JP2006038464A - 携帯端末及び傾斜角度計算方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザの歩行等による影響を抑止しながら自身の傾きを測定することができる携帯電話等の携帯端末及び傾斜角度計算方法を提供する。
【解決手段】 主制御部２２０はアプリケーションプログラムの処理実行中に携帯電話１００自身の傾斜角度が必要になると、磁気センサ制御部２１１から磁気と、加速度とに関するデータを得て、加速度に関するデータから携帯電話１００の傾斜角度を求め、更に、磁気に関するデータに基づいて地磁気の仰角を求める。そして、主制御部２２０は求めた地磁気の仰角と、磁気に関するデータから再度傾斜角度を計算し直し、得られた磁気に基づく傾斜角度が適用可能な場合にのみ、当該傾斜角度に基づいて処理を行い、磁気に基づく傾斜角度が適用可能でない場合には先ほど加速度に関するデータから求めた傾斜角度に基づいて処理を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自身の傾きを計測する携帯電話等の携帯端末及び傾斜角度計算方法に関する。

携帯電話等の携帯端末の中には自身の傾斜角度を検知する傾斜センサを備えるものがある。こうした傾斜センサは重力による加速度を検知し、この加速度に基づいて傾斜角度を計測するものが多い。しかし、携帯端末のユーザは歩行中に当該携帯端末を使用することがある。こうした場合、傾斜センサはユーザの歩行による加速度も一緒に検知して傾斜角度を計測するため、正確な傾斜角度を得ることができない問題点がある。

なお、従来の技術としては特許文献１と、特許文献２に記載されるものが知られている。しかし、特許文献１は姿勢検出装置に対する地磁気の地域差による影響を補正するものであり、上述の傾斜センサの精度に関する問題点を解決するものではない。また、特許文献２には小型の加速度センサに関する技術が開示されているが、この技術は上述の利用者の歩行等の影響による問題点を解決するものではない。
特開平１０−１８５６０８号公報 特開平１１−１６０３４９号公報

本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その目的は、ユーザの歩行等による影響を抑止しながら自身の傾きを測定することができる携帯電話等の携帯端末及び傾斜角度計算方法を提供することである。

この発明は前述の課題を解決するためになされたもので、請求項１の発明は、磁気センサの出力に基づいて地磁気の方向を測定する地磁気測定手段と、傾斜センサの出力に基づいて傾斜角度を測定する傾斜角度測定手段とを具備する携帯端末において、アプリケーションプログラムから傾斜角度計測要求を受けた時、前記傾斜角度測定手段から得た第１の傾斜角度と、前記地磁気測定手段の出力とから地磁気の仰角を計算して出力する仰角計算手段と、前記地磁気の仰角を入力して記憶手段に書き込み、前記記憶手段から地磁気の仰角を全て読み出して仰角の平均値を求め、該仰角の平均値を出力する蓄積手段と、前記仰角の平均値を入力し、前記仰角の平均値と、地磁気の大きさを表す所定の数値とから地磁気のベクトルを得て、前記地磁気測定手段の出力を前記地磁気のベクトルに変換するための角度である第２の傾斜角度を計算して出力する傾斜角度演算手段とを具備することを特徴とする携帯端末である。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の携帯端末であって、前記蓄積手段は、前記地磁気の仰角を入力して前記記憶手段に書き込む時、前記記憶手段中の地磁気の仰角の個数をチェックし、前記記憶手段中の地磁気の仰角の個数が所定の数に満たないことを検知した時のみ、前記仰角計算手段に傾斜角度計測要求を出力するチェック手段を備えることを特徴とするものである。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の携帯端末であって、前記傾斜角度演算手段は、前記第１の傾斜角度が所定の範囲内にあるか否かをチェックし、前記第１の傾斜角度が前記所定の範囲内にあると判断した時のみ前記第２の傾斜角度を出力し、前記第１の傾斜角度が前記所定の範囲内にないと判断した時のみ前記第１の傾斜角度を出力する判定手段を更に備えることを特徴とするものである。

また、請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の携帯端末であって、前記記憶手段は、ファーストイン・ファーストアウトの記憶手段であることを特徴とするものである。

また、請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の携帯端末であって、所定の時間間隔で前記仰角計算手段に傾斜角度計測要求を出力して地磁気の仰角を得て、該地磁気の仰角を前記記憶手段に書き込む、第２の蓄積手段を更に備えることを特徴とするものである。

また、請求項６の発明は、前記傾斜センサは２軸用のセンサであり、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の携帯端末であって、前記仰角計算手段は、所定の重力加速度の大きさを表す数値と、前記傾斜センサの出力とから３軸に関する傾斜角度を得ることを特徴とするものである。

また、請求項７の発明は、磁気センサの出力に基づいて地磁気の方向を測定する地磁気測定手段と、傾斜センサの出力に基づいて傾斜角度を測定する傾斜角度測定手段とを具備する携帯端末において、アプリケーションプログラムから傾斜角度計測要求を受けた時、前記傾斜角度測定手段から得た第１の傾斜角度と、前記地磁気測定手段の出力とから地磁気の仰角を計算し、前記地磁気の仰角を記憶手段に書き込み、前記記憶手段から地磁気の仰角を全て読み出して仰角の平均値を計算し、前記仰角の平均値と、地磁気の大きさを表す所定の数値とから地磁気のベクトルを得て、前記地磁気測定手段の出力を前記地磁気のベクトルに変換するための角度である第２の傾斜角度を計算して出力することを特徴とする傾斜角度計測方法である。

また、請求項８の発明は、請求項７に記載の傾斜角度計測方法であって、前記仰角の平均値を計算する前に前記記憶手段中の地磁気の仰角の個数をチェックし、前記記憶手段中の地磁気の仰角が所定の数に満たないことを検知した時のみ、傾斜角度計測要求を出力することを特徴とするものである。

請求項１または請求項７の発明によれば、磁気センサから得られる磁気に基づいて傾斜を検知することができるため、ユーザが歩行などしている場合であってもこの影響を抑えることができる効果がある。このため、ユーザが歩行中であっても正しい傾斜を得ることができ、更に、既存の方位を検知する機能を備える携帯端末においては、得られた正しい傾斜に基づいて正しい方位を得ることができるため、方位を正確に表示することができる効果もある。

また、請求項２または請求項８の発明によれば、地磁気の仰角が所定の個数記憶手段に格納されていない場合には複数回これを求め、平均化することにより、計測の精度を上げることができる効果がある。また、請求項３の発明によれば、磁気による傾斜の測定が困難なケースについては傾斜センサの結果を優先することにより、精度の高い傾斜の測定ができる効果がある。また、請求項３の発明によれば、より新しいデータに基づいて計測を行うため、計測の精度を一層高いものとすることができる効果がある。

また、請求項４の発明によれば、記憶手段中の地磁気の仰角の古いものを削除するため、計測の精度を一層高いものとすることができる効果がある。また、請求項５の発明によれば、地磁気の仰角を所定の時間間隔で行うことによって測定結果を常に新しいものに保つため、常に正しい傾斜の計測を行い、計測の精度を一層高いものとすることができる効果がある。また、請求項６の発明によれば、２軸の傾斜センサを使用して計測を行うため、回路の大きさを小さく抑えることができる効果がある。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１の携帯電話１００は端末ユニット２００および端末ユニット３００の２つの筐体を備えた、折り畳み式の携帯電話である。アンテナ２３５ａは電波信号の無線基地局との間の送受信を行うためのアンテナである。ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部２０１はアンテナ２３５ａを経由して受信した受信信号を中間周波数の受信信号に変換して変復調部２０２へ出力する。また、ＲＦ部２０１は変復調部２０２から入力する送信信号を送信周波数の信号に変調し、アンテナ２３５ａへ出力して送信する。変復調部２０２は、ＲＦ部２０１から入力した受信信号の復調処理と、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）部２０４から入力した送信信号の変調処理とを行う。ＣＤＭＡ部２０４は、送信信号の符号化処理、および受信信号の復号化処理を行う。

音声処理部２０５は、マイクロホン２０６から入力される音声信号をデジタル信号に変換してＣＤＭＡ部２０４へ出力し、また、ＣＤＭＡ部２０４からデジタルの音声信号を入力してアナログの音声信号に変換し、スピーカ３０１へ出力して発音させる。ＧＰＳ受信部２０７はアンテナ２３５ｂがＧＰＳ衛星から受信した電波信号を復調し、電波信号に基づいて、自身の３次元空間上の緯度、経度、あるいは高度等で表される位置を算出する。

磁気センサ部２１０は、互いに直交する所定のＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の各々の軸方向の磁気を検出する磁気センサ２１２ａ〜磁気センサ２１２ｃと、各センサ２１２ａ〜２１２ｃによる検出結果に対してＡ／Ｄ変換等の処理を行う磁気センサ制御部２１１とを備える。また、この磁気センサ制御部２１１は、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の各々の軸方向の重力などによる加速度を検出する傾斜センサ２３１ａ〜傾斜センサ２３１ｃの検出結果に対してＡ／Ｄ変換等の処理も行う。

主制御部２２０は携帯電話１００の制御機能であり、詳細は後述する。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０８は、主制御部２２０が実行するプログラムや、携帯電話１００の出荷時に予め設定された地磁気の大きさを表す正の実数Ｇを格納する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０９は、主制御部２２０のデータ等を一時的に記憶する不揮発性の記憶領域である。

また、ＲＡＭ２０９は携帯電話１００に搭載されたスピーカ３０１や、マイクロホン２０６、あるいは着磁した電子部品の金属パッケージ等から漏れる磁気の大きさを表すオフセットデータや、図４に示す形式の地磁気仰角テーブルを格納する。この地磁気仰角テーブルは、地磁気の仰角の大きさと、地磁気の仰角の計算を行った日時であるデータ取得日時とを格納する。また、図４のｎは予め決められた自然数であり、地磁気仰角テーブルに格納された地磁気の仰角の平均値を取ると、地磁気の仰角の精度が信頼できる程度に向上する数である。

報知手段２３２は、スピーカ、バイブレータ、発光ダイオードを備え、着信やメール受信等を、音、振動、および光によってユーザに報知する。時計部２３３は主制御部２２０が使用する計時機能である。主操作部２３４は、ユーザの指示内容を主制御部へ出力する。電子撮像部３０２は、被写体の像をデジタル信号に変換して主制御部へ出力する。

表示部３０３は主制御部から入力する表示用の信号に基づいて画像や文字等を表示する液晶ディスプレイである。タッチパネル３０４は、表示部３０３の液晶ディスプレイの表面に組み込まれ、ユーザの押下による操作内容を表す信号を主制御部へ出力する。副操作部３０５は、表示切り替えに用いられるプッシュスイッチである。

また、図２は図１の一部を機能ブロックに置き換えて示したものである。図２のＡ／Ｄ変換回路−１と、切り替え手段と、スキャン範囲設定手段とは、図１の磁気センサ部２１０と、傾斜センサ部２３１ａ〜ｃとにあたる機能である。また、図２の方位演算手段は、図１の主制御部２２０と、ＲＡＭ２０９とにあたる機能である。また、図２の方位表示手段は、図１の表示部３０３にあたる機能である。

次に、図を参照して本実施の形態における処理の流れを説明する。図５は本実施の形態における携帯電話１００の処理の流れを表している。いま、携帯電話１００上で稼動するアプリケーションプログラムが処理の実行ために携帯電話１００の傾斜角度を必要としている。この傾斜角度は図３に表されるものである。図３は携帯電話１００が傾いた様子を表している。

図３のＶｘ，Ｖｙ，Ｖｚは携帯電話１００の３次元の座標系におけるＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸を表している。αと、βと、γとは角度を表す実数である。αは水平面上における北方向に対する携帯電話１００の回転角度であり、即ち、方位を表す。βは水平面に対する携帯電話１００の仰角を表す。γはＶｙを中心とした回転角度であり、例えば、ユーザが携帯電話１００を手に持ったままの状態で手首をひねる等の動作をする場合の回転角度に相当する。アプリケーションプログラムはこれらのαと、βと、γとを必要としている。

主制御部２２０は図３のαと、βと、γとを得るため、この計算の元になるデータの取得を行う。主制御部２２０は磁気センサ制御部２１１に磁気と、加速度との計測結果の取得要求を出力する。磁気センサ制御部２１１は傾斜センサ２３１ａ〜傾斜センサ２３１ｃが出力する加速度の測定結果の信号をデジタルデータに変換してｇ＝（ｇｘ、ｇｙ、ｇｚ）を得る（図５のステップＳ０１）。このｇｘ、ｇｙ、ｇｚはそれぞれ、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸方向の加速度の大きさを表す実数である。ここで得られたｇｘ、ｇｙ、ｇｚは重力による加速度の大きさのみではなく、ユーザの歩行等による加速度の大きさも含んでいる。

次に、磁気センサ制御部２１１は磁気センサ２１２ａ〜磁気センサ２１２ｃが出力する磁気の測定結果の信号をデジタルデータに変換して磁気データを得る（図５のステップＳ０２）。そして、磁気センサ制御部２１１は先ほど得たｇと、磁気データとを主制御部２２０へ出力する。主制御部２２０は磁気センサ制御部２１１からこれらデータを入力し、ＲＡＭ２０９をアクセスしてオフセットデータを読み出し、入力した磁気データからオフセットデータを差し引いて地磁気のみの大きさを表すデータであるｈ＝（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）を得る。このｈｘ、ｈｙ、ｈｚはそれぞれ、Ｘ軸・Ｙ軸・Ｚ軸方向の地磁気の大きさを表す実数である。

次に、主制御部２２０は先ほど入力したｇに基づいて図３のβと、γとの計算を行う。［数１］〜［数６］は主制御部２２０がβと、γとを求める際の計算式を示している。

［数１］は携帯電話１００に対して発生する重力加速度の大きさを計算するものである。［数１］において、（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）は重力を表し、Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚは実数である。［数１］の行列Ｂと、行列Ｃとはβとγとにより、［数２］の様に表される回転行列である。重力は垂直方向に発生するため、水平面上の角度を表すαは［数１］には影響しない。そして、主制御部２２０は［数２］の行列Ｂと、行列Ｃとの掛け算により［数３］を得る。また、主制御部２２０は重力についてＧｘと、Ｇｙとが各々０であることと、［数３］とに基づいて、［数１］の左辺を［数４］に示すように求める。

次に、主制御部２２０は［数４］で得たｇｘをｇｚで除算してγの正接を得て、得られたγの正接から［数５］に示すようにγを得る。そして、主制御部２２０は［数４］で得たｇｘと、ｇｚとの二乗和の平方根でｇｙを除算し、βの正接を得る。主制御部２２０は得られたβの正接から、［数６］に示すようにβを得る（図５のステップＳ０３）。

主制御部２２０は図３のαの計算を試みる。地磁気は、南北方向と垂直方向にのみ発生するものであるため、Ｈｙと、Ｈｚとを実数として、南北方向の座標軸と、東西方向の座標軸と、垂直方向の座標軸とに対して地磁気の大きさを（０、Ｈｙ、Ｈｚ）と、表す。主制御部２２０は、ｈ＝（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）を、（０、Ｈｙ、Ｈｚ）を用いて［数７］に示す様に行列Ｂと、行列Ｃと、水平面上での携帯電話１００の回転角度αによる回転を表す行列Ａとを用いて計算することができる。

この［数７］の（０、Ｈｙ、Ｈｚ）ＡＢＣ＝（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）の両辺に行列Ｃの逆行列と、行列Ｂの逆行列とを掛けて、得られた結果を［数８］に示すように（ｈｘ´、ｈｙ´、ｈｚ´）と表す。主制御部２２０は、先ほど得たβと、γとに基づいて（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）に行列Ｃの逆行列と、行列Ｂの逆行列とを掛けて（ｈｘ´、ｈｙ´、ｈｚ´）の値を得る。

［数８］の（０、Ｈｙ、Ｈｚ）Ａを展開すると（０、Ｈｙ、Ｈｚ）Ａ＝（−Ｈｙｓｉｎα、Ｈｙｃｏｓα、Ｈｚ）であることから、（ｈｘ´、ｈｙ´、ｈｚ´）＝（−Ｈｙｓｉｎα、Ｈｙｃｏｓα、Ｈｚ）が成り立つ。このため、主制御部２２０は（ｈｘ´、ｈｙ´、ｈｚ´）＝（−Ｈｙｓｉｎα、Ｈｙｃｏｓα、Ｈｚ）を解いてαを得る（図５のステップＳ０４）。

主制御部２２０はここまでの計算によってαと、βと、γとを得た。しかし、得られた計算結果は主に傾斜センサ２３１ａ〜傾斜センサ２３１ｃの検知した加速度に基づいたものであり、ユーザが歩行中である場合などには精度が低いことがある。このため、主制御部２２０は先ほど得たｈ＝（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）に基づいて再度計算を試みる。即ち、単に傾斜センサ２３１ａ〜傾斜センサ２３１ｃの検知した加速度から傾斜角度を得るのではなく、地磁気に基づいて傾斜角度を得ることにより、精度を向上させる。以降の処理において、主制御部２２０は、まず、現在地点の地磁気の仰角であるθを求め、このθと、ｈ＝（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）とに基づいてαと、βと、γとを得る。

主制御部２２０はｈｘ´と、ｈｙ´との二乗和の平方根でｈｚ´を除算してθの正接を得て、更に、［数９］の計算を行ってθを得る（図５のステップＳ０５）。

次に、主制御部２２０は、先ほど得たθのＲＡＭ２０９中の地磁気仰角テーブルへの書き込みを、ファーストイン・ファーストアウト方式に従って試みる。主制御部２２０はこの書き込みの前に、地磁気仰角テーブル中のデータの数をチェックする（図５のステップＳ０６）。この時、主制御部２２０は地磁気仰角テーブルにすでにｎ個のデータが格納されていることを検知した場合には（図５のステップＳ０６が“ｎ以上“）、最も古いデータを削除し（図５のステップＳ０７）、時計部２３３から現在の日時を得て、先ほど計算したθと、現在日時とを地磁気仰角テーブルに書き込む（図５のステップＳ０９）。

また、主制御部２２０はこれから書き込むデータを合わせると地磁気仰角テーブルのデータがｎ個になることを検知した場合には（図５のステップＳ０６が“ｎ“）、時計部２３３から現在の日時を得て、先ほど計算したθと、現在日時とを地磁気仰角テーブルに書き込む（図５のステップＳ０９）。

また、主制御部２２０は、これから書き込むデータを合わせても地磁気仰角テーブルのデータがｎ個に満たないことを検知した場合には（図５のステップＳ０６が“ｎ未満“）、時計部２３３から現在の日時を得て、先ほど計算したθと、現在日時とを地磁気仰角テーブルに書き込み（図５のステップＳ０８）、再び磁気センサ制御部２１１に磁気と、傾斜との計測結果の取得要求を出力し、θを求めて地磁気仰角テーブルに書き込む。主制御部２２０は地磁気仰角テーブルのデータがｎ個になるまでこれを繰り返す。

次に、主制御部２２０は、以降の処理において、αと、βと、γとを地磁気に基づいて求めなおすため、先ほど得たαと、βと、γとをそれぞれα０、β０、γ０としてＲＡＭ２０９に設定し、一旦退避させる（図５のステップＳ１０）。主制御部２２０はＲＡＭ２０９中の地磁気仰角テーブルから全てのθの計算結果を読み出し、この平均値であるθａを求める（図５のステップＳ１１）。そして、主制御部２２０はＲＯＭ２０８から実数Ｇを読み出し、求めたθａに基づいて現在地点の地磁気であるＧ（０、ｃｏｓ（θａ），ｓｉｎ（θａ））を計算する。また、主制御部２２０は、ほとんどの場合にユーザが携帯電話１００を水平面に対して並行に近い状態、即ち、γ≒０の状態で使用すると判断する。このことから［数７］の（０、Ｈｙ、Ｈｚ）ＡＢＣ＝（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）において、行列Ｃが単位行列となり、（０、Ｈｙ、Ｈｚ）ＡＢ＝（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）となる。

さらに、（０、Ｈｙ、Ｈｚ）＝Ｇ（０、ｃｏｓ（θａ），ｓｉｎ（θａ））であるので、Ｇ（０、ｃｏｓ（θａ），ｓｉｎ（θａ））ＡＢ＝（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）が成り立つ。このことから、主制御部２２０はＧ（０、ｃｏｓ（θａ），ｓｉｎ（θａ））ＡＢ＝（ｈｘ、ｈｙ、ｈｚ）によって得られる連立方程式を解き、βを求める。また、主制御部２２０は、同じ連立方程式からαも得る（図５のステップＳ１２）。

ここで、主制御部２２０はＲＡＭ２０９から先ほど得たγ０を読み出し、この値をチェックする（図５のステップＳ１３）。そして、主制御部２２０はγ０が±１０度の範囲に含まれないことを検知した場合には、前述のようなγ≒０の前提は到底成り立たないと判断する。この場合には、主制御部２２０は傾斜角度を必要とするアプリケーションの処理のために、ＲＡＭ２０９からα０と、β０と、γ０とを読み出し、これらの値をαと、βと、γとに適用し（図５のステップＳ１４）、傾斜角度を必要とするアプリケーションの処理を行う。

また、主制御部２２０はγ０が±１０度の範囲に含まれることを検知した場合には、γ≒０の前提が成り立つと判断し、先ほど計算したαと、βと、０であるγとを傾斜角度を必要とするアプリケーションの処理に適用する。

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。例えば、主制御部２２０は傾斜角度を必要とするアプリケーションプログラムが稼動している間、θの計算と、地磁気仰角テーブルへのデータの書き込みとを、地磁気仰角テーブルのデータの鮮度を保つことが可能な程度の予め決められた時間間隔で行っても良い。アプリケーションプログラムが傾斜角度を複数回参照する場合には、この方法によってθの平均値が信頼性の高いものとなるため、信頼性の高い傾斜角度を得ることができる効果がある。

また、主制御部２２０は、傾斜角度を必要とするアプリケーションプログラムが稼動していない場合であっても、θの計算と、地磁気仰角テーブルへのデータの書き込みとを、予め決められた地磁気仰角テーブルのデータの鮮度を保つことが可能な程度の時間間隔で行っても良い。θの平均値が常に信頼性の高いものとなる効果がある。また、地磁気仰角テーブルに常にｎ個のデータが存在するため、アプリケーションプログラムが傾斜角度を必要とする場合の図５のステップＳ０６が“ｎ未満”のケースのような計算の繰り返しが無くなり、アプリケーションプログラムの処理時間が短くなる効果がある。

また、本実施の形態においては３軸の直交座標系に対応するために３個の傾斜センサを用いたが、これを垂直方向を除く２軸に対応する２個の傾斜センサに置き換えてもよい。この場合には、垂直方向の加速度は、重力加速度をｇとして、［数１０］の式により得られるｇｚである。この方法によりセンサの数が減るため、回路を一層小型なものとすることができる効果がある。

また、本実施の形態の説明は携帯電話１００に関するものであったが、本実施の形態をＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）等の携帯端末に適用しても良い。

また、図５において、地磁気仰角テーブルのデータがｎ個未満の場合に、ステップＳ０１へ戻らず、ステップＳ０４で求めたα、β、γを出力しても良い。この方が迅速に結果を出力できる。

また、図５において、ステップＳ１３の判定をステップＳ０５の前に行っても良い。ここで、−１０度≦γ≦１０度の場合に、ステップＳ０４で求めたαを方位として出力しても良い。この方が迅速に結果を出力できる。

また、地磁気強度である実数ＧをＲＯＭから読み出す代わりに測定で得られた（Ｈｘ、Ｈｙ、Ｈｚ）の強度を使用しても良い。このほうが場所による地磁気強度の違いの影響を受けづらい。

この発明の実施の形態における携帯端末の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態における携帯端末の機能構成を表す図である。 この発明の実施の形態における携帯端末の傾斜を表す図である。 この発明の実施の形態における携帯端末の使用するデータを表す図である。 この発明の実施の形態における携帯端末の処理の流れ表すフローチャートである。

符号の説明

１００…携帯電話、２００…端末ユニット、３００…端末ユニット、２３５ａ…アンテナ、２３５ｂ…アンテナ、２０１…ＲＦ部、２０２…変復調部、２０４…ＣＤＭＡ部、２０５…音声処理部、２０６…マイクロホン、２０７…ＧＰＳ受信部、２０８…ＲＯＭ、２０９…ＲＡＭ、２１０…磁気センサ部、２１１…磁気センサ制御部、２１２ａ〜２１２ｃ…磁気センサ、２２０…主制御部、２３１ａ〜２３１ｃ…傾斜センサ、２３２…報知手段、２３３…時計部、２３４…主操作部、３０１…スピーカ、３０２…電子撮像部、３０３…表示部、３０４…タッチパネル、３０５…副操作部

Claims (8)

1. 磁気センサの出力に基づいて地磁気の方向を測定する地磁気測定手段と、傾斜センサの出力に基づいて傾斜角度を測定する傾斜角度測定手段とを具備する携帯端末において、
   アプリケーションプログラムから傾斜角度計測要求を受けた時、前記傾斜角度測定手段から得た第１の傾斜角度と、前記地磁気測定手段の出力とから地磁気の仰角を計算して出力する仰角計算手段と、
   前記地磁気の仰角を入力して記憶手段に書き込み、前記記憶手段から地磁気の仰角を全て読み出して仰角の平均値を求め、該仰角の平均値を出力する蓄積手段と、
   前記仰角の平均値を入力し、前記仰角の平均値と、地磁気の大きさを表す所定の数値とから地磁気のベクトルを得て、前記地磁気測定手段の出力を前記地磁気のベクトルに変換するための角度である第２の傾斜角度を計算して出力する傾斜角度演算手段と
   を具備することを特徴とする携帯端末。
2. 前記蓄積手段は、
   前記地磁気の仰角を入力して前記記憶手段に書き込む時、前記記憶手段中の地磁気の仰角の個数をチェックし、前記記憶手段中の地磁気の仰角の個数が所定の数に満たないことを検知した時のみ、前記仰角計算手段に傾斜角度計測要求を出力するチェック手段を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記傾斜角度演算手段は、前記第１の傾斜角度が所定の範囲内にあるか否かをチェックし、前記第１の傾斜角度が前記所定の範囲内にあると判断した時のみ前記第２の傾斜角度を出力し、前記第１の傾斜角度が前記所定の範囲内にないと判断した時のみ前記第１の傾斜角度を出力する判定手段を更に備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯端末。
4. 前記記憶手段は、ファーストイン・ファーストアウトの記憶手段であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の携帯端末。
5. 所定の時間間隔で前記仰角計算手段に傾斜角度計測要求を出力して地磁気の仰角を得て、該地磁気の仰角を前記記憶手段に書き込む、第２の蓄積手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の携帯端末。
6. 前記傾斜センサは２軸用のセンサであり、
   前記仰角計算手段は、所定の重力加速度の大きさを表す数値と、前記傾斜センサの出力とから３軸に関する傾斜角度を得る
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の携帯端末。
7. 磁気センサの出力に基づいて地磁気の方向を測定する地磁気測定手段と、傾斜センサの出力に基づいて傾斜角度を測定する傾斜角度測定手段とを具備する携帯端末において、
   アプリケーションプログラムから傾斜角度計測要求を受けた時、前記傾斜角度測定手段から得た第１の傾斜角度と、前記地磁気測定手段の出力とから地磁気の仰角を計算し、
   前記地磁気の仰角を記憶手段に書き込み、
   前記記憶手段から地磁気の仰角を全て読み出して仰角の平均値を計算し、
   前記仰角の平均値と、地磁気の大きさを表す所定の数値とから地磁気のベクトルを得て、
   前記地磁気測定手段の出力を前記地磁気のベクトルに変換するための角度である第２の傾斜角度を計算して出力する
   ことを特徴とする傾斜角度計測方法。
8. 前記仰角の平均値を計算する前に前記記憶手段中の地磁気の仰角の個数をチェックし、前記記憶手段中の地磁気の仰角が所定の数に満たないことを検知した時のみ、傾斜角度計測要求を出力することを特徴とする請求項７に記載の傾斜角度計測方法。

Images