搭載有地磁傳感器和加速度傳感器的電子設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利摘要】提供一種電子設(shè)備，其具備地磁傳感器和加速度傳感器而能夠檢測(cè)方位及角速度，能夠防止在設(shè)備的靜止?fàn)顟B(tài)下產(chǎn)生方位及角速度的檢測(cè)的噪聲。ST5中當(dāng)加速度傳感器的檢測(cè)輸出的不均的標(biāo)準(zhǔn)偏差沒(méi)有超過(guò)閾值時(shí)，在ST6中判斷設(shè)備是否正在以朝向重力方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，若判斷為沒(méi)有進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，則向ST7轉(zhuǎn)移，不更新來(lái)自地磁傳感器的檢測(cè)輸出。該情況下，即使在ST13中進(jìn)行角速度的運(yùn)算，也能夠防止靜止?fàn)顟B(tài)的電子設(shè)備正在運(yùn)動(dòng)那樣的檢測(cè)噪聲的產(chǎn)生。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
搭載有地磁傳感器和加速度傳感器的電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及搭載有地磁傳感器和加速度傳感器的電子設(shè)備，特別涉及能夠降低設(shè)備為靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的檢測(cè)噪聲的影響的電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]便攜用等的電子設(shè)備中，有為了檢測(cè)使用中的姿勢(shì)而搭載有地磁傳感器和加速度傳感器的設(shè)備。該電子設(shè)備中，通過(guò)一邊用加速度傳感器檢測(cè)重力方向一邊得到地磁傳感器的檢測(cè)輸出，能夠得知以方位為基準(zhǔn)的設(shè)備的姿勢(shì)、設(shè)備的運(yùn)動(dòng)的加速度。
[0003]但是，地磁傳感器是用于檢測(cè)微弱的地磁的傳感器，所以容易產(chǎn)生檢測(cè)噪聲，此外根據(jù)外部環(huán)境也容易產(chǎn)生噪聲。因此會(huì)有這樣的情況，即:盡管電子設(shè)備處于停止的姿勢(shì)，也會(huì)由于檢測(cè)噪聲而得到好像設(shè)備的姿勢(shì)正在變化那樣的檢測(cè)輸出。
[0004]因此，以下的專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的電子設(shè)備中，根據(jù)來(lái)自加速度傳感器的檢測(cè)輸出判斷為設(shè)備停止時(shí)，能夠進(jìn)行控制以便無(wú)視來(lái)自地磁傳感器的檢測(cè)輸出。
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:W02012/066850號(hào)再公表公報(bào)
[0006]但是，僅根據(jù)來(lái)自加速度傳感器的檢測(cè)輸出，無(wú)法正確地檢測(cè)電子設(shè)備是否處于靜止?fàn)顟B(tài)。
[0007]例如，電子設(shè)備以朝向重力方向的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，由于來(lái)自加速度傳感器的檢測(cè)輸出不變化從而會(huì)判斷為設(shè)備靜止。該情況下，盡管設(shè)備正在運(yùn)動(dòng)，會(huì)成為來(lái)自地磁傳感器的檢測(cè)輸出被無(wú)視這樣的誤動(dòng)作狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明用于解決上述以往的課題，目的在于提供一種電子設(shè)備，其使用來(lái)自地磁傳感器和加速度傳感器的檢測(cè)輸出的雙方的輸出，能夠以難以受到噪聲的影響的狀態(tài)來(lái)檢測(cè)設(shè)備的姿勢(shì)及動(dòng)作。
[0009]本發(fā)明的電子設(shè)備，搭載有:地磁傳感器，檢測(cè)正交的3個(gè)軸方向的磁場(chǎng)成分;加速度傳感器，檢測(cè)正交的3個(gè)軸方向的加速度；以及控制部，被輸入上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出和上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出。上述電子設(shè)備的特征在于，在上述控制部中，當(dāng)根據(jù)來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，不更新來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出；當(dāng)根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，不更新來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出。
[0010]本發(fā)明的電子設(shè)備，當(dāng)根據(jù)加速度傳感器和地磁傳感器中的某一方的檢測(cè)輸出判斷為是設(shè)備的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，不將另一方的輸出更新，從而設(shè)備的姿勢(shì)檢測(cè)難以受到噪聲的影響。
[0011]本發(fā)明的電子設(shè)備，優(yōu)選的是，當(dāng)根據(jù)來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)、并且判斷為沒(méi)有以朝向重力方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，不將來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出更新。
[0012]此外，優(yōu)選的是，當(dāng)根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)、并且判斷為沒(méi)有以朝向地磁方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，不將來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出更新。
[0013]本發(fā)明的電子設(shè)備，優(yōu)選的是，當(dāng)來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出的不均沒(méi)有超過(guò)規(guī)定的閾值時(shí)，判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)。
[0014]此外，優(yōu)選的是，當(dāng)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出的不均沒(méi)有超過(guò)規(guī)定的閾值時(shí)，判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)。
[0015]本發(fā)明的電子設(shè)備，根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出和來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出計(jì)算角速度。
[0016]或者，根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出和來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出計(jì)算方位。
[0017]本發(fā)明的電子設(shè)備，能夠構(gòu)成為，設(shè)有根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出和來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出控制顯示畫(huà)面的圖像處理部。
[0018]本發(fā)明中，當(dāng)根據(jù)加速度傳感器和地磁傳感器中的某一方的檢測(cè)輸出判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，通過(guò)使得不將另一方的輸出更新，從而能夠防止當(dāng)設(shè)備為停止?fàn)顟B(tài)時(shí)在檢測(cè)輸出的噪聲的影響下顯示狀態(tài)等誤動(dòng)作。
[0019]此外，即使在設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸朝向重力方向時(shí)、或上述旋轉(zhuǎn)軸朝向地磁的方向時(shí)，也能夠防止誤動(dòng)作。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是作為本發(fā)明的實(shí)施方式的電子設(shè)備的一例而表示便攜用信息終端的外觀的立體圖。
[0021 ]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電子設(shè)備的構(gòu)造的概略的框圖。
[0022]圖3是地磁傳感器的動(dòng)作說(shuō)明圖。
[0023]圖4是表示檢測(cè)設(shè)備的姿勢(shì)變化的動(dòng)作的說(shuō)明圖。
[0024]圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)作的流程圖。
[0025]圖6是將本發(fā)明的實(shí)施方式的電子設(shè)備的檢測(cè)輸出和比較例的檢測(cè)輸出進(jìn)行比較的線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施方式的電子設(shè)備I是便攜用信息終端，被用作便攜電話、游戲裝置或?qū)Ш窖b置等。電子設(shè)備I具備框體2和位于其表面的顯示畫(huà)面3。在框體2的內(nèi)部，與各種電子電路一起而設(shè)有液晶彩色顯示面板等顯示面板4(參照?qǐng)D2)，其顯示圖像呈現(xiàn)在顯示畫(huà)面3中。此外，在顯示畫(huà)面3設(shè)有靜電電容式等的透光性的觸摸面板，通過(guò)用手指等觸碰顯示畫(huà)面3而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的操作。此外，在框體2具備揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)等。
[0027]圖1中，電子設(shè)備I的基準(zhǔn)軸用X軸和y軸以及z軸表示。z軸設(shè)定為與顯示畫(huà)面3垂直的方向，x軸與顯示畫(huà)面3平行且設(shè)定為框體2的寬度方向，y軸與顯示畫(huà)面3平行且設(shè)定為框體2的長(zhǎng)度方向。X—y — z的基準(zhǔn)坐標(biāo)以框體2的某處為基準(zhǔn)而定義其朝向。
[0028]圖1中，示出了全局坐標(biāo)Xg—Yg —Zg。全局坐標(biāo)是與電子設(shè)備I的姿勢(shì)無(wú)關(guān)地被定義的，Zg軸是重力的加速度的方向，Xg—Yg平面是與重力的加速度的方向正交的水平面。
[0029]如圖2所示，在電子設(shè)備I的框體2的內(nèi)部，收納有地磁傳感器11和加速度傳感器
12ο
[0030]地磁傳感器11具有X軸傳感器Ilx和y軸傳感器Ily以及ζ軸傳感器llz。如圖1所示，對(duì)框體2預(yù)先決定基準(zhǔn)坐標(biāo)X — y — z，當(dāng)電子設(shè)備I的框體2在三維空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，追隨該運(yùn)動(dòng)，基準(zhǔn)坐標(biāo)X—y — ζ在全局坐標(biāo)Xg—Yg—Zg內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
[0031 ]如圖3所示，X軸傳感器I Ix沿著上述基準(zhǔn)坐標(biāo)X — y — ζ的X軸而被固定，y軸傳感器I Iy沿著y軸而被固定，ζ軸傳感器I Iz沿著ζ軸而被固定。X軸傳感器Ilx和y軸傳感器I Iy以及ζ軸傳感器I Iz均由GMR元件構(gòu)成。GMR元件具有由Ni — Co合金或Ni — Fe合金等軟磁性材料形成的固定磁性層及自由磁性層、和夾在固定磁性層與自由磁性層之間的銅等的非磁性導(dǎo)電層。在固定磁性層之下層疊反鐵磁性層，通過(guò)反鐵磁性層和固定磁性層的反鐵磁耦合，將固定磁性層的磁化固定。
[0032]如圖3所示，X軸傳感器IIx的固定磁性層的磁化的方向被固定為沿著基準(zhǔn)坐標(biāo)的X軸的Px方向。自由磁性層的磁化的方向與地磁的方向相反應(yīng)。自由磁性層的磁化的方向與Px方向平行時(shí)X軸傳感器11X的電阻值極小，自由磁性層的磁化的方向與Px方向反向時(shí)X軸傳感器Ilx的電阻值極大。此外，自由磁性層的磁化的方向與Px方向正交時(shí)，電阻值為上述極大值和極小值的中間值。
[0033]如圖2所示，在框體2的內(nèi)部，設(shè)有地磁檢測(cè)部13ο在地磁檢測(cè)部13，設(shè)有包含x軸傳感器Ilx的橋式電路，對(duì)該橋式電路施加電壓。使X軸傳感器Ilx的固定磁性層的磁化的固定方向Px為與地磁矢量V相同的方向時(shí)，對(duì)X軸傳感器Ilx提供的磁場(chǎng)成分(日文原文:磁界成分)成為極大值。此時(shí)X軸傳感器Ilx的電阻值成為極小值，使X軸傳感器Ilx的固定磁性層的磁化的固定方向Px為與地磁矢量V相反的方向時(shí)，X軸傳感器I Ix的電阻值成為極大值。由此，包含X軸傳感器11X的橋式電路的檢測(cè)輸出變化。
[0034]y軸傳感器IIy和ζ軸傳感器IIz也分別包含在橋式電路中。使y軸傳感器IIy的固定磁性層的磁化的固定方向Py為與地磁矢量V相同的方向時(shí)，y軸傳感器11y的電阻值成為極小值，使y軸傳感器I Iy的固定磁性層的磁化的固定方向Py為與地磁矢量V相反的方向時(shí)，y軸傳感器Ily的電阻值成為極大值，包含y軸傳感器11的橋式電路的檢測(cè)輸出變化。這對(duì)于ζ軸傳感器I Iz也是同樣的。
[0035]作為X軸傳感器llx、y軸傳感器lly、z軸傳感器llz，根據(jù)地磁矢量的方向得到正側(cè)的檢測(cè)輸出和負(fù)側(cè)的檢測(cè)輸出，如果在正側(cè)的檢測(cè)輸出的極大值和負(fù)側(cè)的檢測(cè)輸出的極大值中絕對(duì)值相同，則還能夠用GMR元件以外的磁傳感器構(gòu)成。例如，也可以將沿著各軸僅能夠檢測(cè)正側(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的霍爾元件或MR元件、和僅能夠檢測(cè)負(fù)側(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的霍爾元件或MR元件組合使用。
[0036]加速度傳感器12具有X軸檢測(cè)部12x和y軸檢測(cè)部12y以及ζ軸檢測(cè)部12z。各個(gè)檢測(cè)部由質(zhì)量和支承質(zhì)量的變形部、和檢測(cè)該變形部的變形的壓電元件等構(gòu)成。
[0037]X軸檢測(cè)部12x朝向圖1和圖3所示的基準(zhǔn)坐標(biāo)X — y — ζ的X軸設(shè)置，X軸的正側(cè)朝向重力方向時(shí)，變形部的變形量成為極大，X軸檢測(cè)部12x的檢測(cè)輸出成為正側(cè)的極大值。X軸的負(fù)側(cè)朝向重力方向時(shí)，X軸檢測(cè)部12x的檢測(cè)輸出成為負(fù)側(cè)的極大值。
[0038]y軸檢測(cè)部127朝向7軸設(shè)置，y軸的正側(cè)朝向重力方向時(shí)，變形部的變形量成為極大，y軸檢測(cè)部12y的檢測(cè)輸出成為正側(cè)的極大值。y軸的負(fù)側(cè)朝向重力方向時(shí)，y軸檢測(cè)部12y的檢測(cè)輸出成為負(fù)側(cè)的極大值。
[0039]z軸檢測(cè)部12z朝向z軸設(shè)置，z軸的正側(cè)朝向重力方向時(shí)，變形部的變形量成為極大，z軸檢測(cè)部12z的檢測(cè)輸出成為正側(cè)的極大值。z軸的負(fù)側(cè)朝向重力方向時(shí)，z軸檢測(cè)部12z的檢測(cè)輸出成為負(fù)側(cè)的極大值。
[0040]X軸檢測(cè)部12x和y軸檢測(cè)部12y以及z軸檢測(cè)部12z的檢測(cè)輸出被加速度檢測(cè)部14取出。
[0041 ]如圖2所示，在框體2的內(nèi)部設(shè)有控制部15。控制部15由A/D變換部、CPU、時(shí)鐘電路以及緩沖存儲(chǔ)器等構(gòu)成?？刂撇?5中，按照時(shí)鐘電路的計(jì)測(cè)時(shí)間，地磁檢測(cè)部13所檢測(cè)出的地磁傳感器11的X軸和y軸以及z軸的檢測(cè)輸出以較短的周期間歇地被采樣并被讀出。各個(gè)檢測(cè)輸出被控制部15內(nèi)設(shè)置的上述A/D變換部變換為數(shù)字值。此外，加速度檢測(cè)部14所檢測(cè)出的加速度傳感器12的X軸和y軸以及z軸的加速度的檢測(cè)輸出也以較短的周期間歇地被采樣并被讀出到控制部15。各個(gè)檢測(cè)輸出被控制部15內(nèi)設(shè)置的上述A/D變換部變換為數(shù)字值。
[0042]從地磁檢測(cè)部13調(diào)出檢測(cè)輸出的采樣周期與從加速度檢測(cè)部14調(diào)出檢測(cè)輸出的米樣周期一致。
[0043]構(gòu)成控制部15的CPU與存儲(chǔ)器16連接。在存儲(chǔ)器16中，用于運(yùn)算處理的軟件被編程而被保存?？刂撇?5的運(yùn)算處理由上述軟件執(zhí)行。
[0044]從地磁檢測(cè)部13調(diào)出的加速度傳感器12的X軸和y軸以及z軸的檢測(cè)輸出被A/D變換并在控制部15中被運(yùn)算，在基準(zhǔn)坐標(biāo)X — y — z中求出加速度變得最大的方向，推定為該方向是重力的加速度G的方向。圖4所示的例子中，檢測(cè)出的重力的加速度G的方向相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)的z軸的負(fù)方向以角度Φ傾斜。
[0045]此外，從地磁檢測(cè)部13調(diào)出的地磁傳感器11的X軸和y軸以及z軸的檢測(cè)輸出被A/D變換并在控制部15中被運(yùn)算，在基準(zhǔn)坐標(biāo)X — y — z中求出磁力變得最大的方向。推定為該方向是地磁N的方向。圖4的例子中，檢測(cè)出的地磁N的方向相對(duì)于基準(zhǔn)坐標(biāo)的X — y面具有磁傾角α，相對(duì)于y軸的正方向具有磁偏角β。
[0046]控制部15中，在運(yùn)算以基準(zhǔn)坐標(biāo)X— y —ζ為基準(zhǔn)的方位即從電子設(shè)備I觀察的方位時(shí)，將基準(zhǔn)坐標(biāo)的方向進(jìn)行修正，以使對(duì)框體2設(shè)定的基準(zhǔn)坐標(biāo)X — y — z的z軸的負(fù)方向與重力的加速度G的方向一致。在修正后的坐標(biāo)中計(jì)算地磁N的方向相對(duì)于X — y平面的磁傾角α，此外，在修正后的坐標(biāo)中，關(guān)于投影在X—y平面上的地磁的方向，求出例如相對(duì)于X軸的正方向的磁偏角β。
[0047]通過(guò)相對(duì)于修正后的坐標(biāo)軸得知磁傾角和磁偏角，能夠得知電子設(shè)備I相對(duì)于全局坐標(biāo)Xg—Yg—Zg中的方位的朝向。
[0048]此外，根據(jù)從地磁檢測(cè)部13得到的地磁傳感器11的檢測(cè)輸出、和從加速度檢測(cè)部14得到的加速度傳感器12的檢測(cè)輸出，能夠計(jì)算使電子設(shè)備I運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度。
[0049]如圖4所示，根據(jù)加速度傳感器12的檢測(cè)輸出求出重力的加速度G的方向，求出ζ軸相對(duì)于重力加速度G的方向的俯仰角(pitch angle) Φ，通過(guò)將該俯仰角Φ的變化量在時(shí)間上微分，從而能夠計(jì)算將對(duì)電子設(shè)備I設(shè)定的ζ軸放倒的方向上的角速度。
[0050]此外，根據(jù)來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出，能夠求出y軸相對(duì)于地磁N的方向的傾滾角(roll angle)i3。通過(guò)將該傾滾角β的變化量在時(shí)間上微分，從而能夠求出電子設(shè)備I以Z軸為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的角速度。此外，同樣地，還能夠根據(jù)來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出，求出繞y軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作及繞X軸的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的角速度。
[0051 ] 如圖2所示，在電子設(shè)備I的內(nèi)部設(shè)有圖像處理部17，從圖像處理部17向顯示面板4發(fā)送影像信號(hào)，在電子設(shè)備I的顯示畫(huà)面3上將各種信息作為影像來(lái)顯示。當(dāng)通過(guò)存儲(chǔ)器16中記錄的程序進(jìn)行導(dǎo)航動(dòng)作時(shí)，根據(jù)方位的計(jì)算值和框體2中裝備的GPS系統(tǒng)的接收結(jié)果，計(jì)算電子設(shè)備I的當(dāng)前位置，此外，根據(jù)角速度的計(jì)算值，在地圖上進(jìn)行與電子設(shè)備I的旋轉(zhuǎn)量對(duì)應(yīng)的顯示。
[0052]此外，在執(zhí)行作為游戲裝置的程序時(shí)，根據(jù)角速度的計(jì)算值，顯示畫(huà)面3上所顯示的游戲信息發(fā)生變化。
[0053]進(jìn)而，在電子設(shè)備I的框體2的內(nèi)部收納有電池18，并設(shè)有電源電路19。
[0054]這里，地磁傳感器11容易產(chǎn)生傳感器噪聲和電路噪聲，還由于外部要因而有在檢測(cè)輸出中重疊噪聲的情況。此外，還由于在隧道(tunnel)內(nèi)受到從礦物等發(fā)出的磁影響而存在產(chǎn)生上述噪聲的情況。同樣，加速度傳感器12也根據(jù)環(huán)境溫度等而容易產(chǎn)生檢測(cè)輸出偏移等的噪聲。例如，在行駛中的汽車(chē)內(nèi)使用時(shí)，容易受到車(chē)輛的轉(zhuǎn)動(dòng)、急剎車(chē)或急行進(jìn)等的影響。
[0055]結(jié)果，即使在電子設(shè)備I完全靜止時(shí)，控制部15也由于上述噪聲而判斷為方位正在變化，或者誤檢測(cè)為產(chǎn)生了角速度，從而產(chǎn)生盡管為靜止?fàn)顟B(tài)、在顯示畫(huà)面3上顯示的圖像也運(yùn)動(dòng)或搖擺的現(xiàn)象。
[0056]因此，在控制部15中進(jìn)行圖5所示的流程處理，在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)不更新檢測(cè)輸出，使得噪聲不對(duì)顯示圖像帶來(lái)影響。
[0057]圖5所示的流程中，在STl(步驟I)中，通過(guò)控制部15，當(dāng)用于顯示圖像的導(dǎo)航裝置或游戲裝置等的程序啟動(dòng)時(shí)，在ST2中從地磁檢測(cè)部13提取地磁傳感器11的檢測(cè)輸出，并代入到控制部15內(nèi)的緩沖存儲(chǔ)器中。在ST3中，從加速度檢測(cè)部14讀出加速度傳感器12的檢測(cè)輸出，并代入到緩沖存儲(chǔ)器中。地磁傳感器11的檢測(cè)輸出的取得和加速度傳感器12的檢測(cè)輸出的取得是相同的周期，哪個(gè)在先都可以。
[0058]ST4中，求出多次取得的加速度傳感器12的計(jì)算值的不均(日文原文:tf b O含)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，在ST5中將該標(biāo)準(zhǔn)偏差與預(yù)先決定的閾值相比較。標(biāo)準(zhǔn)偏差大于閾值時(shí)，向STl 2轉(zhuǎn)移，而不用根據(jù)加速度傳感器12的檢測(cè)輸出判斷為電子設(shè)備I處于靜止?fàn)顟B(tài)。ST8中，求出多次取得的地磁傳感器11的計(jì)算值的不均的標(biāo)準(zhǔn)偏差，在ST9中將該標(biāo)準(zhǔn)偏差與預(yù)先決定的閾值相比較。標(biāo)準(zhǔn)偏差大于閾值時(shí)，向ST12轉(zhuǎn)移，而不用根據(jù)地磁傳感器11的檢測(cè)輸出判斷為電子設(shè)備I處于靜止?fàn)顟B(tài)。
[0059]ST12中，將根據(jù)地磁傳感器11的檢測(cè)輸出計(jì)算出的地磁N的方向的信息、和根據(jù)加速度傳感器12的檢測(cè)輸出計(jì)算出的重力的加速度G的方向的信息的雙方代入到用于方位計(jì)算、角速度計(jì)算的算法中。并且向ST13轉(zhuǎn)移，根據(jù)來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出和來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出計(jì)算方位，或者求出電子設(shè)備I的動(dòng)作的角速度，基于這些計(jì)算值控制在顯示畫(huà)面3上顯示的圖像。并且，向ST14轉(zhuǎn)移，返回STl，進(jìn)而重復(fù)進(jìn)行來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出的取得和來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出的取得。
[0060]ST5中，當(dāng)判斷為加速度傳感器12的檢測(cè)輸出的不均的標(biāo)準(zhǔn)偏差沒(méi)有超過(guò)閾值時(shí)，判斷為電子設(shè)備I處于靜止?fàn)顟B(tài)的可能性高并向ST6轉(zhuǎn)移。ST6中，判斷電子設(shè)備I是否正在以朝向重力方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。例如，ST5中，當(dāng)判斷為來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出幾乎不變化時(shí)，參照來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出。根據(jù)來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出，判斷為電子設(shè)備I正在以朝向重力方向(重力的加速度G的方向)的旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)的可能性高時(shí)，判斷為電子設(shè)備I不是靜止?fàn)顟B(tài)并向ST12轉(zhuǎn)移。此時(shí)，ST12中，使來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出優(yōu)先，或者僅將來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出代入到方位計(jì)算及角速度計(jì)算的算法中，向ST13轉(zhuǎn)移。
[0061]ST13中，僅使用來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出進(jìn)行方位的計(jì)算及角速度的計(jì)算。并且，將該計(jì)算結(jié)果反映在顯示圖像中。
[0062]ST6中，當(dāng)判斷為旋轉(zhuǎn)軸不是重力方向時(shí)，S卩，在ST5中判斷為來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出幾乎不變化、進(jìn)而判斷為沒(méi)有進(jìn)行以重力方向?yàn)樾D(zhuǎn)軸的動(dòng)作時(shí)，判斷為電子設(shè)備I處于靜止?fàn)顟B(tài)的可能性極高。此時(shí)，向ST7轉(zhuǎn)移，不更新地磁傳感器11的檢測(cè)輸出，將在緊前的數(shù)據(jù)取得周期中取得的來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出代入到方位計(jì)算及角速度計(jì)算的算法中并前進(jìn)到ST13。該情況下，由于來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出不會(huì)被更新，所以方位不會(huì)變化而角速度的計(jì)算值為零。
[0063]因而，在顯示畫(huà)面3上顯示的圖像為停止?fàn)顟B(tài)，只要電子設(shè)備I處于靜止姿勢(shì)，就能夠防止顯示圖像運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)。
[0064]ST9中，當(dāng)判斷為地磁傳感器11的檢測(cè)輸出的不均的標(biāo)準(zhǔn)偏差沒(méi)有超過(guò)閾值時(shí)，判斷為電子設(shè)備I處于靜止?fàn)顟B(tài)的可能性高并向STlO轉(zhuǎn)移。STlO中，判斷電子設(shè)備I是否正在以朝向地磁N的旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。例如，ST9中，當(dāng)判斷為來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出幾乎不變化時(shí)，參照來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出。根據(jù)來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出，當(dāng)判斷為電子設(shè)備I正在以朝向地磁N的旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)的可能性高時(shí)，判斷為電子設(shè)備I不是靜止?fàn)顟B(tài)并向ST12轉(zhuǎn)移。ST12中，使來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出優(yōu)先，僅將來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出代入到方位計(jì)算及用于計(jì)算角速度的算法中，向ST13轉(zhuǎn)移。
[0065]ST13中，僅使用來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出進(jìn)行方位的計(jì)算及角速度的計(jì)算。并且，將該計(jì)算結(jié)果反映在顯示圖像中。
[0066]STlO中，當(dāng)判斷為電子設(shè)備I不是正在以在地磁N的方向上延伸的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，即，在ST9中判斷為來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出幾乎不變化、進(jìn)而判斷為沒(méi)有進(jìn)行以朝向地磁N的旋轉(zhuǎn)軸為中心的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，判斷為電子設(shè)備I處于靜止?fàn)顟B(tài)的可能性極高。此時(shí)，向STll轉(zhuǎn)移，不更新加速度傳感器12的檢測(cè)輸出，將在緊前的數(shù)據(jù)取得周期中取得的來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出代入到方位計(jì)算及角速度計(jì)算的算法中并前進(jìn)至ST13。該情況下，由于來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出不會(huì)被更新，所以方位不會(huì)變化而角速度的計(jì)算值為零。
[0067]因而，在顯示畫(huà)面3上顯示的圖像為停止?fàn)顟B(tài)，只要電子設(shè)備I為靜止姿勢(shì)，就能夠防止顯示圖像運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)。
[0068]另外，圖5所示的流程圖中，當(dāng)電子設(shè)備I成為靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，有從ST5經(jīng)ST6向ST7轉(zhuǎn)移、與之并行地從ST9經(jīng)STlO向STll轉(zhuǎn)移、ST7的處理和STll的處理并行進(jìn)行的情況。該情況下，來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出和來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出的雙方不被更新，在顯示畫(huà)面3上顯示的圖像能夠維持完全靜止的狀態(tài)。
[0069]根據(jù)該電子設(shè)備I，在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，能夠防止顯示畫(huà)面3上顯示的圖像由于噪聲而運(yùn)動(dòng)。此外，電子設(shè)備I進(jìn)行以朝向重力方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)、或進(jìn)行以朝向地磁N的旋轉(zhuǎn)軸為中心的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)，能夠?qū)⑵錂z測(cè)出而防止誤判斷為處于靜止?fàn)顟B(tài)。
[0070]圖6中，將本發(fā)明的實(shí)施方式中的角速度的計(jì)算值和比較例中的角速度的計(jì)算值相比較。
[0071]實(shí)施方式中，在ST5中判斷為加速度傳感器12的檢測(cè)輸出的不均的標(biāo)準(zhǔn)偏差沒(méi)有超過(guò)閾值，在ST6中判斷為電子設(shè)備I沒(méi)有以朝向重力方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，判斷為電子設(shè)備I為停止?fàn)顟B(tài)而在ST7中是不將地磁傳感器11的檢測(cè)輸出更新的狀態(tài)。比較例中，示出了不進(jìn)行ST4、ST5、ST6、ST7、ST8、ST9、ST10、ST11的處理、在ST12中始終用來(lái)自地磁傳感器11的檢測(cè)輸出和來(lái)自加速度傳感器12的檢測(cè)輸出的雙方計(jì)算角速度的例子。
[0072]圖6的橫軸表示從地磁傳感器11和加速度傳感器取得檢測(cè)輸出的周期，縱軸是使電子設(shè)備I完全靜止時(shí)的繞ζ軸的角速度的計(jì)算值。實(shí)施方式用實(shí)線表示，比較例用虛線表不O
[0073]圖6中可知，在比較例中盡管為靜止?fàn)顟B(tài)也計(jì)算出角速度，而在實(shí)施方式中，角速度的變化極小。
[0074]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0075]I 電子設(shè)備
[0076]2 框體
[0077]3 顯示畫(huà)面
[0078]11地磁傳感器
[0079]Ilx X軸傳感器
[0080]Ily y軸傳感器
[0081]Ilz ζ軸傳感器
[0082]12加速度傳感器
[0083]12x X軸檢測(cè)部
[0084]12y y軸檢測(cè)部
[0085]12ζ ζ軸檢測(cè)部
[0086]13地磁檢測(cè)部
[0087]14加速度檢測(cè)部
[0088]15控制部
[0089]17圖像處理部
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電子設(shè)備，搭載有: 地磁傳感器，對(duì)正交的3個(gè)軸方向的磁場(chǎng)成分進(jìn)行檢測(cè)； 加速度傳感器，對(duì)正交的3個(gè)軸方向的加速度進(jìn)行檢測(cè)；以及 控制部，被輸入上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出和上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出， 上述電子設(shè)備的特征在于， 在上述控制部中，當(dāng)根據(jù)來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出而判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，不更新來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出； 當(dāng)根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出而判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，不更新來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出。2.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于， 當(dāng)根據(jù)來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出而判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)、且判斷為沒(méi)有以朝向重力方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，不更新來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出。3.如權(quán)利要求1或2所述的電子設(shè)備，其特征在于， 當(dāng)根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出而判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)、且判斷為沒(méi)有以朝向地磁方向的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，不更新來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出。4.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于， 當(dāng)來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出的不均沒(méi)有超過(guò)規(guī)定的閾值時(shí)，判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)。5.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于， 當(dāng)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出的不均沒(méi)有超過(guò)規(guī)定的閾值時(shí)，判斷為設(shè)備處于靜止?fàn)顟B(tài)。6.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于， 根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出和來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出來(lái)計(jì)算角速度。7.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于， 根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出和來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出來(lái)計(jì)算方位。8.如權(quán)利要求6或7所述的電子設(shè)備，其特征在于， 設(shè)有圖像處理部，該圖像處理部根據(jù)來(lái)自上述地磁傳感器的檢測(cè)輸出和來(lái)自上述加速度傳感器的檢測(cè)輸出來(lái)控制顯示畫(huà)面。
【文檔編號(hào)】G01P15/09GK105988140SQ201610112252
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日
【發(fā)明人】土屋大輔, 青柳欽也, 坂野成, 坂野一成
【申請(qǐng)人】阿爾卑斯電氣株式會(huì)社