JP5067155B2 - 磁気データ処理装置、ナビゲーション装置、磁気データ処理方法および磁気データ処理プログラム - Google Patents
磁気データ処理装置、ナビゲーション装置、磁気データ処理方法および磁気データ処理プログラム Download PDFInfo
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Description
*************
1.磁気データから鉛直軸の方向を導出する原理
2.ハードウェア構成
3.ソフトウェア構成
4.磁気データ処理の流れ
5.他の実施形態
*************
自動車などの地上輸送機械や海上輸送機械の運動はほぼ水平面上で行われる。自動車が旋回するとき、自動車に取り付けられている3次元磁気センサは自動車とともにほぼ鉛直軸を中心に回転運動する。自動車が斜面を走行する場合には3次元磁気センサの回転軸が鉛直軸とずれることになるが、この場合であっても、本実施形態においてそのずれによって生ずる信頼指数の誤差は無視できる程度である。
図2は本発明のナビゲーション装置の一実施形態を示すブロック図である。ナビゲーション装置1は互いに直交するx、y、zの3方向について磁界の強さを検出することによって地磁気の方向を検出し、ユーザに方位を報知する。ナビゲーション装置1は自動車などの任意の車両に取り付けられるPNDである。
図3は、磁気データ処理プログラム90の構成を示すブロック図である。磁気データ処理プログラム90は、ナビゲーションプログラム98に方位データを出力するためのプログラムであって、ROM43に格納されている。方位データは地磁気の方向を示すベクトルデータである。磁気データ処理プログラム90は、バッファ管理モジュール91、信頼性判定モジュール92、加速度入力モジュール93、オフセット導出モジュール94、方位導出モジュール96等のモジュール群で構成されている。
図4はオフセットを導出する処理の流れを示すフローチャートである。図4に示す処理はオフセットの更新要求が発生したときにCPU42が磁気データ処理プログラム90を実行することによって進行する。オフセットの更新要求は、一定の時間間隔で発生してもよいし、ドライバーの明示的な指示により発生してもよい。
qi=(qix,qiy,qiz) (i=1,2・・・)・・・(1)
Xc=j・・・(10)
e=Xc−j・・・(11)
上記実施形態では磁気データの信頼性が低い場合、すなわち信頼指数Sが小さい場合には、その磁気データをオフセットの導出に用いない例を示したが、磁気データの信頼性が低い場合にも磁気データをオフセットの導出に用いてもよい。例えば信頼指数Sの大きさに関わらず母集団データ群に基づいて導出される仮オフセットc1を信頼指数Sに応じて重み付けし、仮オフセットc1と旧オフセットc0との加重平均を新オフセットcとして導出しても良い。具体的には例えば次式(14)によって新オフセットcを導出する場合、新オフセットcは図5に示すように仮オフセットc1と旧オフセットc0との内分点の位置ベクトルとなる。
c=Sc1+(1-S)c0・・・(14)
尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本発明が適用されるナビゲーション装置として携帯型のPNDを例示したが、据え置き型のナビゲーション装置や、歩行者向けのナビゲーション装置に本発明を適用しても良い。
Claims (8)
- 3次元磁気センサから出力される磁気データを順次入力する磁気データ入力手段と、
複数の前記磁気データを母集団データ群として蓄積する蓄積手段と、
3次元加速度センサから出力される加速度データを入力する加速度データ入力手段と、
前記母集団データ群の分布を示す近似平面の垂線の方向と前記加速度データが示す加速度の方向との角度差の関数である信頼指数を導出する信頼性判定手段と、
を備える磁気データ処理装置。 - 前記信頼性判定手段は、複数の前記加速度データを用いて指標ベクトルを導出し、前記母集団データ群の分布を示す近似平面の垂線の方向と前記指標ベクトルの方向との角度差の関数である前記信頼指数を導出する、
請求項1に記載の磁気データ処理装置。 - 前記信頼性判定手段は、前記母集団データ群の分散共分散行列の最小の固有値に対応する固有ベクトルと前記指標ベクトルとの内積の関数を前記信頼指数として導出する、
請求項1または2に記載の磁気データ処理装置。 - 前記母集団データ群を前記信頼指数に応じて用いて前記磁気データのオフセットを導出するオフセット導出手段をさらに備える、
請求項1から3のいずれか一項に記載の磁気データ処理装置。 - 前記3次元磁気センサと、
前記3次元加速度センサと、
をさらに備える請求項1から4のいずれか一項に記載の磁気データ処理装置。 - 請求項4に記載の磁気データ処理装置と、
前記オフセットに基づいて前記磁気データを補正する補正手段と、
補正された前記磁気データに基づいて方位を報知する方位報知手段と、
を備えるナビゲーション装置。 - 3次元磁気センサから出力される磁気データを順次入力し、
複数の前記磁気データを母集団データ群として蓄積し、
3次元加速度センサから出力される加速度データを入力し、
前記母集団データ群の分布を示す近似平面の垂線の方向と前記加速度データが示す加速度の方向との角度差の関数である信頼指数を導出する、
ことを含む磁気データ処理方法。 - 3次元磁気センサから出力される磁気データを順次入力する磁気データ入力手段と、
複数の前記磁気データを母集団データ群として蓄積する蓄積手段と、
3次元加速度センサから出力される加速度データを入力する加速度データ入力手段と、
前記母集団データ群の分布を示す近似平面の垂線の方向と前記加速度データが示す加速度の方向との角度差の関数である信頼指数を導出する信頼性判定手段と、
としてコンピュータを機能させる磁気データ処理プログラム。
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