JP2006054726A

JP2006054726A - 携帯機器

Info

Publication number: JP2006054726A
Application number: JP2004235607A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Sato; 正信佐藤; Norihiko Mikoshi; 憲彦御子紫; Shuichi Nagano; 修一長野
Original assignee: Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2006-02-23

Abstract

【課題】磁石を有する電子部品からのオフセット磁界の影響をなくして正確な方位角測定を可能にする。
【解決手段】大きなオフセット磁界を発生させる着信音スピーカ８，９の磁極の向きを反対にすると、その中間位置では互いのオフセット磁界の成分が相殺される。この中間位置に配置した方位角測定装置の磁気センサ１１によって、オフセット磁界の影響を受けずに地磁気の成分を正確に測定することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯機器に関し、さらに詳しくは磁石を有する電子部品を複数具えており、さらに方位角計測装置を備えた携帯機器に関する。

磁気センサを2方向または3方向に配置し、それぞれの方向について、磁気センサで地磁気を測定し、方位を計測する方位角測定装置が知られている。

そして、この方位角計測装置を、携帯機器、すなわち、携帯電話機、ＰＤＡなどのデータ処理可能な携帯端末などに設置し、方位を計測することで、ナビゲーションなどの地図表示の際に地図画面の上方向と端末所持者の正面方向とが一致するように表示し、見やすさおよび使いやすさを向上させる技術が知られている。

上記のような携帯機器に組み込まれた方位角計測装置は、磁気センサの周辺にスピーカーなどの着磁された部品が配置された場合、着磁された部品から漏洩するオフセット磁場と地磁気の合成磁場を磁気センサは測定することとなる。地磁気から方位を求めるためには着磁された部品からのオフセット磁場を求めて、これを測定値から減じた後で方位を求める必要がある。

オフセット磁場を求める方法として、方位角計測装置を特定の軸周りに一回転させてオフセット値を求める方法や特許文献１に記載のように数点の測定点からオフセット値を求める方法が提案されている。

これに対し、特許文献２では方位角測定装置を所定面内で任意に変化させることでオフセット値を求める提案がなされている。

特開昭５６−６１６９号公報国際公開第０３／０３８，４５２号パンフレット特開２００４−６４３０２号公報

磁石などの着磁部品からの漏れ磁場は通常温度特性があり、周囲の温度が上がると漏れ磁場が小さくなるという傾向にある。この場合、上記引用文献１，２のようなアルゴリズムでオフセット磁場を求めても周囲の温度が変動するとオフセット磁場値が変化するため、再びオフセット磁場を求め直さなければならない。

したがって、温度変化が頻繁に起こる場合、オフセット磁場の測定が頻繁となり、方位を求める上で支障となる。これを避けるために、なるべくオフセット磁場の小さい場所に磁気センサを配置する必要がある。そのため、オフセット磁場の小さい場所に磁気センサを配置する方法として特許文献３が知られている。

しかしながら携帯電話機などの携帯機器の場合、もともと配置可能場所が狭い上にスピーカーやバイブレータなど大きなオフセット磁場を発生するものがあり、磁気センサを配置する場所はきわめて制限されてしまう。また、特許文献３の構成では、縦方向の磁場を低減できないので、２軸の磁気センサは使用できても、３軸の磁気センサを使用すれば、上記のようなオフセット磁場の影響を受けてしまうことになる。

本発明は、上述の点に鑑み、磁場強度が大きなスピーカなどの着磁部品からのオフセット磁場の影響を低減し、且つ、磁気センサの設置場所の制限を少なくし、且つ、３軸の磁気センサも使用可能とするように、方位角計測装置を組み込むことができる携帯機器を提供することを課題とする。

本発明は、磁石を有する電子部品を複数具えており、さらに方位角計測装置を備えた携帯機器において、前記複数の磁石の一部は、その磁極が他の磁石とは反対の向きになるように配置されていることを特徴とする。

ここで、前記磁石が発生する所定の磁界成分が相殺される位置に、前記方位角計測装置の磁気検知部を配置することできる。

さらに、前記磁石を有する電子部品は、スピーカ、バイブレータ、開閉検知用磁石、高周波アイソレータおよびマイクロホンの少なくとも２つとすることができる。

さらに、前記磁石を有する電子部品は、磁気特性が等価で且つ磁極の向きが互いに逆向きの２つのスピーカであり、前記２つのスピーカと略等距離となる位置に方位角計測装置の磁気検知部を配置することができる。

さらに、前記磁気検知部を、前記２つのスピーカと同一平面上に配置することができる。

磁石を有する電子部品を複数具えており、さらに方位角計測装置を備えた携帯機器において、複数の磁石の一部を、その磁極が他の磁石とは反対の向きになるように配置するこによって、互いのオフセット磁界の成分が相殺された領域を作り出すことができ、この結果、その領域中に方位測定装置の感磁部分を配置して、磁石を有する電子部品からのオフセット磁界の影響を低減することにより、正確な方位測定値を得ることができる。

例えば、携帯機器内の２個のスピーカの極性を反転し、お互いの磁力線を相殺するように配置すると、個々のスピーカのオフセット磁界（磁場）が大きくても相殺された後の磁界強度としては小さい領域を存在させることができる。この領域はスピーカの近傍でありながらオフセット磁場が小さいため温度変動による影響が小さく、地磁気による正確な方位測定が可能となる。

また、本発明によれば、携帯機器内に方位角測定装置を構成する磁気センサを組み込む際、携帯機器内での配置の自由度を高めることができる。特に大きな磁場を発生させるスピーカなどからのオフセット磁場を低減させることができるので、従来不可能であったスピーカ近傍へ磁気センサを配置することが可能となる。

図１は本発明の実施例に係る折りたたみ型の携帯電話機の蓋に該当する部分を開いた状態の正面図であって、本発明に関連する部品、すなわち、磁石を有する電子部品の配置態様のみを示しており、他の構成部品等は図示省略している。蓋に該当する第１ケース部分１には、表示器などが取り付けられており、本体に該当する第２ケース部分２には、ダイヤルするための数字等のプッシュボタンなどが取り付けられており、第１ケース部分１と第２ケース部分２とはヒンジ３を介して互いに回動可能になっている。

第１ケース部分１には、磁石を有する２つの電子部品が取り付けられている。すなわち、第１ケース部分１の回動先端部分（ヒンジ３から遠い部分）に、通話相手からの音声等を発するための通話用スピーカ４が取り付けられ、第１ケース部分１の回動基端部分（ヒンジ３に近い部分）に着信を振動で知らせるためのバイブレータモータ５が取り付けられている。

第２ケース部分２には、磁石を有する５つの電子部品が取り付けられている。すなわち、第２ケース部分２の回動先端部分に、通話用のマイクロホン６と第１ケース部分１の（第２ケース部分２に対する）開閉を検知するための開閉検知用磁石７とが取り付けられている。第１ケース部分１には、蓋に相当する第１ケース部分１を閉めた状態で開閉検知用磁石７に近接する位置に開閉検知用磁石７からの磁力を感知するセンサが取り付けられており、このセンサが開閉検知用磁石７からの磁力を感知しなくなることによって第１ケース部分１が開いたことが検知され、開閉検知用磁石７からの磁力を感知することによって第１ケース部分１が閉じたことが検知される。また、第２ケース部分２の回動基端部分近傍には、着信を音で知らせるための２個の着信音用スピーカ８，９が所定の間隔で取り付けられ、さらに、その近傍に、高周波アイソレータ１０が取り付けられている。

２個の着信音用スピーカ８，９の間には、これらとの間で、以下に詳述するような関連を持った、方位角測定装置の感磁部を構成する３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚの直交座標系の３軸）の磁気センサ１１が取り付けられている。

すなわち、２個の着信音用スピーカ８，９は同一の磁力（残留磁束密度）の永久磁石であり、図２に断面図で、図３に平面図で示すように、８ａ，９ａはそれぞれ２個の着信音用スピーカ８，９からの磁力線（その向きは矢印で示す）を示しており、２個の着信音用スピーカ８，９のうちの一方のスピーカ８の（磁石の）磁極の向きは、他のスピーカ９の（磁石の）磁極の向きと反対になるように配置されている。したがって、このような構成においては、２個の着信音用スピーカ８，９の間であって、これらから等距離の平面１３上では、２個の着信音用スピーカ８，９からのオフセット磁界（磁場）の縦方向の成分が（２つの磁力線８ａ，９ａの向きが正反対で、且つその強さが等しいので）互いに相殺される。このため、この平面１３上では、２個の着信音用スピーカ８，９からのオフセット磁界の縦方向の成分は理論上存在しない。さらに、２個の着信音用スピーカ８，９のオフセット磁界の横方向の成分についてみると、次のようなことがわかる。すなわち、図４にスピーカの断面図で示すように、スピーカ１２と同一の高さの平面、且つ、当該スピーカ１２を構成する磁石の着磁方向と直交する平面１４上であれば、スピーカからのオフセット磁界は縦方向の成分（オフセット磁界を構成する磁力線を１２ａで示す）のみとなる（すなわち、横方向の成分は理論上存在しない）。スピーカ１２と高さが異なる平面上ではスピーカ１２からのオフセット磁界の横方向の成分は存在することになるが、その強さは縦方向の成分よりははるかに弱い。

したがって、図２、図３に示すように、２個の着信音用スピーカ８，９の間であって、これらから等距離の平面１３上、且つ、２個の着信音用スピーカ８，９と同一高さ位置では、２個の着信音用スピーカ８，９からのオフセット磁界の縦方向および横方向の成分は理論上、存在しないので、この位置に、磁気センサ１１を配置することによって、磁気センサ１１は、地磁気成分のみを検出することができ、方位角測定装置は正確な方位を測定することが可能となる。磁気センサ１１は3軸として説明したが、２軸のセンサに対しても適用できる。

なお、２個の着信音用スピーカ８，９のオフセット磁界の横方向の成分は、縦方向の成分と比べてはるかに弱いので、磁気センサ１１は、２個の着信音用スピーカ８，９と同一高さから若干ずれて配置されていても、方位角測定値には、実用上支障となるような誤差は生じない。また、２個の着信音用スピーカ８，９以外の電子部品のオフセット磁界は、２個の着信音用スピーカ８，９のそれと比べてはるかに弱いので、やはり、方位角測定値には、実用上支障となるような誤差は生じない。さらに、例えば、２個の着信音用スピーカ８，９に最も近い他の電子部品である高周波アイソレータ１０に関しては、これと、２個の着信音用スピーカ８，９との間で、少なくとも１つの磁石の磁極の向きを、残りの磁石のそれとは反対にすることによって、互いのオフセット磁界の成分が相殺されるような領域が形成されるので（または、そのような領域が形成されるように、２個の着信音用スピーカ８，９および高周波アイソレータ１０の、少なくとも１つを位置決めすることもできる）、その位置に磁気センサ１１を配置することもでき、これによって、方位角測定装置は、一層正確な測定値を得ることができるようになる。

さらに他の電子部品も含めて、同様な手法で、互いのオフセット磁界成分が相殺されるような最適位置に、磁気センサ１１を配置することもできる。

さらに、以上は、携帯電話機について説明したが、他の携帯機器、例えば、ＰＤＡ等の携帯可能な機器でも本発明は適用可能である。

本発明の実施例に係る折りたたみ型の携帯電話機の蓋に該当する部分を開いた状態の正面図である。２個の着信音用スピーカの断面図である。２個の着信音用スピーカの平面図である。スピーカの断面図である。

符号の説明

１第１ケース部分
２第２ケース部分
３ヒンジ
４通話用スピーカ
５バイブレータモータ
６マイクロホン
７開閉検知用磁石
８，９着信音用スピーカ
１０高周波アイソレータ
１１磁気センサ

Claims

磁石を有する電子部品を複数具えており、さらに方位角計測装置を備えた携帯機器において、
前記複数の磁石の一部は、その磁極が他の磁石とは反対の向きになるように配置されていることを特徴とする携帯機器。
前記磁石が発生する所定の磁界成分が相殺される位置に、前記方位角計測装置の磁気検知部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯機器。
前記磁石を有する電子部品は、スピーカ、バイブレータ、開閉検知用磁石、高周波アイソレータおよびマイクロホンの少なくとも２つであることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯機器。
前記磁石を有する電子部品は、磁気特性が等価で且つ磁極の向きが互いに逆向きの２つのスピーカであり、前記２つのスピーカと略等距離となる位置に方位角計測装置の磁気検知部が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯機器。
前記磁気検知部は、前記２つのスピーカと同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の携帯機器。