JP6104169B2 - ジャイロセンサ較正のデバイス及び方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2010年11月8日出願の米国特許仮出願第61/456,467号の優先権の利益を主張するものであり、その内容の全体が引用により本明細書に組み入れられる。
このことはまた、積分センサ誤差の影響の低減を可能にする方法がなければならないことも意味する。
本開示の目的はまた、ジャイロ積分における誤差の低減を可能にする方法を提供することである。
Drag他による特許文献6は、配向の一次的方法として光センサを用いる。この特許は、これらの光信号を用いてジャイロを較正できることに言及しているが、それをどのように行い得るについては説明していない。
Achkar他による特許文献7はまた、カルマン・フィルタを介してジャイロドリフト(バイアス)を推定するために、太陽及び北極検出器(Sun and North Pole detector)を使用するが、これはBasuthakur他による特許文献8により用いられる方法にも類似している。
ここで、ω=[ωx,ωy,ωz]は、ボディ座標系における回転の角速度ベクトルであり、これは、適切に較正されたジャイロセンサによって計測される。
従って、式(4)に用いられる角速度ωは、
101:プロセッサ
102:メモリバス
103:主メモリ
104:ROM
105:記憶装置
106:I/Oインタフェース
111:ディスプレイ
112:入力デバイス
121:A/Dコンバータ
122:3軸ジャイロセンサ
123:3軸磁気センサ
124:3軸加速度計
Claims (5)
- 電子デバイスであって、
メモリと通信するマイクロプロセッサと、
前記電子デバイスの回転位置を判定するためのジャイロスコープ・センサと、を含み
前記メモリに格納された利得パラメータは、前記マイクロプロセッサによって前記ジャイロスコープ・センサにより生成されるジャイロスコープ・センサ・データに適用され、前記利得パラメータは、複数の格納されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータの第1の格納されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータであり、
さらに前記電子デバイスは、
前記電子デバイスの前記回転位置を判定するための磁気センサと、
前記マイクロプロセッサに、
前記ジャイロスコープ・センサからのある期間と関連した時系列の組のジャイロスコープ・データを積分することと、
前記磁気センサからの前記期間と関連した時系列の組の磁気センサ・データを測定することと、
前記期間からの前記積分されたジャイロスコープ・センサ・データを、前記期間からの前記磁気センサ・データと比較して、前記期間についての誤差測定を生成することと、
前記誤差測定に基づいて、更新されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータを決定することと、
前記格納されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータを前記更新されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータに調整することと、
を含む、フィードバック・プロセスの一部としての動作を実行させるように指示するように構成された命令を格納するメモリと、
を含み、
前記複数の格納されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータの各々を用いて、前記時系列のジャイロスコープ・センサ・データを積分することが実行されて、複数の利得調整済みの積分されたジャイロスコープ・センサ・データを生成し、
前記積分されたジャイロスコープ・センサ・データを比較することは、前記複数の利得調整済みの積分されたジャイロスコープ・センサ・データの各々を観察された磁気センサ・データと比較して、複数の誤差測定を生成することであり、
前記更新されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータを決定することは、前記複数の誤差測定に基づいて、前記誤差測定値を最小にするように予想されるジャイロスコープ・センサ利得パラメータを決定することを含むことを特徴とする電子デバイス。 - 前記メモリは、前記電子デバイスに、前記積分されたジャイロスコープ・センサ・データに基づいて、前記ジャイロの回転配向バイアスを修正するように構成された命令をさらに格納することを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記期間は第1の期間であり、前記誤差測定は第1の誤差測定であり、前記電子デバイスは、
前記第1の期間及び少なくとも1つの以前の期間からのジャイロスコープ・データを格納するように適合された前記メモリをさらに含み、
前記メモリは、前記マイクロプロセッサに、前記少なくとも1つの以前の期間を選択し、前記少なくとも1つの以前の期間と関連した以前のジャイロスコープ・センサ・データを受信する、
ように指示するように構成された命令をさらに格納し、
前記更新されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータの決定は、前記受信した以前のジャイロスコープ・センサ・データに基づいていることを特徴とする、請求項1に記載の電子デバイス。 - 電子デバイス内のプロセッサにおいて、前記電子デバイス内に含まれるジャイロスコープ・センサからのある期間と関連した時系列のジャイロスコープ・センサ・データを受信することを含み、
前記電子デバイスは、前記プロセッサによって前記ジャイロスコープ・センサにより生成されるジャイロスコープ・センサ・データに適用される利得パラメータを格納するメモリを含み、前記利得パラメータは、複数の格納されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータの第1の格納されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータであり、
さらに、
前記時系列のジャイロスコープ・センサ・データを積分してジャイロスコープ4元数にすることと、
前記電子デバイス内に含まれる磁気センサからの前記期間と関連した時系列の磁気センサ・データを受信することと、
前記時系列の磁気センサ・データを磁気4元数に変換することと、
前記ジャイロスコープ4元数を前記磁気4元数と比較して、前記期間についての誤差測定を生成することと、
前記誤差測定に基づいて更新されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータを決定することと、
前記格納されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータに前記更新されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータへの変化を引き起こし、後続のジャイロスコープ・センサ・データが前記更新されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータにより調整されるようにすることと、
を含み、
前記複数の格納されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータの各々を用いて、前記時系列のジャイロスコープ・センサ・データを積分することが実行されて、複数の利得調整済みの積分されたジャイロスコープ4元数を生成し、
前記積分されたジャイロスコープ4元数を比較することは、前記複数の利得調整済みの積分されたジャイロスコープ4元数の各々を観察された磁気センサ・データと比較して、複数の誤差4元数を生成することを含み、
前記更新されたジャイロスコープ・センサ利得パラメータを決定することは、前記複数の誤差4元数に基づいて、前記誤差4元数のノルムを最小にすることによって、予想されるジャイロスコープ・センサ利得パラメータを決定することを含む方法。 - 前記ジャイロスコープ4元数に基づいて前記ジャイロセンサの回転配向バイアスを修正することをさらに含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
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