JP2004279363A

JP2004279363A - Electronic apparatus with direction sensor, and program

Info

Publication number: JP2004279363A
Application number: JP2003074887A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Ikeda; 浩暢池田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-07
Also published as: WO2004083780A1; TW200424545A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance a degree of freedom in arrangement of a magnetic sensor, and to calculate a direction in response to an arrangement condition of the magnetic sensor, in an electronic apparatus with a direction sensor. <P>SOLUTION: Magnetic field detecting elements X, Y independent each other are arranged in a position where magnetic field detecting directions thereof are directed to directions different each other, when delivering a radio wave time piece 100 from a factory, and a bias coil C is arranged to impress the same magnetic field to the magnetic field detecting element X and the magnetic field detecting element Y. When measuring a direction, the direction is calculated based on an angle ψ formed by crossing of the magnetic field detecting directions of the two magnetic field detecting elements, and a magnetic field detected by the two magnetic field detecting elements. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、方位センサ付電子機器及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地磁気の方向を検出することによって方位を計測する方位センサを備えた電子機器が普及している。このような電子機器が備える方位センサには、一般に、図１４（ａ）に示すように、一方向に磁界感度を有する２つの磁気センサ（磁界検出素子）が垂直に配置されたモジュールが実装されており、これらの磁気センサによって検出される２方向の磁力に基づいて方位が計測される（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００３】
また、このような方位センサにおいては、図１４（ｂ）に示すように、磁気センサに垂直な方向にバイアスコイルを巻回して、磁気センサにバイアス磁界を印加した状態で地磁気を検出する方法が知られている。このようにバイアス磁界を印加することにより、地磁気の方向の判別を可能にするとともに、ヒステリシスの影響を緩和させ、地磁気の向きや大きさを正確に検出することが可能になっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１８３６５８号公報
【特許文献２】
特開平８−４３５６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の方位センサでは、図１４（ａ）に示すように、２つの磁界センサが予め垂直に配置されたモジュールが、工場出荷時に電子機器に実装されていたが、実際、これらのセンサが正確に垂直に配置されていないことが多かったため、正確に方位が計測できないという問題があった。この問題を回避するためには、工場出荷時に、モジュール内の磁気センサの配置を調整する作業を行わなければならないため、磁気センサの実装効率が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、方位センサ付電子機器において、磁気センサの配置の自由度を高め、磁気センサの配置状況に応じて方位を算出可能にすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
互いに独立な２つの磁気センサ（例えば、図１の磁界検出素子Ｘ、磁界検出素子Ｙ）を有し、
前記２つの磁気センサは、磁気検出方向が交差する角度（例えば、図１の角度φ）が９０度以上１８０度未満となるように配置され、
前記２つの磁気センサの磁気検出方向にバイアス磁界を印加するバイアス磁界印加手段（（例えば、図１のバイアスコイルＣ））と、
前記２つの磁気センサの磁界検出方向が交差する角度と、前記２つの磁気センサにより検出された磁界と、前記バイアス磁界印加手段により印加されたバイアス磁界に基づいて方位を算出する算出手段（例えば、図６の方位演算部１０１ａ）と、
を備えることを特徴としている。
【０００８】
この請求項１に記載の発明によれば、互いに独立な２つの磁気センサを、磁界検出方向が交差する角度を９０度以上１８０度未満となるように配置するようにしたことにより、磁気センサの配置の自由度を高めることができる。また、磁気センサの配置状況に応じて方位を算出することにより、正確に方位を算出することが可能になる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、
互いに独立な２つの磁気センサを有し、
前記２つの磁気センサは、磁気検出方向が交差する角度が０度より大きく９０度以下になるように配置され、
前記２つの磁気センサの磁気検出方向にバイアス磁界を印加するバイアス磁界印加手段と、
前記２つの磁気センサの磁界検出方向が交差する角度と、前記２つの磁気センサにより検出された磁界と、前記バイアス磁界印加手段により印加されたバイアス磁界に基づいて方位を算出する算出手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１０】
この請求項２に記載の発明によれば、互いに独立な２つの磁気センサを、磁界検出方向が交差する角度を０度より大きく９０度以下になるように配置するようにしたことにより、磁気センサの配置の自由度を高めることができる。また、磁気センサの配置状況に応じて方位を算出することにより、正確に方位を算出することが可能になる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の方位センサ付電子機器において、
前記バイアス磁界印加手段は、各々の磁気センサの磁気検出方向に同一のバイアス磁界を印加することを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、２つの磁界センサの磁気検出方向に同一のバイアス磁界を印加することにより、方位を算出する精度を高めることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の方位センサ付電子機器において、
前記算出手段による算出結果により、電子機器上の所定の箇所が、北方向を向いているか否かを判定する判定手段（例えば、図６の制御部１０１）と、
前記判定手段により、前記所定の箇所が北方向を向いていると判定された場合、その判定結果を報知する報知手段（例えば、図６のバックライト部１０３ｂ）と、
を備えることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の方位センサ付電子機器において、前記報知手段は、表示部を点灯させることにより前記判定結果を報知することを特徴としている。
【００１５】
請求項４及び５に記載の発明によれば、電子機器上の所定の箇所が、北方向を向いている場合に、その旨を報知するようにしたことにより、方位センサの利便性を高めることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の方位センサ付電子機器において、
前記算出手段は、前記交差する角度と、前記２つの磁気センサにより検出された磁界と、前記印加されたバイアス磁界に基づいて、北の方位が示す角度を算出し、北方向と、電子機器の所定の箇所が示す方向が交差する角度から、当該所定の箇所が示す方位を更に算出し、
前記算出手段による算出結果を通知する通知手段（例えば、図６の表示部１０３）を備えることを特徴としている。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の方位センサ付電子機器において、前記通知手段は、表示部に前記算出結果を表示することにより、当該算出結果を通知することを特徴としている。
【００１８】
請求項６及び７に記載の発明によれば、電子機器上の所定の箇所が示す方位を算出して、その算出結果を通知するようにしたことにより、方位センサの利便性を高めることができる。
【００１９】
なお、本発明の方位センサ付電子機器が腕時計である場合、請求項４〜７における「電子機器上の所定の箇所」の例としては、腕時計が備える文字盤上の特定の位置（例えば、１２時の位置、３時の位置等）がある。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、
互いに独立な２つの磁気センサを有する電子機器を制御するコンピュータに、前記２つの磁気センサの磁気検出方向にバイアス磁界を印加するバイアス磁界印加機能と、
前記２つの磁気センサの磁界検出方向が交差する角度と、前記２つの磁気センサにより検出された磁界と、前記バイアス磁界印加機能によって印加されたバイアス磁界に基づいて方位を算出する算出機能を実現させる。
【００２１】
この請求項８に記載の発明によれば、２つの磁気センサの磁界検出方向が交差する角度と、前記２つの磁気センサにより検出された磁界と、前記バイアス磁界印加機能によって印加されたバイアス磁界に基づいて方位を算出することにより、方位を正確に算出することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、本発明を腕装着型の電波時計に適用した場合について説明するが、本発明の適用はこれに限定されない。
【００２３】
まず、本実施の形態における構成を説明する。
図１に、本発明の実施の形態における電波時計１００の概略平面図を示す。また、図２に、図１のＩＩ−ＩＩ部の断面図を示す。図２に示すように、電波時計１００には、時計モジュール１を内部に収納するケース体としての時計ケース２が備えられ、時計ケース２の上部中央には時計ガラス３がパッキン４を介して装着されている。また、時計モジュール１に備えられている枠状部材５は、その上部を時計ガラス３に当接するように配置されている。さらに、この時計ケース２の下面には、裏蓋６が防水リング７を介して取り付けられており、時計モジュール１と裏蓋６との間には、緩衝部材８が設けられている。また、この時計ケース２の上部外周にはベゼル９が設けられている。更に、時計ケース２には、バンド軸２Ａを介し、時計バンド２４が取り付けられている。
【００２４】
時計モジュール１は、アナログ機能を備えたものである。図２に示すように、時計モジュール１には、中間部材としての上部ハウジング１０と下部ハウジング１１とが備えられ、上部ハウジング１０の上面に文字盤１２が配置され、その文字盤１２の上面に枠状部材５が配置されている。また、枠状部材５の下方であって、予め定められた間隔を有する上部ハウジング１０と下部ハウジング１１との間に電子基板としての回路基板１３が配置されている。時計モジュール１は、これら文字盤１２、上部ハウジング１０、回路基板１３、および下部ハウジング１１が時計ケース２の中枠１４に取り付けられた構造になっている。
また、上部ハウジング１０には、アナログ指針機構１５が備えられており、下部ハウジング１１には、例えば、アナログ指針機構１５等が動作するための電池（図示略）が組み込まれている。
【００２５】
更に、上部ハウジング１０には、アンテナ３０が備えられている。
アンテナ３０は、電波によって磁化される磁性体３１、この磁性体３１の一部に巻きつけられ、磁性体３１に生じた磁界の大きさに基づいて電流が流れる導体３４等を備えている。
【００２６】
磁性体３１は、時刻情報の電波を捕捉する電波捕捉部３２と、電波捕捉部３２に対して独立して形成され、導体３４が巻きつけられるアンテナ本体部３３と、を備えている。
【００２７】
電波捕捉部３２は、フェライト等で構成され、上部ハウジング１０に沿って帯状に曲成されて、上部ハウジング１０上に配置されている。電波捕捉部３２は、アンテナ本体部３３を挟んで互いに対向する位置、例えば、３時の位置と９時の位置に設けられ、アンテナ本体部３３の各端部に電波捕捉部３２とアンテナ本体部３３とが連結される。
【００２８】
アンテナ本体部３３は、電波捕捉部３２に連結できるように設けられ、電波捕捉部３２が配置される上部ハウジング１０にその両端部が支持されている。
また、アンテナ本体部３３には、例えば、銅線等の導体３４がコイル状に巻きつけられており、電波によってアンテナ本体部３３が磁化され、磁化されたアンテナ本体部３３に生じる磁界の大きさに伴った電流が導体３４に流れる。
【００２９】
また、上部ハウジング１０の６時に対応する箇所には、方位センサ１１２が備えられている。方位センサ１１２は、２つの磁界検出素子（磁気センサ）Ｘ、Ｙと、バイアスコイルＣから構成される。磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙは、回路基板１３上に、各々の磁気検出方向に対応する直線Ｌｘ、Ｌｙが、所定の角度φをなすように配置される。具体的には、磁気検出方向が交差する角度φがπ／２以上π未満で、２等分角φ／２の方向が１２時方向になるように配置される。
（或いは、磁気検出方向が交差する角度φが０より大きくπ／２以下で、２等分角φ／２の方向が１２時方向になるように配置してもよい。）方位センサ１１２の周辺には、磁界の影響を受けやすい部品を配置しないようにする。なお、方位センサ１１２は、工場出荷時に電波時計１００に実装される。
【００３０】
バイアスコイルＣは、図２に示すように、Ｌ字型のコアの一部に、上述の２等分角φ／２の方向に垂直な方向に巻回されており（図１参照）、コアの一端は回路基板１３上に固定される。
【００３１】
なお、方位センサ１１２に使用される磁界検出素子は、駆動方式が同一で、一方向に磁界感度を有する素子（ＭＲ素子、ＭＩ素子等）であればよく、磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙの製造元が異なっていてもよい。
【００３２】
アナログ指針機構１５は、文字盤１２に設けられた軸孔１２ａからその上方に延びる指針軸１７と、この指針軸１７に取り付けられた時針、分針などの指針１８とを備え、この指針１８が文字盤１２の上方を運針するように構成されている。ここで、文字盤１２と指針１８にはそれぞれ発光素子からの光を受光して発光する発光部１９が所定の個所に設けられている。
【００３３】
枠状部材５は、例えば、光透過性を有する合成樹脂、特に透明な合成樹脂で形成されている。この枠状部材５は、図２に示すように、時計ガラス３の周縁部の下面と文字盤１２（上部ハウジング１０）の周縁部の上面とに当接した状態で、時計ケース２の内周面に装着されている。また、この枠状部材５の所定箇所、例えば、図１に示すように１２時と６時とに対応する個所には、ブラックライトと呼ばれる紫外線発光素子２０１が配置されている。紫外線発光素子２０１が配置された枠状部材５は、保護部材または緩衝部材としての機能も兼備した部材である。紫外線発光素子２０１は、例えば波長が２５４〜４２０ｎｍ（ナノメートル）の紫外線、又は波長が３７４〜３８９ｎｍの紫外線、好ましくは３６５ｎｍ付近の紫外線を発光する紫外線灯または紫外線発光ダイオード（ＬＥＤ）などで構成されている。
【００３４】
また、この紫外線発光素子２０１は、図２に示すように、紫外線発光素子２０１に当接するコンタクト部材２１と、このコンタクト部材２１を付勢する付勢部材としてのコイルばね２２とで構成されている接続部材２１Ａにより支持されて、固定されている。このコンタクト部材２１は、紫外線発光素子２０１の電極端子（図示略）に対応した一対の支持軸２１ａを有しており、その支持軸２１ａが電極端子に当接している。
【００３５】
コンタクト部材２１は、導電性を有し、その中央部は上部ハウジング１０に設けられた貫通孔１０ａ内に挿入されるとともに、文字盤１２に設けられた貫通孔１２ｂ、および枠状部材５に設けられた貫通孔５ａを通され、枠状部材５の上端部は、上方に突出するように配置される。この突出した上端部（一対の支持軸２１ａ）に紫外線発光素子２０１が当接されている。紫外線発光素子２０１と時計ガラス３の間には、緩衝部材２３が取り付けられている。
【００３６】
コイルばね２２は、導電性を有し、上部ハウジング１０に設けられた貫通孔１０ａ内に挿入され、その下端部が回路基板１３に形成された接続端子Ｔに弾接し、上端部がコンタクト部材２１の下端部に弾接している。これにより、コイルばね２２はコンタクト部材２１を紫外線発光素子２０１側に付勢し、弾性的に支持している。また、コンタクト部材２１とコイルばね２２とで構成された接続部材２１Ａにより紫外線発光素子２０１と回路基板１３とは電気的に接続されている。
【００３７】
発光部１９は、図２に示すように、文字盤１２における所定個所、例えばマーク部分や時字の上面や、アナログ指針機構１５における指針１８の所定の個所に、樹脂部や、印刷部または塗装部として形成されている。その発光部１９上面は透明なオーバーコート（図示略）で覆われて保護されていることが好ましい。これら発光部１９は、例えば、波長が３５０〜４２０ｎｍ、または２５４〜３６５ｎｍの紫外線に反応して有色発光し、紫外線が照射されない通常状態のときに透明な状態を呈するものである。つまり、紫外線発光素子２０１から出力された紫外線や、光透過性を有する枠状部材５を介して出射される紫外線に反応して、発光部１９は有色発光する。
【００３８】
なお、図１では、磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙが、６時に対応する箇所に近接して配置された場合を示したが、図３の電波時計２００に示すように、各磁界検出素子を、それぞれ、磁気検出方向に対応する直線Ｌｘ、Ｌｙ上に離して配置するようにしてもよい。磁界検出素子Ｘは、回路基板１３（図４参照）上の３時〜５時に対応する箇所に配置され、磁界検出素子Ｙは、回路基板１３上の７時〜９時に対応する箇所に配置される。
【００３９】
図３のように磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙが離れて配置されている場合、磁界検出素子Ｘには、バイアスコイルＣｘが、磁界検出素子Ｘの磁気検出方向に垂直な方向に巻回され、磁界検出素子Ｙには、バイアスコイルＣｙが、磁界検出素子Ｙの磁気検出方向に垂直な方向に巻回される。バイアスコイルＣｘとＣｙは同一のコイルであり、磁界検出素子に巻回する回数も同一である。磁界検出素子Ｘは、回路基板１３（図４参照）上の３時〜５時に対応する箇所に配置され、磁界検出素子Ｙは、回路基板１３上の７時〜９時に対応する箇所に配置される。また、バイアスコイルＣｘ、Ｃｙは、Ｌ字型のコアの一部に巻回されており、コアの一端は回路基板１３上に固定される。バイアスコイルＣｘとＣｙは、それぞれ、磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙの上部に配置される。
【００４０】
また、図１では、各磁界検出素子の磁気検出方向が交差する角度φがπ／２以上π未満である場合（図５（ａ）参照）を示したが、φが０より大きくπ／２以下（図５（ｂ）参照）である場合においても本発明を適用することができる。
【００４１】
更に、図１〜図４では、磁界検出素子に同一のバイアス磁界を印加するために、バイアスコイルＣが配置される場合を示したが、バイアスコイルの代わりに永久磁石を配置するようにしてもよい。
【００４２】
＜電波時計の機能的構成＞
次に、図６及び図７を参照して、電波時計１００の機能的構成について説明する。図６は、本実施の形態における電波時計１００の回路構成の一例を示すブロック図である。電波時計１００は、図６に示すように、制御部１０１、入力部１０２、表示部１０３、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１０４、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１０５、受信制御部１０６、タイムコード変換部１０７、計時回路部１０８、発振回路部１０９及び方位センサ部１１０を備えて構成されており、発振回路部１０９を除く各部はバスによって接続されている。また、計時回路部１０８には発振回路部１０９が接続される。
【００４３】
制御部１０１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）を備え、ＲＯＭ１０５に格納された各種プログラムを読み出してＲＡＭ１０４内に展開し、それらのプログラムに従って、電波時計１００の各部を集中制御する。以下、制御部１０１による各種制御動作の詳細を説明する。
【００４４】
制御部１０１は、方位演算部１０１ａを備え、方位センサ部１１０から入力されるデータから、所定の座標軸（磁気検出素子Ｘの検出方向、後述のｘ軸）に対する地磁気の方向（北方向）の角度を算出する。また、制御部１０１は、方位演算部１０１ａによる算出結果に基づいて、北方向が１２時方向に一致しているか否かを判定し、北方向が１２時方向に一致していると判定した場合、表示部１０３のバックライトを点灯させる（図１１参照）。
【００４５】
また、制御部１０１は、方位計測直後及び所定時間毎に受信制御部１０６を制御して標準電波の受信処理を実行し、タイムコード変換部１０７から入力された標準タイムコードに基づいて計時回路部１０８で計数される現在時刻データを修正する。
【００４６】
〈地磁気方向の角度の算出方法〉
図８は、２次元平面における地磁気Ｈと、磁界検出素子Ｘ及びＹの磁気検出方向との関係を示す図である。この２次元平面は、時計ケース２の盤面と平行で、電波時計１００に固定された平面である。以下では、磁界検出素子Ｘによる磁気検出方向の直線と、磁界検出素子Ｙによる磁気検出方向の直線が交差する角度をφとする。また、磁界検出素子Ｘによる磁気検出方向をｘ軸、磁界検出素子Ｙによる磁気検出方向をｙ軸とする。
【００４７】
本実施の形態では、図８に示すように、地磁気Ｈの検出される方向が、ｘ軸から反時計回りにθラジアンだけ傾いているものとし、このｘ軸の正領域を０ラジアンとした反時計回りの回転角度θを、地磁気Ｈの方向とみなす。また、地磁気Ｈの大きさをＨ_ｓとする。図８によると、地磁気ＨのＸ軸方向の成分Ｈｘ（以下、「ｘ成分」と称す。）、ｙ軸方向の成分Ｈｙ（以下、「ｙ成分」と称す。）は、以下の（１）式及び（２）式のようになる。
【数１】

【００４８】
地磁気Ｈが検出される角度θは、（１）式及び（２）式から、例えば、以下のように算出される。
加法定理ｃｏｓ（φ−θ）＝ｃｏｓφｃｏｓθ＋ｓｉｎφｓｉｎθ より、Ｈｙ／Ｈｘ＝ｃｏｓφ＋ｓｉｎφｔａｎθとなる。従って、地磁気Ｈが検出される角度θは、（３）式のようになる。
【数２】

また、ｓｉｎφ＝ｃｏｓ（φ−π／２）、ｃｏｓφ＝−ｓｉｎ（φ−π／２）であることから、（３）式は、以下の（４）式のように書き換えることができる。
【数３】

【００４９】
磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙに同一のバイアス磁界を印加する場合、図９に示すように、磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙの各磁気検出方向が交差する角度φの２等分角φ／２の方向に、バイアス磁界を印加する。図９（ａ）は、φがπ／２以上π未満の場合を示し、図９（ｂ）は、φが０より大きくπ／２以下である場合を示している。
【００５０】
図１０に、バイアス磁界を印加する方向と、磁界検出方向との関係を示す。バイアス磁界の大きさをＢとすると、バイアス磁界のｘ成分Ｂｘ、ｙ成分Ｂｙは、（５）式のように同一の値になる。
【数４】

逆に、各磁界検出素子に必要なバイアス磁界の大きさがβ（β＝Ｂｘ＝Ｂｙ）とすると、印加すべき磁界の大きさＢは、以下の（６）式のようになる。
【数５】

【００５１】
磁界検出素子Ｘにより実際に検出される磁界は、地磁気のｘ成分Ｈｘとバイアス磁界のｘ成分βの和であるため、検出された磁界からバイアス磁界βを差し引くことにより地磁気のｘ成分Ｈｘが算出される。同様に、磁界検出素子Ｙにより実際に検出される磁界は、地磁気のｙ成分Ｈｙとバイアス磁界のｙ成分βの和であるため、検出された磁界からバイアス磁界βを差し引くことにより地磁気のｙ成分Ｈｙが算出される。
【００５２】
図６に戻って、入力部１０２は、方位計測ボタン１０２ａ（図１参照）等、電波時計１００に各種機能を実行させるためのボタンで構成され、これらのボタンの押下による操作信号を制御部１０１に出力する。方位計測ボタン１０２ａは、方位計測の開始を指示するためのボタンである。
【００５３】
表示部１０３は、ディスプレイ部１０３ａ、文字盤１２、バックライト部１０３ｂ等により構成される。ディスプレイ部１０３ａは、小型液晶ディスプレイ等の表示装置により構成され、制御部１０１から入力される表示信号に従って、所要の表示処理を行う。バックライト部１０３ｂは、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等により構成され、ディスプレイ部１０３ａや文字盤１２の背面に配置されている。バックライト部１０３ｂは、制御部１０１から入力される制御信号に従って、ディスプレイ部１０３ａや文字盤１２に光を照射する。
【００５４】
ＲＡＭ１０４は、制御部１０１により実行される各種プログラムをプログラム格納領域に展開するとともに、入力部１０２により入力された入力指示、入力データ、上記プログラムの実行により生じる処理結果等のデータをワークメモリに一時的に格納する。
【００５５】
ＲＯＭ１０５は、電波時計１００に係るシステムプログラムやアプリケーションプログラム及びこれらのプログラムの実行時に利用されるデータ等を記憶する。例えば、ＲＯＭ１０５は、方位計測を行うための方位計測処理プログラム（図１１参照）を記憶する。
【００５６】
受信制御部１０６は、アンテナで受信した長波標準電波の不要な周波数成分をカットして該当する周波数信号を取り出し、周波数信号を対応する信号に変換して出力する。
【００５７】
計時回路部１０８は、発振回路部１０９から入力される信号を計数して、現在時刻データ等を得る。そして当該現在時刻データを制御部１０１に出力する。発振回路部１０９は、常時一定周波数の信号を出力する回路である。
【００５８】
タイムコード変換部１０７は、受信制御部１０６から出力された信号に基づいて、標準時刻コード、積算日コード及び曜日コード等の時計機能に必要なデータを含む標準タイムコードを生成して制御部１０１に出力する。
【００５９】
方位センサ部１１０は、図７に示すように、駆動回路１１１、方位センサ１１２、増幅部１１３、Ａ／Ｄ変換回路１１４等により構成される。
【００６０】
駆動回路１１１は、制御部１０１から入力される制御信号に従って、方位センサ１１２を駆動させる。
【００６１】
方位センサ１１２は、図９に示すように、２つの磁界検出素子Ｘ、Ｙと、バイアスコイルＣにより構成される。磁界検出素子Ｘは、磁界のｘ成分の値を検出し、検出結果を方位信号として増幅部１１３に出力する。磁界検出素子Ｙは、磁界のｙ成分の値を検出し、検出結果を方位信号として増幅部１１３に出力する。
【００６２】
増幅部１１３は、方位センサ１１２から入力されるアナログ方位信号を増幅して、Ａ／Ｄ変換回路１１４に出力する。
【００６３】
Ａ／Ｄ変換回路１１４は、増幅部１１３から入力される方位信号をデジタル変換し、方位演算部１０１ａに出力する。
【００６４】
次に、本実施の形態における動作を説明する。
図１１のフローチャートを参照して、電波時計１００において実行される方位計測処理▲１▼について説明する。
【００６５】
方位計測ボタン１０２ａの押下により、方位計測が指示されると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、駆動回路１１１により方位センサ１１２が駆動され、バイアスコイルＣに電流が流れることにより、バイアス磁界が印加される（ステップＳ２）。
【００６６】
次いで、磁界検出素子Ｘにより磁界のｘ成分が検出され（ステップＳ３）、磁界検出素子Ｙにより磁界のｙ成分が検出される（ステップＳ４）。次いで、方位演算部１０１ａにおいて、検出磁界のｘ成分からバイアス磁界βを差し引くことにより、地磁気のｘ成分Ｈｘが算出され、検出磁界のｙ成分からバイアス磁界βを差し引くことにより、地磁気のｙ成分Ｈｙが算出される。そして、地磁気のｘ成分Ｈｘ及びｙ成分Ｈｙを（４）式の右式に代入することにより、地磁気の方向、即ち、北方向の角度θが算出される（ステップＳ５）。
【００６７】
北方向の角度θが算出されると、この角度θが規定値に等しいか否かが判定される（ステップＳ６）。ここで、規定値とは、ｘ軸に対する１２時方向の角度φ／２である。ステップＳ６において、θ＝φ／２でない場合（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ３に戻る。電波時計１００を装着しているユーザは、腕や身体の向きを変えることにより、電波時計１００の向きを変え、制御部１０１では、電波時計１００の向きに応じて、ステップＳ３からステップＳ６までの処理が繰り返される。
【００６８】
ステップＳ６において、θ＝φ／２となり、１２時方向が北方向に一致した場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、バイアス磁界の印加が終了され（ステップＳ７）、バックライト部１０３ｂが点灯される（ステップＳ８）。
【００６９】
次いで、受信制御部１０６により、時刻情報が受信され（ステップＳ９）、その受信された時刻情報に基づいて現在時刻が修正され（ステップＳ１０）、本方位計測処理▲１▼が終了する。
【００７０】
このように、方位計測後に時刻情報を受信して現在時刻を修正するのは、方位計測時に印加されたバイアス磁界が、時計回路の一部に影響を与えて、時刻に誤差が生じる可能性があることによる。従って、図１１のフローチャートでは、方位計測後であっても、より正確な時刻を表示させるために、方位計測後に時刻情報を受信できるようにしている。
【００７１】
なお、図１１のフローチャートでは、１２時方向が北方向に一致した場合、バックライト部１０３ｂを点灯されることにより報知したが、報知手段はこれに限定されず、例えば、音により報知するようにしてもよい。
【００７２】
以上のように、本実施の形態の電波時計１００によれば、互いに独立な磁界検出素子Ｘ、Ｙを、磁界検出方向が互いに異なる方向を向く位置に配置できるようにしたことにより、特に小型電子機器に実装する場合に配置の自由度を高めることができるとともに、磁気検出素子の実装効率を高めることができる。また、磁気検出素子の配置状況に応じて方位を算出することにより、正確に方位を算出することが可能になるとともに、従来実施されていた磁気検出素子の配置を調整する作業が不要となる。
【００７３】
更に、磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙを、検出される磁界の方向が交差する角度φがπ／２以上又はπ／２以下になるように配置するようにしたことにより、従来のように、φがπ／２に固定されている場合に比べて製品実装における配置の自由度を高めることができるとともに、磁気検出素子の実装効率を高めることができる。
【００７４】
なお、ステップＳ３乃至ステップＳ６では１２時方向の角度φ／２を規定値として、算出した北方向の角度θが１２時方向の角度φ／２と等しいか否かにより方位を決定したが、算出された角度θから地磁気Ｈの大きさＨ_ｓを算出し、最も地磁気Ｈの大きさＨ_ｓが大きくなる地磁気Ｈの方位を北方向と定めて、この北方向を出力するようにしてもよい。
【００７５】
地磁気Ｈの大きさＨ_ｓを求めるには、例えば、上述で算出された角度θ及び地磁気のｘ成分Ｈｘを、（１）式に代入すればよい。即ち、（１）式より、地磁気Ｈの大きさは、Ｈｓ＝Ｈｘ×ｓｅｃθとなる。
【００７６】
また、方位の計測結果を、バックライトの点灯や音により報知することにより、計測結果を報知するための特別な手段を新たに設ける必要がなく、電波時計１００の製造コストを抑えることができる。
【００７７】
〈変形例〉
図１１に示したフローチャートでは、１２時方向が北方向に一致した場合に報知する場合を示したが、１２時方向が示す方位を通知する場合の動作を以下に示す。このような動作の一例として、図１２のフローチャートを参照して、電波時計１００において実行される方位計測処理▲２▼について説明する。
【００７８】
方位計測ボタン１０２ａの押下により、方位計測が指示されると（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、駆動回路１１１により方位センサ１１２が駆動され、バイアスコイルＣに電流が流れることにより、バイアス磁界が印加される（ステップＳ１２）。
【００７９】
次いで、磁界検出素子Ｘにより磁界のｘ成分が検出され（ステップＳ１３）、磁界検出素子Ｙにより磁界のｙ成分が検出される（ステップＳ１４）。次いで、方位演算部１０１ａにおいて、ステップＳ１３及びステップＳ１４において検出された磁界に基づいて、北方向の角度θ_０が算出される（ステップＳ１５）。
【００８０】
北方向の角度θ_０が算出されると、この角度θ_０が規定値φ／２に等しいか否かが判定される（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において、θ_０＝φ／２でない場合（ステップＳ１６；ＮＯ）、ステップＳ１３に戻る。電波時計１００を装着しているユーザは、腕や身体の向きを変えることにより、電波時計１００の向きを変え、制御部１０１では、電波時計１００の向きに応じて、ステップＳ１３からステップＳ１６までの処理が繰り返される。
【００８１】
ステップＳ１６において、θ_０＝φ／２となり、図１３（ａ）に示すように、１２時方向が北方向に一致した場合（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、バックライト部１０３ｂが点灯される（ステップＳ１７）。
例えば、このとき観測者の体が北を向いていて、進行方向に向きを変えてから次のステップを行うようにする。
【００８２】
バックライト部１０３ｂの点灯後、再度、方位計測ボタン１０２ａの押下により、方位計測が指示されると（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、磁界検出素子Ｘにより磁界のｘ成分が検出され（ステップＳ１９）、磁界検出素子Ｙにより磁界のｙ成分が検出される（ステップＳ２０）。次いで、方位演算部１０１ａにおいて、ステップＳ１８及びステップＳ１９において検出された磁界に基づいて、北方向の角度θ_１が算出される（ステップＳ２１）。
【００８３】
北方向の角度θ_１が算出されると、バイアス磁界の印加が終了され（ステップＳ２２）、ステップＳ１５において算出された角度θ_０（θ_０＝φ／２）と、ステップＳ２１において算出されたθ_１の差θ_０−θ_１により、１２時方向の方位が算出される（ステップＳ２３）。
【００８４】
１２時方向の方位が検出されると、その検出された方位がディスプレイ部１０３ａに表示されることによって通知され（ステップＳ２４）、本方位計測処理▲２▼が終了する。
【００８５】
例えば、図１３（ｂ）に示すように、θ_０−θ_１＝φ／２−θ_１＝−π／４である場合、１２時方向の方位は、北東となる。また、図１３（ｃ）に示すように、θ_０−θ_１＝φ／２−θ_１＝＋π／４である場合、１２時方向の方位は、北西となる。
以上により、観測者の進行方向の方位が観測される。
【００８６】
なお、ステップＳ２４では、１２時方向の方位をディスプレイ部１０３ａに表示することによって通知したが、通知方法はこれに限定されず、例えば、指針を用いて通知するようにしてもよい。
【００８７】
図１２に示す方位計測処理▲２▼によれば、電波時計１００の所定の箇所が示す方位（１２時方向の方位）として、北方向以外の方位も通知することができるため、方位センサの利便性を向上させることができる。
【００８８】
なお、本実施の形態における記述内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、互いに独立な２つの磁気センサを、磁界検出方向が交差する角度を９０度以上１８０度未満となるように配置するようにしたことにより、磁気センサの配置の自由度を高めることができる。また、磁気センサの配置状況に応じて方位を算出することにより、正確に方位を算出することが可能になる。
【００９０】
請求項２に記載の発明によれば、互いに独立な２つの磁気センサを、磁界検出方向が交差する角度を０度より大きく９０度以下になるように配置するようにしたことにより、磁気センサの配置の自由度を高めることができる。また、磁気センサの配置状況に応じて方位を算出することにより、正確に方位を算出することが可能になる。
【００９１】
請求項３に記載の発明によれば、２つの磁界センサの磁気検出方向に同一のバイアス磁界を印加することにより、方位を算出する精度を高めることができる。
【００９２】
請求項４及び５に記載の発明によれば、電子機器上の所定の箇所が、北方向を向いている場合に、その旨を報知するようにしたことにより、方位センサの利便性を高めることができる。
【００９３】
請求項６及び７に記載の発明によれば、電子機器上の所定の箇所が示す方位を算出して、その算出結果を通知するようにしたことにより、方位センサの利便性を高めることができる。
【００９４】
請求項８に記載の発明によれば、２つの磁気センサの磁界検出方向が交差する角度と、前記２つの磁気センサにより検出された磁界と、前記バイアス磁界印加機能によって印加されたバイアス磁界に基づいて方位を算出することにより、方位を正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電波時計１００の概略平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ部断面図である。
【図３】本実施の形態の変形例における電波時計２の概略平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ部断面図である。
【図５】方位センサ１１２を構成する磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙの配置例を示す図である。
【図６】電波時計１００の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図７】図６の方位センサ部１１０の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図８】地磁気Ｈと磁界検出方向との関係を示す図である。
【図９】磁界検出素子Ｘ、磁界検出素子Ｙ、バイアスコイルＣの配置例を示す図である。
【図１０】バイアス磁界Ｂを印加する方向と、磁界検出方向との関係を示す図である。
【図１１】電波時計１００において実行される方位計測処理▲１▼を示すフローチャートである。
【図１２】本実施の形態の変形例において、電波時計１００により実行される方位計測処理▲２▼を示すフローチャートである。
【図１３】図１２の方位計測処理▲２▼において、磁界検出方向と、北方向（地磁気方向）と、１２時方向の関係を示す図である。
【図１４】従来の方位センサにおける磁界検出素子Ｘと磁界検出素子Ｙの配置例（同図（ａ））と、磁界検出素子Ｘ、磁界検出素子Ｙ、バイアスコイルの配置例（同図（ｂ））を示す図である。
【符号の説明】
１００、２００電波時計
１０１制御部
１０１ａ方位演算部
１０２入力部
１０２ａ方位計測ボタン
１０３表示部
１０３ａディスプレイ部
１０３ｂバックライト部
１０４ＲＡＭ
１０５ＲＯＭ
１０６受信制御部
１０７タイムコード変換部
１０８計時回路部
１０９発振回路部
１１０方位センサ部
１１１駆動回路
１１２方位センサ
１１３増幅部
１１４Ａ／Ｄ変換回路
Ｘ、Ｙ磁界検出素子
Ｃバイアスコイル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic device with a direction sensor and a program.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electronic devices including an azimuth sensor that measures an azimuth by detecting a direction of geomagnetism have become widespread. As shown in FIG. 14A, a module in which two magnetic sensors (magnetic field detecting elements) having magnetic field sensitivity in one direction are vertically arranged is generally mounted on a direction sensor included in such an electronic device. The azimuth is measured based on magnetic forces in two directions detected by these magnetic sensors (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
Further, in such an orientation sensor, as shown in FIG. 14B, a method of winding a bias coil in a direction perpendicular to the magnetic sensor and detecting geomagnetism in a state where a bias magnetic field is applied to the magnetic sensor is known. Are known. By applying the bias magnetic field in this manner, the direction of the terrestrial magnetism can be determined, the influence of the hysteresis is reduced, and the direction and magnitude of the terrestrial magnetism can be accurately detected.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-183658
[Patent Document 2]
JP-A-8-43561
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional direction sensor, as shown in FIG. 14A, a module in which two magnetic field sensors are vertically arranged in advance is mounted on an electronic device at the time of shipment from a factory. In many cases, the sensors are not accurately arranged vertically, so that the azimuth cannot be measured accurately. In order to avoid this problem, the work of adjusting the arrangement of the magnetic sensors in the module must be performed at the time of shipment from the factory, so that the mounting efficiency of the magnetic sensors is low.
[0006]
It is an object of the present invention to increase the degree of freedom in the arrangement of a magnetic sensor in an electronic device with an orientation sensor, and to enable the orientation to be calculated according to the arrangement state of the magnetic sensor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is
It has two independent magnetic sensors (for example, the magnetic field detection element X and the magnetic field detection element Y in FIG. 1),
The two magnetic sensors are arranged so that the angle at which the magnetic detection directions intersect (for example, the angle φ in FIG. 1) is 90 degrees or more and less than 180 degrees,
Bias magnetic field applying means (for example, a bias coil C in FIG. 1) for applying a bias magnetic field in the magnetic detection direction of the two magnetic sensors;
Calculation means for calculating an azimuth based on an angle at which the magnetic field detection directions of the two magnetic sensors intersect, a magnetic field detected by the two magnetic sensors, and a bias magnetic field applied by the bias magnetic field application means (for example, An azimuth calculation unit 101a) in FIG.
It is characterized by having.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the two magnetic sensors independent of each other are arranged so that the angle at which the magnetic field detection directions intersect is not less than 90 degrees and less than 180 degrees. The degree of freedom of arrangement can be increased. Further, by calculating the azimuth in accordance with the arrangement state of the magnetic sensors, it is possible to calculate the azimuth accurately.
[0009]
The invention described in claim 2 is
Has two independent magnetic sensors,
The two magnetic sensors are arranged such that the angle at which the magnetic detection directions intersect is greater than 0 degrees and equal to or less than 90 degrees,
Bias magnetic field applying means for applying a bias magnetic field in the magnetic detection direction of the two magnetic sensors;
Calculating means for calculating an azimuth based on an angle at which the magnetic field detection directions of the two magnetic sensors intersect, a magnetic field detected by the two magnetic sensors, and a bias magnetic field applied by the bias magnetic field applying means;
It is characterized by having.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, the two magnetic sensors independent of each other are arranged so that the angle at which the magnetic field detection directions intersect is greater than 0 degrees and equal to or less than 90 degrees. The degree of freedom of arrangement can be increased. Further, by calculating the azimuth in accordance with the arrangement state of the magnetic sensors, it is possible to calculate the azimuth accurately.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the electronic device with a direction sensor according to the first or second aspect,
The bias magnetic field applying means applies the same bias magnetic field in the magnetic detection direction of each magnetic sensor.
[0012]
According to the third aspect of the invention, by applying the same bias magnetic field in the magnetic detection directions of the two magnetic field sensors, it is possible to increase the accuracy of calculating the azimuth.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic device with a direction sensor according to any one of the first to third aspects,
A determination unit (for example, the control unit 101 in FIG. 6) that determines whether a predetermined location on the electronic device is facing north based on a calculation result by the calculation unit;
A notification unit (for example, the backlight unit 103b in FIG. 6) for notifying the determination result when the determination unit determines that the predetermined location is facing north;
It is characterized by having.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the electronic device with a direction sensor according to the fourth aspect, the notifying unit notifies the determination result by turning on a display unit.
[0015]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, when a predetermined location on the electronic device is facing north, the fact is notified so that the convenience of the direction sensor is improved. Can be.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the electronic device with a direction sensor according to any one of the first to fifth aspects,
The calculating means calculates an angle indicated by a north direction based on the intersecting angle, the magnetic field detected by the two magnetic sensors, and the applied bias magnetic field, and determines a north direction and a predetermined direction of the electronic device. From the angle at which the directions indicated by the points intersect, the direction indicated by the predetermined point is further calculated,
It is characterized by including a notifying unit (for example, the display unit 103 in FIG. 6) for notifying the calculation result by the calculating unit.
[0017]
According to a seventh aspect of the present invention, in the electronic device with a direction sensor according to the sixth aspect, the notifying unit notifies the calculation result by displaying the calculation result on a display unit. .
[0018]
According to the inventions described in claims 6 and 7, the azimuth indicated by the predetermined location on the electronic device is calculated and the calculation result is notified, so that the convenience of the azimuth sensor can be improved. .
[0019]
When the electronic device with a direction sensor according to the present invention is a wristwatch, examples of the “predetermined portion on the electronic device” in claims 4 to 7 include a specific position (for example, 12 Hour position, 3 o'clock position, etc.).
[0020]
The invention according to claim 8 is
A computer for controlling an electronic device having two independent magnetic sensors, a bias magnetic field applying function of applying a bias magnetic field in a magnetic detection direction of the two magnetic sensors;
A calculation function for calculating an azimuth based on an angle at which the magnetic field detection directions of the two magnetic sensors intersect, a magnetic field detected by the two magnetic sensors, and a bias magnetic field applied by the bias magnetic field application function is realized. .
[0021]
According to the invention of claim 8, the angle at which the magnetic field detection directions of the two magnetic sensors intersect, the magnetic field detected by the two magnetic sensors, and the bias magnetic field applied by the bias magnetic field application function are By calculating the azimuth based on the azimuth, the azimuth can be accurately calculated.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to an arm-mounted radio timepiece, but the present invention is not limited to this.
[0023]
First, the configuration in the present embodiment will be described.
FIG. 1 shows a schematic plan view of a radio-controlled timepiece 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. As shown in FIG. 2, the radio-controlled timepiece 100 is provided with a timepiece case 2 as a case body for accommodating the timepiece module 1 inside, and a timepiece glass 3 is attached via a packing 4 at the upper center of the timepiece case 2. Have been. Further, the frame-shaped member 5 provided in the timepiece module 1 is arranged so that the upper part thereof is in contact with the timepiece glass 3. Further, a back cover 6 is attached to the lower surface of the watch case 2 via a waterproof ring 7, and a buffer member 8 is provided between the watch module 1 and the back cover 6. A bezel 9 is provided on the outer periphery of the upper part of the watch case 2. Further, a watch band 24 is attached to the watch case 2 via a band shaft 2A.
[0024]
The clock module 1 has an analog function. As shown in FIG. 2, the timepiece module 1 includes an upper housing 10 and a lower housing 11 as intermediate members, a dial 12 is disposed on an upper surface of the upper housing 10, and a frame is disposed on an upper surface of the dial 12. Form member 5 is arranged. Further, a circuit board 13 as an electronic board is disposed below the frame-shaped member 5 and between the upper housing 10 and the lower housing 11 having a predetermined interval. The timepiece module 1 has a structure in which the dial 12, the upper housing 10, the circuit board 13, and the lower housing 11 are attached to the middle frame 14 of the timepiece case 2.
The upper housing 10 is provided with an analog pointer mechanism 15, and the lower housing 11 incorporates, for example, a battery (not shown) for operating the analog pointer mechanism 15 and the like.
[0025]
Further, an antenna 30 is provided in the upper housing 10.
The antenna 30 includes a magnetic body 31 magnetized by radio waves, a conductor 34 wound around a part of the magnetic body 31, and through which a current flows based on the magnitude of a magnetic field generated in the magnetic body 31.
[0026]
The magnetic body 31 includes a radio wave capturing unit 32 that captures a radio wave of time information, and an antenna body 33 that is formed independently of the radio wave capturing unit 32 and around which a conductor 34 is wound.
[0027]
The radio wave capturing unit 32 is made of ferrite or the like, is bent in a belt shape along the upper housing 10, and is disposed on the upper housing 10. The radio wave capturing unit 32 is provided at positions opposing each other with the antenna main body 33 interposed therebetween, for example, at the 3 o'clock position and the 9 o'clock position. 33 are connected.
[0028]
The antenna main body 33 is provided so as to be connected to the radio wave capturing unit 32, and both ends thereof are supported by the upper housing 10 in which the radio wave capturing unit 32 is arranged.
A conductor 34 such as a copper wire is wound around the antenna body 33 in a coil shape. The antenna body 33 is magnetized by radio waves, and the magnitude of the magnetic field generated in the magnetized antenna body 33 is increased. Current flows through the conductor 34.
[0029]
A direction sensor 112 is provided at a location corresponding to 6:00 on the upper housing 10. The direction sensor 112 includes two magnetic field detecting elements (magnetic sensors) X and Y and a bias coil C. The magnetic field detection element X and the magnetic field detection element Y are arranged on the circuit board 13 such that straight lines Lx and Ly corresponding to the respective magnetic detection directions form a predetermined angle φ. Specifically, they are arranged such that the angle φ at which the magnetic detection directions intersect is not less than π / 2 and less than π, and the direction of the bisecting angle φ / 2 is the 12:00 direction.
(Alternatively, they may be arranged such that the angle φ at which the magnetic detection directions intersect is greater than 0 and equal to or less than π / 2, and the direction of the bisecting angle φ / 2 is the 12:00 direction.) Around the direction sensor 112 In this case, components that are susceptible to the magnetic field are not arranged. The direction sensor 112 is mounted on the radio-controlled timepiece 100 at the time of shipment from a factory.
[0030]
As shown in FIG. 2, the bias coil C is wound around a part of an L-shaped core in a direction perpendicular to the above-described bisecting angle φ / 2 (see FIG. 1). Is fixed on the circuit board 13.
[0031]
The magnetic field detecting element used for the azimuth sensor 112 may be an element (MR element, MI element, or the like) having the same driving method and having magnetic field sensitivity in one direction, and the magnetic field detecting element X and the magnetic field detecting element Y May be different from each other.
[0032]
The analog pointer mechanism 15 includes a pointer shaft 17 extending upward from a shaft hole 12 a provided in the dial 12, and hands 18 such as an hour hand and a minute hand attached to the pointer shaft 17. It is configured to move hands above the board 12. Here, the dial 12 and the hands 18 are each provided with a light emitting section 19 for receiving light from a light emitting element and emitting light at predetermined locations.
[0033]
The frame member 5 is made of, for example, a light-transmitting synthetic resin, particularly a transparent synthetic resin. As shown in FIG. 2, the frame-shaped member 5 is in contact with the lower surface of the peripheral portion of the watch glass 3 and the upper surface of the peripheral portion of the dial 12 (upper housing 10). Mounted on the surface. An ultraviolet light emitting element 201 called a black light is disposed at a predetermined position of the frame member 5, for example, at a position corresponding to 12:00 and 6:00 as shown in FIG. The frame-shaped member 5 on which the ultraviolet light emitting element 201 is arranged is a member that also has a function as a protection member or a buffer member. The ultraviolet light emitting element 201 is composed of, for example, an ultraviolet lamp or an ultraviolet light emitting diode (LED) that emits ultraviolet light having a wavelength of 254 to 420 nm (nanometers) or ultraviolet light having a wavelength of 374 to 389 nm, preferably near 365 nm. ing.
[0034]
As shown in FIG. 2, the ultraviolet light emitting element 201 includes a contact member 21 that contacts the ultraviolet light emitting element 201 and a coil spring 22 as an urging member that urges the contact member 21. It is supported and fixed by the connecting member 21A. The contact member 21 has a pair of support shafts 21a corresponding to the electrode terminals (not shown) of the ultraviolet light emitting element 201, and the support shafts 21a are in contact with the electrode terminals.
[0035]
The contact member 21 has conductivity, and a central portion thereof is inserted into a through hole 10 a provided in the upper housing 10, and is provided in a through hole 12 b provided in the dial 12 and the frame member 5. The upper end of the frame-shaped member 5 is arranged so as to protrude upward. The ultraviolet light emitting element 201 is in contact with the protruding upper end (a pair of support shafts 21a). The buffer member 23 is attached between the ultraviolet light emitting element 201 and the watch glass 3.
[0036]
The coil spring 22 has conductivity and is inserted into a through hole 10 a provided in the upper housing 10, and a lower end portion thereof elastically contacts a connection terminal T formed on the circuit board 13, and an upper end portion of the contact member 21. Is in elastic contact with the lower end. Thereby, the coil spring 22 urges the contact member 21 toward the ultraviolet light emitting element 201 and elastically supports the contact member 21. Further, the ultraviolet light emitting element 201 and the circuit board 13 are electrically connected by a connecting member 21A constituted by the contact member 21 and the coil spring 22.
[0037]
As shown in FIG. 2, the light emitting section 19 is provided at a predetermined location on the dial 12, for example, a mark portion or an upper surface of a time character, or at a predetermined location of the pointer 18 in the analog pointer mechanism 15, a resin section, a printing section, or a coating section. It is formed as a part. It is preferable that the upper surface of the light emitting portion 19 is covered and protected by a transparent overcoat (not shown). These light-emitting portions 19 emit colored light in response to, for example, ultraviolet light having a wavelength of 350 to 420 nm or 254 to 365 nm, and exhibit a transparent state in a normal state where no ultraviolet light is irradiated. In other words, the light emitting section 19 emits colored light in response to the ultraviolet light output from the ultraviolet light emitting element 201 and the ultraviolet light emitted through the frame member 5 having optical transparency.
[0038]
Although FIG. 1 shows a case where the magnetic field detecting element X and the magnetic field detecting element Y are arranged close to the position corresponding to 6:00, as shown in the radio-controlled timepiece 200 of FIG. May be separately arranged on the straight lines Lx and Ly corresponding to the magnetic detection direction. The magnetic field detecting element X is disposed at a position corresponding to 3:00 to 5:00 on the circuit board 13 (see FIG. 4), and the magnetic field detecting element Y is disposed at a position corresponding to 7:00 to 9:00 on the circuit board 13. You.
[0039]
When the magnetic field detecting element X and the magnetic field detecting element Y are arranged separately as shown in FIG. 3, a bias coil Cx is wound around the magnetic field detecting element X in a direction perpendicular to the magnetic detection direction of the magnetic field detecting element X. The bias coil Cy is wound around the magnetic field detecting element Y in a direction perpendicular to the magnetic detection direction of the magnetic field detecting element Y. The bias coils Cx and Cy are the same coil, and are wound the same number of times around the magnetic field detecting element. The magnetic field detecting element X is disposed at a position corresponding to 3:00 to 5:00 on the circuit board 13 (see FIG. 4), and the magnetic field detecting element Y is disposed at a position corresponding to 7:00 to 9:00 on the circuit board 13. You. The bias coils Cx and Cy are wound around a part of an L-shaped core, and one end of the core is fixed on the circuit board 13. The bias coils Cx and Cy are arranged above the magnetic field detecting element X and the magnetic field detecting element Y, respectively.
[0040]
FIG. 1 shows a case where the angle φ at which the magnetic detection directions of the respective magnetic field detection elements intersect is not less than π / 2 and less than π (see FIG. 5A), but φ is larger than 0 and π / 2 The present invention can be applied to the following cases (see FIG. 5B).
[0041]
Further, FIGS. 1 to 4 show a case where the bias coil C is arranged in order to apply the same bias magnetic field to the magnetic field detecting element. However, a permanent magnet may be arranged instead of the bias coil. Good.
[0042]
<Functional configuration of radio controlled watch>
Next, a functional configuration of the radio-controlled timepiece 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a circuit configuration of the radio controlled timepiece 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 6, the radio controlled timepiece 100 includes a control unit 101, an input unit 102, a display unit 103, a RAM (Random Access Memory) 104, a ROM (Read Only Memory) 105, a reception control unit 106, and a time code conversion unit 107. , A clock circuit section 108, an oscillation circuit section 109, and a direction sensor section 110, and each section except the oscillation circuit section 109 is connected by a bus. The clock circuit 108 is connected to an oscillation circuit 109.
[0043]
The control unit 101 includes a CPU (Central Processing Unit), reads out various programs stored in the ROM 105, expands them in the RAM 104, and centrally controls each unit of the radio-controlled timepiece 100 according to the programs. Hereinafter, details of various control operations performed by the control unit 101 will be described.
[0044]
The control unit 101 includes an azimuth calculation unit 101a, and detects an angle of a geomagnetic direction (north direction) with respect to a predetermined coordinate axis (a detection direction of the magnetic detection element X, an x axis described later) from data input from the azimuth sensor unit 110. Is calculated. Also, the control unit 101 determines whether or not the north direction matches the 12:00 direction based on the calculation result by the direction calculation unit 101a, and determines that the north direction matches the 12:00 direction. Then, the backlight of the display unit 103 is turned on (see FIG. 11).
[0045]
Also, the control unit 101 controls the reception control unit 106 immediately after the azimuth measurement and at predetermined time intervals to execute the reception processing of the standard radio wave, and based on the standard time code input from the time code conversion unit 107, the time measurement circuit unit. The current time data counted at 108 is corrected.
[0046]
<Calculation method of the angle of the geomagnetic direction>
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the geomagnetism H on the two-dimensional plane and the magnetic detection directions of the magnetic field detection elements X and Y. This two-dimensional plane is a plane parallel to the surface of the watch case 2 and fixed to the radio-controlled timepiece 100. Hereinafter, the angle at which the straight line in the magnetic detection direction by the magnetic field detection element X and the straight line in the magnetic detection direction by the magnetic field detection element Y intersect is φ. The direction of magnetic detection by the magnetic field detecting element X is x-axis, and the direction of magnetic detection by the magnetic field detecting element Y is y-axis.
[0047]
In this embodiment, as shown in FIG. 8, the direction in which the geomagnetism H is detected is inclined counterclockwise from the x axis by θ radians, and the positive region of the x axis is 0 radians. The clockwise rotation angle θ is regarded as the direction of the geomagnetism H. In addition, the magnitude of the geomagnetic H _s And According to FIG. 8, a component Hx of the geomagnetism H in the X-axis direction (hereinafter, referred to as “x component”) and a component Hy in the y-axis direction (hereinafter, referred to as “y component”) are represented by the following (1). Equation (2) is obtained.
(Equation 1)

[0048]
The angle θ at which the terrestrial magnetism H is detected is calculated from the equations (1) and (2), for example, as follows.
From the addition theorem cos (φ−θ) = cosφcosθ + sinφsinθ, Hy / Hx = cosφ + sinφtanθ. Therefore, the angle θ at which the terrestrial magnetism H is detected is as shown in Expression (3).
(Equation 2)

Since sinφ = cos (φ−π / 2) and cosφ = −sin (φ−π / 2), the expression (3) can be rewritten as the following expression (4).
[Equation 3]

[0049]
When the same bias magnetic field is applied to the magnetic field detecting element X and the magnetic field detecting element Y, as shown in FIG. 9, the bisecting angle of the angle φ at which the magnetic detection directions of the magnetic field detecting element X and the magnetic field detecting element Y intersect is shown in FIG. A bias magnetic field is applied in the direction of φ / 2. FIG. 9A shows a case where φ is equal to or more than π / 2 and less than π, and FIG. 9B shows a case where φ is greater than 0 and equal to or less than π / 2.
[0050]
FIG. 10 shows the relationship between the direction in which the bias magnetic field is applied and the magnetic field detection direction. Assuming that the magnitude of the bias magnetic field is B, the x component Bx and the y component By of the bias magnetic field have the same value as in equation (5).
(Equation 4)

Conversely, assuming that the magnitude of the bias magnetic field required for each magnetic field detecting element is β (β = Bx = By), the magnitude B of the magnetic field to be applied is expressed by the following equation (6).
(Equation 5)

[0051]
Since the magnetic field actually detected by the magnetic field detecting element X is the sum of the geomagnetic x component Hx and the bias magnetic field x component β, the geomagnetic x component Hx is calculated by subtracting the bias magnetic field β from the detected magnetic field. Is done. Similarly, since the magnetic field actually detected by the magnetic field detecting element Y is the sum of the y component Hy of the terrestrial magnetism and the y component β of the bias magnetic field, the y component of the terrestrial magnetism is calculated by subtracting the bias magnetic field β from the detected magnetic field. Hy is calculated.
[0052]
Returning to FIG. 6, the input unit 102 includes buttons for causing the radio-controlled timepiece 100 to execute various functions, such as an azimuth measurement button 102 a (see FIG. 1). Output to The direction measurement button 102a is a button for instructing the start of the direction measurement.
[0053]
The display unit 103 includes a display unit 103a, the dial 12, a backlight unit 103b, and the like. The display unit 103a is configured by a display device such as a small liquid crystal display, and performs necessary display processing according to a display signal input from the control unit 101. The backlight unit 103b is configured by an LED (Light Emitting Diode) or the like, and is arranged on the display unit 103a and the back of the dial 12. The backlight unit 103b irradiates the display unit 103a and the dial 12 with light according to a control signal input from the control unit 101.
[0054]
The RAM 104 loads various programs executed by the control unit 101 into a program storage area, and temporarily stores input instructions and input data input by the input unit 102 and data such as processing results generated by execution of the programs in the work memory. To be stored.
[0055]
The ROM 105 stores system programs and application programs related to the radio-controlled timepiece 100, data used when these programs are executed, and the like. For example, the ROM 105 stores an azimuth measurement processing program (see FIG. 11) for performing azimuth measurement.
[0056]
The reception control unit 106 cuts out unnecessary frequency components of the long-wave standard radio wave received by the antenna, extracts a corresponding frequency signal, converts the frequency signal into a corresponding signal, and outputs the corresponding signal.
[0057]
The clock circuit 108 counts a signal input from the oscillation circuit 109 to obtain current time data and the like. Then, the current time data is output to the control unit 101. The oscillation circuit unit 109 is a circuit that always outputs a signal of a constant frequency.
[0058]
The time code conversion unit 107 generates a standard time code including data necessary for a clock function such as a standard time code, an integrated date code and a day code based on the signal output from the reception control unit 106, and Output to
[0059]
The direction sensor unit 110 includes a drive circuit 111, a direction sensor 112, an amplification unit 113, an A / D conversion circuit 114, and the like, as shown in FIG.
[0060]
The drive circuit 111 drives the azimuth sensor 112 according to a control signal input from the control unit 101.
[0061]
The azimuth sensor 112 includes two magnetic field detection elements X and Y and a bias coil C as shown in FIG. The magnetic field detection element X detects the value of the x component of the magnetic field, and outputs the detection result to the amplifying unit 113 as an azimuth signal. The magnetic field detecting element Y detects the value of the y component of the magnetic field, and outputs the detection result to the amplifying unit 113 as an azimuth signal.
[0062]
The amplification unit 113 amplifies the analog azimuth signal input from the azimuth sensor 112 and outputs the signal to the A / D conversion circuit 114.
[0063]
The A / D conversion circuit 114 converts the azimuth signal input from the amplification unit 113 into a digital signal and outputs the azimuth signal to the azimuth calculation unit 101a.
[0064]
Next, the operation in the present embodiment will be described.
The azimuth measurement process (1) executed in the radio controlled timepiece 100 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0065]
When the azimuth measurement is instructed by pressing the azimuth measurement button 102a (step S1; YES), the azimuth sensor 112 is driven by the drive circuit 111, and a current flows through the bias coil C, so that a bias magnetic field is applied ( Step S2).
[0066]
Next, the x component of the magnetic field is detected by the magnetic field detecting element X (step S3), and the y component of the magnetic field is detected by the magnetic field detecting element Y (step S4). Next, the azimuth calculation unit 101a calculates the geomagnetic x component Hx by subtracting the bias magnetic field β from the detected magnetic field x component, and subtracts the bias magnetic field β from the detected magnetic field y component to obtain the geomagnetic y component Hy. Is calculated. Then, by substituting the x component Hx and the y component Hy of the geomagnetism into the right equation of the equation (4), the direction of the geomagnetism, that is, the angle θ in the north direction is calculated (step S5).
[0067]
When the north angle θ is calculated, it is determined whether the angle θ is equal to a specified value (step S6). Here, the specified value is an angle φ / 2 in the 12:00 direction with respect to the x-axis. If θ = φ / 2 is not satisfied in step S6 (step S6; NO), the process returns to step S3. The user wearing the radio-controlled timepiece 100 changes the direction of the radio-controlled timepiece 100 by changing the direction of the arm or the body, and the control unit 101 controls the operations of steps S3 to S6 according to the direction of the radio-controlled timepiece 100. The process is repeated.
[0068]
In step S6, θ = φ / 2, and when the 12:00 direction coincides with the north direction (step S6; YES), the application of the bias magnetic field is terminated (step S7), and the backlight unit 103b is turned on (step S7). S8).
[0069]
Next, the reception control unit 106 receives the time information (step S9), corrects the current time based on the received time information (step S10), and ends the heading measurement process (1).
[0070]
The reason for receiving the time information after the azimuth measurement and correcting the current time is that the bias magnetic field applied during the azimuth measurement may affect a part of the clock circuit and cause an error in the time. It depends. Therefore, in the flowchart of FIG. 11, even after the azimuth measurement, time information can be received after the azimuth measurement in order to display a more accurate time.
[0071]
In the flowchart of FIG. 11, when the 12 o'clock direction coincides with the north direction, the backlight unit 103 b is informed by being turned on. However, the notification unit is not limited to this. May be.
[0072]
As described above, according to the radio-controlled timepiece 100 of the present embodiment, the independent magnetic field detection elements X and Y can be arranged at positions where the magnetic field detection directions are different from each other. When mounted on a device, the degree of freedom of arrangement can be increased, and the mounting efficiency of the magnetic detection element can be increased. Further, by calculating the azimuth in accordance with the arrangement state of the magnetic sensing elements, it is possible to calculate the azimuth accurately, and it is not necessary to adjust the arrangement of the magnetic sensing elements, which has been conventionally performed.
[0073]
Further, by arranging the magnetic field detecting element X and the magnetic field detecting element Y such that the angle φ at which the directions of the magnetic fields to be detected intersect is π / 2 or more or π / 2 or less, as in the related art. , Φ is fixed to π / 2, the degree of freedom in arrangement in product mounting can be increased, and the mounting efficiency of the magnetic sensing element can be increased.
[0074]
In Steps S3 to S6, the azimuth is determined based on whether or not the calculated north angle θ is equal to the 12:00 angle φ / 2, with the angle of φ at 12:00 being a specified value. The magnitude H of the geomagnetism H from the given angle θ _s Is calculated and the magnitude H of the geomagnetism H is calculated. _s May be determined as the north direction, and the north direction may be output.
[0075]
Magnitude H of geomagnetism H _s Can be obtained by, for example, substituting the angle θ and the x component Hx of the geomagnetism calculated above into the equation (1). That is, from the equation (1), the magnitude of the geomagnetism H is Hs = Hx × secθ.
[0076]
In addition, by notifying the measurement result of the azimuth by lighting or sound of the backlight, it is not necessary to newly provide a special means for notifying the measurement result, and the manufacturing cost of the radio-controlled timepiece 100 can be reduced.
[0077]
<Modified example>
In the flowchart shown in FIG. 11, the case where the notification is made when the 12:00 direction coincides with the north direction has been described, but the operation in the case of notifying the direction indicated by the 12:00 direction will be described below. As an example of such an operation, the azimuth measurement process (2) executed in the radio-controlled timepiece 100 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0078]
When the azimuth measurement is instructed by pressing the azimuth measurement button 102a (step S11; YES), the azimuth sensor 112 is driven by the drive circuit 111, and a current flows through the bias coil C, so that a bias magnetic field is applied ( Step S12).
[0079]
Next, the x component of the magnetic field is detected by the magnetic field detecting element X (step S13), and the y component of the magnetic field is detected by the magnetic field detecting element Y (step S14). Next, in the azimuth calculation unit 101a, based on the magnetic field detected in steps S13 and S14, the north angle θ ₀ Is calculated (step S15).
[0080]
North angle θ ₀ Is calculated, this angle θ ₀ Is determined to be equal to the specified value φ / 2 (step S16). In step S16, θ ₀ If not = φ / 2 (step S16; NO), the process returns to step S13. The user wearing the radio-controlled timepiece 100 changes the direction of the radio-controlled timepiece 100 by changing the direction of the arm or the body, and the control unit 101 performs the operations of steps S13 to S16 according to the direction of the radio-controlled timepiece 100. The process is repeated.
[0081]
In step S16, θ ₀ = Φ / 2, and when the 12:00 direction coincides with the north direction as shown in FIG. 13A (step S16; YES), the backlight unit 103b is turned on (step S17).
For example, at this time, the observer's body is facing north, and the direction is changed to the traveling direction before performing the next step.
[0082]
After the backlight unit 103b is turned on, if the azimuth measurement is instructed by pressing the azimuth measurement button 102a again (step S18; YES), the x component of the magnetic field is detected by the magnetic field detection element X (step S19). The y component of the magnetic field is detected by the detection element Y (step S20). Next, in the azimuth calculation unit 101a, based on the magnetic field detected in step S18 and step S19, the north angle θ ₁ Is calculated (step S21).
[0083]
North angle θ ₁ Is calculated, the application of the bias magnetic field is terminated (step S22), and the angle θ calculated in step S15 is calculated. ₀ (Θ ₀ = Φ / 2) and θ calculated in step S21. ₁ Difference θ ₀ −θ ₁ Thus, the azimuth in the 12:00 direction is calculated (step S23).
[0084]
When the azimuth in the 12:00 direction is detected, the detected azimuth is displayed on the display unit 103a to be notified (step S24), and the main azimuth measurement process (2) ends.
[0085]
For example, as shown in FIG. ₀ −θ ₁ = Φ / 2-θ ₁ When = −π / 4, the direction at 12:00 is northeast. Further, as shown in FIG. ₀ −θ ₁ = Φ / 2-θ ₁ When = + π / 4, the direction at 12:00 is northwest.
As described above, the azimuth in the traveling direction of the observer is observed.
[0086]
In step S24, the azimuth in the 12 o'clock direction is notified by displaying it on the display unit 103a. However, the notification method is not limited to this, and the notification may be performed using, for example, a pointer.
[0087]
According to the azimuth measurement process (2) shown in FIG. 12, since the azimuth other than the north direction can be notified as the azimuth (azimuth at 12:00) indicated by the predetermined part of the radio-controlled timepiece 100, the azimuth sensor is convenient. Performance can be improved.
[0088]
The description in the present embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
[0089]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the two magnetic sensors that are independent of each other are arranged so that the angle at which the magnetic field detection directions intersect is not less than 90 degrees and less than 180 degrees. Degree of freedom can be increased. Further, by calculating the azimuth in accordance with the arrangement state of the magnetic sensors, it is possible to calculate the azimuth accurately.
[0090]
According to the second aspect of the present invention, the two magnetic sensors independent of each other are arranged so that the angle at which the magnetic field detection directions intersect is greater than 0 degree and equal to or less than 90 degrees, thereby providing a magnetic sensor. The degree of freedom of arrangement can be increased. Further, by calculating the azimuth in accordance with the arrangement state of the magnetic sensors, it is possible to calculate the azimuth accurately.
[0091]
According to the third aspect of the invention, by applying the same bias magnetic field in the magnetic detection directions of the two magnetic field sensors, it is possible to increase the accuracy of calculating the azimuth.
[0092]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, when a predetermined location on the electronic device is facing north, the fact is notified so that the convenience of the direction sensor is improved. Can be.
[0093]
According to the inventions described in claims 6 and 7, the azimuth indicated by the predetermined location on the electronic device is calculated and the calculation result is notified, so that the convenience of the azimuth sensor can be improved. .
[0094]
According to the invention described in claim 8, based on the angle at which the magnetic field detection directions of the two magnetic sensors intersect, the magnetic field detected by the two magnetic sensors, and the bias magnetic field applied by the bias magnetic field application function. By calculating the bearing, the bearing can be accurately calculated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a radio-controlled timepiece 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view of a radio-controlled timepiece 2 according to a modification of the present embodiment.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram showing an example of the arrangement of a magnetic field detecting element X and a magnetic field detecting element Y constituting the direction sensor 112.
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a circuit configuration of the radio-controlled timepiece 100.
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a circuit configuration of the direction sensor unit 110 of FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the geomagnetism H and the magnetic field detection direction.
FIG. 9 is a diagram showing an arrangement example of a magnetic field detection element X, a magnetic field detection element Y, and a bias coil C.
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a direction in which a bias magnetic field B is applied and a magnetic field detection direction.
FIG. 11 is a flowchart showing an azimuth measurement process (1) executed in the radio-controlled timepiece 100.
FIG. 12 is a flowchart showing an azimuth measurement process (2) executed by the radio-controlled timepiece 100 in a modification of the present embodiment.
13 is a diagram showing a relationship between a magnetic field detection direction, a north direction (geomagnetic direction), and a 12:00 direction in the azimuth measurement process (2) of FIG.
FIG. 14 shows an example of the arrangement of the magnetic field detecting element X and the magnetic field detecting element Y in the conventional direction sensor (FIG. 14A) and an example of the arrangement of the magnetic field detecting element X, the magnetic field detecting element Y, and the bias coil (FIG. FIG.
[Explanation of symbols]
100, 200 radio clock
101 control unit
101a Direction calculation unit
102 Input unit
102a Direction measurement button
103 Display
103a Display unit
103b backlight part
104 RAM
105 ROM
106 reception control unit
107 Time code converter
108 Timing circuit
109 Oscillator circuit section
110 Direction sensor unit
111 drive circuit
112 direction sensor
113 Amplifier
114 A / D conversion circuit
X, Y magnetic field detection element
C bias coil

Claims

Has two independent magnetic sensors,
The two magnetic sensors are arranged so that the angle at which the magnetic detection directions intersect is 90 degrees or more and less than 180 degrees,
Bias magnetic field applying means for applying a bias magnetic field in the magnetic detection direction of the two magnetic sensors;
Calculating means for calculating an azimuth based on an angle at which the magnetic field detection directions of the two magnetic sensors intersect, a magnetic field detected by the two magnetic sensors, and a bias magnetic field applied by the bias magnetic field applying means;
An electronic device with a direction sensor, comprising:

Has two independent magnetic sensors,
The two magnetic sensors are arranged such that the angle at which the magnetic detection directions intersect is greater than 0 degrees and equal to or less than 90 degrees,
Bias magnetic field applying means for applying a bias magnetic field in the magnetic detection direction of the two magnetic sensors;
Calculating means for calculating an azimuth based on an angle at which the magnetic field detection directions of the two magnetic sensors intersect, a magnetic field detected by the two magnetic sensors, and a bias magnetic field applied by the bias magnetic field applying means;
An electronic device with a direction sensor, comprising:

The electronic device with a direction sensor according to claim 1, wherein the bias magnetic field applying unit applies the same bias magnetic field in a magnetic detection direction of each magnetic sensor.

A determination unit that determines whether a predetermined location on the electronic device is oriented in the north direction based on a calculation result by the calculation unit,
When the determination unit determines that the predetermined location is facing north, a notification unit that notifies the determination result,
The electronic device with a direction sensor according to any one of claims 1 to 3, further comprising:

The electronic device with a direction sensor according to claim 4, wherein the notifying unit notifies the determination result by turning on a display unit.

The calculating means calculates an angle indicated by a north direction based on the intersecting angle, the magnetic field detected by the two magnetic sensors, and the applied bias magnetic field, and determines a north direction and a predetermined direction of the electronic device. From the angle at which the directions indicated by the points intersect, the direction indicated by the predetermined point is further calculated,
The electronic device with a direction sensor according to claim 1, further comprising a notification unit configured to notify a calculation result obtained by the calculation unit.

The electronic device with a direction sensor according to claim 6, wherein the notifying unit notifies the calculation result by displaying the calculation result on a display unit.

A computer for controlling an electronic device having two independent magnetic sensors, a bias magnetic field applying function of applying a bias magnetic field in a magnetic detection direction of the two magnetic sensors;
An angle at which the magnetic field detection directions of the two magnetic sensors intersect, a magnetic field detected by the two magnetic sensors, and a calculation function of calculating an azimuth based on the bias magnetic field applied by the bias magnetic field application function;
The program to realize.