方位角计测装置制造方法及图纸

提供方位角计测装置，其在特定方向上将姿势保持一定来变化的情况下，不获取错误的偏移信息，在任意的方向上变化时，能够得到相当的偏移信息。数据处理部（１９）处理来自检测地磁的３轴的传感器的数据。在处理部（１９）中，以大于等于规定次数反复获取地磁的朝向在３维空间中变化时的３轴输出数据，在将３轴输出数据作为各轴方向成分的３维坐标上，通过统计方法推算与３轴输出数据群的距离的标准离差最小的位置的坐标，并作为基准点，根据基准点的坐标，算出３轴输出数据的偏移信息，判断３轴输出数据群是否分布在特定的平面附近，在判断为３轴输出数据群分布在特定的平面附近的情况下，不进行基准点的坐标的推算，或者进行舍弃已推算的基准点坐标的处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用地磁检测方式的方位角计测装置。
技术介绍
通过检测地磁得到方位角的方位角计测装置被使用在移动电话的导向用途等中。在这样的方位角计测装置中，已知如果不减去偏移部分来求方位角，则会显示出错误的方位，其中偏移部分是磁传感器检测的地磁以外的环境磁场引起的信号输出、或无信号输入时的信号处理电路的输出部分。作为求出偏移部分的方法，已知有如下等的方法如专利文献1中所公开的那样，将方位角计测装置水平旋转一周，求出其最大/最小点，将其中点作为偏移点来求出的方法，或者如专利文献2中所公开的那样，根据将方位角装置朝向正交的任意的3点而取得的地磁信息，求出将方位计旋转一周时的输出轨迹的方程式，计算偏移部分的方法。并且，还有根据方位角计测装置的朝向在3维空间上任意变化时取得的地磁数据算出偏移信息的方法(上述的方法能够从专利文献3中找出，这里通过参照该文献编入本说明书中)。图3是说明在方位角计测装置中获取偏移信息的方法的概念图。该方法在专利文献3中公开。在图3中，在3维空间内任意变化方位角计测装置1的朝向，在此期间反复获取x轴地磁测定数据Sx、y轴地磁测定数据Sy以及z轴地磁测定数据Sz，直至到达规定的数据获取数N。并且，只要以后没有特别说明，Sx、Sy和Sz指通过方位角计测装置1所具有的灵敏度校正计算部进行灵敏度校正后的地磁计测数据。并且，设反复获取的Sx、Sy和Sz的各个数据分别为P1(S1x，S1y，S1z)、P2(S2x，S2y，S2z)、P3(S3x，S3y，S3z)、…，如图3所示，配置在将Sx、Sy和Sz的值作为各轴的方向成分的3维空间上。这里，Sx、Sy和Sz可以用下式表示。Sx＝a·Mx+Cx(1)Sy＝a·My+Cy(2)Sz＝a·Mz+Cz(3)其中，a是x轴霍尔元件HEx、y轴霍尔元件HEy以及z轴霍尔元件HEz的灵敏度校正后的灵敏度，Cx、Cy和Cz分别为Sx、Sy和Sz的偏移。另一方面，Mx、My、Mz和M的关系如下。M=Mx2+My2+Mz2---(4)]]>因此，如果设r=aMx2+My2+Mz2---(5)]]>则推导出下式。(Sx-Cx)2+(Sx-Cx)2+(Sx-Cx)2＝r2(6)即，(Sx，Sy，Sz)必定在离基准点OP(Cx，Cy，Cz)一定距离r的位置上。因此，通过计算与P1(S1x，S1y，S1z)、P2(S2x，S2y，S2z)、P3(S3x，S3y，S3z)、…的任意点都距离相等的点，能够推算基准点OP，从其坐标值能够求出偏移Cx、Cy和Cz。虽然推算基准点OP有各种计算方法，但因为实际获取的Sx、Sy和Sz为0.01mT级的非常微弱的地磁测定数据，并且叠加了相当多的噪声，所以优选使数据获取数N尽量多，并采用统计方法来计算。所以例如，根据专利文献3记载的方法，如下式所示通过计算关于Cx、Cy、Cz的联立一次方程式的解，能够抑制计算时间的增大并且高精度地推算出基准点OP。 ΣSix(Six-Sx‾)ΣSiy(Six-Sx‾)ΣSiz(Six-Sx‾)ΣSix(Siy-Sy‾)ΣSiy(Siy-Sy‾)ΣSiz(Siy-Sy‾)ΣSix(Siz-Sz‾)ΣSiy(Siz-Sz‾)ΣSiz(Siz-Sz‾)CxCyCz]]>=12Σ(Six2+Siy2+Siz2)(Six-Sx‾)Σ(Six2+Siy2+Siz2)(Siy-Sy‾)Σ(Six2+Siy2+Siz2)(Siz-Sz‾)---(7)]]>其中，Sx‾=1NΣSix---(8)]]>Sy‾=1NΣSiy---(9)]]>Sz‾=1NΣSiz---(10)]]>此外，r利用Cx、Cy和Cz表示如下。r2=1NΣ{(Six-Cx)2+(Siy-Cy)2+(Siz-Cz)2}---(11)]]>图4是表示在方位角计测装置中获取偏移信息的方法的流程图。该方法在专利文献3中公开。在图4中，方位角测定装置所具有的数据缓冲部获取地磁测定数据Sx、Sy和Sz并存入到缓冲器中。(步骤S1)接着，判断数据缓冲部所保持的地磁测定数据Sx、Sy和Sz是否达到规定的数据获取数N。(步骤S2)在数据缓冲部所保持的地磁测定数据Sx、Sy和Sz尚未达到规定的数据获取数N的情况下，返回到步骤S1。另一方面，在数据缓冲部所保持的地磁测定数据Sx、Sy和Sz达到规定的数据获取数N的情况下，方位角测定装置1所具有的数据处理部从数据缓冲部仅读取规定的数据获取数N个地磁测定数据Sx、Sy和Sz，推算出与各个数据P1(S1x，S1y，S1z)、P2(S2x，S2y，S2z)、P3(S3x，S3y，S3z)、…的距离的标准离差最小的基准点OP的坐标Cx、Cy和Cz。(步骤S3)另外，基准点OP的坐标Cx、Cy和Cz作为地磁测定数据Sx、Sy和Sz的偏移，存储在方位角计测装置所具有的偏移信息存储部中。(步骤S4)专利文献1美国专利第1,422,942号说明书专利文献2日本国特开2000-131068号公报专利文献3国际申请第JP03/08293号说明书但是，在专利文献3所公开的偏移信息获取方法中，在数据获取期间方位角计测装置的朝向不任意变化，如图5所示在对特定方向的轴W的姿势保持一定来变化的情况下，如图6所示，各个数据P1(S1x，S1y，S1z)、P2(S2x，S2y，S2z)、P3(S3x，S3y，S3z)、…分布在以基准点OP为中心、以距离r为半径的球面S与特定平面P交叉所形成的圆周C上。因此，存在上式(7)的解变得无法计算，或者计算误差很大，计算出错误的解的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决了以上这样的问题的方位角计测装置。为了达成这样的目的，本专利技术的第1实施方式的专利技术的特征在于，具有检测地磁的3轴的地磁检测单元；输出数据获取单元，其按照大于等于规定次数，反复获取所述地磁检测单元的朝向在3维空间中变化时的来自所述地磁检测单元的3轴输出数据；基准点推算单元，其在将所述3轴输出数据作为各轴方向成分的3维坐标上，通过统计方法推算与所述输出数据获取单元所得到的3轴输出数据群的距离的标准离差最小的位置的坐标，并将其作为基准点；偏移信息算出单元，其根据所述基准点推算单元所得到的基准点的坐标，算出相对于所述地磁检测单元的输出数据的偏移信息；以及平面判断单元，其判断所述输出数据获取单元所得到的输出数据群是否分布在特定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方位角计测装置，其特征在于，具有：检测地磁的３轴的地磁检测单元；输出数据获取单元，其按照大于等于规定次数，反复获取所述地磁检测单元的朝向在３维空间中变化时的来自所述地磁检测单元的３轴输出数据；基准点推算单元，其在 将所述３轴输出数据作为各轴方向成分的３维坐标上，通过统计方法推算与所述输出数据获取单元所得到的３轴输出数据群的距离的标准离差最小的位置的坐标，并将其作为基准点；偏移信息算出单元，其根据所述基准点推算单元所得到的基准点的坐标，算出相对 于所述地磁检测单元的输出数据的偏移信息；以及平面判断单元，其判断所述输出数据获取单元所得到的输出数据群是否分布在特定的平面附近，在所述平面判断单元判断为所述输出数据群分布在所述特定的平面附近的情况下，不进行通过所述基准点推算 单元进行的基准点坐标的推算，或者舍弃通过所述基准点推算单元所推算的基准点的坐标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：疋田浩一，北村徹，山下昌哉，
申请(专利权)人：旭化成电子材料元件株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]