專利名稱:磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備、磁數(shù)據(jù)處理方法以及機器可讀介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備、磁數(shù)據(jù)處理方法以及含有磁數(shù)據(jù) 處理程序的機器可讀介質(zhì)。本發(fā)明尤其涉及用于對從磁傳感器輸出的 磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新的技術(shù)。
背景技術(shù):
迄今為止,例如在專利文獻1,日本公開的專利申請公布第2006-53081號專利中披露了用于對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新的方法。 磁傳感器輸出的磁數(shù)據(jù)軌跡指示了根據(jù)載體而變化的特征,該載體攜 帶有包含磁傳感器的設(shè)備。因此,用于生成更新偏移值所需的偏移更 新數(shù)據(jù)的最佳方法根據(jù)其上安裝有磁傳感器的設(shè)備被攜帶的方式而 變化(例如,參見專利文獻l)。下面將提供示例中的一個。即,在 由人手持其上安裝了三維磁傳感器的設(shè)備的情況下,該設(shè)備的姿態(tài)比在汽車上固定該設(shè)備情況下變化要快。當(dāng)由人攜帶磁傳感器時,磁傳 感器的姿態(tài)在三維空間自由變化。因此,即使在相對短的時間內(nèi),由 置于手持設(shè)備上的三維磁傳感器輸出的磁數(shù)據(jù)中也容易發(fā)生較大變 化。另一方面,當(dāng)把三維磁傳感器安裝在汽車上時,汽車基本上沿著 水平面移動,在轉(zhuǎn)彎過程中汽車的姿態(tài)變化相比由人手持的包括磁傳 感器的設(shè)備的姿態(tài)變化要慢。因此,由安裝在車載設(shè)備上的三維磁傳 感器輸出的磁數(shù)據(jù)不容易在相對短的時間內(nèi)發(fā)生較大變化。當(dāng)用于生 成偏移更新數(shù)據(jù)的磁數(shù)據(jù)分布很廣時,通常準確地更新偏移數(shù)據(jù)。因 此,生成偏移值的方法需要根據(jù)攜帶有包含了三維磁傳感器的設(shè)備的 載體類型來變化。在專利文獻1中,披露了一種對方位測量設(shè)備與另一車載設(shè)備 之間的物理連接狀態(tài)進行監(jiān)測的方法。判斷其中并入了磁傳感器的方 位測量設(shè)備是由車輛上的人員攜帶,還是附接在車輛上,還是由人攜帶,以根據(jù)判斷結(jié)果來切換偏移值的計算方式。然而,專利文獻1中公開的方法存在這樣的問題用于監(jiān)測方 位測量設(shè)備和車載設(shè)備之間的連接狀態(tài)的硬件是必須的。而且,即使 如專利文獻1中所公開的允許用戶選擇計算方式,也存在設(shè)備可用性 變壞的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明設(shè)法解決上述問題,本發(fā)明的一個目的在于提供一種能 夠以良好可用性來對磁傳感器的偏移值進行更新以簡化硬件組成的 磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備、磁數(shù)據(jù)處理方法和含有磁數(shù)據(jù)處理程序的機器可讀 介質(zhì)。(1)設(shè)計了一種有創(chuàng)造性的設(shè)備用于處理磁數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的 偏移值進行更新。該設(shè)備包括輸入裝置,其用于從磁傳感器順序輸 入磁數(shù)據(jù);第一生成裝置,其用于根據(jù)第一采樣規(guī)則來存儲磁數(shù)據(jù)的樣本,并且用于當(dāng)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第一特征時根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本生成第一偏移更新數(shù)據(jù);第二生成裝置,其用于根據(jù)第二采樣規(guī)則來對磁數(shù)據(jù)的樣本進行存儲,并且用于當(dāng)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第二特征時根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本生成第二偏移更新數(shù)據(jù);以及更新裝置,當(dāng)生成了第一偏移更新數(shù)據(jù)時,更新裝置用于根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新,并且當(dāng)生成了第二偏移更新數(shù)據(jù)時,更新裝置用于根據(jù)第二偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新。根據(jù)本發(fā)明的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備提供有兩個或多個生成裝置,用來生成用于更新偏移值的偏移更新數(shù)據(jù),并且各個生成裝置根據(jù)彼此不同的采樣規(guī)則以磁數(shù)據(jù)樣本的形式存儲磁數(shù)據(jù)。因此,即使在作為采樣目標的磁數(shù)據(jù)相同時,由第一生成裝置所記錄的磁數(shù)據(jù)樣本的軌 跡(分布)具有與由第二生成裝置所記錄的磁數(shù)據(jù)樣本的軌跡不同的特征。隨后,當(dāng)由各個裝置采樣的磁數(shù)據(jù)的軌跡表示預(yù)定特征時,各 個生成裝置根據(jù)采樣的磁數(shù)據(jù)的軌跡來生成偏移更新數(shù)據(jù),使得用于 生成偏移更新數(shù)據(jù)的第一生成裝置的操作模式與第二生成裝置的操作模式不同。當(dāng)假定磁傳感器的兩個或多個使用狀態(tài)時,針對各個生 成裝置來設(shè)置適合于每個使用狀態(tài)的不同的采樣規(guī)則。在此情況下, 當(dāng)出現(xiàn)假定的使用狀態(tài)時,由對應(yīng)于使用狀態(tài)的生成裝置來生成偏移 更新數(shù)據(jù)。因此,在依此方式生成偏移更新數(shù)據(jù)的情況下,能夠知道 磁傳感器被用在要根據(jù)生成的偏移更新數(shù)據(jù)來對偏移值進行更新的 狀態(tài)。因此,根據(jù)本發(fā)明的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備,可由根據(jù)使用狀態(tài)適當(dāng) 生成的偏移更新數(shù)據(jù)來更新偏移值,而無需判斷磁傳感器的使用狀 態(tài)?;谏鲜鲈颍诒景l(fā)明中,可以實現(xiàn)磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備,其能夠 以良好的可用性來對磁傳感器的偏移值進行更新,從而簡化了硬件組 成。(2)在實現(xiàn)上述目的的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備中,第一生成裝置采用 第一采樣規(guī)則,該第一采樣規(guī)則表示了在其期間存儲了用于生成第一 偏移更新數(shù)據(jù)的多個樣本的采樣間隔,還表示了存儲每個樣本的采樣 周期,第二生成裝置采用第二采樣規(guī)則,該第二采樣規(guī)則表示了比第 二 一采樣規(guī)則的采樣間隔更長的采樣間隔,還表示了比第一采樣規(guī)則的 采樣周期更大的采樣周期。采樣間隔是從磁傳感器輸出用于生成一個偏移更新數(shù)據(jù)的磁數(shù) 據(jù)的第一樣本的開始時間到磁傳感器輸出用于生成偏移更新數(shù)據(jù)的磁數(shù)據(jù)的最后一個樣本的結(jié)束時間的時間范圍。另一方面,采樣周期 確定了存儲每個樣本的采樣循環(huán)。當(dāng)磁數(shù)據(jù)的采樣間隔較長并且采樣 周期較大時,可以在寬范圍內(nèi)有效地存儲與磁傳感器的緩慢姿態(tài)變化 相對應(yīng)的磁數(shù)據(jù)。另一方面,當(dāng)磁數(shù)據(jù)的采樣周期較大時,不能很好 地記錄與磁傳感器的快速姿態(tài)變化相對應(yīng)的磁數(shù)據(jù)。因此,例如,只 要作為第一和第二生成裝置以其生成偏移值的條件的磁數(shù)據(jù)的分布 的閾值相同,當(dāng)磁傳感器的姿態(tài)變化相對較快期間磁數(shù)據(jù)的分布達到 指定閾值時,第一生成裝置生成偏移更新數(shù)據(jù)。當(dāng)磁傳感器的姿態(tài)變 化相對較慢期間磁數(shù)據(jù)的分布達到閾值時,第二生成裝置生成偏移更 新數(shù)據(jù)。g卩,當(dāng)磁傳感器相對快速地改變姿態(tài)時,配置第一生成裝置 用于生成適當(dāng)?shù)钠聘聰?shù)據(jù),而當(dāng)磁傳感器相對較慢地改變姿態(tài) 時,配置第二生成裝置用于生成適當(dāng)?shù)钠聘聰?shù)據(jù)。隨后,根據(jù)本發(fā)明的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備,當(dāng)?shù)谝簧裳b置生成第一偏移更新數(shù)據(jù)時, 根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)來更新偏移值。當(dāng)?shù)诙裳b置生成第二偏移 更新數(shù)據(jù)時,根據(jù)第二偏移更新數(shù)據(jù)來更新偏移值。因此,即使磁傳 感器緩慢或者快速改變姿態(tài)時,都可以適當(dāng)?shù)馗缕浦怠?3) 用于實現(xiàn)上述目的的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以包括磁傳感器。(4) 用于實現(xiàn)上述目的的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備還可以包括校正裝 置,其用于根據(jù)偏移值來校正由磁傳感器輸出的磁數(shù)據(jù)。例如,磁傳 感器感測地磁來輸出包含由于外部磁場所引起的偏移的磁數(shù)據(jù),該校 正裝置根據(jù)偏移值來對磁傳感器輸出的磁數(shù)據(jù)進行校正從而消除偏 移。上述本發(fā)明還創(chuàng)建并實現(xiàn)為一種方法和程序。(5) 即,設(shè)計了一種有創(chuàng)造性的方法用于處理磁數(shù)據(jù)來對磁數(shù) 據(jù)的偏移值進行更新。該方法包括步驟從磁傳感器順序輸入磁數(shù)據(jù); 根據(jù)第一采樣規(guī)則來存儲磁數(shù)據(jù)的樣本,并且當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本 的分布表示第一特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成第一偏移更新 數(shù)據(jù);根據(jù)第二采樣規(guī)則來對磁數(shù)據(jù)的樣本進行存儲,并且當(dāng)所存儲 的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第二特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成 第二偏移更新數(shù)據(jù);以及當(dāng)生成了第一偏移更新數(shù)據(jù)時,根據(jù)第一偏 移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新,并且當(dāng)生成了第二偏移更 新數(shù)據(jù)時,根據(jù)第二偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新。(6) 提供了一種用于計算機的有創(chuàng)造性的機器可讀介質(zhì),該介 質(zhì)包含可由計算機運行的程序指令來執(zhí)行磁數(shù)據(jù)處理以更新磁數(shù)據(jù) 的偏移值。該處理包括從磁傳感器順序輸入磁數(shù)據(jù);根據(jù)第一采樣 規(guī)則來存儲磁數(shù)據(jù)的樣本,并且所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第一 特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成第一偏移更新數(shù)據(jù);根據(jù)第二 采樣規(guī)則來對磁數(shù)據(jù)的樣本進行存儲,并且當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的 分布表示第二特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成第二偏移更新數(shù) 據(jù);以及當(dāng)生成了第一偏移更新數(shù)據(jù)時,根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)來對 磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新,并且當(dāng)生成了第二偏移更新數(shù)據(jù)時,根據(jù) 第二偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新。注意,只要不存在任何技術(shù)混淆因素,上述的操作或處理的次 序并不限于上述次序,而可以同時或者可以與上述次序相反的次序來 執(zhí)行操作,或者可以不按照連續(xù)次序來執(zhí)行操作。而且,上述裝置的 功能是通過其中由自身組成來指定功能的硬件資源,由程序指定功能 的硬件資源或者兩種硬件資源的結(jié)合來實現(xiàn)的。各種裝置的這些功能 并不限于由彼此物理獨立的硬件資源所實現(xiàn)的功能。不用說,計算機 程序的機器可讀記錄介質(zhì)可以是磁記錄介質(zhì)、磁光記錄介質(zhì)或者能在 未來新研發(fā)的任何記錄介質(zhì)。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的框圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作的示意圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作的另 - 一示意圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作的流程圖。圖5是示出由根據(jù)本發(fā)明實施例的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的控制部分 構(gòu)成的硬件的框圖。
具體實施方式
下文將參考附圖以下列次序來描述本發(fā)明的實施例。注意的是, 附圖中相應(yīng)的組成元件用相同標號指代,因此省略了多余的描述。1. 磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的硬件組成2. 磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的軟件組成3. 偏移值的更新處理4. 另一實施例[1.磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的硬件組成]圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的一個實施例的框圖。 在圖1中,磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備是作為便攜式或移動信息設(shè)備IO的控制部分12示出的。移動信息設(shè)備IO包括地磁傳感器11、加速器傳感器13、控制部分12和顯示器14。移動信息設(shè)備IO是處理磁數(shù)據(jù)的 便攜式信息處理設(shè)備,例如個人數(shù)字助手(PDA)、便攜式電話、便 攜式導(dǎo)航設(shè)備、計步器、電子羅盤等。地磁傳感器11包括多個由MI元件、MR元件等組成的多個磁 傳感器,并且輸出作為矢量數(shù)據(jù)的磁數(shù)據(jù),該矢量數(shù)據(jù)以彼此成直角 相交的三個軸向分量x、 y和z指示了磁力方向和強度。利用加速度 數(shù)據(jù)和磁數(shù)據(jù)生成了方位數(shù)據(jù),由此可以精確顯示出從便攜式信息設(shè) 備IO所觀看的方位。加速度傳感器13可以是諸如壓敏電阻型、靜電電容型或者熱量 檢測型之類的任何檢測系統(tǒng),輸出作為指示了加速度的矢量數(shù)據(jù)的加 速度數(shù)據(jù),其中通過利用彼此成直角相交的三個軸向分量x、 y和z 把與重力加速度方向相反的加速度和加速度傳感器的運動所固有的 加速度相結(jié)合。在固定狀態(tài)下,從加速度傳感器13輸出的加速度數(shù) 據(jù)的方向為重力方向,從而加速度數(shù)據(jù)可用作指示移動信息設(shè)備10 的斜度的數(shù)據(jù)。控制部分12是包括處理器(未示出)、存儲介質(zhì)(例如RAM 和ROM)和接口的計算機,并運行稍后描述的磁數(shù)據(jù)處理程序來起 到輸入裝置、第一生成裝置、第二生成裝置、更新裝置和校正裝置的 作用。圖5是示出由控制部分12構(gòu)成的硬件的框圖。如圖所示,控制 部分12基本上是一個由CPU、 ROM、 RAM、接口、輸入裝置和輸 出裝置組成的計算機。這些組成通過總線連接在一起。CPU執(zhí)行磁 數(shù)據(jù)處理程序。ROM是存儲了程序和數(shù)據(jù)的機器可讀介質(zhì)。RAM被 用作CPU用來運行程序的工作區(qū)。提供接口來將控制部分12連接到 傳感器11和13。提供輸入裝置來輸入運行程序所需的數(shù)據(jù)和信息。 提供輸出裝置來輸出運行程序的結(jié)果。顯示器14包括與便攜式信息設(shè)備10的外殼形成為一體的平板 顯示面部。[2.磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備的軟件組成]控制部分12執(zhí)行包括圖l所示模塊組的磁數(shù)據(jù)處理程序來在顯 示器14上顯示從便攜式信息設(shè)備10所觀看的方位。磁數(shù)據(jù)存儲模塊121、 123連續(xù)地把磁數(shù)據(jù)從地磁傳感器11輸 入到控制部分12,以彼此不同的預(yù)定間隔對輸入的磁數(shù)據(jù)進行采樣, 來把數(shù)據(jù)存儲在緩沖器中。除了作為采樣規(guī)則的采樣周期和采樣個數(shù) 單獨設(shè)置以外,磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的處理與磁數(shù)據(jù)存儲模塊123 的處理相同。偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊122在由人手持移動信息設(shè)備10的情況 下生成第一偏移更新數(shù)據(jù)。具體地說,偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊122 判斷由存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)樣本所指示 的分布是否足夠?qū)?,并且只有在分布足夠?qū)挼那闆r下,模塊122才根 據(jù)存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)來生成第一偏移 更新數(shù)據(jù)。這是因為窄分布的磁數(shù)據(jù)不能生成正確的偏移更新數(shù)據(jù)。 用于判斷的標準值可被設(shè)置為任一參數(shù)。例如,相對于例如日本專利 申請第2007-016320等所述的磁數(shù)據(jù)的分布的特征值比例來設(shè)置標 準值。只要能夠更新偏移值,偏移更新數(shù)據(jù)可以是任何類型,并且該 數(shù)據(jù)可以是指示新偏移的偏移值本身,或者是指示舊偏移值和新偏移 值之間差異的數(shù)據(jù)。注意,在偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊122中生成偏移 更新數(shù)據(jù)的算法可以是能在由人手持移動信息設(shè)備10的情況下生成 合適的偏移更新數(shù)據(jù)的任何類型的算法。注意,磁數(shù)據(jù)存儲模塊121 和偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊122使得控制部分12起到第一生成裝置的 作用。偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊124在車載便攜式信息設(shè)備IO的情況下 生成第二偏移更新數(shù)據(jù)。具體地說,偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊124判斷 由存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)樣本所指示的分 布是否足夠?qū)?,并且只有在分布足夠?qū)挼那闆r下,模塊才根據(jù)存儲在 磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)來生成第二偏移更新數(shù)據(jù)。 判斷該分布的方法與偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊122判斷該分布的方法 不同,但為了易于理解,將把該方法描述為與偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊 122相同的方法。在偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊124中,在偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊124中生成偏移更新數(shù)據(jù)的算法可以是能在車載便攜式信 息設(shè)備10的情況下生成合適的偏移更新數(shù)據(jù)的任何類型的算法。注意,磁數(shù)據(jù)存儲模塊123和偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊124使得控制部分 12起到第二生成裝置的作用。如上所述,偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊122是生成第一偏移更新數(shù) 據(jù)的程序,該第一偏移更新數(shù)據(jù)用于在由人手持便攜式信息設(shè)備10 時更新偏移值,而偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊124是生成第二偏移更新數(shù) 據(jù)的程序,該第二偏移更新數(shù)據(jù)用于在車載便攜式信息設(shè)備10時更 新偏移值。因此,磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的磁數(shù)據(jù)的采樣周期被設(shè)置成 小于構(gòu)成第二生成裝置的磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的磁數(shù)據(jù)的采樣周期。 為了生成一個偏移更新數(shù)據(jù)而要被存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的緩 沖器中的磁數(shù)據(jù)數(shù)量(采樣個數(shù))可以與存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模塊123 的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)數(shù)量不等或者相等。采樣間隔對應(yīng)于采樣周期和 采樣個數(shù)的乘積,設(shè)置采樣個數(shù)使得磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣間隔 大于磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的采樣個數(shù)。 圖2和圖3是以二維空間示出了根據(jù)特定采樣規(guī)則存儲在緩沖 器中來記錄磁數(shù)據(jù)的磁數(shù)據(jù)軌跡的示意圖。圖2示出了手持移動信息 設(shè)備10的狀態(tài),而圖3示出了車載(安裝)便攜式信息設(shè)備10的狀 態(tài)。在圖2中,實線圓圈指示了從地磁傳感器輸入的舊的或者之前 的磁數(shù)據(jù)軌跡。另一虛線圓圈指示了從地磁傳感器最新采樣的新的磁 數(shù)據(jù)的樣本軌跡。新的磁數(shù)據(jù)的每個樣本由依次編號為i到5的圓點表示。舊的圓形軌跡的中心由Oi指示,而新的圓形軌跡的中心由02指示。偏移由從Oi到02的箭頭所定義。在圖2和圖3中,白點表示將要由磁數(shù)據(jù)存儲模塊121存儲在 緩沖器中的磁數(shù)據(jù),而黑點表示將要由磁數(shù)據(jù)存儲模塊121和磁數(shù)據(jù) 存儲模塊123存儲在緩沖器中的磁數(shù)據(jù)的樣本。白點和黑點所附的數(shù) 字指示由磁數(shù)據(jù)存儲模塊121對磁數(shù)據(jù)的存儲次序。在圖2和圖3 中,指示出磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣周期是磁數(shù)據(jù)存儲模塊121 的采樣周期的五倍。存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)數(shù)量與磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)數(shù)量相等,都為5 個。在緩沖器中存儲第六個磁數(shù)據(jù)之前,刪除從1到5的磁數(shù)據(jù)。在由人手持移動信息設(shè)備10的情況下,指示用以生成正確的偏 移更新數(shù)據(jù)的足夠?qū)挼姆植嫉拇艛?shù)據(jù)在短時間內(nèi)(例如,少于l秒)由地磁傳感器11頻繁地輸出。在此情況下,設(shè)置磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的采樣規(guī)則使得存儲在緩沖器中的磁數(shù)據(jù)的分布變寬。即,磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的采樣周期被設(shè)置成小于磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣周 期。另一方面,在車載便攜式信息設(shè)備10的情況下,例如,在便攜 式信息設(shè)備IO被固定在附接到車輛儀表板的底座的情況下,需要相 對長的持續(xù)時間從地磁傳感器11輸出指示了用以生成正確的偏移更 新數(shù)據(jù)的足夠?qū)挼姆植嫉拇艛?shù)據(jù)。這是因為車輛是沿公路運動的運輸 機器。設(shè)置磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣規(guī)則使得在此情況下存儲在緩 沖器中的磁數(shù)據(jù)的分布變寬。即,磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣間隔被 設(shè)置成大于磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的采樣間隔。另外,磁數(shù)據(jù)存儲模塊 123如圖3所示以相對長的采樣周期把磁數(shù)據(jù)存儲在緩沖器中。在移 動信息設(shè)備10的姿態(tài)緩慢變化的情況下,如果磁數(shù)據(jù)存儲模塊121 在長采樣間隔內(nèi)繼續(xù)以相對短的采樣周期把磁數(shù)據(jù)存儲在緩沖器中, 并且如果將要存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)數(shù)量 不增加,則不能從存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)生 成正確的偏移更新數(shù)據(jù)。因此,磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣周期被設(shè) 置成大于磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的采樣周期,從而在移動信息設(shè)備10 緩慢改變其姿態(tài)的情況下把磁數(shù)據(jù)有效率地存儲在緩沖器中。當(dāng)由偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊122、124之一生成偏移更新數(shù)據(jù)時, 更新模塊125根據(jù)所生成的偏移更新數(shù)據(jù)來更新偏移值126。如上所 述,偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊122、 124僅在存儲在各個緩沖器中的磁 數(shù)據(jù)的分布足夠用以生成正確的偏移更新數(shù)據(jù)的情況下才生成偏移 更新數(shù)據(jù)。如上所述,指示了在手持便攜式信息設(shè)備10的情況下存 儲在緩沖器中的磁數(shù)據(jù)的分布變寬的采樣規(guī)則被應(yīng)用到磁數(shù)據(jù)存儲 模塊121,并且指示了在車載移動信息設(shè)備10的情況下存儲在緩沖器中的磁數(shù)據(jù)的分布變寬的采樣規(guī)則被應(yīng)用到磁數(shù)據(jù)存儲模塊123。 因此,在手持移動信息設(shè)備10的情況下,根據(jù)由偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊122所生成的第一偏移更新數(shù)據(jù)來更新偏移值126的可能性很 高。另一方面,在車載移動信息設(shè)備10的情況下,根據(jù)由偏移更新 數(shù)據(jù)生成模塊124所生成的第二偏移更新數(shù)據(jù)來更新偏移值126的可 能性很高。結(jié)果,根據(jù)固定便攜式信息設(shè)備10的狀態(tài)由合適的偏移 更新數(shù)據(jù)來更新偏移值,而無需判斷便攜式信息設(shè)備IO是手持的還 是車載的。如上所述,本發(fā)明的設(shè)備12被設(shè)計用于處理磁數(shù)據(jù)來更新磁數(shù) 據(jù)的偏移值126。在設(shè)備12中,輸入裝置從磁傳感器11連接輸入磁 數(shù)據(jù)。第一生成裝置121、 122根據(jù)第一采樣規(guī)則存儲磁數(shù)據(jù)樣本, 并且當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布指示了第一特征時,根據(jù)存儲的磁 數(shù)據(jù)樣本來生成第一偏移更新數(shù)據(jù)。第二生成裝置123、 124根據(jù)第 二采樣規(guī)則存儲磁數(shù)據(jù)樣本,并且當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布指示 了第二特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成第二偏移更新數(shù)據(jù)。當(dāng) 生成了第一偏移更新數(shù)據(jù)時,更新裝置125根據(jù)該第一偏移更新數(shù)據(jù) 來更新磁數(shù)據(jù)的偏移值,并且當(dāng)生成了第二偏移更新數(shù)據(jù)時,根據(jù)該 第二偏移更新數(shù)據(jù)來更新磁數(shù)據(jù)的偏移值126。當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布滿足與分布的第一特征相關(guān)的第 一標準時,第一生成裝置122生成第一偏移更新數(shù)據(jù),而當(dāng)所存儲的 磁數(shù)據(jù)樣本的分布滿足與分布的第二特征相關(guān)的第二標準時,第二生 成裝置124生成第二偏移更新數(shù)據(jù)。當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布滿足第一標準并且磁傳感器ll被 置于第一狀態(tài)時,第一生成裝置122生成第一偏移更新數(shù)據(jù)。當(dāng)所存 儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布滿足第二標準并且磁傳感器11被置于不同于 第一狀態(tài)的第二狀態(tài)時,第二生成裝置124生成第二偏移更新數(shù)據(jù)。 更新裝置125根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)或者第二偏移更新數(shù)據(jù)來更新 磁數(shù)據(jù)的偏移值,而無需檢測磁傳感器11是處于第一狀態(tài)還是第二 狀態(tài)。相比較第二狀態(tài),磁傳感器11在第一狀態(tài)下其姿態(tài)變化較快,相比較第一狀態(tài),磁傳感器11在第二狀態(tài)下其姿態(tài)變化較慢。第一 生成裝置122采取第一采樣規(guī)則,該第一采樣規(guī)則指定了來自其姿態(tài) 變化較快的磁傳感器11的磁數(shù)據(jù)的快速采樣率,從而使得第一生成裝置122生成第一偏移更新數(shù)據(jù),而第二生成裝置124采取第二采樣 規(guī)則,該第二采樣規(guī)則指定了來自其姿態(tài)變化較慢的磁傳感器11的 磁數(shù)據(jù)的慢速采樣率,從而使得第二生成裝置124生成第二偏移更新 數(shù)據(jù)。姿態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊127根據(jù)偏移值126對從地磁傳感器11輸入 的磁數(shù)據(jù)進行校正,并且根據(jù)校正過的磁數(shù)據(jù)和從加速度傳感器13 輸入的加速度數(shù)據(jù)來生成姿態(tài)數(shù)據(jù)。姿態(tài)數(shù)據(jù)是指示移動信息設(shè)備 10的姿態(tài)的數(shù)據(jù)。根據(jù)磁數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)獲得姿態(tài)數(shù)據(jù)的方法是 公知的處理,因此省略了對其描述。方位數(shù)據(jù)處理模塊28是用于在顯示器14中根據(jù)姿態(tài)數(shù)據(jù)顯示 方'位的程序。在顯示器14中以諸如箭頭、在地圖上顯示東、西、南、 北:的字符等的圖形來顯示方位。[3.偏移值的更新處理]圖4是示出將由磁數(shù)據(jù)存儲模塊121、偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊 122和更新模塊125執(zhí)行的偏移值更新處理的流程圖。首先,磁數(shù)據(jù)存儲模塊121輸入來自地磁傳感器11的磁數(shù)據(jù)樣 本(步驟S10),使得計數(shù)器Cl遞增(步驟Sll),并且判斷計數(shù) 器C1是否等于用于確定采樣周期的常數(shù)Li (步驟S12)。在計數(shù)器Cl不等于用于確定采樣周期的常數(shù)L,時,磁數(shù)據(jù)存 儲模塊121進行到步驟S10的處理。當(dāng)計數(shù)器Cl等于用于確定采樣周期的常數(shù)"時,磁數(shù)據(jù)存儲 模塊121將Cl復(fù)位為0 (步驟S13),并且把磁數(shù)據(jù)的另一樣本存 儲在緩沖器中(步驟S14)。結(jié)果,在由常數(shù)L,確定的采樣周期內(nèi) 將磁數(shù)據(jù)存儲在緩沖器中。隨后,磁數(shù)據(jù)存儲模塊121使得計數(shù)器C2遞增(步驟S15), 并且判斷計數(shù)器C2是否等于用于確定采樣個數(shù)的常數(shù)M,(步驟 S16)。當(dāng)計數(shù)器C2不等于用于確定采樣個數(shù)的常數(shù)]V^時,磁數(shù)據(jù)存 儲模塊121進行到步驟S10的處理。在計數(shù)器C2等于用于確定采樣個數(shù)的常數(shù)Mt的情況下,偏移 更新數(shù)據(jù)生成模塊122判斷存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的緩沖器中的 磁數(shù)據(jù)的分布是否足夠?qū)捯陨烧_的偏移更新數(shù)據(jù),在該分布足夠 寬的情況下,該模塊生成第一偏移更新數(shù)據(jù)。當(dāng)生成第一偏移更新數(shù) 據(jù)時,更新模塊125根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)來更新偏移值。無論是否生成第一偏移更新數(shù)據(jù),磁數(shù)據(jù)存儲模塊121都將存 儲在緩沖器中的磁數(shù)據(jù)刪除,將計數(shù)器C2復(fù)位為0 (步驟S18), 隨后進行到步驟S10的處理。已經(jīng)描述了將要由磁數(shù)據(jù)存儲模塊121、偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊 122和更新模塊125執(zhí)行的偏移值的更新處理。除了用于確定采樣周 期的常數(shù)L2的值與磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的常數(shù)"的值不同以外,將 要由磁數(shù)據(jù)存儲模塊123、偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊124和更新模塊125 執(zhí)行的偏移值的更新處理是相同的。即,用于確定磁數(shù)據(jù)存儲模塊 123的采樣周期的常數(shù)L2的值大于磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的常數(shù)"的 值。在此情況下,如果用于確定磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的采樣個數(shù)的 Mi的值等于用于確定磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣個數(shù)的M2的值,則 磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣間隔大于磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的采樣間 隔。然而,在磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣間隔大于磁數(shù)據(jù)存儲模塊 121的采樣間隔的范圍內(nèi),用于確定磁數(shù)據(jù)存儲模塊121的采樣個數(shù) 的Mi的值可以與用于確定磁數(shù)據(jù)存儲模塊123的采樣個數(shù)的M2的 值不同。[4.另一實施例]本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限于上述實施例,不用說,可以在本發(fā) 明的范圍內(nèi)對本發(fā)明進行各種變化。如上所述,偏移更新數(shù)據(jù)生成模塊判斷由存儲在磁數(shù)據(jù)存儲模 塊的緩沖器中的磁數(shù)據(jù)樣本所指示的分布是否足夠?qū)?,例如,判斷?數(shù)據(jù)樣本的分布是三維分布、二維分布還是一維分布。這是因為具有 諸如一維分布之類的窄分布的磁數(shù)據(jù)不能生成正確的偏移更新數(shù)據(jù)。用于判斷的標準值可以設(shè)置成任何參數(shù)。例如,相對于磁數(shù)據(jù)的分布 的特征值、、、和人3的比率來設(shè)置標準值。下面描述利用這些參數(shù) 的判斷方法一旦在緩沖器中存儲了特定數(shù)量的磁數(shù)據(jù)樣本(下文稱為數(shù)據(jù) 集),就估計統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集分布。根據(jù)該分布的主值來估計該分 布。當(dāng)由下式(1)表示磁數(shù)據(jù)集時,該分布的主值為利用從統(tǒng)計總 體的數(shù)據(jù)集的中心(均值)到各個磁數(shù)據(jù)的矢量和而由式子(2)、 (3)和(4)所定義的對稱矩陣A的特征值。q「(qix,qiy,qiz) (i=o,i,2...) (i)其中(2)<formula>formula see original document page 17</formula>矩陣A也可以改寫成式子(5)<formula>formula see original document page 17</formula>令、、、和^為矩陣A沿升序的特征值。令Up U2和U3為對 應(yīng)于M、、和^并且已經(jīng)標準化為1的彼此正交的特征值。本說明書中處理的M、、和^的范圍是^>0、 、>0和^>0。當(dāng)矩陣A的 兩個或多個特征值為0時,S卩,當(dāng)矩陣A的秩為1或更小時,由于 統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的元素數(shù)量為1或者分布為理想的直線,所以不需 要考慮特征值的范圍。由于矩陣A根據(jù)其定義為半正定矩陣,所以 特征值的每一個都必須為0或者正實數(shù)。根據(jù)最小特征值與最大特征值的比值^/M以及中間特征值與最 大特征值比值M/M來估計統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的分布。判斷統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的分布是否充分為三維分布。具體地說, 當(dāng)滿足以下條件(6)時判斷結(jié)果是肯定的,而不滿足該條件時,判 斷結(jié)果為否定的。Wh且X2/、>t2 (6) 這里,"tl"和"t2"為預(yù)定常數(shù),即標準值。如何設(shè)置標準值t,和t2是設(shè)計選項,并且可以根據(jù)如何確定偏移的偏導(dǎo)特性來任選地設(shè)置標準值。當(dāng)滿足條件(6)時,統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集從統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的中心分布是各向同性的。圍繞中心的統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的各 向同性分布指示了在特定球體表面附近統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集是均勻分 布的。判斷統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的分布是否充分為二維分布。具體地說,當(dāng)滿足以下條件(7)時判斷結(jié)果是肯定的,而不滿足該條件時,判 斷結(jié)果為否定的。^/x《ti且M/a^t2 (7)當(dāng)滿足條件(7)時,在特定平面周圍限定的范圍內(nèi),統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集從統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的中心被各向同性地分布。在特定平 面周圍所限定的范圍內(nèi),圍繞中心的統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的各向同性分 布指示了在特定球體表面的截面圓的圓周附近統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集是 非均勻分布的。當(dāng)上述判斷為否定時,統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的分布基本上為一維 的(即,直線)。統(tǒng)計總體的數(shù)據(jù)集的基本上為直線的分布指示了在 特定球體表面的截面圓的短弧上或者在截面圓的直徑兩端上統(tǒng)計總 體的數(shù)據(jù)集是非均勻分布的。如果數(shù)據(jù)集的分布是一維分布,則數(shù)據(jù) 集不適于計算偏移??梢詮木彌_器刪除這種數(shù)據(jù)集,而且可以從磁傳 感器采集下一個數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備,其用于處理磁數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新,所述設(shè)備包括輸入裝置,其用于從磁傳感器順序輸入磁數(shù)據(jù);第一生成裝置,其用于根據(jù)第一采樣規(guī)則來存儲磁數(shù)據(jù)的樣本,并且用于當(dāng)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第一特征時根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本生成第一偏移更新數(shù)據(jù);第二生成裝置,其用于根據(jù)第二采樣規(guī)則來存儲磁數(shù)據(jù)的樣本,并且用于當(dāng)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第二特征時根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本生成第二偏移更新數(shù)據(jù);以及更新裝置,當(dāng)生成了第一偏移更新數(shù)據(jù)時,更新裝置用于根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新,并且當(dāng)生成了第二偏移更新數(shù)據(jù)時,更新裝置用于根據(jù)第二偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中第一生成裝置采用第一采樣規(guī)則,該第一釆樣規(guī)則表示了 在其期間存儲了用于生成第一偏移更新數(shù)據(jù)的多個樣本的采樣間隔,還表示了以其存儲每個樣本的采樣周期,并且其中第二生成裝置采用第二采樣規(guī)則,該第二采樣規(guī)則表示了 比第一采樣規(guī)則的采樣間隔更長的采樣間隔,還表示了比第一采樣規(guī) 則的采樣周期更大的采樣周期。
3. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備,還包括磁傳感器。
4. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備,還包括校正裝置,其用于根據(jù)偏 移值來校正磁傳感器所輸出的磁數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的設(shè)備,其中磁傳感器感測地磁以輸出包含了由于外部磁場所引起的偏 移的磁數(shù)據(jù),并且,其中所述校正裝置根據(jù)偏移值來對磁傳感器輸出的磁數(shù)據(jù)進行 校正從而消除偏移。
6. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布滿足與該分布的第一特征相 關(guān)的第一標準時,第一生成裝置生成第一偏移更新數(shù)據(jù),并且其中當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布滿足與該分布的第二特征相 關(guān)的第二標準時,第二生成裝置生成第二偏移更新數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備,其中當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布滿足第一標準并且該磁傳感 器處于第一狀態(tài)時,第一生成裝置生成第一偏移更新數(shù)據(jù),其中當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布滿足第二標準并且該磁傳感 器處于不同于第一狀態(tài)的第二狀態(tài)時,第二生成裝置生成第二偏移更 新數(shù)據(jù),并且其中更新裝置根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)或者第二偏移更新數(shù)據(jù)來 對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新,而無需要檢測磁傳感器是處于第一狀態(tài) 還是處于第二狀態(tài)。
8. 如權(quán)利要求7所述的設(shè)備,其中磁傳感器在與第二狀態(tài)相比的第一狀態(tài)下快速改變其姿 態(tài),以及磁傳感器在與第一狀態(tài)相比的第二狀態(tài)下緩慢改變其姿態(tài), 并且其中第一生成裝置采用第一采樣規(guī)則從而使得第一生成裝置生 成第一偏移更新數(shù)據(jù),該第一采樣規(guī)則指定了來自快速改變其姿態(tài)的 磁傳感器的磁數(shù)據(jù)的快速采樣率,而第二生成裝置采用第二采樣規(guī)則 從而使得第二生成裝置生成第二偏移更新數(shù)據(jù),該第二采樣規(guī)則指定 了來自緩慢改變其姿態(tài)的磁傳感器的磁數(shù)據(jù)的慢速采樣率。
9. 一種處理磁數(shù)據(jù)來更新磁數(shù)據(jù)的偏移值的方法,該方法包括 步驟從磁傳感器順序輸入磁數(shù)據(jù);根據(jù)第一采樣規(guī)則來存儲磁數(shù)據(jù)的樣本,并且當(dāng)所存儲的磁數(shù) 據(jù)樣本的分布表示第一特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成第一偏移更新數(shù)據(jù);根據(jù)第二采樣規(guī)則來對磁數(shù)據(jù)的樣本進行存儲,并且當(dāng)所存儲 的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第二特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成 第二偏移更新數(shù)據(jù);以及當(dāng)生成了第一偏移更新數(shù)據(jù)時,根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)來對磁 數(shù)據(jù)的偏移值進行更新,并且當(dāng)生成了第二偏移更新數(shù)據(jù)時,根據(jù)第 二偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新。
10. —種用于計算機的機器可讀介質(zhì),該介質(zhì)包含可由計算機運 行的程序指令來執(zhí)行磁數(shù)據(jù)的處理以更新磁數(shù)據(jù)的偏移值,其中所述 處理包括從磁傳感器順序輸入磁數(shù)據(jù);根據(jù)第一采樣規(guī)則來存儲磁數(shù)據(jù)的樣本,并且當(dāng)所存儲的磁數(shù) 據(jù)樣本的分布表示第一特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成第一偏移更新數(shù)據(jù);根據(jù)第二采樣規(guī)則來對磁數(shù)據(jù)的樣本進行存儲,并且當(dāng)所存儲 的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第二特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成 第二偏移更新數(shù)據(jù);以及當(dāng)生成了第一偏移更新數(shù)據(jù)時,根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)來對磁 數(shù)據(jù)的偏移值進行更新,并且當(dāng)生成了第二偏移更新數(shù)據(jù)時,根據(jù)第 二偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新。
全文摘要
公開了一種磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備、磁數(shù)據(jù)處理方法以及機器可讀介質(zhì)。在磁數(shù)據(jù)處理設(shè)備中,輸入部分從磁傳感器順序輸入磁數(shù)據(jù)。第一生成部分根據(jù)第一采樣規(guī)則來存儲磁數(shù)據(jù)的樣本,并且當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第一特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成第一偏移更新數(shù)據(jù)。第二生成部分根據(jù)第二采樣規(guī)則來對磁數(shù)據(jù)的樣本進行存儲,并且當(dāng)所存儲的磁數(shù)據(jù)樣本的分布表示第二特征時,根據(jù)存儲的磁數(shù)據(jù)樣本來生成第二偏移更新數(shù)據(jù)。更新部分在當(dāng)生成了第一偏移更新數(shù)據(jù)時根據(jù)第一偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新,并且當(dāng)生成了第二偏移更新數(shù)據(jù)時根據(jù)第二偏移更新數(shù)據(jù)來對磁數(shù)據(jù)的偏移值進行更新。
文檔編號G01C17/00GK101334280SQ20081012752
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者半田伊吹 申請人:雅馬哈株式會社