JP3975781B2 - 携帯端末装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、方位計測用に地磁気センサを搭載した携帯電話装置、携帯GPS等の携帯端末装置及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の携帯電話装置等の携帯端末装置にあっては、ユーザが装置本体を傾けたり、振ったりした状態を検出して、所定の動作を自動的に行わせるものが提案されている。例えば、着信が有った際に自動的にオフフックする機能を有する従来の携帯電話装置としては、特開平2001−94636号公報、特開平9−261299号公報に記載されたものがある。
【0003】
特開平2001−94636号公報に記載された携帯電話装置は、傾きセンサを内蔵したものであり、着信時に、横にしてあった端末を縦にして耳に当てる動作をさせた際に、その傾き変化を傾きセンサで検出し、自動的にオフフックするようにしたものである。
【0004】
また、特開平9−261299号公報に記載された携帯電話装置は、ショックセンサを内蔵し本体を握ると、ショックセンサからの検出信号の受付が可能になり、この状態で利用者が本体を振り下ろすと、フック制御部はショックセンサより加速度の検出信号を受け、応答する(オフフックする)ことを可能としたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の携帯電話装置等の携帯端末装置では、ユーザが装置本体を持ち上げたり、振ったりする等の所定の動作の状態検出手段として、いずれの場合も傾きセンサ、ショックセンサ(加速度センサ)等、専用のセンサを必要としていた。
【0006】
そのために、部品コストや部品スペースが増加し、装置本体のサイズや重量が増加すると共に、消費電力が増加するという問題が有った。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、新たに専用のセンサを設けることなく、装置本体を傾けることにより表示部における表示画面のスクロール操作をすることができる携帯端末装置を提供すること目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、方位検出用の磁気センサ及び各種データを表示する表示部を有する携帯端末装置であって、使用状態での上下軸(Y軸)と該上下軸に直交する左右軸(X軸)が定められてなる携帯端末装置本体と、前記携帯端末装置本体内に固定されるとともに前記左右軸方向における外部磁界の成分に応じた値を示すX軸磁気センサと、前記携帯端末装置本体内に固定されるとともに前記上下軸方向における外部磁界の成分に応じた値を示すY軸磁気センサと、前記X軸磁気センサが示す値と前記Y軸磁気センサが示す値とに基づいて前記上下軸の鉛直面内における傾き角βの変位角Δβを算出する変位角Δβ算出手段と、前記変位角Δβ算出手段により算出された変位角Δβに基づいて前記表示部の画面をY軸方向にスクロールするY軸方向スクロール手段と、前記X軸磁気センサ及び Y 軸センサの出力と、前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び前記傾き角βとの対応関係を示す変換テーブルが記憶されている記憶手段とを有し、前記変位角Δβ算出手段は、前記X軸磁気センサ及び Y 軸センサの出力を取り込み、前記記憶手段に記憶されている前記変換テーブルを参照し、前記取り込んだ出力に対応する前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び傾き角βを取得し、該取得した前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び傾き角βから変位角Δβを算出することを特徴とする。
【0008】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の携帯端末装置において、前記Y軸方向スクロール手段は、前記変位角Δβが所定角度を超える角度変化の回数に基づいて前記Y軸方向のスクロール量を決定することを特徴とする。
【0009】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2のいずれかに記載の携帯端末装置において、前記Y軸方向スクロール手段は、前記変位角Δβの絶対値の大きさに応じて前記Y軸方向のスクロール量を決定することを特徴とする。
【0010】
また、請求項4に記載の発明は、方位検出用の磁気センサ及び各種データを表示する表示部を有する携帯端末装置であって、使用状態での上下軸(Y軸)と該上下軸に直交する左右軸(X軸)が定められてなる携帯端末装置本体と、前記携帯端末装置本体内に固定されるとともに前記左右軸方向における外部磁界の成分に応じた値を示すX軸磁気センサと、前記携帯端末装置本体内に固定されるとともに前記上下軸方向における外部磁界の成分に応じた値を示すY軸磁気センサと、前記X軸磁気センサが示す値と前記Y軸磁気センサが示す値とに基づいて前記左右軸の前記上下軸周りの回転角γの変位角Δγを算出する変位角Δγ算出手段と、前記変位角Δγ算出手段により算出された変位角Δγに基づいて前記表示部の画面をX軸方向にスクロールするX軸方向スクロール手段と、
前記X軸磁気センサ及び Y 軸センサの出力と、前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び前記傾き角βとの対応関係を示す変換テーブルが記憶されている記憶手段とを有し、前記変位角Δγ算出手段は、前記X軸磁気センサ及び Y 軸センサの出力を取り込み、前記記憶手段に記憶されている前記変換テーブルを参照し、前記取り込んだ出力に対応する前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び傾き角βを取得し、該取得した前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び傾き角βから変位角Δγを算出することを特徴とする。
【0011】
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の携帯端末装置において、前記X軸方向スクロール手段は、前記変位角Δβが所定角度を超える角度変化の回数に基づいて前記X軸方向のスクロール量を決定することを特徴とする。
【0012】
また、請求項6に記載の発明は、請求項4または5のいずれかに記載の携帯端末装置において、前記X軸方向スクロール手段は、前記変位角Δγの絶対値の大きさに応じて前記X軸方向のスクロール量を決定することを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、携帯端末装置として携帯電話装置を例に取り説明する。図1は本発明の実施形態に係る携帯電話装置の外観構成を示している。携帯電話装置1の筐体1a内には、携帯電話装置1の各種機能を実現するための電子回路が実装された回路基板2と、通常、方位検出に使用される地磁気センサ5が内蔵されている。
回路基板2には、地磁気センサ5以外の電子回路が実装されている。
【0017】
次に、本発明の実施形態に係る携帯電話装置1の電気的構成を図2に示す。図2において、携帯電話装置1は、携帯電話機能部3と、GPSモジュール4と、XY2軸地磁気センサ5と、A/D変換器6と、計測タイミングカウンタ7と、デコーダ8と、ROM9と、制御回路10、RAM11とを有している。
携帯電話機能部3は、携帯電話通信モジュール30と、操作入力部31と、表示部32とを有している。
携帯電話通信モジュール30は、電話機能、データ通信機能、音楽再生機能、ゲーム機能等の各種機能を実現するためのアンテナ、無線通信部、音声CODEC、マイク、スピーカ、楽曲再生部等から構成されている。
【0018】
操作入力部31は、通話を開始する際に使用する開始キー、通話を終了する際に使用する終了キー、数字キー、各種機能を設定するための機能キー、電源キー等から構成されている。本実施形態に係る携帯電話装置1の動作モードとして、表示部32に位置情報センタよりダウンロードした地図情報を表示する地図表示モード、表示部32に表示された地図等の画像を携帯電話装置1の本体1aを傾けることでスクロールするスクロールモードを有しており、所定のキー操作により設定することができるようになっている。ここで、地図情報を配信する位置情報センタは携帯電話装置1を含む移動通信ネットワークに直接、またはこの移動通信ネットワークに接続されるネットワークを介して接続されている。
【0019】
表示部32は、各種データを表示する、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)である。
GPSモジュール4は、所定時間毎に、複数(3個以上)のGPS衛星からの位置測定用の電波を受信し、そのデータをGPS基地局に送信し、GPS基地局から測位演算結果を受信してRAM11の所定のメモリエリアに格納し、更新する機能を有している。
計測タイミングカウンタ7は、XY2軸地磁気センサ5の計測タイミングを規定する測定信号を出力するカウンタである。
【0020】
XY2軸地磁気センサ5は、携帯電話装置1の方位を検出するセンサであるが、本発明では、携帯電話装置1の傾き角を検出してユーザが携帯電話装置1を傾けた状態の検出にも兼用する。ここで、XY2軸地磁気センサ5の電気的構成を図3に示す。同図において、XY2軸地磁気センサ5は、GMR(Giant Magneto Resistive)回路50と、電圧/磁界変換回路51とを有している。
GMR回路50は、定電流バイアス回路500と、地磁気のX成分を検出するX軸GMR素子501と、地磁気のY成分を検出するY軸GMR素子502と、計測タイミングカウンタ7から出力される測定信号と制御回路10から出力される制御信号との論理積をとるアンドゲート503とを有している。
【0021】
また、定電流バイアス回路500は、制御回路10より出力されるON制御信号と計測タイミングカウンタ7から出力される測定信号との論理積をとるアンドゲート503の出力を受けて、X軸GMR素子501及びY軸GMR素子502に一定電流を供給する。すなわち、制御回路10よりON制御信号が出力されている状態でかつ計測タイミングカウンタ7から測定信号が出力されている期間のみ、定電流バイアス回路500よりX軸GMR素子501及びY軸GMR素子502に一定電流が供給されるようになっている。
【0022】
X軸GMR素子501、Y軸GMR素子502は、磁気の変化に応じて抵抗値が変化する素子であり、これらの素子に一定電流をバイアスとして流すことにより、磁気の変化を電圧の変化として検出する。すなわち、XY2軸地磁気センサ5を構成するX軸GMR素子501、Y軸GMR素子502が回転すると、地磁気のX軸成分、Y軸成分が変化し、それが電圧変化として現れる。
電圧/磁界変換回路51は、GMR回路50より出力される電圧を磁界値に変換し、出力する機能を有している。
【0023】
デコーダ8は、XY2軸地磁気センサ5の出力を取り込み携帯電話装置1の方位(方位角)α(deg)及び傾き角β(deg)を検出する。
デコーダ8は、図6に示すXY2軸地磁気センサ5の出力信号Sx(Oe)、Sy(Oe)に対する方位α(deg)、傾き角β(deg)との関係を示す磁界/方位・傾き角変換テーブルが記憶されているROMを内蔵しており、この磁界/方位・傾き角変換テーブルを参照して、携帯電話装置1の方位α(deg)、傾き角β(deg)をそれぞれ検出する。
【0024】
図6に示す磁界/方位・傾き角変換テーブルでは、方位α(deg)、傾き角β(deg)とも最小1度の精度で検知が可能である(テーブル中に下線部で示す)。方位α(deg)はXY2軸地磁気センサ5の本来の目的である電子コンパスとして方位検知と表示に用いる。この変換テーブルがどのようにして得られるかについては後述する。
【0025】
ROM9には、各種制御プログラム及び固定データが格納されている。また、ROM9には、後述する変位角Δβ、Δγと表示部32における表示画面のスクロール量との関係を示す変位角/スクロール量変換テーブルが格納されている。制御回路10はROM9に格納された制御プログラムを実行することにより各部を制御する。
【0026】
次に、上記のように構成された携帯電話装置1の上下軸(Y軸)の方位α(deg)、及び同上下軸の水平面からの傾き角β(deg)を求める際の動作について説明する。なお、方位αは、例えば携帯電話装置1の上下軸の向き(Y軸正方向)が南を向いているとき「0又は360(deg)」とし、西を向いているとき「90(deg)」、北を向いているとき「180(deg)」、東を向いているとき「270(deg)」となるように定義されている。
【0027】
(方位α、傾き角βの求め方)
携帯電話装置1が(β=0の状態で)水平面内で回転されると、地磁気センサ5のX軸GMR素子501の電圧出力が磁界値に変換された出力Sxは正弦波状に変化し、Y軸GMR素子502の電圧出力が磁界値に変換された出力Syは出力Sxと位相が90°だけ異なる正弦波状に変化する。従って、地磁気センサ5の出力Sxと出力Syの軌跡は、図4の実線にて示したように、原点を中心とした略真円状となる。
【0028】
ところが、地磁気は水平ではなく、地球上の場所に応じた角度だけ水平面から傾斜しているため、携帯電話装置1が水平面から傾き角βだけ傾けられると、地磁気の向きと携帯電話装置1のY軸正方向のなす角度が変化し、その影響が地磁気センサ5の出力Syに現われる。
【0029】
すなわち、携帯電話装置1が、図5に示したように、水平面から傾き角β1だけ傾斜された状態で鉛直上下方向の軸Jの周りに回転されると、出力Sxと出力Syの軌跡は、図4の破線にて示したように楕円形となり、その中心が出力Syの負方向に移動する。
更に、携帯電話装置1が傾き角β1より大きい傾き角β2だけ傾斜された状態で軸Jの周りに回転されると、出力Sxと出力Syの軌跡は、図4の一点鎖線にて示したように短軸がより短い楕円形となるとともに、その中心が出力Syの負方向に更に移動する。
【0030】
換言すると、地磁気の水平面に対する角度、従って、その携帯電話装置10の存在する位置(緯度、経度)が一定であれば、出力Sxと出力Syの値(Sx,Sy)は一定の軌跡を描くから、値(Sx,Sy)から方位αと傾き角βを特定することができる。
【0031】
そこで、本実施形態においては携帯電話装置1が、地磁気の傾きが略一定である範囲内に存在すると仮定した場合の値(Sx,Sy)と、方位α及び傾き角βの関係を予め測定し、これらの関係を磁界/方位・傾き角変換テーブルとして準備し、デコーダ8内のROMに格納しておく。そして、実際の方位α、及び傾き角βを求める際に、実際の値(Sx,Sy)とデコーダ8内のROMに格納した磁界/方位・傾き角変換テーブルとから、携帯電話装置1の方位αと傾き角βを決定する。
【0032】
なお、例えば、図4の点Kのように、同一の値(Sx,Sy)に対し、二組以上の方位αと傾き角βの組(α,β)が存在する場合がある。この場合、その値(Sx,Sy)が生じうる方位αと傾き角βの組(α、β)を、携帯電話装置1の想定し得る使用状態の範囲で複数個求め、この複数個の組(α,β)の平均値を前記磁界/方位・傾き角変換テーブルの値として採用する。携帯電話装置1の想定し得る使用状態の範囲とは、例えば、方位αについては0〜360(deg)、及び傾き角βについては0〜45(deg)とする。このようにして得られる磁界/方位・傾き角変換テーブルが図6に示したものである。
【0033】
(変化角度△β、△γの求め方)
次に、携帯電話装置1の本体1aの上下軸(Y軸)の水平面からの傾き角度βの鉛直面内における変位角△βと、本体1aの左右軸の前記上下軸周りの回転角度γ(ねじり角度γ)の変位角△γの求め方について説明する。
いま、図7に示したように、携帯電話装置1の上下軸の方位がα、同上下軸の傾き角がβ、及び同上下軸周りの回転角がγであるとし、携帯電話装置1の本体1aの左右軸右方向(X軸正方向)に向う単位ベクトルをVx、携帯電話装置1の本体1aの上下軸上方向(Y軸正方向)に向う単位ベクトルをVy、及び、携帯電話装置1の前面(X−Y平面)に垂直な軸上で前面から離れる方向に向う単位ベクトルをVzとする。このような単位ベクトルVx,Vy,Vzを、方位α、傾き角β、回転角γにより表すことを検討する。
【0034】
携帯電話装置1を図7の状態とするには、図7に示した右手系直交座標系X0,Y0,Z0において、携帯電話装置1のY軸(本体1aの上下軸)をY0軸に一致させてその方位αを0とし、携帯電話装置1の本体1aのX−Y平面をX0−Y0平面に一致させて傾き角β、及び回転角γを0とした状態とする。なお、X0−Y0平面は水平面と平行であり、Y0軸正方向は「南」であり、Z0軸は鉛直上下軸と平行である。そして、この状態の携帯電話装置1を次の(1)〜(3)の手順で移動させればよい。
【0035】
(1)Y軸の周りに角度γだけ回転させる。
(2)Y軸を鉛直上下方向の面内で角度βだけ回転させる。
(3)Y軸正方向の向きを、鉛直上下方向の軸(Z0軸)の周りに角度αだけ回転させる。
このとき、上記(1)の回転操作を行列Cで表すと、次式(1)の通りとなる。
【0036】
【数1】
【0037】
また、上記(2)の回転操作を行列Bで表すと、次式(2)の通りとなる。
【0038】
【数2】
【0039】
更に、上記(3)の回転操作を行列Aで表すと、次式(3)の通りとなる。
【0040】
【数3】
【0041】
以上から、上記(1)〜(3)の操作を行列で表すと、次式(4)の通りとなる。
【数4】
【0042】
従って、方位α=0、傾き角β=0、回転角γ=0のときのX軸方向の単位ベクトルV0x=(1,0,0)、Y軸方向の単位ベクトルV0y=(0,1,0)、及びZ軸方向の単位ベクトルV0z=(0,0,1)を上記行列式ABCにより回転すれば、上記単位ベクトルVx,Vy,Vzがそれぞれ得られる。このことから、次式(5)〜(7)が得られる。
【0043】
【数5】
【0044】
【数6】
【0045】
【数7】
【0046】
いま、現在位置の地磁気のベクトルVGを(0,Gp,Gs)(但し、Gpは地磁気ベクトルの鉛直成分、Gsは地磁気ベクトルの水平成分である。)とすると、出力SxはベクトルVGの単位ベクトルVxへの写像、即ち地磁気ベクトルVGと単位ベクトルVxの内積で表される。同様に、出力Syは地磁気ベクトルVGと単位ベクトルVyの内積となる。
【0047】
なお、仮に携帯電話装置1がX軸とY軸に直交するZ軸方向の外部磁界を出力Szとして検出する機能を備えていると仮定すると、その出力Szは地磁気ベクトルVGと単位ベクトルVzの内積で表される。
また、ここでは、X軸、Y軸、及びZ軸方向にそれぞれ1(oe)の大きさを有する磁界に対し、出力Sx,出力Sy,及び出力Szの各値が「1」となるように、地磁気センサ5を調整しておく。
【0048】
【数8】
【0049】
【数9】
【0050】
【数10】
【0051】
更に、表示部32に表示された地図等の画像を携帯電話装置1の本体1aを傾けることでスクロールする場合(後述するスクロールモードの場合)では、ユーザは方位αを初期方位αoに略固定しながら、上記傾き角βと上記回転角γを変化させるものと考え、式(8)、及び式(9)に基づいて傾き角βの変位角△βと、回転角γの変位角△γを求める。このとき、β=β0+△β、γ=0+△γ(初期傾き角β=β0、初期回転角γ0=0)とし、且つ、各変位角△β,△γは十分に小さいとして次式(11)〜(14)の近似を用いる。この結果、式(15),(16)が得られる。
【0052】
【数11】
【0053】
【数12】
【0054】
【数13】
【0055】
【数14】
【0056】
【数15】
【0057】
【数16】
【0058】
したがって、式(15)、 式(16)から△β、△γは式(17)、及び式(18)のように表される。
【0059】
【数17】
【0060】
【数18】
【0061】
この場合、地磁気のベクトルVG(0.Gp,Gs)は、携帯電話装置1の存在する場所が特定されることにより一意に定まる。また、初期方位αo、及び初期傾き角βoは、それぞれスクロールモードに移行したときの方位α、及び傾き角βを使用すればよいので、上式(17)、(18)により回転角△β,△γを求めることができる。
【0062】
図8に示すように携帯電話装置1の本体1aを、▲1▼〜▲8▼の方向に傾けた場合、各方向への傾きの検出は、それぞれ、アンテナ回りの回転角γの変位角Δγと傾き角βの変位角(仰角変位角)Δβとを求めることにより可能となる。
本実施形態に係る携帯電話装置1において、スクロールモードに設定した場合には、ユーザが本体1aを傾けた方向(▲1▼〜▲8▼)に表示部32に表示された画面がスクロールするように制御される。
【0063】
例えば、表示部32に図9に示す地図が表示されている場合において、ユーザが本体1aを画面上で▲1▼〜▲8▼の方向にスクロールさせることことができるように、図8における本体1aを傾ける方向(▲1▼〜▲8▼)と図9におけるスクロール方向(▲1▼〜▲8▼)が一致するように制御される。
【0064】
次に、上述したスクロール制御を行うための、ROM9に格納されている変位角/スクロール量変換テーブルの内容を図10に示す。同図において、携帯電話装置1の本体1aの仰角変位角Δβが正の値をとる場合は、図8においてユーザが持つ本体1aの手前側が下がる状態、すなわち図8において、本体1aを傾ける方向において▲5▼側が下がって、▲1▼側が上がる状態となる。このとき表示部32に表示された図9に示す地図画面は、図9に示すスクロール方向例において−Y方向にスクロールする。
【0065】
また、仰角変位角Δβが負の値をとる場合は、図8においてユーザが持つ本体1aの手前側が上がる状態、すなわち図8において、本体1aを傾ける方向において▲5▼側が上がって、▲1▼側が下がる状態となる。このとき表示部32に表示された図9に示す地図画面は、図9に示すスクロール方向例において+Y方向にスクロールする。
【0066】
さらに、携帯電話装置1の本体1aの回転角γの変位角Δγが正の値をとる場合は、図8において▲7▼側が下がって、▲3▼側が上がる状態となる。このとき表示部32に表示された図9に示す地図画面は、図9に示すスクロール方向例において−X方向にスクロールする。
また、携帯電話装置1の本体1aの回転角γの変位角Δγが負の値をとる場合は、図8において▲7▼側が上がって、▲3▼側が下がる状態となる。このとき表示部32に表示された図9に示す地図画面は、図9に示すスクロール方向例において+X方向にスクロールする。
【0067】
図10に示す変位角/スクロール量変換テーブルでは、変位角Δβ、Δγの絶対値が大きくなると、その大きさに応じてスクロール量が増加するよう設定されている。また、図10に示す変位角/スクロール量変換テーブルでは、変位角Δβ、Δγの絶対値が微小範囲の値をとるとき、例えば、1deg以下の値をとるときは誤動作を防止するためにスクロールを行わないように設定されている。
【0068】
次に、上記構成からなる携帯電話装置1(以下、フローチャートでは自局と記載)の動作を図11及び図12に示すフローチャートを参照して説明する。この処理は所定周期毎に起動されるタイマ割り込みルーチンにより実行される。これらの図において、ステップ600では地図表示モードに設定されているか否かを判定し、地図表示モードに設定されていない場合にはこの処理の実行を終了する。
【0069】
また、ステップ600で地図表示モードに設定されていると判定されている場合にはRAM11より自局の現在位置情報、すなわち、自局の現在位置を示す緯度、経度データを読み出す(ステップ601)。
次いで、RAM11より読み出した自局の現在位置を示す緯度、経度データ及びその現在位置周辺の地図情報のダウンロード要求を、位置情報センタに送出する(ステップ602)。
【0070】
次いで、地図情報センタからダウンロードされた自局の現在位置周辺の地図情報及び地磁気データGp,Gsを受信し(ステップ603)、地磁気センサ5の検出出力Sx,Syを読み込む(ステップ604)。このとき地磁気データGp,GsはRAM11の所定のメモリエリアに格納され、ステップ611で変位角Δβ、Δγを算出する際に使用される。
【0071】
さらに、ステップ605では、スクロールモードに設定されているか否かを判定する。スクロールモードに設定されていない場合には、デコーダ8内のROMに格納されている図6に示す磁界/方位・傾き角変換テーブルを参照し、ステップ604で読み込んだ地磁気センサ5の検出出力Sx,Syに基づいて方位α、傾き角βを求める(ステップ606)。例えば、(Sx,Sy)が(−0.35,0.08)であるとすると、方位αは256(deg)、及び傾き角βは1(deg)であるとして求められる。
【0072】
そして、受信した地図情報に基づく地図、及びステップ606で求めた方位α、傾き角βを表示部32に表示し(ステップ607)、この処理の実行を終了する。
このように、地図表示モードであって、スクロールモードでない場合には、表示部32に携帯電話装置1の現在の位置に応じた地図と、携帯電話装置1の方位α、及び傾き角βが表示される。なお、表示される地図の上方を方位αに一致させて表示したり、傾き角βに応じて変形する等、方位α及び傾き角βに応じた処理を地図データに施してから表示してもよい。
【0073】
次に、地図表示モードであるときに、ユーザが操作入力部31を操作して、スクロールモードヘと動作モードを変更した場合の動作について説明する。この場合も、ステップ600〜604の処理を行って携帯電話装置1の位置に応じた地図データをダウンロードするとともに、地磁気センサ5の出力Sx、Syを読み込み、続くステップ605にて、現在がスクロールモードであるか否かを判定する。
【0074】
そして、前述したように、現在のモードはスクロールモードヘと変更されているから、ステップ605の判定は肯定され、ステップ608に進み、ステップ608にてスクロールモードに移行してから本ルーチンを初めて実行する場合であるか否かを判定する。
【0075】
現段階は、スクロールモードに移行してから本ルーチンを初めて実行する。従って、ステップ608の判定は肯定され、ステップ609に進み、ステップ609にてステップ606と同様にして実際の方位αと実際の傾き角βとを求める。次いで、実際の方位α、及び同実際の傾き角βを、それぞれ初期方位αo、及び初期傾き角βoとしてRAM11の所定のメモリエリアに格納し(ステップ610)、地図、方位α、及び傾き角βを表示部32に表示した後、この処理の実行を終了する。
【0076】
この状態が継続すると、再びこのルーチンが起動され、ステップ600〜605の処理を実行し、再びステップ608の判定を行う。そして、この段階は、スクロールモードに移行してから本ルーチンを初めて実行する段階ではないから、ステップ608の判定は否定され、ステップ611に進み、ステップ611にて式(17)、及び式(18)に従って、傾き角βの変位角△βと、回転角γの変位角△γを求める。ここで、傾き角βの変位角△βと、回転角γの変位角△γの算出に必要な地磁気データGp,Gsはステップ603で、位置情報センタからダウンロードされたデータを使用する。
【0077】
地磁気ベクトルの水平成分Gpと鉛直成分Gsは携帯電話装置1の使用される場所により異なるので、上記実施形態では、GPSモジュール4から得た現在の携帯電話装置1の場所についての情報を情報センタに送信し、同情報センタから同場所に応じた地磁気データGp,Gsを取得するようにしているが、これに限らず、ROM9内に場所(緯度、経度)に関連させて地磁気データGp,Gsを複数組記憶させておき、GPSモジュール4から得た現在の携帯電話装置1の場所に応じて読み出すように構成してもよい。
【0078】
次いで、ステップ612に進み、ステップ612にて表示部32に表示されている地図をステップ611で算出された傾き角βの変位角△βと、回転角γの変位角△γに基づいて、ROM9に格納されている変位角/スクロール量変換テーブルを参照してスクロールする。すなわち、図10に示す変位角/スクロール量変換テーブルから判るように、変位角Δβ、Δγの大きさ及び符号(正負)の組合せにより図8に示す表示例において、▲1▼〜▲8▼のいずれかの方向に画面がスクロールされることとなる。ステップ612の処理の後、このルーチンの実行を終了する。
【0079】
以上、説明したように、本発明の実施形態によれば、方位検出用の地磁気センサ5及び各種データを表示する表示部32を有する携帯端末装置において、携帯端末装置本体1aの傾き角を地磁気センサ5の検出出力に基づいて検出し、該検出結果に基づいて表示部32の画面をスクロールするようにしたので、新たに専用のセンサを設けることなく、装置本体を傾けることにより表示部32における表示画面のスクロール操作をすることができる。
【0080】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態においては、変換テーブルが予めROM22内に格納されていたが、通信手段を介して、情報センター等から同変換テーブル(の値)を取得するように構成することもできる。
このようにすれば、ROM22の記憶容量を低減することも可能となる。
【0081】
また、この場合、GPSモジュール4により特定された携帯電話装置1の存在する位置に関する情報を情報センターに送信することで、特定した位置に応じた磁界/方位・傾き角変換テーブル(の値)を、通信手段を介して取得するように構成してもよい。
このようにすれば、携帯電話装置1が広範囲で使用されることにより地磁気の水平面に対する傾きが変化した場合であっても、携帯電話装置1の方位α、及び傾き角βを精度良く求めることができる。
【0082】
更に、上記地磁気センサ5は、GMR素子により構成されていたが、これに限定されることなく、例えば、磁気トンネル効果素子等の他の磁気抵抗効果素子を用いて構成することもできる。
【0083】
【発明の効果】
以上の発明によれば、新たに専用のセンサを設けることなく、装置本体を傾けることにより表示部における表示画面のスクロール操作をすることができる。
また、ユーザの操作感覚に応じた表示画面のスクロールを行うことができ、スクロールの誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係る携帯電話装置の外観構成を示す斜視図。
【図2】 本発明の実施形態に係る携帯電話装置の電気的構成を示すブロック図。
【図3】 図2に示した本発明の実施形態に係る携帯電話装置におけるXY2軸地磁気センサの具体的構成を示すブロック図。
【図4】 図1に示した携帯電話装置が回転された場合における、XY2軸地磁気センサの出力値の軌跡図。
【図5】 図4に示した軌跡図を得る際の携帯電話装置の動きを示した説明図。
【図6】 図2に示した本発明の実施形態に係る携帯電話装置におけるデコーダ内のROMに格納される、XY2軸地磁気センサの出力と方位及び傾き角との関係を示す変換テーブルの内容を示す説明図。
【図7】 図1に示した携帯電話装置の傾き角βの変位角Δβ、回転角γの変位角Δγを求める原理を説明するための図。
【図8】 図1に示した携帯電話装置の傾き角βの変位角Δβ、回転角γの変位角Δγと、携帯電話装置の表示画面のスクロール方向との関係を説明するための図。
【図9】 図1に示した携帯電話装置の表示部における表示画面のスクロール方向例を示す説明図。
【図10】 図2に示した携帯電話装置におけるROMに格納されている変位角/スクロール量変換テーブルの内容を示す説明図。
【図11】 図2に示した携帯電話装置の処理内容を示すフローチャート。
【図12】 図2に示した携帯電話装置の処理内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…携帯電話装置、1a…携帯電話装置本体、3…携帯電話機能部、4…GPSモジュール、5…XY2軸地磁気センサ(状態検出手段)、6…A/D変換器、7…計測タイミングカウンタ、8…デコーダ(状態検出手段)、9…ROM、10…制御回路(制御手段)、11…RAM、30…携帯電話通信モジュール、31…操作入力部、32…表示部
Claims (6)
- 方位検出用の磁気センサ及び各種データを表示する表示部を有する携帯端末装置であって、
使用状態での上下軸(Y軸)と該上下軸に直交する左右軸(X軸)が定められてなる携帯端末装置本体と、
前記携帯端末装置本体内に固定されるとともに前記左右軸方向における外部磁界の成分に応じた値を示すX軸磁気センサと、
前記携帯端末装置本体内に固定されるとともに前記上下軸方向における外部磁界の成分に応じた値を示すY軸磁気センサと、
前記X軸磁気センサが示す値と前記Y軸磁気センサが示す値とに基づいて前記上下軸の鉛直面内における傾き角βの変位角Δβを算出する変位角Δβ算出手段と、
前記変位角Δβ算出手段により算出された変位角Δβに基づいて前記表示部の画面をY軸方向にスクロールするY軸方向スクロール手段と、
前記X軸磁気センサ及び Y 軸センサの出力と、前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び前記傾き角βとの対応関係を示す変換テーブルが記憶されている記憶手段と、
を有し、
前記変位角Δβ算出手段は、前記X軸磁気センサ及び Y 軸センサの出力を取り込み、前記記憶手段に記憶されている前記変換テーブルを参照し、前記取り込んだ出力に対応する前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び傾き角βを取得し、該取得した前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び傾き角βから変位角Δβを算出することを特徴とする携帯端末装置。 - 前記Y軸方向スクロール手段は、前記変位角Δβが所定角度を超える角度変化の回数に基づいて前記Y軸方向のスクロール量を決定することを特徴とする請求項1に記載の携帯端末装置。
- 前記Y軸方向スクロール手段は、前記変位角Δβの絶対値の大きさに応じて前記Y軸方向のスクロール量を決定することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の携帯端末装置。
- 方位検出用の磁気センサ及び各種データを表示する表示部を有する携帯端末装置であって、
使用状態での上下軸(Y軸)と該上下軸に直交する左右軸(X軸)が定められてなる携帯端末装置本体と、
前記携帯端末装置本体内に固定されるとともに前記左右軸方向における外部磁界の成分に応じた値を示すX軸磁気センサと、
前記携帯端末装置本体内に固定されるとともに前記上下軸方向における外部磁界の成分に応じた値を示すY軸磁気センサと、
前記X軸磁気センサが示す値と前記Y軸磁気センサが示す値とに基づいて前記左右軸の前記上下軸周りの回転角γの変位角Δγを算出する変位角Δγ算出手段と、
前記変位角Δγ算出手段により算出された変位角Δγに基づいて前記表示部の画面をX軸方向にスクロールするX軸方向スクロール手段と、
前記X軸磁気センサ及び Y 軸センサの出力と、前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び前記傾き角βとの対応関係を示す変換テーブルが記憶されている記憶手段と、
を有し、
前記変位角Δγ算出手段は、前記X軸磁気センサ及び Y 軸センサの出力を取り込み、前記記憶手段に記憶されている前記変換テーブルを参照し、前記取り込んだ出力に対応する前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び傾き角βを取得し、該取得した前記携帯端末装置本体のY軸の方位α及び傾き角βから変位角Δγを算出することを特徴とする携帯端末装置。 - 前記X軸方向スクロール手段は、前記変位角Δβが所定角度を超える角度変化の回数に基づいて前記X軸方向のスクロール量を決定することを特徴とする請求項4に記載の携帯端末装置。
- 前記X軸方向スクロール手段は、前記変位角Δγの絶対値の大きさに応じて前記X軸方向のスクロール量を決定することを特徴とする請求項4または5のいずれかに記載の携帯端末装置。
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