JP2005345140A

JP2005345140A - Mobile terminal

Info

Publication number: JP2005345140A
Application number: JP2004162076A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Mabuchi; 哲也馬渕
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile terminal capable of reducing a burden of a user, in calibration for estimating an off-set included in an external magnetic detection value detected by magnetic sensors. <P>SOLUTION: A main control part 12 outputs a signal for driving a motor 10, to the motor 10, in the calibration for estimating the off-set included in the external magnetic detection value detected by the magnetic sensors 111a, 111b, The motor 10 rotates a magnetic sensor LSI mounted with a magnetic sensor part 11 on the basis of the signal. The main control part 12 estimates the off-set on the basis of an external magnetic measured data measured by the magnetic sensors 111a, 111b. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、磁気センサが検出した外部磁気の検出値に含まれるオフセットを推定し、外部磁気の検出値およびオフセットの推定値に基づいて方位を測定する携帯端末に関する。 The present invention relates to a portable terminal that estimates an offset included in a detection value of external magnetism detected by a magnetic sensor and measures a direction based on the detection value of external magnetism and the offset estimation value.

地磁気を検出する磁気センサを備え、この磁気センサによって検出された地磁気に基づいて方位測定を行う携帯電話等の携帯端末が知られている。測定された方位は、例えば地図の表示に利用される。一例として挙げると、位置検出を行うＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）センサを備え、現在位置に基づいた地図を、携帯端末の向き（方位）に合わせて表示する機能を有する携帯端末が登場している。 A portable terminal such as a mobile phone that includes a magnetic sensor that detects geomagnetism and performs azimuth measurement based on the geomagnetism detected by the magnetic sensor is known. The measured orientation is used for display of a map, for example. As an example, a mobile terminal that has a GPS (Global Positioning System) sensor for detecting a position and has a function of displaying a map based on the current position in accordance with the orientation (direction) of the mobile terminal has appeared.

携帯端末に搭載されるスピーカおよびマイクロフォンや、着磁した電子部品の金属パッケージ等から漏れる磁気が存在するため、携帯端末の磁気センサは、携帯端末内部の電子部品等から発生する磁気（オフセット）と地磁気とが合成された磁気を検出することになる。したがって、磁気センサによって測定された磁気の測定値に含まれるオフセットを推定するためのキャリブレーションが必要となる。従来、キャリブレーションを行うために、ユーザが携帯端末を回転させたり、振ったりする動作を行っていた。この動作の間に携帯端末は磁気センサから測定データを収集し、この測定データに基づいてオフセットを推定していた。 Since there is magnetism leaking from speakers and microphones mounted on mobile terminals, metal packages of magnetized electronic components, etc., the magnetic sensor of the mobile terminal has a magnetic (offset) generated from electronic components inside the mobile terminal. The magnetism combined with the geomagnetism is detected. Therefore, calibration for estimating the offset included in the measured value of magnetism measured by the magnetic sensor is required. Conventionally, in order to perform calibration, a user performs an operation of rotating or shaking a mobile terminal. During this operation, the portable terminal collects measurement data from the magnetic sensor and estimates an offset based on the measurement data.

携帯端末のキャリブレーションに関しては、以下のような技術が開示されている。例えば特許文献１には、携帯端末を所定の角度ずつ回転させ、各角度において磁気センサによって測定されたデータに基づいてオフセットを推定することにより、回転速度に依存せずにキャリブレーションを行う技術が開示されている。
特開２００４−１２４１６号公報 The following techniques are disclosed regarding calibration of portable terminals. For example, Patent Document 1 discloses a technique for performing calibration without depending on a rotation speed by rotating a mobile terminal by a predetermined angle and estimating an offset based on data measured by a magnetic sensor at each angle. It is disclosed.
JP 2004-12416 A

しかし、従来の携帯端末においては、キャリブレーション時にユーザが携帯端末を所定の角度以上回転させたり、振ったりしなければならなかった。このため、キャリブレーションにおけるユーザの負担が大きいという問題点があった。 However, in the conventional portable terminal, the user has to rotate or shake the portable terminal by a predetermined angle or more during calibration. For this reason, there is a problem that the burden on the user in calibration is large.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、磁気センサによって検出された外部磁気の検出値に含まれるオフセットを推定するキャリブレーションにおけるユーザの負担を軽減することができる携帯端末を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can reduce a user's burden in calibration for estimating an offset included in a detection value of external magnetism detected by a magnetic sensor. The purpose is to provide.

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、外部磁気を検出する磁気センサと、前記磁気センサによって検出された前記外部磁気の検出値に含まれるオフセットを推定するオフセット推定手段と、前記オフセット推定手段によって推定された前記オフセットおよび前記外部磁気の検出値に基づいて方位を測定する方位測定手段と、前記オフセット推定手段によって前記オフセットの推定が行われている場合に、筐体に対する前記磁気センサの相対的な位置を変化させる可動手段とを具備することを特徴とする携帯端末である。 The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 is included in a magnetic sensor for detecting external magnetism and a detection value of the external magnetism detected by the magnetic sensor. An offset estimation unit that estimates an offset, an azimuth measurement unit that measures an azimuth based on the offset estimated by the offset estimation unit and a detected value of the external magnetism, and the offset estimation unit estimates the offset. And a movable means for changing the relative position of the magnetic sensor with respect to the housing.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の携帯端末において、前記可動手段は、所定の回転軸を中心として前記磁気センサを回転させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the portable terminal according to the first aspect, the movable means rotates the magnetic sensor around a predetermined rotation axis.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の携帯端末において、前記可動手段は、前記所定の回転軸を中心として前記磁気センサを回転させる回転手段と、ユーザによって操作される操作手段と、前記ユーザによる前記操作手段の操作量に応じた回転量を前記回転手段に与える回転駆動手段とを具備することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the portable terminal according to the second aspect, the movable means includes a rotating means for rotating the magnetic sensor around the predetermined rotation axis, and an operating means operated by a user. Rotation drive means for providing the rotation means with a rotation amount corresponding to the operation amount of the operation means by the user.

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の携帯端末において、前記可動手段は、前記所定の回転軸を中心として前記磁気センサを回転させる回転手段と、ユーザによって操作され、該ユーザの操作に応じた信号を出力する操作手段と、前記操作手段から出力された前記信号に基づいて、前記ユーザによる前記操作手段の操作を検出する検出手段とを具備し、前記回転手段は、前記検出手段によって前記操作手段の操作が検出された場合に、前記磁気センサを回転させる
ことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the mobile terminal according to the second aspect, the movable unit is operated by a user and a rotation unit that rotates the magnetic sensor around the predetermined rotation axis. An operation unit that outputs a signal corresponding to an operation; and a detection unit that detects an operation of the operation unit by the user based on the signal output from the operation unit. The rotation unit includes the detection unit. When the operation of the operation means is detected by the means, the magnetic sensor is rotated.

本発明によれば、キャリブレーション時に、携帯端末の筐体に対する磁気センサの相対的な位置を変化させるようにしたので、キャリブレーションにおけるユーザの負担を軽減することができるという効果が得られる。 According to the present invention, since the relative position of the magnetic sensor with respect to the casing of the mobile terminal is changed during calibration, an effect that the burden on the user in calibration can be reduced can be obtained.

以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態による携帯端末の構成を示すブロック図である。この携帯端末は、ＧＰＳによる測位に基づいた地図の表示機能を有すると共に、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式の通信機能を有している。以下、図中の各構成について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention. This mobile terminal has a map display function based on positioning by GPS and a communication function of a CDMA (Code Division Multiple Access) system. Hereinafter, each component in the figure will be described.

アンテナ１は図示せぬ無線基地局と電波の送受信を行う。このアンテナ１は、携帯端末の筐体に対して、ユーザの操作による出し入れが可能なように構成されている。ＲＦ部２は信号の送受信に係る処理を行う。このＲＦ部２は局部発振器等を備え、受信時にアンテナ１から出力された受信信号に対して所定周波数の局部発信信号を混合することにより、受信信号を中間周波数（ＩＦ）の受信ＩＦ信号に変換し、変復調部３へ出力する。また、ＲＦ部２は送信時に中間周波数の送信ＩＦ信号に対して所定周波数の局部発信信号を混合することにより、送信ＩＦ信号を所定周波数の送信信号に変換し、アンテナ１へ出力する。 The antenna 1 transmits and receives radio waves with a radio base station (not shown). The antenna 1 is configured to be able to be taken in and out by a user operation with respect to the casing of the mobile terminal. The RF unit 2 performs processing related to signal transmission / reception. The RF unit 2 includes a local oscillator and the like, and converts a received signal into a received IF signal of an intermediate frequency (IF) by mixing a locally transmitted signal of a predetermined frequency with a received signal output from the antenna 1 during reception. And output to the modem unit 3. Further, the RF unit 2 mixes a local transmission signal of a predetermined frequency with a transmission IF signal of an intermediate frequency at the time of transmission, thereby converting the transmission IF signal into a transmission signal of a predetermined frequency and outputting it to the antenna 1.

変復調部３は、受信された信号の復調処理、および送信される信号の変調処理を行う。この変復調部３は局部発振器等を備え、ＲＦ部２から出力された受信ＩＦ信号を所定周波数のベースバンド信号に変換すると共に、このベースバンド信号をデジタル信号に変換し、ＣＤＭＡ部４へ出力する。また、変復調部３は、ＣＤＭＡ部４から出力された送信用のデジタルのベースバンド信号をアナログ信号に変換し、中間周波数の送信ＩＦ信号に変換してＲＦ部２へ出力する。 The modem unit 3 performs a demodulation process on the received signal and a modulation process on the transmitted signal. The modulation / demodulation unit 3 includes a local oscillator and the like, converts the reception IF signal output from the RF unit 2 into a baseband signal having a predetermined frequency, converts the baseband signal into a digital signal, and outputs the digital signal to the CDMA unit 4. . Further, the modem unit 3 converts the digital baseband signal for transmission output from the CDMA unit 4 into an analog signal, converts it into an intermediate frequency transmission IF signal, and outputs it to the RF unit 2.

ＣＤＭＡ部４は、送信される信号の符号化処理、および受信された信号の復号化処理を行う。このＣＤＭＡ部４は、変復調部３から出力されたベースバンド信号を復号化する。また、ＣＤＭＡ部４は、送信用の信号を符号化してベースバンド信号に変換し、変復調部３へ出力する。 The CDMA unit 4 performs processing for encoding a signal to be transmitted and processing for decoding a received signal. The CDMA unit 4 decodes the baseband signal output from the modem unit 3. Further, the CDMA unit 4 encodes a signal for transmission, converts it into a baseband signal, and outputs it to the modem unit 3.

音声処理部５は、通話時の音声に係る処理を行う。この音声処理部５は、通話時にマイクロホン６から出力されたアナログの音声信号をデジタル信号に変換し、送信用の信号としてＣＤＭＡ部４へ出力する。また、音声処理部５は、通話時にＣＤＭＡ部４によって復号化された、音声データを示す信号に基づいて、スピーカ７を駆動するためのアナログの駆動信号を生成し、スピーカ７へ出力する。マイクロホン６は、ユーザによって入力された音声に基づいた音声信号を生成し、音声処理部５へ出力する。スピーカ７は、音声処理部５から出力された駆動信号に基づいて、通話相手の音声を発生する。 The voice processing unit 5 performs processing related to voice during a call. The voice processing unit 5 converts an analog voice signal output from the microphone 6 during a call into a digital signal and outputs the digital signal to the CDMA unit 4 as a transmission signal. In addition, the voice processing unit 5 generates an analog drive signal for driving the speaker 7 based on the signal indicating the voice data decoded by the CDMA unit 4 during a call, and outputs the analog drive signal to the speaker 7. The microphone 6 generates an audio signal based on the audio input by the user and outputs the audio signal to the audio processing unit 5. The speaker 7 generates the voice of the other party based on the drive signal output from the voice processing unit 5.

ＧＰＳアンテナ８は、図示せぬＧＰＳ衛星から送信された電波を受信し、この電波に基づいた受信信号をＧＰＳ受信部９へ出力する。ＧＰＳ受信部９はこの受信信号を復調し、受信信号に基づいて、ＧＰＳ衛星の正確な時刻情報や電波の伝播時間等の情報を取得する。ＧＰＳ受信部９は取得した情報に基づいて、３以上のＧＰＳ衛星までの距離を算出し、三角測量の原理により、３次元空間上の位置（緯度・経度・高度等）を算出する。 The GPS antenna 8 receives a radio wave transmitted from a GPS satellite (not shown) and outputs a reception signal based on this radio wave to the GPS receiver 9. The GPS receiver 9 demodulates the received signal, and acquires accurate time information of GPS satellites and information such as radio wave propagation time based on the received signal. The GPS receiver 9 calculates a distance to three or more GPS satellites based on the acquired information, and calculates a position (latitude, longitude, altitude, etc.) in a three-dimensional space based on the principle of triangulation.

モータ１０（可動手段、回転手段）は、磁気センサ部１１が搭載された磁気センサＬＳＩ（ＬａｒｇｅＳｃａｌｅＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）をキャリブレーション時に回転させる。磁気センサ部１１は磁気センサ制御部１１０、磁気センサ１１１ａおよび１１１ｂを備えている。磁気センサ制御部１１０は、磁気センサ１１１ａおよび１１１ｂから出力された、外部磁気の検出結果を示すアナログ信号をデジタル信号に変換すると共に、主制御部１２による指示に基づいて、磁気センサ１１１ａおよび１１１ｂを制御する。磁気センサ１１１ａは、携帯端末内部に固有の座標系において、ｘ軸方向の磁気を検出する。同様に、磁気センサ１１１ｂは、ｘ軸に直交するｙ軸方向の磁気を検出する。 The motor 10 (movable means, rotating means) rotates a magnetic sensor LSI (Large Scale Integration) on which the magnetic sensor unit 11 is mounted during calibration. The magnetic sensor unit 11 includes a magnetic sensor control unit 110 and magnetic sensors 111a and 111b. The magnetic sensor control unit 110 converts the analog signal output from the magnetic sensors 111a and 111b indicating the detection result of the external magnetism into a digital signal, and controls the magnetic sensors 111a and 111b based on an instruction from the main control unit 12. Control. The magnetic sensor 111a detects magnetism in the x-axis direction in a coordinate system unique to the mobile terminal. Similarly, the magnetic sensor 111b detects magnetism in the y-axis direction orthogonal to the x-axis.

主制御部１２（オフセット推定手段、方位測定手段、検出手段）は、携帯端末内部の各部を制御すると共に、オフセットの推定や方位演算等の演算を行う。ＲＯＭ１３は、主制御部１２が実行する各種のプログラムや地図表示用の地図データ等を記憶する。ＲＡＭ１４は、主制御部１２によって処理される各種のデータやオフセット値等を一時的に記憶する。 The main control unit 12 (offset estimation means, azimuth measurement means, detection means) controls each part inside the portable terminal and performs calculations such as offset estimation and azimuth calculation. The ROM 13 stores various programs executed by the main control unit 12, map data for map display, and the like. The RAM 14 temporarily stores various data processed by the main control unit 12, offset values, and the like.

操作部１５は、ユーザによって操作される文字入力用の入力キー、漢字・数字等の変換用の変換キー、カーソル操作用のカーソルキー、電源のオン／オフキー、通話キー、およびリダイアルキー等を備え、ユーザによる操作結果を示す信号を主制御部１２へ出力する。また、操作部１５は、ユーザがキャリブレーションの開始を指示するためのキャリブレーションボタン（操作手段）も備えている。表示部１６は液晶ディスプレイ等を備え、主制御部１２から出力された表示用の信号に基づいて画像や文字等を表示する。上記の各部はバスＢを介して電気的に接続されている。 The operation unit 15 includes an input key for character input operated by the user, a conversion key for conversion of kanji and numbers, a cursor key for cursor operation, a power on / off key, a call key, a redial key, and the like. Then, a signal indicating the operation result by the user is output to the main control unit 12. The operation unit 15 also includes a calibration button (operation means) for the user to instruct the start of calibration. The display unit 16 includes a liquid crystal display or the like, and displays images, characters, and the like based on display signals output from the main control unit 12. Each of the above parts is electrically connected via a bus B.

次に、本実施形態による携帯端末に搭載される回路基板について説明する。図２（ａ）は、本実施形態による携帯端末に搭載される回路基板の上面図を示している。携帯端末の筐体２０の内側に回路基板２１が設置され、回路基板２１上に各種のＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）２２が実装されている。また、回路基板２１とは異なる基板として磁気センサＬＳＩ用基板２３が設けられ、この磁気センサＬＳＩ用基板２３上に磁気センサＬＳＩ２４が実装されている。磁気センサＬＳＩ２４は、図１における磁気センサ部１１等を備えている。 Next, the circuit board mounted on the portable terminal according to the present embodiment will be described. FIG. 2A shows a top view of a circuit board mounted on the portable terminal according to the present embodiment. A circuit board 21 is installed inside the casing 20 of the portable terminal, and various ICs (Integrated Circuits) 22 are mounted on the circuit board 21. In addition, a magnetic sensor LSI substrate 23 is provided as a substrate different from the circuit substrate 21, and the magnetic sensor LSI 24 is mounted on the magnetic sensor LSI substrate 23. The magnetic sensor LSI 24 includes the magnetic sensor unit 11 in FIG.

回路基板２１と磁気センサＬＳＩ用基板２３は、コネクタケーブル２５によって電気的に接続されており、このコネクタケーブル２５を介して、磁気センサＬＳＩ２４からの磁気測定データ等が回路基板２１に入力され、回路基板２１からの制御信号等が磁気センサＬＳＩ２４に入力される。一方、図２（ｂ）は、従来の携帯端末に搭載される回路基板の上面図を示している。磁気センサＬＳＩ２４は回路基板２１上に実装され、筐体２０および回路基板２１に対して固定されている。 The circuit board 21 and the magnetic sensor LSI board 23 are electrically connected by a connector cable 25, and magnetic measurement data and the like from the magnetic sensor LSI 24 are input to the circuit board 21 via the connector cable 25, and the circuit A control signal or the like from the substrate 21 is input to the magnetic sensor LSI 24. On the other hand, FIG. 2B shows a top view of a circuit board mounted on a conventional portable terminal. The magnetic sensor LSI 24 is mounted on the circuit board 21 and fixed to the housing 20 and the circuit board 21.

磁気センサＬＳＩ２４によって検出された外部磁気の検出値に含まれるオフセットを推定するキャリブレーションを行う場合には、磁気センサＬＳＩ用基板２３は回転する。図３（ａ）は、磁気センサＬＳＩ２４および磁気センサＬＳＩ用基板２３を含む概略断面図である。磁気センサＬＳＩ２４が実装された磁気センサＬＳＩ用基板２３は、連結部２６を介して筐体２０に設置され、回転軸１００を中心とし、筐体２０の所定の平面（回転軸１００に垂直で、図３（ａ）の紙面に垂直な平面）に対して平行に回転可能なように構成されている。磁気センサＬＳＩ２４および磁気センサＬＳＩ用基板２３の回転は、図１におけるモータ１０によって行われる。このように、キャリブレーション時に、筐体２０に対する磁気センサＬＳＩ２４の相対的な位置が変化するような構成となっている。 When the calibration for estimating the offset included in the detected value of the external magnetism detected by the magnetic sensor LSI 24 is performed, the magnetic sensor LSI substrate 23 rotates. FIG. 3A is a schematic cross-sectional view including the magnetic sensor LSI 24 and the magnetic sensor LSI substrate 23. The magnetic sensor LSI substrate 23 on which the magnetic sensor LSI 24 is mounted is installed in the housing 20 via the connecting portion 26, and is centered on the rotating shaft 100 and a predetermined plane of the housing 20 (perpendicular to the rotating shaft 100, It is configured to be rotatable in parallel with the plane perpendicular to the paper surface of FIG. The rotation of the magnetic sensor LSI 24 and the magnetic sensor LSI substrate 23 is performed by the motor 10 in FIG. Thus, the configuration is such that the relative position of the magnetic sensor LSI 24 with respect to the housing 20 changes during calibration.

図３（ｂ）は、キャリブレーション動作時における磁気センサＬＳＩ用基板２３の回転の様子を示している。キャリブレーション開始時の初期状態（角度０度）から角度１８０度まで回転した状態が図中に示されている。この回転の間に、携帯端末はキャリブレーションを行い、オフセットを推定する。オフセットの推定後には、磁気センサＬＳＩ用基板２３および磁気センサＬＳＩ２４は初期状態に戻る。なお、回転角度は１８０度に限定されるわけではなく、キャリブレーションに必要な角度だけ回転するように上記の各部が構成されていればよい。また、キャリブレーション時の回転方向は一方向に限定されず、図３（ｂ）と逆方向に回転するように構成されていてもよい。 FIG. 3B shows how the magnetic sensor LSI substrate 23 rotates during the calibration operation. The figure shows a state rotated from an initial state (angle 0 degree) at the start of calibration to an angle 180 degrees. During this rotation, the mobile terminal performs calibration and estimates an offset. After the offset is estimated, the magnetic sensor LSI substrate 23 and the magnetic sensor LSI 24 return to the initial state. Note that the rotation angle is not limited to 180 degrees, and it is only necessary that each of the above-described units is configured to rotate by an angle necessary for calibration. Further, the rotation direction at the time of calibration is not limited to one direction, and it may be configured to rotate in the direction opposite to that in FIG.

次に、本実施形態による携帯端末の方位測定時の動作について説明する。図４は、方位測定時の携帯端末の動作を示すフローチャートである。ユーザによって操作部１５が操作され、地図の表示が指示されると、操作部１５は、ユーザによる操作結果を示す信号を主制御部１２へ出力する。主制御部１２は、この信号に基づいて、地図の表示が指示されたことを認識し、ＲＯＭ１３から地図表示用アプリケーションのプログラムを読み出して、そのプログラムに従って動作する。 Next, the operation at the time of measuring the orientation of the mobile terminal according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the mobile terminal during azimuth measurement. When the operation unit 15 is operated by the user and the display of the map is instructed, the operation unit 15 outputs a signal indicating the operation result by the user to the main control unit 12. Based on this signal, the main control unit 12 recognizes that the display of the map has been instructed, reads the program for the map display application from the ROM 13, and operates according to the program.

続いて、主制御部１２は、磁気センサ１１１ａおよび１１１ｂから外部磁気の測定データを取得するためのトリガを定期的に発生し、このトリガを磁気センサ制御部１１０へ出力する。磁気センサ制御部１１０は、主制御部１２からトリガが出力されたかどうか判定する（ステップＳ４０１）。主制御部１２からのトリガが検出されなかった場合には、ステップＳ４０１の処理が繰り返される。一方、主制御部１２からのトリガが検出された場合には、処理はステップＳ４０２へ進む。 Subsequently, the main control unit 12 periodically generates a trigger for acquiring measurement data of external magnetism from the magnetic sensors 111 a and 111 b and outputs the trigger to the magnetic sensor control unit 110. The magnetic sensor control unit 110 determines whether or not a trigger is output from the main control unit 12 (step S401). When the trigger from the main control unit 12 is not detected, the process of step S401 is repeated. On the other hand, when the trigger from the main control unit 12 is detected, the process proceeds to step S402.

磁気センサ制御部１１０は、磁気センサ１１１ａおよび１１１ｂに対して、外部磁気の測定を指示する。磁気センサ１１１ａおよび１１１ｂは、この指示に基づいて外部磁気を測定し、測定データを示すアナログ信号を磁気センサ制御部１１０へ出力する。磁気センサ制御部１１０は、このアナログ信号をデジタル信号に変換し、主制御部１２へ出力する。主制御部１２は、このデジタル信号に基づいて、外部磁気の測定データ（ｘ軸およびｙ軸方向の磁界データＶｘ，Ｖｙとする）を取得する（ステップＳ４０２）。 The magnetic sensor control unit 110 instructs the magnetic sensors 111a and 111b to measure external magnetism. The magnetic sensors 111a and 111b measure external magnetism based on this instruction, and output an analog signal indicating the measurement data to the magnetic sensor control unit 110. The magnetic sensor control unit 110 converts this analog signal into a digital signal and outputs it to the main control unit 12. Based on the digital signal, the main control unit 12 acquires external magnetic measurement data (x-axis and y-axis direction magnetic field data Vx and Vy) (step S402).

続いて、主制御部１２は、磁界データＶｘ，Ｖｙに基づいて方位を算出し、方位情報を生成する（ステップＳ４０３）。また、このとき主制御部１２は、ＧＰＳ受信部９に対して測位を指示する信号を出力する。ＧＰＳ受信部９は、この信号に基づいて、前述した方法により現在位置を算出し、算出結果を主制御部１２へ出力する。主制御部１２は、ＧＰＳ受信部９によって検出された現在位置を含む地図データをＲＯＭ１３から読み出し、表示用の信号に変換して表示部１６へ出力する。表示部１６は、この信号に基づいて地図を表示する。 Subsequently, the main control unit 12 calculates an azimuth based on the magnetic field data Vx and Vy, and generates azimuth information (step S403). At this time, the main controller 12 outputs a signal for instructing positioning to the GPS receiver 9. Based on this signal, the GPS receiving unit 9 calculates the current position by the method described above, and outputs the calculation result to the main control unit 12. The main control unit 12 reads map data including the current position detected by the GPS receiving unit 9 from the ROM 13, converts it into a display signal, and outputs it to the display unit 16. The display unit 16 displays a map based on this signal.

この場合、主制御部１２は、生成した方位情報に基づいて、地図データを処理し、現在の周辺の地図が、ユーザの進行方向（携帯端末の向いている方向）を上にして表示部１６に表示される（ヘディングアップ）ように、地図データを処理する。続いて、処理はステップＳ４０１へ戻り、以後、トリガの発生時に、測定データの取得と測定データに基づいた方位計算とが繰り返される。 In this case, the main control unit 12 processes the map data based on the generated azimuth information, and the current surrounding map displays the display unit 16 with the user's traveling direction (the direction in which the mobile terminal is facing) facing up. The map data is processed so that it is displayed (heading up). Subsequently, the process returns to step S401, and thereafter, when a trigger occurs, measurement data acquisition and azimuth calculation based on the measurement data are repeated.

次に、本実施形態による携帯端末のキャリブレーション時の動作について説明する。図５は、キャリブレーション時の携帯端末の動作を示すフローチャートである。まず、主制御部１２はキャリブレーション開始のトリガの有無を判定する（ステップＳ５０１）。このトリガは、例えばユーザによる操作部１５のキャリブレーションボタンの操作を検出した場合に主制御部１２が生成するものであってもよいし、主制御部１２の計時機能により、所定の時間間隔（例えば１０秒間）で主制御部１２が生成するものであってもよい。 Next, the operation at the time of calibration of the mobile terminal according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the mobile terminal during calibration. First, the main control unit 12 determines the presence or absence of a calibration start trigger (step S501). This trigger may be generated by the main control unit 12 when, for example, an operation of the calibration button of the operation unit 15 by the user is detected, or may be generated at a predetermined time interval (by a time measuring function of the main control unit 12). For example, it may be generated by the main control unit 12 in 10 seconds.

トリガが検出されなかった場合、ステップＳ５０１の処理が繰り返される。一方、トリガを検出した場合、主制御部１２は、モータ１０を駆動するための信号を生成し、モータ１０へ出力する。この信号には、回転角度あるいは回転速度を示す情報が含まれていてもよい。モータ１０は、この信号に基づいて、図２における磁気センサＬＳＩ用基板２３および磁気センサＬＳＩ２４を、回転軸１００を中心として回転させる。主制御部１２から出力された信号に回転角度あるいは回転速度を示す信号が含まれていた場合には、モータ１０は、その信号によって示される回転角度だけ、あるいは回転速度で回転する（ステップＳ５０２）。続いて、主制御部１２は以下で述べるキャリブレーションを行う（ステップＳ５０３）。 If no trigger is detected, the process of step S501 is repeated. On the other hand, when the trigger is detected, the main control unit 12 generates a signal for driving the motor 10 and outputs the signal to the motor 10. This signal may include information indicating the rotation angle or the rotation speed. The motor 10 rotates the magnetic sensor LSI substrate 23 and the magnetic sensor LSI 24 in FIG. If the signal output from the main control unit 12 includes a signal indicating the rotation angle or rotation speed, the motor 10 rotates at the rotation angle indicated by the signal or at the rotation speed (step S502). . Subsequently, the main control unit 12 performs calibration described below (step S503).

図６は、ステップＳ５０３における携帯端末の動作を示すフローチャートである。主制御部１２は磁気センサ１１１ａおよび１１１ｂから外部磁気の測定データを取得するためのトリガを発生する（ステップＳ６０１）。続いて、主制御部１２は外部磁気の測定を指示する信号を磁気センサ制御部１１０へ出力する。磁気センサ制御部１１０は、この信号に基づいて、磁気センサ１１１ａおよび１１１ｂに対して、外部磁気の測定を指示する（ステップＳ６０２）。 FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the mobile terminal in step S503. The main control unit 12 generates a trigger for acquiring external magnetism measurement data from the magnetic sensors 111a and 111b (step S601). Subsequently, the main control unit 12 outputs a signal instructing measurement of external magnetism to the magnetic sensor control unit 110. Based on this signal, the magnetic sensor control unit 110 instructs the magnetic sensors 111a and 111b to measure external magnetism (step S602).

磁気センサ１１１ａおよび１１１ｂは、この指示に基づいて外部磁気を測定し、測定データを示すアナログ信号を磁気センサ制御部１１０へ出力する。磁気センサ制御部１１０は、このアナログ信号をデジタル信号に変換し、主制御部１２へ出力する。主制御部１２は、このデジタル信号に基づいて、外部磁気の測定データを取得する（ステップＳ６０３）。続いて、主制御部１２は、後述するデータ格納判定アルゴリズムに基づいて、取得した測定データをＲＡＭ１４に格納するかどうか判定する（ステップＳ６０４）。このデータ格納判定アルゴリズムは、同一のデータ近傍に測定データが集中したり、磁気センサの移動スピードが均一でないために、データ密度にまだらができたりするのを防止するために行う。 The magnetic sensors 111a and 111b measure external magnetism based on this instruction, and output an analog signal indicating the measurement data to the magnetic sensor control unit 110. The magnetic sensor control unit 110 converts this analog signal into a digital signal and outputs it to the main control unit 12. The main control unit 12 acquires external magnetism measurement data based on the digital signal (step S603). Subsequently, the main control unit 12 determines whether to store the acquired measurement data in the RAM 14 based on a data storage determination algorithm described later (step S604). This data storage determination algorithm is performed in order to prevent the measurement data from being concentrated in the vicinity of the same data or the data density from being mottled due to the non-uniform movement speed of the magnetic sensor.

測定データをＲＡＭ１４に格納すべきでないと判定した場合、主制御部１２は０．１秒だけ待機することにより、測定データのサンプリングの間隔を空け（ステップＳ６０５）、再びステップＳ６０２の動作を行う。一方、測定データをＲＡＭ１４に格納すべきであると判定した場合、主制御部１２は測定データをＲＡＭ１４に格納する（ステップＳ６０６）。主制御部１２は、ＲＡＭ１４に格納した測定データの数をカウントし、その数が所定の数に達したかどうか判定する（ステップＳ６０７） When it is determined that the measurement data should not be stored in the RAM 14, the main control unit 12 waits for 0.1 second to leave a measurement data sampling interval (step S605), and performs the operation of step S602 again. On the other hand, when it is determined that the measurement data should be stored in the RAM 14, the main control unit 12 stores the measurement data in the RAM 14 (step S606). The main control unit 12 counts the number of measurement data stored in the RAM 14 and determines whether the number has reached a predetermined number (step S607).

ＲＡＭ１４に格納された測定データの数が所定の数に達していない場合には、処理はステップ６０５へ進む。一方、ＲＡＭ１４に格納した測定データの数が所定の数に達した場合、主制御部１２は、ＲＡＭ１４への測定データの格納を中止し、後述するオフセット推定アルゴリズムに基づいて、オフセットを推定する（ステップＳ６０８）。続いて、主制御部１２は、後述する有効性判定アルゴリズムに基づいて、推定したオフセットの値が有効な値であるかどうか判定する（ステップＳ６０９）。推定したオフセットの値が有効な値であった場合には、主制御部１２はＲＡＭ１４に保持されているオフセットの値を更新し（ステップＳ６１０）、処理が終了する。一方、推定されたオフセットの値が有効な値でなかった場合には、処理が終了する。 If the number of measurement data stored in the RAM 14 has not reached the predetermined number, the process proceeds to step 605. On the other hand, when the number of measurement data stored in the RAM 14 reaches a predetermined number, the main control unit 12 stops storing the measurement data in the RAM 14 and estimates an offset based on an offset estimation algorithm described later ( Step S608). Subsequently, the main control unit 12 determines whether or not the estimated offset value is a valid value based on an effectiveness determination algorithm described later (step S609). If the estimated offset value is a valid value, the main control unit 12 updates the offset value held in the RAM 14 (step S610), and the process ends. On the other hand, if the estimated offset value is not a valid value, the process ends.

次に、本実施形態による携帯端末の磁気センサによって測定された測定データの方位円について説明する。携帯端末が水平面内で回転した場合、磁界値（磁気の測定値）に変換された磁気センサ１１１ａの出力Ｘは正弦波状に変化し、磁界値に変換された磁気センサ１１１ｂの出力Ｙは、出力Ｘと位相が９０度だけ異なる正弦波状に変化する。オフセットを（Ｘ０，Ｙ０）とすると、以下の関係式が成り立つ（これを方位円と定義する）。
(Ｘ−Ｘ０)^２＋（Ｙ−Ｙ０）^２＝Ｒ^２
以上は２次元の場合であるが、３次元の場合も同様に以下の関係式が成り立つ。
(Ｘ−Ｘ０)^２＋（Ｙ−Ｙ０）^２＋（Ｚ−Ｚ０）^２＝Ｒ^２ Next, the azimuth circle of the measurement data measured by the magnetic sensor of the mobile terminal according to the present embodiment will be described. When the mobile terminal rotates in a horizontal plane, the output X of the magnetic sensor 111a converted into a magnetic field value (magnetic measurement value) changes in a sine wave shape, and the output Y of the magnetic sensor 111b converted into a magnetic field value becomes an output The phase changes in a sinusoidal manner that is different in phase from X by 90 degrees. When the offset is (X0, Y0), the following relational expression is established (this is defined as an azimuth circle).
(X−X0) ² + (Y−Y0) ² = R ²
The above is the case of two dimensions, but the following relational expression holds similarly in the case of three dimensions.
(X−X0) ² + (Y−Y0) ² + (Z−Z0) ² = R ²

次に、本実施形態におけるデータ格納判定アルゴリズムについて説明する。直前にＲＡＭ１４に格納されたデータを（Ｘ１，Ｙ１）とし、格納判定の対象となるデータを（Ｘ，Ｙ）とし、以下の条件式（［数１］）が満たされた場合にのみ、データ（Ｘ，Ｙ）をＲＡＭ１４に格納する。ｄの値としては、方位円半径の１／１０程度が好ましい。これにより、磁気センサの位置がほとんど変位していないのにデータの取り込みを行うことにより、方位円上の同一点近傍に測定データが集中したり、磁気センサの移動スピードが均一でないために、方位円上でデータ密度にまだらができたりするのを防止することができる。 Next, the data storage determination algorithm in this embodiment will be described. The data stored in the RAM 14 immediately before is (X1, Y1), the data subject to storage determination is (X, Y), and only when the following conditional expression ([Equation 1]) is satisfied, the data (X, Y) is stored in the RAM 14. The value of d is preferably about 1/10 of the azimuth radius. As a result, by capturing data even though the position of the magnetic sensor is hardly displaced, the measurement data is concentrated near the same point on the azimuth circle, and the moving speed of the magnetic sensor is not uniform. It is possible to prevent the data density from being mottled on the circle.

次に、本実施形態におけるオフセット推定アルゴリズムについて説明する。測定データを（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）（ｉ＝１，・・・，Ｎ）、オフセットを（Ｘ０，Ｙ０）、方位円半径をＲとすると、以下の関係式が成り立つ。
(ｘ_ｉ−Ｘ０)^２＋（ｙ_ｉ−Ｙ０）^２＝Ｒ^２
最小二乗誤差εを以下の［数２］のように定義する。 Next, the offset estimation algorithm in this embodiment will be described. If the measurement data is (x _i , y _i ) (i = 1,..., N), the offset is (X0, Y0), and the azimuth radius is R, the following relational expression is established.
(x _i -X0) ² + (y _i -Y0) ² = R ²
The least square error ε is defined as in the following [Equation 2].

ここで、
ａ＝ｘ_ｉ ^２＋ｙ_ｉ ^２
ｂ＝−２ｘ_ｉ
ｃ＝−２ｙ_ｉ
Ｄ＝（Ｘ０^２＋Ｙ０^２）−Ｒ^２・・・（１）
とすると、εは以下の［数３］のようになる。 here,
a = x _i ² + y _i ²
b = -2x _i
c = -2y _i
D = (X0 ² + Y0 ² ) −R ² (1)
Then, ε is expressed by the following [Equation 3].

最小二乗誤差εを最小とする条件は、以下の［数４］となる。 The condition for minimizing the least square error ε is the following [Equation 4].

したがって、以下の式が成り立つ。 Therefore, the following equation holds.

ただし、 However,

である。この連立方程式を解くことにより、最小二乗誤差εを最小とするＸ０，Ｙ０，Ｄが求まる。また、（１）式により、Ｒも求まる。 It is. By solving the simultaneous equations, X0, Y0, and D that minimize the minimum square error ε are obtained. In addition, R is also obtained from the equation (1).

次に、本実施形態における有効性判定アルゴリズムについて説明する。推定されたオフセットおよび方位円半径と、ＲＡＭ１４に格納された測定データから以下の値を算出する。 Next, the effectiveness determination algorithm in this embodiment will be described. The following values are calculated from the estimated offset and azimuth circle radius and the measurement data stored in the RAM 14.

ただし、Ｍａｘ（ｘ_ｉ）は、測定データｘ_１，・・・，ｘ_Ｎの中の最大値を表し、Ｍｉｎ（ｘ_ｉ）は、測定データｘ_１，・・・，ｘ_Ｎの中の最小値を表す。また、σは標準偏差である。上記の値に対して、以下の判定基準が満たされるかどうか判定し、判定基準が満たされた場合に、推定したオフセットが有効であると判定する。
σ＜Ｆ・・・（２）
ｗ_ｘ＞Ｇ・・・（３）
ｗ_ｙ＞Ｇ・・・（４）
ここで、Ｆは０．１程度が好ましい。また、Ｇは１程度が好ましい。 However, Max _{(x i)} is the minimum in the measurement data _x 1, · · ·, represents the maximum value among the _{_x N,} Min _(x _i), the measurement data _{_x} 1, ···, _x _N Represents a value. Σ is a standard deviation. It is determined whether or not the following determination criterion is satisfied with respect to the above value, and when the determination criterion is satisfied, it is determined that the estimated offset is valid.
σ <F (2)
w _x > G (3)
w _y > G (4)
Here, F is preferably about 0.1. G is preferably about 1.

次に、本実施形態による磁気センサを回転させる他の手法について説明する。図７は、磁気センサを回転させるための構成を示す概略構成図である。図７（ａ）は、この構成の概略上面図であり、図７（ｂ）は概略側面図である。ギア３０は、軸３１と連動して、軸３１の中心軸を中心として回転するように構成されている。この軸３１は図示せぬ磁気センサＬＳＩおよび磁気センサＬＳＩ用基板を支持しており、ギア３０の回転と連動して回転するように構成されている。 Next, another method for rotating the magnetic sensor according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a configuration for rotating the magnetic sensor. Fig.7 (a) is a schematic top view of this structure, FIG.7 (b) is a schematic side view. The gear 30 is configured to rotate about the central axis of the shaft 31 in conjunction with the shaft 31. The shaft 31 supports a magnetic sensor LSI and a magnetic sensor LSI substrate (not shown), and is configured to rotate in conjunction with the rotation of the gear 30.

ラックギア３２は、ギア３０と噛み合うように構成された可動部であり、ユーザによって加えられた駆動力をギア３０に伝達する。ばね３３の一端はラックギア３２に接続されて可動なように構成されており、他端は、携帯端末の筐体に固定された係止部３４によって係止されている。ガイド３５は、ラックギア３２のほぼ中央部を支持し、ラックギア３２の動作を長手方向のみに制限するためのガイドであり、携帯端末の筐体に固定されている。ボタン３７（操作手段）は、ユーザによって操作される押しボタンであり、携帯端末の表面に露出するように構成されている。 The rack gear 32 is a movable part configured to mesh with the gear 30, and transmits the driving force applied by the user to the gear 30. One end of the spring 33 is connected to the rack gear 32 so as to be movable, and the other end is locked by a locking portion 34 fixed to the casing of the portable terminal. The guide 35 is a guide for supporting the substantially central portion of the rack gear 32 and restricting the operation of the rack gear 32 only in the longitudinal direction, and is fixed to the casing of the portable terminal. The button 37 (operation means) is a push button operated by the user, and is configured to be exposed on the surface of the mobile terminal.

ローラ３９は、支持棒３８を介してボタン３７と一体化されており、ユーザによるボタン３７の操作に応じてラックギア３２の表面に接触しながら回転すると共に、ラックギア３２を所定方向へ押し込み、変位させる。ローラ３９に当接するラックギア３２の当接面は、図７に示されるように携帯端末の筐体に対して傾斜している。係止部４０は、ラックギア３２の一端を所定位置に係止する。 The roller 39 is integrated with the button 37 via the support bar 38, rotates while contacting the surface of the rack gear 32 according to the operation of the button 37 by the user, and pushes the rack gear 32 in a predetermined direction to displace it. . The contact surface of the rack gear 32 that contacts the roller 39 is inclined with respect to the casing of the portable terminal as shown in FIG. The locking portion 40 locks one end of the rack gear 32 at a predetermined position.

以上のギア３０および軸３１によって、磁気センサを回転させる回転手段が構成されている。また、ラックギア３２、ガイド３５、支持棒３８、およびローラ３９によって、上記の回転手段に対して回転を与える回転駆動手段が構成されている。 The gear 30 and the shaft 31 constitute rotating means for rotating the magnetic sensor. Further, the rack gear 32, the guide 35, the support bar 38, and the roller 39 constitute a rotation driving unit that rotates the rotation unit.

初期状態において、ユーザがボタン３７を図７（ｂ）の紙面下方向に押し込むと、ローラ３９が回転しながらラックギア３２を図７（ｂ）の紙面右方向へ押し込む。ラックギア３２が紙面右方向へ変位すると、ラックギア３２に噛み合うギア３０および軸３１が、図７（ａ）の紙面に向かって右回りに回転し、軸３１によって支持される磁気センサＬＳＩおよび磁気センサＬＳＩ用基板が回転する。ラックギア３２の変位に伴って、係止部３４によって一端が係止されたばね３３が縮む。 In the initial state, when the user pushes the button 37 in the lower direction on the paper surface of FIG. 7B, the roller 39 rotates and pushes the rack gear 32 in the right direction on the paper surface of FIG. 7B. When the rack gear 32 is displaced in the right direction on the paper surface, the gear 30 and the shaft 31 meshing with the rack gear 32 rotate clockwise toward the paper surface of FIG. 7A and are supported by the shaft 31. The substrate is rotated. As the rack gear 32 is displaced, the spring 33 whose one end is locked by the locking portion 34 contracts.

ユーザがボタン３７から手を離すと、ばね３３の反発力によってラックギア３２が紙面左方向に変位し、ローラ３９が上述した場合とは逆方向に回転する。この動作に伴い、ボタン３７、支持棒３８、およびローラ３９は、図７（ｂ）の紙面上方向に変位する。ラックギア３２は、一端が係止部４０によって係止される位置で停止し、初期状態に戻る。以上のような構成とし、キャリブレーション時にユーザがボタン３７を押下することにより、磁気センサを回転させ、キャリブレーションを行うことができる。この場合、ユーザによるボタン３７の押下量（操作量）に応じて、ラックギア３２の押し込み量が変化するので、ギア３０の回転量すなわち磁気センサの回転量はボタン３７の押下量（紙面下方向へのボタン３７の移動量）に応じて決まる。 When the user releases the button 37, the rack gear 32 is displaced leftward by the repulsive force of the spring 33, and the roller 39 rotates in the direction opposite to that described above. Along with this operation, the button 37, the support bar 38, and the roller 39 are displaced in the upward direction in FIG. 7B. The rack gear 32 stops at a position where one end is locked by the locking portion 40 and returns to the initial state. With the configuration as described above, the user can press the button 37 during calibration to rotate the magnetic sensor and perform calibration. In this case, since the pushing amount of the rack gear 32 changes according to the pressing amount (operation amount) of the button 37 by the user, the rotating amount of the gear 30, that is, the rotating amount of the magnetic sensor is the pressing amount of the button 37 (downward in the drawing). The amount of movement of the button 37).

なお、上述したようなボタン３７に替えて、ユーザによるアンテナ１の出し入れに応じて、磁気センサが回転するように構成してもよい。また、ユーザによるボタン３７あるいはアンテナ１の操作を主制御部１２が検出するように構成し、主制御部１２が、ユーザによるボタン３７あるいはアンテナ１の操作を検出した場合に、キャリブレーションを実行するようにしてもよい。 In addition, it may replace with the button 37 as mentioned above, and you may comprise so that a magnetic sensor may rotate according to the insertion / extraction of the antenna 1 by a user. Further, the main control unit 12 is configured to detect the operation of the button 37 or the antenna 1 by the user, and the calibration is executed when the main control unit 12 detects the operation of the button 37 or the antenna 1 by the user. You may do it.

図８は、この場合の携帯端末の動作を示すフローチャートである。主制御部１２は、ボタン３７またはアンテナ１から出力される信号を監視し、ユーザによってボタン３７またはアンテナ１が操作されたかどうか判定する（ステップＳ８０１）。ボタン３７またはアンテナ１が操作されていないと判定された場合には、ステップＳ６０１の処理が繰り返される。一方、ボタン３７またはアンテナ１が操作されたと判定した場合には、主制御部１２はキャリブレーションを行う（ステップＳ８０２）。ステップＳ８０２における動作は、図５におけるステップＳ５０３の動作と同様であるので、説明を省略する。 FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the mobile terminal in this case. The main control unit 12 monitors the signal output from the button 37 or the antenna 1 and determines whether the user has operated the button 37 or the antenna 1 (step S801). When it is determined that the button 37 or the antenna 1 is not operated, the process of step S601 is repeated. On the other hand, when it is determined that the button 37 or the antenna 1 has been operated, the main control unit 12 performs calibration (step S802). The operation in step S802 is the same as the operation in step S503 in FIG.

なお、上記のような回転駆動手段を設けず、回転手段のみの構成にし、磁気センサＬＳＩが自由に回転するように構成してもよい。ただし、キャリブレーションを行っていない間は、方位を正しく測定するために、携帯端末の筐体に対する磁気センサＬＳＩの相対的な位置が初期状態にあることが望ましい。そのため、例えばストッパを設け、キャブレーションを行っていない場合には、ストッパにより軸の回転が禁止され、キャリブレーションを行っている場合には、ストッパが外れるように構成することが望ましい。 Note that the rotation driving means as described above may not be provided, and only the rotation means may be configured so that the magnetic sensor LSI can freely rotate. However, it is desirable that the relative position of the magnetic sensor LSI with respect to the casing of the portable terminal is in an initial state in order to correctly measure the azimuth while calibration is not performed. For this reason, for example, when a stopper is provided and the calibration is not performed, it is desirable that the stopper prohibits the rotation of the shaft, and when the calibration is performed, the stopper is desirably removed.

このような構成の例として、初期状態において軸がストッパにより固定され、ユーザが携帯端末を強く横に振ると、ストッパが外れて軸が回転し、軸が所定の角度回転した後に、再度初期状態でストッパによって固定されるようにすればよい。また、他の例として、通常の使用状態では軸がストッパによって固定され、キャリブレーションが必要な場合に、ストッパが外れて、軸が自由に回転するようになり、キャリブレーションが終了した場合に、軸が所定位置（初期状態）に強制的に戻され、ストッパにより固定されるようにすればよい。このように構成すれば、ユーザが携帯端末を所持しているときの通常の動作（例えば、携帯端末を携帯して歩く）による携帯端末の動きでも、軸が大きく回転するため、キャリブレーションが可能となる。 As an example of such a configuration, in the initial state, the shaft is fixed by the stopper, and when the user strongly shakes the mobile terminal, the stopper is removed, the shaft rotates, and the shaft rotates by a predetermined angle, and then the initial state again. It can be fixed by a stopper. As another example, when the shaft is fixed by a stopper in a normal use state and calibration is necessary, the stopper comes off and the shaft freely rotates, and when calibration is completed, The shaft may be forcibly returned to a predetermined position (initial state) and fixed by a stopper. With this configuration, calibration is possible because the axis rotates greatly even when the mobile terminal moves due to normal operations (for example, walking with the mobile terminal) when the user carries the mobile terminal. It becomes.

図９は、この場合の携帯端末の動作を示すフローチャートである。まず、主制御部１２はキャリブレーション開始のトリガの有無を判定する（ステップＳ９０１）。トリガが検出されなかった場合、ステップＳ９０１の処理が繰り返される。一方、トリガを検出した場合、主制御部１２は、ストッパを解除する信号を発生する。この信号に基づいて、ストッパが解除され、軸が回転可能となる（ステップＳ９０２）。続いて、主制御部１２はキャリブレーションを行う（ステップＳ９０３）。ステップＳ９０３における動作は、図５におけるステップＳ５０３の動作と同様であるので、説明を省略する。キャリブレーションが終了した場合、主制御部１２は、ストッパによって軸を固定するための信号を発生する。この信号に基づいて、軸は初期状態に強制的に戻され、ストッパによって再度固定され（ステップＳ９０４）、処理が終了する。 FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the mobile terminal in this case. First, the main control unit 12 determines the presence or absence of a calibration start trigger (step S901). If no trigger is detected, the process of step S901 is repeated. On the other hand, when the trigger is detected, the main control unit 12 generates a signal for releasing the stopper. Based on this signal, the stopper is released and the shaft can be rotated (step S902). Subsequently, the main control unit 12 performs calibration (step S903). The operation in step S903 is the same as the operation in step S503 in FIG. When the calibration is completed, the main control unit 12 generates a signal for fixing the shaft by the stopper. Based on this signal, the shaft is forcibly returned to the initial state, fixed again by the stopper (step S904), and the process ends.

上述した磁気センサは、携帯端末内部の所定の２軸（ｘ軸およびｙ軸）方向の磁気を検出する磁気センサであったが、ｘ軸およびｙ軸に直交するｚ軸方向の磁気を検出する磁気センサを備え、３軸方向の磁気を検出するように構成してもよい。その場合、携帯端末の縦方向に磁気センサを回転させる機構を設けるようにしてもよい。例えば、図１０（ａ）に示されるように、携帯端末５０の正面図における面内方向の回転方向を横方向と定め、同図（ｂ）に示されるように、携帯端末５０の側面図における面内方向の回転方向を縦方向と定め、図１０（ｃ）に示されるように、磁気センサＬＳＩ用基板２３および磁気センサＬＳＩ２４を縦方向に回転させるようにすればよい。 The magnetic sensor described above is a magnetic sensor that detects magnetism in two predetermined axes (x-axis and y-axis) in the mobile terminal, but detects magnetism in the z-axis direction orthogonal to the x-axis and y-axis. A magnetic sensor may be provided so as to detect magnetism in the three-axis direction. In that case, a mechanism for rotating the magnetic sensor in the vertical direction of the mobile terminal may be provided. For example, as shown in FIG. 10A, the in-plane rotation direction in the front view of the mobile terminal 50 is defined as the lateral direction, and as shown in FIG. 10B, in the side view of the mobile terminal 50. The rotation direction in the in-plane direction may be determined as the vertical direction, and the magnetic sensor LSI substrate 23 and the magnetic sensor LSI 24 may be rotated in the vertical direction as shown in FIG.

なお、図５のステップＳ５０１において主制御部１２が検出するトリガとして、オフセットのずれ等により、磁気センサの出力が本来の出力からずれてきたことを主制御部１２が検出してもよい。この場合、主制御部１２は、キャリブレーションの終了時に方位円の半径と中心点の座標とをＲＡＭ１４に格納しておく。磁気センサの出力が本来の出力からずれてくると、測定データは、本来の方位円とはかけ離れた位置にプロットされる。したがって、主制御部１２は、測定データが方位円の中心から所定距離以上離れた点にプロットされたことをトリガとすればよい。 In addition, as a trigger which the main control part 12 detects in step S501 of FIG. 5, the main control part 12 may detect that the output of the magnetic sensor has deviated from the original output due to an offset shift or the like. In this case, the main control unit 12 stores the radius of the azimuth circle and the coordinates of the center point in the RAM 14 at the end of calibration. When the output of the magnetic sensor deviates from the original output, the measurement data is plotted at a position far from the original azimuth circle. Therefore, the main control unit 12 may be triggered by the measurement data being plotted at a point separated from the center of the azimuth circle by a predetermined distance or more.

また、上述した実施形態において、温度の変化に応じて磁気センサの出力を補正する温度補正を行ったり、水平面に対する携帯端末の傾きに応じて磁気センサの出力を補正する傾斜補正等を行ってもよい。本実施形態による携帯端末は、携帯電話、ＰＨＳ（登録商標）、およびＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等の電子機器に好適である。また、本実施形態による携帯端末は筐体の形状に制約を受けることはなく、例えば１つの筐体によって構成される、いわゆるストレートタイプの携帯端末や、２つの筐体によって構成され、筐体どうしを折り畳むことができる、いわゆる折り畳み式の携帯端末、２つの筐体によって構成され、一方の筐体を、他方の筐体に対して筐体の長手方向に動かすことができる、いわゆるスライド式の携帯端末のいずれであってもよい。 In the above-described embodiment, temperature correction for correcting the output of the magnetic sensor according to a change in temperature or inclination correction for correcting the output of the magnetic sensor according to the inclination of the mobile terminal with respect to the horizontal plane may be performed. Good. The mobile terminal according to the present embodiment is suitable for an electronic device such as a mobile phone, PHS (registered trademark), and PDA (Personal Digital Assistance). In addition, the mobile terminal according to the present embodiment is not limited by the shape of the casing. For example, the mobile terminal includes a single casing, which is a so-called straight type mobile terminal, or two casings. A so-called foldable portable terminal that can be folded, which is composed of two casings, and is capable of moving one casing in the longitudinal direction of the casing with respect to the other casing. Any of these may be used.

上述したように、本実施形態においては、図１に示されるモータ１０、あるいは図７に示される構成の回転手段および回転駆動手段を設け、オフセットの推定時に、携帯端末の筐体内の所定の平面に対して平行に磁気センサを回転させ、携帯端末の筐体に対する磁気センサの相対的な位置を変化させる。これにより、ユーザが携帯端末を大きく動かさなくても、キャリブレーションに必要な角度だけ磁気センサを回転させることができるので、キャリブレーションにおけるユーザの負担を軽減することができる。また、上記の機構により、ユーザは所定の動作で確実に磁気センサを回転させることができるので、ユーザの動作のむらによって発生するキャリブレーションの失敗を低減することができる。 As described above, in the present embodiment, the motor 10 shown in FIG. 1 or the rotation means and the rotation drive means having the configuration shown in FIG. 7 are provided, and a predetermined plane in the casing of the mobile terminal is estimated when the offset is estimated. The magnetic sensor is rotated in parallel with the magnetic sensor to change the relative position of the magnetic sensor with respect to the casing of the mobile terminal. Thereby, even if a user does not move a portable terminal largely, since a magnetic sensor can be rotated only by the angle required for calibration, the burden on the user in calibration can be reduced. In addition, the mechanism described above allows the user to reliably rotate the magnetic sensor with a predetermined operation, thereby reducing calibration failures caused by unevenness of the user's operation.

また、図１における主制御部１２が、回転速度を示す信号をモータ１０に出力し、モータ１０がその信号に基づいた回転速度で回転することにより、主制御部１２が一定の回転速度をモータ１０に指示した場合には、モータ１０の回転速度が一定となる。これにより、測定データが特定の点に集中することを防ぐことができる。したがって、データ格納判定アルゴリズムによるデータ格納判定の判定基準（［数１］）を満たす可能性がより高くなると共に、有効性判定アルゴリズムによる有効性判定の判定基準（（２）式）を満たす可能性がより高くなり、信頼性の高いオフセット推定を行うことができる。この場合、キャリブレーションの開始後、ユーザが携帯端末を机の上等に載置し、携帯端末の位置を固定すれば、より信頼性の高いオフセット推定を行うことができる。 Further, the main control unit 12 in FIG. 1 outputs a signal indicating the rotation speed to the motor 10, and the motor 10 rotates at the rotation speed based on the signal, so that the main control unit 12 sets a constant rotation speed to the motor. When instructed to 10, the rotational speed of the motor 10 is constant. Thereby, it can prevent that measurement data concentrate on a specific point. Therefore, the possibility of satisfying the determination criterion ([Equation 1]) of the data storage determination by the data storage determination algorithm is higher, and the possibility of satisfying the determination criterion (Equation (2)) of the validity determination by the validity determination algorithm. Becomes higher, and offset estimation with high reliability can be performed. In this case, after the calibration is started, if the user places the mobile terminal on a desk or the like and fixes the position of the mobile terminal, more reliable offset estimation can be performed.

また、主制御部１２が、回転角度を示す信号をモータ１０に出力し、モータ１０がその信号に基づいた回転角度まで回転することにより、キャリブレーションに必要な回転角度が予め設定されていれば、有効性判定アルゴリズムによる有効性判定の判定基準（（３）式および（４）式）を満たす可能性がより高くなり、信頼性の高いオフセット推定を行うことができる。 In addition, if the main control unit 12 outputs a signal indicating the rotation angle to the motor 10 and the motor 10 rotates to the rotation angle based on the signal, the rotation angle necessary for calibration is set in advance. Therefore, the possibility of satisfying the determination criterion (Equation (3) and (4)) of the effectiveness determination by the effectiveness determination algorithm becomes higher, and the offset estimation with high reliability can be performed.

また、ユーザによるキャリブレーションボタン（あるいはスイッチ等）の操作を主制御部１２が検出し、モータ１０を回転させると共に、キャリブレーションを開始したり、ユーザによるアンテナ１またはボタン３７の操作を主制御部１２が検出すると共に、キャリブレーションを開始し、ユーザの操作量に応じた回転量で磁気センサＬＳＩを回転させたりすることにより、簡単な操作のみでキャリブレーションを行うことができ、キャリブレーションにおけるユーザの負担をより軽減することができる。 In addition, the main control unit 12 detects the operation of the calibration button (or switch or the like) by the user, rotates the motor 10, starts the calibration, or operates the antenna 1 or the button 37 by the user. 12 is detected, calibration is started, and the magnetic sensor LSI is rotated by a rotation amount according to the operation amount of the user, so that the calibration can be performed only with a simple operation. Can be further reduced.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to these embodiments, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention. It is.

本発明の一実施形態による携帯端末の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the portable terminal by one Embodiment of this invention. 同実施形態による携帯端末に搭載される回路基板および従来の携帯端末に搭載される回路基板の概略上面図である。It is a schematic top view of the circuit board mounted in the portable terminal by the same embodiment, and the circuit board mounted in the conventional portable terminal. 同実施形態による携帯端末に搭載される磁気センサＬＳＩの回転方法を説明するための概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a rotation method of a magnetic sensor LSI mounted on the mobile terminal according to the embodiment. 同実施形態による携帯端末の方位測定時の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement at the time of the orientation measurement of the portable terminal by the same embodiment. 同実施形態による携帯端末のキャリブレーション時の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation at the time of calibration of the mobile terminal according to the embodiment. 同実施形態による携帯端末のキャリブレーション時の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation at the time of calibration of the mobile terminal according to the embodiment. 同実施形態による携帯端末において、磁気センサＬＳＩを回転させるための構成を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a configuration for rotating a magnetic sensor LSI in the mobile terminal according to the embodiment. 同実施形態による携帯端末のキャリブレーション時の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation at the time of calibration of the mobile terminal according to the embodiment. 同実施形態による携帯端末のキャリブレーション時の動作を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an operation at the time of calibration of the mobile terminal according to the embodiment. 同実施形態による携帯端末に搭載される磁気センサを縦方向に回転する例を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the example which rotates the magnetic sensor mounted in the portable terminal by the same embodiment to the vertical direction.

Explanation of symbols

１・・・アンテナ、２・・・ＲＦ部、３・・・変復調部、４・・・ＣＤＭＡ部、５・・・音声処理部、６・・・マイクロホン、７・・・スピーカ、８・・・ＧＰＳアンテナ、９・・・ＧＰＳ受信部、１０・・・モータ、１１・・・磁気センサ部、１２・・・主制御部、１３・・・ＲＯＭ、１４・・・ＲＡＭ、１５・・・操作部、１６・・・表示部、２０・・・筐体、２１・・・回路基板、２２・・・ＩＣ、２３・・・磁気センサＬＳＩ用基板、２４・・・磁気センサＬＳＩ、２５・・・コネクタケーブル、２６・・・連結部、３０・・・ギア、３１・・・軸、３２・・・ラックギア、３３・・・ばね、３４，４０・・・係止部、３５・・・ガイド、３７・・・ボタン、３８・・・支持棒、３９・・・ローラ、５０・・・携帯端末、１１０・・・磁気センサ制御部、１１１ａ，１１１ｂ・・・磁気センサ。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna, 2 ... RF part, 3 ... Modulation / demodulation part, 4 ... CDMA part, 5 ... Sound processing part, 6 ... Microphone, 7 ... Speaker, 8 ... GPS antenna, 9 ... GPS receiver, 10 ... motor, 11 ... magnetic sensor, 12 ... main controller, 13 ... ROM, 14 ... RAM, 15 ... Operation unit, 16 ... display unit, 20 ... casing, 21 ... circuit board, 22 ... IC, 23 ... substrate for magnetic sensor LSI, 24 ... magnetic sensor LSI, 25 ... ..Connector cable, 26... Connecting portion, 30... Gear, 31 .. shaft, 32 .. rack gear, 33 .. spring, 34, 40. Guide, 37 ... button, 38 ... support rod, 39 ... roller, 50 ... mobile terminal, 110 ... The magnetic sensor control unit, 111a, 111b ··· magnetic sensor.

Claims

A magnetic sensor for detecting external magnetism;
Offset estimating means for estimating an offset included in the detected value of the external magnetism detected by the magnetic sensor;
Bearing measuring means for measuring bearing based on the offset estimated by the offset estimating means and the detected value of the external magnetism;
Movable means for changing a relative position of the magnetic sensor with respect to a housing when the offset is estimated by the offset estimating means;
A portable terminal comprising:

The mobile terminal according to claim 1, wherein the movable unit rotates the magnetic sensor around a predetermined rotation axis.

The movable means is
Rotating means for rotating the magnetic sensor around the predetermined rotation axis;
Operation means operated by a user;
A rotation drive unit that gives the rotation unit a rotation amount according to an operation amount of the operation unit by the user;
The mobile terminal according to claim 2, further comprising:

The movable means is
Rotating means for rotating the magnetic sensor around the predetermined rotation axis;
An operation means that is operated by a user and outputs a signal corresponding to the user's operation;
Detecting means for detecting an operation of the operating means by the user based on the signal output from the operating means;
Comprising
The portable terminal according to claim 2, wherein the rotation unit rotates the magnetic sensor when an operation of the operation unit is detected by the detection unit.