信息处理设备、信息处理方法以及程序

文档序号:621165 发布日期:2021-05-07 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 信息处理设备、信息处理方法以及程序 (Information processing apparatus, information processing method, and program ) 是由 君岛雅人 于 2019-09-27 设计创作,主要内容包括:本发明以简单的方式获取惯性传感器的温度特性。提供一种信息处理设备包括:惯性测量单元(110,IMU);信息处理单元(120),该信息处理单元执行运算处理,该运算处理伴随有根据操作期间的负荷的温度变化;温度检测单元(130),该温度检测单元检测温度;温度控制单元(143),该温度控制单元通过向信息处理单元施加负荷以使信息处理单元操作来控制由温度检测单元检测到的温度;以及数据获取单元(145),该数据获取单元获取指示校正值与温度之间的关系的温度特性数据,该校正值用于校正惯性测量单元的测量值。(The present invention acquires the temperature characteristic of the inertial sensor in a simple manner. Provided is an information processing device including: an inertial measurement unit (110, IMU); an information processing unit (120) that executes arithmetic processing accompanied by a temperature change according to a load during operation; a temperature detection unit (130) that detects a temperature; a temperature control unit (143) that controls the temperature detected by the temperature detection unit by applying a load to the information processing unit to cause the information processing unit to operate; and a data acquisition unit (145) that acquires temperature characteristic data indicating a relationship between a correction value for correcting the measurement value of the inertial measurement unit and temperature.)

信息处理设备、信息处理方法以及程序

技术领域

本公开涉及一种信息处理设备、一种信息处理方法以及一种程序。

背景技术

当前,基于由便携式终端(诸如智能电话)中内置的惯性传感器等测量的信息估计便携式终端的位置或方位的技术已经普及。在某些情况下,惯性传感器受到环境温度的影响,并且惯性传感器的测量值发生变化。因此,已经提出了一种根据预先记录的温度特性校正温度对惯性传感器的影响的技术。例如,以下列出的专利文献1涉及一种检测行驶机体的倾斜度的倾斜传感器,并且描述了一种用于基于预先记录的温度漂移特性校正倾斜传感器的测量值的技术。

引文列表

专利文献

专利文献1:日本专利申请公开No.2010-268755

发明内容

本发明要解决的问题

然而,在以上列出的专利文献1中描述的技术中,需要在制造过程中通过使用恒温炉等执行温度管理来获取用于校正倾斜传感器的温度特性。因此,要求更简单地获取初始传感器的温度特性。

问题解决方案

根据本公开,提供了一种信息处理设备,包括:惯性测量单元;执行运算处理的信息处理单元,该运算处理伴随有根据操作期间的负荷的温度变化;检测温度的温度检测单元;温度控制单元,通过将负荷施加到信息处理单元以使信息处理单元操作来控制由温度检测单元检测到的温度;以及获取指示校正值与温度之间的关系的温度特性数据的数据获取单元,该校正值用于校正惯性测量单元的测量值。

此外,根据本公开,提供了一种信息处理方法,包括:通过使用处理器向信息处理单元施加预定负荷以使信息处理单元操作来控制温度检测单元检测到的温度;信息处理单元执行运算处理,该运算处理伴随有根据操作期间的负荷的温度变化;以及获取指示校正值与温度之间的关系的温度特性数据,该校正值用于校正惯性测量单元的测量值。

此外,根据本公开,提供了一种使得计算机具有以下功能的程序:惯性测量单元;信息处理单元,根据操作期间的负荷改变温度;检测温度的温度检测单元;温度控制单元,通过将负荷施加到信息处理单元以使信息处理单元操作来控制由温度检测单元检测到的温度;数据获取单元,获取指示校正值与温度之间的关系的温度特性数据,该校正值用于校正惯性测量单元的测量值。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的信息处理设备的操作情境的示图。

图2是示出根据同一实施例的信息处理设备的功能配置示例的框图。

图3是示意性地示出根据同一实施例的温度控制的示图。

图4是示出根据同一实施例的温度特性表的示例的示图。

图5是示出根据同一实施例的获取用作温度特性数据的近似函数的示例的示图。

图6是示出根据同一实施例的信息处理设备的操作示例的流程图。

图7是示出根据同一实施例的温度特性数据的获取可能性确定处理的流程图。

图8是示出根据同一实施例的温度特性数据获取处理的流程图。

图9是示出根据同一实施例的温度控制处理的流程图。

图10是示出根据同一实施例的校正处理的流程图。

图11是示出根据同一实施例的校正处理中的温度控制的第一变型的说明图。

图12A是示出根据同一实施例的第二变型中的方位变化的说明图。

图12B是示出根据同一实施例的第三变型中的方位变化的说明图。

图13是示出根据同一实施例的第四变型中使用的注意画面的示例的示图。

图14是示出根据同一实施例的信息处理设备的硬件配置示例的框图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本公开的优选实施例。注意,在说明书和附图中,具有基本上相同的功能配置的组件由相同的参考标记表示,并且因此省略重复的描述。

注意,以下面描述的顺序提供描述。

1.第一实施例(温度特性数据的获取和校正)

1.1.信息处理设备的操作情境

1.2.信息处理设备的功能配置示例

1.3.信息处理设备的操作示例

1.3.1.温度特性数据获取可能性

1.3.2.获取温度特性数据

1.3.3.温度控制

1.3.4.校正处理

1.4.变型1(没有温度测量结果的情况)

1.5.变型2(两平面测量)

1.6.变型3(多方位测量)

1.7.变型4(注意画面的显示)

2.硬件配置示例

3.结论

<1.第一实施例(温度特性数据的获取和校正)>

1.1.[信息处理设备的操作情境]

首先,参考图1描述根据本公开的第一实施例的信息处理设备10的操作情境。图1是示出根据本公开的实施例的信息处理设备10的操作情境的示图。当前,在某些情况下,信息处理设备10(诸如智能电话)被安装为具有基于由内置的惯性测量单元(IMU)等测量的信息估计信息处理设备10的位置或方位的功能。

然而,IMU受到IMU的环境温度影响,并且输出特性诸如偏差值、灵敏度或对准发生变化。因此,IMU的测量值在某些情况下根据环境温度而变化。因此,在某些情况下会错误地检测信息处理设备10的位置或方位(参见图1的左手部分)。例如,在IMU用于用户的导航功能的情况下,尽管信息处理设备10本身是静止的,但是在某些情况下,基于IMU的测量值检测到好像信息处理设备10正在移动。

因此,在本公开中,通过信息处理设备10获取与IMU的温度特性有关的信息(温度特性数据)。例如,如图1的中央所示,在用户不使用信息处理设备10的情境中(例如,当用户在睡觉时),控制包括IMU的外围的信息处理设备10内部的温度,并且获取IMU的温度特性数据。

此后,可以基于所获取的温度特性数据校正IMU的测量值,并且可以在信息处理设备10中使用IMU的测量值。例如,当用户使用信息处理设备10的导航功能时,基于IMU的温度特性数据校正IMU的测量值(参见图1的右手部分)。因此,信息处理设备10可以提供更精确的位置/方位估计功能。

[1.2.信息处理设备的功能配置示例]

接下来,参考图2至图5描述根据本公开的实施例的信息处理设备10的功能配置示例。图2是示出根据本公开的实施例的信息处理设备10的功能配置示例的框图。

如图2所示,根据本公开的实施例的信息处理设备10包括惯性测量单元110、信息处理单元120、温度检测单元130、控制单元140以及存储器150。

信息处理设备10的示例包括安装有估计终端的位置或方位的功能的智能电话、平板终端、可穿戴终端等。

(1)惯性测量单元110

惯性测量单元110具有测量与信息处理设备10有关的惯性数据的功能。惯性测量单元110包括作为可以测量惯性数据的装置的惯性测量单元(IMU)。惯性测量单元包括加速度传感器,并且测量用作信息处理设备10的移动速度的变化量的加速度(作为惯性数据的一个示例)。此外,惯性测量单元包括角速度传感器,并且测量作为信息处理设备10的方位的变化量的角速度(作为惯性数据的一个示例)。惯性测量单元110将由惯性测量单元测量的惯性数据输出到控制单元140。

(2)信息处理单元120

信息处理单元120具有在信息处理设备10中执行运算处理的功能。在执行运算处理时,信息处理单元120根据操作期间的负荷改变温度。惯性测量单元110周围的温度根据信息处理单元120的温度变化而变化。信息处理单元120的示例包括中央处理单元(CPU)和通信设备。

(3)温度检测单元130

温度检测单元130具有检测信息处理设备10内部的温度的功能。特别地,温度检测单元130可以检测惯性测量单元110本身的温度或惯性测量单元110的环境温度。

(4)控制单元140

控制单元140具有控制信息处理设备10的整体的功能。例如,控制单元140获取惯性测量单元110的测量值。此外,控制单元140获取温度检测单元130的温度检测结果。

此外,控制单元140控制存储器150的存储处理。具体地,控制单元140使存储器150存储根据控制单元140执行的处理已输出的信息。

此外,控制单元140具有基于输入信息执行处理的功能。

此外,如图2所示,控制单元140包括状态确定单元141、温度控制单元143、数据获取单元145和校正处理单元147。

(状态确定单元141)

状态确定单元141具有确定是否可以获取温度特性数据的功能。在该确定中,状态确定单元141可以确定信息处理设备10是否静止。状态确定单元141可以基于惯性测量单元110的测量值确定信息处理设备10是否静止。例如,当由惯性测量单元110测量的加速度的预定时间段内的方差值小于或等于预定值时,状态确定单元141可以确定信息处理设备10是静止的。

在获取温度特性数据之前,状态确定单元141确定信息处理设备10是静止的,并且这抑制了不必要的振动分量或运动分量反映在测量结果中,并且改善了要获取的温度特性数据的精度。

此外,在确定是否可以获取温度特性数据时,状态确定单元141可以确定用户是否正在使用信息处理设备10。在获取温度特性数据之前,状态确定单元141确定信息处理设备10的使用状态,并且这抑制了在获取温度特性数据期间温度变化或功耗增加对用户的影响。

在确定信息处理设备10的使用状态时,状态确定单元141可以确定用户是否正在睡觉。状态确定单元141可以例如基于当前时间确定用户正在睡觉。此外,状态确定单元141可以基于用户的身体信息诸如脉搏波确定用户正在睡觉。此外,状态确定单元141可以基于惯性测量单元110的测量值检测用户的移动,并且可以在存在用户的小幅移动或无移动的情况下确定用户正在睡觉。

在确定信息处理设备10的使用状态时,状态确定单元141确定用户是否正在睡觉。因此,更准确地确定了用户没有使用信息处理设备10。

此外,在确定信息处理设备10的使用状态时,状态确定单元141可以确定信息处理设备10是否位于用户的居住地诸如用户的房屋中。特别地,状态确定单元141基于信息处理设备10的位置信息、无线通信环境等估计信息处理设备10的当前位置。状态确定单元141可以基于该估计结果确定信息处理设备10是否位于用户的居住地中。

在确定信息处理设备10的使用状态时,状态确定单元141确定信息处理设备10是否位于用户的居住地中,并且这抑制了在获取温度特性数据期间温度变化或功耗增加对用户的影响。

此外,在确定信息处理设备10的使用状态时,状态确定单元141可以基于信息处理设备10中的应用程序等的操作状态执行确定。特别地,可以基于与信息处理设备10中的应用程序有关的处理的CPU使用率估计应用程序的操作状态。在CPU使用率低的情况下,状态确定单元141可以确定用户没有使用信息处理设备10。通过这样做,可以更准确地确定信息处理设备10的使用状态。

此外,在确定是否可以获取温度特性数据时,状态确定单元141可以确定信息处理设备10的电池剩余量是否满足预定条件。预定条件的示例包括电池剩余量是否大于或等于满充电状态下的电池剩余量的80%,电池是否正在充电等。

在确定是否可以获取温度特性数据时,状态确定单元141确定信息处理设备10的电池剩余量,并且这抑制了在获取温度特性数据期间功耗增加对用户的影响。

此外,在确定是否可以获取温度特性数据时,状态确定单元141可以确定用户是否已经授权获取惯性测量单元110的温度特性数据。如果用户已发布授权,则在获取温度特性数据期间不必考虑对用户的影响。

(温度控制单元143)

温度控制单元143使信息处理单元120执行运算处理,以控制根据信息处理单元120的温度变化而改变并且被温度检测单元130检测到的温度。

信息处理单元120执行的运算处理的示例是在信息处理单元120是中央处理单元的情况下用于执行控制以重复执行简单计算(诸如从1开始依次增加整数)的处理。此外,在信息处理单元120是通信装置的情况下,运算处理的示例是用于执行控制以重复执行与外部的通信等的处理。特别地,在通信装置是GPS接收装置的情况下,运算处理的示例是用于执行控制以重复执行信息处理设备10的定位操作等的处理。

温度控制单元143通过使用在信息处理设备10中执行运算处理的信息处理单元120执行温度控制。因此,不需要在信息处理设备10中单独设置用于温度控制的元件。特别地,在信息处理单元120是中央处理单元或通信装置的情况下,中央处理单元和通信装置两者在很多情况下都是设置在信息处理设备10中的元件。通过使用这些元件,不需要单独设置用于温度控制的元件。此外,中央处理单元和通信装置两者都是具有相对大的发热量的元件,并且温度升高可以增加温度控制。

具体地,温度控制单元143基于温度检测单元130检测到的温度和目标温度来控制信息处理单元120的操作频率或要施加到信息处理单元120的负荷。此外,在改变温度时,温度控制单元143以使得温度检测单元130检测到的温度的变化速度不超过阈值的方式控制信息处理单元120的操作频率或要施加到信息处理单元120的负荷。下面参考图3进一步描述根据本实施例的由温度控制单元143执行的温度控制。

(温度控制)

图3是示意性地示出根据本实施例的温度控制的示图。如图3所示,温度控制单元143向信息处理单元120施加负荷,并且控制要由温度检测单元130检测的温度。首先,将温度控制为在一定时间段Δt1内保持恒定在第一温度T1。接下来,控制温度以从第一温度T1改变为第二温度T2。此时,可以以使得温度变化的速度(T2-T1)/Δt2小于或等于阈值的方式执行温度控制。此外,在改变温度时,可以以使得温度的最大值与最小值之间的差大于或等于预定值的方式执行控制。例如,可以以使得温度的最大值与最小值之间的差大于或等于20℃的方式执行控制。上面已经参考图3描述了由温度控制单元143执行的温度控制。

在温度控制中,温度在一定时间段内保持恒定,并且因此,惯性测量单元110在稳定的温度状态下进行测量。这使得温度特性数据的精度进一步提高。此外,在温度控制中,以使得温度变化的速度小于或等于阈值的方式执行控制。这抑制了温度的突然变化对惯性测量单元110的温度特性的影响。此外,在温度控制中,以使得温度的最大值与最小值之间的差大于或等于20℃的方式进行控制。通过这样做,可以充分确保温度特性数据的温度范围,并且这使得温度特性数据的精度的提高。

此外,温度控制单元143具有在状态确定单元141确定信息处理设备10处于可以获取温度特性数据的状态的情况下开始温度控制的功能。具体地,状态确定单元141输出指示信息处理设备10处于可以获取温度特性数据的状态的确定结果。之后,温度控制单元143向信息处理单元120施加负荷以使信息处理单元120操作。温度控制单元143在可以获取温度特性数据的状态下开始温度控制。因此,在用户不方便的时间不开始温度控制。

(数据获取单元145)

数据获取单元145具有获取温度特性数据的功能,该温度特性数据指示用于校正惯性测量单元110的测量值的校正值与由温度检测单元130检测到的温度之间的关系。下面参考图4和图5描述温度特性数据的具体获取。

(温度特性表的获取)

如图3所示,控制要由温度检测单元130检测的温度,并且当温度稳定在一定温度时(例如,图3中的T1),惯性测量单元110的测量值由数据获取单元145获取。图4是示出根据本实施例的温度特性表的示例的示图。如图4所示,惯性测量单元110在控制温度的同时进行测量,并且因此获得了与指定温度相对应的惯性测量单元110的测量值。

(温度特性数据的获取)

此外,数据获取单元145通过使用已经获取的温度和测量值,根据最小二乘法获得近似函数,以便将没有测量结果的温度范围插值到图4中获得的温度特性表中。图5是示出获取用作温度特性数据的近似函数的示例的示图。如图5所示,假定基于温度特性表在温度与测量值之间的关系中建立线性函数的近似。在这种情况下,数据获取单元145根据最小二乘法通过使用以下描述的公式来执行用于获得近似函数的运算处理。

在此,根据下列公式获得近似函数y=ax+b中的倾斜度a。

[数学公式1]

另外,根据下式获得截距b。

[数学公式2]

在上述公式中,n是测量点的数量。数据获取单元145获取如上所述获得的近似函数作为指示温度与校正值之间的关系的温度特性数据。通过将近似函数确定为温度特性数据,可以内插没有测量结果的温度范围。因此,即使在测量了少量温度的情况下,也可以获得能够应对宽温度范围的温度特性数据。

数据获取单元145可以基于由惯性测量单元在至少两个或更多个温度下获取的测量值,获取近似函数作为温度特性数据。此外,为了准确地获得近似函数,数据获取单元145可以基于由惯性测量单元110在至少四个或更多个温度下获取的测量值,获取近似函数作为温度特性数据。数据获取单元145将温度特性数据存储在存储器150中。

注意,作为用于获取近似函数的方法,可以使用除最小二乘法之外的方法。此外,作为近似函数,可以获得与线性函数不同形式的函数。

惯性测量单元110的温度特性数据由信息处理设备10内部的数据获取单元145获取,并且因此,温度特性数据仅在信息处理设备10中获取。特别地,在制造信息处理设备10的过程中,不需要用于获取温度特性数据的装备,诸如恒温炉。

数据获取单元145可以获取由陀螺传感器检测到的角速度的偏差值(陀螺偏差值)作为惯性测量单元110的测量值。这是因为,在由惯性测量单元110获取的惯性数据中,由陀螺传感器检测到的陀螺偏差值特别显著地影响信息处理设备10中的位置/方位估计功能,并且需要通过使用温度特性数据来执行校正。数据获取单元145基于所获取的陀螺偏差值,获取指示用于校正陀螺偏差值的陀螺偏差校正值与温度之间的关系的陀螺偏差温度特性数据。

(校正处理单元147)

校正处理单元147具有基于从由温度检测单元130检测到的温度和温度特性数据获得的校正值,来校正由惯性测量单元110测量的测量值的功能。具体地,校正处理单元147根据检测到的温度和温度特性数据计算校正值。校正处理单元147通过使用计算出的校正值来执行用于校正惯性测量单元110的测量值的运算处理。

此外,校正处理单元147可以具有基于从温度检测单元130所检测的温度和陀螺偏差温度特性数据获得的陀螺偏差校正值,来校正由陀螺传感器检测到的角速度的功能。具体地,校正处理单元147根据检测到的温度和温度特性数据计算陀螺偏差校正值。校正处理单元147通过使用计算出的陀螺偏差校正值来执行用于校正由惯性测量单元110的陀螺传感器测量的角速度的运算处理。换句话说,校正处理单元147还具有陀螺校正处理单元149的功能,该陀螺校正处理单元149基于从由温度检测单元130检测到的温度和陀螺偏差温度特性数据获得的陀螺偏差校正值,校正由陀螺传感器检测到的角速度。

惯性测量单元110的测量值由校正处理单元147校正,并且因此信息处理设备10具有估计更准确的位置或方位的功能。

(5)存储器150

存储器150具有存储在由信息处理设备10执行的处理中获取的数据的功能。例如,存储器150存储由数据获取单元145获取的温度特性数据。

上面参考图2至图5描述了根据本公开的实施例的信息处理设备10的功能配置示例。将描述根据本公开的实施例的信息处理设备10的操作示例。

[1.3.信息处理设备的操作示例]

下面参考图6至图10描述根据本公开的实施例的信息处理设备10的操作示例。图6是示出根据本公开的实施例的信息处理设备10的操作示例的流程图。

如图6所示,首先,惯性测量单元110测量惯性数据诸如加速度或角速度,并将测量值输出到控制单元140。控制单元140将测量值存储在存储器150中(S100)。接下来,状态确定单元141确定信息处理设备10是否处于可以获取温度特性数据的状态(S200)。在状态确定单元141确定可以获取温度特性数据的情况下,数据获取单元145获取温度特性数据(S300)。相反,在步骤S200中,在未确定可以获取温度特性数据的情况下,重置温度稳定性经过时间的计数(S221)。之后,校正处理单元147执行用于校正惯性测量单元110的测量值的处理(S400)。最后,控制单元140通过使用惯性测量单元110的校正的测量结果计算信息处理设备10的方位和移动速度(S500),并且由信息处理设备10执行的处理终止。

上面描述了示出根据本公开的实施例的信息处理设备10的整体操作示例的流程图。下面描述步骤S200、步骤S300、步骤S303和步骤S400中的处理。

[1.3.1.温度特性数据的获取可能性]

参考图7描述步骤S200的温度特性数据的获取可能性确定处理。图7是与温度特性数据获取可能性确定处理有关的流程图。首先,状态确定单元141基于惯性测量单元110的测量值确定信息处理设备10是否处于静止状态(S201)。在步骤S201中,在确定信息处理设备10处于静止状态的情况下,对静止状态下的经过时间进行计数(S203)。

在关于信息处理设备10是否处于静止状态的步骤S201的确定中,使用惯性测量单元110的测量值。例如,可以确定由惯性测量单元110测量的一秒的加速度值的方差值是否小于或等于预定阈值。在加速度的方差值小于或等于预定阈值的情况下,在步骤S201中确定信息处理设备10处于静止状态。

相反,在步骤S201中,在确定信息处理设备10未处于静止状态的情况下,状态确定单元141重置经过时间的计数(S205),并且确定不可以获取温度特性数据(S219)。因此,步骤S200的处理终止。

返回步骤S203的处理。在对经过时间进行计数之后,确定在静止状态下是否经过了30分钟以上(S207)。在确定在静止状态下还未经过30分钟以上的情况下,状态确定单元141确定不可以获取温度特性数据(S219),并且步骤S200的处理终止。

相反,在步骤S207中,在确定在静止状态下已经经过了30分钟以上的情况下,则检测信息处理设备10的电池剩余量的状态(S209)。状态确定单元141基于在步骤S209中检测到的电池状态,确定信息处理设备10的电池剩余量是否满足预定条件(S211)。预定条件的示例包括电池剩余量是否大于或等于满充电状态下的电池剩余量的80%,电池是否正在充电等。在步骤S211中,在确定未满足预定条件的情况下,确定不可以获取温度特性数据(S219)。

相反,在步骤S211中,在确定满足预定条件的情况下,则检测用户的睡眠状态(S213)。状态确定单元141基于步骤S213中的检测结果确定用户是否正在睡觉(S215)。在步骤S215中,在确定用户并未正在睡觉的情况下,确定不可以获取温度特性数据(S219)。相反,在步骤S215中,在确定用户正在睡觉的情况下,确定可以获取温度特性数据(S217)。

注意,可以仅执行步骤S207、S211和S215的相应确定中的任一个或任两个的组合。此外,可以以与图7的流程图中的顺序不同的顺序执行步骤S207、S211和S215的相应确定。

[1.3.2.温度特性数据的获取]

接下来,参考图8描述图6的流程图中的步骤S300的温度特性数据获取处理。图8是与温度特性数据获取处理有关的流程图。

首先,温度检测单元130检测当前温度(S301)。接下来,温度控制单元143执行温度控制处理(S303)。在执行了稍后描述的温度控制处理之后,确定温度是否已经稳定(S305)。在确定温度尚未稳定的情况下,温度特性数据获取处理终止。

相反,在步骤S305中,在确定温度已经稳定的情况下,惯性测量单元110在该温度下执行测量(S307)。例如,惯性测量单元110的陀螺传感器在预定时间段期间相对于三个轴,即偏航轴、俯仰轴和横滚轴测量角速度,并且此外,对测量结果执行平均处理。测量时间段的示例是10分钟。之后,将测量结果的平均值和执行测量所处的温度存储在存储器150中(S309)。

接下来,数据获取单元145从存储器150读取已经存储的温度的最大值和最小值(S311)。数据获取单元145确定最大值与最小值之间的差是否大于或等于预定值(S313)。预定值的示例是20℃。在步骤S313中,在确定最大值与最小值之间的差未大于或等于预定值的情况下,温度特性数据获取处理终止。

相反,在步骤S313中,在确定最大值与最小值之间的差大于或等于预定值的情况下,则数据获取单元145执行用于对没有测量结果的温度的测量值进行内插的内插处理(S315)。具体地,数据获取单元145通过使用最小二乘法基于记录的测量值和温度获取近似函数,并且对测量结果进行内插。之后,数据获取单元145确定作为近似函数而获得的温度特性数据是可用的。此外,数据获取单元145将温度特性数据存储在存储器150中(S317)。最后,数据获取单元145删除暂时记录的惯性测量单元110的测量值和温度(S319),并且温度特性数据获取处理终止。

[1.3.3.温度控制]

接下来,参考图9描述图8的流程图中的步骤S303的温度控制处理。图9是与温度控制处理有关的流程图。如图9所示,首先,在步骤S3031中,温度控制单元143计算通过从当前温度减去目标温度而获得的值。此外,温度控制单元143将相减后的值与预定的温度差绝对值α(℃)进行比较。温度差绝对值α的示例是0.1℃。在通过从当前温度减去目标温度而获得的值大于或等于-α并且小于或等于α的情况下,该值足够接近目标温度,并且因此处理继续进行到步骤S3033的确定。

在步骤S3033中,温度控制单元143确定该值足够接近目标温度的状态是否持续了10分钟以上。在该状态持续10分钟以上的情况下,温度控制单元143确定温度已经稳定(S3035)。此外,温度控制单元143通过将预定温度β(℃)与当前目标温度相加来设置下一个目标温度(S3037)。预定温度β的示例是5℃。此时,温度控制单元143还重置持续时间的计数。相反,在步骤S3033中,在确定该值足够接近目标温度的状态未持续了10分钟以上的情况下,步骤S303的温度控制处理终止。

在步骤S3031中,在通过从当前温度减去目标温度而获得的值大于+α的情况下,当前温度高于目标温度。因此,首先,温度控制单元143重置持续时间的计数(S3039)。接下来,温度控制单元143减小要施加到信息处理单元120的负荷(S3041)。之后,步骤S303的温度控制处理终止。

相反,在步骤S3031中,在通过从当前温度减去目标温度而获得的值小于-α的情况下,当前温度低于目标温度。因此,首先,温度控制单元143重置持续时间的计数(S3043)。接下来,温度控制单元143增加要施加到信息处理单元120的负荷(S3045)。之后,步骤S303的温度控制处理终止。

[1.3.4.校正处理]

接下来,参考图10描述图6的流程图中的步骤S400的校正处理。图10是与校正处理有关的流程图。如图10所示,首先,惯性测量单元110测量惯性数据(S401)。接下来,温度检测单元130检测温度(S403)。然后,校正处理单元147确定温度特性数据是否可用(S405)。如果步骤S300的温度特性数据获取处理终止,并且温度特性数据可用,则校正处理单元147从存储器150调用温度特性数据(S407)。相反,在步骤S405中,在确定温度特性数据不可用的情况下,校正处理单元147调用作为出厂时准备的通常温度特性的预设数据(S409)。校正处理单元147基于被调用的温度特性数据和在步骤S403中检测到的温度,读取校正值(S411)。此外,校正处理单元147通过使用校正值来校正在步骤S401的测量中获得的测量值(S413)。之后,校正处理终止。

上面已经描述了示出根据本公开的实施例的信息处理设备10的操作示例的流程图中的步骤S200、步骤S300、步骤S303或步骤S400中的处理。

[1.4.变型1(没有温度测量结果的情况)]

下面参考图11描述根据本公开的实施例的第一变型。图11是示出本变型中的校正处理中的温度控制的说明图。

在上述实施例中,已经描述了预先获取温度特性数据并且基于温度特性数据校正惯性测量单元110的测量值的示例。在本变型中,校正处理单元147在由温度控制单元143控制温度的状态下执行校正处理。

如图11中的实线所示,在通过使用经由使用线性函数来近似测量值与温度之间的关系而获得的温度特性数据执行校正处理时,在某些情况下,在实践中,在没有测量结果的温度范围内进行校正。例如,在图11中由温度检测单元130检测到的温度是图11中所示的温度T6的情况下,基于由图11中用实线表示的温度特性数据确定与温度T6相对应的校正值。此时,在某些情况下,在温度T6下的校正值偏离对惯性测量单元110的实际测量值进行校正所需要的校正值。例如,在某些情况下,实际温度特性指示部分曲线,如图11中的虚线所示。因此,从温度特性数据获得的校正值与基于实际温度特性的校正值之间产生差异(这与在图11中用双向箭头示出的范围相对应)。

因此,在本变型中,在执行校正处理时,在温度检测单元130在获取温度特性数据时检测到的温度为没有测量结果的温度的情况下,温度控制单元143控制温度,并且执行校正处理。具体地,在校正处理中,在温度检测单元130检测到的温度为图11中的温度T6的情况下,温度控制单元143执行温度控制以将温度改变为温度T7

执行控制,以在获取温度特性数据时将温度检测单元130检测到的温度改变为具有测量结果的温度,并且因此,可以更准确地校正惯性测量单元110的测量值。因此,使用信息处理设备10中的惯性测量单元110的位置/方位估计功能更准确地操作。

此外,可以想到,在实际环境中,惯性测量单元110的环境温度突然变化,这影响了由惯性测量单元110执行的测量。即使在这种情况下,温度控制单元143也控制温度,并且这抑制了环境温度的突然变化对由惯性测量单元110执行的测量的影响。

[1.5.变型2(两平面测量)]

下面参考图12A描述根据本公开的实施例的第二变型。图12A是示出本变型中的方位变化的说明图。

在上述实施例中,描述了在信息处理设备10静止而具有单一方位的状态下获取温度特性数据的示例。在本变型中,在温度被控制的状态下,信息处理设备10从第一方位改变为第二方位,并且获取了每个方位上的惯性测量单元110的测量值。因此,获取了温度特性数据,该温度特性数据指示用于校正加速度传感器的偏差值或灵敏度(scale factor)的影响的校正值与温度之间的关系。

如图12A所示,首先,在将信息处理设备10放置在桌子上以具有第一方位的状态下,控制信息处理设备10内部的温度。此时,获取惯性测量单元110的测量值。接下来,在温度被控制的状态下,信息处理设备10在桌子上被放置为具有与第一方位反向的第二方位。此时,获取惯性测量单元110的测量值。

如上所述,在温度被控制的状态下,获取惯性测量单元110在第一方位和第二方位中的测量值,并且因此获取用于校正加速度传感器的偏差值和灵敏度对测量值影响的校正值。换句话说,惯性测量单元110在第一方位和第二方位中的每个中执行测量,并且将加速度传感器的两个测量值彼此进行比较。此时,加速度传感器在第一方位和第二方位中的测量值中都包括重力加速度分量。因此,当将重力加速度分量在第一方位和第二方位中的测量值彼此进行比较时,获得加速度传感器中的偏差值和灵敏度的影响。在多个温度下在上述两个平面上重复进行测量,并且因此可以获得温度特性数据,其指示用于校正偏差值或灵敏度对加速度传感器的测量值的影响的校正值与温度之间的关系。

在本变型中,在获取温度特性数据时,基于惯性测量单元110在两个方位上的测量值获取温度特性数据。因此,可以容易地获取校正加速度传感器的偏差值或灵敏度的影响所需的温度特性数据。

[1.6.变型3(多方位测量)]

下面参考图12B描述根据本公开的实施例的第三变型。图12B是示出本变型中的方位变化的说明图。

在上述实施例中,已经描述了在信息处理设备10静止的状态下获取温度特性数据的示例。在本变型中,在温度被控制的状态下,信息处理设备10在三个或更多个方位上改变,并且在改变为每个方位时获取惯性测量单元110的测量值。因此,获取了温度特性数据,该温度特性数据指示用于校正陀螺传感器的灵敏度对测量值的影响的校正值与温度之间的关系。

如图12B所示,首先,信息处理设备10从信息处理设备10保持在第一方位中的状态改变为第二方位。在从第一方位改变为第二方位时,获取惯性测量单元110的测量值。接下来,信息处理设备10从第二方位改变为第三方位。在从第二方位改变为第三方位时,获取惯性测量单元110的测量值。此外,信息处理设备10从第三方位改变为第一方位。在从第三方位改变为第一方位时,获取惯性测量单元110的测量值。

注意,作为关于改变方位时的角度的变化量的参考值,使用每个方位中的重力方向。换句话说,基于方位改变之前的重力方向和方位改变之后的重力方向,获得信息处理设备10的根据方位改变的角度的改变量。

如上所述,当信息处理设备10的方位改变为多种状态时,惯性测量单元110以相应方位变化执行测量,并且获得关于角速度的输出值。因此,获得陀螺传感器的灵敏度对测量值的影响。在多个温度下在上述多个方位中重复测量,并且因此可以获得指示用于校正惯性测量单元110的陀螺传感器的灵敏度的影响的校正值与温度之间的关系的温度特性数据。

此外,在本变型中,当信息处理设备10被改变为包括第一方位、第二方位以及第三方位的三个或更多个方位时,还可以获取陀螺传感器和加速度传感器在每个方位的测量结果。因此,获得每个测量结果的偏航轴、俯仰轴和横滚轴的三轴正交性。因此,还获取了用于校正失准对陀螺传感器和加速度传感器的测量值的影响的温度特性数据。

在本变型中,基于惯性测量单元110在多个方位中的变化方位的测量值来获取温度特性数据。因此,可以获取校正陀螺传感器的灵敏度的影响或者陀螺传感器或加速度传感器的失准的影响所需的温度特性数据。

[1.7.变型4(注意画面的显示)]

下面参考图13描述根据本公开的实施例的第四变型。图13是示出在本变型中使用的注意画面的示例的示图。

在上述实施例中,在信息处理设备10满足预定条件的情况下,温度控制单元143开始温度控制以便获取温度特性数据。在本变型中,在温度控制单元143开始温度控制之前,使信息处理设备10的输出设备显示用于吸引用户注意的画面。如图13所示,在信息处理设备10中,显示画面以向用户报告信息处理设备10的主体的温度将由于温度控制而升高。

在本变型中,在温度控制单元143开始温度控制之前,显示用于起用户注意的画面。因此,可以在信息处理设备10已经稳定的状态下执行在获取温度特性数据时的温度控制。

<2.硬件配置示例>

下面参考图14描述根据本公开实施例的信息处理设备10的硬件配置示例。图14是示出根据本公开的实施例的信息处理设备10的硬件配置示例的框图。如图14所示,信息处理设备10包括例如CPU 101、RAM 102、ROM 103、传感器组104、输入装置105、显示装置106、声音输出装置107、存储装置108和通信装置109。注意,在此描述的硬件配置是示例,并且可以省略组件中的一些。此外,硬件配置可以进一步包括除了在此描述的组件之外的组件。

(CPU 101、RAM 102以及ROM 103)

CPU 101用作例如运算处理装置或控制装置,并且基于记录在ROM103、RAM 102或存储装置108中的各种程序控制每个组件的全部或部分操作。ROM 103是用于存储要加载到CPU 101中的程序、要在运算操作中使用的数据等的构件。例如,将要加载到CPU 101中的程序、在执行该程序时适当地改变的各种参数等暂时或永久地存储在RAM 102中。它们通过包括CPU总线等的主机总线相互连接。CPU 101、ROM 103以及RAM102可以例如与软件协作来实现已经参考图2描述的控制单元140和信息处理单元120的功能。

(传感器组104)

传感器组104具有检测信息处理设备10的状态、周围环境等的功能。传感器组104包括例如陀螺传感器104a和加速度传感器104b。此外,传感器组104包括温度传感器。

(输入装置105)

例如,触摸面板、按钮、开关等被用于输入装置105。此外,在某些情况下,可以通过使用红外线或其他无线电波发送控制信号的远程控制器来用于输入装置105。输入装置105还包括声音输入装置,诸如麦克风。

(显示装置106和声音输出装置107)

显示装置106包括例如诸如阴极射线管(CRT)显示装置或液晶显示(LCD)装置的显示装置。此外,显示装置106包括诸如投影仪装置、有机发光二极管(OLED)装置或灯的显示装置。此外,声音输出装置107包括诸如扬声器或耳机的声音输出装置。

(存储装置108)

存储装置108是存储各种类型的数据的装置。作为存储装置108,例如,使用诸如硬盘驱动器(HDD)的磁存储装置、半导体存储装置、光学存储装置、磁光存储装置等。存储装置108可以实现例如已经参考图2描述的存储器150的功能。

(通信装置109)

通信装置109是执行与外部的通信的通信装置,并且包括GPS接收单元109a、无线LAN路由器109b和电话调制解调器109c。另外,例如,还包括用于有线或无线LAN、蓝牙(注册商标)或无线USB(WUSB)的通信卡,用于光学通信的路由器,用于非对称数字用户线(ADSL)的路由器,用于各种类型通信的调制解调器等。通信装置109例如可以与软件协作来实现信息处理单元120的功能。

上面已经参考图14描述了根据本公开实施例的信息处理设备的硬件配置示例。

<3.结论>

如上所述,在根据本公开的实施例的信息处理设备中,温度控制单元根据已经施加了负荷的信息处理单元的操作来改变温度。此外,数据获取单元获取指示惯性测量单元的测量值与温度之间的关系的温度特性数据。

因此,提供了一种信息处理设备、一种信息处理方法以及一种程序,它们是新颖的并经过改进,并且能够简单地获取可以应对惯性传感器的相应产品之间的性能差异的温度特性,而无需事先记录惯性传感器的温度特性。

上面已经参考附图详细描述了本公开的优选实施例。然而,本公开的技术范围不限于上述示例。显然,本公开所属领域的普通技术人员可以在未背离权利要求中描述的技术思想的情况下想到各种改变或修改,并且应当理解,这些改变或修改也落入本公开的技术范围内。

例如,在上述实施例中,假定在信息处理设备10中使用所获取的温度特性数据,但是本技术不限于该示例。例如,由信息处理设备10获取的温度特性数据可以被累积在服务器计算机中,并且可以与另一信息处理设备等共享。具体地,在信息处理设备10中,由数据获取单元145获取温度特性数据,并且该数据存储在存储器150中。信息处理设备10的控制单元140将存储在存储器150中的温度特性数据通过因特网等发送到外部服务器计算机。服务器计算机累积从多个信息处理设备10接收的温度特性数据。此外,服务器计算机响应于来自信息处理设备10的请求从累积的温度特性数据中选择最佳温度特性数据,并且将该最佳温度特性数据发送到已发出请求的信息处理设备10。

此外,可以通过使用软件、硬件以及软件和硬件的组合中的任一个来实现在本文描述的由相应装置执行的一系列处理。预先将配置软件的程序存储在例如设置在每个装置的内部或外部的记录介质(非暂时性介质)中。然后,例如,每个程序在由计算机执行时被加载到RAM中,并由处理器诸如CPU执行。

此外,不一定需要以所示出的顺序执行在本文参考流程图描述的处理。某些处理步骤可以并行执行。此外,可以采用附加的处理步骤,并且可以省略一些处理步骤。

此外,本文描述的效果仅是示例性或说明性的,而非限制性的。换句话说,根据本公开的技术除了上述效果之外或者代替上述效果,可以从本文所提供的描述中表现出对于本领域技术人员显而易见的其他效果。

注意,以下描述的配置也落入本公开的技术范围内。

(1)一种信息处理设备,包括:

惯性测量单元;

信息处理单元,该信息处理单元执行运算处理,该运算处理伴随有根据操作期间的负荷的温度变化;

温度检测单元,该温度检测单元检测温度;

温度控制单元,该温度控制单元通过将负荷施加到信息处理单元以使信息处理单元操作来控制由温度检测单元检测到的温度;以及

数据获取单元,该数据获取单元获取指示校正值与温度之间的关系的温度特性数据,该校正值用于校正惯性测量单元的测量值。

(2)根据上述(1)所述的信息处理设备,还包括校正处理单元,该校正处理单元基于从由温度检测单元检测到的温度和温度特性数据获得的校正值来校正由惯性测量单元测量的测量值。

(3)根据上述(1)或(2)所述的信息处理设备,还包括状态确定单元,该状态确定单元确定信息处理设备是否处于能够获取温度特性数据的状态,

其中,在状态确定单元确定信息处理设备处于能够获取温度特性数据的状态的情况下,温度控制单元开始控制温度。

(4)根据上述(3)所述的信息处理设备,其中,在确定是否能够获取温度特性数据时,状态确定单元执行关于信息处理设备是否静止、用户是否正在使用该信息处理设备、或者该信息处理设备的电池剩余量是否满足预定条件中的任一项的确定。

(5)根据上述(1)至(4)中任一项所述的信息处理设备,其中,温度控制单元控制信息处理单元在预定时间段内保持温度恒定。

(6)根据上述(1)至(5)中任一项所述的信息处理设备,其中,温度控制单元控制信息处理单元以使温度以该温度小于或等于阈值的温度变化速度从第一温度改变到第二温度。

(7)根据上述(1)至(6)中任一项所述的信息处理设备,其中,温度控制单元控制信息处理单元以使温度的最小值和最大值具有至少大于或等于预定值的温度差。

(8)根据上述(1)至(7)中任一项所述的信息处理设备,其中,数据获取单元获取通过惯性测量单元在至少两个或更多个温度下获取的多个测量值的近似函数作为温度特性数据。

(9)根据上述(1)至(8)中任一项所述的信息处理设备,

其中,惯性测量单元至少包括检测角速度的陀螺传感器,以及

数据获取单元获取指示陀螺偏差校正值与温度之间的关系的陀螺偏差温度特性数据。

(10)根据上述(9)所述的信息处理设备,还包括陀螺校正处理单元,该陀螺校正处理单元基于从通过温度检测单元检测到的温度和陀螺偏差温度特性数据获得的陀螺偏差校正值,来校正由陀螺传感器检测到的角速度。

(11)根据上述(2)所述的信息处理设备,其中,在通过由温度控制单元向信息处理单元施加负荷以使信息处理单元操作来控制温度的状态下,校正处理单元基于从已控制的温度和温度特性数据获得的校正值来校正由惯性测量单元测量的测量值。

(12)根据上述(1)至(11)中任一项所述的信息处理设备,其中,信息处理单元包括中央处理单元或通信装置中的至少任一个。

(13)一种信息处理方法,包括:

通过向信息处理单元施加预定负荷以使信息处理单元操作,通过使用处理器控制由温度检测单元检测到的温度,信息处理单元执行运算处理,该运算处理伴随有根据操作期间的负荷的温度变化;以及

获取指示校正值与温度之间的关系的温度特性数据,该校正值用于校正惯性测量单元的测量值。

(14)一种使计算机具有以下功能的程序:

惯性测量单元;

信息处理单元,该信息处理单元根据操作期间的负荷而改变温度;

温度检测单元,该温度检测单元检测温度;

温度控制单元,该温度控制单元通过向信息处理单元施加负荷以使信息处理单元操作来控制由温度检测单元检测到的温度;以及

数据获取单元,该数据获取单元获取指示校正值与温度之间的关系的温度特性数据,该校正值用于校正惯性测量单元的测量值。

参考符号列表

10 信息处理设备

101 CPU

102 RAM

103 ROM

104 传感器组

104a 陀螺传感器

104b 加速度传感器

109 通信装置

110 惯性测量单元

120 信息处理单元

130 温度检测单元

140 控制单元

141 状态确定单元

143 温度控制单元

145 数据获取单元

147 校正处理单元

149 陀螺校正处理单元

150 存储器

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