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電子設備及其角速度取得方法與流程

文檔序號:11706423閱讀:331來源:國知局
電子設備及其角速度取得方法與流程

對相關申請的交叉引用

對應的日本申請如下:

申請?zhí)枺喝毡咎卦?015-248319,申請日期:2015.12.21

本發(fā)明涉及具有角速度檢測功能的電子設備、以及該電子設備的角速度取得方法。



背景技術:

近年來,移動電話和智能電話(高級功能移動電話)、導航終端、佩戴于人體的智能設備等各種電子設備得到普及。

在這些電子設備中通常搭載了以檢測物體的角速度的變化的角速度傳感器(或者陀螺儀傳感器)為代表的各種運動傳感器。

其中,角速度傳感器在以往被廣泛應用于航空設備和機器人的姿勢控制、攝像裝置的手抖校正、游戲控制器等領域中,近年來搭載于明顯普及的智能電話和智能設備等中,在取得與用戶的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和移動軌跡等有關的信息時使用。

角速度傳感器是如上所述有利于能夠直接檢測電子設備自身、和攜帶或者佩戴該電子設備的用戶的身體的動作中的角速度的變化的傳感器,但與加速度傳感器和地磁傳感器(或者磁傳感器)等其它運動傳感器相比,一般認為功耗較大。

因此,當在如便攜型和佩戴型的電子設備那樣利用電池驅(qū)動的設備中搭載角速度傳感器的情況下,存在驅(qū)動時間縮短的情況。

因此,提出了例如國際公開第2007/099599號公報記載的方法,根據(jù)地磁傳感器、或者地磁傳感器和加速度傳感器的輸出來計算或者估計角速度,由此實現(xiàn)與角速度傳感器同等的功能。

這樣的角速度的計算方法是被稱為所謂磁式陀螺儀(或者磁陀螺儀)的方法,概略地講,根據(jù)由搭載于電子設備的地磁傳感器檢測的地磁向量的時間性變化,來計算角速度。

在上述的磁式陀螺儀中,通常地磁傳感器的功耗比角速度傳感器小,因而具有抑制電子設備的功耗、有助于改善驅(qū)動時間的效果。

但是,地磁傳感器容易受到存在于電子設備周邊的磁場和來自在電子設備內(nèi)部配置于地磁傳感器周圍的部件的磁的影響,在這些外部干擾噪聲對地磁傳感器本來應該檢測的地球的磁場產(chǎn)生了影響的情況下,將存在難以計算正確的角速度的問題。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明具有能夠提供具備角速度檢測功能的電子設備及其角速度取得方法的優(yōu)點,該電子設備能夠抑制功耗,并且能夠抑制周邊磁場的影響,檢測恰當?shù)慕撬俣取?/p>

用于得到上述優(yōu)點的本發(fā)明的電子設備具有取得所述電子設備周邊的磁場的狀態(tài)的磁傳感器、角速度傳感器、和控制部,所述控制部根據(jù)由所述磁傳感器取得的所述磁場的狀態(tài),控制所述電子設備的空間運動的角速度的檢測是通過所述角速度傳感器進行、還是通過由所述磁傳感器構成的磁式陀螺儀進行。

在用于得到上述優(yōu)點的電子設備的角速度取得方法中,所述電子設備具有取得所述電子設備周邊的磁場的狀態(tài)的磁傳感器、和角速度傳感器,所述角速度取得方法包括如下的控制步驟:根據(jù)由所述磁傳感器取得的所述磁場的狀態(tài),控制所述電子設備的空間運動的角速度的檢測是通過所述角速度傳感器進行、還是通過具有所述磁傳感器而構成的磁式陀螺儀進行。

附圖說明

圖1a、圖1b、圖1c是表示本發(fā)明的電子設備的多個適用例的概略結(jié)構圖。

圖2是表示本發(fā)明的電子設備的第1實施方式的功能框圖。

圖3是表示第1實施方式的電子設備的角速度取得方法的一例的流程圖(之一)。

圖4是表示第1實施方式的電子設備的角速度取得方法的一例的流程圖(之二)。

圖5是表示第1實施方式的磁數(shù)據(jù)的使用狀態(tài)的時序圖。

圖6是表示第2實施方式的電子設備的角速度取得方法的一例的流程圖(之一)。

圖7a、圖7b、圖7c是表示第2實施方式的電子設備的角速度取得方法的一例的流程圖(之二)。

具體實施方式

關于本發(fā)明的電子設備及其角速度取得方法,下面參照附圖進行詳細說明。

<第1實施方式>

(電子設備)

圖1a、圖1b、圖1c是表示本發(fā)明的電子設備的多個適用例的概略結(jié)構圖。

圖2是表示本發(fā)明的電子設備的第1實施方式的功能框圖。

本發(fā)明適用于至少具有角速度檢測功能,例如對用戶提供使用了與用戶的運動狀態(tài)和移動軌跡等有關的信息的各種服務的電子設備。

具體而言,本發(fā)明能夠適用于便攜型和佩戴型的電子設備,例如如圖1a所示的具有腕表型或腕帶型的外觀的智能手表10、如圖1b所示的gps記錄器和導航終端等戶外設備20、如圖1c所示的智能電話30和平板電腦終端等。

本發(fā)明不限于圖示的電子設備,也能夠適用于佩戴在人體的四肢和頭部、沿著軀體的頸部和胸部、腰部等的、檢測并收集各部位的角速度用的智能設備和傳感器設備等。

下面,為了便于說明,將這些設備稱為“電子設備100”。

本發(fā)明的第1實施方式的電子設備100例如如圖2所示具有加速度傳感器110、磁傳感器120、角速度傳感器(陀螺儀傳感器)130、通信接口部(以下簡稱為“通信i/f部”)140、輸入操作部150、輸出部160、控制部170、存儲器部180、電源供給部190。

加速度傳感器110測定根據(jù)用戶的身體的運動而在電子設備100產(chǎn)生的移動速度的變化的比例(加速度)。

加速度傳感器110具有3軸加速度傳感器,檢測分別沿著相互正交的3軸方向的各個加速度成分(加速度信號),并作為加速度數(shù)據(jù)進行輸出。

磁傳感器120具有3軸磁傳感器,針對地球的磁場(磁場)檢測分別沿著正交的3軸方向的各個地磁成分(磁信號),并作為磁數(shù)據(jù)(或者三維的方向數(shù)據(jù))進行輸出。

角速度傳感器130測定根據(jù)用戶的身體的運動而在電子設備100產(chǎn)生的移動方向的變化(角速度)。

角速度傳感器130具有3軸角速度傳感器,對于相互正交的3個軸檢測在沿著各軸的旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生的角速度成分(角速度信號),并作為角速度數(shù)據(jù)進行輸出。將加速度傳感器110的3軸方向和角速度傳感器130的3軸方向設定為彼此相同的方向。

將通過加速度傳感器110、磁傳感器120、角速度傳感器130取得的傳感器數(shù)據(jù)(加速度數(shù)據(jù)、磁數(shù)據(jù)、角速度數(shù)據(jù))分別與時間數(shù)據(jù)關聯(lián)起來,并保存在存儲器部180的規(guī)定的存儲區(qū)域中。

其中,加速度傳感器110及角速度傳感器130作為運動傳感器發(fā)揮作用,由這些傳感器檢測的傳感器數(shù)據(jù)(加速度數(shù)據(jù)及磁數(shù)據(jù))在后述的控制部170檢測用戶的身體的運動和/或運動狀態(tài)、施加給電子設備100的特定方向的力等時使用。

由磁傳感器120檢測的磁數(shù)據(jù)在控制部170計算以電子設備100為基準的方位時使用。

在本實施方式中,加速度傳感器110及磁傳感器120作為磁式陀螺儀發(fā)揮作用,由這些傳感器檢測的傳感器數(shù)據(jù)(加速度數(shù)據(jù)及磁數(shù)據(jù))在控制部170計算角速度時使用。

通信i/f部140在與電子設備100外部的信息通信設備(個人電腦和智能電話等)和/或網(wǎng)絡之間進行各種數(shù)據(jù)的發(fā)送或者接收。其中,通過通信i/f部140進行的通信除適用采用有線和/或無線的規(guī)定的通信方法以外,也包括通過存儲卡等存儲介質(zhì)進行的數(shù)據(jù)的移動和/或轉(zhuǎn)發(fā)方法。

輸入操作部150具有例如圖1所示的在電子設備100(智能手表10和戶外設備20、智能電話30等)的框體設置的操作開關152和觸摸屏154等。

輸入操作部150在進行各種輸入操作時使用,如電子設備100的動作電源和應用軟件的操作、通過后述的輸出部160(顯示部和音響部等)通知的項目設定等。

輸出部160具有在電子設備100的框體設置的顯示部162和音響部164、振動部(省略圖示)等。

輸出部160通過視覺和聽覺、觸覺等對用戶提供或者通知至少以下信息:根據(jù)由上述的加速度傳感器110、磁傳感器120、角速度傳感器130取得的傳感器數(shù)據(jù)生成的與用戶的運動狀態(tài)和移動軌跡等有關的信息、和與后述的角速度的計算處理中的執(zhí)行狀態(tài)有關的信息等。

另外,在電子設備100是僅用于佩戴于人體來檢測并收集各部位的傳感器數(shù)據(jù)的智能設備和傳感器設備的情況下,也可以是不具有輸出部160的結(jié)構。

控制部170是具備計時功能的cpu和mpu等運算處理裝置(計算機),通過執(zhí)行規(guī)定的控制程序和算法程序,控制加速度傳感器110和磁傳感器120、角速度傳感器130的傳感動作、和根據(jù)所取得的傳感器數(shù)據(jù)生成與用戶的運動狀態(tài)和移動軌跡等有關的信息的動作等。

在本實施方式中,控制部170控制由磁傳感器120構成的或者由加速度傳感器110和磁傳感器120構成的磁式陀螺儀及角速度傳感器130的動作,并控制用于取得合適的角速度數(shù)據(jù)的處理動作。另外,關于本實施方式中的角速度數(shù)據(jù)的取得方法在后面進行詳細說明。

存儲器部180將通過加速度傳感器110、磁傳感器120、角速度傳感器130取得的傳感器數(shù)據(jù)、和在控制部170生成(計算)的各種數(shù)據(jù),與時間數(shù)據(jù)關聯(lián)起來保存在規(guī)定的存儲區(qū)域中。

存儲器部180保存在控制部170執(zhí)行的控制程序和算法程序。另外,這些程序也可以預先安裝在控制部170中。

存儲器部180也可以構成為其一部分或者全部具有例如存儲卡等可移動存儲介質(zhì)的形態(tài),并且能夠相對于電子設備100進行插拔。

電源供給部190對電子設備100內(nèi)部的各構成要素供給驅(qū)動用電力。電源供給部190能夠單獨使用或者一并使用例如市售的紐扣型電池等一次電池和鋰離子電池等二次電池、或者基于利用振動和光、熱、電磁波等能量而發(fā)電的環(huán)保發(fā)電技術的電源等。

(電子設備的角速度取得方法)

下面,關于第1實施方式的電子設備的角速度取得方法,參照附圖進行說明。

在此,下面示出的電子設備100的角速度取得方法(圖3所示的流程圖),是通過上述的控制部170按照規(guī)定的控制程序和算法程序執(zhí)行處理而實現(xiàn)的。

圖3、圖4是表示本實施方式的電子設備的角速度取得方法的一例的流程圖。

圖5是表示本實施方式的磁數(shù)據(jù)的使用狀態(tài)的時序圖。

在本實施方式的電子設備100的角速度取得方法中,如圖3的流程圖所示,首先將電子設備100的電源接通,加速度傳感器110、磁傳感器120、角速度傳感器130起動并開始感測動作(步驟s102)。

然后,控制部170判定為在當前時刻是否存在磁傳感器120的周邊磁場的干擾和磁異常(步驟s104)。

具體而言,例如如圖4的流程圖所示,控制部170首先使構成磁式陀螺儀的加速度傳感器110及磁傳感器120、與角速度傳感器130同步進行動作,根據(jù)各個傳感器的輸出檢測角速度(步驟s120)。

然后,控制部170對由磁式陀螺儀和角速度傳感器130分別獨立地檢測出的角速度進行相互比較(步驟s122)。

并且,判定作為其比較結(jié)果的差分是否在預先設定的閾值范圍內(nèi)(步驟s124)。在此,以角速度傳感器130的輸出正確為前提,將磁式陀螺儀的輸出與(作為基準的)角速度傳感器的輸出的差分作為比較結(jié)果。

另外,角速度傳感器130的輸出能夠通過定期或者隨時執(zhí)行公知的校準處理,保持正確的狀態(tài)。

并且,在步驟s124,在比較結(jié)果在閾值范圍內(nèi)的情況下,控制部170判定為不存在磁場的干擾和磁異常,磁傳感器120未受到外部干擾噪聲的影響。即,控制部170在這種情況下對于磁傳感器120的輸出判定為能確保可靠性(步驟s126)。

另一方面,在比較結(jié)果在閾值范圍外的情況下,控制部170判定為存在磁場的干擾和磁異常,磁傳感器120受到了外部干擾噪聲的影響。

即,控制部170在這種情況下對于磁傳感器120的輸出判定為不能確保可靠性(步驟s126)。下面,為了方便起見,將圖4所示的一系列的處理動作記述為“可靠性判定處理”。

在步驟s104,在判定為不存在磁場的干擾和磁異常的情況下(步驟s104:否),控制部170使角速度傳感器130的傳感動作暫時停止(步驟s106)。

并且,通過具有磁傳感器120或者具有加速度傳感器110和磁傳感器120的磁式陀螺儀執(zhí)行檢測角速度的動作(步驟s108)。

即,控制部170在不存在磁場的干擾和磁異常、對于磁傳感器120的輸出能確保可靠性的情況下,選擇基于磁式陀螺儀對角速度的檢測方法。

另一方面,在步驟s104,在判定為存在磁場的干擾和磁異常的情況下(步驟s104:是),控制部170判定為角速度傳感器130是否在進行動作(步驟s110)。

并且,在角速度傳感器130進行動作的情況下(步驟s110:是),通過角速度傳感器130執(zhí)行檢測角速度的動作(步驟s114)。

另一方面,在角速度傳感器130未進行動作的情況下(步驟s110:否),控制部170使角速度傳感器130起動,通過角速度傳感器130執(zhí)行檢測角速度的動作(步驟s114)。

即,控制部170在存在磁場的干擾和磁異常、對于磁傳感器120的輸出不能確保可靠性的情況下,選擇角速度傳感器130對角速度的檢測方法。

在步驟s108通過磁式陀螺儀檢測的角速度或者在步驟s114通過角速度傳感器檢測的角速度,除作為角速度數(shù)據(jù)與時間數(shù)據(jù)關聯(lián)起來被保存在存儲器部180的規(guī)定的存儲區(qū)域中(步驟s116)以外,例如還在通過控制部170生成與用戶的運動狀態(tài)和移動軌跡等有關的信息時使用。

控制部170按照例如固定的時間間隔定期地反復執(zhí)行圖3的流程圖所示的一系列的處理。

另外,在圖3所示的流程圖中省略了圖示,控制部170在上述一系列的處理動作的執(zhí)行過程中,始終監(jiān)視使處理動作中斷或者結(jié)束的輸入操作和動作狀態(tài)的變化,在檢測出該輸入操作和狀態(tài)變化了的情況下,強制結(jié)束處理動作。

具體而言,控制部170檢測用戶對動作電源的切斷操作、電源供給部190的電池余量的降低、執(zhí)行過程中的功能和應用的異常等,強制使一系列的處理動作中斷并結(jié)束。

在本實施方式的角速度取得方法中,由磁傳感器120構成的或者由加速度傳感器110和磁傳感器120構成的磁式陀螺儀對角速度的檢測(計算)方法,例如能夠適用如下所述的方法。

即,控制部170首先根據(jù)加速度傳感器110和磁傳感器120的輸出的時間性變化量,計算在三維空間內(nèi)的速度。其中,確定的位置和地域中的地磁的強度和方向基本上是固定不變的。以此為前提,在使磁傳感器120以一定的時間間隔進行動作的情況下,例如在檢測出地磁的方向的變化的情況下,判定為該地磁的方向的變化是通過磁傳感器120(電子設備100)的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的變化,并檢測旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。由此,能夠關于對磁傳感器120規(guī)定的3軸計算角速度。

本實施方式的磁數(shù)據(jù)的使用方法例如能夠適用如下所述的方法。

即,在本實施方式中由磁傳感器120檢測的3軸方向的地磁,除如上所述在使加速度傳感器110和磁傳感器120作為磁式陀螺儀發(fā)揮作用并計算角速度時使用以外,也在生成與用戶的運動狀態(tài)和移動軌跡等有關的信息作為本來的磁傳感器120的輸出時使用。

因此,在本實施方式中,對于如圖5(a)所示由磁傳感器120檢測的3軸方向的地磁數(shù)據(jù),能夠適用如圖5(b)所示的時分方式的數(shù)據(jù)使用方法,即以規(guī)定的周期交替地反復執(zhí)行由磁式陀螺儀使用該數(shù)據(jù)的動作(a)、和作為本來的磁傳感器120使用數(shù)據(jù)的動作(b)。

通過這樣按照每個期間切換由磁傳感器120檢測的一系列的數(shù)據(jù)的用途,能夠減輕控制部170的處理負擔。

在本實施方式中,對于如圖5(a)所示的3軸方向的地磁數(shù)據(jù),能夠適用如圖5(c)所示的并行處理方式的數(shù)據(jù)使用方法,即同時并行執(zhí)行由磁式陀螺儀使用該數(shù)據(jù)的動作(a)、和作為本來的磁傳感器120使用數(shù)據(jù)的動作(b)。

通過這樣在各種用途中并行地分配由磁傳感器120檢測的數(shù)據(jù),能夠提供沒有數(shù)據(jù)的缺失的、可靠性較高的角速度和運動信息等。

如上所述,在本實施方式中,在磁傳感器120的周邊磁場穩(wěn)定的狀態(tài)下,通過使用了加速度傳感器110和磁傳感器120的輸出的磁式陀螺儀取得角速度,并且使角速度傳感器130進入暫時停止狀態(tài)。

由此,能夠使用功耗比角速度傳感器130小的加速度傳感器110和磁傳感器120,因而能夠抑制電子設備100的功耗,有助于改善驅(qū)動時間,并且能夠取得確保了可靠性的合適的角速度。

具體而言,磁傳感器和加速度傳感器通常以數(shù)十~數(shù)百μa級的電流進行動作。與此相對,角速度傳感器以ma級的電流進行動作。因此,通過適用本實施方式的角速度取得方法,與僅使用角速度傳感器取得角速度的情況相比,能夠大幅抑制電子設備100的功耗。

另外,在磁傳感器120受到外部干擾噪聲的影響導致輸出異常的情況下,能夠使用不受周邊磁場的影響的角速度傳感器130,因而能夠取得確保可靠性的合適的角速度。

(變形例)

下面,對上述的實施方式的變形例進行說明。

在上述的實施方式的角速度取得方法中,作為判定為磁傳感器120的周邊磁場的干擾和磁場異常的方法(步驟s104),示出了將通過具有磁傳感器120或者具有加速度傳感器110和磁傳感器120的磁式陀螺儀檢測(計算)的角速度、與通過角速度傳感器130檢測的角速度進行比較的方法。本發(fā)明不限于此,也能夠適用如下所述的方法。

(1)控制部170判定為來自磁傳感器120的3軸方向的輸出的合計值或者特定的一軸方向的輸出值是否超過預先設定的閾值。

并且,控制部170在輸出值超過閾值的情況下,判定為在磁傳感器120的周邊的磁場中存在干擾和磁異常,在輸出值未超過閾值的情況下,判定為在磁傳感器120的周邊的磁場中不存在干擾。

其中,為了抑制因突發(fā)性的或者瞬時的磁場的干擾和磁異常而引起的判定精度的下降,優(yōu)選在磁傳感器120的輸出值超過閾值的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定的時間的情況下、或者在一定的時間內(nèi)測定出輸出值超過閾值的狀態(tài)達規(guī)定的次數(shù)以上的情況下,判定為存在磁場的干擾和磁異常。

(2)控制部170在加速度傳感器110的輸出沒有變化的狀態(tài)時或者加速度傳感器110的輸出的變化在預先設定的閾值以下的狀態(tài)時,判定為磁傳感器120的輸出是否有變化。

并且,控制部170在磁傳感器120的輸出變化了的情況下或者磁傳感器120的輸出的變化在預先設定的閾值以上的情況下,判定為在磁傳感器120的周邊的磁場中存在干擾和磁異常。

即,在不使電子設備100移動的情況下和不使用電子設備100的狀態(tài)下,本來加速度傳感器110和磁傳感器120的輸出沒有變化。因此,當在該狀態(tài)下磁傳感器120的輸出有變化的情況下,能夠判定為磁傳感器120受到外部干擾噪聲(磁場的紊亂和磁異常)的影響。

(3)控制部170根據(jù)磁傳感器120的輸出,計算電子設備100的當前位置的磁場的強度和/或朝向,判定為該位置的磁場(地磁)的強度和/或朝向的值是否是與本來的磁場的強度和/或朝向的值不同的特異的值。

即,地球上的各個場所的地磁的磁場的強度和/或朝向已大致確定,是預先判明的,因而在控制部170根據(jù)磁傳感器120的輸出計算的磁場的強度和/或朝向相對于本來的磁場的強度和/或朝向示出特異的值的情況下,判定為在磁傳感器120的周邊的磁場中存在干擾和磁異常。

其中,與電子設備100的當前位置有關的信息可以是通過在圖2所示的電子設備100的結(jié)構中設置例如gps等測位單元而取得的信息,也可以是通過用戶選擇包含當前位置的地域和地方而取得的信息。根據(jù)該位置信息能夠估計本來的磁場的強度和/或朝向。

<第2實施方式>

下面,關于本發(fā)明的第2實施方式的電子設備的角速度取得方法,參照附圖進行說明。在此,對與上述的第1實施方式相同的方法簡化其說明。

圖6及圖7a、圖7b、圖7c是表示第2實施方式的電子設備的角速度取得方法的一例的流程圖。

在上述的第1實施方式及其變形例中示出了如下的方法:判定磁傳感器120的周邊磁場是否存在干擾和磁異常,根據(jù)其判定結(jié)果選擇角速度的檢測方法。

與此相對,在第2實施方式中,除上述的判定處理外,還具有如下的處理:對磁傳感器120的輸出判定是否能確保可靠性,根據(jù)其判定結(jié)果執(zhí)行磁傳感器120的校準處理。

在此,下面示出的電子設備100的角速度取得方法(圖6及圖7a、圖7b、圖7c所示的流程圖)與第1實施方式一樣,也通過控制部170按照規(guī)定的控制程序及算法程序執(zhí)行處理而實現(xiàn)。

在此,控制部170對應于本發(fā)明的偏移判定部及校準控制部。

第2實施方式的角速度取得方法如圖6的流程圖所示,通過將電子設備100的電源接通,起動加速度傳感器110、磁傳感器120、角速度傳感器130(步驟s202)后,控制部170判定是否需要磁傳感器120的校準處理(步驟s204)。

具體而言,與在上述的第1實施方式中圖4的流程圖所示的可靠性判定處理(步驟s120~s126)一樣,控制部170使構成磁式陀螺儀的加速度傳感器110及磁傳感器120、與角速度傳感器130同步進行動作,根據(jù)各個傳感器的輸出檢測角速度(步驟s120)。

并且,將獨立地檢測的角速度進行相互比較(步驟s122)。

并且,在其比較結(jié)果(差分)在規(guī)定的閾值范圍內(nèi)的情況下(步驟s124),磁傳感器120的偏移值是已知的值,控制部170對其輸出能確保可靠性,因而判定為不需要執(zhí)行校準處理(步驟s126)。

另一方面,在比較結(jié)果在規(guī)定的閾值范圍外的情況下(步驟s124),磁傳感器120的偏移值相對于已知的值變化,控制部170對其輸出不能確保可靠性,因而判定為需要執(zhí)行校準處理(步驟s126)。

在步驟s204,在判定為需要磁傳感器120的校準處理的情況下(步驟s204:是),控制部170執(zhí)行規(guī)定的校準處理(步驟s206)。

并且,在執(zhí)行校準處理后,執(zhí)行與上述的第1實施方式(圖3的流程圖)所示的步驟s104~s116相同的處理動作,取得由磁式陀螺儀或者角速度傳感器130檢測的角速度數(shù)據(jù)。

在此,磁傳感器120的校準處理既可以自動執(zhí)行已知的校準方法,也可以催促用戶手動執(zhí)行校準處理。

即,控制部170在當前時刻判定是否存在磁傳感器120的周邊磁場的干擾和磁異常(步驟s208)。

并且,在判定為不存在磁場的干擾和磁異常的情況下(步驟s208:否),使角速度傳感器130的傳感動作暫時停止(步驟s210),通過磁式陀螺儀執(zhí)行檢測角速度的動作(步驟s212)。

另一方面,在判定為存在磁場的干擾和磁異常的情況下(步驟s208:是),控制部170使角速度傳感器130起動(步驟s214、s216),并執(zhí)行檢測角速度的動作(步驟s218)。

將這樣檢測的角速度作為角速度數(shù)據(jù),與時間數(shù)據(jù)關聯(lián)起來保存在存儲器部180的規(guī)定的存儲區(qū)域中(步驟s2206)。

其中,關于步驟s208中判定是否存在磁傳感器120的周邊磁場的干擾和磁異常的處理,也可以執(zhí)行與在上述的第1實施方式中圖4的流程圖所示的可靠性判定處理相同的處理動作。

作為判定是否存在磁傳感器120的周邊磁場的干擾和磁異常的其它方法,也可以在步驟s204所示的判定是否需要磁傳感器120的校準處理的處理中,根據(jù)角速度彼此的比較結(jié)果(差分)是否在規(guī)定的閾值范圍內(nèi),判定是否存在磁場的干擾和磁異常。

然后,控制部170按照圖7a、圖7b、圖7c的流程圖所示,根據(jù)磁傳感器120的輸出有無可靠性,判定是否需要磁傳感器120的校準處理(步驟s230、s240、s250)。

具體而言,在步驟s230所示的判定處理中,控制部170在通過磁式陀螺儀或者角速度傳感器130任意一方檢測角速度并取得角速度數(shù)據(jù)(步驟s220)后,執(zhí)行與上述的是否需要磁傳感器120的校準處理的判定處理(步驟s204)相同的處理動作。

即,控制部170使構成磁式陀螺儀的加速度傳感器110及磁傳感器120、與角速度傳感器130同步進行動作,并判定為獨立地檢測的角速度彼此的比較結(jié)果(差分)是否在規(guī)定的閾值范圍外。

在比較結(jié)果在規(guī)定的閾值范圍外的情況下(步驟s230:是),磁傳感器120的偏移值相對于已知的值變化,控制部170對其輸出不能確保可靠性,因而判定為需要執(zhí)行校準處理。

在這種情況下,控制部170在返回到步驟s206執(zhí)行磁傳感器120的校準處理后,執(zhí)行從步驟s208起的處理動作,取得角速度數(shù)據(jù)。

另一方面,在比較結(jié)果在規(guī)定的閾值范圍內(nèi)的情況下(步驟s230:否),磁傳感器120的偏移值正常,控制部170對其輸出能確保可靠性,因而判定為不需要執(zhí)行校準處理。

在這種情況下,控制部170不需要執(zhí)行磁傳感器120的校準處理,而執(zhí)行從步驟s208起的處理動作,取得角速度數(shù)據(jù)。

在步驟s240所示的判定處理中,控制部170判定為從前一次執(zhí)行的磁傳感器120的校準處理起的經(jīng)過時間是否超過規(guī)定的閾值。

在經(jīng)過時間超過閾值的情況下(步驟s240:是),存在磁傳感器120的偏移值不正常(正確)的可能性,控制部170對其輸出不能確保可靠性,因而判定為需要執(zhí)行校準處理。在這種情況下,控制部170返回到步驟s206執(zhí)行磁傳感器120的校準處理。

另一方面,在經(jīng)過時間未超過閾值的情況下(步驟s240:否),磁傳感器120的偏移值是已知的值,控制部170推測對其輸出能確保可靠性,因而判定為不需要執(zhí)行校準處理。在這種情況下,控制部170不需要執(zhí)行磁傳感器120的校準處理,而執(zhí)行從步驟s208起的處理動作。

在步驟s250所示的判定處理中,控制部170參照過去收集的磁式陀螺儀的輸出的履歷,判定是否存在磁傳感器120的周邊磁場的干擾和磁異常。

在磁式陀螺儀的輸出的履歷中,在觀測到周邊磁場的干擾和磁異常的次數(shù)比規(guī)定的閾值多的情況下(步驟s250:是),存在磁傳感器120的偏移值不正常(不正確)的可能性,控制部170對其輸出不能確保可靠性,因而判定為需要執(zhí)行校準處理。在這種情況下,控制部170返回到步驟s206執(zhí)行磁傳感器120的校準處理。

另一方面,在觀測到周邊磁場的干擾和磁異常的次數(shù)比閾值少的情況下(步驟s250:否),磁傳感器120的偏移值是已知的值,控制部170推測對其輸出能確保可靠性,并判定為不需要執(zhí)行校準處理。在這種情況下,控制部170不需要執(zhí)行磁傳感器120的校準處理,而執(zhí)行從步驟s208起的處理動作。

如上所述,在本實施方式中,除上述的第1實施方式所示的角速度取得方法的處理動作以外,還根據(jù)磁傳感器120的輸出有無可靠性,控制用于校正磁傳感器120的偏移值的校準處理的執(zhí)行。

因此,能夠始終將構成磁式陀螺儀的磁傳感器120的偏移值校正為正確的狀態(tài),因而能夠抑制電子設備100的功耗,并且能夠取得進一步確保可靠性的合適的角速度。

(變形例)

下面,對上述的實施方式的變形例進行說明。

在本實施方式中說明了在各傳感器起動后,在步驟s204執(zhí)行用于判定是否需要磁傳感器120的校準處理的處理的情況,但本發(fā)明不限于此。即,也可以是,在各傳感器起動后,不進行步驟s204的判定處理,而強制執(zhí)行步驟s206的磁傳感器120的校準處理。由此,能夠?qū)⑹欠裥枰艂鞲衅?20的校準處理的判定為統(tǒng)一到步驟s230、s240、s250任意一個處理動作中,能夠減輕電子設備100剛剛起動后的處理負擔。

在本實施方式中示出了如下的方法:以角速度傳感器的輸出正確為前提,將由磁式陀螺儀和角速度傳感器獨立地檢測的角速度相互比較,在磁式陀螺儀的輸出相對于(作為基準的)角速度傳感器130的輸出偏離閾值以上的情況下,判定為磁傳感器120的偏移值相對于已知的值變化,并執(zhí)行校準處理,但本發(fā)明不限于此。

即,也可以是,以磁式陀螺儀的輸出正確為前提,將由磁式陀螺儀和角速度傳感器獨立地檢測的角速度相互比較,在角速度傳感器130的輸出相對于(作為基準的)磁式陀螺儀的輸出大大偏離閾值的情況下,判定為角速度傳感器130的偏移值相對于已知的值變化,并執(zhí)行角速度傳感器130的校準處理。在此,如步驟s206所示,通過在加速度傳感器110、磁傳感器120、角速度傳感器130剛剛起動后馬上執(zhí)行校準處理,由此能夠?qū)嫵纱攀酵勇輧x的磁傳感器120的輸出保持為正確的狀態(tài)。

本發(fā)明也可以并用本實施方式所示的是否需要磁傳感器120的校準處理的判定方法、和判定為上述的角速度傳感器130的偏移值相對于已知的值有無變化而是否需要角速度傳感器130的校準處理的判定方法,將磁傳感器120的偏移值和角速度傳感器130的偏移值分別保持為已知的值。

由此,能夠?qū)⒔撬俣葌鞲衅?30的輸出或者磁式陀螺儀及角速度傳感器130的輸出保持為正確的狀態(tài),取得確保可靠性的合適的角速度。

另外,在上述的各實施方式及其變形例中,說明了適用利用加速度傳感器110和磁傳感器120的輸出檢測(計算)角速度的磁式陀螺儀的方法。但是,本發(fā)明不限于此,也可以適用僅根據(jù)磁傳感器120的輸出檢測(計算)角速度的方法。

以上對本發(fā)明的幾個實施方式進行了說明,但本發(fā)明不限于上述的實施方式,包括權利要求書所記載的發(fā)明及其均等的范圍。

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