偏移估计装置、偏移估计方法以及程序的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种偏移估计装置、偏移估计方法以及程序。
【背景技术】
[0002]以往，关于掌握旋转系统的位移量(角度)的角度传感器或者掌握位移速度(角速度)的角速度传感器，在旋转系统的旋转停止的状态下测定传感器的偏移，执行与测定出的偏移相应的偏移校正(例如参照专利文献1和2)。
[0003]专利文献1:日本特开平9-152338号公报
[0004]专利文献2:日本特开2004-212382号公报
【发明内容】
_5] 发明要解决的问题
[0006]例如，在搭载有角速度传感器的便携设备装置等中，在执行上述的偏移校正的情况下，在该便携设备装置静止后测定角速度传感器的偏移。然而，在用户携带便携设备装置的情况下，到该便携设备装置静止为止的等待时间长，偏移测定长期化。另外，当角速度传感器的偏移随时间经过变化时，由于偏移测定长期化，而难以定期地测定偏移来进行校正，角速度传感器的测定精度降低。
_7] 用于解决问题的方案
[0008]在本发明的第一方式中，提供一种偏移估计装置、偏移估计方法以及程序，该偏移估计装置具备:获取部，其获取搭载于便携设备的角速度传感器的输出信号；以及偏移估计部，其基于角速度传感器的输出信号中包含的第一交流分量的水平进行循环的期间中的第一交流分量，来估计角速度传感器的偏移。
[0009]此外，上述发明的概要并没有列举本发明所需的特征的全部。另外，这些特征群的子组合也能够成为发明。
【附图说明】
[0010]图1表示本实施方式所涉及的便携设备10的一例。
[0011 ] 图2表示本实施方式所涉及的偏移估计装置100的结构例。
[0012]图3表示本实施方式所涉及的偏移估计装置100的动作流程。
[0013]图4表示本实施方式所涉及的便携设备10的传感器110的输出信号的一例。
[0014]图5表示对本实施方式所涉及的便携设备10的角速度传感器112的输出信号进行了时间累计的情况的例子。
[0015]图6表示本实施方式所涉及的偏移估计装置100的第一变形例。
[0016]图7表示本实施方式所涉及的偏移估计装置100的第二变形例。
[0017]图8表示作为本实施方式所涉及的偏移估计装置100发挥功能的计算机1900的硬件结构的一例。
【具体实施方式】
[0018]下面，通过发明的实施方式来说明本发明，但以下的实施方式并不是用于限定权利要求书所涉及的发明。另外，在实施方式中说明的特征的组合的全部未必是发明的技术方案所必需的。
[0019]图1表示本实施方式所涉及的便携设备10的一个例子。便携设备10搭载有多个传感器，多个传感器检测该便携设备10的运动、保持状态以及位置等。另外，作为一例，便携设备10执行各传感器的校准或自诊断等来提高检测灵敏度。
[0020]作为一例，便携设备10具备用于与外部的装置及因特网等连接的通信功能以及用于执行程序的数据处理功能等。便携设备10例如是智能手机、便携电话、平板型PC (Personal Computer:个人计算机)、便携型GPS装置或小型PC等。便携设备10具备显示部12。
[0021]显示部12例如根据用户的指示来显示因特网的网页、电子邮件、地图、对文件/音乐/动画/图像数据等进行操作的画面。另外，显示部12例如是被输入用户的指示的触摸面板显示器，通过来自用户的触摸输入而向浏览器等软件的操作画面输入用户的指示。取而代之，便携设备10也可以通过手势输入来输入用户的指示。取而代之，便携设备10也可以通过键盘、鼠标和/或操纵杆等输入设备来输入用户的指示。
[0022]在此，说明以下的例子，即在本实施方式所涉及的便携设备10中，将与显示部12的显示面平行的面设为xy平面，将与该显示面垂直的方向设为z轴。另外，说明以下的例子，即在本实施方式所涉及的便携设备10中，显示部12具有纵长的长方形的形状。而且，将沿着该长方形的两组相对的边中的短边的方向(横方向)设为X轴，将沿着长边的方向(纵方向)设为y轴。
[0023]S卩，说明以下的例子，即在用户将便携设备10保持在手中来观察显示部12的情况下，水平方向与X轴大致平行，用户站立的铅垂方向与yz平面大致平行。在该情况下，在用户将便携设备10用作电话而贴着耳朵进行通话的情况下，用户朝向的行进方向与xy平面大致平行，与该行进方向垂直的方向同z轴大致平行。另外，在用户将便携设备10保持在右手中一边进行步行动作一边前后摆动胳膊的情况下，摆动胳膊的方向及用户的行进方向与xy平面大致平行，水平方向与z轴大致平行。
[0024]这样的本实施方式的便携设备10搭载有角速度传感器并具备偏移估计装置，该偏移估计装置估计该角速度传感器的偏移。在本实施方式中，说明以下的例子，即便携设备10具备分别将正交的X轴、y轴以及Z轴作为旋转轴方向的三个角速度传感器。偏移估计装置根据用户保持便携设备10的状态来分别估计多个角速度传感器的偏移。
[0025]在此，例如存在如下情况:在用户将便携设备10保持在手中的状态以及放入口袋的状态等下，由于用户的体温而角速度传感器的周围温度变化。另外，存在如下情况:通过在便携设备10中执行动画播放等对CPU施加负荷的处理动作，也导致角速度传感器的周围温度变化。有时角速度传感器的偏移的值根据这样的温度等环境的变化而变化。因此，本实施方式的偏移估计装置定期地或在预先决定的时间等估计偏移，防止由于偏移随时间经过变化而角速度传感器的精度降低。
[0026]图2表示本实施方式所涉及的偏移估计装置100的结构例。偏移估计装置100基于内置于正在步行的用户所保持的便携设备10的传感器的输出，来估计内置于该便携设备10的角速度传感器的偏移。偏移估计装置100具备获取来自传感器110的信号的获取部120、保持状态判定部130、步行动作检测部140、模式存储部150、角度信息计算部160、偏移估计部170以及控制部180。
[0027]传感器110搭载于便携设备10。传感器110包含角速度传感器112。另外，传感器110也可以包含加速度传感器和/或地磁传感器。传感器110分别输出加速度、角速度或地磁等的检测结果。
[0028]作为一例，与便携设备10的多个旋转轴相应地搭载多个角速度传感器112。角速度传感器112例如是利用萨尼亚克效应的光学式陀螺传感器、利用科里奥利力的振动式陀螺传感器、流体式陀螺传感器以及利用角动量守恒定律的机械式陀螺传感器中的任一个或它们的组合。另外，角速度传感器112也可以是利用MEMS (Micro Electro MechanicalSystem:微电子机械系统)技术形成的器件。
[0029]获取部120与多个传感器110连接，获取来自传感器110的输出信号。获取部120获取与便携设备10的移动和静止这样的保持状态相应的来自传感器110的输出信号。作为一例，获取部120在用户持有便携设备10步行的情况下，从传感器110获取与伴随用户的步行的便携设备10的移动相应的输出信号。获取部120将获取到的输出信号发送到保持状态判定部130、步行动作检测部140以及角度信息计算部160。
[0030]保持状态判定部130与获取部120连接，判定便携设备10的保持状态。作为一例，保持状态判定部130基于来自传感器110的输出信号的变化模式来判定便携设备10的保持状态。在该情况下，保持状态判定部130将预先存储的伴随用户的步行的输出信号的变化模式与来自传感器110的输出信号进行比较，来判定便携设备10的保持状态。
[0031]在本实施方式中，以如下情况为中心进行说明:保持状态判定部130将对与多个保持状态对应的输出信号进行预先决定的运算而预先计算出的多个基准特征量同对传感器110的输出信号进行与预先决定的运算相同种类的运算而得到的特征量进行比较，根据该传感器110的输出信号与哪个基准特征量对应，来判定便携设备10的保持状态。保持状态判定部130具有计算部132和特征量对应判定部134。
[0032]计算部132接收传感器110的输出信号来计算特征量，该特征量包含输出信号中包含的多个轴方向分量的至少一部分的平均和方差中的至少一方。具体地说，计算对输出信号中包含的多个轴方向分量的平均和方差以预先决定的加权系数进行加权后使它们与一次线性组合所得的特征量。关于该加权系数，优选的是，使用作为对在各个保持状态下预先采样出的输出信号中包含的多个轴方向分量的平均和方差进行主分量分析的结果而得到的加权系数。
[0033]特征量对应判定部134根据计算部132所计算出的特征量以及预先计算出的基准特征量，来判定便携设备10的保持状态。作为一例，特征量对应判定部134基于计算部132所计算出的特征量包含在根据便携设备10的多个保持状态的各个保持状态进行分组化所得到的多个分布中的哪个分布的范围内，来判定便携设备10的保持状态。特征量对应判定部134将判定出的结果发送到控制部180。
[0034]步行动作检测部140与获取部120连接，根据从获取部120接收到的传感器110的输出信号来检测保持便携设备10的用户的步行动作。作为一例，步行动作检测部140检测用户是否处于步行状态。步行动作检测部140与保持状态判定部130连接，将判定出的结果发送到保持状态判定部130。
[0035]模式存储部150针对便携设备10的多个保持状态的各个保持状态存储表示输出信号的模式的特征的信息。例如，模式存储部150存储对与多个保持状态对应的输出信号进行预先决定的运算而预先计算出的多个基准特征量。代替此或在此基础上，模式存储部150也可以存储输出信号的模式。代替此或在此基础上，模式存储部150也可以记录对输出信号的模式的特征进行分析所得到的结果。
[0036]角度信息计算部160与获取部120连接，根据从获取部120接收到的角速度传感器112的输出信号来计算角度信息。角度信息计算部160通过对角速度传感器112的输出信号进行时间累计来计算角度信息。角度信息计算部160将计算