JP4075402B2 - 電子式方位計 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子式方位計に係り、特に磁気検出手段による検出誤差の補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地磁気の方向を検出することで方位を計測する電子式方位計がある。係る電子式方位計は、それぞれの磁気検出方向が相直交する２つの磁気センサを備え、検出される各磁気検出方向成分の磁力に基づいて、方位角度を算出する。この磁気センサは、ブリッジ状に配設された４つの磁気抵抗素子より形成され、地磁気の作用による磁気抵抗素子の抵抗値の変化を、ブリッジ回路の差分として取り出すものである。
【０００３】
また、このような電子式方位計においては、地磁気の向きや強さを正確に検出するために、磁気センサに相直交する２方向にバイアスコイルを巻回し、磁気センサにバイアス磁界を印加した状態で地磁気を検出する手法が知られている。即ち、バイアス磁界を印加することで、磁気抵抗素子に対する地磁気の方向の判別を可能とするとともに、出力電圧のオフセットを取り除き、ヒステリシスの影響を緩和させ、検出精度を向上させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電子式方位計にあっては、２つの磁気検出方向それぞれについて検出した磁力に基づいて地磁気の向きを検出する。このため、双方の磁気検出方向の検出感度に相違がある場合、磁気検出方向が精確に相直交していない場合、或いは実際の磁気検出方向が設計された方向に精確に向いていない場合には、方位角度を精確に算出できないという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、電子式方位計において、製造上または製品上生じる磁気センサの検出感度の誤差や配置位置の誤差等を許容しつつ、精確な方位角度を算出できるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、磁気検出方向がほぼ直交するように配置された１組の磁気検出素子（例えば、図の磁気抵抗素子ＭＲ１〜ＭＲ４を含む磁気センサ１１、１２）と、第１磁界に対する前記１組の磁気検出素子の出力に基づく第１の値と、前記第１磁界と強さが等しく、且つ磁気方向が直交する第２磁界に対する前記１組の磁気検出素子の出力に基づく第２の値と、を記憶する記憶手段（例えば、図６のＥＥＰＲＯＭ５１）と、方位計測時に、前記１組の磁気検出素子の出力を前記記憶手段に記憶された２つの値で補正し、方位角度を算出する方位演算手段（例えば、図６のＣＰＵ４０）と、を備えることを特徴とする電子式方位計（例えば、図６の電子式方位計２００）である。
【０００７】
この請求項１記載の発明によれば、強さが等しく、且つ磁界方向が相直交する２つの磁界それぞれに対する磁気検出素子の出力値を予め記憶しておく。そして、方位計測時には、この記憶されている値により実際の検出値を補正し、補正後の値に基づいて方位角度を算出することができる。
具体的には、例えば、第１及び第２磁界の磁気方向をそれぞれ、設計上の２つの磁気検出方向に一致させた場合の、各磁界に対する２つの磁気検出方向成分と、地磁気に対する２つの磁気方向成分と、方位角度と、の関係式を、実際の磁気検出方向の、設計上の方向からのずれを見越して導出しておく。そして、方位計測時には、磁気検出素子の出力と、この関係式とに従って、方位角度を算出する。
このように、予め得た第１及び第２磁界に対する磁気検出素子の出力値に基づいて、方位計測時における磁気検出素子の出力値を補正し、方位角度を算出することで、２つの磁気検出方向の検出感度の相違や、実際の磁気検出方向が相直交していない、或いは設計された方向からずれているといった製造上又は製品上の誤差を許容しつつ、精確な方位角度を算出できる電子式方位計を実現可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、以下では、本発明を腕装着型の電子時計（以下、単に「腕時計」という。）に適用した場合について説明するが、本発明の適用はこれに限られるものではない。
【０００９】
図１は、電子式方位計を備える腕時計１００の外観の一例を示す図である。
同図によれば、腕時計１００は、時計バンド１と、この時計バンド１が取付けられている時計ケース２と、から構成される。また、時計ケース２の表面には、中央部に液晶表示パネル３、液晶表示パネル３の外周であって図中上方部に方位矢印４、そして時計ケース２の側面に方位計測スイッチＳＷが、それぞれ設けられている。
【００１０】
液晶表示パネル３は、文字盤を含む時刻及び計測した方位を表示する。
方位矢印４は、時計ケース２の表面に印刷されている。また、方位矢印４は、液晶表示パネル３の６時の位置、指針の軸、及び１２時の位置を結ぶ直線上に設けられており、その方向は１２時方向を指している。
方位計測スイッチＳＷは、腕時計１００に内蔵された電子式方位計の起動、即ち方位計測の開始を指示するためのものである。
【００１１】
即ち、方位計測スイッチＳＷが押下されると、電子式方位計は、方位計測動作を開始して方位を計測し、液晶表示パネル３は、所定時間、例えば３０秒の間、方位矢印４が指す方向の方位を、北（正確には、磁北である。）を０度とした時計回りでの回転角度で表示する。
【００１２】
また、時計ケース２は、その内部に、方位計測のための２つの磁気センサ１１、１２を有している。これらの２つの磁気センサ１１、１２は、それぞれの磁気検出方向が互いに直交するように配置されている。詳細には、磁気センサ１１は、その磁気検出方向が３時方向となるように、磁気センサ１２は、その磁気検出方向が１２時方向となるように、それぞれ配置されている。
【００１３】
次に、方位計測の原理について、説明する。
図２は、Ｘ−Ｙ平面における地磁気Ｈと、磁気センサ１１、１２それぞれの磁気検出方向との関係を示す図である。但し、このＸ−Ｙ平面は、時計ケース２の盤面と平行な、腕時計１００に固定された平面である。また、Ｘ軸は３時方向に、Ｙ軸は１２時方向に、それぞれ一致している。
【００１４】
同図によれば、地磁気Ｈは、Ｘ軸から反時計回りに角度θだけ傾いており、このＸ軸を０度とした反時計回りの回転角度θを、地磁気Ｈの「方向」という。また、地磁気Ｈの大きさはＨｓである。
即ち、地磁気Ｈに対するＸ軸方向の成分Ｘ、及びＹ軸方向の成分Ｙ（以下、単に「地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙ」という。）は、それぞれ次式となる。
【数１】
【００１５】
ところで、図１においては、磁気センサ１１、１２の磁気検出方向は、それぞれ３時方向即ちＸ軸、１２時方向即ちＹ軸と一致しているとしたが、実際には、Ｘ軸、Ｙ軸に対して僅かに傾き（ずれ）を有している。
具体的にいうと、図２に示すように、磁気センサ１１の実際の磁気検出方向Ｘ´は、Ｘ軸から反時計回りに角度αだけ傾いており、また磁気センサ１２の実際の磁気検出方向Ｙ´は、Ｙ軸から反時計回りに角度βだけ傾いている。これは、磁気センサ１１の製品として許容される設計誤差や、磁気センサ１１を配設する際の誤差等、腕時計１００の製造上の誤差に起因するものである。
【００１６】
即ち、地磁気Ｈに対する磁気検出方向Ｘ´の成分Ｘｓ、及び磁気検出方向Ｙ´の成分Ｙｓ（以下、単に「地磁気Ｈの成分Ｘｓ、Ｙｓ」という。）は、それぞれ次式となる。
【数２】
【００１７】
ところで、Ｘ−Ｙ平面において、図３のように、異なる２つの設定磁界Ｈｔ０、Ｈｔ９０を印加する。但し、この時、地磁気Ｈの影響は受けていないものとする。
【００１８】
図３（ａ）は、設定磁界Ｈｔ０を印加した様子を示す図である。この設定磁界Ｈｔ０は、大きさがＨｔであり、その方向がＸ軸に一致する磁界である。
同図（ａ）によれば、設定磁界Ｈｔ０に対する磁気検出方向Ｘ´の成分をＸｓ０、磁気検出方向Ｙ´の成分をＹｓ０とすると、これらのＸｓ０、Ｙｓ０は、それぞれ次式となる。
【数３】
【００１９】
この式（３）で与えられる設定磁界Ｈｔ０の成分Ｘｓ０、Ｙｓ０を、以下、「０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０」という。
【００２０】
また、図３（ｂ）は、設定磁界Ｈｔ９０を印加した様子を示す図である。この設定磁界Ｈｔ９０は、大きさがＨｔであり、その方向がＹ軸に一致する磁界である。言い換えれば、同図（ａ）の設定磁界Ｈｔ０とその大きさが等しく、方向が相直交する磁界、即ち設定磁界Ｈｔ０を反時計周りに９０度回転させた磁界に相当する。
【００２１】
図３（ｂ）によれば、設定磁界Ｈｔ９０の磁気検出方向Ｘ´の成分をＸｓ９０、磁気検出方向Ｙ´の成分をＹｓ９０とすると、これらのＸｓ９０、Ｙｓ９０は、それぞれ次式となる。
【数４】
【００２２】
この式（４）で与えられる設定磁界Ｈｔの成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０を、以下、「９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０」という。
【００２３】
そして、これらの式（３）、（４）を用いると、式（２）は、次式のように変形される。
【数５】
【００２４】
また、この式（５）を用いると、式（１）は、次式のように変形される。
【数６】
【００２５】
式（６）によれば、地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙは、それぞれ、設定磁界Ｈｔ０、或いはＨｔ９０の大きさＨｔ、０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０、及び９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０、そして地磁気Ｈの成分Ｘｓ、Ｙｓより表現される。
【００２６】
そして、地磁気Ｈの方向θは、式（６）を用いると、次式となる。
【数７】
【００２７】
式（７）によれば、地磁気Ｈの方向θは、０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０、及び９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０、そして地磁気Ｈの成分Ｘｓ、Ｙｓより表現される。
即ち、０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０、及び９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０を予め得ておくことで、磁気検出方向Ｘ´、Ｙ´の傾きα、βに関わらず、地磁気Ｈの成分Ｘｓ、Ｙｓから、地磁気の方向θを精確に算出することができる。
【００２８】
ところで、式（７）より得られる方向θの値は、逆正接演算を行っているために、“−９０度〜９０度”の範囲の値となる。しかし、地磁気Ｈの方向θは、実際には、上述のようにＸ軸を０度とした反時計回りの回転角度により表現され、“０度〜３６０度”の範囲の値となる。つまり、単に式（７）を用いるのみでは、地磁気Ｈの方向を、特定できないことになる。
【００２９】
そこで、式（６）より得られる地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負により、地磁気Ｈの方向を特定する。
【００３０】
図４は、地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負の組み合わせが異なる、４通りの地磁気Ｈを示す図である。
また、図５は、図４における地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負の組み合わせと、その時の地磁気Ｈの方向θとの対応を示す図であり、図中番号▲１▼〜▲４▼は、それぞれ図４の象現▲１▼〜▲４▼に対応している。
【００３１】
図５によれば、Ｘ、Ｙの値がともに正（０を含む）である場合（▲１▼）、地磁気Ｈの方向θは“０度〜９０度”の範囲の値であり、その値は、式（７）をそのまま採用して次式となる。
【式８】
【００３２】
また、Ｘの値が正（０を含む）であり、且つＹの値が負である場合（▲２▼）、地磁気Ｈの方向θは“９０度〜１８０度”の範囲の値であり、その値は次式となる。
【式９】
【００３３】
また、Ｘの値が負である場合（▲３▼、及び▲４▼）には、地磁気Ｈの方向θは“１８０度〜３６０度”の範囲の値であり、その値は次式となる。
【式１０】
【００３４】
このように、地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負を判定することで、地磁気Ｈの方向θを、“０度〜３６０度”の範囲の値として得ることができる。
【００３５】
尚、ここで得られる地磁気Ｈの方向θは、Ｘ軸を０度とした反時計回りの回転角度で表現されている。そのため、算出した方位角度を液晶表示パネル３に表示する際には、この得られた方向θを、方位矢印４を０度とした時計回りの回転角度に換算する処理を経て、液晶表示パネル３に表示することになる。
【００３６】
次に、腕時計１００に備えられる電子式方位計２００の構成を説明する。
図６は、電子式方位計２００の構成を示すブロック図である。
【００３７】
同図によれば、電子式方位計２００は、磁気センサ部１０、磁気センサ駆動回路２０、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and programmable ROM）５１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３、キー入力回路５４、表示装置５５、表示駆動回路５６、発振回路５７、及び分周回路５８より構成される。
【００３８】
磁気センサ部１０は、上述の２つの磁気センサ１１、１２より構成される。そして、磁気センサ１１は、磁場に対する磁気検出方向Ｘ´の成分に応じた検出値を、磁気センサ１２は、磁場に対する磁気検出方向Ｙ´の成分に応じた検出値を、それぞれ増幅回路３１に出力する。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換回路３２は、増幅回路３１から入力される増幅信号をデジタル変換し、ＣＰＵ４０に出力する回路である。
【００４０】
ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ５２内の各種プログラムに従って、電子式方位計２００を構成する各部を制御する。
具体的には、キー入力回路５４から方位計測指示がなされると、磁気センサ駆動回路２０に磁気センサ部１０を駆動させる。そして、増幅回路３１、及びＡ／Ｄ変換回路３２を経て入力される磁気センサ１１、１２の出力値より、地磁気Ｈの方向θを算出し、算出した地磁気Ｈの方向θを方位矢印４が指す方向の方位角度に換算し、表示装置５５に表示させる。
【００４１】
ＥＥＰＲＯＭ５１は、図７（ａ）に示すように、Ｈｔ、Ｘｓ０、Ｙｓ０、Ｘｓ９０、及びＹｓ９０それぞれの値を格納する領域を形成する。
Ｈｔとは、印加される設定磁界Ｈｔ０、或いはＨｔ９０の大きさＨｔのことである。
また、Ｘｓ０、Ｙｓ０とは、それぞれ、設定磁界Ｈｔ０が印加された時の磁気センサ１１、１２の出力値、即ち０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０に応じた値のことである。
また、Ｘｓ９０、Ｙｓ９０とは、それぞれ、設定磁界Ｈｔ９０が印加された時の磁気センサ１１、１２の出力値、即ち９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０に応じた値のことである。
また、これらの領域に格納される値は、後述するトリミング処理（図８参照）の実行により書き込まれるものである。
【００４２】
ＲＯＭ５２は、電子式方位計２００に係る各種プログラム、例えば後述する方位計測処理（図１０参照）を実行するための方位計測プログラムを記憶する。
【００４３】
ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ４０の作業領域として使用されるものであり、図７（ｂ）に示すように、Ｘｓ、Ｙｓ、Ｘ、Ｙ、θ１、及びθ２それぞれの値を格納する領域を形成する。
Ｘｓ、Ｙｓとは、それぞれ、磁気センサ１１、１２の出力値、即ち地磁気Ｈに対する磁気検出方向Ｘ´の成分Ｘｓ、磁気検出方向Ｙ´の成分Ｙｓに応じた値のことである。
また、Ｘ、Ｙとは、それぞれ、ＣＰＵ４０の演算処理により式（６）に従って得られる値、即ち地磁気Ｈに対するＸ方向成分Ｘ、Ｙ軸方向成分Ｙのことである。
また、θ１とは、領域Ｘ、Ｙに格納されている値の正負に応じて、ＣＰＵ４０の演算処理により式（８）〜式（１０）の何れかに従って得られる値、即ち“０度〜３６０度”の範囲の値で表現される地磁気Ｈの方向θのことである。
また、θ２とは、表示装置５５に表示させる方位、即ち領域θ１に格納されている値を、Ｘ軸から方位矢印４までの時計回りの回転角度に換算した値のことである。
【００４４】
キー入力回路５４は、電子式方位計２００の起動／停止等の情報を入力するための変換回路であり、例えば方位計測スイッチＳＷが押下された時には、その押下信号をＣＰＵ４０に出力する。
【００４５】
表示装置５５は、図１の液晶表示パネル３に相当し、時刻又は算出された方位等を表示する。表示駆動回路５６は、この表示装置５５を駆動する回路であり、ＣＰＵ４０から入力される表示データに従った表示を、表示装置５５に行わせる。
【００４６】
発振回路５７は、常時、一定周波数の信号を送出する回路である。また、分周回路５８は、発振回路５７からの信号を分周し、所定周波数信号として送出する回路である。
【００４７】
次に、電子式方位計２００の動作を説明する。
【００４８】
図８は、トリミング処理を説明するためのフローチャートである。このトリミング処理は、電子式方位計２００を備える腕時計１００の製造の最終工程として、該腕時計１００に対して実行される処理であり、地磁気Ｈの影響を受けない環境下で実行される。
【００４９】
図８によれば、先ず腕時計１００には、大きさＨｔの設定磁界Ｈｔ０が、Ｘ軸と一致する方向に印加される（ステップＳ１１）。設定磁界Ｈｔ０が作用することで、磁気センサ１１、１２は、それぞれ、設定磁界Ｈｔ０の磁気検出方向Ｘ´、及び磁気検出方向Ｙ´の成分に応じた値を出力する（ステップＳ１２）。
尚、この設定磁界Ｈｔ０、及び後述する設定磁界Ｈｔ９０の印加は、例えば磁気シミュレーターと呼ばれる印加磁界の強度・方向を自由に設定できる装置を用いて実現される。
【００５０】
そして、印加された設定磁界Ｈｔの大きさＨｔがＨｔとして、磁気センサ１１、１２の出力値がＸｓ０、Ｙｓ０として、それぞれＥＥＰＲＯＭ５１内に書き込まれる（ステップＳ１３）。
【００５１】
続いて、腕時計１００には、大きさＨｔの設定磁界Ｈｔ９０が、Ｙ軸に一致する方向に印加される（ステップＳ１４）。設定磁界Ｈｔ９０が作用することで、磁気センサ１１、１２は、それぞれ、設定磁界Ｈｔ９０の磁気検出方向Ｘ´、及び磁気検出方向Ｙ´の成分に応じた値を出力する（ステップＳ１５）。
そして、磁気センサ１１、１２の出力値がＸｓ９０、Ｙｓ９０として、ＥＥＰＲＯＭ５１内に書き込まれる（ステップＳ１６）。
以上の処理が行われると、本トリミング処理は終了となる。
【００５２】
図９は、方位計測処理を説明するためのフローチャートである。この方位計測処理は、ＣＰＵ４０により、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムに従って実行される処理である。また、本方位計測処理の実行時には、上述したトリミング処理（図９参照）が既に行われているものとする。
【００５３】
同図によれば、キー入力回路５４より方位計測スイッチＳＷの押下信号が入力される、即ち方位計測の開始を指示されると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、磁気センサ駆動回路２０に磁気センサ部１０を駆動させ、地磁気Ｈの検出を開始させる。
【００５４】
磁気センサ１１、１２が駆動されると、その出力電圧値が増幅回路３１に入力され、増幅回路３１は、この入力された電圧値を増幅し、増幅後の信号をＡ／Ｄ変換回路３２に出力する。そして、Ａ／Ｄ変換回路３２は、この増幅された電圧値をデジタル変換し、ＣＰＵ４０に出力する。
【００５５】
即ち、ＣＰＵ４０は、磁気センサ１から、地磁気Ｈの磁気検出方向Ｘ´の成分Ｘｓに応じた電圧値Ｖｓ１を、磁気センサ２からは、地磁気Ｈの磁気検出方向Ｙ´の成分Ｙｓに応じた電圧値Ｖｓ２を、それぞれ得ることになる。この時、ＣＰＵ４０は、磁気センサ１の出力値である電圧値Ｖｓ１をＸｓとして、磁気センサ２の出力値である電圧値Ｖｓ２をＹｓとして、それぞれＲＡＭ５３内に格納する（ステップＳ２２）。
【００５６】
続いて、ＣＰＵ４０は、得られたＶｓ１、Ｖｓ２から、地磁気ＨのＸ軸方向成分Ｘ、及びＹ軸方向成分Ｙを求める。
即ち、ＥＥＰＲＯＭ５１に格納されているＨｔ、Ｘｓ０、Ｙｓ０、Ｘｓ９０、及びＹｓ９０の各値と、ＲＡＭ５３内に格納されているＸｓ、及びＹｓの各値とを用い、式（６）に従って、地磁気Ｈの成分Ｘ、及びＹを求める（ステップＳ２３）。
【００５７】
次いで、ＣＰＵ４０は、求めた地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負に応じて、地磁気の方向θを求める。
即ち、ＣＰＵ４０は、Ｘの値の正負を判定する。その結果、Ｘの値が負である場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、式（１０）に従ってθを求め、求めた値をθ１としてＲＡＭ５３内に格納する（ステップＳ２５）。
【００５８】
一方、Ｘの値が正（０を含む）である場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、続いてＹの値の正負を判定する（ステップＳ２６）。その結果、Ｙの値が正（０を含む）である場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、式（８）に従ってθを求め、求めた値をθ１としてＲＡＭ５３内に格納する（ステップＳ２７）。また、Ｙの値が負の場合には（ステップＳ２６：ＮＯ）、式（９）に従ってθを求め、求めた値をθ１としてＲＡＭ５３内に格納する（ステップＳ２８）。
【００５９】
そして、地磁気Ｈの方向θを求めると、この求めた方向θから方位矢印４が指す方位角度を算出し、算出した方位角度を、表示装置５５に表示させる。
具体的にいうと、ＲＡＭ５３内に格納されているθ１の値、即ちＸ軸から反時計周りの回転角度で表現されている地磁気Ｈの方向θを、方位矢印４が指す方向即ちＹ軸までの時計回りの回転角度に換算し、換算後の値を、表示装置５５に表示させる（ステップＳ２９）。
【００６０】
そして、算出した方位角度を所定時間表示させると、ＣＰＵ４０は、表示を終了し、本方位計測処理を終了する。
【００６１】
尚、上記実施の形態において、磁気センサ１１、１２を構成する磁気検出素子を磁気抵抗素子（ＭＲ素子）としたが、他の磁気検出素子、例えば磁気インピーダンス素子（ＭＩ素子）としても良い。このＭＩ素子を採用した場合には、ＭＲ素子と比較してその磁気検出感度が１桁程度高いため、供給するバイアス電流や増幅回路３１の増幅率が小さくて済み、電子式方位計２００をより低消費電力化、小型化できるといった利点がある。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、電子式方位計において、製造上または製品上生じる磁気センサの検出感度の誤差や配置位置の誤差等を許容しつつ、精確な方位角度を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る腕時計の外観を示す図である。
【図２】地磁気Ｈと、磁気検出方向Ｘ´、Ｙ´との関係を示す図である。
【図３】設定磁界Ｈｔと、磁気検出方向Ｘ´、Ｙ´との関係を示す図である。
【図４】地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負の組み合わせが異なる、４通りの地磁気Ｈを示す図である。
【図５】図４におけるＸ、Ｙの値の正負の組み合わせと、実際の地磁気Ｈの方向θとの対応を示す図である。
【図６】電子式方位計の内部構成を示すブロック図である。
【図７】ＥＥＰＲＯＭ（同図（ａ））、及びＲＡＭ（同図（ｂ））に形成される領域を示す図である。
【図８】トリミング処理を説明するフローチャートである。
【図９】方位計測処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 腕時計
２００ 電子式方位計
１０ 磁気センサ部
１１、１２ 磁気センサ
２０ 磁気センサ駆動回路
３１ 増幅回路
３２ Ａ／Ｄ変換回路
４０ ＣＰＵ
５１ ＥＥＰＲＯＭ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ キー入力回路
５５ 表示装置
５６ 表示駆動回路
５７ 発振回路
５８ 分周回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子式方位計に係り、特に磁気検出手段による検出誤差の補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地磁気の方向を検出することで方位を計測する電子式方位計がある。係る電子式方位計は、それぞれの磁気検出方向が相直交する２つの磁気センサを備え、検出される各磁気検出方向成分の磁力に基づいて、方位角度を算出する。この磁気センサは、ブリッジ状に配設された４つの磁気抵抗素子より形成され、地磁気の作用による磁気抵抗素子の抵抗値の変化を、ブリッジ回路の差分として取り出すものである。
【０００３】
また、このような電子式方位計においては、地磁気の向きや強さを正確に検出するために、磁気センサに相直交する２方向にバイアスコイルを巻回し、磁気センサにバイアス磁界を印加した状態で地磁気を検出する手法が知られている。即ち、バイアス磁界を印加することで、磁気抵抗素子に対する地磁気の方向の判別を可能とするとともに、出力電圧のオフセットを取り除き、ヒステリシスの影響を緩和させ、検出精度を向上させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような電子式方位計にあっては、２つの磁気検出方向それぞれについて検出した磁力に基づいて地磁気の向きを検出する。このため、双方の磁気検出方向の検出感度に相違がある場合、磁気検出方向が精確に相直交していない場合、或いは実際の磁気検出方向が設計された方向に精確に向いていない場合には、方位角度を精確に算出できないという問題があった。
【０００５】
本発明の課題は、電子式方位計において、製造上または製品上生じる磁気センサの検出感度の誤差や配置位置の誤差等を許容しつつ、精確な方位角度を算出できるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、磁気検出方向がほぼ直交するように配置された１組の磁気検出素子（例えば、図の磁気抵抗素子ＭＲ１〜ＭＲ４を含む磁気センサ１１、１２）と、第１磁界に対する前記１組の磁気検出素子の出力に基づく第１の値と、前記第１磁界と強さが等しく、且つ磁気方向が直交する第２磁界に対する前記１組の磁気検出素子の出力に基づく第２の値と、を記憶する記憶手段（例えば、図６のＥＥＰＲＯＭ５１）と、方位計測時に、前記１組の磁気検出素子の出力を前記記憶手段に記憶された２つの値で補正し、方位角度を算出する方位演算手段（例えば、図６のＣＰＵ４０）と、を備えることを特徴とする電子式方位計（例えば、図６の電子式方位計２００）である。
【０００７】
この請求項１記載の発明によれば、強さが等しく、且つ磁界方向が相直交する２つの磁界それぞれに対する磁気検出素子の出力値を予め記憶しておく。そして、方位計測時には、この記憶されている値により実際の検出値を補正し、補正後の値に基づいて方位角度を算出することができる。
具体的には、例えば、第１及び第２磁界の磁気方向をそれぞれ、設計上の２つの磁気検出方向に一致させた場合の、各磁界に対する２つの磁気検出方向成分と、地磁気に対する２つの磁気方向成分と、方位角度と、の関係式を、実際の磁気検出方向の、設計上の方向からのずれを見越して導出しておく。そして、方位計測時には、磁気検出素子の出力と、この関係式とに従って、方位角度を算出する。
このように、予め得た第１及び第２磁界に対する磁気検出素子の出力値に基づいて、方位計測時における磁気検出素子の出力値を補正し、方位角度を算出することで、２つの磁気検出方向の検出感度の相違や、実際の磁気検出方向が相直交していない、或いは設計された方向からずれているといった製造上又は製品上の誤差を許容しつつ、精確な方位角度を算出できる電子式方位計を実現可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、以下では、本発明を腕装着型の電子時計（以下、単に「腕時計」という。）に適用した場合について説明するが、本発明の適用はこれに限られるものではない。
【０００９】
図１は、電子式方位計を備える腕時計１００の外観の一例を示す図である。
同図によれば、腕時計１００は、時計バンド１と、この時計バンド１が取付けられている時計ケース２と、から構成される。また、時計ケース２の表面には、中央部に液晶表示パネル３、液晶表示パネル３の外周であって図中上方部に方位矢印４、そして時計ケース２の側面に方位計測スイッチＳＷが、それぞれ設けられている。
【００１０】
液晶表示パネル３は、文字盤を含む時刻及び計測した方位を表示する。
方位矢印４は、時計ケース２の表面に印刷されている。また、方位矢印４は、液晶表示パネル３の６時の位置、指針の軸、及び１２時の位置を結ぶ直線上に設けられており、その方向は１２時方向を指している。
方位計測スイッチＳＷは、腕時計１００に内蔵された電子式方位計の起動、即ち方位計測の開始を指示するためのものである。
【００１１】
即ち、方位計測スイッチＳＷが押下されると、電子式方位計は、方位計測動作を開始して方位を計測し、液晶表示パネル３は、所定時間、例えば３０秒の間、方位矢印４が指す方向の方位を、北（正確には、磁北である。）を０度とした時計回りでの回転角度で表示する。
【００１２】
また、時計ケース２は、その内部に、方位計測のための２つの磁気センサ１１、１２を有している。これらの２つの磁気センサ１１、１２は、それぞれの磁気検出方向が互いに直交するように配置されている。詳細には、磁気センサ１１は、その磁気検出方向が３時方向となるように、磁気センサ１２は、その磁気検出方向が１２時方向となるように、それぞれ配置されている。
【００１３】
次に、方位計測の原理について、説明する。
図２は、Ｘ−Ｙ平面における地磁気Ｈと、磁気センサ１１、１２それぞれの磁気検出方向との関係を示す図である。但し、このＸ−Ｙ平面は、時計ケース２の盤面と平行な、腕時計１００に固定された平面である。また、Ｘ軸は３時方向に、Ｙ軸は１２時方向に、それぞれ一致している。
【００１４】
同図によれば、地磁気Ｈは、Ｘ軸から反時計回りに角度θだけ傾いており、このＸ軸を０度とした反時計回りの回転角度θを、地磁気Ｈの「方向」という。また、地磁気Ｈの大きさはＨｓである。
即ち、地磁気Ｈに対するＸ軸方向の成分Ｘ、及びＹ軸方向の成分Ｙ（以下、単に「地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙ」という。）は、それぞれ次式となる。
【数１】
ところで、図１においては、磁気センサ１１、１２の磁気検出方向は、それぞれ３時方向即ちＸ軸、１２時方向即ちＹ軸と一致しているとしたが、実際には、Ｘ軸、Ｙ軸に対して僅かに傾き（ずれ）を有している。
具体的にいうと、図２に示すように、磁気センサ１１の実際の磁気検出方向Ｘ´は、Ｘ軸から反時計回りに角度αだけ傾いており、また磁気センサ１２の実際の磁気検出方向Ｙ´は、Ｙ軸から反時計回りに角度βだけ傾いている。これは、磁気センサ１１の製品として許容される設計誤差や、磁気センサ１１を配設する際の誤差等、腕時計１００の製造上の誤差に起因するものである。
【００１６】
即ち、地磁気Ｈに対する磁気検出方向Ｘ´の成分Ｘｓ、及び磁気検出方向Ｙ´の成分Ｙｓ（以下、単に「地磁気Ｈの成分Ｘｓ、Ｙｓ」という。）は、それぞれ次式となる。
【数２】
ところで、Ｘ−Ｙ平面において、図３のように、異なる２つの設定磁界Ｈｔ０、Ｈｔ９０を印加する。但し、この時、地磁気Ｈの影響は受けていないものとする。
【００１８】
図３（ａ）は、設定磁界Ｈｔ０を印加した様子を示す図である。この設定磁界Ｈｔ０は、大きさがＨｔであり、その方向がＸ軸に一致する磁界である。
同図（ａ）によれば、設定磁界Ｈｔ０に対する磁気検出方向Ｘ´の成分をＸｓ０、磁気検出方向Ｙ´の成分をＹｓ０とすると、これらのＸｓ０、Ｙｓ０は、それぞれ次式となる。
【数３】
この式（３）で与えられる設定磁界Ｈｔ０の成分Ｘｓ０、Ｙｓ０を、以下、「０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０」という。
【００２０】
また、図３（ｂ）は、設定磁界Ｈｔ９０を印加した様子を示す図である。この設定磁界Ｈｔ９０は、大きさがＨｔであり、その方向がＹ軸に一致する磁界である。言い換えれば、同図（ａ）の設定磁界Ｈｔ０とその大きさが等しく、方向が相直交する磁界、即ち設定磁界Ｈｔ０を反時計周りに９０度回転させた磁界に相当する。
【００２１】
図３（ｂ）によれば、設定磁界Ｈｔ９０の磁気検出方向Ｘ´の成分をＸｓ９０、磁気検出方向Ｙ´の成分をＹｓ９０とすると、これらのＸｓ９０、Ｙｓ９０は、それぞれ次式となる。
【数４】
この式（４）で与えられる設定磁界Ｈｔの成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０を、以下、「９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０」という。
【００２３】
そして、これらの式（３）、（４）を用いると、式（２）は、次式のように変形される。
【数５】
また、この式（５）を用いると、式（１）は、次式のように変形される。
【数６】
式（６）によれば、地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙは、それぞれ、設定磁界Ｈｔ０、或いはＨｔ９０の大きさＨｔ、０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０、及び９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０、そして地磁気Ｈの成分Ｘｓ、Ｙｓより表現される。
【００２６】
そして、地磁気Ｈの方向θは、式（６）を用いると、次式となる。
【数７】
式（７）によれば、地磁気Ｈの方向θは、０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０、及び９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０、そして地磁気Ｈの成分Ｘｓ、Ｙｓより表現される。
即ち、０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０、及び９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０を予め得ておくことで、磁気検出方向Ｘ´、Ｙ´の傾きα、βに関わらず、地磁気Ｈの成分Ｘｓ、Ｙｓから、地磁気の方向θを精確に算出することができる。
【００２８】
ところで、式（７）より得られる方向θの値は、逆正接演算を行っているために、“−９０度〜９０度”の範囲の値となる。しかし、地磁気Ｈの方向θは、実際には、上述のようにＸ軸を０度とした反時計回りの回転角度により表現され、“０度〜３６０度”の範囲の値となる。つまり、単に式（７）を用いるのみでは、地磁気Ｈの方向を、特定できないことになる。
【００２９】
そこで、式（６）より得られる地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負により、地磁気Ｈの方向を特定する。
【００３０】
図４は、地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負の組み合わせが異なる、４通りの地磁気Ｈを示す図である。
また、図５は、図４における地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負の組み合わせと、その時の地磁気Ｈの方向θとの対応を示す図であり、図中番号▲１▼〜▲４▼は、それぞれ図４の象現▲１▼〜▲４▼に対応している。
【００３１】
図５によれば、Ｘ、Ｙの値がともに正（０を含む）である場合（▲１▼）、地磁気Ｈの方向θは“０度〜９０度”の範囲の値であり、その値は、式（７）をそのまま採用して次式となる。
【式８】
また、Ｘの値が正（０を含む）であり、且つＹの値が負である場合（▲２▼）、地磁気Ｈの方向θは“９０度〜１８０度”の範囲の値であり、その値は次式となる。
【式９】
また、Ｘの値が負である場合（▲３▼、及び▲４▼）には、地磁気Ｈの方向θは“１８０度〜３６０度”の範囲の値であり、その値は次式となる。
【式１０】
このように、地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負を判定することで、地磁気Ｈの方向θを、“０度〜３６０度”の範囲の値として得ることができる。
【００３５】
尚、ここで得られる地磁気Ｈの方向θは、Ｘ軸を０度とした反時計回りの回転角度で表現されている。そのため、算出した方位角度を液晶表示パネル３に表示する際には、この得られた方向θを、方位矢印４を０度とした時計回りの回転角度に換算する処理を経て、液晶表示パネル３に表示することになる。
【００３６】
次に、腕時計１００に備えられる電子式方位計２００の構成を説明する。
図６は、電子式方位計２００の構成を示すブロック図である。
【００３７】
同図によれば、電子式方位計２００は、磁気センサ部１０、磁気センサ駆動回路２０、増幅回路３１、Ａ／Ｄ変換回路３２、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and programmable ROM）５１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３、キー入力回路５４、表示装置５５、表示駆動回路５６、発振回路５７、及び分周回路５８より構成される。
【００３８】
磁気センサ部１０は、上述の２つの磁気センサ１１、１２より構成される。そして、磁気センサ１１は、磁場に対する磁気検出方向Ｘ´の成分に応じた検出値を、磁気センサ１２は、磁場に対する磁気検出方向Ｙ´の成分に応じた検出値を、それぞれ増幅回路３１に出力する。
【００３９】
Ａ／Ｄ変換回路３２は、増幅回路３１から入力される増幅信号をデジタル変換し、ＣＰＵ４０に出力する回路である。
【００４０】
ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ５２内の各種プログラムに従って、電子式方位計２００を構成する各部を制御する。
具体的には、キー入力回路５４から方位計測指示がなされると、磁気センサ駆動回路２０に磁気センサ部１０を駆動させる。そして、増幅回路３１、及びＡ／Ｄ変換回路３２を経て入力される磁気センサ１１、１２の出力値より、地磁気Ｈの方向θを算出し、算出した地磁気Ｈの方向θを方位矢印４が指す方向の方位角度に換算し、表示装置５５に表示させる。
【００４１】
ＥＥＰＲＯＭ５１は、図７（ａ）に示すように、Ｈｔ、Ｘｓ０、Ｙｓ０、Ｘｓ９０、及びＹｓ９０それぞれの値を格納する領域を形成する。
Ｈｔとは、印加される設定磁界Ｈｔ０、或いはＨｔ９０の大きさＨｔのことである。
また、Ｘｓ０、Ｙｓ０とは、それぞれ、設定磁界Ｈｔ０が印加された時の磁気センサ１１、１２の出力値、即ち０度方向成分Ｘｓ０、Ｙｓ０に応じた値のことである。
また、Ｘｓ９０、Ｙｓ９０とは、それぞれ、設定磁界Ｈｔ９０が印加された時の磁気センサ１１、１２の出力値、即ち９０度方向成分Ｘｓ９０、Ｙｓ９０に応じた値のことである。
また、これらの領域に格納される値は、後述するトリミング処理（図８参照）の実行により書き込まれるものである。
【００４２】
ＲＯＭ５２は、電子式方位計２００に係る各種プログラム、例えば後述する方位計測処理（図１０参照）を実行するための方位計測プログラムを記憶する。
【００４３】
ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ４０の作業領域として使用されるものであり、図７（ｂ）に示すように、Ｘｓ、Ｙｓ、Ｘ、Ｙ、θ１、及びθ２それぞれの値を格納する領域を形成する。
Ｘｓ、Ｙｓとは、それぞれ、磁気センサ１１、１２の出力値、即ち地磁気Ｈに対する磁気検出方向Ｘ´の成分Ｘｓ、磁気検出方向Ｙ´の成分Ｙｓに応じた値のことである。
また、Ｘ、Ｙとは、それぞれ、ＣＰＵ４０の演算処理により式（６）に従って得られる値、即ち地磁気Ｈに対するＸ方向成分Ｘ、Ｙ軸方向成分Ｙのことである。
また、θ１とは、領域Ｘ、Ｙに格納されている値の正負に応じて、ＣＰＵ４０の演算処理により式（８）〜式（１０）の何れかに従って得られる値、即ち“０度〜３６０度”の範囲の値で表現される地磁気Ｈの方向θのことである。
また、θ２とは、表示装置５５に表示させる方位、即ち領域θ１に格納されている値を、Ｘ軸から方位矢印４までの時計回りの回転角度に換算した値のことである。
【００４４】
キー入力回路５４は、電子式方位計２００の起動／停止等の情報を入力するための変換回路であり、例えば方位計測スイッチＳＷが押下された時には、その押下信号をＣＰＵ４０に出力する。
【００４５】
表示装置５５は、図１の液晶表示パネル３に相当し、時刻又は算出された方位等を表示する。表示駆動回路５６は、この表示装置５５を駆動する回路であり、ＣＰＵ４０から入力される表示データに従った表示を、表示装置５５に行わせる。
【００４６】
発振回路５７は、常時、一定周波数の信号を送出する回路である。また、分周回路５８は、発振回路５７からの信号を分周し、所定周波数信号として送出する回路である。
【００４７】
次に、電子式方位計２００の動作を説明する。
【００４８】
図８は、トリミング処理を説明するためのフローチャートである。このトリミング処理は、電子式方位計２００を備える腕時計１００の製造の最終工程として、該腕時計１００に対して実行される処理であり、地磁気Ｈの影響を受けない環境下で実行される。
【００４９】
図８によれば、先ず腕時計１００には、大きさＨｔの設定磁界Ｈｔ０が、Ｘ軸と一致する方向に印加される（ステップＳ１１）。設定磁界Ｈｔ０が作用することで、磁気センサ１１、１２は、それぞれ、設定磁界Ｈｔ０の磁気検出方向Ｘ´、及び磁気検出方向Ｙ´の成分に応じた値を出力する（ステップＳ１２）。
尚、この設定磁界Ｈｔ０、及び後述する設定磁界Ｈｔ９０の印加は、例えば磁気シミュレーターと呼ばれる印加磁界の強度・方向を自由に設定できる装置を用いて実現される。
【００５０】
そして、印加された設定磁界Ｈｔの大きさＨｔがＨｔとして、磁気センサ１１、１２の出力値がＸｓ０、Ｙｓ０として、それぞれＥＥＰＲＯＭ５１内に書き込まれる（ステップＳ１３）。
【００５１】
続いて、腕時計１００には、大きさＨｔの設定磁界Ｈｔ９０が、Ｙ軸に一致する方向に印加される（ステップＳ１４）。設定磁界Ｈｔ９０が作用することで、磁気センサ１１、１２は、それぞれ、設定磁界Ｈｔ９０の磁気検出方向Ｘ´、及び磁気検出方向Ｙ´の成分に応じた値を出力する（ステップＳ１５）。
そして、磁気センサ１１、１２の出力値がＸｓ９０、Ｙｓ９０として、ＥＥＰＲＯＭ５１内に書き込まれる（ステップＳ１６）。
以上の処理が行われると、本トリミング処理は終了となる。
【００５２】
図９は、方位計測処理を説明するためのフローチャートである。この方位計測処理は、ＣＰＵ４０により、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムに従って実行される処理である。また、本方位計測処理の実行時には、上述したトリミング処理（図９参照）が既に行われているものとする。
【００５３】
同図によれば、キー入力回路５４より方位計測スイッチＳＷの押下信号が入力される、即ち方位計測の開始を指示されると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０は、磁気センサ駆動回路２０に磁気センサ部１０を駆動させ、地磁気Ｈの検出を開始させる。
【００５４】
磁気センサ１１、１２が駆動されると、その出力電圧値が増幅回路３１に入力され、増幅回路３１は、この入力された電圧値を増幅し、増幅後の信号をＡ／Ｄ変換回路３２に出力する。そして、Ａ／Ｄ変換回路３２は、この増幅された電圧値をデジタル変換し、ＣＰＵ４０に出力する。
【００５５】
即ち、ＣＰＵ４０は、磁気センサ１から、地磁気Ｈの磁気検出方向Ｘ´の成分Ｘｓに応じた電圧値Ｖｓ１を、磁気センサ２からは、地磁気Ｈの磁気検出方向Ｙ´の成分Ｙｓに応じた電圧値Ｖｓ２を、それぞれ得ることになる。この時、ＣＰＵ４０は、磁気センサ１の出力値である電圧値Ｖｓ１をＸｓとして、磁気センサ２の出力値である電圧値Ｖｓ２をＹｓとして、それぞれＲＡＭ５３内に格納する（ステップＳ２２）。
【００５６】
続いて、ＣＰＵ４０は、得られたＶｓ１、Ｖｓ２から、地磁気ＨのＸ軸方向成分Ｘ、及びＹ軸方向成分Ｙを求める。
即ち、ＥＥＰＲＯＭ５１に格納されているＨｔ、Ｘｓ０、Ｙｓ０、Ｘｓ９０、及びＹｓ９０の各値と、ＲＡＭ５３内に格納されているＸｓ、及びＹｓの各値とを用い、式（６）に従って、地磁気Ｈの成分Ｘ、及びＹを求める（ステップＳ２３）。
【００５７】
次いで、ＣＰＵ４０は、求めた地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負に応じて、地磁気の方向θを求める。
即ち、ＣＰＵ４０は、Ｘの値の正負を判定する。その結果、Ｘの値が負である場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、式（１０）に従ってθを求め、求めた値をθ１としてＲＡＭ５３内に格納する（ステップＳ２５）。
【００５８】
一方、Ｘの値が正（０を含む）である場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、続いてＹの値の正負を判定する（ステップＳ２６）。その結果、Ｙの値が正（０を含む）である場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、式（８）に従ってθを求め、求めた値をθ１としてＲＡＭ５３内に格納する（ステップＳ２７）。また、Ｙの値が負の場合には（ステップＳ２６：ＮＯ）、式（９）に従ってθを求め、求めた値をθ１としてＲＡＭ５３内に格納する（ステップＳ２８）。
【００５９】
そして、地磁気Ｈの方向θを求めると、この求めた方向θから方位矢印４が指す方位角度を算出し、算出した方位角度を、表示装置５５に表示させる。
具体的にいうと、ＲＡＭ５３内に格納されているθ１の値、即ちＸ軸から反時計周りの回転角度で表現されている地磁気Ｈの方向θを、方位矢印４が指す方向即ちＹ軸までの時計回りの回転角度に換算し、換算後の値を、表示装置５５に表示させる（ステップＳ２９）。
【００６０】
そして、算出した方位角度を所定時間表示させると、ＣＰＵ４０は、表示を終了し、本方位計測処理を終了する。
【００６１】
尚、上記実施の形態において、磁気センサ１１、１２を構成する磁気検出素子を磁気抵抗素子（ＭＲ素子）としたが、他の磁気検出素子、例えば磁気インピーダンス素子（ＭＩ素子）としても良い。このＭＩ素子を採用した場合には、ＭＲ素子と比較してその磁気検出感度が１桁程度高いため、供給するバイアス電流や増幅回路３１の増幅率が小さくて済み、電子式方位計２００をより低消費電力化、小型化できるといった利点がある。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、電子式方位計において、製造上または製品上生じる磁気センサの検出感度の誤差や配置位置の誤差等を許容しつつ、精確な方位角度を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る腕時計の外観を示す図である。
【図２】地磁気Ｈと、磁気検出方向Ｘ´、Ｙ´との関係を示す図である。
【図３】設定磁界Ｈｔと、磁気検出方向Ｘ´、Ｙ´との関係を示す図である。
【図４】地磁気Ｈの成分Ｘ、Ｙの値の正負の組み合わせが異なる、４通りの地磁気Ｈを示す図である。
【図５】図４におけるＸ、Ｙの値の正負の組み合わせと、実際の地磁気Ｈの方向θとの対応を示す図である。
【図６】電子式方位計の内部構成を示すブロック図である。
【図７】ＥＥＰＲＯＭ（同図（ａ））、及びＲＡＭ（同図（ｂ））に形成される領域を示す図である。
【図８】トリミング処理を説明するフローチャートである。
【図９】方位計測処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 腕時計
２００ 電子式方位計
１０ 磁気センサ部
１１、１２ 磁気センサ
２０ 磁気センサ駆動回路
３１ 増幅回路
３２ Ａ／Ｄ変換回路
４０ ＣＰＵ
５１ ＥＥＰＲＯＭ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ キー入力回路
５５ 表示装置
５６ 表示駆動回路
５７ 発振回路
５８ 分周回路
Claims (1)
- 磁気検出方向がほぼ直交するように配置された１組の磁気検出素子と、
第１磁界に対する前記１組の磁気検出素子の出力に基づく第１の値と、前記第１磁界と強さが等しく、且つ磁気方向が直交する第２磁界に対する前記１組の磁気検出素子の出力に基づく第２の値と、を記憶する記憶手段と、
方位計測時に、前記１組の磁気検出素子の出力を前記記憶手段に記憶された２つの値で補正し、方位角度を算出する方位演算手段と、
を備える電子式方位計。
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