JP2007003460A - 方位計測装置、方位計測方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 筐体間の位置関係の変化に左右されること無く、正確な方位計測を可能にすること。
【解決手段】 ドライバ１６６１は、蓋開閉検知部１７６１が出力する検出信号に基づいて携帯電話１００の開閉状態を判断する。蓋開状態であった場合は、開閉オフセット記憶部１６７１から蓋開状態に対応するオフセット補正値を読み出し、センサーユニット１７５により取得される３軸の磁場情報に基づいて当該オフセット補正値を算出してオフセット補正値テーブル１６７２に更新記憶する。そして、センサーユニット１７５により取得された磁場情報を、算出したオフセット補正値を用いて補正し、その磁場情報により方位演算を行う。そして、ドライバ１６６１は、演算結果をメイン表示部２及びサブ表示部５に表示出力させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、方位計測装置、方位計測方法及びプログラムに関する。

従来、２軸又は３軸の方向の磁場情報を取得する磁気センサを備えた携帯電話等の小型電子機器に、取得した磁場情報に基づいて当該小型電子機器が向いている方位を表示する機能や、地図画像などに当該方位を重畳させて表示する機能が設けられている。

また近年では、計測磁場に異常があるときに機器本体を回転させることで、当該機器に設けられた磁性体及び周囲環境による磁場の乱れをオフセット補正値として取得・記憶させ、実際に取得された磁気センサの値（磁場情報）とオフセット補正値とから、正確な方位を演算するものが存在する（例えば、特許文献１参照）。

また、方位計測方法の一例としては、逐次取得される磁気センサの値とオフセット補正値とから正確な方位を演算すると共に、バックグランド処理としてこの演算時に取得した磁気センサから新たなオフセット補正値を積算し、次の方位演算に反映させる方法も知られている。
特開２００４−２８６６１３号公報

ところで、小型電子機器機の１つである携帯電話には、近年、二つ折りタイプやスライドタイプ等のギミックを持つものが増えている。ここで、図７及び８に、二つ折りタイプの携帯電話１００の正面及び側面からの透視図の一例を示す。

図７及び８によれば、携帯電話１００は、蓋部１０１と本体部１０２との筐体がヒンジ１０３を介して回動可能に接続されて構成されている。蓋部１０１の筐体内には、蓋部１０１の開閉を検知する磁石を有する蓋開閉検知部１７６１と、アンテナを介して無線通信を行う通話部９０とが配置された蓋側基板１０４が収容されており、本体部１０２の筐体内には、３軸方向の磁気を検出する磁気センサを有するセンサーユニット１７５、ステレオスピーカ８，９及び充電池７が配置された本体側基板１０５が収容されている。

このように、携帯電話１００には、磁性を帯びる部材（磁性体）が多数実装されている。一般に、センサーユニット１７５を用いた方位計測は、これら磁性体の影響を受けてしまうため、特許文献１のような技術を用いてオフセット補正値を取得して、磁性体による影響を考慮して、方位計測の誤差を補正する必要がある。

ところが、蓋部１０１と本体部１０２との相対的な位置が変化する場合、センサーユニット１７５と他の磁性体との距離が変化してしまう。より具体的には、図７に示すように、携帯電話１００の蓋部１０１が開かれた状態（以下、この状態を「蓋開状態」という。）のとき、センサーユニット１７５と蓋開閉検知部１７６１との間が距離ａ、通話部９０との間が距離ｂであるのに対し、図８に示すように、携帯電話１００の蓋部１０１が閉じられた状態（以下、この状態を「蓋閉状態」という。）のときは、センサーユニット１７５と蓋開閉検知部１７６１との間が距離ｃ（＜距離ａ）、通話部９０との間が距離ｄ（＜距離ｂ）と変化してしまう。

このように、センサーユニット１７５と通話部９０及び蓋開閉検知部１７６１等の磁性体との間の距離が蓋開状態と蓋閉状態とでは異なる。このため、ユーザの携帯電話１００の開閉動作に伴い、センサーユニット１７５の周辺磁場が大幅に変わってしまい、特許文献１のような技術において、適正なオフセット補正値の取得が難しくなり、方形計測の精度が落ちてしまうという不具合が生じてしまった。

本発明は、このような課題に鑑みて為されたものであり、筐体間の位置関係の変化に左右されること無く、正確な方位計測を可能にすることを目的とするものである。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、磁性を帯びた部材を備えた第１の筐体と、周辺磁場取得部材を備えた第２の筐体と、この第１の筐体と第２の筐体との位置関係を変更する変更部とを具備する方位計測装置であって、
前記位置関係と、前記周辺磁場取得部材から出力される磁場情報を補正するための補正情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、
前記周辺磁場取得部材から磁場情報が出力されたときの前記第１の筐体と前記第２の筐体との位置関係を判断する判断手段と、
この判断手段による判断された位置関係に対応する補正情報を前記記憶手段から読み出して前記出力された磁場情報を補正する補正手段と、
この補正手段により補正された磁場情報に基づく方位を出力する出力手段と、
を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記変更部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動可能に接続する接続部を有することを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記磁性を帯びた部材は、前記第１の筐体と前記第２の筐体との位置関係を磁気的に検出する検出部を有し、前記判断手段は、前記検出手段により検出された位置関係を判断することを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、前記磁性を帯びた部材は、少なくともマイクロフォン、スピーカ及び無線通信機の何れかを有することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、磁性を帯びた部材を備えた第１の筐体と、周辺磁場取得部材を備えた第２の筐体と、この第１の筐体と第２の筐体との位置関係を変更する変更部とを具備する方位計測装置における方位計測方法であって、
前記位置関係と、前記周辺磁場取得部材から出力される磁場情報を補正するための補正情報とを対応付けて記憶する記憶ステップと、
前記周辺磁場取得部材から磁場情報が出力されたときの前記第１の筐体と前記第２の筐体との位置関係を判断する判断ステップと、
この判断手段において判断された位置関係と対応する補正情報を前記記憶された補正情報の中から読み出して前記出力された磁場情報を補正する補正ステップと、
この補正ステップにより補正された磁場情報に基づく方位を出力する出力ステップと、
を含むことを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、コンピュータに、
第１の筐体と第２の筐体との位置関係と、周辺磁場取得部材から出力される磁場情報を補正するための補正情報とを対応付けて記憶する記憶機能と、
前記周辺磁場取得部材から磁場情報が出力されたときの前記第１の筐体と前記第２の筐体との位置関係を判断する判断機能と、
この判断機能により判断された位置関係と対応する補正情報を前記記憶された補正情報の中から読み出して前記出力された磁場情報を補正する補正機能と、
この補正機能により補正された磁場情報に基づく方位を出力する出力機能と、
を実現させることを特徴としている。

請求項１、５及び６に記載の発明によれば、周辺磁場取得部材から磁場情報が出力された際には、第１の筐体と第２の筐体との位置関係を判断し、当該位置関係に対応する補正情報を読み出して磁場情報を補正する。このため、第１の筐体と第２の筐体との位置関係の変化に応じて適切な補正情報を取得して、磁場情報を補正することができる。従って、この磁場情報から正確な方位計測を行って出力することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、第１の筐体と第２の筐体とを回動可能に接続する接続部を有する方位計測装置が実現される。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、検出部の磁力線の影響により生ずる磁場情報の誤差を、補正情報によって適切に補正することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、磁性を帯びた部材であるマイクロフォンやスピーカ、無線通信機の磁力線の影響により生ずる磁場情報の誤差を、補正情報によって適切に補正することができる。

〔実施形態〕
以下、本発明の方位計測装置を、小型電子機器の１つである携帯電話１００に適用した場合の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

先ず、図１は携帯電話１００の正面図及び背面図の一例であり、図１に示すように、携帯電話１００は、蓋部１０１と本体部１０２とがヒンジ１０３により折り畳み可能に構成されている。上述した図７及び８のように、携帯電話１００は、ヒンジ１０３により蓋部１０１と本体部１０２とが回動可能に接続され、その位置関係がユーザの開閉操作に伴い変更される。蓋部１０１には、受話スピーカ１、メイン表示部２、サブ表示部５、撮像レンズ６及びＬＥＤ（Light Emitting Diode）フラッシュ１０が設けられ、本体部１０２には、入力部３、送話マイク４、電源接続端子１２を有する着脱可能な充電池７、外部インターフェイス１３が設けられている。

入力部３は、決定キー３１、カーソルキー３２、カメラキー３３、第１方位計測キー３４及び第２方位計測キー３５の他に数字キーやクリアキー、メニュキー、オフフックキー、オンフックキー等の操作キー群により構成される。

カーソルキー３２は、画面のスクロールや選択操作を行うためのキーあり、上下左右の４方向を検知可能に構成される。ユーザは、例えば、メニュキーの押下により表示させたメニュリストから機能の選択や設定内容の変更をカーソルキー３２の押下によって行い、更に決定キー３１の押下により決定・確定して、携帯電話１００の各種設定を行う。カメラキー３３は、カメラ部７０による撮影を開始するためのキーである。ユーザは、このカメラキー３３の押下し、ＬＥＤフラッシュ１０を点灯させ、決定キー３１の押下により撮影を行う。

第１方位計測キー３４及び第２方位計測キー３５は、方位計測用のアプリケーションプログラムに基づく処理（以下、この処理を「方位計測アプリ」と略す。）を起動させるためのキーである。

ユーザが、図７のように携帯電話１００の蓋部１０１を開き蓋開状態とした際には、第１方位計測キー３４及び第２方位計測キー３５の何れかを押下して方位計測アプリを起動させる。すると、携帯電話１００が向いている方向の方位が、例えば、図６（ａ）のように表示される。また、所謂ナビゲーション機能を起動している場合には、携帯電話１００が向いている方位が地図画像上に重畳表示され、ユーザの進行方向が示される。

また、図８のように携帯電話１００の蓋部１０１を閉じて蓋閉状態とした際には、当該携帯電話１００の側面に設けられた第２方位計測キー３５を押下して方位計測アプリを起動させる。この場合は、携帯電話１００の方位が図６（ｂ）のようにサブ表示部５に表示される。蓋閉状態の携帯電話１００は、折り畳むことで蓋開状態よりもコンパクトになり、サブ表示部５に方位表示する謂わば掌に収容可能な電子コンパスとして機能する。

図２は、携帯電話１００の機能構成の一例を示すブロック図である。同図によれば、携帯電話１００は、制御部１６６、フラッシュメモリ１６７、プログラムＲＯＭ（Read Only Memory）１６８、システムＲＯＭ１６３、データストレージＲＡＭ（Random Access Memory）１６４、アドレス・データバス処理部１６５、入力部３、表示制御部６０、カメラ部７０、音声出力部８０、通話部９０、外部インターフェイスコントローラ１７６、充電池７、センサーユニット１７５及び蓋開閉検知部１７６１を備えて構成される。

尚、これらの機能部の構成は、適宜設計採用可能であり、例えば、制御部６６と通話部９０の通信制御部１６とを一体的な回路構成としてもよいし、システムＲＯＭ１６３やプログラムＲＯＭ１６８等のメモリを同一のメモリで構成することとしてもよい。

制御部１６６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサにより構成され、ＯＳＩ参照モデルでいうところのアプリケーション層（レイヤ７）に相当する処理を行う。具体的には、入力部３から入力される操作信号に応じてプログラムＲＯＭ１６８に格納されたアプリケーションプログラムを読み出し、当該プログラムに従った処理を実行する。そして、その処理結果を表示制御部６０に出力して、メイン表示部２やサブ表示部５に表示させる。

本実施形態において、制御部１６６は、ユーザにより第１方位計測キー３４及び第２方位計測キー３５が押下されたことを検知した場合、プログラムＲＯＭ１６８から方位計測プログラムを読み出して、当該プログラムに従ってドライバ１６６１が逐次演算する方位を所定周期（例えば、１ｓ）で取得して表示させる方位計測アプリ（図５のアプリケーションのフローチャートに相当）を起動する。

また、制御部１６６は、センサーユニット１７５の動作を制御して方位演算するドライバ１６６１を有して構成される。本実施形態においてドライバ１６６１は、方位計測アプリが起動しているそのバックグラウンドで、センサーユニット１７５から磁場情報を取得し、オフセット補正値の補正及び方位演算を行って方位計測アプリに返すという一連の処理を所定周期（例えば、１００ｍｓ）で行う。

フラッシュメモリ１６７は、読み書き可能な不揮発性メモリであり、制御部１６６が実行する各種プログラムやこれらのプログラムの実行に係るデータ等を一時的に保管するメモリ領域である。

プログラムＲＯＭ１６８、ＮＯＲ Ｆｌａｓｈメモリで構成され、携帯電話１００の動作に必要アプリケーションプログラムや、そのプログラムの実行に係るデータを格納し、本実施形態においては、方位計測アプリを実行するための方位計測プログラムを格納している。

システムＲＯＭ１６３は、基本ＯＳ（オペレーティングシステム）、各種初期設定及びハードウェアの検査に必要なプログラムのロード等を行うための初期化（ＩＰＬ）プログラム、当該プログラムに係る各種初期設定値、携帯電話１００の認証に必要なデータ（例えば、シリアル番号や加入者ＩＤ）等を格納する。

データストレージＲＡＭ１６４は、読み書き可能な不揮発性メモリであり、例えば、アドレス帳データやメールデータ等の携帯電話１００の通信に関連するデータ、カメラ部７０で撮影された静止画像及び動画像を含むマルチメディアデータ等を格納する。

アドレス・データバス処理部１６５は、制御部１６６と通話部９０間のアドレス制御やバス上のデータ通信の制御等を行う。

入力部３は、プログラムの実行開始の指示入力や、各種情報の入力に必要なキー群を備えた入力装置であり、ユーザによって押下されたキーの押下信号を制御部１６６に出力する。

表示制御部６０は、表示ドライバ１６９と、メイン表示部２と、サブ表示部５と、ＬＥＤフラッシュ１０とを備えて構成される。表示ドライバ１６９は、制御部１６６からの指示に従ってＬＥＤフラッシュ１０を点灯させたり、メイン表示部２及びサブ表示部５に各種画面を表示させたりする。

メイン表示部２及びサブ表示部５は、携帯電話１００の各種情報や方位等を表示するための表示装置であり、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等で構成される。制御部１６６は、蓋開閉検知部１７６１から出力される検出信号に基づいて携帯電話１００が折り畳まれたこと、即ち蓋閉状態であることを検知すると、メイン表示部２の表示を消灯し、サブ表示部５に表示を切り替え、蓋開状態であると検知するとメイン表示部２に表示を切り替える。

通話部９０は、制御部１６６から入力される指示に基づいて、アンテナ１４を介して無線通信網（無線電話網を含む）上の無線基地局との間で音声通話や各種データの通信を行う機能部である。通話部９０は、アンテナ１４、無線部１５、通信データ処理部１６１及びオーディオインターフェイス１６２を有する通信制御部１６を備えて構成され、図７及び８に示すように蓋側基板１０４のヒンジ１０３に対向する位置に配置される。

無線部１５は、アンテナ１４の同調処理や受信信号のＡ／Ｄ変換、送信データのＤ／Ａ変換、変復調といった無線処理を行う。通信データ処理部１６１は、ＣＥＬＰ（Code-Excited Linear Prediction）系ボコーダ及び音声復号処理回路、パケットデータ生成回路等を有して構成され、無線部１５を介して受信したデータをデコードして受話データを取得したり、オーディオインターフェイス１６２から出力された送話データをエンコードしたりする。オーディオインターフェイス１６２は、通信データ処理部１６１で取得された受話データに基づいた音声を受話スピーカ１から音声出力させたり、送話マイク４から入力されたユーザの音声をデジタル信号の送話データに変換したりする。

尚、通話部９０と無線基地局間で送受信される無線信号の変復調方式としては、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）方式、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式、ＧＳＭ（Global System for Mobile communication）方式等の各種公知技術の何れを利用することとしてもよい。

カメラ部７０は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ等の撮像モジュール１７１と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１７２、ピエゾモータ１７０及び撮像レンズ６を備えて構成される。撮像モジュール１７１は、撮像レンズ６を透過した光学像を光電変換して電気信号を生成し、当該電気信号をＤ／Ａ変換してＤＳＰ１７２に出力する。

ＤＳＰ１７２は、撮像モジュール１７１から出力されたデジタル信号の符号化や圧縮処理、画像処理等の様々なデジタル信号処理を行う。制御部１６６は、ＤＳＰ１７２によりデジタル信号処理が施された撮影画像をデータストレージＲＡＭ１６４に記憶させる。ピエゾモータ１７０は、撮像レンズ６のズーム制御を行うためのモータである。

音声出力部８０、制御部１６６から入力される音声データに基づいた音声をステレオスピーカ８，９に音声出力させる機能部であり、音源ＩＣ１７３及びアンプ１７４を備えて構成される。音源ＩＣ１７３は、電話の着信時に音声出力する着信音やキー群を押下された際に音声出力する操作音の音声データ等を予め記憶し、これらのデータをＤ／Ａ変換し、アンプ１７４によって増幅させた後、ステレオスピーカ８，９から音声出力させる。

外部インターフェイスコントローラ１７６は、例えば、１８芯コネクタの電源接続端子１２や外部機器とデータ通信を行う外部インターフェイス１３の制御を行う。充電池７は、ＡＣアダプタを介して蓄電した電源を制御部１６６からの指示に基づいて、各機能部への電源供給を行う。

センサーユニット１７５は、図７及び８に示すように当該センサーユニット１７５に対するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の３軸方向の磁場（磁気）をそれぞれ検出する磁気センサ（例えば、ホール素子やＭＩ(Magneto Impedance)素子、アモルファス磁性体）を備えて構成される。センサーユニット１７５は、本体側基板１０５上に配置され、制御部１６６のドライバ１６６１の指示に従って、各磁気センサにより検出された３軸方向の磁場を磁場情報として取得して当該ドライバ１６６１に返す。

蓋開閉検知部１７６１は、携帯電話１００の蓋閉状態及び蓋開状態を検出するための機能部であり、開閉検知用の磁石等を備えて構成され、蓋側基板１０４上に配置される。図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、蓋開状態と蓋閉状態とでは、蓋開閉検知部１７６１と本体部１０２の下端１０７との距離（位置関係）が変わる。蓋開閉検知部１７６１は、この下端１０７との距離の変化を開閉検知用の磁石によって検出し、その検出信号を制御部１６６に出力する。制御部１６６は、この検出信号に基づいて蓋部１０１と本体部１０２との位置関係が蓋開状態であるか蓋閉状態であるかを判断し、その判断結果に基づいて後述するオフセット補正値の読み出しを行う。

次に、フラッシュメモリ１６７のデータ構成について説明する。図２によれば、フラッシュメモリ１６７は、開閉オフセット記憶部１６７１と、オフセット補正値テーブル１６７２とを有して構成される。

開閉オフセット記憶部１６７１は、蓋開状態及び蓋閉状態それぞれにおけるオフセット補正値Ｒ１，Ｒ２を記憶するデータ領域である。例えば、携帯電話１００の工場出荷時に、予め蓋開状態におけるオフセット補正値Ｒ１と、蓋閉状態におけるオフセット補正値Ｒ２とを開閉オフセット記憶部１６７１に記憶しておく。

ここで、蓋閉状態及び蓋開状態それぞれのオフセット補正値の測定方法を図３及び図４を用いて説明する。図３は、蓋開状態及び蓋閉状態それぞれのオフセット補正値の測定方法を模式化した図であり、Ｘ軸の方向に地磁気が発生しているとする。

先ず、蓋開状態における携帯電話１００の回転時にセンサーユニット１７５により取得される磁場情報ｄｈのＸＹ成分が描く軌道は、図３のような円Ｃ１になる。この円Ｃ１の中心点を算出し、この中心点を蓋開状態のオフセット補正値Ｒ１と設定する。

一般に、センサーユニット１７５内の磁気センサは、他の磁性体と５０ｍｍ程度離れていれば、その磁性体から生ずる磁力線の影響は低い。図７に示すように蓋開状態においては、センサーユニット１７５と蓋開閉検知部１７６１との距離ａを例えば１４３．７ｍｍ、通話部９０との距離ｂを１４４ｍｍと充分に取ることができるため、センサーユニット１７５の磁気センサが受ける蓋開閉検知部１７６１及び通話部９０の磁力線の影響は受けにくい。

しかし、実際の地磁気の方向に対する携帯電話１００の向きによって、センサーユニット１７５から取得された磁場情報ｄｈには図３に示すような幅（誤差）が生じ、例えば、携帯電話１００と地磁気とが平行な場合は方位演算に最小の方位誤差が生じ方位Ｃが演算され、携帯電話１００と地磁気とが垂直な場合は、最大の方位誤差が生じ方位Ａが演算される。

これに対し、蓋閉状態においては、蓋開閉検知部１７６１との距離ｃが例えば４１．８ｍｍ、通話部９０との距離ｄが４４．１ｍｍというように蓋開状態と比較して短くなり、センサーユニット１７５は、蓋開閉検知部１７６１及び通話部９０から生ずる磁力線の影響が大きくなってしまう。

蓋部１０１の開閉によってセンサーユニット１７５が受ける磁場の水平成分の変動量は図４のようになる。例えば、蓋開閉検知部１７６１から受ける水平成分の変動量は、最小で２μＴ（ミューテスラ）、最大で−９μＴである。また、通話部９０から受ける水平成分の変動量は、最小で−１μＴ、最大で−１０μＴである。このため、蓋開閉検知部１７６１及び通話部９０の影響により、センサーユニット１７５に、最小１μＴ、最大−１９μＴの磁場の誤差が生ずる。

この磁場の変動によって、センサーユニット１７５により取得された磁場情報ｄｈに基づいた方位演算には次のような誤差が生ずる。

蓋開状態の方位Ａにおいて蓋部１０１を開閉したとき、地磁気と異なる方向に磁場の変動があった場合の方位Ｂと方位Ａとの方位誤差θｍａｘ

蓋開状態の方位Ｂにおいて蓋部１０１を開閉したとき、地磁気と同方向に磁場の変動があった場合の方位Ｄと方位Ｃとの方位誤差θｍｉｎ

尚、数１及び数２において、地磁気の水平成分の磁場情報ｄｈは、東京を基準地としたる３０μＴとする。また、Δｘ１は、蓋閉状態での蓋開閉検知部１７６１及び通話部９０から受ける磁界密度のＸ軸成分であり、Δｙ１は、そのＹ軸成分である。

このため、方位演算のオフセット補正値を、蓋開状態のオフセット補正値Ｒ１のままとすると、例えば、Ｙ軸方向に平行するような磁場の変動を受けた場合は、計測した方位はθｍａｘ分だけずれたものになり、また、Ｘ軸方向に平行するような磁場の変動を受けた場合は、θｍｉｎだけずれたものになる。従って、このずれを考慮して、図３のように蓋閉状態のオフセット補正値Ｒ２を予め設定しておく。

このため、蓋部１０１を閉じた際に、センサーユニット１７５が取得した磁場情報ｄｈのＸＹ成分が描く軌道が、蓋開状態の円Ｃ１から図３の円Ｃ２にずれたとしても、オフセット補正値Ｒ２を用いて方位演算することで、携帯電話１００の開閉による方位誤差を無くすことができる。尚、図３及び図４においてＸ軸及びＹ軸の水平方向を模式化したが、上述した測定方法と同様の手法で、Ｚ軸方向に対する垂直方向を考慮したオフセット補正値を設定できるのは無論である。

オフセット補正値テーブル１６７２は、センサーユニット１７５により所定周期で取得される磁場情報や、算出・更新するオフセット補正値等を記憶するためのデータ領域である。制御部１６６は、方位計測アプリの起動時に、蓋開閉検知部１７６１から出力される検出信号から携帯電話１００の開閉状態を判断し、その判断の結果に基づいてオフセット補正値を算出・更新する。

より詳しくは、検出信号に基づいて携帯電話１００が蓋閉状態であると判断した場合には、開閉オフセット記憶部１６７１から蓋閉状態のオフセット補正値Ｒ１を読み出し、このオフセット補正値Ｒ１を初期値とする。そして、センサーユニット１７５から出力される磁場情報を逐次蓄積記憶していき、これらの磁場情報を用いてオフセット補正値Ｒ１を再計算してオフセット補正値テーブル１６７２に更新記憶する。

また、検出信号に基づいて携帯電話１００が蓋開状態であると判定した場合には、開閉オフセット記憶部１６７１から蓋閉状態のオフセット補正値Ｒ２を読み出して初期値とし、同様の算出・更新を行う。そして、携帯電話１００の開閉状態が変化したとき、又は方位計測アプリの終了時には、この更新したオフセット補正値Ｒ１を開閉オフセット記憶部１６７１に記憶する。

ドライバ１６６１は、このようにして更新したオフセット補正値Ｒ１，Ｒ２を用いてセンサーユニット１７５により取得された磁場情報を補正し、その補正後の磁場情報から方位演算を行う。このため、携帯電話１００の開閉操作があったとしても、その影響を受けることなく正確な方位演算を行うことができるようになる。

次に、携帯電話１００の方位計測方法の具体的な処理内容を図５のフローチャートを用いて説明する。先ず、ドライバ１６６１は、携帯電話１００の電源投入以降、方位計測アプリのプロセスから方位取得要求コマンドが出力されるまで待機し、当該コマンドの出力を検出すると、以下に説明するステップＡ３〜Ａ２３の処理を例えば、０．１ｍｓの周期で行って方位演算を行い、その演算結果を方位計測アプリに返して図６のように表示制御部６０に方位を表示させる。この一連の処理は、方位計測アプリから終了コマンドが出力されるまで行い、当該コマンドの出力を検出したら、再度方位取得要求コマンドの出力を待機する。

一方、方位計測アプリは、制御部１６６がユーザにより第１方位計測キー３４及び第２方位計測キー３５の何れかが押下されたこを検知すると、プログラムＲＯＭ１６８から方位計測プログラムが読み出されることで起動され、その起動後、方位取得要求コマンドをドライバ１６６１に対して出力し（ステップＢ１）、ドライバ１６６１からの方位演算の演算結果を検出する待機状態に入る（ステップＢ３）。

尚、方位計測アプリは制御部１６６により実行される処理であり、その主体は制御部１６６であるが、当該制御部１６６が有するドライバ１６６１との関係を明確にするため、適宜方位計測アプリを主体として説明する。

ドライバ１６６１は、方位計測アプリからの方位取得要求コマンドを検出すると（ステップＡ３；Ｙｅｓ）、蓋開閉検知部１７６１から出力される検出信号に基づいて携帯電話１００の開閉状態を判断する（ステップＡ３）。そして、判断の結果に基づいて上述したように蓋閉状態のオフセット補正値Ｒ１及び蓋開状態のオフセット補正値Ｒ２の何れかを開閉オフセット記憶部１６７１から読み出す（ステップＡ５）。

次いで、センサーユニット１７５の各磁気センサからの磁場情報を取得し（ステップＡ７）、ステップＡ５において読み出したオフセット補正値を基にして当該オフセット補正値を再算出して（ステップＡ９）、オフセット補正値テーブル１６７２を更新する（ステップＡ１１）。

そして、方位取得要求コマンドを検出してからの計測回数が１０ｎ＋１回（ｎは整数）であれば、オフセット補正値テーブル１６７２において更新されたオフセット補正値を用いて、センサーユニット１７５により取得された磁場情報を補正し、この補正した磁場情報から方位演算を行う（ステップＡ１５）。そして、ドライバ１６６１は、演算結果を方位計測アプリのプロセスに対して出力する（渡す）。

ドライバ１６６１は、ステップＡ１３において計測回数が１０ｎ＋２〜１０ｎ＋１０回であると判定した場合は、ステップＡ７の処理へ以降し、磁場情報の取得、オフセット補正値テーブル１６７２の更新を繰り返す。即ち、逐次磁場情報を取得して、その１０回毎に方位演算を行うことで、１０回分の磁場情報により周辺環境を考慮したオフセット補正値を算出する。

次いで、蓋開閉検知部１７６１から出力される検出信号からステップＡ３で判断した開閉状態に変化があり（例えば、蓋開状態から蓋閉状態への変化）、携帯電話１００の開閉操作が為されたと検知した場合は（ステップＡ１９；Ｙｅｓ）、オフセット補正値テーブル１６７２上で更新したオフセット補正値を開閉オフセット記憶部１６７１に記憶し（ステップＡ２１）、ステップＡ５の処理ステップに移行する。

また、携帯電話１００の開閉操作を検知しなかった場合（ステップＡ１９；Ｎｏ）、ドライバ１６６１は、方位計測アプリのプロセスから終了コマンドが出力されているか否かを検出し、終了コマンドを検出しなかった場合は（ステップＡ２３；Ｎｏ）、ステップＡ７の処理へ移行し、検出した場合は（ステップＡ２３；Ｙｅｓ）、上述したように方位取得要求コマンドの待機状態となる。

一方、方位計測アプリは、ドライバ１６６１から出力された演算結果を検出すると（ステップＢ５；Ｙｅｓ）、方位表示処理を行う。具体的には、方位計測アプリの起動時に第１方位計測キー３４が押下された場合は、演算結果の方位をメイン表示部２に表示させ、第２方位計測キー３５が押下された場合は、当該方位をサブ表示部５に表示させるように、表示ドライバ１６９に指示する（ステップＢ７）。このようにして、図６（ａ）及び（ｂ）のような電子コンパス画面がメイン表示部２及びサブ表示部５に表示されることとなる。

そして、ステップＢ１のコマンド出力から１ｓ経過したか否かを判定し、経過していないと判定した場合は（ステップＢ９；Ｎｏ）、ステップＢ３に移行して演算結果の検出を待機する。また、１ｓ経過したと判定した場合（ステップＢ９；Ｙｅｓ）、方位計測アプリは、例えば、クリアキーの押下時に制御部１６６のメインプロセスが出力するプログラム終了コマンドを検出した場合（ステップＢ１１；Ｙｅｓ）、終了コマンドをドライバ１６６１に出力する（ステップＢ１３）。制御部１６６は、方位計測アプリにプログラム終了コマンドを出力後、方位計測アプリのプロセスを終了する。

以上、本実施形態によれば、蓋開状態及び蓋閉状態それぞれにおけるオフセット補正値を個々に記憶しておき、方位計測時に携帯電話１００の開閉状態を判断し、その判断の結果に基づいてオフセット補正値を読み出し、当該オフセット補正値に基づいて方位演算を行う。このため、ユーザの携帯電話１００の開閉操作により生ずる磁場の変動の方位誤差を、その操作に合わせて適切に補正することができる。従って、携帯電話１００の開閉操作に左右されることなく、正確な方位計測を可能にすることができる。

〔変形例〕
尚、本発明の適用可能な範囲は、上述した実施形態に限られず、適宜変更可能であり、次のようにしてもよい。

例えば、本実施形態では、蓋開閉検知部１７６１及び通話部９０から受ける磁場の変動を考慮してオフセット補正値を設定することとしたが、送話マイク４やステレオスピーカ８，９、充電池７等の他の磁性体から受ける磁場の変動を考慮してオフセット補正値を設定することとしてもよい。これにより、更なる方位計測の精度の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、蓋部１０１と本体部１０２との位置関係を、蓋開閉検知部１７６１から出力される検出信号により判断することとしたが、例えば、ヒンジ１０３の回転角から判断することとしてもよい。これにより、蓋部１０１と本体部１０２との位置関係をより細かく判断することができる。従って、その位置関係を細かく分割して、オフセット補正値を複数設定しておけば、より正確な方位計測が可能になる。

また、本発明を二つ折りタイプの携帯電話１００に適用することとしたが、スライドタイプの携帯電話や２軸ヒンジを用いた携帯電話に適用することとしてもよい。例えば、スライドタイプの携帯電話の場合は、蓋部１０１とスライド自在に結合するためのスライドガイド溝を本体部１０２に溝を設け、この溝に嵌合されるスライドガイドピンを蓋部１０１に設ける。このスライドガイドピンがスライドガイド溝に沿って移動することで、本体部１０２に対して蓋部１０１がスライド可能となる。この場合は、スライドの開閉により、蓋開状態と蓋閉状態とができるため、二つ折りタイプの携帯電話１００と同様にオフセット補正値を設定すればよい。

また、２軸ヒンジを用いた携帯電話の場合は、蓋部１０１の開閉は上述した携帯電話１００と同様であるが、蓋部１０１を本体部１０２に対して回転させて蓋部１０１を閉じた場合、蓋開閉検知部１７６１及び通話部９０のセンサーユニット１７５に対する位置関係が変わるため、この回転時における磁場の変動を予め測定しておきオフセット補正値を設定する。従って、２軸ヒンジを用いた携帯電話の場合は、回転後の蓋閉状態、蓋開状態及び蓋閉状態の３つのオフセット補正値を設定すればよい。

また、２つの筐体を持つ小型電子機器において、その筐体間の位置関係に対応するオフセット補正値を記憶することとしたが、例えば、３つの筐体がヒンジ等で接続された小型電子機器機において、それぞれの筐体の位置関係に対応するオフセット補正値を複数記憶しておいて磁場情報の補正を行うこととしてもよい。

また、本発明の方位計測装置を携帯電話に適用することとしたが、例えば、筐体間の位置関係が変わるＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＨＳ等の小型電子機器に適用可能であり、また、近年の小型化が進んでいるノートパソコンにも適用可能である。

本実施形態における携帯電話の（ａ）正面図と（ｂ）背面図の一例。 携帯電話の機能構成の一例を示すブロック図。 携帯電話の蓋開状態及び蓋閉状態それぞれのオフセット補正値の設定方法を模式化した図。 蓋開閉検知部及び通話部の影響により生ずる磁場変動値の一例を示す図。 携帯電話の具体的な処理動作を説明するためのフローチャート。 （ａ）はメイン表示部の表示例、（ｂ）はサブ表示部の表示例。 蓋開状態における携帯電話の（ａ）正面及び（ｂ）側面の透視図の一例。 蓋閉状態における携帯電話の（ａ）正面及び（ｂ）側面の透視図の一例。

符号の説明

１００ 携帯電話
１ 受話スピーカ
２ メイン表示部（出力手段）
３ 入力部
４ 送話マイク
５ サブ表示部（出力手段）
６ 撮像レンズ
７ 充電池
８，９ ステレオスピーカ
３４ 第１方位計測キー
３５ 第２方位計測キー
６０ 表示制御部
９０ 通話部（無線通信機）
１０１ 蓋部（第１の筐体）
１０２ 本体部（第２の筐体）
１０３ ヒンジ（変更部、接続部）
１６６ 制御部
１６７ フラッシュメモリ
１７５ センサーユニット（周辺磁場取得部材）
１６６１ ドライバ（判断手段、補正手段）
１６７１ 開閉オフセット記憶部（記憶手段）
１６７２ オフセット補正値テーブル
１７６１ 蓋開閉検知部（検出部）
Ｒ１ オフセット補正値（補正情報）
Ｒ２ オフセット補正値（補正情報）

Claims (6)

1. 磁性を帯びた部材を備えた第１の筐体と、周辺磁場取得部材を備えた第２の筐体と、この第１の筐体と第２の筐体との位置関係を変更する変更部とを具備する方位計測装置であって、
   前記位置関係と、前記周辺磁場取得部材から出力される磁場情報を補正するための補正情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、
   前記周辺磁場取得部材から磁場情報が出力されたときの前記第１の筐体と前記第２の筐体との位置関係を判断する判断手段と、
   この判断手段による判断された位置関係に対応する補正情報を前記記憶手段から読み出して前記出力された磁場情報を補正する補正手段と、
   この補正手段により補正された磁場情報に基づく方位を出力する出力手段と、
   を備えることを特徴とする方位計測装置。
2. 前記変更部は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動可能に接続する接続部を有することを特徴とする請求項１に記載の方位計測装置。
3. 前記磁性を帯びた部材は、前記第１の筐体と前記第２の筐体との位置関係を磁気的に検出する検出部を有し、
   前記判断手段は、前記検出手段により検出された位置関係を判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の方位計測装置。
4. 前記磁性を帯びた部材は、少なくともマイクロフォン、スピーカ及び無線通信機の何れかを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の方位計測装置。
5. 磁性を帯びた部材を備えた第１の筐体と、周辺磁場取得部材を備えた第２の筐体と、この第１の筐体と第２の筐体との位置関係を変更する変更部とを具備する方位計測装置における方位計測方法であって、
   前記位置関係と、前記周辺磁場取得部材から出力される磁場情報を補正するための補正情報とを対応付けて記憶する記憶ステップと、
   前記周辺磁場取得部材から磁場情報が出力されたときの前記第１の筐体と前記第２の筐体との位置関係を判断する判断ステップと、
   この判断手段において判断された位置関係と対応する補正情報を前記記憶された補正情報の中から読み出して前記出力された磁場情報を補正する補正ステップと、
   この補正ステップにより補正された磁場情報に基づく方位を出力する出力ステップと、
   を含むことを特徴とする方位計測方法。
6. コンピュータに、
   第１の筐体と第２の筐体との位置関係と、周辺磁場取得部材から出力される磁場情報を補正するための補正情報とを対応付けて記憶する記憶機能と、
   前記周辺磁場取得部材から磁場情報が出力されたときの前記第１の筐体と前記第２の筐体との位置関係を判断する判断機能と、
   この判断機能により判断された位置関係と対応する補正情報を前記記憶された補正情報の中から読み出して前記出力された磁場情報を補正する補正機能と、
   この補正機能により補正された磁場情報に基づく方位を出力する出力機能と、
   を実現させるためのプログラム。

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