在一种磁数据处理装置中，一个输入部分顺序地输入从一个二维或三维磁探测器输出的磁数据。所述磁数据是二维或三维矢量数据，其是一组基本矢量的线性组合。所述磁数据处理装置存储多个所述输入的磁数据来作为一个统计学群体的数据集以便用一个新偏差量更新磁数据的旧偏差量。一个偏差量导出装置在下述约束条件下基于旧偏差量和统计学群体的数据集来导出新偏差量，该约束条件为：新偏差量作为旧偏差量和一个校正矢量的和而被获得。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种磁数据处理装置、磁数据处理方法和磁数据处理程序，更具体地说，涉及用于校正二维和三维磁探测器的偏差量的技术。
技术介绍
安装在移动物体(例如移动电话或车辆)上的传统磁探测器检测地球磁场或地磁的方向。所述磁探测器包括一组磁探测器模块，用以检测在相互垂直方向上的磁场矢量的标量分量。从磁探测器输出的磁数据由所述磁探测器模块的输出组合构成，并因此所述磁数据是这样的矢量数据，其是相互垂直单位矢量(基本矢量)的线性组合。磁数据的方向和幅度与由所述磁探测器检测的磁场的方向和幅度相对应。当基于磁探测器的输出指定了地磁场的方向或幅度时，需要执行校正磁探测器的输出的处理以便消除由移动物体的磁化或磁探测器的内在温度特性引起的测量误差。该校正处理的控制值被称之为偏差量并且用于获得该偏差量的处理被称之为校正(例如，参见国际专利公开第2004-003476号)。当外磁场的强度是零时，所述偏差量还是矢量数据并且被定义为从磁探测器输出的磁数据。这种测量误差是通过用从磁探测器输出的磁数据减去所述偏差量消除的。在二维(2D)磁探测器中，所述偏差量对应于一个分布了磁数据集的圆周中心的位置矢量。然而，实际上，从所述2D磁探测器输出的磁数据集的分布并不会形成一个完美的圆周。其原因是磁探测器模块的输出本质上具有遵循高斯分布的测量误差，因为实际上并不存在完全一致的磁场，所以由2D磁探测器测量的磁场在存储统计学群体的数据集以计算所述偏差量的期间会发生变化，并且在AD转换期间会发生计算误差。 在包括了安装在其上的2D磁探测器的移动物体旋转以使得2D磁探测器绕与垂直于其磁探测器模块的正交探测方向的方向平行的旋转轴旋转的同时，所述2D磁探测器会输出一个导出所述偏差量所需的统计学群体的数据集。为了将移动物体(例如以三维方式移动的移动电话或车辆)以这种方式移动，用户需要有意识的操作移动物体使得它以这样一种方式移动。因此，对于磁数据处理装置的用于获得2D磁探测器偏差量的偏差量导出算法是在下述假设的情况下设计的，即要明确告知用户校正的开始时间，并且由用户适当地操作所述移动物体。然而，由用户来执行校正的操作是麻烦和复杂的。在传统的校正方法中，通过二进制判定来确定是否已经存储了可靠的统计群体的数据集，并当用户还未正确执行用于校正的操作时，在没有存储可靠的统计学群体的数据集的情况下所述校正会失败。这就需要用户重复用于存储可靠统计学群体数据集的操作。 安装在移动物体(例如，移动电话或车辆)上的传统3维(3D)磁探测器检测地球磁场的方向。3D磁探测器通常包括用来在三个正交方向上检测磁场的标量分量的三个磁探测器模块。从3D磁探测器输出的磁数据由所述3个磁探测器模块的输出组合构成，并因此所述磁数据是3D矢量数据，其是相互垂直的单位矢量(基本矢量)的线性组合。所述磁数据的方向和幅度与由3D磁探测器检测的磁场的方向和幅度相对应。当基于3D磁探测器的输出指定地球磁场的方向或幅度时，需要执行校正3D磁探测器的输出的处理以便消除由移动物体的磁化或磁探测器的内在温度特性引起的测量误差。该校正处理的控制值被称之为偏差量。该偏差量是一个矢量数据，表示由3D磁探测器检测的移动物体的磁化分量引起的磁场。这种测量误差是通过用从3D磁探测器输出的磁数据减中去所述偏差量来消除的。能够通过获得分布了磁数据集的球表面的中心来计算所述偏差量。 然而，实际上，磁数据的分布并不会形成一个理想的球面。其原因是3D磁探测器的输出本质上具有遵循高斯分布的测量误差，因为实际上并不存在完全一致的磁场，所以由3D磁探测器测量的磁场在存储计算所述偏差量所需的磁数据期间会发生变化，并且直到从3D磁探测器的输出中获得数字值都会出现计算误差。 用于获得磁探测器偏差量的传统方法存储大量的磁数据并通过对存储的磁数据进行统计处理来导出所述偏差量。因此，在该传统的方法中，精确更新所述偏差量所需的磁数据集并不会被存储，除非用户有意改变移动物体的姿态或姿势，并且在发生需要更新所述偏差量的情况之后，需要较长的时间来更新所述偏差量。通常，因为安装在车辆上的磁探测器的姿态很少发生大的三维变化，所以存储了仅以二维分布的磁数据。因此，一直到在球面上均匀分布的磁数据集被存储以便精确更新安装在所述车辆上的磁探测器的偏差量，都不得不需要进行等待。 国际专利公开第2005-061990号披露了一种即使磁数据集的分布是二维的也能校正所述偏差量的算法。然而，因为所述算法是复杂的，所以并不能容易的实现根据国际专利公开第2005-061990号公开中所述算法的程序。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是改进二维(2D)磁探测器和三维(3D)磁探测器的可用性。 本专利技术的另一个目的是提供一种磁数据处理装置、磁数据处理方法和磁数据处理程序和一种磁测量设备，其能够通过简单的处理使用存储的磁数据集来校正偏差量，而与所述统计学群体的数据集的分布无关。 在本专利技术的第一方面中，用于实现上述目的的磁数据处理装置包括用于顺序地输入从一个二维(2D)磁探测器输出的磁数据的输入装置，所述磁数据是2D矢量数据，其是一组第一基本矢量的线性组合；存储装置，用于把多个所述输入的磁数据作为一个统计学群体的数据集来存储以便用一个新偏差量更新磁数据的旧偏差量；和偏差量导出装置，用于在下述约束条件下基于旧偏差量和统计学群体的数据集来导出新偏差量，所述约束条件为新偏差量作为旧偏差量和一个校正矢量的和而被获得；其中所述校正矢量是在所述统计学群体的数据集分布的主轴方向上定义的一组第二基本矢量的线性组合，并且所述代表了校正矢量的第二基本矢量的线性组合其各自的系数是通过根据所述统计学群体的数据集分布的主值之比对与旧偏差量相关的临时偏差量的临时位置矢量的各个系数进行加权而获得的，所述临时偏差量是在没有使用旧偏差量的情况下从所述统计学群体的数据集导出的，所述临时位置矢量是第二基本矢量的线性组合。 在本专利技术的第二方面中，一种用于实现上述目的的磁数据处理装置包括用于顺序地输入从一个三维(3D)磁探测器输出的磁数据的输入装置，所述磁数据是3D矢量数据，其是一组第一基本矢量的线性组合；存储装置，用于把多个所述输入的磁数据作为一个统计学群体的数据集来存储以便用一个新偏差量更新磁数据的旧偏差量；和偏差量导出装置，用于在下述约束条件下基于旧偏差量和统计学群体的数据集来导出新偏差量，所述约束条件为新偏差量作为旧偏差量和一个校正矢量的和而被获得；其中所述校正矢量是在所述统计学群体的数据集分布的主轴方向上定义的一组第二基本矢量的线性组合，并且所述代表了校正矢量的第二基本矢量的线性组合其各自的系数是通过根据所述统计学群体的数据集分布的主值之比对与旧偏差量相关的临时偏差量的位置矢量的各个系数进行加权而获得的，所述临时偏差量是在没有使用旧偏差量的情况下从所述统计学群体数据集导出的，所述临时偏差量的位置矢量是第二基本矢量的线性组合。 附图说明 图1是本专利技术第一方面的实施例的示意图； 图2是本专利技术第一方面的实施例的示意图； 图3是本专利技术第一方面的实施例的方框图； 图4是本专利技术第一方面的实施例的方框图； 图5是本专利技术第一方面的第一实施例的流程图； 图6是本专利技术第一方面的第一实施例的示意图； 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁数据处理装置，包括：输入装置，用于顺序地输入从一个三维磁探测器输出的磁数据；存储装置，用于把多个磁数据作为一个统计学群体的数据集来存储；以及偏差量导出装置，用于基于先前计算出的旧偏差量和所述统计学群体的数据集来导出磁数据的新偏差量。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：半田伊吹，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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