[go: up one dir, main page]

WO2018055975A1 - 電子コンパス - Google Patents

電子コンパス Download PDF

Info

Publication number
WO2018055975A1
WO2018055975A1 PCT/JP2017/030294 JP2017030294W WO2018055975A1 WO 2018055975 A1 WO2018055975 A1 WO 2018055975A1 JP 2017030294 W JP2017030294 W JP 2017030294W WO 2018055975 A1 WO2018055975 A1 WO 2018055975A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
detection data
axis
geomagnetism
component
azimuth angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/030294
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
匡 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to CN201780058014.0A priority Critical patent/CN109716064B/zh
Priority to JP2018540926A priority patent/JP6667002B2/ja
Priority to DE112017004127.9T priority patent/DE112017004127T5/de
Priority to US16/327,421 priority patent/US11112243B2/en
Publication of WO2018055975A1 publication Critical patent/WO2018055975A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/38—Testing, calibrating, or compensating of compasses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/02—Magnetic compasses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/02—Magnetic compasses
    • G01C17/28—Electromagnetic compasses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/02—Magnetic compasses
    • G01C17/28—Electromagnetic compasses
    • G01C17/32—Electron compasses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/04—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means
    • G01C21/08—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by terrestrial means involving use of the magnetic field of the earth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux

Definitions

  • the present invention relates to an electronic compass.
  • an acceleration sensor and a three-axis magnetic sensor for considering the inclination angle with the ground surface are required.
  • the triaxial magnetic sensor may have a complicated manufacturing technique, and the cost tends to increase accordingly.
  • Patent Document 1 proposes a technique that enables orientation detection and attitude detection similar to those using a triaxial magnetic sensor using a biaxial magnetic sensor that is less expensive than the triaxial magnetic sensor. .
  • a method is used in which a biaxial geomagnetic component is detected and a third axis geomagnetic component is estimated using the detected value.
  • the invention disclosed in the present specification provides an inexpensive electronic compass capable of detecting an accurate orientation using a two-axis magnetic sensor. With the goal.
  • An electronic compass disclosed in the present specification detects a predetermined two-axis component among the three-axis components of geomagnetism in the field, and generates two-axis magnetic detection data corresponding to each size.
  • An acceleration sensor that detects a triaxial component of acceleration given to itself and generates triaxial acceleration detection data corresponding to each magnitude; and the biaxial magnetic detection data and the triaxial acceleration detection data. Further, virtual magnetic detection data corresponding to the remaining undetected one-axis component among the three-axis components of the geomagnetism is calculated from the magnitude and the dip of the geomagnetism, and the ground horizontal component of the geomagnetism is obtained using this.
  • the azimuth angle detecting unit for detecting the azimuth angle is configured (first configuration).
  • the azimuth angle detection unit calculates the geomagnetic vertical component from the geomagnetism and the dip angle as a processing step (second configuration). ).
  • the azimuth angle detection unit calculates a tilt angle with respect to the ground surface from the triaxial acceleration detection data and derives a rotation matrix.
  • a configuration (third configuration) is preferable.
  • the azimuth angle detection unit includes, as one of processing steps, triaxial magnetic detection data obtained by combining the biaxial magnetic detection data and the virtual magnetic detection data. It is preferable to adopt a configuration (fourth configuration) in which the ground magnetic horizontal component and the ground vertical component are derived as functions of the virtual magnetic detection data by multiplying the rotation matrix by the rotation matrix.
  • the azimuth angle detection unit calculates the virtual magnetic detection data from the known geomagnetic vertical component of the geomagnetism, as one of the processing steps.
  • a configuration (fifth configuration) for obtaining the horizontal component in the ground surface is preferable.
  • the azimuth angle detection unit is configured to detect the azimuth angle from a horizontal component of the geomagnetic surface as a processing step (sixth configuration). Good.
  • the azimuth angle detection unit uses the two-axis magnetic detection data that changes over time as a function of each axis component.
  • a maximum half value of the maximum value of the combined vector or the difference between the maximum value and the minimum value of each axis component may be obtained, and this may be used as the configuration of the geomagnetism (seventh configuration).
  • the magnetic sensor includes a Hall element, an MR [magnetoresistance] element, or an MI [magnetic impedance] element (eighth configuration). Good.
  • the electronic device disclosed in the present specification may have a configuration (ninth configuration) including an electronic compass having any one of the first to eighth configurations.
  • the azimuth angle detection method disclosed in this specification detects a predetermined two-axis component among the three-axis components of geomagnetism on the spot, and generates two-axis magnetic detection data corresponding to each magnitude.
  • the rotation matrix By multiplying the rotation matrix by the magnetic detection data of 3 axes including the magnetic detection data of 1 axis and the virtual detection data of 1 axis, the horizontal direction component and the vertical direction component of the ground surface are respectively obtained.
  • Schematic diagram showing the state of azimuth detection based on the horizontal component of the earth's surface Flow chart showing an example of direction detection processing External view of smartphone External view of tablet terminal Smart watch appearance
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an electronic compass.
  • the electronic compass 1 of this configuration example includes a magnetic sensor 10, an acceleration sensor 20, and an azimuth angle detection unit 30.
  • This is a biaxial magnetic sensor that detects biaxial magnetic detection data (hx ′, hy ′) corresponding to the respective sizes by detecting the axial component). That is, the magnetic sensor 10 does not detect the Z-axis component of geomagnetism, and Z-axis magnetic detection data hz ′ (see the broken line in the figure) is not generated.
  • shaft (X-axis, Y-axis, Z-axis) so that it may mutually orthogonally cross.
  • the magnetic sensor 10 for example, a Hall element, an MR [magnetoresistance] element, or an MI [magnetic impedance] element may be used.
  • the acceleration sensor 20 detects three-axis components (X-axis component, Y-axis component, Z-axis component) of acceleration given to itself (and thus the electronic compass 1), and triaxial acceleration corresponding to each magnitude. It is a three-axis acceleration sensor that generates detection data (ax, ay, az).
  • the azimuth angle detection unit 30 includes biaxial magnetism detection data (hx ′, hy ′), triaxial acceleration detection data (ax, ay, az), and geomagnetism magnitude
  • From this, the azimuth angle ⁇ ( the direction in which the electronic compass 1 is directed) is detected.
  • the internal processing in the azimuth angle detection unit 30 will be described in detail later.
  • the azimuth angle detection unit 30 is depicted as if data relating to the dip angle ⁇ and the magnitude
  • the magnetic sensor 10 mounted on the electronic compass 1 is a biaxial magnetic sensor that is cheaper than the triaxial magnetic sensor.
  • the magnetic sensor 10 is placed horizontally with respect to the ground surface so as not to consider the inclination angle between the magnetic sensor 10 and the ground surface. It is necessary to perform the azimuth detection process in the maintained state (FIG. 2).
  • the electronic devices provided with the electronic compass 1 are handset devices (such as mobile phones and smartphones) that are frequently operated by the user in their hands, and the magnetic sensor 10 is at various angles with respect to the ground surface. It can be tilted (FIG. 3). Therefore, during detection of the azimuth angle ⁇ , it is necessary to request the user to always keep the magnetic sensor 10 in the horizontal state of FIG. 2, which is not a practical usage mode.
  • the azimuth angle detection unit 30 includes the biaxial magnetism detection data (hx ′, hy ′), the triaxial acceleration detection data (ax, ay, az), and the magnitude of the geomagnetism
  • the magnetic sensor 10 is inclined with respect to the ground surface by calculating virtual magnetic detection data hz ′ corresponding to the Z-axis component of geomagnetism from the dip angle ⁇ to obtain a horizontal component of the earth's surface (details will be described later). Even in such a case, the azimuth angle ⁇ can be correctly detected.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the geomagnetic magnitude
  • and the dip angle ⁇ falls from the south pole of the earth to the north pole, and its magnitude
  • and the dip angle ⁇ ( the angle at which the geomagnetism enters the ground surface or the geomagnetism It is known that the angle emitted from the surface is different depending on the latitude and longitude of the measurement point.
  • of the geomagnetism can take different values, for example, indoors and outdoors, even at the same point.
  • the azimuth angle detection method proposed in this specification is not detected by the magnetic sensor 10 by actively using the geomagnetic dip angle ⁇ as well as the geomagnetic magnitude
  • the virtual magnetism detection data hz ′ of the axis is calculated with high accuracy, and as a result, more accurate detection of the azimuth angle ⁇ is realized.
  • three-axis magnetic detection data (hx ′, hy ′, hz ′) (where hz ′ is virtual magnetic detection data) and three-axis projected magnetic detection data (hx, (hy, hz) can be expressed using the following equation (1).
  • hx and hy correspond to the ground horizontal component of geomagnetism
  • hz corresponds to the vertical component of geomagnetism.
  • the rotation matrix R is obtained by converting the triaxial magnetism detection data (hx ′, hy ′, hz ′) into a rotation angle (inclination angle) around the X axis. After rotating by p, the rotation matrix is further rotated by the rotation angle (tilt angle) r around the Y axis, and RT is the transpose matrix.
  • the rotation matrix R is expressed by the following equation (2).
  • triaxial acceleration detection data (ax, ay, az) detected with the rotation angle (tilt angle) p around the X axis and the rotation angle (tilt angle) r around the Y axis. ) And gravitational acceleration (0, 0, 1) can be expressed using the following equation (3).
  • the output values of the acceleration detection data (ax, ay, az) are standardized using the following equation (4).
  • the rotation order is “X-axis ⁇ Y-axis”.
  • the rotation matrix R and the inclination angles p and r are respectively
  • the expression is different.
  • the expression of the rotation matrix R is changed.
  • the expressions of the tilt angles p and r also change.
  • the concept is exactly the same as in the above example.
  • the rotation matrix R (formula (2) above) that rotates in the order of “X axis ⁇ Y axis” is employed.
  • the horizontal component of the geomagnetism that is, of the three-axis projected magnetic detection data (hx, hy, hz) in the equation (1), hx And hy.
  • the ground surface horizontal direction components hx and hy of the geomagnetism it is necessary to know the undetected Z-axis virtual magnetic detection data hz ′. In practice, therefore, the three-axis magnetic detection data (hx ′ , Hy ′, hz ′) all are necessary.
  • the surface vertical direction component hz of geomagnetism can be expressed by the following equation (7) using the magnitude of geomagnetism
  • the Z-axis virtual magnetic detection data hz ′ can be calculated using the following equation (8).
  • the azimuth angle ⁇ can be calculated by the following equation (10) using the geomagnetic surface horizontal components hx and hy.
  • offset correction of the magnetic sensor 10 may be necessary.
  • an arbitrary offset correction algorithm may be applied using the biaxial magnetic detection data (hx ′, hy ′) and the uniaxial virtual magnetic detection data hz ′.
  • the inclination angles p and r used for the calculation of the virtual magnetic detection data hz ′ are determined based on the acceleration detection data (ax, ay, az), the calibration operation of a large action may not be successful. It should be noted that you get.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the azimuth angle detection processing described so far. Unless otherwise specified, the execution subject of each processing step is the azimuth angle detection unit 30.
  • the magnetic field dip ⁇ in the field is determined.
  • the dip angle ⁇ it may be calculated from a predetermined approximate calculation formula based on position information (latitude and longitude) obtained by GPS [global positioning system], or the dip angle of the Geospatial Information Authority of Japan, etc. It may be derived from a map information library.
  • a method of preparing area-specific data (such as country-specific data) of the depression angle ⁇ without using GPS is also conceivable.
  • the geomagnetic dip angle ⁇ in the field is known, the value may be set automatically or manually. For example, the dip angle ⁇ in Tokyo (35 degrees north latitude and 139 degrees east longitude) is about 49 degrees, and the dip angle ⁇ in Berlin (52 degrees north latitude and 13 degrees east longitude) is about 68 degrees.
  • step S2 the magnitude of magnetic field
  • a biaxial magnetic sensor since a biaxial magnetic sensor is used as the magnetic sensor 10, it is necessary to adopt a method other than the above.
  • the electronic compass 1 As a method for tentatively determining the magnitude
  • two-axis magnetic detection data (hx ′, hy ′) that changes over time is sequentially detected, and the maximum value of the combined vector of each axis component or the difference between the maximum value and the minimum value of each axis component
  • a method may be considered in which the half value of the larger one is obtained and this is set as the magnitude of geomagnetism
  • may be calculated from a predetermined approximate calculation formula based on position information obtained by GPS, or It may be derived from a magnetic field map information library such as the Geographical Survey Institute. A method of preparing regional data (such as country data) of geomagnetism
  • step S3 it is determined whether or not the temporarily determined geomagnetic magnitude
  • step S4 the geomagnetic surface vertical direction component hz is calculated from the magnitude of geomagnetism
  • step S5 the inclination angles p and r between the magnetic sensor 10 and the ground surface (refer to the above equations (5a) and (5b)) from the triaxial acceleration detection data (ax, ay, az). ) Is calculated to derive the rotation matrix R (see the above equation (2)).
  • step S6 three-axis magnetic detection data (hx ', hy', hz ') obtained by combining two-axis magnetic detection data (hx', hy ') and one-axis virtual magnetic detection data hz'. Is multiplied by the rotation matrix R (more precisely, its transpose matrix R T ), so that the three-axis magnetic detection data (hx ′, hy ′, hz ′) is projected horizontally on the ground surface, and the three-axis projection is performed. Magnetic detection data (hx, hy, hz) is obtained (see the above equation (1)). That is, in step S6, the ground surface horizontal direction components hx and hy and the surface vertical direction component hz of the geomagnetism are respectively derived as functions of the virtual magnetic detection data hz ′.
  • step S7 the virtual magnetic detection data hz ′ (formula (8)) is calculated by paying attention to the geomagnetic vertical component hz (formula (6) and formula (7)). Further, from the above equations (9a) and (9b), the surface horizontal components hx and hy of geomagnetism are obtained.
  • step S8 the azimuth angle ⁇ is detected from the ground surface horizontal direction components hx and hy of the geomagnetism using the above equation (10). Thereafter, the flow returns to step S5, and thereafter, the detection of the azimuth angle ⁇ is continued by repeating steps S5 to S8.
  • the electronic compass 1 of this configuration example uses a biaxial magnetic sensor that is less expensive than the triaxial magnetic sensor, and has the same accurate orientation as when the triaxial magnetic sensor is used. Detection can be performed.
  • the geomagnetism component of the undetected axis can be correctly estimated even in a situation where the magnitude of geomagnetism
  • ⁇ Application example of electronic compass> 8 to 10 are external views showing examples of electronic devices (smart phone 100, tablet terminal 200, and smart watch 300) each including an electronic compass.
  • electronic devices smart phone 100, tablet terminal 200, and smart watch 300
  • each direction can be accurately detected.
  • GPS [global positioning system] and the electronic compass 1 are used in combination, the position detection accuracy in the map application and the navigation application can be increased.
  • the invention disclosed in the present specification can be used for an electronic compass mounted on a handset device such as a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, or a smart watch, for example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

電子コンパス１は、その場における地磁気の３軸成分のうち既定の２軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた２軸の磁気検出データ（ｈｘ'，ｈｙ'）を生成する磁気センサ１０と；自身に加わる加速度の３軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた３軸の加速度検出データ（ａｘ，ａｙ，ａｚ）を生成する加速度センサ２０と；２軸の磁気検出データ（ｈｘ'，ｈｙ'）、３軸の加速度検出データ（ａｘ，ａｙ，ａｚ）、及び、地磁気の大きさ｜Ｍ｜と伏角αから、地磁気の３軸成分のうち未検出の残り１軸成分に相当する仮想磁気検出データｈｚ'を算出し、これを用いて地磁気の地表水平方向成分を求めることにより、方位角θを検出する方位角検出部３０と；を有する。

Description

電子コンパス
　本発明は、電子コンパスに関する。
　近年、携帯電話やスマートフォンなどのハンドセットデバイスの多くは、自身の向いている方位を検出するための電子コンパス（方位角センサ）を備えている。
特許第４５５２６５８号明細書
　一般に、方位を正しく検出するためには、地表面との傾斜角を考慮するための加速度センサと３軸磁気センサが必要となる。しかしながら、３軸磁気センサは、製造技術が複雑である場合があり、それに伴ってコストが高くなる傾向がある。
　なお、特許文献１には、３軸磁気センサよりも安価な２軸磁気センサを用いて、３軸磁気センサを用いた場合と同様の方位検知や姿勢検知を可能とする技術が提案されている。この従来技術では、２軸の地磁気成分を検出し、その検出値を用いて３軸目の地磁気成分を推定する方法が用いられている。
　しかしながら、地磁気の大きさは、同一地点であっても屋内と屋外で異なることが知られている。そのため、例えば、屋内外移動（建物への出入りなど）により地磁気の大きさが変わり得る状況下では、２軸の地磁気成分のみから３軸目の地磁気成分を正しく推定することが必ずしも容易でなく、十分な方位検出精度を得られないおそれがあった。
　本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者により見出された上記課題に鑑み、２軸磁気センサを用いて正確な方位を検出することのできる安価な電子コンパスを提供することを目的とする。
　本明細書中に開示されている電子コンパスは、その場における地磁気の３軸成分のうち既定の２軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた２軸の磁気検出データを生成する磁気センサと；自身に与えられる加速度の３軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた３軸の加速度検出データを生成する加速度センサと；前記２軸の磁気検出データ、前記３軸の加速度検出データ、及び、前記地磁気の大きさと伏角から、前記地磁気の３軸成分のうち未検出の残り１軸成分に相当する仮想磁気検出データを算出し、これを用いて前記地磁気の地表水平方向成分を求めることにより、方位角を検出する方位角検出部と；を有する構成（第１の構成）とされている。
　なお、上記第１の構成から成る電子コンパスにおいて、前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、前記地磁気の大きさと伏角から前記地磁気の地表鉛直方向成分を算出する構成（第２の構成）にするとよい。
　また、上記第２の構成から成る電子コンパスにおいて、前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、前記３軸の加速度検出データから地表面との傾斜角を算出して回転行列を導出する構成（第３の構成）にするとよい。
　また、上記第３の構成から成る電子コンパスにおいて、前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、前記２軸の磁気検出データと前記仮想磁気検出データとを合わせた３軸の磁気検出データに前記回転行列を掛け合わせることにより、前記地磁気の地表水平方向成分と地表鉛直方向成分をそれぞれ前記仮想磁気検出データの関数として導出する構成（第４の構成）にするとよい。
　また、上記第４の構成から成る電子コンパスにおいて、前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、既知である前記地磁気の地表鉛直方向成分から前記仮想磁気検出データを算出して前記地磁気の地表水平方向成分を求める構成（第５の構成）にするとよい。
　また、上記第５の構成から成る電子コンパスにおいて、前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、前記地磁気の地表水平方向成分から前記方位角を検出する構成（第６の構成）にするとよい。
　また、上記第１～第６いずれかの構成から成る電子コンパスにおいて、前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、経時的に変化する前記２軸の磁気検出データから、各軸成分の合成ベクトルの最大値、若しくは、各軸成分の最大値と最小値との差のうち大きい方の半値を求め、これを前記地磁気の大きさとする構成（第７の構成）にするとよい。
　また、上記第１～第７いずれかの構成から成る電子コンパスにおいて、前記磁気センサは、ホール素子、ＭＲ［magnetoresistance］素子、又は、ＭＩ［magnetic　impedance］素子を含む構成（第８の構成）にするとよい。
　また、本明細書中に開示されている電子機器は、上記第１～第８いずれかの構成から成る電子コンパスを備えた構成（第９の構成）にするとよい。
　また、本明細書中に開示されている方位角検出方法は、その場における地磁気の３軸成分のうち既定の２軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた２軸の磁気検出データを生成する磁気センサと；自身に与えられる加速度の３軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた３軸の加速度検出データを生成する加速度センサと；を用いて方位角を検出する方法であり、前記地磁気の大きさと伏角から前記地磁気の地表鉛直方向成分を算出するステップと；前記３軸の加速度検出データから地表面との傾斜角を算出して回転行列を導出するステップと；前記２軸の磁気検出データと１軸の仮想磁気検出データを含む３軸の磁気検出データに前記回転行列を掛け合わせることにより、前記地磁気の地表水平方向成分と地表鉛直方向成分をそれぞれ前記仮想磁気検出データの関数として導出するステップと；既知である前記地磁気の地表鉛直方向成分から前記仮想磁気検出データを算出して前記地磁気の地表水平方向成分を求めるステップと；前記地磁気の地表水平方向成分から前記方位角を検出するステップと；を有する構成（第１０の構成）とされている。
　本明細書中に開示されている発明によれば、２軸磁気センサを用いて正確な方位を検出することのできる安価な電子コンパスを提供することが可能となる。
電子コンパスの一構成例を示すブロック図 磁気センサが地表面に対して水平に維持された状態を示す模式図 磁気センサが地表面に対して傾斜された状態を示す模式図 地磁気の大きさと伏角を示す模式図 Ｘ軸周りの回転角ｐとＹ軸周りの回転角ｒを示す模式図 地磁気の地表水平方向成分に基づく方位角検出の様子を示す模式図 方位検出処理の一例を示すフローチャート スマートフォンの外観図 タブレット端末の外観図 スマートウォッチの外観図
＜電子コンパス＞
　図１は、電子コンパスの一構成例を示すブロック図である。本構成例の電子コンパス１は、磁気センサ１０と、加速度センサ２０と、方位角検出部３０と、を有する。
　磁気センサ１０は、その場（＝電子コンパス１が存在する場所）における地磁気の３軸成分（Ｘ軸成分、Ｙ軸成分、Ｚ軸成分）のうち、既定の２軸成分（Ｘ軸成分、Ｙ軸成分）を検出してそれぞれの大きさに応じた２軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’）を生成する２軸磁気センサである。すなわち、磁気センサ１０では、地磁気のＺ軸成分が検出対象とされておらず、Ｚ軸の磁気検出データｈｚ’（図中の破線を参照）が生成されることはない。なお、上記の各軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）は、それぞれが互いに直交するように設計しておくとよい。また、磁気センサ１０としては、例えば、ホール素子を利用してもよいし、ＭＲ［magnetoresistance］素子を利用してもよいし、ＭＩ［magnetic　impedance］素子を利用してもよい。
　加速度センサ２０は、自身（延いては電子コンパス１）に与えられる加速度の３軸成分（Ｘ軸成分、Ｙ軸成分、Ｚ軸成分）を検出してそれぞれの大きさに応じた３軸の加速度検出データ（ａｘ，ａｙ，ａｚ）を生成する３軸加速度センサである。
　方位角検出部３０は、２軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’）、３軸の加速度検出データ（ａｘ，ａｙ，ａｚ）、及び、その場における地磁気の大きさ｜Ｍ｜と伏角αから、方位角θ（＝電子コンパス１の向いている方位）を検出する。なお、方位角検出部３０での内部処理については、後ほど詳細に説明する。
　また、本図では、方位角検出部３０の外部から、地磁気の伏角αと大きさ｜Ｍ｜に関するデータが与えられているように描写されているが、これらのデータについては、方位角検出部３０の内部で生成される場合もある。この点についても後述する。
＜地表面との傾斜＞
　上記したように、電子コンパス１に搭載されている磁気センサ１０は、３軸磁気センサよりも安価な２軸磁気センサである。２軸磁気センサを用いて方位角θを検出する場合、一般的には、磁気センサ１０と地表面との傾斜角を考慮せずに済むように、磁気センサ１０を地表面に対して水平に維持した状態（図２）で方位角検出処理を行う必要がある。
　しかしながら、電子コンパス１を備えた電子機器の多くは、ユーザが手に持って操作する機会の多いハンドセットデバイス（携帯電話やスマートフォンなど）であり、磁気センサ１０が地表面に対して様々な角度で傾斜された状態（図３）となり得る。そのため、方位角θの検出中には、磁気センサ１０を常に図２の水平状態に維持しておくようにユーザに要求しなければならず、現実的な使用態様とは言い難い。
　そこで、方位角検出部３０は、２軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’）、３軸の加速度検出データ（ａｘ，ａｙ，ａｚ）、及び、その場における地磁気の大きさ｜Ｍ｜と伏角αから、地磁気のＺ軸成分に相当する仮想磁気検出データｈｚ’を算出して地磁気の地表水平方向成分（詳細は後述）を求めることにより、磁気センサ１０が地表面に対して傾斜していた場合であっても、方位角θを正しく検出することのできる構成とされている。
　特に、方位角検出部３０では、方位角検出処理に際して、地磁気の大きさ｜Ｍ｜だけでなく、地磁気の伏角αが積極的に利用されている。以下では、その技術的意義について、詳細に説明する。
＜地磁気の大きさと伏角＞
　図４は、地磁気の大きさ｜Ｍ｜と伏角αを示す模式図である。地磁気（本図中の太矢印を参照）は、地球の南極付近から北極付近に降り注いでおり、その大きさ｜Ｍ｜と伏角α（＝地磁気が地表面に突入する角度、または、地磁気が地表面から放出される角度）は、それぞれ、測定地点の緯度と経度により異なる値となることが知られている。
　なお、地磁気の大きさ｜Ｍ｜は、たとえ同一地点であっても、例えば屋内と屋外とで異なる値を取り得る。一方、地磁気の伏角αについては、一般ユーザの日常的な行動範囲内（＝飛行機などによる大移動を伴わない局所的な行動範囲内）であれば、屋内でも屋外でも、ほぼ一定値と考えて差し支えない。
　上記の知見に鑑み、本明細書中で提案する方位角検出方法は、地磁気の大きさ｜Ｍ｜だけでなく、地磁気の伏角αを積極的に利用することにより、磁気センサ１０では検出されないＺ軸の仮想磁気検出データｈｚ’を精度良く算出し、延いては、より正確な方位角θの検出を実現するものである。
＜方位角検出処理＞
　以下では、方位角検出部３０での方位角検出処理について具体的に説明する。まず、３軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’、ｈｚ’）（ただしｈｚ’は仮想磁気検出データ）と、これを地表水平に射影して得られる３軸の射影磁気検出データ（ｈｘ，ｈｙ，ｈｚ）との関係は、次の（１）式を用いて表現することができる。なお、３軸の射影磁気検出データ（ｈｘ，ｈｙ，ｈｚ）のうち、ｈｘ及びｈｙはそれぞれ地磁気の地表水平方向成分に相当し、ｈｚは地磁気の地表鉛直方向成分に相当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　また、上記（１）式において、回転行列Ｒは、図５で示したように、３軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’，ｈｚ’）を、Ｘ軸周りに回転角（傾斜角）ｐだけ回転させた後、さらにＹ軸周りに回転角（傾斜角）ｒだけ回転させるための回転行列であり、ＲＴはその転置行列である。なお、回転行列Ｒは、次の（２）式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　また、Ｘ軸周りに回転角（傾斜角）ｐだけ傾斜し、かつ、Ｙ軸周りに回転角（傾斜角）ｒだけ傾斜した状態で検出される３軸の加速度検出データ（ａｘ，ａｙ，ａｚ）と、重力加速度（０，０，１）との関係は、次の（３）式を用いて表現することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　ここで、加速度検出データ（ａｘ，ａｙ，ａｚ）の出力値は、それぞれ、次の（４）式を用いて規格化されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　従って、傾斜角ｐ及びｒは、それぞれ、次の（５ａ）式及び（５ｂ）式で求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　なお、上記の例では、回転の順番を「Ｘ軸→Ｙ軸」としたが、これを「Ｙ軸→Ｘ軸」に変更する場合には、回転行列Ｒと傾斜角ｐ及びｒがそれぞれ上記とは異なる表現になることに留意すべきである。具体的には、先出の（２）式において、Ｘ軸周りの回転行列とＹ軸周りの回転行列とを掛け合わせる順番が逆となるので、回転行列Ｒの表現が変わり、これに伴って傾斜角ｐ及びｒの表現も変わる。ただし、考え方については、上記の例と全く同じである。以降では、「Ｘ軸→Ｙ軸」の順番で回転する回転行列Ｒ（先出の（２）式）を採用したものとして詳細な説明を続ける。
　方位角θを検出するためには、図６で示したように、地磁気の地表水平方向成分、すなわち、（１）式における３軸の射影磁気検出データ（ｈｘ，ｈｙ，ｈｚ）のうち、ｈｘとｈｙを用いるだけでよい。ただし、地磁気の地表水平方向成分ｈｘ及びｈｙを算出するためには、未検出であるＺ軸の仮想磁気検出データｈｚ’を知らねばならないので、実際には、３軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’，ｈｚ’）全てが必要になることが分かる。
　そこで、以下では、方位角θの検出には直接関与しない地磁気の地表鉛直方向成分ｈｚを利用してＺ軸の仮想磁気検出データｈｚ’を算出する方法について説明する。
　先出の（１）式から、地磁気の地表鉛直方向成分ｈｚは、次の（６）式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　また、先出の図４から分かるように、地磁気の地表鉛直方向成分ｈｚは、地磁気の大きさ｜Ｍ｜と伏角αを用いて、次の（７）式で表すこともできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　従って、（６）式及び（７）式から、Ｚ軸の仮想磁気検出データｈｚ’は、次の（８）式を用いて算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　そして、仮想磁気検出データｈｚ’を（１）式に代入することにより、地磁気の地表水平方向成分ｈｘ及びｈｙは、それぞれ、次の（９ａ）式及び（９ｂ）式で求められる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　最後に、方位角θは、地磁気の地表水平方向成分ｈｘ及びｈｙを用いて、次の（１０）式により算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　なお、上記一連の方位角検出処理では、磁気センサ１０のオフセット補正が必要となる場合もあり得る。その場合には、２軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’）と１軸の仮想磁気検出データｈｚ’を用いて任意のオフセット補正アルゴリズムを適用すればよい。ただし、仮想磁気検出データｈｚ’の算出に用いられる傾斜角ｐ及びｒは、加速度検出データ（ａｘ，ａｙ，ａｚ）に基づいて決定されるので、大きなアクションの校正動作については、うまくいかない場合があり得ることに留意すべきである。
＜フローチャート＞
　図７は、これまでに説明してきた方位角検出処理の一例を示すフローチャートである。なお、特に言及しない限り、各処理ステップの実行主体は、方位角検出部３０とする。
　まず、ステップＳ１では、その場における地磁気の伏角αが決定される。伏角αの決定手法としては、ＧＰＳ［global　positioning　system］によって得られた位置情報（緯度及び経度）を基に、所定の近似計算式から算出してもよいし、或いは、国土地理院等の伏角マップ情報ライブラリから導き出してもよい。また、ＧＰＳを用いずに伏角αの地域別データ（国別データなど）を用意しておく方法も考えられる。また、その場における地磁気の伏角αが既知であれば、その値を自動または手入力で設定しても構わない。例えば、東京（北緯３５度、東経１３９度）での伏角αは、約４９度であり、ベルリン（北緯５２度、東経１３度）での伏角αは、約６８度である。
　次に、ステップＳ２では、その場における地磁気の大きさ｜Ｍ｜が仮決定される。磁気センサ１０として３軸磁気センサが用いられていれば、３軸の磁気検出データの合成ベクトルの大きさを地磁気の大きさ|Ｍ|として看做すことができる。しかしながら、本構成例の電子コンパス１では、磁気センサ１０として２軸磁気センサが用いられているので、上記以外の手法を採用する必要がある。
　地磁気の大きさ｜Ｍ｜を仮決定する手法としては、磁気センサ１０のＸ軸及びＹ軸がそれぞれＺ軸の近傍を通過するように、例えば８の字を描くように、電子コンパス１を動かしながら、経時的に変化する２軸の磁気検出データ（ｈｘ’、ｈｙ’）を逐次検出し、各軸成分の合成ベクトルの最大値、若しくは、各軸成分の最大値と最小値との差のうち大きい方の半値を求めて、これを地磁気の大きさ｜Ｍ｜とする手法などが考えられる。
　また、先に述べた伏角αの決定手法と同じく、地磁気の大きさ｜Ｍ｜についても、ＧＰＳによって得られた位置情報を基に、所定の近似計算式から算出してもよいし、或いは、国土地理院等の磁場マップ情報ライブラリから導き出してもよい。また、ＧＰＳを用いずに地磁気の大きさ｜Ｍ｜の地域別データ（国別データなど）を用意しておく方法も考えられる。また、その場における地磁気の大きさ｜Ｍ｜が既知であれば、その値を自動または手入力で設定しても構わない。
　次に、ステップＳ３では、仮決定された地磁気の大きさ｜Ｈ｜が適正範囲内であるか否かの判定が行われる。ここで、イエス判定が下された場合には、フローがステップＳ４に進められ、ノー判定が下された場合には、フローがステップＳ２に戻される。なお、上記の適正範囲は、地球上における一般的な地磁気の大きさ（例えば１０μＴ～７０μＴ）を考慮して設定すればよい。
　ステップＳ３でイエス判定が下された場合、ステップＳ４では、地磁気の大きさ｜Ｍ｜と伏角αから、先出の（７）式を用いて、地磁気の地表鉛直方向成分ｈｚが算出される。
　次に、ステップＳ５では、３軸の加速度検出データ（ａｘ，ａｙ，ａｚ）から、磁気センサ１０と地表面との傾斜角ｐ及びｒ（先出の（５ａ）式及び（５ｂ）式を参照）を算出して回転行列Ｒ（先出の（２）式を参照）が導出される。
　次に、ステップＳ６では、２軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’）と１軸の仮想磁気検出データｈｚ’とを組み合わせた３軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’，ｈｚ’）に回転行列Ｒ（より正確にはその転置行列ＲＴ）が掛け合わされることにより、３軸の磁気検出データ（ｈｘ’，ｈｙ’，ｈｚ’）が地表水平に射影されて、３軸の射影磁気検出データ（ｈｘ，ｈｙ，ｈｚ）が求められる（先出の（１）式を参照）。すなわち、ステップＳ６では、地磁気の地表水平方向成分ｈｘ及びｈｙと地表鉛直方向成分ｈｚがそれぞれ仮想磁気検出データｈｚ’の関数として導出される。
　次に、ステップＳ７では、地磁気の地表鉛直方向成分ｈｚ（先出の（６）式及び（７）式）に着目して仮想磁気検出データｈｚ’（先出の（８）式）が算出され、さらに先出の（９ａ）式及び（９ｂ）式から、地磁気の地表水平方向成分ｈｘ及びｈｙが求められる。
　最後に、ステップＳ８では、地磁気の地表水平方向成分ｈｘ及びｈｙから、先出の（１０）式を用いて、方位角θが検出される。その後フローはステップＳ５に戻され、以後、ステップＳ５～Ｓ８が繰り返されることにより、方位角θの検出が継続される。
＜作用効果＞
　これまでに説明してきたように、本構成例の電子コンパス１であれば、３軸磁気センサよりも安価な２軸磁気センサを用いて、３軸磁気センサを用いた場合と同様の正確な方位検出を行うことが可能となる。
　また、本構成例の電子コンパス１であれば、方位角検出処理に際して、地磁気の大きさ｜Ｍ｜だけでなく、局所的に見れば一定であると考えられる地磁気の伏角αが積極的に利用されている。従って、屋内外移動（建物への出入りなど）により地磁気の大きさ｜Ｍ｜が変わり得る状況下であっても、未検出軸の地磁気成分を正しく推定することができるので、あらゆる傾斜状態においても方位角θの検出を正確に行うことが可能となる。
＜電子コンパスの適用例＞
　図８～図１０は、それぞれ、電子コンパスを備える電子機器（スマートフォン１００、タブレット端末２００、及び、スマートウォッチ３００）の一例を示す外観図である。各機器に先述の電子コンパス１を搭載することにより、それぞれの方位を正確に検出することができる。特に、ＧＰＳ［global　positioning　system］と電子コンパス１を併用すれば、地図アプリやナビゲーションアプリでの位置検出精度を高めることが可能となる。
＜その他の変形例＞
　なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
　本明細書中に開示されている発明は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、ないしは、スマートウォッチなどのハンドセットデバイスに搭載される電子コンパスに利用することが可能である。
　　　１　　電子コンパス（方位角センサ）
　　　１０　　磁気センサ
　　　２０　　加速度センサ
　　　３０　　方位角検出部
　　　１００　　スマートフォン
　　　２００　　タブレット端末
　　　３００　　スマートウォッチ

Claims (10)

  1. 　その場における地磁気の３軸成分のうち既定の２軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた２軸の磁気検出データを生成する磁気センサと；
    　自身に与えられる加速度の３軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた３軸の加速度検出データを生成する加速度センサと；
    　前記２軸の磁気検出データ、前記３軸の加速度検出データ、及び、前記地磁気の大きさと伏角から、前記地磁気の３軸成分のうち未検出の残り１軸成分に相当する仮想磁気検出データを算出し、これを用いて前記地磁気の地表水平方向成分を求めることにより、方位角を検出する方位角検出部と；
    　を有することを特徴とする電子コンパス。
  2. 　前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、前記地磁気の大きさと伏角から前記地磁気の地表鉛直方向成分を算出することを特徴とする請求項１に記載の電子コンパス。
  3. 　前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、前記３軸の加速度検出データから地表面との傾斜角を算出して回転行列を導出することを特徴とする請求項２に記載の電子コンパス。
  4. 　前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、前記２軸の磁気検出データと前記仮想磁気検出データとを合わせた３軸の磁気検出データに前記回転行列を掛け合わせることにより、前記地磁気の地表水平方向成分と地表鉛直方向成分をそれぞれ前記仮想磁気検出データの関数として導出することを特徴とする請求項３に記載の電子コンパス。
  5. 　前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、既知である前記地磁気の地表鉛直方向成分から前記仮想磁気検出データを算出して前記地磁気の地表水平方向成分を求めることを特徴とする請求項４に記載の電子コンパス。
  6. 　前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、前記地磁気の地表水平方向成分から前記方位角を検出することを特徴とする請求項５に記載の電子コンパス。
  7. 　前記方位角検出部は、処理ステップの一つとして、経時的に変化する前記２軸の磁気検出データから、各軸成分の合成ベクトルの最大値、若しくは、各軸成分の最大値と最小値との差のうち大きい方の半値を求め、これを前記地磁気の大きさとすることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の電子コンパス。
  8. 　前記磁気センサは、ホール素子、ＭＲ［magnetoresistance］素子、または、ＭＩ［magnetic　impedance］素子を含むことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の電子コンパス。
  9. 　請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の電子コンパスを備えた電子機器。
  10. 　その場における地磁気の３軸成分のうち既定の２軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた２軸の磁気検出データを生成する磁気センサと；
    　自身に与えられる加速度の３軸成分を検出してそれぞれの大きさに応じた３軸の加速度検出データを生成する加速度センサと；
    　を用いて方位角を検出する方位角検出方法であって、
    　前記地磁気の大きさと伏角から前記地磁気の地表鉛直方向成分を算出するステップと；
    　前記３軸の加速度検出データから地表面との傾斜角を算出して回転行列を導出するステップと；
    　前記２軸の磁気検出データと１軸の仮想磁気検出データを含む３軸の磁気検出データに前記回転行列を掛け合わせることにより、前記地磁気の地表水平方向成分と地表鉛直方向成分をそれぞれ前記仮想磁気検出データの関数として導出するステップと；
    　既知である前記地磁気の地表鉛直方向成分から前記仮想磁気検出データを算出して前記地磁気の地表水平方向成分を求めるステップと；
    　前記地磁気の地表水平方向成分から前記方位角を検出するステップと；
    　を有することを特徴とする方位角検出方法。
PCT/JP2017/030294 2016-09-21 2017-08-24 電子コンパス Ceased WO2018055975A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780058014.0A CN109716064B (zh) 2016-09-21 2017-08-24 电子罗盘
JP2018540926A JP6667002B2 (ja) 2016-09-21 2017-08-24 電子コンパス
DE112017004127.9T DE112017004127T5 (de) 2016-09-21 2017-08-24 Elektronischer Kompass
US16/327,421 US11112243B2 (en) 2016-09-21 2017-08-24 Electronic compass

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016184355 2016-09-21
JP2016-184355 2016-09-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018055975A1 true WO2018055975A1 (ja) 2018-03-29

Family

ID=61689503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/030294 Ceased WO2018055975A1 (ja) 2016-09-21 2017-08-24 電子コンパス

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11112243B2 (ja)
JP (1) JP6667002B2 (ja)
CN (1) CN109716064B (ja)
DE (1) DE112017004127T5 (ja)
WO (1) WO2018055975A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112212846A (zh) * 2020-09-18 2021-01-12 王艳萍 一种地质电子罗盘求解结构面产状的算法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09325029A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Fuji Heavy Ind Ltd 地磁気センサの補正装置
JP2005221509A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Samsung Electronics Co Ltd 伏角検出機能をサポートする地磁気センサおよびその方法
WO2006035505A1 (ja) * 2004-09-29 2006-04-06 C & N Inc 磁気センサの制御方法、制御装置、および携帯端末装置
JP2007147614A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Samsung Electronics Co Ltd 方位角を算出する地磁気センサー及びその方法
JP2014025715A (ja) * 2012-07-24 2014-02-06 Fujikura Ltd 磁気測定データ校正装置及び方位角計測装置
JP2016061766A (ja) * 2014-09-22 2016-04-25 カシオ計算機株式会社 電子機器及びセンサ較正方法、センサ較正プログラム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60232945D1 (de) * 2001-11-22 2009-08-27 Yamaha Corp Elektronisches Gerät
KR100533106B1 (ko) 2002-08-06 2005-12-05 삼성전자주식회사 지자계 센서의 자세 오차 보상장치 및 방법
JP4381162B2 (ja) * 2003-03-27 2009-12-09 シチズンホールディングス株式会社 方位測定装置、方位測定方法、および方位測定プログラム
US6836971B1 (en) * 2003-07-30 2005-01-04 Honeywell International Inc. System for using a 2-axis magnetic sensor for a 3-axis compass solution
JP2005292893A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nec Access Technica Ltd 携帯情報端末装置
EP1605232A3 (en) * 2004-06-11 2010-12-29 Yamaha Corporation Method and apparatus for measuring magnetic offset of geomagnetic sensor and portable electronic apparatus
JP4552658B2 (ja) 2005-01-13 2010-09-29 日立金属株式会社 ２軸磁気センサを用いた姿勢検知方法およびそのプログラム
EP1715292A1 (en) * 2005-04-21 2006-10-25 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Method of compensating tilt using two-axis geomagnetic sensor and acceleration sensor, and apparatus thereof
KR20060111246A (ko) 2005-04-21 2006-10-26 삼성전기주식회사 2축 지자기센서와 가속도센서를 이용한 기울임 보상 방법및 그 장치
KR100799536B1 (ko) * 2005-11-08 2008-01-31 한국전자통신연구원 2축 지자계 센서의 경사각 오차를 보상하기 위한 가상축 지자계 데이터 추정 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 방위각 산출 시스템
JP6563190B2 (ja) * 2014-12-11 2019-08-21 ローム株式会社 オフセット算出回路及びこれを用いた方位角センサ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09325029A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Fuji Heavy Ind Ltd 地磁気センサの補正装置
JP2005221509A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Samsung Electronics Co Ltd 伏角検出機能をサポートする地磁気センサおよびその方法
WO2006035505A1 (ja) * 2004-09-29 2006-04-06 C & N Inc 磁気センサの制御方法、制御装置、および携帯端末装置
JP2007147614A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Samsung Electronics Co Ltd 方位角を算出する地磁気センサー及びその方法
JP2014025715A (ja) * 2012-07-24 2014-02-06 Fujikura Ltd 磁気測定データ校正装置及び方位角計測装置
JP2016061766A (ja) * 2014-09-22 2016-04-25 カシオ計算機株式会社 電子機器及びセンサ較正方法、センサ較正プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018055975A1 (ja) 2019-06-27
DE112017004127T5 (de) 2019-05-09
CN109716064B (zh) 2021-11-09
US20190242707A1 (en) 2019-08-08
JP6667002B2 (ja) 2020-03-18
CN109716064A (zh) 2019-05-03
US11112243B2 (en) 2021-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10041795B2 (en) Electronic device, sensor calibration method and storage medium
US8825426B2 (en) Method and apparatus for calibrating a magnetic sensor
JPWO2006035505A1 (ja) 磁気センサの制御方法、制御装置、および携帯端末装置
WO2017135836A1 (en) A method and device for calibration of a three-axis magnetometer
JP2004286732A (ja) 方位測定装置、方位測定方法、および方位測定プログラム
JP4252555B2 (ja) 傾斜センサおよびこれを用いた方位計測装置
US11473911B2 (en) Heading determination device and method, rendering device and method
Wahdan et al. Three-dimensional magnetometer calibration with small space coverage for pedestrians
Cho et al. A calibration technique for a two‐axis magnetic compass in telematics devices
CN109073388B (zh) 旋磁地理定位系统
JP7025215B2 (ja) 測位システム及び測位方法
JP2017166895A (ja) 電子機器及びセンサ較正方法、センサ較正プログラム
KR20110104564A (ko) 지자기 검지장치
WO2006088057A1 (ja) 方位計測装置
JP5017527B2 (ja) 電子コンパスシステム
JP6667002B2 (ja) 電子コンパス
US20200348135A1 (en) Orientation determination device and method, rendering device and method
WO2016114027A1 (ja) オフセット算出装置及びこれを用いた方位角センサ
KR100674194B1 (ko) 자기 센서의 제어 방법, 제어 장치 및 휴대 단말 장치
JP2006275523A (ja) 電子方位装置および記録媒体
JP2006337333A (ja) ３軸型電子コンパス及びこれを用いた方位検出方法
JP4854950B2 (ja) 方位角測定装置
JP2010169692A (ja) 携帯型地図表示装置及びその表示制御方法
JP2012237704A (ja) 地磁気測定装置、地磁気測定方法および地磁気測定プログラム
Carlotto et al. Locative view: visualizing geo-referenced objects in space

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17852754

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018540926

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17852754

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1