CN100451545C

CN100451545C - 便携式终端装置

Info

Publication number: CN100451545C
Application number: CNB038039893A
Authority: CN
Inventors: 佐藤佑之; 官下哲博
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: GB0417192D0; WO2003081176A1; GB2403551A; US20050143148A1; JP3721141B2; US7028410B2; GB2403551B; CN1633583A; JP2003279354A

Abstract

一种便携式终端装置，可在消除对安装在壳体中的地磁传感器的磁噪影响的同时，对地磁进行高精度检测，正确地获得方位角信息。该便携式终端装置包括通过铰链部分(13)相互可枢转连接的第一壳体(11)和第二壳体(12)，地磁传感器(33)安装在第二壳体(12)中的电路板(32)上，扬声器(19)位于该第二壳体后侧。地磁传感器(33)和影响地磁传感器(33)的产生磁噪的扬声器(19)彼此靠近安装在相同的壳体(12)中，并且被安装在相同的平面上。来自扬声器(19)的磁体(19a)的磁噪所产生的磁力线(35)垂直于地磁传感器(33)且没有产生水平分量，所以地磁传感器(33)可不受磁噪不利影响、正确地检测地磁。

Description

便携式终端装置

技术领域

本发明涉及一种诸如移动电话可以随身携带的便携式终端装置。更具体地说，本发明涉及一种装备有用于接收GPS(全球定位系统)卫星信号的GPS接收单元的便携式终端装置，从而可利用该装置获得定位信息。

背景技术

近来，在汽车导航系统中，已经提供了经由来自于GPS卫星所传送的GPS信号获得定位信息的功能，从而可以获得汽车本身导航系统的定位信息并且将目前的位置显示在地图上。特别是目前，即使在诸如移动电话的便携终端装置中，也通过利用GPS卫星提供了诸如定位信息和即时时间的服务。

由于使用GPS信号，可用较高的精度来获得诸如能体现目前位置的经度/纬度的正确定位信息。但是，当使用者在旅行中仅接收这种GPS信号的情况下，使用者无法得知当前正在朝那个方向前进。为了向在便携式终端装置中所提供的定位信息服务增加额外的价值，希望采用类似于车辆导航系统的功能。即通过对地磁传感器的使用也可以获得方位角信息，当将目前的位置显示在地图上时，地图的旋转伴随着使用者当前正在朝向的方向一起被显示出来。

但是，正如上面所述的那样，在便携式终端装置中所提供的地磁传感器可以获得方位角信息的情况下，存在着该地磁传感器受到其它元件产生磁场不利影响的危险，因此，无法正确地感测地磁。由于诸如扬声器的可产生磁场噪音的许多元件被安装在便携式终端装置中，而且相应的元件安装在彼此的周围从而使得该装置变得紧凑，这种地磁传感器处于这种状态下使得其非常易于受到磁场噪音的不利影响。同样地，当该便携式终端装置由使用者携带时，外部地磁场所产生的不利影响也需要给予考虑。因此，为了获得地磁传感器的稳定性能，必须使用可避免不同于地磁的外围磁场所导致的不利影响的元件布局和构造，这就对设计这些元件的布局和构造产生了很大的限制。

在这种情况下，图8和图9示出装备有GPS接收单元和地磁传感器的一种便携式终端装置的结构示例。这个结构示例示出一种构造，该构造被应用于一种移动电话中，该电话具有第一壳体101和第二壳体102，两个壳体可在铰链部分103处折叠。如图8(A)中所示，GPS接收单元105位于第一壳体101上。该GPS接收单元105装备有GPS接收天线和接收电路，可以接收来自于GPS卫星120的GPS信号121，从而可以获得该移动电话自身的定位信息。同样，用来感测地磁的地磁传感器107位于第二壳体102中的电路板32内。电路板106上安装有高频电路、基带电路、控制电路和类似电路，并且电路板106被放置在这个第二壳体102中。使用这样一种传感器作为这种地磁传感器107，即，该传感器所具有的磁场感测能力可以感测水平方向的两个轴向分量。基于通过上述GPS接收单元105所获得的定位信息以及由地磁传感器107所获得的方位角信息，定位信息和即时时间连同地图可以一起显示在显示单元108上。

同样的是，作为第二壳体102中内置元件的扬声器109处于地磁传感器107的附近，这个扬声器109产生铃声(电话呼叫声音)和类似声音。从这个扬声器109的磁铁109a辐射的磁噪声用磁力线110来表示。如图8(B)中所示，相对于地磁传感器107的从扬声器109辐射的磁力线110的切向矢量111包括磁力线的垂直方向分量111a和水平方向分量111b。因此，地磁传感器107可以感测到磁力线110的水平方向分量111b，并且由此存在问题就是，地磁传感器107会因接收到外界磁场力的不利作用而会在对地磁感测的操作上产生误差，并且无法正确地感测地磁。

为了消除外界磁力的不利影响，必须对结构进行修改，例如，将对该地磁传感器造成不利影响的元件与该地磁传感器分隔开来。同样地是，必需利用软件提供校正功能。可选地，必须提供那种能够使除了地磁的磁噪声失能的功能。使用这种手段会出现各种问题，例如，上面所述的结构可能难于应用在实际装置中，并且使得该装置体积变大并且复杂。因此，这种手段难以应用于便携式终端装置中。

同样地，如图9所示，在此种结构中，天线115位于第二壳体102的侧面，当该便携式电话放置在桌子125上时，第二壳体102的底面(也就是外侧的平面)不是平的，从而使位于第二壳体102中的地磁传感器107相对水平面是倾斜的。当地磁传感器107的倾斜角大于或等于预定的角度时，对地磁的检测操作会发生错误。特别是，当对地磁传感器107在地磁检测操作之前进行调整(校准)时，如果地磁传感器107是倾斜的，那么不能正确进行对地磁传感器107的调整，感测地磁的精度就会下降。

本发明已经解决上述的问题，因此本发明的目的在于提供一种便携式终端装置，该装置能够以高精度检测地磁，并且能够获得正确的方位角信息，与此同时，可相对于处在便携式终端装置壳体中的地磁传感器消除因磁噪所产生的不利影响。

发明内容

根据本发明的便携式终端装置的特征在于该便携式终端装置包括：用于感测地磁的地磁传感器；基于所感测到的地磁用来获得方位角信息的方位角测量装置，在该便携式终端装置中，地磁传感器和磁噪产生元件被安装在相同壳体中的相同平面上，同时磁噪产生元件被定位在地磁传感器附近并且对地磁传感器的功能产生影响。

通过使用上述的构造，由于地磁传感器和诸如扬声器的磁噪产生元件位于相同的平面，产生于诸如扬声器的元件的磁噪会垂直地进入地磁传感器，从而使地磁传感器在水平方向上不会受到不利影响。因此，该地磁传感器可以在没有消除产生于其它元件的磁噪所导致的不利影响的情况下，高精度的感测地磁，从而可以获得正确的方位角信息。

同样，根据本发明的一种便携式终端装置的特征在于该装置包括：感测地磁的地磁传感器；基于所感测到的地磁用来获得方位角信息的方位角测量装置，在该便携式终端装置中，第一壳体和第二壳体通过铰链部分以可以将这两个壳体打开/闭合的方式相互连接；该地磁传感器安装在第一壳体中；对地磁传感器的功能施加影响的可磁噪产生元件被安装在第二壳体中；并且当第一壳体和第二壳体处于打开和闭合的至少任一种状态时，地磁传感器和磁噪产生元件被定位在相同的平面上。

通过使用上述的构造，即使在以两壳体可被打开/闭合的方式所构成的便携式终端装置中，地磁传感器也可用高精度感测地磁并且由此可获得正确的方位角信息，与此同时，可以消除在壳体处于闭合和打开的至少任一种状态下因其它元件所导致的磁噪的不利影响。

同样，根据本发明的一种便携式终端装置的特征在于该装置包括：用于感测地磁的地磁传感器；基于所感测到的地磁用来获得方位角信息的方位角测量装置，在该便携式终端装置中，多个壳体通过铰链部分以可以将所述多个壳体打开/闭合的方式相互连接；该地磁传感器和对地磁传感器功能施加影响的可磁噪产生元件被分别安装在分开的壳体中；并且当所述多个壳体处于打开和闭合的至少任一种状态时，地磁传感器和磁噪产生元件被定位在相同的平面上。

通过使用上述的构造，即使在以所述多个壳体可被打开/闭合的方式所构成的便携式终端装置中，地磁传感器也可用高精度感测地磁并且由此可获得正确的方位角信息，与此同时，可以消除在壳体处于闭合以及打开的至少任一种状态下因其它元件所导致的磁噪的不利影响。

同样，该便携式终端装置的特征在于安装有地磁传感器的壳体的后表面的形状形成为基本上平行于该地磁传感器。

通过使用上述的构造，在执行测量方位角的操作之前对地磁传感器进行调整的情况下，当壳体沿水平方向放置时，该地磁传感器类似地处于水平状态。因此，可以容易地获得地磁传感器的水平状态，从而可对该地磁传感器进行调整并且可以用更正确的方式执行方位角的测量。

还有，该便携式终端装置的特征在于安装有地磁传感器的壳体是由非磁性材料制成的。

通过使用上述的构造，由于壳体是由诸如树脂模制材料的非磁性材料制成的，所以可以避免因外部磁力所导致的壳体磁化，这就可以消除因此外部作用的磁场所导致的不利影响。

还有，该便携式终端装置的特征在于地磁传感器安装在装备有操作单元的壳体中。

通过使用上述的构造，当使用者所握住便携式终端装置从而对操作单元进行操作时，由于地磁传感器的方向可以保持稳定，所以可以用更准确的方式感测地磁和对方位角进行测量。

另外，该便携式终端装置的特征在于，该便携式终端装置包括能使该地磁传感器工作的专用操作钮，并且该操作钮具有涉及方位角测量操作的功能标志。

通过使用上述的构造，可仅仅经由一次对专用操作钮的简单操作就可使该地磁传感器进入操作状态。同样的，这个操作钮具有出众的可被辨识的特征，因此，使用者可以轻易地辨识出这种功能。因此，涉及到方位角测量的操作可用简单的方式执行。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的便携式终端装置的外部构造的透视图；

图2是示出在便携式终端装置的壳体处于闭合状态下，并且从其后表面进行观察时，根据本发明第一实施例的便携式终端装置的透视图；

图3(A)和图3(B)是示出根据本发明第一实施例的便携式终端装置的主要单元的布置结构的剖面的示例图；

图4是示出在该便携式终端装置从其前表面进行观察的情况下，根据本发明第一实施例的便携式终端装置的平面图；

图5是示出在该便携式终端装置的两个壳体处于闭合状态的情况下，根据本发明第二实施例的便携式终端装置的布置结构的剖面的示例图；

图6是示出在该便携式终端装置的两个壳体处于打开状态的情况下，根据本发明第二实施例的便携式终端装置的布置结构的剖面的示例图；

图7是示出根据本发明第三实施例的便携式终端装置的主要单元的布置结构的剖面的示例图；

图8(A)和图8(B)是示出装备有GPS接收单元和地磁传感器的便携式终端装置的第一结构示例剖面的示例图；

图9是示出装备有GPS接收单元和地磁传感器的便携式终端装置的第一结构示例剖面的示例图。

应该注意到的是，附图标记10是指一种便携式终端装置，附图标记11，41，61是指第一壳体；12，42，62是指第二壳体，附图标记13是指铰链部分，附图标记14是指显示单元，附图标记15是接收装置，附图标记16是指天线，附图标记17是指操作单元，附图标记18是指麦克风，附图标记19是指扬声器，附图标记19a是指磁体，附图标记21是指位置测量模式按钮，附图标记31是指GPS接收单元，附图标记32是指电路板，附图标记33是指地磁传感器，以及附图标记35是指磁力线。

具体实施方式

现在参考附图，对本发明的实施例进行说明。

在本实施例中，作为一种便携式终端装置，示出了一种装置结构，在用于移动通讯系统的便携式电话中设置有GPS接收单元以及地磁传感器，这就能够获得位置信息和方位角信息。

图1是示出根据本发明第一实施例的便携式终端装置的外部构造的透视图。图2是示出在便携式终端装置的壳体处于闭合状态下，并且从其后表面进行观察时，根据本发明第一实施例的便携式终端装置的透视图。图3(A)和图3(B)是示出根据本发明第一实施例的便携式终端装置的主要单元的布置结构的剖面的示例图。图4是示出在该便携式终端装置从其前表面进行观察的情况下，根据本发明第一实施例的便携式终端装置的平面图。

如图1所示，该便携终端装置10是以下面的方式构成的，即第一壳体11和第二壳体12通过对应于枢转部分的铰链部分13彼此枢转连接在一起。如果必要，当使用者使用便携终端装置10进行语音电话通讯和数据通讯时，第一壳体11和第二壳体12可以自由地打开和闭合。显示单元14和电话接收目的的接收器15位于第一壳体11上。该显示单元14是由液晶显示单元(LCD)所构成，用于在便携终端装置操作过程中执行各种显示操作。天线16、操作单元17、电话说话目的麦克风18位于第二壳体上。天线16设置在铰链部分13一侧的第二壳体12的边缘部分处，使得该天线16伸长。同样的，如图1所示，在第二壳体12打开的条件下，具有用于操作目的各种按键的操作单元14位于前部平面的一侧上(也就是，在第二壳体12处于图2中闭合状态下的内部平面侧)。

如图2所示，在壳体处于闭合状态下，扬声器19位于第二壳体12的外部平面侧，并且用于提供电能的电池20安装在第二壳体上。这个扬声器19产生铃声(电话的呼叫音)。在壳体处于如图1所示的打开状态条件下，该外部平面对应于后部平面侧。

如图3(A)所示，GPS接收单元31位于第一壳体11上。该GPS接收单元31装备有GPS天线和接收电路，可接收来自于GPS卫星50的GPS信号51，从而可以获得移动电话的自身位置信息。同样，用于感测地磁的地磁传感器33位于第二壳体12中的电路板32上。在该电路板32上安装有高频电路、基带电路、控制电路以及类似电路，并且被保存在第二壳体12中。使用这样一种传感器作为这种地磁传感器33，即，该传感器具备可对磁场在水平方向上的两个轴向分量进行检测的能力。这种地磁传感器构成起方位角测量装置作用的电子方位角测量仪，其具有可根据所获得的地磁检测方位角的能力。基于由上述GPS接收单元31所获得的位置信息以及由地磁传感器33所获得的方位角信息，位置信息和即时时间可以和地图同时显示在显示单元14上。

在第二壳体12中，扬声器19以下面的方式安装，即这个扬声器19朝向该壳体的后平面侧，而这个扬声器19对应于在地磁传感器33附近产生磁噪的的元件。该地磁传感器33和扬声器19的磁体19a处于相同平面(相同高度)。在这种情况下，假设从扬声器19磁体19a辐射的磁噪用磁力线35表示，这个磁力线35相对于地磁传感器33以直角进入。因此，在这种情况下，如图3(B)所示，相对于地磁传感器33产生于扬声器19的磁力线35的切向矢量36仅包含垂直方向上的矢量分量，而不包含水平方向上的矢量分量。这种移动电话是以下面的方式构成的，即该方式只会沿垂直方向相对于地磁传感器33产生会带来不利影响的磁噪。

因此，在本实施例中，该地磁传感器33可以正确地感测沿水平方向的地磁的两个轴向分量，而不会受到水平方向的磁噪所导致的不利影响。

同样，第二壳体12是由对应于非磁性材料的诸如ABS树脂的树脂模制材料所制成，从而使该第二壳体12不会被外部施加的磁力所磁化，这就可以减少对位于第二壳体12内的地磁传感器33磁化的不利影响。另外，由于地磁传感器33处于第二壳体12中，在该壳体中，操作单元17装备有各种类型的操作按钮，当使用者握住第二壳体12时，可以对操作单元17进行操控，地磁传感器33的方向可以变得稳定。而且，当该便携终端装置10被定位在桌面55上时，第二壳体12的后表面的形状被制成扁平，从而第二壳体12可被水平安装，地磁传感器33基本上与这个后表面保持平行。当地磁传感器33被水平设置时，该地磁传感器33和扬声器19的磁体19a位于同一高度上的相同平面上。因此，由于第二壳体12位于水平面上，地磁可以用较高的精度被感测到。

当执行方位角测量操作时，通过地磁传感器33所进行的方位角检测功能(电子方位角测量仪)必须在真正测量之前进行调整。在此时，例如，地磁传感器33的传感器输出通过旋转壳体两圈进行调整，该调整是在水平定位所述地磁传感器33的条件下进行的。在本实施例中，在调整操作过程中，因上面所述第二壳体12的后表面的结构，所述水平条件是容易获得的，这就可以对电子方位角测量仪进行正确和简单的调整。

如图4所示，位置测量模式按钮21位于第二壳体12中的操作单元17上。该位置测量模式按钮21对应于这样一种操作按钮，该操作按钮专门使该地磁传感器33进行方位角测量操作，并且专门地使GPS接收单元31用来检测当前的位置。一个功能标志位于位置测量模式按钮21上。这个功能标志示出了一种具有诸如方位角磁体(罗盘)的图示化图案的位置测量功能。这种功能标志的设计形状使得使用者一眼就能识别其功能。由于位置测量模式按钮21被按下，显示单元14的显示屏被切换到位置测量模式，因此，该操作模式通过单个操作可以前进到与方位角测量操作相关的位置测量模式。在位置测量模式中，可执行下列的测量操作，即该便携式终端自身所朝向的方向可以被测量到，当前的位置可以被测量到，直至所通讯的相对方或预先选定点的距离、以及它们之间的位置关系等可以被测量到。然后，测量结果可以被显示出来。

图5和图6是根据本发明第二实施例的便携式终端装置的主体单元的布置结构的剖面的示例图。图5示出两个壳体闭合的状况，以及图6示出两个壳体打开的状况。

与第一实施例的情况类似，第二实施例的便携式终端装置以这样一种方式安装，即第一壳体41和第二壳体42通过铰链部分43可枢转地相互连接，这两个壳体41和42可以打开/闭合。然后，地磁传感器33设置在第一壳体41中，而扬声器19设置在第二壳体42中，这个扬声器19对应于用来磁噪产生元件。

在第二实施例中，该便携式终端装置以下面的方式进行安装，即地磁传感器33位于扬声器19的附近，并且在第一壳体41和第二壳体42处于如图5中所示闭合状态的条件下，地磁传感器33和扬声器19的磁体19a位于相同的平面。因此，在第一和第二壳体闭合状态条件下，由于从扬声器19的磁体19a产生的磁力线35呈直角与地磁传感器33相交，所以该地磁传感器33可以正确地感测地磁，而不会受由扬声器19所产生的磁噪导致的不利影响。

同样地，如图6所示，在第一壳体41和第二壳体42处于打开状态的条件下，形成了地磁传感器33与扬声器19远离的构造。

因此，产生于扬声器19磁体19a的磁力线35对地磁传感器33没有不利影响，地磁传感器33可以正确地感测地磁，而不会受由磁噪所导致的不利影响。

图7是示出根据本发明第三实施例的便携式终端装置的主要单元的布置结构的剖面的示例图。

与第一实施例类似，第三实施例的便携式终端装置以下面的方式安装，即第一壳体61和第二壳体62通过铰链部分63可枢转地相互连接，因此，这两个壳体61和62可以打开/闭合。然后，扬声器19设置在第一壳体61中，这个扬声器19对应于用来产生磁噪的的元件，地磁传感器33被应用于第二壳体62中。在第三实施例中，该便携式终端装置以下面的方式安装，即该地磁传感器33位于扬声器19附近，并且地磁传感器33和扬声器19的磁体19a在第一壳体61和第二壳体62处于打开状态下时位于相同的平面上，如图7中实线所示。同样，如图7中双点划线所示，在第一壳体61和第二壳体62处于闭合状态下时，该便携式终端装置的构成形成了地磁传感器33远离扬声器19，因此，没有因磁场所导致的不利影响。

如上所述，类似于第二实施例，在这个第三实施例中，当第一和第二壳体处于打开和闭合状态的条件下，该地磁传感器33可以正确地感测地磁，而不会有任何由扬声器19所产生的磁噪所导致的不利影响。

应该理解的是，在上面所述的第二和第三实施例中，已经示出了一种结构。即地磁传感器和产生有害磁噪的元件在第一和第二壳体处于打开和闭合其中任何一种状态下被安装在相同的平面上。可选地，该地磁传感器和扬声器在第一和第二壳体在打开和闭合状态下都可以被定位在相同的平面上。

而且，在不仅是由于扬声器而且是由于产生有害磁噪的诸如接收器和麦克风的其它元件导致磁性不利影响的情况下，本实施例类似地适用，因此，所述元件和地磁传感器安装在同一平面上，从而可消除相对于地磁传感器沿水平方向的磁力线分量，这就使不同于地磁的磁噪不利影响得以消除。

根据上述本实施例的构造，在紧凑的便携式终端装置中，在大量元件以高密度彼此紧靠在一起的方式进行安装的条件下，由诸如扬声器产生磁噪的元件所导致的不利影响可相对于地磁传感器被清除。另外，由于地磁传感器被安装在由诸如树脂模制元件的非磁性材料所制成的壳体中，可以在使用者携带该便携式终端装置时，避免壳体被外部作用的磁力所磁化，这就可以执行高精度地磁检测操作，而不会有因外部作用的磁场所导致的不利影响。

同样地，用于安装地磁传感器的壳体的后表面形状以这样一种方式形成，即当壳体被放在桌面上时，这个后表面可以水平地放置，并且该壳体的后表面和地磁传感器基本上彼此平行。因此，由于该地磁传感器可以仅仅通过将壳体沿水平方向设置而被设定成水平状态，所以该地磁传感器可以被更正确地调整，并且可以更正确地测量方位角。

虽然已经详细地，或参照特定的实施例对本发明进行了说明，可是本领域技术人员在不背离本发明的技术范围和精神的前提下，可对本发明进行修改，改变以及替换。

本发明是基于在2002年3月25日提交的日本专利申请No.2002-83840，其内容作为参考引入。

工业实用性

如上所述，根据本发明，当相对于位于壳体中的地磁传感器减少了磁噪的不利影响时，可以执行高精度的地磁检测，并且也可以获得正确的方位角信息。

Claims

1、一种具有用于检测地磁的地磁传感器和基于检测到的地磁来获取方位角信息的方位角测量装置的便携式终端装置，

其中，所述地磁传感器和磁噪产生元件被安装在相同壳体中的相同平面上，同时所述磁噪产生元件被定位在所述地磁传感器附近，并且影响所述地磁传感器的功能。

2、一种具有用于检测地磁的地磁传感器和基于检测到的地磁来获取方位角信息的方位角测量装置的便携式终端装置，

其中，第一壳体和第二壳体通过铰链部分相互连接，其连接方式使得所述第一壳体和第二壳体可被打开/闭合，

其中，所述地磁传感器被安装在所述第一壳体内，对所述地磁传感器功能施加影响的磁噪产生元件被安装在所述第二壳体中，在所述第一壳体和所述第二壳体打开和闭合的至少任一状态下，所述地磁传感器和所述磁噪产生元件被定位在相同平面上。

3、一种具有用于检测地磁的地磁传感器和基于检测到的地磁来获取方位角信息的方位角测量装置的便携式终端装置，

其中，多个壳体通过可枢转部分相互连接，其连接方式使得所述多个壳体可被打开/闭合，以及

其中，所述地磁传感器和对所述地磁传感器功能施加影响的磁噪产生元件被分别安装在分开的壳体中，并且在所述多个壳体打开和闭合的至少任一状态下，所述地磁传感器和所述磁噪产生元件被定位在相同平面上。

4、根据权利要求1至3中任一顶所述的便携终端装置，其中，安装有所述地磁传感器的壳体的后表面形状形成为基本上与所述地磁传感器平行。

5、根据权利要求1至3中任一顶所述的便携终端装置，其中，安装有所述地磁传感器的壳体是由非磁性材料制成的。

6、根据权利要求1至3中任一顶所述的便携终端装置，其中，所述地磁传感器被设置在装备有操作单元的壳体中。

7、根据权利要求1至3中任一顶所述的便携终端装置，还包括：

可使所述地磁传感器工作的专用操作按钮，

其中，所述操作按钮具有涉及方位角测量操作的功能标志。