JP6346466B2 - 磁気データ補正装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気データ補正装置に関し、より詳細には、取得した磁気データからソフトアイアン効果の影響を精度よく取り除くことが可能な磁気データ補正装置に関する。

従来からコンパスセンサは、携帯端末や自動車などの移動体など、一定の方向に進行する電子機器の進行方向を感知する手段として広く用いられている。
この種のコンパスセンサは、地球上に存在する微弱な磁場を検出することで、地磁気の方向（方位角）を測定することができる。しかしながら、電子機器で使用されているコンパスセンサの中には、周囲に実装されている強磁性部品の影響により測定した方位角に誤差が生じてしまうものがある。例えば、スピーカや磁化したヒンジ部品など保持力の大きな硬磁性部品は周囲に強い磁場（オフセット磁場）を与える。この硬磁性体による周囲にオフセット磁場を与える現象をハードアイアン効果という。

図１は、ハードアイアン効果を説明するための模式図で、ハードアイアン効果を受けたコンパスセンサが、ＸＹ平面で回転動作した時の出力値の軌跡を示している。コンパスセンサがオフセット磁場を与えられたことで、出力円の中心が原点から偏移していることがわかる。ハードアイアン効果により、地磁気とオフセット磁場が合わさった磁場をコンパスセンサが観測すると、正しい方位角は得られなくなる。しかし、ハードアイアン効果の影響は、例えば、特許文献１に記載のオフセット磁場推定技術を用いることで取り除くことが可能である。

一方で、近年携帯端末で多く採用されている磁性シートやＳＵＳ（ステンレス；サス）板金などの比透磁率の高い軟磁性部品も、コンパスセンサの方位角誤差の一因となっている。軟磁性体は、周囲の磁場を歪ませる性質を持っており、この現象をソフトアイアン効果という。
図２は、軟磁性部品の近傍のソフトアイアン効果を説明するための模式図で、軟磁性部品によるソフトアイアン（ＳＩ）効果を示したシミュレーション図である。中央の長方形が軟磁性部品を、破線が磁力線を表している。軟磁性部品の近傍の磁力線が、軟磁性部品に引き寄せられるように曲がっているのが分かる。

図３は、ソフトアイアン効果を説明するための模式図で、ソフトアイアン効果を受けたコンパスセンサが、ＸＹ平面で回転動作した時の出力値の軌跡を示している。磁束が軟磁性部品に引き寄せられた影響で、出力円が真円から楕円に変化していることがわかる。ソフトアイアン効果により曲げられた地磁気をコンパスセンサが測定すると、正しい方位角は得られなくなる。携帯端末などの各々の部品が非常に近接した状態で実装されている電子機器では、上述したような軟磁性部品の影響によるコンパスセンサの方位角誤差が大きな問題となっている。

したがって、携帯端末などに実装されているコンパスセンサが近傍の軟磁性部品が引き起こすソフトアイアン効果の影響下にある場合、正確な方位角を得るためにはセンサが取得したデータを補正する必要がある。例えば、特許文献２には、歪み率（Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ）と較正品質度を導入してコンパスセンサのデータを較正するようにした歪み計算方法及びその装置が提案されている。この歪み計算方法は、（ａ）コンパスセンサを３６０度回転させつつ、２軸磁気力界からなるコンパスセンサによって獲得された磁気力データを獲得するステップと、（ｂ）獲得したデータによって生成された形態を楕円関数でフィッティングするステップと、（ｃ）獲得したデータとフィッティングした楕円関数を、原点が中心となる円形に変換するステップと、（ｄ）楕円関数または獲得したデータの主軸が横軸に対して傾いた角度を用いて磁場の歪み程度を示す歪み率とを計算するステップとを有するものである。

特表２００４−５１７３２９号公報 特開２００８−７６３９７号公報

コンパスセンサが取得する磁気の大きさは、コンパスセンサを搭載する機器の状態によっても変化することがある。
図４（ａ），（ｂ）は、状態の際に伴うソフトアイアン効果の影響の差異を説明したグラフデータを示す図で、コンパスセンサが搭載されたクラムシェル型携帯電話を地磁気環境下で回転動作させた時のコンパスセンサの出力値の軌跡を示している。図４（ａ）は筐体を閉じた状態を示し、図４（ｂ）は筐体を開いた状態を示している。

図４（ａ）に示すような筐体を閉じた状態と、図４（ｂ）に示すような筐体を開いた状態とでは、コンパスセンサが受けるソフトアイアン効果の影響が異なるため、描く軌跡が一致していない。上述した特許文献２は、コンパスセンサを搭載する機器の状態を考慮していないため、補正精度が悪いという問題がある。また、コンパスセンサを搭載する機器の状態を考慮していないため、機器の状態が変化する度に補正動作を行なわなければならないという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、取得した磁気データからソフトアイアン効果の影響を精度よく取り除くことが可能な磁気データ補正装置を提供することにある。

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ｎ（ｎは２以上の整数）軸の磁気検出部（２０）から得られる磁気データを補正する磁気データ補正装置（３）において、前記磁気データを取得する磁気データ取得部（２２）と、前記磁気データ補正装置（３）が搭載される電子機器の状態を示す状態情報を出力する状態情報出力部（３３）から前記状態情報を取得する状態情報取得部（２３）と、前記状態情報と、前記磁気データを前記ｎ軸の座標空間上に分布させて得られる分布形状をｎ次元球に補正するための補正パラメータと、が対応づけられた補正パラメータ情報を複数記憶する補正パラメータ情報記憶部（２５）と、前記状態情報取得部（２３）が取得する前記状態情報に基づいて、前記補正パラメータ情報記憶部（２５）に記憶される複数の補正パラメータ情報の中から補正パラメータ情報を選択する補正パラメータ情報選択部（２４）と、前記補正パラメータ情報選択部（２４）が選択した補正パラメータ情報に含まれる補正パラメータを用いて前記磁気データを補正する磁気データ補正部（２６）と、を備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記磁気データ補正部（２６）は、前記磁気データに含まれる前記磁気検出部（２０）の周囲に存在する軟磁性体の影響を前記磁気データから取り除く補正を行うことを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記状態情報出力部は、物理量を検知する物理量検知部を備え、前記物理量検知部の出力に基づいて前記状態情報を出力することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記状態情報は、前記電子機器を構成する部材の配置に関する情報、前記電子機器を構成する部材同士の距離に関する情報、前記電子機器を構成する部材同士の角度に関する情報、前記電子機器を構成する部材にかかる応力に関する情報、前記電子機器の温度に関する情報及び前記電子機器の湿度に関する情報からなる群から選ばれる少なくとも一つの情報であることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の発明において、前記物理量検知部は、加速度センサ、角度センサ、角速度センサ、磁気センサ、応力センサ、温度センサ、湿度センサ、光センサ、超音波センサからなる群から選ばれる少なくとも一つのセンサであることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記状態情報出力部は、前記電子機器に印加される磁場の大きさに関する情報を出力し、前記補正パラメータ情報選択部は、前記状態情報と前記磁場の大きさに関する情報に基づいて前記補正パラメータ情報を選択することを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記補正パラメータとして、同一状態・同一種類の複数の電子機器に対する各々の補正パラメータの平均値を用いることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、マイクロプロセッサによって前記磁気データ補正部（２６）が制御されることを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記補正パラメータ情報記憶部（２５）と前記磁気データ補正部（２６）が異なるマイクロプロセッサによって制御されることを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記補正パラメータ情報記憶部（２５）を管理するマイクロプロセッサの駆動周波数をｆａ、前記磁気データ補正部（２６）を管理するマイクロプロセッサの駆動周波数をｆｂとした時、ｆａ及びｆｂが、ｆａ＞ｆｂの関係を満たすことを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、コンピュータを、請求項１乃至１０のいずれかに記載の磁気データ補正装置として機能させるプログラムである。

本発明によれば、取得した磁気データからソフトアイアン効果の影響を精度よく取り除くことが可能な磁気データ補正装置を実現することができる。

ハードアイアン効果を説明するための模式図である。 軟磁性部品の近傍のソフトアイアン効果を説明するための模式図である。 ソフトアイアン効果を説明するための模式図である。 状態の際に伴うソフトアイアン効果の影響の差異を説明したグラフデータを示す図である。 本発明に係る磁気データ補正装置の実施形態を説明するためのブロック構成図である。 電子機器の状態の具体例を説明した模式図である。 本発明に係る磁気データ補正装置で用いる磁気データの補正パラメータ作成装置の実施例を説明するためのブロック構成図である。 本発明に係る磁気データ補正方法を説明するためのフローチャートを示す図である。 本発明に係る磁気データ補正方法で用いる磁気データの補正パラメータ作成方法を説明するためのフローチャートを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図５は、本発明に係る磁気データ補正装置の実施形態を説明するためのブロック構成図である。図中符号３は磁気データ補正装置、２０は磁気検出部、２１は誤差原因、２２は磁気データ取得部、２３は状態情報取得部、２４は補正パラメータ選択部、２５は補正パラメータ情報記憶部、２６は磁気データ補正部、２７は補正データ出力部、３３は状態情報出力部を示している。

状態情報取得部２３は、磁気データ補正装置３が搭載される電子機器の状態を示す状態情報を出力する状態情報出力部３３に接続される。符号３２は、図７に基づいて後述する補正パラメータ作成装置の補正パラメータ出力部で、補正パラメータ情報記憶部２５に接続される。また、符号Ｐは磁気検出部２０の測定対象を示している。
本発明の磁気データ補正装置３は、磁気を検出する磁気検出部２０から得られる磁気データを補正する磁気データ補正装置である。磁気検出部２０は磁気データ取得部２２に接続され、この磁気データ取得部２２は磁気データ補正部２６に接続されている。一方、状態情報取得部２３は補正パラメータ情報選択部２４に接続され、この補正パラメータ情報選択部２４は補正パラメータ情報記憶部２５に接続され、この補正パラメータ情報記憶部２５は磁気データ補正部２６に接続されている。また、磁気データ補正部２６は補正データ出力部２７に接続されている。

つまり、磁気データ取得部２２は、磁気検出部２０から出力される磁気データを取得する。補正パラメータ情報記憶部２５は、後述する図７に記載の補正パラメータ作成装置における補正パラメータ出力部３２からの電子機器などの状態毎の補正パラメータ出力を受け、磁気データ補正装置３の状態と、磁気データを補正するための補正パラメータとが対応づけられた補正パラメータ情報を複数記憶する。

上述のように、ｎ（ｎは２以上の整数）軸の磁気検出部２０から得られる磁気データをｎ軸の座標空間上に分布させる場合、磁気検出部２０の周囲に軟磁性体が存在すると、その分布形状はｎ次元楕円体となる。補正パラメータはこの分布形状をｎ次元球に補正するためのパラメータであり、磁気データに含まれる軟磁性体の影響を取り除くためのパラメータである。

状態情報取得部２３は、磁気データ補正装置３が搭載される電子機器の状態を示す状態情報を状態情報出力部３３から取得する。また、補正パラメータ情報選択部２４は、状態情報取得部２３が取得した状態情報に基づいて、補正パラメータ情報記憶部２５に記憶される複数の補正パラメータ情報の中から補正パラメータ情報を選択する。
磁気データ補正部２６は、補正パラメータ情報選択部２４が選択した補正パラメータ選択命令に基づいて、補正パラメータ情報記憶部２５に記憶されている補正パラメータ情報に含まれる補正パラメータを用いて磁気データを補正し、補正済み磁気データを補正データ出力部２７に出力する。

このように、磁気データ補正装置を搭載する電子機器の状態と、磁気データを補正するための補正パラメータとが対応づけられた補正パラメータ情報を補正パラメータ情報記憶部２５に記憶させる。誤差原因２１の影響を受けた磁気データを磁気データ取得部２２が取得する。電子機器の状態を状態情報取得部２３が検知し、補正パラメータ選択部２４に通達する。

補正パラメータ選択部２４は、通達された状態に適した磁気データ補正パラメータを補正パラメータ情報記憶部から選択し、磁気データ補正部２６に通達する。磁気データ補正部２６は、取得した磁気データに補正パラメータ選択部２４により選択された補正パラメータを適用させる。補正データ出力部２７は、補正パラメータを適用した磁気データを出力する。

また、測定対象Ｐは、自然界に存在する磁場や磁場発生手段から発生した磁場を表しており、具体的には、地磁気等が該当する。本発明の磁気データ補正装置３は、例えば、スマートフォンやタブレット端末などの電子機器に搭載されている。
磁気データ取得部２２は、磁気検出部２０から出力された磁気データを取得する。磁気検出部２０の具体例としては地磁気を検出するコンパスセンサがこれにあたる。誤差原因２１は、測定対象Ｐに干渉し、磁気データ取得部２２で取得する磁気データに誤差を生じさせる。具体的には、ソフトアイアン効果の影響を及ぼす軟磁性体が誤差原因２１に該当する。

ところで、図４で示したように電子機器を構成する部材の配置や、部材間の距離、角度によってソフトアイアン効果の影響は変化する。
また、軟磁性体を含む強磁性体は温度によって磁気特性が変化することが知られている。例えばフェライトは、一般的に温度上昇に伴い透磁率も上昇し、ある温度で極大値を取ったのちに今度は減少に転じ、更に温度が上昇しキュリー温度に到達すると透磁率が１となり磁性が消失するという性質を持っている。強磁性体の種類によっては温度上昇に比例して透磁率が低下していくものもあるなど、多種多様な温度特性を有している。つまり、温度に因ってコンパスセンサが受けるソフトアイアン効果の影響は異なってくる。

また、電子機器の高周波ノイズ対策や、近距離無線通信、ワイヤレス充電等の性能向上のために多く用いられている軟磁性シートは、温度や湿度により伸縮する可能性があり、軟磁性シートの変形に伴いコンパスセンサが受けるソフトアイアン効果の影響は異なってくる。
また、電子機器の筐体を強く押す・握るなどして、筐体に使われている軟磁性部品が応力を受け変形した場合、コンパスと軟磁性部品との位置関係が変化することによりコンパスセンサが受けるソフトアイアン効果の影響は異なってくる。また、磁性体によっては応力を受けることで透磁率が変化するビラリ効果を起こすものもあり、このビラリ効果によりコンパスセンサが受けるソフトアイアン効果の影響は異なってくる。

また、電子機器を構成する軟磁性部品にある一定以上の磁場が印加されると、軟磁性部品が磁気飽和を起こす。それに伴い透磁率が変化するため、コンパスセンサが受けるソフトアイアン効果の影響は異なってくる。
状態情報出力部３３は、例えば、電子機器を構成する部材の配置、電子機器を構成する部材同士の距離や角度、電子機器を構成する部材にかかる応力、電子機器の温度や湿度、電子機器を構成する部材が磁気飽和しているかどうかといった電子機器の状態を示す状態情報を出力する。

また、状態情報出力部３３は、物理量を検出する物理量検出部を備え、物理量検出部の出力に基づいて状態情報を算出して出力する。物理量検出部は、例えば、角度、角速度、加速度、磁気、温度、湿度、応力、光強度、超音波強度等の物理量を検知する。物理量検出部としては、例えば、加速度センサ、角度センサ、角速度センサ、磁気センサ、温度センサ、湿度センサ、応力センサ、光センサ、超音波センサ等を用いることができる。

電子機器を構成する部材の配置、電子機器を構成する部材同士の距離や角度などの位置関係は、例えば、磁場発生源と磁気検出部を用いることによって検出することができる。具体的には、電子機器を構成する部材に磁石等の磁場発生源を取り付け、その磁場発生源から発生する磁場の大きさを検知することにより検出することができる。
同様に、光発生源と光センサや、超音波発生源と超音波センサを用いることにより電子機器を構成する部材の配置、電子機器を構成する部材同士の距離や角度を検出することができる。

電子機器を構成する部材同士の角度は、加速度センサによっても検出することができる。具体的には、角度を計測する部材に加速度センサを取り付けて、重力方向に対する部材の傾斜角を検出することによって、部材同士がなす角を算出することができる。
磁気飽和しているかどうかは、例えば、磁気検出部を用いることによって検出することができる。具体的には、軟磁性部品に印加される磁場大きさを磁気検出部が取得し、軟磁性部品の磁気飽和が引き起こされる値以上かどうかを判断することで、磁気飽和が起こっているか否かを検出することができる。

後述するように、磁気データ補正装置３を搭載する電子機器の状態によって最適な補正パラメータは大きく変わることから、電子機器の状態によって補正パラメータを使い分けることにより、磁気データを精度良く補正することが可能となる。
また、磁気データ補正部２６は、磁気データに含まれる磁気検出部の周囲に存在する軟磁性部品の影響を磁気データから取り除く補正を行う。

また、補正パラメータとして、同一状態・同一種類である複数の電子機器に対する各々の補正パラメータの平均値を用いる。また、マイクロプロセッサによって磁気データ補正部２６が制御される。また、補正パラメータ情報記憶部２５と磁気データ補正部２６が異なるマイクロプロセッサによって制御される。
また、補正パラメータ情報記憶部２５を管理するマイクロプロセッサの駆動周波数をｆａ、磁気データ補正部２６を管理するマイクロプロセッサの駆動周波数をｆｂとした時、ｆａ及びｆｂが、ｆａ＞ｆｂの関係を満たしている。

図６（ａ）乃至（ｅ）は、電子機器の状態の具体例を説明した模式図である。図６（ａ）乃至（ｅ）に示すように、クラムシェル型携帯端末を開いた状態（図６（ｂ））、閉じた状態（図６（ａ））、また、ヒンジ部で端末の液晶部を反転させて閉じた状態（図６（ｃ））、筐体が任意の温度を超えた状態（図６（ｅ））を示している。なお、図６（ｄ）は筐体のみの状態（通常状態）を示している。

例えば、クラムシェル型携帯電話など筐体の可動により磁気検出部と軟磁性部品の位置関係が変化する場合、可動に伴いソフトアイアン効果の影響も変化する。上述した図４は、クラムシェル型携帯電話で使用されている磁気検出部を、地磁気環境下で回転動作させた時の出力値の軌跡を示している図であるが、筐体を閉じた状態と開いた状態とでは、描く軌跡が一致しないことがわかる。これは、コンパスセンサが受けるソフトアイアン効果の影響が携帯電話の状態により異なっているためである。

補正パラメータ選択部２４は、状態情報取得部２３が通達した状態の情報を基に、状態に適した磁気データ補正パラメータを補正パラメータ情報記憶部２５から選択し、磁気データ補正部２６に通達する。
また、補正パラメータ情報記憶部２５は、予め作成された状態毎の磁気データ補正パラメータを記憶保持している。磁気データ取得部２２が磁気検出部の場合、電子機器の状態に合わせたＳＩ補正パラメータが補正パラメータ情報記憶部２５に記憶される。

磁気検出部から得られる測定値をＮ次元ベクトルＨｍ、ソフトアイアン効果の影響がないときの磁場をＮ次元ベクトルＨｔ、軟鉄性体物質に因るソフトアイアン効果の影響を表す行列をＮ次元行列Ｇ、オフセット磁場をＮ次元ベクトルＯとすると、磁気検出部から得られる測定値Ｈｍは、
Ｈｍ＝Ｇ・Ｈｔ＋Ｏ
で表される。

したがって、ソフトアイアン効果の影響がないときの磁場Ｈｔは、以下の式により算出される。
Ｈｔ＝Ｇ^−１・Ｈｍ−Ｇ^−１・Ｏ
と表される。
ここで、ソフトアイアン効果の影響を表す行列Ｇとオフセット磁場Ｏを事前に測定しておけば、Ｈｔを算出することが可能となる。

磁気データ補正部２６は、補正パラメータ選択部２４が選択した磁気データ補正パラメータを補正パラメータ情報記憶部２５からロードし、予め定められた演算処理に基づいて、取得した磁気データを補正磁気データに変換する。
補正データ出力部２７は、磁気データ補正部２６で算出された補正磁気データを出力する。磁気データが磁場データの場合、ソフトアイアン補正パラメータを適用した補正後の磁場データを用いて方位角演算を行うことで、ソフトアイアン効果による方位角誤差の補正を行うことができる。

なお、同一モデル・同一状態の電子機器複数台から算出した磁気データ補正パラメータの要素の平均値を算出したパラメータを、磁気データ補正パラメータとして利用することで、同一モデル・同一状態の電子機器全てに対して補正が可能となる。これにより、工場で電子機器毎に磁気データ補正パラメータを算出する必要がなくなるため、現実的なコストで大量の電子機器の誤差を補正することが可能となる。

また、本発明は、電子機器に搭載されているマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラーユニット（以下、ＭＣＵという）によって制御され実施することができる。マイクロプロセッサとは、1つの半導体チップ上に演算回路、制御回路、入出力回路などを集積化し、複雑な演算や外部装置の制御などを行う集積回路である。パソコン、携帯電話、電卓、時計や様々な家電製品、各種の製造装置など幅広い分野で用いられている。

ＭＣＵとは、パソコン等に使われる汎用マイクロプロセッサと比較すると、自己充実性と低価格性を重視したタイプのマイクロプロセッサであり、ＣＰＵコア、プログラムを格納するメモリ、一つ以上のタイマー、外部周辺機器と通信するための入出力部により構成されている。
近年のモバイル端末の高性能・多機能化に伴い、端末全体のシステムを統括制御するマイクロプロセッサ（以下、メインプロセッサという）の消費電力増大や、大量のタスクを同時に行うことによる処理能力の低下が課題となっている。この課題への対応の一つとして、複数のＭＣＵを用いて処理を分担させることで、メインプロセッサの負荷分散や消費電力の低減を図っている。

例えば、センサデバイスを専用で制御するＭＣＵを用いて、バッチ処理を活用して効率的にデータ処理を行うことで、各種センサで磁気データを取得する度に消費電力の大きなメインプロセッサを起動させる必要がなくなるため、メインプロセッサがアイドル状態に留まる時間が増え端末全体の消費電力を抑えることができる。そのため、センサデバイスを専用で制御するＭＣＵは、メインプロセッサよりも処理能力が低く、消費電力が低いものが使用される。

本発明においても磁気データ補正部２６をセンサデバイス用ＭＣＵで制御させることで、低消費電力で磁気データの補正を実施することができる。なお、センサデバイス専用のＭＣＵで使用されるメモリは一般的に容量が小さいため、大量の補正パラメータを保管する補正パラメータ情報記憶部２５をＭＣＵ上で構築するのが難しい可能性がある。その場合は、補正パラメータ情報記憶部２５をメインプロセッサが制御する大容量メモリ上で構築し、磁気データ補正部２６をＭＣＵ上で制御することで上記問題を回避できる。

図８は、本発明に係る磁気データ補正方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
本発明の磁気データ補正方法は、磁気を検出する磁気検出部２０から得られる磁気データを補正する磁気データ補正装置３における磁気データ補正方法である。
磁気データ取得部２２により磁気データを取得するステップ（Ｓ８１）と、補正パラメータ情報記憶部２５により、磁気データ補正装置３の状態と、磁気データを補正するための補正パラメータとが対応づけられた補正パラメータ情報を複数記憶するステップ（Ｓ８２）と、状態情報取得部２３により磁気データ補正装置３の状態を検知するステップ（Ｓ８３）と、補正パラメータ情報選択部２４により、磁気データ補正装置３の状態に基づいて、補正パラメータ情報記憶部２５に記憶される複数の補正パラメータ情報の中から補正パラメータ情報を選択するステップ（Ｓ８４）と、磁気データ補正部２６により、補正パラメータ情報選択部２４が選択した補正パラメータ情報に含まれる補正パラメータを用いて磁気データを補正するステップ（Ｓ８５）とを有している。

また、磁気データを補正するステップ（Ｓ８５）は、磁気データに含まれる磁気検出部２０の周囲に存在する軟磁性体の影響を磁気データから取り除く補正を行う。また、状態を検知するステップ（Ｓ８３）は、磁気データ補正装置３を構成する部品又は磁気データ補正装置３に付属される部品の何れかの位置関係が変化したことを検知する。
また、補正パラメータ情報を選択するステップ（Ｓ８４）は、磁気データの大きさに基づいて補正パラメータ情報を選択する。また、補正パラメータとして、同一状態・同一種類にある複数の電子機器に対する各々の補正パラメータの平均値を用いることができる。

また、マイクロプロセッサによって磁気データ補正部２６が制御される。また、補正パラメータ情報記憶部２５と磁気データ補正部２６が異なるマイクロプロセッサによって制御される。
また、補正パラメータ情報記憶部２５を管理するマイクロプロセッサの駆動周波数をｆａ、磁気データ補正部２６を管理するマイクロプロセッサの駆動周波数をｆｂとした時、ｆａ及びｆｂが、ｆａ＞ｆｂの関係を満たす。

このように、取得した磁気データからソフトアイアン効果の影響を精度よく取り除くことが可能な磁気データ補正方法を実現することができる。
また、磁気データ補正プログラムは、コンピュータにより、上述した磁気データ補正方法の各ステップを実行するためのプログラムである。
図７は、本発明に係る磁気データ補正装置で用いる磁気データの補正パラメータ作成装置を説明するためのブロック構成図である。図中符号１は任意磁場発生装置、２は電子機器、３１は補正パラメータ作成部、３２補正パラメータ出力部、１２０は磁気検出部、１２１は誤差原因、１２２は磁気データ取得部を示している。この補正パラメータ出力部３２は、上述した図５における補正パラメータ情報記憶部２５に接続されている。

本発明の補正パラメータ作成装置は、磁気検出部１２０からの磁気データを取得する磁気データ取得部１２２と、この磁気データ取得部１２２及び任意磁場発生装置１に接続されている補正パラメータ作成部３１と、この補正パラメータ作成部３１に接続されている補正パラメータ出力部３２とを備えている。
任意磁場発生装置１は、任意の磁気データを発生させる任意磁気データ発生装置を意味し、具体的には、３軸ヘルムホルツコイルを使用するのが好ましい。３軸ヘルムホルツコイルは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸其々の方向において同じ直径の２つ同心円コイルで構成し、コイル間の間隔を半径に等しくなる様に配置した装置である。

通常、ヘルムホルツコイルのコイル部は、銅線を巻いたものであり、銅線を流れる電流値を測定することで２つのコイル間の空間に発生する磁界強度を決定できる。通常のコイルと比較して、より広い範囲に置いて均一な磁界を発生させることが可能であり、しかも理論値と一致した強度の磁界を発生できる装置であるため、磁気検出部の検査や製品の磁気による影響の検査に多く使用されている。

補正パラメータ作成部３１は、任意磁場発生装置１が発生した磁気データの大きさと、磁気データ取得部１２２で取得した磁気データの値を比較し、磁気データ補正パラメータを算出する。
磁気検出部から得られる測定値をＮ次元ベクトルＨｍ、既知の磁場をＮ次元ベクトルＨａ、軟磁性体によるソフトアイアン効果の影響を表す行列をＮ次元行列Ｇ、オフセット磁場をＮ次元ベクトルＯとすると、磁気検出部から得られる測定値Ｈｍは、
Ｈｍ＝Ｇ・Ｈａ＋Ｏ
で表される。

従って、ソフトアイアン効果の影響を表す行列Ｇは下記の式により算出される。
Ｇ＝（Ｈｍ−Ｏ）・Ｈａ^−１
オフセット磁場Ｏを事前に測定しておけば、Ｇを算出することが可能となる。
これを電子機器の状態毎に演算し、電子機器の状態毎の補正パラメータＧ^−１を算出する。

補正パラメータ出力部３２は、補正パラメータ作成部３１で作成された磁気データ補正パラメータを出力する。勿論、磁気データ補正装置３で利用される磁気データ補正パラメータは、図３に示される補正パラメータ作成装置によって作成された補正パラメータに限定するものではない。
つまり、本発明の補正パラメータ作成装置は、磁気を検出する磁気検出部１２０から得られる磁気データを補正する磁気データ補正装置における補正パラメータ作成装置である。

補正パラメータ作成部３１は、任意磁場発生装置１が発生した磁場の大きさと、磁気データ取得部１２１で取得した磁気データの値を比較し、磁気データ補正パラメータを算出する。補正パラメータ出力部３２は、補正パラメータ作成部３１で作成された磁気データ補正パラメータを出力する。
このようにして、取得した磁気データからソフトアイアン効果の影響を精度よく取り除くことが可能な補正パラメータ作成装置を実現することができる。

図９は、本発明に係る磁気データ補正方法で用いる磁気データの補正パラメータ作成方法を説明するためのフローチャートを示す図である。
本発明の補正パラメータ作成方法は、磁気を検出する磁気検出部１２０から得られる磁気データを補正する磁気データ補正方法おける補正パラメータ作成方法である。
補正パラメータ作成部３１により、任意磁場発生装置１が発生した磁場の大きさと、磁気データ取得部１２１で取得した磁気データの値を比較し、磁気データ補正パラメータを算出するステップ（Ｓ９１）と、補正パラメータ出力部３２により、補正パラメータ作成部３１で作成された磁気データ補正パラメータを出力するステップ（Ｓ９２）とを有している。

このようにして、取得した磁気データからソフトアイアン効果の影響を精度よく取り除くことが可能な補正パラメータ作成方法を実現することができる。
また、補正パラメータ作成プログラムは、コンピュータにより、上述した補正パラメータ作成方法の各ステップを実行するためのプログラムである。

Ｐ 測定対象
１ 任意磁場発生装置
２ 電子機器
３ 磁気データ補正装置
２０，１２０ 磁気検出部
２１，１２１ 誤差原因
２２，１２２ 磁気データ取得部
２３ 状態情報取得部
２４ 補正パラメータ選択部
２５ 補正パラメータ情報記憶部
２６ 磁気データ補正部
２７ 補正データ出力部
３１ 補正パラメータ作成部
３２ 補正パラメータ出力部
３３ 状態情報出力部

Claims (11)

1. ｎ（ｎは２以上の整数）軸の磁気検出部から得られる磁気データを補正する磁気データ補正装置において、
   前記磁気データを取得する磁気データ取得部と、
   前記磁気データ補正装置が搭載される電子機器の状態を示す状態情報を出力する状態情報出力部から前記状態情報を取得する状態情報取得部と、
   前記状態情報と、前記磁気データを前記ｎ軸の座標空間上に分布させて得られる分布形状をｎ次元球に補正するための補正パラメータと、が対応づけられた補正パラメータ情報を複数記憶する補正パラメータ情報記憶部と、
   前記状態情報取得部が取得する前記状態情報に基づいて、前記補正パラメータ情報記憶部に記憶される複数の補正パラメータ情報の中から補正パラメータ情報を選択する補正パラメータ情報選択部と、
   前記補正パラメータ情報選択部が選択した補正パラメータ情報に含まれる補正パラメータを用いて前記磁気データを補正する磁気データ補正部と、
   を備えていることを特徴とする磁気データ補正装置。
2. 前記磁気データ補正部は、前記磁気データに含まれる前記磁気検出部の周囲に存在する軟磁性体の影響を前記磁気データから取り除く補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の磁気データ補正装置。
3. 前記状態情報出力部は、物理量を検知する物理量検知部を備え、前記物理量検知部の出力に基づいて前記状態情報を出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気データ補正装置。
4. 前記状態情報は、
   前記電子機器を構成する部材の配置に関する情報、前記電子機器を構成する部材同士の距離に関する情報、前記電子機器を構成する部材同士の角度に関する情報、前記電子機器を構成する部材にかかる応力に関する情報、前記電子機器の温度に関する情報及び前記電子機器の湿度に関する情報からなる群から選ばれる少なくとも一つの情報であることを特徴とする請求項３に記載の磁気データ補正装置。
5. 前記物理量検知部は、加速度センサ、角度センサ、角速度センサ、磁気センサ、応力センサ、温度センサ、湿度センサ、光センサ、超音波センサからなる群から選ばれる少なくとも一つのセンサであることを特徴とする請求項３又は４に記載の磁気データ補正装置。
6. 前記状態情報出力部は、前記電子機器に印加される磁場の大きさに関する情報を出力し、前記補正パラメータ情報選択部は、前記状態情報と前記磁場の大きさに関する情報に基づいて前記補正パラメータ情報を選択することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気データ補正装置。
7. 前記補正パラメータとして、同一状態・同一種類の複数の電子機器に対する各々の補正パラメータの平均値を用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気データ補正装置。
8. マイクロプロセッサによって前記磁気データ補正部が制御されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の磁気データ補正装置。
9. 前記補正パラメータ情報記憶部と前記磁気データ補正部が異なるマイクロプロセッサによって制御されることを特徴とする請求項８に記載の磁気データ補正装置。
10. 前記補正パラメータ情報記憶部を管理するマイクロプロセッサの駆動周波数をｆａ、前記磁気データ補正部を管理するマイクロプロセッサの駆動周波数をｆｂとした時、ｆａ及びｆｂが、
    ｆａ＞ｆｂ
    の関係を満たすことを特徴とする請求項９に記載の磁気データ補正装置。
11. コンピュータを、請求項１乃至１０のいずれかに記載の磁気データ補正装置として機能させるプログラム。

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