CN101738181A - 倾斜偏移的校正方法、方位测量方法、方位传感器单元及便携式电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种进行准确偏移的方位处理设备、方位处理方法、方位处理程序、方位测量单元及便携式电子设备。实现上述目的的方位处理设备是用于基于由方位传感器顺序输出的测量数据输出方位数据的方位处理设备，其具有：累积单元，其将实质上最新的所述测量数据选择性地累积；以及偏移数据更新单元，其基于由所述累积单元累积的多个所述测量数据，更新所述方位传感器的偏移数据。

Description

倾斜偏移的校正方法、方位测量方法、方位传感器单元及便携式电子设备

本申请是基于2005年7月22日提出的PCT/JP2005/013469(中国国家申请号200580024919.3)申请(方位处理设备、方位处理方法、方位处理程序、方位测量设备、倾斜偏移的校正方法、方位测量方法、方位传感器单元及便携式电子设备)的分案申请，以下引用其内容。

技术领域

本发明涉及一种方位处理设备、一种方位处理方法、一种方位处理程序、一种方位测量设备、一种倾斜偏移的校正方法、一种方位测量方法、一种方位传感器单元，以及一种便携式电子设备。本发明特别涉及方位传感器及倾斜传感器的偏移更新处理。

背景技术

近年来，诸如手机和掌上电脑(PDA)等便携式信息终端具有使用GPS和方位传感器显示地理信息的功能。例如，已知一种便携式信息终端，其使用GPS确定它的当前位置，然后经由通信线从服务器下载当前位置周围的地图信息，并使用内置的方位传感器确定方位方向，以这样的方式在屏幕上显示地图信息，并使地图方向适应实际方位方向。方位传感器检测地球磁场以测量方位角，但实际上它检测的是地球地磁场和噪声磁场的混合磁场，所述噪声磁场是从安装在便携式信息终端中的扩音器、麦克风、电子零件的金属封装等等中泄漏出来的。所以，为了精确地确定方位角，除了地球地磁场外还需要确定噪声磁场(偏移)，并通过确定的偏移校正方位传感器的测量数据。

专利文献1公开了一种估计和更新方位传感器偏移的方法。这篇专利文献中公开的偏移更新方法是，当用户绕一指定轴旋转方位传感器超过90度或180度的同时，每隔90度或180度获得方位传感器输出的测量数据，以便基于获得的测量数据来计算方位传感器的偏移。为了精确计算方位传感器的偏移，用户不得不例如在水平面上旋转内置有方位传感器的设备，或者上下左右剧烈地摇动它，以便从方位传感器输出进行计算所依据的测量数据。使方位传感器输出测量数据的操作称为校准，所述测量数据对于更新方位传感器的偏移是必要的。执行校准的理想情况是，以恒定角速度在很大程度上改变设备的姿态或者位置。以下，术语“校准”特指下述步骤，基于从方位传感器获得的测量数据计算偏移，以及用计算出的新偏移数据更新方位传感器的先前偏移。

然而，在校准期间用户可能使设备掉下来。而且，即使当用户完成了校准，精确的偏移也不一定能够由校准期间累积的来自方位传感器的测量数据计算出来。此外，如果没有阅读手册或类似物，校准程序也很难正确地执行。由于程序仅对更新方位传感器的偏移是必要的，所以对用户来说理解它是一种负担。除非方位传感器的偏移被正确地更新，否则，基于精确方位数据的精确地理信息就不能显示。

此外，为了测量精确的方向，理想的是也考虑地磁传感器自身的倾斜程度。尽管使用了测量地磁传感器倾度的倾斜传感器，但倾斜传感器的灵敏度在每一个芯片之间都不同。因此，在生产线上需要大量的工作来检查和校正灵敏度。

专利文献1：特开.2004-012416号公报。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种方位处理设备、一种方位处理方法、一种方位处理程序、一种方位测量设备、以及一种便携式电子设备，它们都使用精确的偏移。

本发明的第二个目的是提供一种倾斜偏移校正方法、一种方位测量方法、一种方位传感器单元、以及一种便携式电子设备，它们能确定倾斜传感器的灵敏度和偏移的值(对于精确的方位计算来说它们是必要的)而无需任何特殊的测量操作。

(1)为了达到上述第一个目的，提供了一种方位处理设备，用于基于从方位传感器顺序输出的测量数据来输出方位数据，包括：累积单元，用于选择性地累积实质上为新的测量数据；以及偏移数据更新单元，用于基于由所述累积单元累积的多个测量数据来更新方位传感器的偏移数据。

由于测量数据被选择性地累积，所以，基于累积的测量数据所更新的偏移数据的精度被提高。偏移数据是表示上述偏移的数据，也就是表示方位传感器的测量数据的偏差。方位处理设备根据测量数据和偏移数据之间的差输出方位数据。具体而言，例如，在用于检测沿彼此正交的三个轴被分解的磁场的强度和方向的三轴方位传感器的情况，测量数据(x，y，z)、偏移数据(x₀，y₀，z₀)和方位数据(X，Y，Z)之间的关系如下所示：(X，Y，Z)＝(x-x₀，y-y₀，z-z₀)。

(2)方位处理设备进一步包括方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的测量数据和偏移数据来输出方位数据。

由于方位传感器的偏移数据基于实质上为最新的测量数据被更新，并且方位数据基于测量数据和已更新的偏移数据而被输出，所以，方位数据的精度被提高。

(3)累积单元可以将实质上为最新的测量数据与上次累积的测量数据进行比较，并根据比较结果选择性地累积实质上为最新的测量数据。

由于测量数据根据实质上为最新的测量数据和上次累积的测量数据之间的比较结果而被选择性地累积，所以，提高了基于累积的测量数据而被更新的偏移数据的精度。

(4)累积单元可以根据实质上为最新的测量数据在方位空间中的位置和上次累积的测量数据在方位空间中的位置之间的距离，选择性地累积实质上为最新的测量数据。

由于测量数据根据从方位传感器顺序输出的各个测量数据位置之间的距离，被选择性地累积，所以，它们能够这样被累积使得测量数据的位置在方位空间中适度地分散。累积的测量数据在方位空间中的位置越分散，基于累积的测量数据而更新的偏移数据的精度就能得以提高。术语“方位空间”即由方位传感器的输出值表示的向量空间。例如，在上述三轴方位传感器的情况，方位空间即一向量空间，其将对应于地磁在各个轴上方位分量的强度的输出值在各个轴上的位置(在三维坐标系中)定义为其在各个轴上的坐标。

(5)当累积的多个测量数据在方位空间中的位置与候补偏移数据在方位空间中的位置之间的距离变化不满足预定基准时，所述累积单元可能删除至少一部分累积的测量数据，并且偏移数据将不会被候补偏移数据更新，所述候补偏移数据基于所述累积单元累积的测量数据被计算出。

当累积的多个测量数据在方位空间中的位置与候补偏移数据在方位空间中的位置之间的距离变化非常大时，作为候补偏移数据计算基础的多个测量数据很有可能会使用不同的实际偏移作为参考，或者测量数据很有可能被噪声在很大程度上影响，所述候补偏移数据基于累积的测量数据计算。所以，在这种情况下，测量数据被删除并重新累积，以提高基于累积的测量数据而更新的偏移数据的精度。

(6)当累积的多个测量数据在方位空间中的位置变化不满足预定基准时，所述累积单元可能删除至少一部分累积的测量数据。

具体而言，例如，表示方位空间中位置变化的指标包括分布范围、密度分布、以及密度分布的一致性。如果实际偏移是一定的，那么，测量数据在方位空间中的位置越分散，偏移数据的精度提高得就越多，其中，偏移数据依据所述测量数据而确定。因此，当累积的多个测量数据在方位空间中的位置变化不满足预定基准时，测量数据被删除并重新累积，以提高基于累积的测量数据而被更新的偏移数据的精度。

(7)累积单元可以为方位空间的每个区间累积实质上为新的测量数据，用以以区间为单位更新测量数据。

如果实际偏移是一定的，测量数据在方位空间中的位置越分散，偏移数据的精度提高得就越多，其中，偏移数据依据所述测量数据而确定。因此，为方位空间的每个区间累积预定数量的测量数据，同时以区间为单位更新测量数据，从而提高基于累积的测量数据而被更新的偏移数据的精度。

(8)当累积的多个测量数据在方位空间中的位置与候补偏移数据在方位空间中的位置之间的距离变化不满足预定基准时，所述累积单元可以删除至少一部分累积的测量数据，偏移数据将不会被候补偏移数据更新，所述候补偏移数据基于所述累积单元累积的测量数据而计算出。

当累积的多个测量数据在方位空间中的位置与基于累积的测量数据而计算出的候补偏移数据在方位空间中的位置之间的距离变化非常大时，作为候补偏移数据计算基础的多个测量数据很有可能会使用不同的实际偏移作为参考，或者测量数据很有可能在很大程度上受到噪声的影响。所以，在这种情况，测量数据被删除并重新累积，以提高基于累积的测量数据而被更新的偏移数据的精度。

(9)当累积的多个测量数据在方位空间中的位置变化不满足预定基准时，所述累积单元可以删除至少一部分累积的测量数据。

具体而言，例如，表示方位空间中位置变化的指标包括分布范围、密度分布、以及密度分布的一致性。如果实际偏移是一定的，那么，测量数据在方位空间中的位置越分散，偏移数据的精度提高得就越多，其中，偏移数据依据所述测量数据而确定。因此，当累积的多个测量数据在方位空间中的位置变化不满足预定基准时，测量数据被删除并重新累积，以提高基于累积的测量数据而被更新的偏移数据的精度。

(10)为了达到上述第一个目的，提供了一种方位处理设备，用于基于从方位传感器顺序输出的测量数据输出方位数据，包括：第一累积单元，其用于累积预定数量的测量数据；偏移数据生成单元，其用于在预定数量的测量数据被所述第一累积单元累积后，基于累积的测量数据生成方位传感器的偏移数据；第二累积单元，其用于为方位空间的每一个区间累积新的测量数据，用以在生成偏移数据后，以区间为单位更新测量数据；以及偏移数据更新单元，其用于在生成偏移数据后，基于由所述第二累积单元累积的测量数据更新生成的偏移数据。

如果实际偏移是一定的，测量数据在方位空间中的位置越分散，偏移数据的精度提高得就越多，其中，偏移数据基于所述测量数据而确定。另一方面，如果基于为方位空间的每个区间而更新的测量数据来生成偏移数据，那么，当累积测量数据的时间太短时，偏移数据将会基于不足数量的测量数据而被生成。为避免这种情形，偏移数据先基于不考虑方位空间的区间而累积的测量数据生成，然后再基于为方位空间的每个区间而更新的测量数据生成，从而可靠地提高偏移数据的精度。

(11)方位处理设备可以进一步包括方位数据输出单元，其基于实质上为最新的测量数据和偏移数据，输出方位数据。

在这种情况下，方位传感器的偏移数据基于实质上为最新的测量数据而被更新，用以输出基于测量数据和已更新的偏移数据的方位数据，从而提高方位数据的精度。

(12)当多个测量数据在方位空间中的位置与候补偏移数据在方位空间中的位置之间的距离变化不满足预定基准时，所述第一累积单元可以删除至少一部分累积的测量数据，并且偏移数据将不会被候补偏移数据更新，所述多个测量数据由所述第一累积单元累积，所述候补偏移数据基于所述第一累积单元累积的测量数据而被计算出。

当累积的多个测量数据在方位空间中的位置与基于累积的测量数据而计算出的候补偏移数据在方位空间中的位置之间的距离变化非常大时，作为候补偏移数据计算基础的多个测量数据很有可能会使用不同的实际偏移作为参考，或者测量数据很有可能在很大程度上受到噪声的影响。所以，在这种情况，测量数据被删除并重新累积，以提高基于累积的测量数据而被更新的偏移数据的精度。

(13)当所述第一累积单元中累积的多个测量数据在方位空间中的位置变化不满足预定基准时，所述第一累积单元可以删除至少一部分累积的测量数据。

具体而言，例如，表示方位空间中位置变化的指标包括分布范围、密度分布、以及密度分布的一致性。如果实际偏移是一定的，那么，测量数据在方位空间中的位置越分散，偏移数据的精度提高得就越多，其中，偏移数据依据所述测量数据而确定。因此，当累积的多个测量数据在方位空间中的位置变化不满足预定基准时，测量数据被删除并重新累积，以提高基于累积的测量数据而被更新的偏移数据的精度。

(14)当所述第二累积单元累积的多个测量数据在方位空间中的位置与偏移数据的位置之间的距离变化不满足预定基准时，所述第二累积单元可以删除至少一部分在所述第二累积单元中累积的测量数据。

当累积的测量数据所表示的方位空间中的位置与基于累积的测量数据而更新的偏移数据所表示的方位空间中的位置之间的距离变化非常大时，有可能是与作为偏移数据基础的多个测量数据分别对应的实际偏移相互之间具有差异，或者测量数据很有可能在很大程度上受到噪声的影响。所以，在这种情况下，通过测量数据被删除并重新累积，可以提高基于累积的测量数据而更新的偏移数据的精度。

(15)当所述第二累积单元累积的多个测量数据在方位空间中的位置变化不满足预定基准时，所述第二累积单元可以删除至少一部分在所述第二累积单元中累积的测量数据。

具体而言，例如，表示方位空间中位置变化的指标包括分布范围、密度分布、以及密度分布的一致性。如果实际偏移是一定的，那么，测量数据在方位空间中的位置越分散，偏移数据的精度提高得就越多，其中，偏移数据依据所述测量数据而确定。因此，当累积的多个测量数据在方位空间中的位置变化不满足预定基准时，测量数据被删除并重新累积，以提高基于累积的测量数据而被更新的偏移数据的精度。

(16)方位处理设备可以进一步包括复位单元，其用于当实质上为最新的测量数据在方位空间中的位置与偏移数据在方位空间中的位置之间的距离超过基准值时，允许所述第一累积单元重新累积测量数据，直到所述偏移数据生成单元重新生成偏移数据为止。

当实质上为最新测量数据在方位空间中的位置与偏移数据在方位空间中的位置之间的距离和方位圈或方位球的半径差异非常大时，实际偏移很有可能变化非常大，方位传感器的移动速度很有可能会很快，以致于在每个测量时刻输出的每一个测量数据会表示不同的方位角，或者测量数据很有可能在很大程度上受到局部磁变化影响。所以，在这种情况下，就删除这种情形下累积的测量数据并重新累积，以提高基于累积的测量数据而被更新的偏移数据的精度。

(25)为了达到上述第二个目的，提供了一种便携式电子设备，其包括：麦克风；操作单元，其用于接受包括呼叫操作在内的通信操作；通信单元，其用于响应接受呼叫操作，发送所述麦克风输出的声音信号；显示单元，其用于以这样一种方式与所述操作单元连接，即使得显示单元能够在第一位置与第二位置之间来回移动，所述第一位置为显示单元重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置；方位传感器，其顺序输出测量数据；偏移数据更新单元，其用于当所述显示单元从第一位置移动到第二位置时开始累积测量数据，以便基于累积的测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；方位数据输出单元，用于基于实质上为最新的测量数据和已更新的偏移数据输出方位数据；以及显示控制单元，用于基于方位数据在所述显示单元上显示地理信息。

当在显示单元重叠在操作单元上这种情况下发出呼叫时，用户将显示单元与操作单元分离以发出呼叫。在这个操作顺序期间，便携式电子设备在很大程度上改变了它的姿态或者位置。既然这样，如果作为显示单元从第一位置移动到第二位置的响应而开始累积方位传感器的测量数据，那么，将要累积的多个测量数据的位置会在很大程度上变化，其中，所述第一位置为显示单元重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置。因此，这样一种便携式电子设备不需要用户执行特殊操作来校准，其基于以上述方式累积的测量数据就能够更新方位传感器的偏移数据。

(26)显示单元可以内置有方位传感器。

当在显示单元重叠在操作单元上这种情况下发出呼叫时，由于用户将显示单元与操作单元分离，所以与操作单元相比，显示单元在很大程度上改变了它的姿态或位置。一般而言，方位空间中测量数据的位置越分散，偏移数据的精度就提高得越多，所述偏移数据依据所述测量数据计算出。因此，将方位传感器置于显示单元中以提高偏移数据的精度。

(27)所述显示单元的移动一完成，偏移数据更新单元就可以停止测量数据的累积。

在完成测量数据的累积后，从累积处理中释放硬件资源。

(28)偏移数据更新单元可以根据施加到所述方位传感器的磁场的变化来校正偏移数据，所述磁场的变化是由于在所述显示单元移动期间，从所述操作单元或所述显示单元中的至少一个泄漏出的磁力所致。

方位传感器的测量数据易受从便携式电子设备中泄漏出的磁力(磁力线)的影响。由于该影响随显示单元姿态或位置的变化而变化，所以，应考虑到这些变化来校正偏移数据，以提高偏移数据的精度。

(29)为了达到上述第二个目的，一种便携式电子设备包括：方位传感器，其顺序输出测量数据；操作单元；显示单元，其以这样一种方式与所述操作单元连接，即使得显示单元能够在第一位置与第二位置之间来回移动，所述第一位置为显示单元重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置；偏移数据更新单元，其用于当所述显示单元从第一位置移动到第二位置时，开始累积测量数据，以便基于累积的测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的测量数据和偏移数据输出方位数据。

当对便携式电子设备完成上述操作时，为了将它放入衣袋或者包里，用户可能移动与操作单元分离的显示单元，以将显示单元重叠在操作单元上。因此，如果随着显示单元从第二位置向第一位置移动开始累积方位传感器的测量数据，测量数据在方位空间中的位置就会在很大程度上不同，所述第一位置为所述显示单元重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为所述显示单元与所述操作单元分离的位置。因此，这样一种便携式电子设备不需要用户为校准执行特殊操作，所述便携式电子设备基于以上述方式累积的测量数据来更新方位传感器的偏移数据。

(30)显示单元可以内置有将方位传感器。

当对便携式电子设备完成上述操作时，由于用户将显示单元重叠在操作单元上，所以与操作单元相比，显示单元的姿态或位置在很大程度上被改变。一般而言，方位空间中测量数据的位置越分散，偏移数据的精度提高得就越多，所述偏移数据依据所述测量数据计算。因此，将方位传感器内置于显示单元中以提高偏移数据的精度。

(31)所述显示单元一完成移动，偏移数据更新单元可以停止测量数据的累积。

在完成测量数据的累积后，硬件资源从累积处理中被释放。

(32)偏移数据更新单元可以根据施加到所述方位传感器的磁场的变化来校正偏移数据，所述磁场的变化是由于在所述显示单元移动期间，从所述操作单元或所述显示单元中的至少一个所泄漏出的磁力所致。

方位传感器的测量数据易受从便携式电子设备中泄漏出的磁力(磁场线)的影响。由于影响随显示单元姿态或位置的变化而变化，所以应考虑到这些变化来对偏移数据进行校正以提高偏移数据的精度。

(33)为了达到上述第二个目的，提供一种便携式电子设备包括：方位传感器，其顺序输出测量数据；通信单元；数据接收通知单元，其用于通知用户接收到数据；偏移数据更新单元，其用于当所述通信单元接收到数据时开始累积测量数据，以便基于累积的测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的测量数据和已更新的偏移数据输出方位数据。

当便携式电子设备通知用户接收到数据时，用户可能会将便携式电子设备从衣袋或包中取出。在这样一个动作中，便携式电子设备的姿态或位置在很大程度上发生变化。因此，如果响应接收听觉信号来开始累积方位传感器的测量数据，那么以上述方式累积的测量数据的位置就会变化非常大。因此，这样一种便携式电子设备不需要用户为校准执行特殊操作，所述便携式电子单元基于以上述方式累积的测量数据来更新方位传感器的偏移数据。

(34)便携式电子设备可以进一步包括：操作单元；以及显示单元，其内置有所述方位传感器，并以这样一种方式与所述操作单元连接，即使得显示单元能够在第一位置与第二位置之间来回移动，所述第一位置为显示单元重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置。

当便携式电子设备在显示单元重叠在操作单元上这种情况下接收到数据时，由于用户将显示单元与操作单元分离，所以与操作单元相比，显示单元在很大程度上改变了它的姿态或位置。一般而言，方位空间中测量数据的位置越分散，偏移数据的精度提高得就越多，所述偏移数据依据所述测量数据计算。因此，将方位传感器内置于显示单元中以提高偏移数据的精度。

(35)所述显示单元从第一位置到第二位置的移动一完成，偏移数据更新单元可以停止测量数据的累积。

在完成测量数据的累积后，分配给其它处理的硬件资源会增加。

(36)偏移数据更新单元可以根据施加到所述方位传感器的磁场的变化来校正偏移数据，所述磁场的变化是由于在所述显示单元移动期间，从所述操作单元或所述显示单元中的至少一个所泄漏出的磁力所致。

方位传感器的测量数据易受从便携式电子设备中泄漏出的磁力的影响。由于影响随显示单元姿态或位置的变化而变化，所以应考虑到这些变化来对偏移数据进行校正以提高偏移数据的精度。

(37)为了达到上述第二个目的，提供一种便携式电子设备包括：方位传感器，其顺序输出测量数据；操作单元，其用于接受包括呼叫操作在内的通信操作；通信单元，其用于根据呼叫操作发出呼叫；偏移数据更新单元，其用于当所述操作单元接受呼叫操作时开始累积测量数据，以便基于累积的测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的测量数据和已更新的偏移数据输出方位数据。

在操作单元上发出呼叫后，用户可能将便携式电子设备靠近其头部，或者将其放进包或衣服的口袋里。在这样一个操作期间，便携式电子设备在很大程度上改变了其姿态或位置。如果响应接受正发出的呼叫而开始为方位数据累积测量数据，那么，累积的多个测量数据在方位空间中的位置会变化非常大。因此，这样一种便携式电子设备不需要用户为校准执行特殊操作，所述便携式电子设备基于以上述方式累积的测量数据来更新方位传感器的偏移数据。

(38)为了达到上述第二个目的，提供一种便携式电子设备，包括：操作单元；显示单元，其具有屏幕，并以这样一种方式与所述操作单元连接，即使得显示单元能够围绕大致垂直于屏幕的轴线在第一位置与第二位置之间转动，所述第一位置为屏幕的背面重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置；方位传感器，其内置在所述显示单元中，并且顺序输出测量数据；偏移数据更新单元，其用于当所述显示单元从第一位置转动到第二位置时累积测量数据，以便基于累积的测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的测量数据和已更新的偏移数据输出方位数据。

当显示单元内置有方位传感器时，显示单元围绕几乎垂直于屏幕的轴线转动时所累积的测量数据在方位空间中的位置会在很大程度上变化。因此，这样一种便携式电子设备不需要用户为校准执行特殊的操作，所述便携式电子设备基于以上述方式累积的测量数据来更新方位传感器的偏移数据。

(39)具有：操作单元；显示单元，其具有屏幕，并以这样一种方式与所述操作单元连接，即使得显示单元能够围绕大致垂直于屏幕的轴线在第一位置与第二位置之间转动，所述第一位置为屏幕的背面重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置；方位传感器，其内置在所述显示单元中，并且顺序输出测量数据；偏移数据更新单元，其用于当所述显示单元从第二位置转动到第一位置时累积测量数据，以便基于累积的测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的测量数据和偏移数据输出方位数据。

当显示单元内置有方位传感器时，显示单元围绕几乎垂直于屏幕的轴线转动时所累积的测量数据在方位空间中的位置会在很大程度上变化。因此，这样一种便携式电子设备不需要用户为校准执行特殊的操作，所述便携式电子设备基于以上述方式累积的测量数据来更新方位传感器的偏移数据。

(40)偏移数据更新单元可以根据施加到所述方位传感器的磁场的变化来校正偏移数据，所述磁场的变化是由于当所述显示单元转动时，从所述操作单元或所述显示单元中的至少一个所泄漏出的磁力所致。

方位传感器的测量数据易受从便携式电子设备中泄漏出的磁力的影响。由于影响随显示单元姿态或位置的变化而变化，所以应考虑到这些变化来对偏移数据进行校正以提高偏移数据的精度。

(41)为了达到上述第二个目的，提供一种便携式电子设备包括：方位传感器，其顺序输出测量数据；外壳，其具有屏幕；多个光源，其分散安装在所述外壳的两个面上或更多个面上；发光控制单元，其用于顺序开启多个光源；偏移数据更新单元，其用于当顺序开启所述光源时累积测量数据，以便基于累积的测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的测量数据和已更新的偏移数据输出方位数据。

当开启分散在外壳上的光源时，用户的注意力以发光顺序被吸引。换言之，当分散在外壳上的光源顺次开启时，用户可能会移动便携式电子设备的位置，通过将带有发光点的一面移到用户前面而使用户能够在视觉上跟随顺次发光的点。因此，当安装在外壳的两面或更多面上的光源顺次开启时，与外壳一起改变姿态或位置的方位传感器可能会输出测量数据，所述测量数据的位置在方位空间中变化。换言之，在顺次开启分散在外壳的两面或更多面的光源期间，方位传感器的测量数据的位置在很大程度上变化，所述方位传感器与外壳一起移动而改变其姿态或位置。因此，这样一种便携式电子设备能够累积更新偏移数据所必需的测量数据，而无需使用户对校准程序具有很强意识，所述便携式电子设备基于这个期间累积的测量数据来更新方位传感器的偏移数据。

(42)为了达到上述第二个目的，提供一种便携式电子设备包括：方位传感器，其顺序输出测量数据；外壳，在其两个面上或更多个面上具有屏幕；对象显示控制单元，其用于在屏幕上显示对象，并移动对象穿过在所述外壳的两个面或更多个面；偏移数据更新单元，其用于在对象移动期间累积测量数据，以便基于累积的测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的测量数据和已更新的偏移数据输出方位数据。

当对象被显示并被移动穿过外壳的两面或更多面时，用户可能会改变便携式电子设备的姿态或位置，以便用户能够通过将带有对象的屏幕移到用户前面而在视觉上跟随该对象。因此，当对象被移动穿过外壳的两面或更多面时，方位传感器的测量数据的位置在很大程度上变化，所述方位传感器在对象穿过外壳的两面或更多面的运动期间与外壳一起移动改变其姿态或位置。因此，这样一种便携式电子设备能够累积更新偏移数据所必需的测量数据，而无需使用户具有很强的校准程序的意识，所述便携式电子设备基于这个期间累积的测量数据来更新方位传感器的偏移数据。

(43)为了达到上述第二个目的，一种便携式电子设备包括：方位传感器，其顺序输出测量数据；外壳，其具有屏幕；偏移数据更新单元，其用于累积测量数据，以便基于累积的测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；操作引导控制单元，其用于在累积测量数据期间，在屏幕上显示操作所述方位传感器以改变其位置的引导信息；以及方位数据输出单元，其基于实质上为最新的测量数据和已更新的偏移数据输出方位数据。根据测量数据(即，根据方位传感器的姿态或位置)显示引导信息以操作方位传感器改变其姿态或位置，这使得用户容易理解更新偏移数据的必要程序。

(44)偏移数据更新单元可以判断每个测量数据是合格还是不合格，以便仅仅当测量数据被判断为合格时，才基于测量数据来更新偏移数据，所述测量数据的每一个均被累积，并且，所述设备进一步包括通知单元，其当测量数据不合格时工作，用以通知用户测量数据不合格。

偏移数据所基于的多个测量数据的数量越多，或者在方位空间中测量数据的位置越分散，就越能精确地更新偏移数据。因此，如果仅仅当偏移数据所基于的多个测量数据满足特殊基准时，偏移数据才被更新，那么，偏移数据就能被精确地更新。而且，当偏移数据所基于的多个测量数据不满足特殊基准时，便携式电子设备会让用户知道它们不合格。这种便携式电子设备能够鼓励用户重新执行校准程序。

(45)便携式电子设备可以进一步包括另一个通知单元，其当测量数据合格时工作，用以通知用户测量数据合格。

由于便携式电子设备让用户知道为更新偏移所累积的测量数据合格，所以用户能够检查地理信息的可靠性。

(46)为了达到本发明第一个目的，在方位处理设备中，方位传感器可以包括多个磁传感器，每一个磁传感器都能检测在一个轴向上的磁场的大小。偏移数据更新单元可以基于累积单元中所累积的多个测量数据来计算多个磁传感器的灵敏度比率以及与灵敏度比率有关的偏移数据，所述灵敏度。

计算方位传感器的偏移数据时，通过增加由方位传感器构成的多个磁传感器的灵敏度比，可以提高偏移数据的精度。

(47)为了达到本发明的第二个目的，提供一种倾斜偏移校正方法包括：倾斜数据测量步骤，其用于从倾斜传感器输入数据以测量倾斜数据；倾斜偏移计算步骤，其用于基于多个测量的倾斜数据来计算倾斜传感器的偏移值和灵敏度数据；以及倾斜偏移更新步骤，其用于将先前存储的倾斜传感器的偏移值更新为在前一步中计算出的偏移值。

通过基于倾斜数据计算倾斜传感器的灵敏度能够简化灵敏度校正工作。

(48)优选的是，倾斜偏移校正方法进一步包括：倾斜数据存储判断步骤，其用于判断是否存储倾斜数据；倾斜偏移有效性判断步骤，其用于判断计算出的偏移值是否有效；以及倾斜数据校正步骤，其用于根据有效偏移值和灵敏度数据，校正在倾斜数据测量步骤中测量的倾斜数据。

(49)优选的是，倾斜偏移校正方法进一步包括：磁场数据测量步骤，其用于从地磁传感器输入数据以测量磁场数据；磁场偏移计算步骤，其用于基于测量的磁场数据计算地磁传感器的偏移值；以及磁场偏移更新步骤，其用于将先前存储的地磁传感器的偏移值更新为在前一步骤中计算出的偏移值，其中，倾斜传感器偏移值的有效性在倾斜偏移有效性判断步骤中被判断，该判断基于上次磁传感器偏移值有效性的判断结果。

(50)为了达到本发明第二个目的，提供一种方位测量方法包括：磁数据测量步骤，其用于从地磁传感器输入数据以测量磁场数据；磁场数据存储判断步骤，其用于判断是否存储磁场数据；磁场偏移计算步骤，其用于基于存储的磁场数据，计算地磁传感器的偏移值；磁场偏移有效性判断步骤，其用于判断计算出的偏移值是否有效；磁场偏移更新步骤，其用于将先前存储的偏移值更新为在前一步中已判断有效的偏移值；倾斜数据测量步骤，其用于从倾斜传感器输入数据以测量倾斜数据；倾斜数据存储判断步骤，其用于判断是否存储倾斜数据；倾斜偏移计算步骤，其用于基于多个存储的倾斜数据，计算倾斜传感器的偏移值和灵敏度数据；倾斜偏移有效性判断步骤，其用于判断已计算出的倾斜传感器的偏移值是否有效；倾斜偏移更新步骤，其用于将先前存储的倾斜传感器的偏移值更新为在前一步骤中已判断为有效的偏移值；以及方位测量步骤，其用于基于由在磁场偏移更新步骤中已更新的偏移值和在倾斜偏移更新步骤中已更新的偏移值所计算出的偏移值来测量方位。

灵敏度校正工作能够通过在补偿倾斜传感器的灵敏度以及校准地磁传感器和倾斜传感器的同时测量方位来简化。

(51)为了达到本发明第二个目的，提供一种方位传感器单元包括：三轴地磁传感器；三维磁场测量单元，其用于基于三轴地磁传感器的输出生成磁场数据；磁场数据存储判断单元，其用于判断是否存储从所述三维地磁传感器输入的磁场数据；磁场偏移计算单元，其用于基于存储的磁场数据计算所述三轴地磁传感器的偏移值；磁场偏移有效性判断单元，其用于判断计算出的偏移值是否有效；磁场偏移存储单元，其用于将先前存储的磁传感器的偏移值更新为已判断为有效的偏移值，并存储已更新的偏移值；磁场数据校正单元，其用于基于已更新的偏移值，校正由所述三维磁场测量单元测量的磁场数据；三轴倾斜传感器；三维倾斜测量单元，其用于基于所述三轴倾斜传感器的输出生成倾斜数据；倾斜数据存储判断单元，其用于判断是否存储由所述三维倾斜测量单元输入的倾斜数据；倾斜偏移计算单元，其用于基于存储的多个倾斜数据，计算所述三轴倾斜传感器的偏移值和灵敏度数据；倾斜偏移有效性判断单元，其用于判断计算出的所述三轴倾斜传感器的偏移值是否有效；倾斜偏移存储单元，其用于将先前存储的所述三轴倾斜传感器的偏移值更新为已判断为有效的所述三轴倾斜传感器的偏移值，并且存储已更新的偏移值；以及倾斜数据校正单元，其用于基于所述三轴倾斜传感器的已更新的偏移值和灵敏度数据，来校正倾斜数据。

灵敏度校正工作能够通过在补偿倾斜传感器的灵敏度以及校准地磁传感器和倾斜传感器的同时测量方位来简化。

优选的是，倾斜偏移有效性判断单元将由三轴倾斜传感器的输出所计算出的偏移值与由三轴地磁传感器的输出所计算出的偏移值进行比较，以判断三轴倾斜传感器偏移值的有效性。

(52)为了达到本发明第二个目的，一种方位传感器单元包括：三轴地磁传感器；三维磁场测量单元，其用于基于所述三轴地磁传感器的输出生成磁场数据；磁场数据存储判断单元，其用于判断是否存储从所述三维磁场测量单元输入的磁场数据；磁场偏移计算单元，其用于基于存储的磁场数据计算所述三轴地磁传感器的偏移值；磁场偏移有效性判断单元，其用于判断计算出的偏移值是否有效；磁场偏移存储单元，其用于将先前存储的偏移值更新为已判断为有效的偏移值，并存储已更新的偏移值；三轴倾斜传感器；三维倾斜测量单元，其用于基于所述三轴倾斜传感器的输出生成倾斜数据；倾斜数据存储判断单元，其用于判断是否存储由所述三维倾斜测量单元输入的倾斜数据；倾斜偏移计算单元，其用于基于存储的多个倾斜数据来计算所述三轴倾斜传感器的偏移值和灵敏度数据；倾斜偏移有效性判断单元，其用于判断计算出的所述三轴倾斜传感器的偏移值是否有效；倾斜偏移存储单元，其用于将先前存储的所述三轴倾斜传感器的偏移值更新为已判断为有效的所述三轴倾斜传感器的偏移值，并且存储已更新的偏移值；以及方位测量单元，其用于基于由所述磁场偏移存储单元已更新的偏移值和由所述倾斜偏移存储单元已更新的偏移值两者计算出的偏移值，来测量方位。

灵敏度校正工作能够通过在补偿倾斜传感器的灵敏度以及校准地磁传感器和倾斜传感器的同时测量方位来简化。

(54)为了达到本发明第二个目的，提供一种包括如上所述的方位传感器单元的便携式电子设备。

依照本发明的多个单元的各个特性通过下述资源来实现：即，通过其构造来识别其功能的硬件资源，或者通过程序来识别其功能的硬件资源，或者它们的组合。多个单元的每个特性并不限于通过物理上相互独立的硬件资源来实现。

本发明在应用中不仅能够看作一种单元，也可以看作一种程序、一种记录有程序的记录媒介、以及一种方法。

附图说明

图1是表示依照本发明第一实施例的方位处理方法的流程图。

图2是表示依照本发明第一实施例的电话机外观的透视图。

图3是表示依照本发明第一实施例的电话机外观的透视图。

图4是表示依照本发明第一实施例的电话机硬件结构的配置框图。

图5是依照本发明第一实施例的示意图。

图6是依照本发明第一实施例的示意图。

图7是依照本发明第一实施例的示意图。

图8是依照本发明第一实施例的示意图。

图9是依照本发明第一实施例的示意图。

图10是依照本发明第一实施例的示意图。

图11是依照本发明第一实施例的示意图。

图12是依照本发明第一实施例的示意图。

图13是表示依照本发明第一实施例的功能元件的配置框图。

图14是依照本发明第一实施例的示意图。

图15是表示依照本发明第一实施例的方位处理方法的流程图。

图16是依照本发明第一实施例的流程图。

图17是表示依照本发明第二实施例的方位处理方法的流程图。

图18是表示依照本发明第二实施例的方位处理方法的流程图。

图19是表示依照本发明第四实施例的电话机外观的平面图。

图20是表示依照本发明第四实施例的电话机外观的平面图。

图21是表示依照本发明第四实施例的电话机外观的平面图。

图22是表示依照本发明第四实施例的方位处理方法的流程图。

图23是表示依照本发明第四实施例的方位处理方法的流程图。

图24是表示依照本发明第八实施例的电话机外观的透视图。

图25是表示依照本发明第八实施例的方位偏移更新方法的流程图。

图26是依照本发明第八实施例的示意图。

图27是依照本发明第八实施例的示意图。

图28是依照本发明第八实施例的示意图。

图29是表示依照本发明第九实施例的电话机外观的透视图。

图30是表示依照本发明第九实施例的引导方法的流程图。

图31是依照本发明第九实施例的示意图。

图32是依照本发明第九实施例的示意图。

图33是表示依照本发明第十实施例的方位处理方法的流程图。

图34是表示依照本发明第十实施例的方位处理方法的流程图。

图35是依照本发明第十实施例的示意图。

图36是依照本发明第十实施例的示意图。

图37是依照本发明第十实施例的示意图。

图38是依照本发明第十实施例的示意图。

图39是依照本发明第十实施例的示意图。

图40是依照本发明第十一实施例的便携式电子设备(便携式终端)结构的配制框图。

图41是依照本发明第十一实施例的方位传感器单元的框图。

图42是本发明的第十一实施例所涉及的输出方位方向的处理流程图。

图43时本发明的实施例十一所涉及的示意图。

具体实施方式

现在，基于优选的实施例说明本发明。在第一至第十实施例中，彼此对应的结构元件标以相同的参考标号。

(第一实施例)

图2和图3是表示作为依照本发明第一实施例的便携式电子设备的电话机1的外视图。电话机1是便携式的小型电话，其具有无线呼叫功能以及显示其当前位置周围地图的功能。电话机1主要由带有若干个键21的操作单元2和带有屏幕31的显示单元3组成。显示单元3连接操作单元2并可相对其转动。图3表示的是显示单元3重叠在操作单元2上的一种状态。在这种状态中，当显示单元3上的屏幕31被操作单元2覆盖时，操作单元2上的键21也被显示单元3覆盖。当在显示单元3重叠在操作单元2上的状态下按下按钮33时，弹簧(未显示)的弹力导致显示单元3从操作单元2向上转动。

图4是表示电话机1硬件结构的框图。

RF部分202作为通信单元的一部分，具有双工机、放大器、滤波器等等，其传送通过接收器一端的电路所接收的信号以及通过天线所发送的信号。接收时，调制解调器部分204作为通信单元的一部分，使用解调器解调接收到的信号。然后，它使用A/D转换器将解调的信号转换为数字信号，并将数字信号作为基带信号输出给CDMA部分206。发送时，调制解调器部分204使用D/A转换器将来自CDMA部分206的基带信号转换为模拟信号。然后，它使用调制器调制该模拟信号，并将调制的模拟信号作为发送信号输出给RF部分202。

CDMA部分206作为通信单元的一部分，包括通过将扩展代码加到信号上执行扩展或解扩展的电路，以及将基站和电话机1之间通信的控制信号从语音信号分离出或与语音信号相结合的电路。接收时，CDMA部分206解扩展来自调制解调器部分204的基带信号，然后将解扩展信号分离为控制信号和语音信号。发送时，CDMA部分206将控制信号和来自语音处理部分208的语音信号结合，然后扩展结合后的信号。之后，CDMA部分206将扩展信号作为基带信号输出给调制解调器部分204。

语音处理部分208作为通信单元的一部分，具有D/A转换器、A/D转换器和语音压缩电路，所述语音压缩电路用于压缩表示发出的声音的数字信号。接收时，语音处理部分208使用D/A转换器将来自CDMA部分206的语音信号转换为模拟信号。然后，它将该模拟信号作为接收的语音信号输出给声音扬声器300。发送时，语音处理部分208使用A/D转换器将表示从麦克风210发出的声音的电信号转换为数字信号。然后，它使用语音压缩电路压缩数字信号以生成语音信号。

麦克风210设置在操作单元2中。麦克风210将用户发出的声音转换为电信号。

GPS接收器部分214具有放大器、频率转换器、A/D转换器、基于在天线212接收到的GPS信号生成位置数据的电路等等。位置数据是能够唯一识别电话机1在地球上的当前位置的数据。GPS接收器部分214使用放大器来放大GPS信号，并使用频率转换器将放大的GPS信号的频率转换为预定频率。然后，GPS接收器部分214使用A/D转换器将来自频率转换器的模拟信号转换为数字信号，并根据数字信号生成位置数据。

CPU216通过I/O接口(未显示)与外围设备(比如主操作部分224、辅助操作部分302、摄像部分304、显示部分306、以及发光部分308)连接。CPU216将存储在ROM218中的各种计算机程序载入RAM220，并执行程序来控制电话机1的全部操作。

主操作部分224设置在操作单元2中，并装备有各种键21。当按下任一键21时，主操作部分224就输出预定信号给CPU216，以接收用户的操作。

语音扬声器300设置在显示单元3中。语音扬声器300将从语音处理部分208接收的语音信号对应的声波向空气中传播，以生成接收的声音。

辅助操作部分302设置在显示单元3中，并装备有盘式开关32。当用户旋转盘式开关32时，辅助操作部分302就输出预定信号给CPU216，以接受用户的操作。

摄像部分304设置在显示单元3中，其不仅装备有镜头34、还装备有矩阵式图像传感器(area image sensor)、A/D转换器、以及图像处理器(未显示)。镜头34设置在屏幕31的背面；其具有垂直于屏幕31的光轴，以在矩阵式图像传感器的光轴上形成对象的图像。

显示部分306由诸如液晶显示面板的屏幕31、显示电路、帧存储器等等组成。

发光部分308作为通报单元的一部分设置在显示单元3中，其装备有多个光源35(见图3)，比如发光二极管(LED)。光源35设置在屏幕31的背面；它们响应从CPU216接收的通报信号而发光。

开启/闭合传感器309检测显示单元3的全闭状态、全开状态以及中间状态。这样，开启/闭合传感器309能够检测显示单元3从全闭状态开始开启的时刻，以及显示单元3从全开状态开始闭合的时刻。

警报扬声器310作为通报单元的一部分，设置在显示单元3中。警报扬声器310将来自声音发生器部分312的警报信号对应的声波向空气中传播，以产生铃声让用户知道来电话或者来电子邮件了。

振动器部分314作为通报单元的一部分，包括用于产生振动的促动器(actuator)。振动器部分314响应从CPU216输入的警报信号而振动，以使用户知道来电话或者来电子邮件了。

计时器部分316包括实时时钟、振荡器等等，其输出时间数据给CPU216。例如，表示年、月、日、时、分、秒、星期等等的时间数据。

方位传感器模块318设置在显示单元3中。方位传感器模块318包括三轴磁传感器334、336和338，热敏电阻式或者带隙参考型(bandgap reference type)温度传感器330，以及带有控制器40的接口等等，所述三轴磁传感器用于检测在彼此正交的三个轴的方向上分解的地磁(地球的磁场)的大小和方向。磁传感器334、336和338是磁阻式传感器，每一个都具有磁阻元件和线圈，所述线圈对磁阻元件施加偏置磁场。切换部分332将来自磁传感器334、336和338的信号中的任意一个作为磁传感器信号输出。切换部分326将被放大器328放大的磁传感器信号、来自温度传感器330的输出信号、以及来自倾斜传感器342、344和346的输出信号中的任意一个输出。基于来自振荡器322的时钟信号，在A/D转换器324中对切换部分326的输出信号进行取样。接口部分320将来自A/D转换器324的数字信号作为测量数据输出给控制器40。结果，方位传感器模块318输出测量数据，该测量数据与磁传感器334、336、338的输出信号、温度传感器330的输出信号、以及倾斜传感器342、344、346的输出信号中的任意一个相对应，所述倾斜传感器安置在姿态传感器模块340中。切换部分326和切换部分332可以基于来自控制器40的控制指令选择性地输出任何输出信号，或者在预定时间间隔以预定顺序选择性地输出信号。

姿态传感器模块340与方位传感器模块318的切换部分326连接，其装备有三轴倾斜传感器342、344和346，所述三轴倾斜传感器用于检测在彼此正交的三个轴上分解的重力的大小和方向。其中，每一个倾斜传感器342、344和346都具有压电回转仪(piezoelectricgypo.)等等。姿态传感器模块340的模拟输出信号被输入到方位传感器模块318中。

图5、图6和图7是用于说明根据方位测量数据计算出的偏移数据表示的方位球和正确的方位球的关系的示意图。方位球是三轴地磁传感器在恒定的地磁中进行转动的情况下，将各成分的输出进行三维描绘的情况下的轨迹作成的球，中心与方位传感器的偏移对应，半径与地磁的强度对应。在图5、图6和图7中，代替方位球，示出了作为方位球在X-Y平面上的投影的方位圆。

如图5所示，少量的方位测量数据会导致计算出的方位球的精度较低。如图6所示，即使方位测量数据的数目较大，方位测量数据的局域性分布也会导致计算出的方位球的精度较低。理想的是，方位测量数据围绕三个方位圈的各个圆心在大于或等于90度的范围内分布，所述三个方位圈分别为正确的方位球在x-y坐标平面、y-z坐标平面和z-x坐标平面上的投影。如图7所示，即使方位测量数据的数目较大，并且分布也较广泛，方位测量数据沿每个方位圈的圆周分布不均匀也会导致计算出的方位球的精度较低。换言之，精确的方位偏移数据能够通过收集大量的方位测量数据来计算出，所述方位测量数据沿每个方位圈的圆周广泛地、均一地分布。下面具体说明基于这个原理计算方位偏移数据的算法。由于使用的是来自三轴方位传感器模块318的方位测量数据，所以该算法使用方位球来说明。然而，如果使用两轴方位传感器来收集方位测量数据，那么可以用方位圈代替方位球来说明该算法。

(模式A)

如图8所示，偏移更新模式A是这样一种模式，即，仅仅当方位空间中用最新的方位测量数据紧前面累积的方位测量数据所表示的位置(下文中简称为方位测量数据的位置)与从方位测量部分66输出的最新的方位测量数据的位置之间的距离d大于等于预定值时，才累积最新的方位测量数据(参见将要说明的步骤S208)。

在模式A中，直到方位测量数据的个数变为大于等于预定数量时(例如25)，才计算方位偏移数据(参见将要说明的步骤S212)。

因而，在模式A中，基于预定数量或者更多的方位测量数据来计算作为候补偏移数据的方位偏移数据，但计算出的方位偏移数据要被校验，并且只有通过合格基准的计算结果才被采用(参见将要说明的步骤S218和S220)。下面是合格基准：

合格基准1：代表累积的方位测量数据的每个轴上的最大与最小坐标值(Wx、Wy、Wz；参见图9)之间的差，必须大于计算出的方位球的半径。需要指出：也可以设置为，即使z坐标数据不满足基准，只要x坐标数据和y坐标数据满足基准，计算出的方位偏移数据也是合格的。例如，如果z坐标数据不满足基准，那么可以仅对x轴磁传感器334和y轴磁传感器336的偏移值进行更新。

合格基准2：在指定坐标系中定义的、从计算出的方位球的中心到累积的方位测量数据的位置的距离(r，参见图10)的离散值(variance)和变化量(variation)必须小于预定值。例如，如果所有距离都是计算出的方位球半径的1/5或者更小，那么，偏移数据就是准合格的，然而如果它们是1/10或者更小，那么，偏移数据就是合格的。需要注意的是：也可以设置为，即使z坐标数据不满足基准，只要x坐标数据和y坐标数据满足基准，计算出的方位偏移数据也是合格的。

以模式A完成方位偏移数据的更新后，偏移数据的更新转换到模式B。

(模式B)

如图11所示，模式B是这样一种模式，即，将方位球分成多个区间，然后为每个区间更新和累积预定数量的方位测量数据(例如1个)。例如，如图11所示，可以这样设定区间，即，根据每个方位测量数据的位置到x-z平面的垂线与x-z平面的交叉点、x轴与连接交叉点和计算出的方位球心的线段之间的夹角(θz)、以及x-z面与连接方位测量数据的位置和计算出的方位球心的线段之间的夹角(θy)进行。如果一些旧的方位测量数据已经为某个区间累积，而最新的方位测量数据又属于这个区间，那么，最新的方位测量数据就会改写旧的方位测量数据(参见将要说明的步骤S232)。需要指出：可以为每个区间累积两个或更多个方位测量数据。

在模式B中，计算出的方位偏移数据的精度也要用与模式A中一样的合格基准来校验，并且只有通过合格基准的计算结果才被采用(参见将要说明的步骤S238和S240)。另一方面，如果它不满足合格基准，那么方位处理模式就转换到模式A(参见将要说明的步骤S244)。

在模式B中，如果方位偏移数据在很大程度上变化，那么，从对应于上次计算出的方位偏移数据的方位球的中心到最新方位测量数据的位置的距离(D)就会变得比对应于上次计算出的方位偏移数据的方位球的半径(Rs)大很多(参见图12)。此外，由于方位传感器模块318以时分方式一个接一个地输出每个轴的方位测量数据，所以，当用户移动电话机1太快时，会出现同样的现象。当施加到电话机1上的磁场在短时间内发生很大程度的变化时，也会出现同样的现象。在这些情况下，如果基于过去累积的方位测量数据来计算方位偏移数据，那么，计算出的偏移数据就会包含较高的不精确度。因此，在模式B中一旦出现这种情形，方位处理就转换到模式A(参见将要说明的步骤S230、S244、和S246)。

当模式A和模式B联合使用时，所有最新的方位测量数据可以在某一段时间内以模式A累积，所以，方位偏移数据将基于所有被累积的方位测量数据计算，所述最新的方位测量数据从下面将要说明的方位测量部分66输出。

图13是表示方位处理设备、方位测量设备、以及便携式电子设备的功能元件的配置框图。

方位测量部分66包括方位传感器模块318；其根据电话机1的姿态和地磁输出三维方位测量数据，所述三维方位测量数据对应于x轴磁传感器334、y轴磁传感器336以及z轴磁传感器338的各个输出值。

控制器40包括CPU216、ROM218、RAM220以及由CPU216执行的地理信息显示程序。

方位计算部分48作为方位数据输出单元，其经由地理信息显示程序执行，以基于方位测量数据、方位偏移数据、倾斜测量数据、以及倾斜偏移数据输出表示方位方向的方位数据。方位计算部分48也可以通过参照从温度传感器330输出的温度测量数据来校正方位数据。如图14所示，方位数据显示直线L指向北，所述直线L包含在屏幕31和平行于磁向量并垂直于地平面的平面内，所述磁向量表示磁场(地磁)方向和强度。在方位偏移更新处理模式A中，方位计算部分48基于上次执行地理信息显示程序时设定的方位偏移数据计算方位数据，直到预定数量的方位测量数据被存储为止。在模式A中，预定数量的方位测量数据被累积，然后，基于被累积的多个方位测量数据计算方位偏移数据。以模式A更新方位偏移数据后，当以方位偏移更新处理模式B更新方位偏移数据时，方位计算部分48计算方位数据。

方位数据存储部分50经由地理信息显示程序执行，以在RAM220的预定区域内存储方位数据。

方位显示部分52作为地理显示控制单元，经由地理信息显示程序执行，以基于方位数据和位置数据在屏幕31上显示地理信息。例如，方位显示部分52将在北方向上或在电话机1的方位方向上当前位置周围的地图作为地理信息显示在屏幕31上。

存储判断部分58作为第一累积单元的一部分，经由地理信息显示程序执行，以判断是否以模式A存储最新的方位测量数据。

第一方位测量数据存储部分60作为第一累积单元的一部分，也经由地理信息显示程序执行，以将由存储判断部分58判断以模式A进行累积的方位测量数据存储到RAM220的预定区域内，直到所存储的方位测量数据的数量达到预定数量为止。

第二方位测量数据存储部分62作为第二累积单元，也经由地理信息显示程序执行，以将方位空间中每个区间的方位测量数据存储到RAM220的每个区域内。换言之，它以区间为单位更新方位测量数据，所以，最新的方位测量数据将会以区间为单位一个接一个地存储。需要指出，如上所述，每个存储区域中存储的方位测量数据的数量可以是2个或更多个。

方位偏移计算部分56经由地理信息显示程序执行，以基于累积的方位测量数据计算方位偏移数据。下面显示的是一个计算方位偏移数据的方程组的实例。在此需要指出，任何其它方程组也能够用来计算方位偏移数据。例如，如果方位偏移数据基于来自两轴方位传感器的方位测量数据来计算，那么，可以根据二维方位测量数据来修改这些方程。

[式1]

$A_x^2{(x-\mathrm{XOs})}^2+A_y^2{(y-\mathrm{YOs})}^2+{(z-\mathrm{zOs})}^2={\mathrm{Rs}}^2$

$\mathrm{\ϵ}=\mathrm{\Σ}{\{A_x^2{(x_i-\mathrm{XOs})}^2+A_y^2{(y_i-\mathrm{YOs})}^2+{(z_i-\mathrm{ZOs})}^2-{\mathrm{Rs}}^2\}}^2$

$=\mathrm{\Σ}{\{z_i^2+A_x^2{x}_i^2+A_y^2{y}_i^2-{2A}_x^2{x}_i\mathrm{XOs}-{2A}_y^2{y}_i\mathrm{YOs}-{2z}_i\mathrm{ZOs}+(A_x^2{\mathrm{XOs}}^2+A_y^2{\mathrm{YOs}}^2+{\mathrm{ZOs}}^2)-{\mathrm{Rs}}^2\}}^2$

[式2]

a_i＝z_i ²

b_i＝x_i ²

c_i＝y_i ²

d_i＝-2x_i

e_i＝-2y_i

f_i＝-2z_i

$\left.\begin{array}{c}B={A_x}^2\\ C={A_y}^2\\ D={A_x}^2\mathrm{XOS}\\ E={A_y}^2\mathrm{YOs}\\ F={\mathrm{ZO}}_S\\ G=({A_x}^2{\mathrm{XOs}}^2+{A_y}^2{\mathrm{YOs}}^2+{\mathrm{ZOs}}^2)-{\mathrm{Rs}}^2\end{array}\right\}...\left(1\right)$

ε＝∑(a_i+b_iB+c_iC+d_iD+e_iE+f_iF+G)²

$\left\{\begin{array}{c}\frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂B}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)b_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂C}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)c_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂D}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)d_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂E}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)e_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂F}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)f_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂G}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)=0\end{array}\right.$

$\left[\begin{array}{cccccc}\left[\mathrm{bb}\right]& \left[\mathrm{bc}\right]& \left[\mathrm{bd}\right]& \left[\mathrm{be}\right]& \left[\mathrm{bf}\right]& \left[b\right]\\ \left[\mathrm{bc}\right]& \left[\mathrm{cc}\right]& \left[\mathrm{cd}\right]& \left[\mathrm{ce}\right]& \left[\mathrm{cf}\right]& \left[c\right]\\ \left[\mathrm{bd}\right]& \left[\mathrm{cd}\right]& \left[\mathrm{dd}\right]& \left[\mathrm{de}\right]& \left[\mathrm{df}\right]& \left[d\right]\\ \left[\mathrm{be}\right]& \left[\mathrm{ce}\right]& \left[\mathrm{de}\right]& \left[\mathrm{ee}\right]& \left[\mathrm{ef}\right]& \left[e\right]\\ \left[\mathrm{bf}\right]& \left[\mathrm{cf}\right]& \left[\mathrm{df}\right]& \left[\mathrm{ef}\right]& \left[\mathrm{ff}\right]& \left[f\right]\\ \left[b\right]& \left[c\right]& \left[d\right]& \left[e\right]& \left[f\right]& N\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}B\\ C\\ D\\ E\\ F\\ G\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}-\left[\mathrm{ab}\right]\\ -\left[\mathrm{ac}\right]\\ -\left[\mathrm{ad}\right]\\ -\left[\mathrm{ae}\right]\\ -\left[\mathrm{af}\right]\\ -\left[a\right]\end{array}\right]$

其中，

[方程式3]

$\left[m\right]=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{m}_i,\left[\mathrm{mn}\right]=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{m}_i{n}_i$

需要指出：方位空间中测量数据的位置为(xi，yi，zi)，其中，i＝1，……，N，方位空间中方位偏移数据的位置为(XOs，YOs，ZOs)，

方位球的半径为Rs，z轴磁传感器338对x轴磁传感器334的灵敏度比率为Ax，以及z轴磁传感器338对y轴磁传感器336的灵敏度比率为Ay。

通过求解上述联立方程，B、C、D、E、F和G被确定。此外，Ax、Ay、XO、YO和Rs由式(1)确定。

方位偏移存储部分54作为方位偏移更新单元，经由地理信息显示程序执行，以校验方位偏移数据。然后，当方位偏移计算部分56计算出的方位偏移数据满足合格基准时，用它改写存储在RAM220的预定区域内的方位偏移数据。

倾斜测量部分64包括姿态传感器模块340和方位传感器模块318；其输出三维倾斜测量数据，所述三维倾斜测量数据对应于x轴倾斜传感器342、y轴倾斜传感器344以及z轴倾斜传感器346的各个输出值。倾斜测量数据表示重力的大小和方向。

倾斜测量数据存储部分42经由地理信息显示程序执行，以将重力球的每个区间的倾斜测量数据存储到RAM220的每个存储区域内。换言之，它以存储区域为基础更新倾斜测量数据，所以，最新的倾斜测量数据将以存储区域为基础一个接一个地被存储。需要指出：每个存储区域中存储的倾斜测量数据的数量可以大于等于2。重力球是一个在向量空间中定义的球，其用对应于x轴倾斜传感器342、y轴倾斜传感器344和z轴倾斜传感器346各个输出值的三维倾斜测量数据表示。重力球的中心对应于姿态传感器模块340的偏移。用于设定区间的重力球基于最新的偏移和灵敏度来定义。

倾斜偏移/灵敏度计算部分44经由地理信息显示程序执行，以基于倾斜测量数据来分别计算x轴倾斜传感器342、y轴倾斜传感器344以及z轴倾斜传感器346的倾斜偏移以及灵敏度。

倾斜偏移/灵敏度存储部分46经由地理信息显示程序执行，以校验倾斜偏移和灵敏度。然后，当倾斜偏移和灵敏度满足合格基准时，由倾斜偏移/灵敏度计算部分44计算出的x轴倾斜传感器342、y轴倾斜传感器344以及z轴倾斜传感器346的倾斜偏移和灵敏度被存储到RAM220的预定存储区域内。

上述存储判断部分58、第一方位测量数据存储部分60、第二方位测量数据存储部分62、方位偏移计算部分56、方位计算部分48、方位数据存储部分50、方位显示部分52、倾斜测量数据存储部分42、倾斜偏移/灵敏度计算部分44以及倾斜偏移/灵敏度存储部分46也能通过逻辑电路来实现，其功能由硬件单独识别而无需执行任何计算机程序。

图15和图1是表示控制器40使用上述算法所执行的具体方位处理方法的流程图。

当主操作部分224接受用户请求以显示地理信息时，控制器40运行地理信息显示程序以开始下面的方位偏移更新处理(S100)。在地理信息显示程序开始后，重复执行方位偏移更新处理直到用户退出地理信息显示程序为止。

首先，在上次执行地理信息显示程序完成紧前面，控制器40从非易失性存储器中读取上次的方位偏移数据，所述上次的方位偏移数据被方位偏移存储部分54存储到RAM220的预定存储区域内(S102)。方位计算部分48使用这个阶段存储的方位偏移数据来计算方位数据，直到方位偏移数据以模式A更新为止。

在步骤S104中，控制器40为方位处理设定模式A。换言之，控制器40在接受来自用户的地理信息显示请求的紧后面以模式A计算方位偏移数据。

在步骤S106中，控制器40设定读取方位测量数据的时间间隔。具体而言，它对计时器进行设定。

完成上述初始化程序后，控制器40按步骤S106中设定的时间间隔重复执行图1所示的处理(开始于步骤S200)。

在步骤S202中，方位计算部分48和存储判断部分58或者第二方位测量数据存储部分62获得方位测量部分66输出的方位测量数据。结果，方位计算部分48和存储判断部分58或者第二方位测量数据存储部分62在为计时器设定的每个计时间隔获得实质上为最新的方位测量数据。存储判断部分58以模式A获得它，而第二方位测量数据存储部分62以模式B获得它。

在步骤S204中，方位计算部分48基于方位测量数据、方位偏移数据、倾斜测量数据、倾斜偏移数据以及倾斜灵敏度数据来计算方位数据。

在步骤S206中，控制器40确定当前模式。

(模式A)

当控制器40在步骤S206中确定当前方位处理模式为模式A时，存储判断部分58判断是否存储在步骤S202中获得的方位测量数据(S208)。如上所述，仅当指定坐标系中定义的上次存储的方位测量数据的位置和从方位测量部分66输出的最新的方位测量数据的位置之间的距离等于或大于预定值时，存储判断部分58才判断应该存储最新的方位测量数据。

在步骤S210中，第一方位测量数据存储部分58将最新的方位测量数据存储到RAM220中，所述最新的方位测量数据将在分配的数组A中被累积。

在步骤S212中，方位偏移计算部分56确定是否基于累积的方位测量数据计算方位偏移数据。如上所述，方位偏移计算部分56计数累积在数组A中的方位测量数据的数量，并确定当数量大于等于预定数量(例如25)时应该计算方位偏移数据。

在步骤S214中，方位偏移计算部分56基于累积在数组A中的方位测量数据计算方位偏移数据。上述方程式用于这个计算。

在步骤S216中，方位偏移存储部分54通过检查在步骤S214中计算的方位偏移数据是否满足合格基准1和2来校验它。如果它满足合格基准1和2，那么，方位偏移存储部分54就将方位偏移数据存储到RAM220的预定存储区域内，并更新方位偏移数据(步骤S218和S220)。

在步骤S222中，控制器40为方位偏移更新处理设定模式B。

在步骤S224中，第二方位测量数据存储部分62将以模式A累积在数组A中的方位测量数据移动到以模式B存储方位测量数据的数组B中。为上述方位球的每个区间设定数组B中的每个数组元素。因此，在步骤S224中，由于数组B的每个数组元素对应每个方位测量数据，其基于数组A中累积的方位测量数据的位置被识别，所以，每个方位测量数据将存储在数组B的每个对应的数组元素中。如果2个或者更多个对应于数组B的具体数组元素的方位测量数据存储在数组A中，那么，任意一个数据都将存储在数组B中。

当由于方位偏移数据不满足合格基准，而在步骤S218中判断方位偏移数据不合格时，第一方位测量数据存储部分60判断是否将预定数量(例如30)的方位测量数据存储在数组A中，在所述数组A中存储的方位测量数据用于计算方位偏移数据(步骤S226)。如果预定数量的方位测量数据被存储在数组A中，那么，预定数量(例如，最旧的一个)的方位测量数据就以出现顺序被删除。需要指出：当判断方位偏移数据不合格时，第一方位测量数据存储部分60可以删除数组A中所有的方位测量数据。

(模式B)

当在步骤S206中确定方位偏移更新处理模式为模式B时，控制器40确定方位偏移是否变化得非常大(步骤S230)。具体而言，当从对应于方位偏移数据的方位球的中心到最新方位测量数据的位置的距离(D)比对应于方位偏移数据的方位球的半径(Rs)大得多时，控制器40确定方位偏移变化得非常大。

当方位偏移变化非常大时，控制器40为方位偏移更新处理设定模式A(S244)，并删除累积在数组A和数组B中的所有方位测量数据(S246)。

另一方面，当方位偏移没有变化这么大时，第二方位测量数据存储部分62将最新的方位测量数据累积在数组B中，其中，为方位球的每个上述区间设定所述数组B的每个数组元素。在新的方位测量数据要被存储在特殊数组元素中时，如果老的方位测量数据已经存储在特殊数组元素中，那么，第二方位测量数据存储部分62就用新的方位测量数据代替老的方位测量数据。

在步骤S234中，方位偏移计算部分56确定是否需要计算方位偏移数据。具体而言，当在步骤S232中存储新的方位测量数据的数组元素为空时，方位偏移计算部分56确定应该计算方位偏移数据。当存储方位测量数据的数组元素没有保存方位测量数据时，如果增加最新的方位测量数据以重新计算方位偏移数据，那么，方位偏移数据将会基于比上次计算所使用的数据数量更多、分布更广的数据来计算，从而使得方位偏移数据的精度得以提高。此外，即使当在步骤S232中确定没有新的方位数据应该被存储时，如果数组B被连续更新预定次数(例如，100次)，那么，方位偏移计算部分56就会确定应该重新计算方位偏移数据。

在步骤S236中，方位偏移计算部分56基于数组B中存储的方位测量数据计算方位偏移数据。用于这个计算的方程式与上述用于模式A的方程式相同。

在步骤S238中，方位偏移存储部分54检验步骤S236计算出的方位偏移数据。执行检验所用方法与模式A的步骤S216中所用的方法相同。

当判断方位偏移数据通过合格基准时，方位偏移存储部分54将方位偏移数据存储到RAM220的预定存储区域内，并更新方位偏移数据(步骤S240和S242)。

另一方面，当方位偏移存储部分54判断方位偏移数据没有通过合格基准时，控制器40设定模式A为方位处理模式(步骤S244)，并删除数组A和数组B中的所有方位测量数据(步骤S246)。

图16是表示控制器40的倾斜处理方法的流程图。图16中所示的一系列操作在设定时间间隔重复执行。

当在由步骤S106设定的时间间隔出现中断时(步骤S300)，在步骤S302中，倾斜测量数据存储部分42从倾斜测量部分64读取最新的倾斜测量数据。

在步骤S304中，倾斜测量数据存储部分42在数组中累积倾斜测量数据，其中，所述数组中的数组元素指定给各个区间，对方位球的每个区间累积倾斜测量数据所用方式与模式B中为累积方位测量数据的处理中使用的方式相同。

在步骤S306中，倾斜偏移/灵敏度计算部分44基于累积的倾斜测量数据确定是否计算倾斜偏移数据和倾斜灵敏度数据。所用基准与模式B中的重新计算基准相同。换言之，当新的倾斜测量数据被读入空区间时，倾斜偏移/灵敏度计算部分44确定需要重新计算。同样，当数组被连续更新了预定的次数(例如，100次)时，倾斜偏移/灵敏度计算部分44就确定需要重新计算。数组的更新指的是将新的测量数据被读入已经写有测量数据的数组元素中。

在步骤S308中，倾斜偏移/灵敏度计算部分44以与方位处理中的上述方位偏移计算方法相同的方式、计算倾斜偏移数据和表示姿态传感器模块340的灵敏度的倾斜灵敏度数据。

在步骤S310中，倾斜偏移/灵敏度存储部分46校验在步骤S308中计算出的倾斜偏移数据和倾斜灵敏度数据，该校验方法依照模式A中步骤S216的方法。

当确定倾斜偏移数据和倾斜灵敏度数据通过基准时，倾斜偏移/灵敏度存储部分46将这些数据存储在RAM220的预定存储区域内，并更新这些数据(步骤S312和S314)。之后，当计算方位数据时(参见步骤S204)，方位计算部分48基于已更新的倾斜偏移数据和倾斜灵敏度数据计算方位数据。

依照上述第一实施例，由于在地理信息显示程序执行期间，方位偏移数据基于最新的方位测量数据被连续更新，所以，基于精确的方位数据能够显示精确的地理信息。同样依照第一实施例，方位测量数据(根据其计算方位偏移数据)被选择性地累积，以确保精确的方位偏移数据，所以不管用户如何操作电话机1，方位测量数据(对于计算精确的方位偏移数据是必要的)都能被有效地累积。而且，由于在控制器40执行地理信息显示程序时，方位测量数据不断被选择性地累积，所以，用户即使没有过多考虑那些对于累积方位测量数据来说是必要的程序，也能够累积方位测量数据。这样，本发明第一实施例使方位传感器模块318的操作变得容易起来。

在第一实施例中，说明了使用三轴方位传感器模块318和三轴姿态传感器模块340的方位处理方法，但是，方位数据也可以使用两轴方位传感器模块，或者仅使用方位传感器模块而不用姿态传感器模块来计算。进一步讲，方位数据可以通过固定的姿态传感器模块的偏移值来计算。而且，电话机1可以通过将显示单元3和操作单元2配置为一体来形成。另外，方位传感器模块318可以内置于操作单元2中。

(第二实施例)

下面说明第二实施例。在第二实施例中，用户将显示单元3从操作单元2向上转动(也就是开启显示单元3)时，控制器40与之同步地开始累积计算方位数据所需要的方位测量数据。在第一实施例中，在启动地理信息显示程序时，控制器40开始累积方位测量数据，以并行地更新方位偏移数据和方位数据。另一方面，在第二实施例中，当开启/闭合传感器309检测到开始开启显示单元3时，控制器40开始累积方位测量数据。

图17和图18是表示依照本发明第二实施例方位处理方法的流程图。与第一实施例中完全相同的处理步骤被标以相同的标号，并且省略其说明。

当开启/闭合传感器309检测到显示单元3开始开启时，就产生中断使控制器40开始方位偏移更新处理(步骤S400)。

然后，当以第一实施例中说明的方位处理模式A累积预定数量的方位测量数据时，控制器40基于累积的方位测量数据计算方位偏移数据以更新方位偏移数据(步骤S220)。之后，方位处理结束。在用户开始开启显示单元3紧后面执行方位处理，直到启动地理信息显示程序为止。因此，控制器40不执行方位数据计算处理(参见第一实施例中的步骤S204)。

控制器40可以以模式A执行方位偏移数据更新处理后再以模式B执行方位偏移数据更新处理，或者仅以模式B执行方位偏移数据更新处理。当以模式B执行方位偏移数据更新处理时，方位测量数据可以存储在数组B的所有数组元素中，以便当基于这些方位测量数据更新方位偏移数据时，结束方位偏移数据更新处理。

控制器40也可以以预定时间周期累积所有从方位测量部分66输出的方位测量数据，以便基于累积的方位测量数据计算方位偏移数据。换言之，控制器40以基于与第一实施例中完全不同的算法来计算方位偏移数据。

而且，在执行地理信息显示程序期间，控制器40可以如第一实施例中所说明的以模式A和模式B执行方位偏移数据更新处理，或者仅以模式B执行方位偏移数据更新处理，或者在执行地理信息显示程序期间不执行方位偏移更新处理。

在开启显示单元3后，用户很可能会在很大程度上移动电话机1，例如将话音扬声器300靠近他或她的耳朵或者再次关闭显示单元3。在这样一个动作中，电话机1以一种复杂的方式改变其姿态或位置。而且，由于内置于显示单元3中的方位传感器模块318随着显示单元3的关闭而改变其姿态或者位置，所以其姿态的变化变得更加复杂。在此需要指出：方位传感器模块318也可以内置于操作单元2中。

依照本发明第二实施例，由于随着开始开启显示单元3，控制器40开始累积方位测量数据，所以，在方位空间中广泛分布的方位测量数据能够在短时间内被累积。使控制器40可以在短时间内累积精确地更新方位偏移数据所需要的方位测量数据。而且，由于随着开始开启显示单元3，控制器40开始累积方位测量数据，所以，用户无需过多考虑累积方位测量数据所必要的程序就能够累积方位测量数据。这样，本发明第二实施例使方位传感器模块318的操作变得容易起来。

(第三实施例)

在闭合显示单元3后，用户很可能将电话机1放入衣袋中，或者桌上，或者包中。在这样一个动作中，电话机1以一种复杂的方式改变其姿态和位置。而且，由于内置于显示单元3中的方位传感器模块318随着显示单元3的闭合而改变其姿态或者位置，所以其姿态的变化变得更加复杂。

因此，随着显示单元3靠近操作单元2的运动，也就是显示单元3闭合时，控制器40可以与之一起开始累积计算方位数据所需要的方位测量数据。换言之，它可以执行用于检测显示单元3开始闭合的处理，来代替第二实施例中的处理步骤S400。

(第四实施例)

图19、20和21是表示依照本发明第四实施例的电话机1的外观平面图。除了外壳之外，其硬件结构均与第一实施例中的一样，因此省略其说明。

在第四实施例的电话机1中，显示单元3围绕几乎垂直于屏幕31的轴可转动地与操作单元2连接。显示单元3的转动角度范围是180度。方位传感器模块318内置于显示单元3中，其与显示单元3一起相对于操作单元2在180度的范围内转动。

图22和23是表示依照本发明第四实施例的方位处理方法的流程图。与第一实施例实质上相同的处理步骤被标以相同的标号，并省略其说明。

当开启/闭合传感器309检测到显示单元3开始开启时，控制器40开始方位偏移更新处理(步骤S500)。显示单元3的开启指的是从显示单元3重叠在操作单元2上这种状态到它们彼此分离这种状态的转变。

然后，当开启/闭合传感器309检测到显示单元3向上转动到全开状态时，控制器40结束方位偏移更新处理(步骤S201)。

控制器40可以在闭合显示单元3期间累积方位测量数据，以便基于累积的方位测量数据计算方位偏移数据。

控制器40也可以在开启和闭合显示单元3期间累积所有从方位测量部分66输出的方位测量数据，以便基于累积的方位测量数据计算方位偏移数据。换言之，控制器40可以基于与第一实施例中完全不同的算法计算方位偏移数据。

依照本发明上述第四实施例，方位偏移数据更新处理是在显示单元3开启或闭合期间执行的，并当完成显示单元3的开启或闭合时结束，从而使功耗降低。而且，在显示单元3开启或闭合期间，方位传感器模块318与显示单元3一起旋转180度。这样，依照本发明第四实施例，就能够在短时间内可靠地累积精确地更新方位偏移数据所需要的方位测量数据。

(第五实施例)

上述第二、三、四实施例说明了在显示单元3相对于操作单元2改变其姿态或位置期间，控制器40如何累积方位测量数据。一般而言，当方位传感器模块318和安装在话音扬声器300、警报扬声器310等中的永磁体之间的相对位置改变时，即使地磁没有变化，来自方位传感器模块318的方位测量数据也会变化。因此，理想的是，当在显示单元3相对于操作单元2改变其姿态或位置期间，控制器40累积用于更新方位偏移的方位测量数据时，应当考虑到电话机1中的永磁体与方位传感器模块318之间相对位置的变化来校正方位偏移。

显示单元3全开或全闭状态下的漏磁场源(比如安装在话音扬声器300、警报扬声器310等中的永磁体)和方位传感器模块318之间的位置能够由其结构设计确定。如何开启显示单元3，取决于显示单元3和操作单元2的连接结构。

因此，显示单元3开启期间，表示方位测量数据位置的点的轨迹能够由漏磁场源的磁化强度、显示单元3处于全开或全闭状态时方位传感器模块318的姿态以及地磁强度来唯一确定。如果在全开或全闭状态下方位偏移被确定，那么，在全开或全闭状态下方位传感器模块318的姿态和地磁强度就能够被确定。开启显示单元3期间，漏磁场源的磁化强度能够通过数据取样确定。因此，可以考虑到电话机1中的永磁体和方位传感器模块318之间的相对位置来校正方位偏移。

(第六实施例)

当通过声音发生器部分312产生警报扬声器310发出的铃声、振动器部分314振动、或者发光部分308从光源35的相应部分发光等方式通知用户来电话或者电子邮件时，用户很可能从包、衣袋或者桌子上拿起电话机1，并非常大动作地移动它，比如将它拿到他或她的耳朵上或者让用户能够看到屏幕31。在这样一个动作中，电话机1以一种复杂的方式改变其姿态或位置。因此，控制器40可以响应来电或电子邮件并开始累积更新方位偏移数据所需要的方位测量数据。换言之，它可以执行用于检测经由CDMA部分206来电话或者电子邮件的处理，而不是第二实施例中的处理步骤S400。

在响应电话或电子邮件的到来而更新方位偏移数据的情况，方位传感器模块318可以内置于操作单元2中。而且，显示单元3可以与操作单元2集成为一体。此外，方位偏移数据更新处理可以以模式A执行后再以模式B执行，或者仅以模式B执行。当方位偏移数据更新处理以模式B执行时，方位测量数据可以被存储在数组B的所有数组元素中，以便当基于那些方位测量数据更新方位偏移数据时，结束方位偏移数据更新处理。

(第七实施例)

在发出呼叫或电子邮件后，用户很可能会在很大程度上移动电话机1，比如将麦克风210拿到他或她的嘴边，将电话机1放回包里或者衣袋里，或者放到桌上。在这样一个动作中，电话机1以一种复杂的方式改变其姿态或位置。因此，控制器40可以响应发出用户发出的呼叫或电子邮件，开始累积更新方位偏移数据所需要的方位测量数据。换言之，它可以执行用于检测发出电话或者电子邮件的处理，而不是第二实施例中的处理步骤S400，其中，所述电话或者电子邮件被主操作部分224或辅助操作部分302接受。

在响应发出电话或电子邮件并更新方位偏移数据的情况下，方位传感器模块318可以内置于操作单元2中。而且，显示单元3可以与操作单元2集成为一体。此外，方位偏移数据更新处理可以以模式A执行后再以模式B执行，或者仅以模式B执行。当方位偏移数据更新处理以模式B执行时，方位测量数据可以存储在数组B的所有数组元素中，以便当方位偏移数据基于这些方位测量数据更新时，结束方位偏移数据更新处理。

(第八实施例)

图24是表示依照本发明第八实施例的电话机1外观的透视图。除了外壳之外，其硬件结构均与第一实施例中的一样，故省略其说明。光源400至426遍布电话机1的外壳而分散，当它们中的任何一个开启时，用户的注意力就被吸引到发光点上。用户很可能会将对象拿到他或她前面以便看到它。关于这一点，当光源400至426分散在两面或更多面，并且控制器40选择光源400至426中的任何光源依次开启使得用户的眼睛沿发光点的运动而移动时，用户很可能会改变电话机1的姿态。这样，当用户正以非常的大动作改变电话机1的姿态时，能够累积更新方位偏移数据所需要的方位测量数据，从而精确计算方位偏移数据。换言之，当为了引导用户的动作而适当地选择将要依次开启的光源，以便能够累积方位测量数据时，控制器40执行方位偏移更新处理，方位偏移数据能够基于所述方位测量数据被精确地计算出。下面说明使用这个原理的方位偏移更新方法。

图25是说明依照本发明第八实施例的方位偏移更新处理的流程图。在本实施例中，控制器40作为发光控制器执行如图25所示的引导处理，其与上述模式A和模式B中的方位偏移数据更新处理并行执行。这使得控制器40可以精确可靠地更新方位偏移数据。

每当电话机1待命时，控制器40都可以随时开始引导处理。例如，控制器40可以在充电后紧接着就开始引导处理。

在步骤S800至S814中，控制器40引导用户按图26中的A方向将电话机1旋转360度。换言之，控制器40首先在预定时间间隔依次开启光源406、408、410和412，所述光源排成一条直线设置在第一外壳面上。其次，它在预定时间间隔依次开启光源426、424、422和420，所述光源排成一条直线设置在第二外壳面(其相当于第一外壳面的背面)上。光源406、408、410、412、426、424、422和420的开启顺序对应着它们在外壳上的排列顺序。

在步骤S816中，控制器40确定是否结束用于引导用户在图26所示的A方向上旋转电话机1的处理。例如，结束引导处理的基准可以是从步骤S800到步骤S814的循环次数大于等于一预定值，也可以是方位测量数据的位置或者倾斜测量数据的位置的分布范围。

在步骤S818到步骤S824中，控制器40引导用户将电话机1按照图26所示的方向B旋转360度。换言之，控制器40首先在预定时间周期同时开启光源406、408、410和412，其设置在第一外壳面。然后，它在预定时间周期同时开启光源414、416、和418，所述这三个光源设置在外壳的第三面上，所述第三面在垂直于光源406、408、410和412队列的方向上与外壳的第一面连接。接下来，它在预定时间周期同时开启光源420、422、424和426，所述这四个光源设置在外壳的第二面上，所述第二面相当于外壳第一面的背面。再下来，它在预定时间周期同时开启光源400、402和404，所述这三个光源设置在外壳的第四面上，所述第四面相当于外壳第三面的背面。

在步骤S826中，控制器40确定是否结束用于引导用户在图26所示的B方向旋转电话机1的处理。例如，结束引导处理的基准可以是从步骤S818到S824的循环次数大于等于一预定值，或者也可以是方位测量数据的位置或者倾斜测量数据的位置的分布范围。

在本实施例中，说明了用于引导用户将电话机1绕两个彼此正交的轴旋转360度的引导处理，但如何引导用户的操作是一个设计问题，并且能够选择合适的方法来引导。例如，如图27所示，用户可以被引导将电话机1绕三个彼此正交的轴旋转90度，或者如图28所示，将电话机1绕三个彼此正交的轴旋转180度。需要指出：即使当控制器40控制发光部分308同时以模式A和模式B执行上述方位偏移数据更新处理时，校准程序也不会在实质上影响方位偏移数据的精度。而且，与引导处理并行执行的方位偏移更新处理并不限定于模式A和模式B中的处理。例如，如果没有选择将要累积的方位测量数据，也可以执行方位偏移数据更新处理。

依照上述本发明第八实施例，控制器40能够累积更新方位偏移数据所需要的方位测量数据而无需使用户对校准程序具有非常强的意识。

(第九实施例)

图29是表示依照本发明第九实施例的电话机1外观的透视图。在第九实施例的电话机1中，显示单元3的外壳朝向操作单元2的一面与图2所示的一样。屏幕36设置在显示单元3的屏幕31的背面。屏幕36是一个由显示部分306驱动的液晶显示面板(参见图4)。控制器40作为对象显示控制单元，控制显示部分306执行用于在屏幕31和屏幕36上显示对象的引导处理，同时执行上述方位偏移更新处理。与引导处理并行执行的方位偏移更新处理并不限定在模式A和模式B中。例如，如果没有选择将要累积的方位测量数据，方位偏移数据更新处理也可以执行。

图30是表示与方位偏移更新处理并行执行的引导处理的流程图。图31和32是说明显示在屏幕31和屏幕36上的对象运动轨迹的示意图。只要电话机1处于待机状态，控制器40就可以随时开始引导处理。例如，控制器40可以在再充电之后紧接着开始引导处理。只要对象T能吸引用户的注意力，它就可以采用任意形式。它可以是像圆圈一样的几何图形、表情图、或者字母串(如表示当前时间的字母串)。在引导处理期间，控制器40随时间移动对象T的显示位置。理想的是，这样设置对象T的运动轨迹，使得在与引导处理并行执行的方位偏移更新处理中要被累积的方位测量数据的位置会广泛、均一地分布。下面说明对象T运动轨迹的具体实例。

首先，控制器40引导用户将电话机1以图31所示的方向C旋转(步骤S900)。具体而言，例如，控制器40在屏幕31的左端(在用户的左端)显示对象T，并将对象T从屏幕31的左端移动到右端。当对象T移动到屏幕31的右端时，控制器40使对象T从屏幕31逐渐消失，就好像对象T移到了屏幕31的外面。然后，控制器40在屏幕36的左端(在用户的左端)显示对象T，并将对象T从屏幕36的左端移动到右端。

然后，控制器40确定是否结束用于引导用户在如图31所示的C方向旋转电话机1的处理。控制器40可以将步骤S900的循环次数、或者在方位偏移更新处理中累积的方位测量数据的位置的分布范围作为判断基准使用。

在完成C方向的引导后，控制器引导用户将电话机1以图32所示的方向D旋转(步骤S904)。具体而言，例如，控制器40在屏幕31的底部(在靠近操作单元2的一端)显示对象T，并将对象T从屏幕31的底部移动到顶部。当对象T移动到屏幕31的顶部时，控制器40使对象T从屏幕31上逐渐消失，就好像对象T正朝着屏幕31的外面移动。然后，控制器40在屏幕36的顶部(在远离操作单元2的一端)显示对象T，并将对象T从屏幕36的顶部移动到底部。

然后，控制器40确定是否结束用于引导用户以图32中D方向旋转电话机1的处理(步骤S906)。控制器40可以将步骤S904的循环次数、或者在方位偏移更新处理中累积的方位测量数据的位置的分布范围作为判断基准使用。

依照上述本发明第九实施例，控制器40能够累积更新方位偏移数据所需要的方位测量数据而无需使用户非常明白校准程序。

(第十实施例)

在依照本发明第十实施例的电话机1中，控制器40作为操作引导控制单元，其累积更新方位偏移数据所需要的方位测量数据，同时根据最新的方位测量数据控制显示部分306显示穿过屏幕31的图像用以引导用户。

图33和34是表示依照本发明第十实施例的方位处理方法的流程图。与第一实施例中实质上一样的处理步骤被标以相同的标号，并且省略其说明。

当主操作部分224(参见图4)接受用户指令来更新方位偏移数据时，控制器40运行方位偏移更新程序以开始如图33所示的初始化(步骤S1000)。

在步骤S1002中，控制器40显示鼓励用户开始校准的引导屏幕31。只要引导屏幕能够鼓励用户开始校准，它就可以显示任何种类的内容。例如，它可以显示消息和图标(illustration)的组合，或者仅显示消息或图标其中之一。

完成初始化以后，当从方位测量部分66输出的最新方位测量数据的位置与上次累积的方位测量数据的位置之间的距离大于等于基准值时，以上述方式在步骤S210中将该最新方位测量数据累积在数组A中。

将最新方位测量数据存储在数组A中后，控制器40根据存储的最新的方位测量数据更新引导屏幕(步骤S1004)。只要已更新的引导屏幕能够引导电话机1的运动方向，它就可以显示任何种类内容。具体而言，例如，如图36所示，它可以显示人物的脸，其随着电话机1姿态的变化而改变指向的方位。图36表示电话机1围绕作为旋转轴的铅垂线从图35所示的状态旋转45度的状态。更进一步讲，例如，如图37所示，控制器40可以编辑由摄像部分304(参见图4)生成的被摄体M的数字图片，以将编辑的被摄体M的数字图片的一部分与箭头和消息一起显示在屏幕31上，或者将被摄体M的倾斜数字图像与箭头和信息一起显示在屏幕31上。用户应该移动电话机1的方向根据存储在数组A中的方位测量数据来决定，其中，根据所述方位测量数据计算方位偏移数据。换言之，用户应该移动电话机1的方向是这样的方向，即，在该方向上方位测量数据应该从方位测量部分66中输出，所述方位测量数据位于在数组A中累积的方位测量数据的位置的分布范围之外。用于校准的引导方法可以用来自警报扬声器310的由声音发生器部分312(参见图4)生成的合成声音来引导用户，而不是在屏幕31上显示引导屏幕，或者用引导屏幕和合成声音的组合来引导用户。此外，在校准引导期间，声音发生器部分312也可以生成从警报扬声器310发出的一段音乐或声效，以便用户能够识别出现在正在进行引导。

当方位偏移数据以如上所述的方式在步骤S220中被更新时，控制器40通知用户校准成功。控制器40可以在屏幕31上显示信息和图示(如图38所示)，或者从扬声警报器310发出合成声音、一段音乐或者音效，来表示校准成功。图38表示电话机1围绕作为旋转轴的铅垂线从图35所示的状态旋转90度的状态。

当偏移数据不合格，并在步骤S226中判断将预定数量的方位测量数据存储在数组A中时，控制器40通知用户校准失败。为了通知用户校准失败，控制器40可以在屏幕31上显示消息(如图38所示)，或者显示信息和图示，或者产生从警报扬声器310发出的、表示校准失败的合成声音、一段音乐或音效。控制器40也可以在屏幕31上显示一个菜单，如图39所示，以鼓励用户选择OK(确定)或Cancel(取消)来重新开始校准。

当用户选择重新开始校准时，在执行完类似于处理步骤S1002的处理(步骤S1012)后，累积在数组A中的所有方位测量数据会被删除，以重新开始累积方位测量数据。

依照上述本发明第十实施例，在累积更新方位偏移数据所需要的方位测量数据期间，根据最新的方位测量数据通报引导用户进入校准程序的引导。这使用户易于执行校准操作。

(第十一实施例)

图40是依照本发明优选形式的便携式电子设备电子结构的配制框图，该便携式电子设备以CDMA(码分多址)便携式通信终端(下文称为便携式终端)为例。

附图中彼此共有的部分标以相同的参考标号。

如图40所示，本形式的便携式终端1包括天线101和106、射频(RF)部分102、调制解调器部分103、CDMA部分104、语音处理部分105、GPS接收器部分107、主控部分108、ROM部分109、RAM部分110、通报单元111、计时器部分112、主操作部分113、SW(切换部分)114、方位传感器芯片300、电子摄像部分152、显示部分153、触摸屏154以及辅助操作部分155。

如图40所示，天线101与未显示的无线电基站交换无线电波。RF部分102执行与信号发送和接收有关的处理。RF部分102装备有本机振荡器等等。接收时，RF部分102将指定频率的本机振荡器信号与从天线101接收到的信号混合，以将接收到的信号转换成中频(IF)的接收到的IF信号，然后将它输出给调制解调器部分103。发射时，RF部分102将指定频率的本机振荡器信号与中频的发射IF信号混合，以将发射IF信号转换成发射频率的发射信号，然后将它输出给天线101。

调制解调器部分103解调接收到的信号并调制发射信号。调制解调器部分103装备有本机振荡器等等，以将从RF部分102接收到的IF信号转换成指定频率的基带信号，并将基带信号转换成数字信号，然后输出数字信号给CDMA部分104。另一方面，调制解调器部分103将来自CDMA部分104的数字基带信号转换成模拟信号，并将它转换成指定频率的发射IF信号，然后将其输出给RF部分102。

CDMA部分104对发射信号进行编码并对接收到的信号进行解码。CDMA部分104对调制解调器部分103输出的基带信号进行解码。另一方面，CDMA部分104对发射信号进行编码，并将编码的基带信号输出给调制解调器部分103。

语音处理部分105在呼叫期间执行语音处理。语音处理部分105将呼叫期间从麦克风(MIC)输出的模拟语音信号转换为数字信号，并将其作为发射信号输出给CDMA部分104。另一方面，语音处理部分105基于呼叫期间被CDMA部分104解码的表示语音数据的信号，生成驱动扬声器(SP)的模拟驱动信号，并将其输出给扬声器(SP)。麦克风(MIC)基于用户输入的声音生成语音信号，并将其输出给语音处理部分105。扬声器(SP)基于语音处理部分105输出的信号，发出呼叫伙伴的声音。

GPS天线106接收GPS卫星(未显示)发射的无线电波，并基于该无线电波将接收到的信号输出给GPS接收器部分107。GPS接收器部分107解调接收到的信号，并基于接收到的信号获得信息，比如每个GPS卫星的精确时间信息以及传播时间。GPS接收器部分107基于获得的信息计算其到三个或更多GPS卫星的距离，并基于三角测量原理计算在三维空间(纬度、经度、高度等)中的位置。

主控部分108包括CPU(中央处理器)等等，其控制便携式终端1的每个内部部分。主控部分108通过总线向RF部分102、调制解调器部分103、CDMA部分104、语音处理部分105、GPS接收器部分107、方位传感器单元200、ROM109、以及RAM110输出控制信号或者数据，或者通过总线输入来自它们的控制信号或者数据，所述方位传感器单元将在下面说明。ROM109存储主控部分108执行的各种程序，以及装运检验时测量的温度传感器和倾斜传感器的初始特征值等等。RAM110临时存储主控部分108要处理的数据等等。

通报单元111包括，例如扬声器、振荡器、和/或发光二极管，以通过使用声音、振动、和/或发光来通知用户有电话或e-mail到来。计时器部分112具有计时功能，用以创建表示年、月、日、星期、时刻等的时间信息。主操作部分113包括用户操作的输入字符的输入键、转换到汉语字符或数字等的转换键、光标键、电源开/关键、呼叫键、重拨键等；其将表示操作结果的信号输出给主控部分108。开启/闭合开关(SW)114是检测开始开启可折叠便携式终端或闭合结束的开关。

方位传感器芯片300包括用于检测互相垂直的x轴、y轴以及z轴磁场的磁传感器(1)至(3)，倾斜传感器(1)至(3)，以及处理来自各个传感器的检测结果的模块(传感器控制部分)。详细说明将在下面使用附图41描述。

电子摄像部分152包括光学镜头和诸如CCD(电荷耦合单元)的摄像单元。摄像单元将通过光学镜头在摄像单元的摄像平面上形成的被摄体的图像转换成模拟信号，并将该模拟信号转换成数字信号，然后将它输出给主控部分108。显示部分153包括液晶显示器或类似显示器，基于主控部分108输出的显示信号将图像或字符显示在所述显示部分上面。触摸屏154被组装在包含于显示部分153中的液晶显示器的表面上，其将对应于用户操作的信号输出给主控部分108。辅助操作部分155包括用于显示切换的推动开关(push switch)等等。

下面参考附图41，说明用于测量方位方向的功能模块的详细情况。

如图41所示，用于测量方位方向的功能模块包括方位传感器芯片300和方位数据计算部分400。方位数据计算部分400相当于图40中所示的主控部分108。方位数据计算部分400包括三维磁场测量单元201、磁场数据存储判断单元202、磁场数据存储单元203、磁场偏移计算单元204、磁场偏移有效性判断单元205、三维倾斜测量单元206、倾斜数据存储判断单元207、倾斜数据存储单元208、由倾斜偏移计算单元209和灵敏度测量单元211组成的倾斜偏移/灵敏度计算单元220、倾斜偏移有效性判断单元210以及方位测量单元212。

磁传感器部分301包括磁传感器(1)至(3)、以及未示出的传感器初始化单元(1)至(3)，所述传感器初始化单元用于在电源开启后初始化每个磁传感器。当施加强磁场时，磁传感器中每个磁体的磁化方向被改变或扭转。为避免这种情况，设置传感器初始化单元(1)至(3)以使每个磁传感器(1)至(3)重新回到它的初始状态。倾斜传感器部分302包括三轴倾斜传感器(1)至(3)。

三维磁场测量单元201响应测量触发而激活，基于从磁传感器部分301输入的数据测量x、y和z轴磁场数据，并将它们提供给磁场数据存储判断单元202和方位测量单元212。三维磁场测量单元201在触发时刻重复测量，直到用户退出应用程序为止。

磁场数据存储判断单元202执行与数据存储有关的处理，例如判断是否将测量数据存储于磁场数据存储单元203中，所述测量数据由磁传感器的输出所对应的数字信号表示。磁场数据存储单元203从磁场数据存储判断单元202获得数据，并通过预先确定的存储方法存储数据。磁场偏移计算单元204基于校准期间获得的测量数据来计算偏移(详细说明将在下面描述)。磁场偏移有效性判断单元205判断磁场偏移计算单元204计算出的偏移的有效性(详细说明将在下面描述)。

三维倾斜测量单元206响应测量触发而激活，基于从倾斜传感器部分302输入的数据测量x、y和z轴倾斜数据，并将它们提供给倾斜数据存储判断单元207和方位测量单元212。三维倾斜测量单元206在触发时刻重复测量，直到用户退出应用程序为止。

校准时，倾斜数据存储判断单元207执行与数据存储有关的处理，例如判断是否将测量数据存储于倾斜数据存储单元208中，所述测量数据由倾斜传感器的输出所对应的数字信号表示。倾斜数据存储单元208从倾斜数据存储判断单元207获得数据，并通过预先确定的存储方法存储数据。倾斜偏移有效性判断单元210判断由倾斜偏移计算单元209计算出的偏移的有效性(详细说明将在下面描述)。

在倾斜偏移/灵敏度计算单元220中，倾斜偏移计算单元209基于校准期间获得的测量数据计算偏移(将在下面详细描述)，而灵敏度测量单元211测量每个倾斜传感器的灵敏度。

方位测量单元212分别从磁场数据和倾斜数据中去除偏移成分，并考虑从灵敏度测量单元211输出的每个倾斜传感器的灵敏度，来确定方位方向，所述磁场数据和倾斜数据分别从三维磁场测量单元201和三维倾斜测量单元206输入，所述偏移成分从磁场偏移有效性判断单元205和倾斜偏移有效性判断单元210输入。

下面，将使用附图42说明具体处理。

如图42所示，当需要方位测量的应用程序或类似物激活时，测量触发事件发生，以按应用程序或类似物需要的那样重复测量(步骤101)。应用程序指的是使用方位数据的应用软件，比如导航软件(navigation software)。具体而言，也可以考虑其它的触发方法，例如，1)在固定时间间隔触发的方法，以及2)当作为监视便携式终端中另一个设备的结果的方位方向发生变化时触发的方法(例如，当输入电子摄像部分152的图像数据流逝(slide)时)。

响应应用程序的请求而触发的方法具有测量次数最小化的优点。方法1)周期性地执行数据测量。因此，由于无论应用程序何时发出测量方位的请求，先前测量数据都能被输出，所以这种方法具有响应时间短的优点。尽管便携式终端中的另一个单元处于运行中是一个必要条件，但是方法2)结合了方法1)和方法2)的优点。在实际应用中，可以根据单元的特性选择任何合适的方法。

当测量触发器启动后，三维磁场测量单元201从来自磁传感器的输入数据中测量三维磁场数据，并将其输出给磁场数据存储判断单元202和方位测量单元212(步骤102)。磁场数据存储判断单元202执行判断是否将数据存储到磁场数据存储单元203中(步骤103)的处理。

通过参考磁场数据存储单元203中存储的数据进行确定，以确定是否将来自三维磁场测量单元201的输入数据存储到磁场数据存储单元203中。当判断应该存储输入数据时，数据便被存储在磁场数据存储单元203中。

判断是否存储数据的方法包括：1)存储所有数据的方法，2)当磁场数据存储单元203中没有数据，或者其中已经存储了一些数据，那么，仅当数据与上次存储的数据隔开一个指定距离或者更远时，才存储数据的方法。在这种情况，优选的是指定距离对磁数据取大约0.05Oe，对倾斜数据取大约0.15G(下面将要描述)。依照本发明，测量值(Hx1，Hy1，Hz1)与(Hx2，Hy2，Hz2)之间的距离确定为方位空间中对应点之间的距离，用下面的式4表示，所述方位空间由指定坐标系定义。所述方法还包括3)当磁场数据存储单元203中没有数据，或者其中已经存储了一些数据，那么，仅当数据与所有已存储的数据隔开一个指定距离或者更远时，才存储数据的方法。在这种情况，最好指定距离对磁数据取大约0.05Oe，对倾斜数据取大约0.15G(下面将要描述)。

[式4]

由于方法1)能够在最短的时间内收集大量的数据，因此提高了校准频率，所以它具有即使偏移发生变化也能在短时间内校正偏移的优点。方法2)具有能够防止数据在方位球中局域性分布的优点。方法3)在保持数据一致性方面是最好的，但它需要长时间来累积数据。基于上述情形，在实际应用中，可以根据单元的特性选择任何合适的方法。

磁场数据存储单元203从磁场数据存储判断单元202获得数据，并通过下面将要描述的预先确定的存储方法存储数据(步骤104)，并询问偏移计算触发单元(未显示)是否应当将数据输出给磁场偏移计算单元204。磁场偏移计算触发单元基于下面将要描述的触发方法回答是否应当将数据输出给磁场偏移计算单元204。当接收到输出数据给磁场偏移计算单元204的指令后，存储的数据就被输出给磁场偏移计算单元204。

存储数据的方法包括：1)以获得顺序累积数据，并且当完成偏移计算处理时，删除所有数据以重新开始累积数据的方法，所述偏移计算处理响应来自偏移计算触发单元中的触发；2)以获得顺序累积数据，并且当存储了指定数量的数据时，删除最旧的数据以获得新数据，以便一直保持指定数量的数据的方法；3)以获得顺序累积数据，并且当完成偏移计算处理时，以存储顺序删除部分数据以开始累积数据的方法，所述偏移计算处理响应来自偏移计算触发单元的触发；以及4)以数值顺序累积数据，并且当存储了指定数量的数据时，用最新的数据替换与之最接近的已存储的数据的方法。

方法1)具有处理负荷低的优点。方法2)具有能够提高校准频率，因此在最短时间内校正偏移的优点。方法3)也具有能够在短时间内校正偏移的优点，但对于校准需要较高计算负荷。然而，与方法2)相比，它能降低偏移计算量，从而降低计算处理的负荷。方法4)具有下述优点，当偏移变化量小时，与方法2)相比，它能保持数据密度均一，然而当偏移变化量大于方位球的半径时，它可以永远保存不必要的数据。因此，在实际应用中，可以根据单元的特性选择合适的方法。

另一方面，触发偏移计算的方法包括：1)当指定数量的数据被累积时的触发方法；2)当指定数量的数据被累积，或者指定数量的数据被累积并且距上次偏移计算已经过去一定时间时的触发方法；以及3)只要数据数量大于等于4时，就以固定时间间隔触发的方法。

在方法1)中，由于数据个数一直是不变的，所以基于数据个数的计算精度是可靠的。由于方法2)能够比方法1)在更短的时间内执行校准，所以它具有能够在更短时间内校正偏移变化的优点。方法3)具有避免长时间不会开始校准这样一种情形的优点。因此，基于上述情况，在实际应用中，可以根据单元的特性选择任一合适的方法。

接下来，磁场偏移计算单元根据下面的偏移计算算法来计算偏移(步骤105)。

换言之，如果测量数据用(x_i，y_i，z_i)表示，其中，i＝1，...，N，偏移用(X0，Y0，Z0)表示，方位球的半径用R表示，给出下式：(x_i-X0)²+(yi-Y0)²+(z_i-Z0)²＝R²。

在这种情况下，最小平方误差ε定义如下：

[式5]

ε＝∑{(x_i-X0)²+(y_i-Y0)²+(z_i-Z0)²-R²}²

＝∑{(x_i ²+y_i ²+z_i ²)-2x_iX0-2y_iY0-2z_iZ0+(X0²+Y0²+Z0²)-R²}²

如果，a_i＝x_i ²+y_i ²+z_i ²，

b_i＝-2x_i，

c_i＝-2y_i，

d_i＝-2z_i，以及

D＝(X0²+Y0²+Z0²)-R²  ......(1)，

则ε由下式确定：

[式6]

ε＝∑(a_i+b_iX0+c_iY0+d_iZ0+D)²。

在这种情况下，为简化计算，将变量X0、Y0、Z0和D视为ε的自变量。通过将平方误差ε对变量X0、Y0、Z0和D求导，求出设定最小平方误差ε最小值的条件，如下式所示：

[式7]

$\left\{\begin{array}{c}\frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂X0}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}X0+c_{i}Y0+d_{i}Z0+D)b_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂Y0}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}X0+c_{i}Y0+d_{i}Z0+D)c_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂Z0}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}X0+c_{i}Y0+d_{i}Z0+D)d_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂D}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}X0+c_{i}Y0+d_{i}Z0+D)=0\end{array}\right.$

作为结果，给出下式：

[式8]

$\left[\begin{array}{cccc}\left[\mathrm{bb}\right]& \left[\mathrm{bc}\right]& \left[\mathrm{bd}\right]& \left[b\right]\\ \left[\mathrm{bc}\right]& \left[\mathrm{cc}\right]& \left[\mathrm{cd}\right]& \left[c\right]\\ \left[\mathrm{bd}\right]& \left[\mathrm{cd}\right]& \left[\mathrm{dd}\right]& \left[d\right]\\ \left[b\right]& \left[c\right]& \left[d\right]& N\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}X0\\ Y0\\ Z0\\ D\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}-\left[\mathrm{ab}\right]\\ -\left[\mathrm{ac}\right]\\ -\left[\mathrm{ad}\right]\\ -\left[a\right]\end{array}\right]$

其中

[式9]

$\left[m\right]=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{m}_i,\left[\mathrm{mn}\right]=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{m}_i{n}_i$

通过对上述联立方程进行求解，确定使最小平方误差ε取最小值时的X0、Y0、Z0和D。此外，R由式(1)确定。

接下来，磁场偏移有效性判断单元205根据下述条件判断偏移有效：当由下式10确定的X0、Y0、Z0和R被代入时，σ小于等于指定值，并且MAX(Hx)-MIN(Hx)、MAX(Hy)-MIN(Hy)、以及MAX(Hz)-MIN(Hz)都大于等于指定值(步骤106)，其中，Hxⁱ、Hyⁱ以及Hzⁱ是校准后的数据，并且i＝1......N。

[式10]

$\mathrm{\σ}=\frac{1}{R^{2}N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{[\sqrt{{(H_x^i-\mathrm{XO})}^2+{(H_y^i-\mathrm{YO})}^2+{(H_z^i-\mathrm{ZO})}^2}-R]}^2$

由磁场偏移有效性判断单元205判断为有效的偏移被输入方位测量单元212的存储单元(未显示)中，并将已经存储的偏移值更新为输入的偏移值(步骤107)。

另一方面，当需要方位测量的应用程序或类似物启动activate时，倾斜传感器也会被触发，以执行测量(步骤101)。当启动测量触发器时，三维倾斜测量单元206从来自倾斜传感器的输入数据测量三维倾斜数据，并将其输出给倾斜数据存储判断单元207和方位测量单元212(步骤109)。倾斜数据存储判断单元207判断是否将该数据存储到倾斜数据存储单元208中(步骤110)。该确定方式与针对磁数据所用的方式一样。

倾斜数据存储单元208从倾斜数据存储判断单元207获得数据，并基于指定的存储方法存储该数据(步骤111)，然后询问倾斜偏移计算触发单元(未显示)是否应当将数据输出给倾斜偏移计算单元209。倾斜偏移计算触发单元基于指定的触发方法回答是否应当将数据输出给倾斜偏移计算单元209。当接收到输出数据给倾斜偏移计算单元209的指令后，倾斜数据存储单元208就将存储的数据输出给倾斜偏移计算单元209。存储数据的方法和触发的方法与对于磁数据所描述的那些方法一样。

倾斜偏移计算单元209根据下面的偏移计算算法计算偏移(步骤112)。

换言之，如果测量数据用(x_i，y_i，z_i)表示，其中，i＝1，...，N，偏移用(X0s，Y0s，Z0s)表示，方位球的半径用Rs表示，Z传感器的灵敏度对X和Y传感器的灵敏度的比率分别为Ax和Ay，那么，给出下式：

Ax²(x-X0s)²+Ay²(yi-Y0s)²+(zi-Z0s)²＝Rs²  ......(2)。

在这种情况下，最小平方误差ε定义如下：

[式11]

$\mathrm{\ϵ}=\mathrm{\Σ}{\{A_x^2{(x_i-X0s)}^2+A_y^2{(y_i-Y0s)}^2+{(z_i-\mathrm{ZOs})}^2-{\mathrm{Rs}}^2\}}^2$

$=\mathrm{\Σ}{\{{\mathrm{Zi}}^2+A_x^2{x}_i^2+A_y^2{y}_i^2-{2A}_x^2{x}_{i}X0s-{2A}_y^2{y}_{i}Y0s-{2z}_{i}Z0s+(A_x^{2}X0s^2+A_y^{2}Y0s^2+{Z0s}^2)-{\mathrm{Rs}}^2\}}^2$

这里，如果给出如式12所示的条件，ε就由下式13给出：

[式12]

a_i＝z_i ²

b_i＝x_i ²

c_i＝y_i ²

d_i＝-2x_i

e_i＝-2y_i

f_i＝-2z_i

B＝A_x ²

C＝A_y ²

D＝A_x ²XOs

E＝A_y ²YOs

F＝ZOs

G＝(A_x ²XOs²+A_y ²YOs²+ZOs²)-Rs²

[式13]

ε＝∑(a_i+b_iB+c_iC+d_iD+e_iE+f_iF+G)²

这种情况下，为简化计算，变量B～G被视为ε的自变量。通过将最小平方误差ε对变量B、C、D、E、F和G求导，给出设定最小平方误差ε最小值的条件，如下式所示：

[式14]

$\left\{\begin{array}{c}\frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂B}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)b_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂C}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)c_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂D}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)d_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂E}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)e_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂F}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)f_i=0\\ \frac{\∂\mathrm{\ϵ}}{\∂G}=2\mathrm{\Σ}(a_i+b_{i}B+c_{i}C+d_{i}D+e_{i}E+f_{i}F+G)=0\end{array}\right.$

结果，给出下式：

[式15]

$\left[\begin{array}{cccccc}\left[\mathrm{bb}\right]& \left[\mathrm{bc}\right]& \left[\mathrm{bd}\right]& \left[\mathrm{be}\right]& \left[\mathrm{bf}\right]& \left[b\right]\\ \left[\mathrm{bc}\right]& \left[\mathrm{cc}\right]& \left[\mathrm{cd}\right]& \left[\mathrm{ce}\right]& \left[\mathrm{cf}\right]& \left[c\right]\\ \left[\mathrm{bd}\right]& \left[\mathrm{cd}\right]& \left[\mathrm{dd}\right]& \left[\mathrm{de}\right]& \left[\mathrm{df}\right]& \left[d\right]\\ \left[\mathrm{be}\right]& \left[\mathrm{ce}\right]& \left[\mathrm{de}\right]& \left[\mathrm{ee}\right]& \left[\mathrm{ef}\right]& \left[e\right]\\ \left[\mathrm{bf}\right]& \left[\mathrm{cf}\right]& \left[\mathrm{df}\right]& \left[\mathrm{ef}\right]& \left[\mathrm{ff}\right]& \left[f\right]\\ \left[b\right]& \left[c\right]& \left[d\right]& \left[e\right]& \left[f\right]& N\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}B\\ C\\ D\\ E\\ F\\ G\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}-\left[\mathrm{ab}\right]\\ -\left[\mathrm{ac}\right]\\ -\left[\mathrm{ad}\right]\\ -\left[\mathrm{ae}\right]\\ -\left[\mathrm{af}\right]\\ -\left[a\right]\end{array}\right]$

其中

[式16]

$\left[m\right]=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{m}_i,\left[\mathrm{mn}\right]=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{m}_i{n}_i$

通过对上述联立方程进行求解，确定最小平方误差ε取最小值时的X0s、Y0s、Z0s、D。此外，Rs由式(2)确定。需要指出：Rs/Az、Rs/Ay、Rs分别是倾斜传感器的X轴、Y轴和Z轴灵敏度。

接下来，倾斜偏移有效性判断单元210根据下述条件判断偏移有效：当由下式17确定的X0s、Y0s、Z0s、和Rs被代入时，σ小于等于指定值，并且MAX(Sx)-MIN(Sx)、MAX(Sy)-MIN(Sy)、以及MAX(Sz)-MIN(Sz)都大于等于指定值(步骤113)，其中，Sxⁱ、Syⁱ以及Szⁱ是校准后的数据，并且i＝1......N。倾斜偏移的有效性可以根据上次确定的磁场偏移的有效性来确定。

[式17]

$\mathrm{\σ}=\frac{1}{R_s^{2}N}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{[\sqrt{A_x^2{(S_x^i-\mathrm{XOs})}^2+A_y^2{(S_y^i-\mathrm{YOs})}^2+{(S_z^i-\mathrm{ZOs})}^2}-R]}^2$

当倾斜偏移有效性判断单元210判断偏移有效时，存储在方位测量单元212的存储单元(未显示)中的偏移值被更新为输入的偏移值以及同时确定灵敏度(步骤114)。

方位测量单元212依据从三维磁场测量单元201输入的磁场数据中去除存储在方位测量单元212中的偏移而获得的数据、从三维倾斜测量单元206输入的倾斜数据中去除存储在方位测量单元212中偏移而获得的数据、以及从灵敏度测量单元211输入的灵敏度数据，来确定地磁的水平分量Hx和Hy，并将它们代入下式18，计算方位方向(步骤108、115)：

[式18]

如果Abs(Hx)＜Abs(Hy)并且Hy＞0，那么direction(deg)＝-arctan(Hx/Hy)×180/π，

如果Abs(Hx)＜Abs(Hy)并且Hy＜0，那么direction(deg)＝180-arctan(Hx/Hy)×180/π，

如果Abs(Hx)＞Abs(Hy)并且Hx＞0，那么direction(deg)＝90+arctan(Hx/Hy)×180/π，

如果Abs(Hx)＞Abs(Hy)并且Hx＜0，那么direction(deg)＝270+arctan(Hx/Hy)×180/π。

方位测量单元212根据需要进行倾斜校正。

如图43(a)所示，首先定义便携式终端1的坐标系。换言之，便携式终端1的天线101的方位角用α表示，仰角用β表示，斜交角(skew angle)(对于天线轴的旋转角)用γ表示。沿箭头方向表示这些符号正方向。而且，在天线方向上的单位向量用Vy表示，在垂直于终端单元-2(其上设置天线101和方位传感器芯片300的一端)的表面(例如，图43中的部分99)的方向上的单位向量用Vz表示，与Vy和Vz都正交的单位向量用Vx表示。需要指出：每个单位向量的箭头方向为正。然后，如图43(b)所示，地面坐标系用X、Y、Z表示，Y轴指向北。

这里，地面坐标系中的重力定义为G＝(0，0，Gz)。而且，便携式终端坐标系中的重力定义为g＝(gx，gy，gz)。这里假定便携式终端坐标系中的重力能够被倾斜传感器检测到。不用说，地面坐标系中的重力已知。

这样，便携式终端坐标系中的重力g和地面坐标系中的重力G用下式表示：

(Gx，Gy，Gz)BC＝(gx，gy，gz)，

其中

[式19]

$B=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& \cos \mathrm{\β}& \sin \mathrm{\β}\\ 0& -\sin \mathrm{\β}& \cos \mathrm{\β}\end{array}\right]$

$C=\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\γ}& 0& -\sin \mathrm{\γ}\\ 0& 1& 0\\ \sin \mathrm{\γ}& 0& \cos \mathrm{\γ}\end{array}\right]$

由这些关系，BC用下式表示：

$\mathrm{BC}=\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\γ}& 0& -\sin \mathrm{\γ}\\ \sin \mathrm{\β}\sin \mathrm{\γ}& \cos \mathrm{\β}& \sin \mathrm{\β}\cos \mathrm{\γ}\\ \cos \mathrm{\β}\sin \mathrm{\γ}& -\sin \mathrm{\β}& \cos \mathrm{\β}\cos \mathrm{\γ}\end{array}\right]$

因此，便携式终端坐标系中的重力g由下式表示：

[式20]

$(\mathrm{gx},\mathrm{gy},\mathrm{gz})=(\mathrm{0,0},\mathrm{Gz})\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\γ}& 0& -\sin \mathrm{\γ}\\ \sin \mathrm{\β}\sin \mathrm{\γ}& \cos \mathrm{\β}& \sin \mathrm{\β}\cos \mathrm{\γ}\\ \cos \mathrm{\β}\sin \mathrm{\γ}& -\sin \mathrm{\β}& \cos \mathrm{\β}\cos \mathrm{\γ}\end{array}\right]$

$=\mathrm{Gz}(\cos \mathrm{\β}\sin \mathrm{\γ},-\sin \mathrm{\β},\cos \mathrm{\β}\cos \mathrm{\γ})$

根据上式，仰角β和斜交角γ被确定如下：

[式21]

$\mathrm{\β}=\arctan (-\frac{\mathrm{gy}}{\sqrt{{\mathrm{gx}}^2+{\mathrm{gz}}^2}})$

$\mathrm{\&gamma;}=\left\{\begin{array}{cc}\arctan \left(\frac{\mathrm{gx}}{\mathrm{gz}}\right)& \mathrm{gz}\&GreaterEqual;0\\ 180\left(\mathrm{deg}\right)+\arctan \left(\frac{\mathrm{gx}}{\mathrm{gz}}\right)& \mathrm{gz}<0\end{array}\right.$

这样，仰角β和斜交角γ能够被确定。

当接收到仰角β和斜交角γ后，方位测量单元207根据下面将要说明的算法确定方位角α和地磁仰角θ。

如果便携式终端坐标系中的地磁是h＝(hx，hy，hz)，地面坐标系中的地磁是H＝(0，Hy，Hz)，那么给出下式：

[式22]

(0，Hy，Hz)ABC＝(hx，hy，hz)，

其中

$A=\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\&alpha;}& -\sin \mathrm{\&alpha;}& 0\\ \sin \mathrm{\&alpha;}& \cos \mathrm{\&alpha;}& 0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]$

$B=\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& \cos \mathrm{\&beta;}& \sin \mathrm{\&beta;}\\ 0& -\sin \mathrm{\&beta;}& \cos \mathrm{\&beta;}\end{array}\right]$

$C=\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\&gamma;}& 0& -\sin \mathrm{\&gamma;}\\ 0& 1& 0\\ \sin \mathrm{\&gamma;}& 0& \cos \mathrm{\&gamma;}\end{array}\right]$

由这些关系可以推出下式：

(0，Hy，Hz)A＝(hx，hy，hz)C^-1B^-1≡(hx′，hy′，hz′)

因此

(hx’，hy’，hz’)＝(Hysinα，Hycosα，Hz)。所以，在便携式终端坐标系中，(hx’，hy’，hz’)能够基于输入仰角β、输入斜交角γ和测量的地磁h而被定义。这里，由于地面坐标系中的地磁H已知，所以方位角α被确定。地磁仰角θ也由下式确定：

[式23]

$\mathrm{\&theta;}=\arctan \frac{{\mathrm{hz}}^{\&prime;}}{\sqrt{{\mathrm{hx}}^{\&prime;2}+{\mathrm{hy}}^{\&prime;2}}}$

方位计算单元212如上所示，添加便携式终端1的倾斜后计算出方位。

根据本实施方式，倾斜传感器的灵敏度、三轴地磁传感器和三轴倾斜传感器的校准都被校正，以测量方位方向。这使用户从必须校正灵敏度从而测量正确的方位方向中解放出来成为可能。

如上所述，本发明的具体实施例已参考附图详细说明，但具体结构并不限于本实施方式。不用说，本发明能够包括不脱离本发明范围的任何其它结构。例如，一旦进行了灵敏度校正，可以确定进一步校正是不必要的，以便收集来自地磁传感器的更多的数据点，以提高校正的精度。而且，例如在本实施方式中，说明了通过便携终端等的主控部分执行方位数据计算这样的一个实例，但它并不限于这样一种结构。作为一种替代，也可以使用具有方位传感器芯片和方位数据计算功能的方位传感器单元。

Claims (29)

1.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

麦克风；

操作单元，其用于接受包括呼叫操作在内的通信操作；

通信单元，其用于响应接受所述呼叫操作，发送所述麦克风输出的声音信号；

显示单元，其用于以这样一种方式与所述操作单元连接，即，使得显示单元能够在第一位置与第二位置之间来回移动，所述第一位置为显示单元重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置；

方位传感器，其顺序输出测量数据；

偏移数据更新单元，其用于当所述显示单元从第一位置移动到第二位置时开始累积所述测量数据，基于累积的所述测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及

方位数据输出单元，用于基于实质上为最新的所述测量数据和所述偏移数据输出方位数据。

2.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，

所述显示单元内置有所述方位传感器。

3.根据权利要求1或2所述的便携式电子设备，其特征在于，

在所述移动完成时，所述偏移数据更新单元停止累积所述测量数据。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的便携式电子设备，其特征在于，

所述偏移数据更新单元根据施加到所述方位传感器上的磁场的变化来校正所述偏移数据，所述磁场的变化是由于在所述显示单元移动期间，从所述操作单元或所述显示单元中的至少一个泄漏出的磁力所致。

5.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

方位传感器，其顺序输出测量数据；

操作单元，其用于接受显示操作；

显示单元，其以这样一种方式与所述操作单元连接，即使得显示单元能够在第一位置与第二位置之间来回移动，所述第一位置为显示单元重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置；

偏移数据更新单元，其用于当所述显示单元从第二位置移动到第一位置时，开始累积所述测量数据，基于累积的所述测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及

方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的所述测量数据和所述偏移数据输出方位数据。

6.根据权利要求5所述的便携式电子设备，其特征在于，

所述显示单元内置有所述方位传感器。

7.根据权利要求6所述的便携式电子设备，其特征在于，

当所述显示单元的所述移动完成时，所述偏移数据更新单元停止累积所述测量数据。

8.根据权利要求4～7中任意一项所述的便携式电子设备，其特征在于，

所述偏移数据更新单元根据施加到所述方位传感器上的磁场随着所述移动的变化来校正所述偏移数据，所述磁场是由于从所述操作单元或所述显示单元中的至少一个泄漏出的磁力所致。

9.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

方位传感器，其顺序输出测量数据；

通信单元；

数据接收通知单元，其用于通知根据所述通信单元的数据接收；

偏移数据更新单元，其用于当所述通信单元接收到数据时开始累积所述测量数据，基于累积的所述测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及

方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的所述测量数据和所述偏移数据输出方位数据。

10.根据权利要求9所述的便携式电子设备，其特征在于，还包括：

操作单元，其用于接受显示操作；以及

显示单元，其内置有所述方位传感器，并以这样一种方式与所述操作单元连接，即使得显示单元能够在第一位置与第二位置之间来回移动，所述第一位置为显示单元重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置。

11.根据权利要求9或10所述的便携式电子设备，其特征在于，

在所述显示单元从所述第一位置到所述第二位置的移动完成时，所述偏移数据更新单元停止累积所述测量数据。

12.根据权利要求9、10或11所述的便携式电子设备，其特征在于，

所述偏移数据更新单元根据施加到所述方位传感器上的磁场随着所述移动的变化来校正所述偏移数据，所述磁场是由于从所述操作单元或所述显示单元中的至少一个泄漏出的磁力所致。

13.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

方位传感器，其顺序输出测量数据；

操作单元，其用于接受包括呼叫操作在内的通信操作；

通信单元，其用于根据所述呼叫操作发出呼叫；

偏移数据更新单元，其用于当所述操作单元接受所述呼叫操作时开始累积所述测量数据，基于累积的所述测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及

方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的所述测量数据和所述偏移数据输出方位数据。

14.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

操作单元，其用于接受显示操作；

显示单元，其具有屏幕，并以这样一种方式与所述操作单元连接，即使得显示单元能够围绕大致垂直于所述屏幕的轴线在第一位置与第二位置之间转动，所述第一位置为所述屏幕的背面重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为显示单元与所述操作单元分离的位置；

方位传感器，其内置在所述显示单元中，并且顺序输出测量数据；

偏移数据更新单元，其用于在所述显示单元从所述第一位置转动到所述第二位置期间累积所述测量数据，基于累积的所述测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及

方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的所述测量数据和所述偏移数据输出方位数据。

15.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

操作单元，其用于接受显示操作；

显示单元，其具有屏幕，并以这样一种方式与所述操作单元连接，即使得显示单元能够围绕大致垂直于所述屏幕的轴线在第一位置与第二位置之间转动，所述第一位置为所述屏幕的背面重叠在所述操作单元上的位置，所述第二位置为所述屏幕的背面与所述操作单元分离的位置；

方位传感器，其内置在所述显示单元中，并且顺序输出测量数据；

偏移数据更新单元，其用于在所述显示单元从所述第二位置转动到所述第一位置期间累积所述测量数据，基于累积的所述测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及

方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的所述测量数据和所述偏移数据输出方位数据。

16.根据权利要求14或15所述的便携式电子设备，其特征在于，

所述偏移数据更新单元根据施加到所述方位传感器上的磁场随着所述显示单元的转动的变化来校正偏移数据，所述磁场是由于从所述操作单元或所述显示单元中的至少一个泄漏出的磁力所致。

17.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

方位传感器，其顺序输出测量数据；

外壳，其具有屏幕；

多个光源，其分散安装在所述外壳的两个面上或更多个面上；

发光控制单元，其用于顺序使多个所述光源发光；

偏移数据更新单元，其用于在所述光源顺序发光的期间累积所述测量数据，基于累积的所述测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及

方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的所述测量数据和所述偏移数据输出方位数据。

18.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

方位传感器，其顺序输出测量数据；

外壳，在其两个面上或更多个面上具有屏幕；

对象显示控制单元，其用于在所述屏幕上显示对象，并使所述对象在所述外壳的两个面或更多个面范围内移动；

偏移数据更新单元，其用于在所述对象移动期间累积所述测量数据，基于累积的所述测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；以及

方位数据输出单元，其用于基于实质上为最新的所述测量数据和所述偏移数据输出方位数据。

19.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

方位传感器，其顺序输出测量数据；

外壳，其具有屏幕；

偏移数据更新单元，其用于累积所述测量数据，基于累积的所述测量数据来更新所述方位传感器的偏移数据；

操作引导控制单元，其用于在所述测量数据的累积期间，在屏幕上显示用于根据所述测量数据操作所述方位传感器的位置的引导信息；以及

方位数据输出单元，其基于实质上为最新的所述测量数据和所述偏移数据输出方位数据。

20.根据权利要求17～19中任意一项所述的便携式电子设备，其特征在于，

所述偏移数据更新单元判断累积的所述测量数据是合格还是不合格，仅仅当判断测量数据合格时，基于被累积的所述测量数据更新所述偏移数据，

所述设备还包括不合格通知单元，其当判断累积的所述测量数据不合格时，通知测量数据不合格。

21.根据权利要求17～20中任意一项所述的便携式电子设备，其特征在于，还包括：

合格通知单元，其当判断累积的所述测量数据合格时，通知测量数据合格。

22.一种倾斜偏移的校正方法，其特征在于，包括：

倾斜数据测量步骤，其输入来自倾斜传感器的数据而测量倾斜数据；

倾斜偏移计算步骤，其基于该存储的多个倾斜数据，计算偏移值和所述倾斜传感器的灵敏度数据；以及

倾斜偏移更新步骤，其将已经存储的偏移值更新为在上述步骤中计算出的偏移值。

23.根据权利要求22所述的倾斜偏移的校正方法，其特征在于，还包括：

倾斜数据存储判断步骤，其判断是否需要存储所述倾斜数据；

倾斜偏移有效性判断步骤，其判断所述计算出的偏移值是否有效；以及

倾斜数据校正步骤，其根据所述更新后的偏移值及灵敏度数据，校正在所述倾斜数据测量步骤中测量的倾斜数据。

24.根据权利要求23所述的倾斜偏移的校正方法，其特征在于，

还包括：磁场数据测量步骤，其输入来自地磁传感器的数据而测量磁场数据；

磁场偏移计算步骤，其基于该存储的磁场数据计算偏移值；以及

磁场偏移更新步骤，其将已经存储的偏移值更新为在上述步骤中计算出的偏移值，

在所述倾斜偏移有效性判断步骤中，等待之前进行的磁传感器的偏移有效性的判断结果，然后进行倾斜偏移有效性的判断。

25.一种方位测量方法，其特征在于，包括：

磁场数据测量步骤，其输入来自地磁传感器的数据而测量磁场数据；

磁场数据存储判断步骤，其判断是否需要存储该磁场数据；

磁场偏移计算步骤，其基于该存储的磁场数据计算偏移值；

磁场偏移有效性判断步骤，其判断该计算出的偏移值是否有效；

磁场偏移更新步骤，其将已经存储的偏移值更新为在所述步骤中判断为有效的偏移值；

倾斜数据测量步骤，其输入来自倾斜传感器的数据而测量倾斜数据；

倾斜数据存储判断步骤，其判断是否需要存储该倾斜数据；

倾斜偏移计算步骤，其基于该存储的多个倾斜数据，计算偏移值和所述倾斜传感器的灵敏度数据；

倾斜偏移有效性判断步骤，其判断所述计算出的偏移值是否有效；

倾斜偏移更新步骤，其将已经存储的偏移值更新为在上述步骤中判断为有效的偏移值；以及

基于通过在所述磁场偏移更新步骤中更新的偏移值和在所述倾斜偏移更新步骤中更新的偏移值计算出的偏移值，测量方位的步骤。

26.一种方位传感器单元，其特征在于，包括：

三轴地磁传感器；

三维磁场测量单元，其用于基于该三轴地磁传感器的输出生成磁场数据；

磁场数据存储判断单元，其用于判断是否需要存储从该三维地磁传感器输入的磁场数据；

磁场偏移计算单元，其用于基于该存储的磁场数据计算偏移值；

磁场偏移有效性判断单元，其用于判断该计算出的偏移值是否有效；

磁场偏移存储单元，其用于将先前存储的偏移值更新为所述判断为有效的偏移值，并存储已更新的偏移值；

磁场数据校正单元，其用于基于该已更新的偏移值，校正由所述三维磁场测量单元测量的磁场数据；

三轴倾斜传感器；

三维倾斜测量单元，其用于基于该三轴倾斜传感器的输出生成倾斜数据；

倾斜数据存储判断单元，其用于判断是否需要存储由该三维倾斜测量单元输入的倾斜数据；

倾斜偏移计算单元，其用于基于该存储的多个倾斜数据，计算偏移值和所述倾斜传感器的灵敏度数据；

倾斜偏移有效性判断单元，其用于判断该计算出的偏移值是否有效；

倾斜偏移存储单元，其用于将先前存储的偏移值更新为所述判断为有效的偏移值，并且存储已更新的偏移值；以及

倾斜数据校正单元，其用于基于该已更新的偏移值和所述灵敏度数据，来校正倾斜数据。

27.根据权利要求26所述的方位传感器单元，其特征在于，

所述倾斜偏移有效性判断单元将根据所述倾斜传感器计算出的倾斜偏移值与根据所述地磁传感器计算出的倾斜偏移值进行比较判断，以判断倾斜偏移值的有效性。

28.一种方位传感器单元，其特征在于，包括：

三轴地磁传感器；

三维磁场测量单元，其用于基于该三轴地磁传感器的输出生成磁场数据；

磁场数据存储判断单元，其用于判断是否需要存储从该三维磁场测量单元输入的磁场数据；

磁场偏移计算单元，其用于基于存储的数据计算偏移值；

磁场偏移有效性判断单元，其用于判断该计算出的偏移值是否有效；

磁场偏移存储单元，其用于将先前存储的偏移值更新为所述判断为有效的偏移值，并存储已更新的偏移值；

三轴倾斜传感器；

三维倾斜测量单元，其用于基于该三轴倾斜传感器的输出生成倾斜数据；

倾斜数据存储判断单元，其用于判断是否需要存储由该三维倾斜测量单元输入的倾斜数据；

倾斜偏移计算单元，其用于基于该存储的多个倾斜数据来计算偏移值和灵敏度；

倾斜偏移有效性判断单元，其用于判断该计算出的偏移值是否有效；

倾斜偏移存储单元，其用于将先前存储的偏移值更新为所述判断为有效的偏移值，并且存储已更新的偏移值；以及

方位测量单元，其用于基于由所述磁场偏移更新单元更新的偏移值和由所述倾斜偏移更新单元更新的偏移值两者计算出的偏移值，来测量方位。

29.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

权利要求26～28中任意一项所述的方位传感器单元。

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