狀態(tài)的變化和地磁的大小以及地磁的大小的分類。
圖5示出了偏移計算點數(shù)量和計算精度。
圖6示出了偏移更新表。
圖7示出了用來說明偏移更新的流程圖。
圖8示出了水平地放置方位角計測裝置時的測定輸出數(shù)據(jù)分布。
圖9是用來說明本發(fā)明的具有3軸磁傳感器的方位角計測裝置的其它
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1是用來說明本發(fā)明的具有3軸磁傳感器的方位角計測裝置的一個實施例的構(gòu)成圖。圖中的符號1表示方位角計測裝置，2表示X軸磁傳感器，3表示Y軸磁傳感器，4表示Z軸磁傳感器。如圖1所示，在該方位角計測裝置1中，為了測定X軸方向、Y軸方向、Z軸方向的地磁，把使傳感面朝向各自的方向的X軸磁傳感器2和Y軸磁傳感器3和Z軸磁傳感器4配置為使得它們彼此正交。并構(gòu)成為使得可以從X軸磁傳感器2得到其輸出Mx，可以從Y軸磁傳感器3得到其輸出My，可以從Z軸磁傳感器4得到其輸出Mz。而且，作為磁傳感器，只要是霍爾元件等可以測定磁的磁傳感器什么方式都行。
圖2是用來說明本發(fā)明的具有3軸磁傳感器的方位角計測裝置的一個實施例的方框圖。圖中符號10表示3軸磁傳感器(地磁檢測裝置)，11表示斬波部，12表示驅(qū)動電源部，13表示放大部，14表示A/D轉(zhuǎn)換部，15表示數(shù)據(jù)取得部，16表示靈敏度·偏移修正計算部，17表示特定事件檢測部，18表示閾值·參數(shù)設定部，19表示可靠性信息計算部，20表示方位角計算部。另外，對于那些具有與圖1相同的功能的構(gòu)成要素都賦予了同一符號。
由作為3軸磁傳感器10的X軸磁傳感器2和Y軸磁傳感器3和Z軸磁傳感器4所測定的地磁輸出，通過被驅(qū)動電源部12驅(qū)動的斬波部11，在放大部13中放大后輸入到A/D轉(zhuǎn)換部14。在這里，X軸磁傳感器2和Y軸磁傳感器3和Z軸磁傳感器4是用來檢測地磁的部件，優(yōu)選例如InSb或InAs、GaAs等的化合物半導體系的霍爾元件。
斬波部11，用來切換驅(qū)動X軸磁傳感器2和Y軸磁傳感器3和Z軸磁傳感器4的端子，把從驅(qū)動電源部12輸出的驅(qū)動電壓施加到X軸磁傳感器2和Y軸磁傳感器3和Z軸磁傳感器4上。該斬波部11，例如可以使用90°斬波驅(qū)動或360°斬波驅(qū)動等。在進行360°驅(qū)動的情況下，不僅可以消除被包含在X軸磁傳感器2和Y軸磁傳感器3和Z軸磁傳感器4的輸出中的霍爾元件自身的偏移項，還可以消除由后級的放大器所產(chǎn)生的電偏移項。
從X軸磁傳感器2和Y軸磁傳感器3和Z軸磁傳感器4輸出的信號，用放大器13放大，用A/D轉(zhuǎn)換部14把在這里被放大的輸出放大值從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，取得并存儲轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，通過根據(jù)需要進行輸出的數(shù)據(jù)取得部15輸入到靈敏度·偏移修正計算部16。該靈敏度·偏移修正計算部16根據(jù)來自數(shù)據(jù)取得部15的磁測定數(shù)據(jù)組，計算X、Y、Z軸磁傳感器2、3、4的偏移和靈敏度修正系數(shù)，并根據(jù)所計算的偏移和靈敏度修正系數(shù)對X、Y、Z軸磁測定數(shù)據(jù)進行修正。該輸出數(shù)據(jù)輸入到方位角計算部16并輸出其方位角信息。方位角計算的方法，可以使用在作為申請人的先行專利的PCT專利申請公開WO2004/003476號中所示的方法。
上述靈敏度·偏移修正計算部16，根據(jù)來自數(shù)據(jù)取得部15的數(shù)據(jù)，按照數(shù)據(jù)測定條件選擇取得數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所選擇的數(shù)據(jù)組計算磁傳感器的靈敏度修正系數(shù)、基準點、磁數(shù)據(jù)分布的球的半徑、偏移、地磁的大小(從取得數(shù)據(jù)的基準點算起的距離)。此外，還要根據(jù)所計算的靈敏度修正系數(shù)以及偏移修正磁測定數(shù)據(jù)。
另一方面，來自特定事件部17的信號，輸入到閾值·參數(shù)設定部18。該閾值·參數(shù)設定部18是根據(jù)第1、第2、第3可靠性信息中的任何一方或其組合，設定判定閾值、數(shù)據(jù)測定參數(shù)、偏移計算參數(shù)的部分。該閾值·參數(shù)設定部18的輸出被輸入到靈敏度·偏移修正計算部16和可靠性信息計算部19。該可靠性信息計算部19是根據(jù)最近的規(guī)定數(shù)量的取得數(shù)據(jù)和/或最近的規(guī)定數(shù)量的偏移計算第1、第2可靠性信息，并且根據(jù)數(shù)據(jù)測定參數(shù)、偏移測定計算參數(shù)計算第3可靠性信息的部分。從該可靠性信息計算部19輸出可靠性信息。
該可靠性信息還要向靈敏度·偏移修正計算部16輸出。靈敏度·偏移修正計算部16對由閾值·參數(shù)設定部18輸入的閾值和來自可靠性信息計算部19的可靠性信息進行比較，判斷是否要采用所計算的偏移，并向方位角計算部20輸出所采用的偏移。
地磁(恒定磁場)以外的磁成分，可采用把方位角計測裝置所取得的N(≥4)個或以上的磁數(shù)據(jù)組應用于球面，求出球的中心坐標(偏移、基準點)的辦法得到(參照PCT專利申請公開WO2004/003476號)。同時所求得的球的半徑表示地磁的大小。在這里，所謂磁數(shù)據(jù)就是磁傳感器通過一次的測定所取得的2軸或3軸的測定值，所謂磁數(shù)據(jù)組就是磁傳感器通過多次的測定所取得的2軸或3軸的測定值的集合。
圖3示出了構(gòu)成磁測定數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的離散和基準點的離散。
基準點由于構(gòu)成測定磁數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的分布可能會包括大的誤差。如在電源接通時，或周圍的磁化狀態(tài)發(fā)生了大的變動時那樣，在不存在測定數(shù)據(jù)組或到目前為止的數(shù)據(jù)組是無效的時候，由于有時候如果把偏移更新的判定值設定得過小(嚴)，則到可以計算出正確的值之前要用不少時間，所以最初要把判定值設定得大(寬)。如果在使構(gòu)成磁測定數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)在球面上適當?shù)胤植?，并確認了所計算的基準點的變動幅度已減小之后，逐漸使判定值減小(變嚴格)，則可以逐步提高計算的偏移的精度。離散(偏差)只要使用能夠表現(xiàn)數(shù)據(jù)分布的指標即可，例如，可以使用磁數(shù)據(jù)組的各軸的最大值與最小值之差或各軸的測定值的標準偏差等。
圖4示出了磁化狀態(tài)的變化和地磁的大小以及地磁的大小的分類。
在周圍的磁化狀態(tài)變化得大的情況下，如果以到目前為止所使用的中心坐標為基礎(chǔ)計算地磁向量的大小，則其值就將變成為與球面的半徑大不相同的值。在該情況下，就必須丟棄所取得的磁數(shù)據(jù)組，用重新取得的數(shù)據(jù)組對中心坐標和半徑進行再計算(或者也可以采用使用到目前為止所取得的磁數(shù)據(jù)組不斷計算中心坐標的辦法，平滑地更新中心坐標)。
作為得知磁化狀態(tài)的手段，如上所述，既可以對從基準點到所要計算的磁數(shù)據(jù)的距離和所采用的球的半徑進行比較，也可以對從基準點到所要計算的磁數(shù)據(jù)的距離和所預測的地磁的大小(在日本為從45到50微特斯拉(μT))進行比較。
在發(fā)生了磁化狀態(tài)的變化時，偏移將大幅度地變化，大多不能利用之前采用的偏移。在該情況下，如果放寬用來求發(fā)生磁化狀態(tài)的變化之前的高精度的偏移的判定值，使其為能夠更為快速地求出偏移的判定值，則可以迅速地應對偏移的變化。多數(shù)情況下使判定值返回到初始值效果較好。
作為得知磁化狀態(tài)發(fā)生了變化的手段，除去計算地磁的大小(地磁的絕對值、與半徑之比)以外，還可以用俯角(伏角)(圖8)、A/D值的范圍、基準點的離散的范圍、與最近所計算的基準點之間的差、引起磁化狀態(tài)的變化的既知的事件等進行判斷。但是，基準點的離散的范圍或基準點的差，由于要用根據(jù)包括磁化狀態(tài)變化前后的磁數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組所推斷的基準點進行計算，所以檢測靈敏度將降低。在存在著產(chǎn)生磁化狀態(tài)的變化的既知的事件時，設置檢測事件的裝置，就可以通過事件檢測信號得知磁化狀態(tài)的變化。
例如，在方位角計測裝置內(nèi)置在折疊式移動電話中的情況下，磁化狀態(tài)會因移動電話的折疊而變化。此外，在最近的移動電話中，還有可以使用用來存儲圖像數(shù)據(jù)或音樂數(shù)據(jù)的外部存儲卡的移動電話，其磁化狀態(tài)還會因存儲器卡的取出放入而變化。也可以設置用使用者的判斷使方位角計測裝置知道磁化狀態(tài)的變化的那樣的按鈕。此外，在磁檢測器具有霍爾元件那樣的溫度特性的情況下，也可以在檢測到的溫度的變化大于等于一定值的情況下，對偏移進行再計算。
圖5示出了偏移計算點數(shù)量和計算精度。
若在使判定值變化的同時，使構(gòu)成計算基準點的磁數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的數(shù)量變化，則可以進一步控制響應速度和計算精度。在電源接通時，減小構(gòu)成磁數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的數(shù)量，即使降低計算精度也要使響應特性好，通過逐漸減小判定值，并且增大構(gòu)成磁數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的數(shù)量，不斷提高計算精度。
如上所述，通過在更新判定值的同時使作為數(shù)據(jù)測定條件或偏移計算條件的參數(shù)也變化，可以與環(huán)境的變化相一致地控制方位角計測裝置。作為參數(shù)，除去構(gòu)成計算基準點的磁數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的數(shù)量之外，還有連續(xù)的磁數(shù)據(jù)的最小變化量、磁數(shù)據(jù)測定時間間隔、用來計算基準點的離散的基準點的數(shù)量、磁數(shù)據(jù)判定時間(規(guī)定數(shù)A、規(guī)定數(shù)B)以及磁傳感器放大器的放大倍數(shù)等。
在方位角計測裝置的位置在2維或3維空間上沒怎么變化的情況下，從磁傳感器輸出的磁測定數(shù)據(jù)也不會有多大變化。即便是根據(jù)把變化不大的磁數(shù)據(jù)集合起來的數(shù)據(jù)組計算基準點，有時也會因數(shù)據(jù)的起伏或噪聲的影響較大使得基準點不正確。因此，對于從磁傳感器輸出的數(shù)據(jù)，先進行選擇，評價距離所采用的數(shù)據(jù)的變化量，僅僅采用進行了規(guī)定值或規(guī)定值以上的變化的數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)組，這對于提高偏移的精度是重要的。但是，如果提高了變化量的閾值，因為在方位角計測裝置發(fā)生了大的動作時能夠采用數(shù)據(jù)，要花費不少時間來算出偏移。就是說，要設定為雖然偏移的可靠度低但是在要迅速地求偏移時，也要采用數(shù)據(jù)變化量小的數(shù)據(jù)；雖然在偏移的計算上花費時間，但是在要提高可靠度時僅僅采用數(shù)據(jù)變化量大的數(shù)據(jù)。
磁數(shù)據(jù)的測定時間間隔，雖然由于與方位角計測裝置的功耗有關(guān)而要設定得盡可能地長，但是，在想要迅速地計算偏移時，就要縮短測定時間間隔，以在短時間內(nèi)取得必要的數(shù)據(jù)。
為了判定偏移的可靠度，就要對所推斷的多個基準點的離散進行評價。雖然希望進行評價的基準點的數(shù)量盡可能地多，但是，就像電源接通時或周圍的磁化狀態(tài)發(fā)生了大的變動時那樣，在不存在測定數(shù)據(jù)組或到目前為止的數(shù)據(jù)組是無效的時候等，為了迅速地計算偏移，就需要減少要進行評價的基準點的數(shù)量。
在磁化狀態(tài)突發(fā)性地變化并很快就返回原狀的情況下(例如，誤使磁鐵靠近方位角計測裝置等)，立即丟棄中心坐標是草率的。只要地磁等的大小在某一定時間以內(nèi)返回到容許值，就沒有必要丟棄偏移(規(guī)定數(shù)A)。
有在等到以某一判定值計算大于等于一定次數(shù)的偏移之后，使判定值變得嚴格起來的方法(規(guī)定數(shù)B)。由于在判定值不嚴的情況下的偏移的值的可靠度低，所以可以采用對多次的偏移求平均等的方法，防止采用錯誤的偏移。
圖7示出了用來說明偏移的更新的流程圖。
另外圖中的參數(shù)JM表示地磁判定值，JO表示偏移判定值，k、l表示判定值未變更次數(shù)。
以下，對圖7所示的更新流程圖進行說明。
首先，使系統(tǒng)開始動作(S1)，設定參數(shù)的初始值(S2)。其次，取得磁數(shù)據(jù)(S3)，判斷地磁是正?；蚴钱惓?第2可靠性信息)(S4)。在是異常的情況下，就對規(guī)定數(shù)A(k)進行判斷(S5)，如果大于等于一定期間，放寬參數(shù)(S6)。如果是小于一定期間，則轉(zhuǎn)移到后述的方位角計算(S13)。
在地磁是正常的情況下，進行基準點計算(S7)，判斷基準點是否存在離散(第1可靠性信息)(S8)。如果該離散處于異常范圍，則不采用基準點(S9)，如果處于正常范圍，則采用基準點作為偏移(S10)。其次，對規(guī)定數(shù)B(l)進行判斷(S11)，若是大于等于一定期間，則要使參數(shù)變得嚴格起來(第1到第3可靠性信息)(S12)，進行方位角計算(S13)，若小于一定期間，則直接進行方位角計算(S13)，返回上述步驟3。
地磁的大小，可以用做偏移的可靠度的指標。在計算偏移時，雖然可以計算出磁數(shù)據(jù)分布的球的半徑，但是，在該球的半徑處于根據(jù)通常認為的地磁的大小(在日本為從45到50微特斯拉)而設定的判定值的范圍之外的情況下，可以認為偏移的值的可靠度低而不采用偏移。
判定值和作為數(shù)據(jù)測定條件或偏移計算條件的參數(shù)，如圖6所示，既可以預先制作成表準備好，也可以根據(jù)地磁的大小或基準點的離散的值用公式算出。另外，在已經(jīng)準備好表的情況下，更新順序既可以是每次一個地更新狀態(tài)，也可以是跳過若干個狀態(tài)地進行更新。
例如，在判定值不斷變窄的情況下，使判定值和參數(shù)一步一步地變窄是妥當?shù)?。此外，在判斷為所計算的地磁的大小異常地大等可靠度低的情況下，妥當?shù)氖前雅卸ㄖ岛蛥?shù)一下子放寬到初始值，再次進行偏移的計算。根據(jù)時間和情況也可以使判定值和參數(shù)多步地不斷變窄。
方位角計測裝置，如果可以輸出其經(jīng)常使用的判定值(第1可靠性、第2可靠性)和作為第3可靠性信息的測定參數(shù)(數(shù)據(jù)測定條件、偏移信息計算條件)，則方位角計測裝置的使用者或使用裝置就可以知道所輸出的方位角的精度和可靠度。例如，如圖6的表所示，在存在表現(xiàn)可靠性的4個狀態(tài)的情況下，采用使用數(shù)字或顏色在方位角計測裝置的顯示部上顯示該狀態(tài)的辦法使用者就可以容易地知道方位角計測裝置所顯示的方位角的精度和可靠度。
或者，使用方位角計測裝置的輸出的其它系統(tǒng)能夠知道方位角的精度或可靠度，使得在上位應用中也能夠根據(jù)方位角的精度或可靠度進行應用操作。
具體地說，在根據(jù)方位角信息使地圖顯示旋轉(zhuǎn)的應用中，在所計算的方位角的可靠度低的情況下，通過采用不更新方位角的顯示，或者不進行地圖的旋轉(zhuǎn)等的應對的辦法，可以降低把錯誤的方位信息提供給使用者的概率，防止使用者的混亂。
除去地磁的大小以外，采用例如監(jiān)視俯角的辦法，如圖8所示，還可以得知周圍的磁化狀態(tài)的變化。再有，如果具有監(jiān)視俯角的功能，則在方位角計測裝置要求使用者設置規(guī)定的姿勢(例如，水平)時，通過判定根據(jù)所得到的輸出數(shù)據(jù)計算的俯角是否處于正常的范圍(在日本大約為45°)的辦法，就可以判斷方位角計測裝置是否是規(guī)定的姿勢。
在計測方位角的情況下，在方位角計測裝置沒有計測方位角計測裝置的傾斜角的功能且如果未在水平方向上保持方位角計測裝置測定精度就要變差時，通過上述裝置判別方位角計測裝置是否水平來判斷數(shù)據(jù)的可靠度?；蛘?，也可以采取指示使用者方位角計測裝置放置為水平等的使用方法。
在這里，所謂第1可靠性信息，就是基準點的離散的范圍、構(gòu)成測定數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的離散(2維或3維空間上的離散)的范圍、從輸出數(shù)據(jù)到基準點的距離。此外，規(guī)定數(shù)A，是多次或在一定時間內(nèi)計測基準點的離散、構(gòu)成測定數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的離散，以其傾向進行判斷時的次數(shù)或時間長度。此外，所謂第2可靠性信息，就是根據(jù)所采用的基準點與最新的測定數(shù)據(jù)計算的地磁向量的大小、俯角、A/D值。此外，規(guī)定數(shù)B，是多次或在一定時間內(nèi)計測地磁向量的大小、俯角、A/D值、最近的基準點的離散，并以其傾向進行判斷時的次數(shù)或時間長度。此外，所謂數(shù)據(jù)測定條件、偏移信息計算條件(即參數(shù))，就是構(gòu)成用來計算基準點的數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的數(shù)量、連續(xù)的輸出數(shù)據(jù)的最小變化量、輸出數(shù)據(jù)測定時間間隔、用來計算基準點的離散的基準點的數(shù)量、上述規(guī)定數(shù)A、規(guī)定數(shù)B。
圖9是用來說明本發(fā)明的具有3軸磁傳感器的方位角計測裝置的其它實施例的方框圖，圖中符號21表示磁環(huán)境變化檢測部，除此之外，對于那些與圖2具有相同的功能的構(gòu)成要素都賦予了同一符號。
磁環(huán)境變化檢測部21，連接到數(shù)據(jù)取得部15上，并且，分別連接到靈敏度·偏移修正計算部16和閾值·參數(shù)設定部18和可靠性信息計算部19上，在由數(shù)據(jù)取得部15所取得的數(shù)據(jù)超過了規(guī)定的范圍的情況下，檢測磁化狀態(tài)已經(jīng)變化的情況。閾值·參數(shù)設定部18的構(gòu)成為在磁環(huán)境變化檢測部21檢測到了磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況的情況下，放寬閾值·參數(shù)設定部18的判定閾值。
通過像這樣地構(gòu)成，在通過數(shù)據(jù)取得部所取得的數(shù)據(jù)超過了規(guī)定的范圍的情況下，可以通過磁環(huán)境變化檢測部檢測磁化狀態(tài)已經(jīng)變化的情況。
本發(fā)明涉及方位角計測裝置和方位角計測方法，尤其涉及用來從為了測定方位角而取得的磁數(shù)據(jù)組根據(jù)情況迅速或高精度地計算偏移的方位角計測裝置和方位角計測方法。
權(quán)利要求
1.一種方位角計測裝置，其特征在于，具備檢測地磁的2軸或3軸的地磁檢測裝置；反復地取得規(guī)定次數(shù)或規(guī)定次數(shù)以上的在使上述2軸的檢測方向保持在規(guī)定的平面上的同時上述地磁檢測裝置的方向發(fā)生變化時的2軸的輸出數(shù)據(jù)、或上述地磁檢測裝置的方向在3維空間內(nèi)發(fā)生變化時的3軸的輸出數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)取得裝置；把基準點設定到以上述2軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的2維坐標上或以上述3軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的3維坐標上，以從由上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置得到的上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組到基準點的距離的離散成為最小的方式，通過統(tǒng)計方法推斷基準點的坐標的基準點推斷裝置；根據(jù)用上述基準點推斷裝置所推斷的上述基準點的坐標，計算針對上述地磁檢測裝置的輸出數(shù)據(jù)的偏移信息的偏移信息計算裝置；以及與由該偏移信息計算裝置計算的偏移信息的可靠性有關(guān)的第1可靠性信息計算裝置；其中，根據(jù)用該第1可靠性信息計算裝置所計算的最近的第1規(guī)定數(shù)量的第1可靠性信息，使計算上述偏移信息時的判定閾值逐漸變嚴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方位角計測裝置，其特征在于具備根據(jù)最新取得的輸出數(shù)據(jù)與偏移信息的可靠性有關(guān)的第2可靠性信息計算裝置；根據(jù)用該第2可靠性信息計算裝置所計算的最近的第2規(guī)定數(shù)量的第1或第2可靠性信息，在可靠性變差時，放寬計算上述偏移信息時的判定閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方位角計測裝置，其特征在于使計算上述偏移信息時的判定閾值變化，并且使數(shù)據(jù)測定條件和/或偏移信息計算條件變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方位角計測裝置，其特征在于根據(jù)最近的基準點的離散計算上述第1可靠性信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方位角計測裝置，其特征在于根據(jù)最近的上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的離散計算上述第1可靠性信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方位角計測裝置，其特征在于上述第2可靠性信息是從由上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置取得的3軸的輸出數(shù)據(jù)到基準點的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方位角計測裝置，其特征在于根據(jù)由通過上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所取得的3軸的輸出數(shù)據(jù)計算的俯角信息，計算上述第2可靠性信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方位角計測裝置，其特征在于在上述數(shù)據(jù)測定條件值和/或上述偏移信息計算條件中包括測定時間間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方位角計測裝置，其特征在于在上述數(shù)據(jù)測定條件值和/或上述偏移信息計算條件中包括用來計算偏移信息的數(shù)據(jù)個數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方位角計測裝置，其特征在于在上述數(shù)據(jù)測定條件值和/或上述偏移信息計算條件中包括上述第1和/或第2規(guī)定數(shù)量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方位角計測裝置，其特征在于具備向外部輸出第1和第2可靠性信息的第1和第2外部輸出裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方位角計測裝置，其特征在于具備根據(jù)上述數(shù)據(jù)測定條件值和/或上述偏移信息計算條件計算第3可靠性信息的第3可靠性信息計算裝置；具備向外部輸出來自該第3可靠性信息計算裝置的上述第3可靠性信息的第3外部輸出裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方位角計測裝置，其特征在于具備檢測特定的事件的裝置，在發(fā)生了該事件的情況下，使計算偏移信息時的判定閾值變化。
14.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方位角計測裝置，其特征在于上述特定的事件是由操作者進行的特定的操作。
15.一種方位角計測裝置，其特征在于，具備檢測地磁的3軸的地磁檢測裝置；輸出數(shù)據(jù)取得裝置，反復取得規(guī)定次數(shù)或規(guī)定次數(shù)以上的該地磁檢測裝置的方向在3維空間內(nèi)發(fā)生了變化時的3軸的輸出數(shù)據(jù)；基準點推斷裝置，把基準點設定到以上述3軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的3維坐標上，根據(jù)由上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所得到的3軸的輸出數(shù)據(jù)組推斷基準點的坐標；偏移信息計算裝置，根據(jù)用上述基準點推斷裝置所推斷的上述基準點的坐標，計算針對上述地磁檢測裝置的輸出數(shù)據(jù)的偏移信息；以及第2可靠性信息計算裝置，根據(jù)由上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置最新取得的輸出數(shù)據(jù)與偏移信息的可靠性有關(guān)；其中，用該第2可靠性信息計算裝置所計算的第2可靠性信息，根據(jù)在水平地保持方位角計測裝置的前提下所期待的地磁俯角信息和由通過上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所最新取得的輸出數(shù)據(jù)計算的俯角信息而算出。
16.一種方位角計測裝置，其特征在于，具備檢測地磁的2軸或3軸的地磁檢測裝置；多次取得在使上述2軸的檢測方向保持在規(guī)定的平面上的同時上述地磁檢測裝置的方向發(fā)生變化時的2軸的輸出數(shù)據(jù)、或上述地磁檢測裝置的方向在3維空間內(nèi)發(fā)生變化時的3軸的輸出數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)取得裝置；根據(jù)規(guī)定的測定參數(shù)，選擇上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)，把基準點設定到以上述所選擇的2軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的2維坐標上或以上述所選擇的3軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的3維坐標上，以從上述所選擇的2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組到基準點的距離的離散成為最小的方式，通過統(tǒng)計方法推斷基準點的坐標的基準點推斷裝置；以通過上述基準點推斷裝置所推斷的多個基準點為基礎(chǔ)，計算針對上述地磁檢測裝置的輸出數(shù)據(jù)的偏移信息的偏移信息計算裝置；根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)和上述偏移信息計算方位角的方位角計算裝置；以及根據(jù)上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組或上述多個基準點中的至少一方，按照用來計算規(guī)定的偏移信息的可靠性信息的計算參數(shù)，計算上述偏移信息的可靠性信息的可靠性信息計算裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方位角計測裝置，其特征在于上述偏移信息計算裝置，將上述可靠性信息與判定閾值進行比較，判斷上述方位角計算裝置是否采用作為在方位角的計算中使用的偏移信息。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方位角計測裝置，其特征在于隨著上述偏移信息被采用了預先規(guī)定的次數(shù)，使上述判定閾值更為嚴格。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方位角計測裝置，其特征在于還具備檢測方位角計測裝置內(nèi)外的磁環(huán)境、和該磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況的檢測部，上述檢測部，在檢測到了上述磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況時，放寬上述判定閾值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方位角計測裝置，其特征在于上述檢測部，在通過上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所取得的數(shù)據(jù)超過了規(guī)定的范圍時，對磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況進行檢測。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方位角計測裝置，其特征在于具備檢測方位角計測裝置的環(huán)境的變化或操作者的操作的事件檢測裝置，在發(fā)生了該事件的情況下，使上述判定閾值變化。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方位角計測裝置，其特征在于上述環(huán)境的變化是溫度變化。
23.根據(jù)權(quán)利要求18到22中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于使上述判定閾值變化，并且使上述測定參數(shù)和上述計算參數(shù)中的至少任意一方變化。
24.根據(jù)權(quán)利要求16到23中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于上述偏移信息的可靠性信息包括根據(jù)多個基準點的離散計算的信息。
25.根據(jù)權(quán)利要求16到23中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于上述偏移信息的可靠性信息包括根據(jù)構(gòu)成上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的離散計算的信息。
26.根據(jù)權(quán)利要求16到23中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于上述偏移信息的可靠性信息包括從通過上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所取得的2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)到基準點的距離。
27.根據(jù)權(quán)利要求16到23中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于上述測定參數(shù)包括測定間隔。
28.根據(jù)權(quán)利要求16到23中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于上述測定參數(shù)包括數(shù)據(jù)的變化量，上述變化量是上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所取得的輸出數(shù)據(jù)與上述基準點推斷裝置所選擇的數(shù)據(jù)的差，上述基準點推斷裝置選擇上述變化量大于等于預先規(guī)定的值的數(shù)據(jù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求16到23中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于上述測定參數(shù)包括上述基準點推斷裝置用來推斷上述基準點的坐標的數(shù)據(jù)的個數(shù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求16到23中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于上述計算參數(shù)包括用來計算上述基準點的離散的基準點的個數(shù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求16到30中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于具備向外部輸出上述判定閾值、上述測定參數(shù)和上述計算參數(shù)之中至少任意一個的輸出裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求16到31中的任意一項所述的方位角計測裝置，其特征在于上述地磁檢測裝置是取得3軸的輸出數(shù)據(jù)的裝置，進一步，與方位角計測裝置的姿勢角有關(guān)的信息取得裝置，根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)、上述偏移信息和與姿勢角有關(guān)的信息計算地磁俯角信息的俯角信息計算裝置，上述方位角計算裝置是根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)、上述偏移信息和上述與姿勢角有關(guān)的信息計算裝置的方位角的裝置，根據(jù)上述俯角信息的值計算算出的方位角的可靠性的指標。
33.一種方位角計測方法，其特征在于，包括利用檢測地磁的2軸或3軸的地磁檢測裝置，多次取得在使上述2軸的檢測方向保持在規(guī)定的平面上的同時上述地磁檢測裝置的方向發(fā)生變化時的2軸的輸出數(shù)據(jù)、或上述地磁檢測裝置的方向在3維空間內(nèi)發(fā)生變化時的3軸的輸出數(shù)據(jù)的步驟；規(guī)定的測定參數(shù)，選擇上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)的步驟；把基準點設定到以上述所選擇的2軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的2維坐標上或以上述所選擇的3軸的輸出數(shù)據(jù)為成分的3維坐標上，以從所選擇的上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組到基準點的距離的離散成為最小的方式，通過統(tǒng)計方法推斷基準點的坐標的步驟；以所推斷的多個基準點為基礎(chǔ)，計算針對上述地磁檢測裝置的輸出數(shù)據(jù)的偏移信息的步驟；根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)和上述偏移信息計算方位角的步驟；根據(jù)上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組和上述多個基準點中的至少一方，按照用來計算規(guī)定的偏移信息的可靠性信息的計算參數(shù)，計算上述偏移信息的可靠性信息的步驟。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方位角計測方法，其特征在于計算上述偏移信息的步驟，將上述可靠性信息與判定閾值進行比較，判斷是否將其采用為在方位角的計算中使用的偏移信息。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方位角計測方法，其特征在于隨著上述偏移信息被采用了預先規(guī)定的次數(shù)，使上述判定閾值更為嚴格。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方位角計測方法，其特征在于還包括檢測方位角計測裝置內(nèi)外的磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況的檢測步驟；和在檢測到了上述磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況時，放寬上述判定閾值的步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方位角計測方法，其特征在于上述檢測步驟，在所取得的數(shù)據(jù)超過了規(guī)定的范圍時，檢測磁環(huán)境已經(jīng)變化的情況。
38.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方位角計測方法，其特征在于還包括檢測方位角計測裝置的環(huán)境的變化或操作者的操作的步驟，和在發(fā)生了該事件的情況下，使上述判定閾值變化的步驟。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方位角計測方法，其特征在于上述環(huán)境的變化是溫度變化。
40.根據(jù)權(quán)利要求35到39中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于使上述判定閾值變化，并且使上述測定參數(shù)和上述計算參數(shù)的至少任何一方變化。
41.根據(jù)權(quán)利要求33到40中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于上述偏移信息的可靠性信息包括根據(jù)多個基準點的離散計算的信息。
42.根據(jù)權(quán)利要求33到40中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于上述偏移信息的可靠性信息包括根據(jù)構(gòu)成上述2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)的離散計算的信息。
43.根據(jù)權(quán)利要求33到40中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于上述偏移信息的可靠性信息包括從通過上述輸出數(shù)據(jù)取得裝置所取得的2軸或3軸的輸出數(shù)據(jù)到基準點的距離。
44.根據(jù)權(quán)利要求33到40中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于上述測定參數(shù)包括測定間隔。
45.根據(jù)權(quán)利要求33到40中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于上述測定參數(shù)包括由來自地磁檢測裝置的輸出數(shù)據(jù)與在選擇步驟中所選擇的數(shù)據(jù)的差構(gòu)成的數(shù)據(jù)的變化量，并選擇上述變化量大于等于預先規(guī)定的值的數(shù)據(jù)。
46.根據(jù)權(quán)利要求33到40中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于上述測定參數(shù)包括用來推斷上述基準點的坐標的數(shù)據(jù)的個數(shù)。
47.根據(jù)權(quán)利要求33到40中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于上述計算參數(shù)包括用來計算上述基準點的離散的基準點的個數(shù)。
48.根據(jù)權(quán)利要求33到47中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于還包括向外部輸出上述判定閾值、上述測定參數(shù)和上述計算參數(shù)之中至少任何一個的步驟。
49.根據(jù)權(quán)利要求33到48中的任意一項所述的方位角計測方法，其特征在于上述地磁檢測裝置是取得3軸的輸出數(shù)據(jù)的裝置，該方法還包括，取得與方位角計測裝置的姿勢角有關(guān)的信息的步驟；以及根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)、上述偏移信息和與姿勢角有關(guān)的信息計算地磁俯角信息的步驟；其中，上述方位角計算步驟，是根據(jù)上述輸出數(shù)據(jù)、上述偏移信息和與上述姿勢角有關(guān)的信息計算裝置的方位角的步驟；包括根據(jù)上述俯角信息的值計算所算出的方位角的可靠性指標的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供用來實現(xiàn)根據(jù)在方位角的測定中所取得的數(shù)據(jù)所計算的偏移的更新的方位角計測裝置和方位角計測方法。通過3軸磁傳感器(10)測定的地磁輸出，在放大部(13)中被放大后輸入到A/D轉(zhuǎn)換部(14)。斬波部(11)用于切換驅(qū)動X軸磁傳感器(2)和Y軸磁傳感器(3)和Z軸磁傳感器(4)的端子，把從驅(qū)動電源部(12)輸出的驅(qū)動電壓施加到X軸磁傳感器(2)和Y軸磁傳感器(3)和Z軸磁傳感器(4)上。在放大器(13)放大的輸出放大值在A/D轉(zhuǎn)換部(14)從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，輸入到靈敏度·偏移修正計算部(16)。該到靈敏度·偏移修正計算部(16)的輸出數(shù)據(jù)，輸入到方位角計算部(20)，而且其方位角信息被輸出?？煽啃孕畔⒂嬎悴?19)輸出可靠性信息。
文檔編號G01C21/08GK1816730SQ20048001909
公開日2006年8月9日 申請日期2004年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者北村徹, 佐藤正信, 山下昌哉, 御子柴憲彥 申請人:旭化成電子材料元件株式會社