JP4433919B2 - Mobile terminal and tilt angle calculation method - Google Patents
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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。 The present invention relates to a mobile terminal such as a mobile phone that measures its tilt and a tilt angle calculation method.
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。 Some portable terminals such as a mobile phone include an inclination sensor that detects its own inclination angle. Such tilt sensors often detect acceleration due to gravity and measure the tilt angle based on the acceleration. However, the user of the mobile terminal may use the mobile terminal while walking. In such a case, since the tilt sensor detects the acceleration due to the user's walking together and measures the tilt angle, there is a problem that an accurate tilt angle cannot be obtained.
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。
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。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a mobile terminal such as a mobile phone and an inclination angle calculation method capable of measuring its own inclination while suppressing the influence of the user's walking and the like. Is to provide.
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。 The present invention has been made to solve the above-described problems. The invention of claim 1 is directed to a geomagnetism measuring means for measuring the direction of geomagnetism based on the output of the magnetic sensor, and an inclination angle based on the output of the tilt sensor. When a tilt angle measurement request is received from an application program in a portable terminal equipped with a tilt angle measurement means for measuring the angle, the first tilt angle obtained from the tilt angle measurement means and the output of the geomagnetism measurement means Elevation angle calculation means for calculating and outputting the elevation angle of geomagnetism, inputting the elevation angle of geomagnetism and writing it in the storage means, reading out all elevation angles of geomagnetism from the storage means, obtaining an average value of elevation angles, and calculating the average value of the elevation angles And an average value of the elevation angle, a geomagnetic vector is obtained from the average value of the elevation angle and a predetermined numerical value indicating the magnitude of geomagnetism, and the geomagnetism. The output of the measurement means is a mobile terminal characterized by and a tilt angle calculation means for calculating and outputting angle second inclination angle which is for converting a vector of the geomagnetism.
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。 The invention according to claim 2 is the portable terminal according to claim 1, wherein the storage means inputs the geomagnetic elevation angle and writes the geomagnetic elevation angle to the storage means. Checking means is provided, and only when it is detected that the number of geomagnetic elevation angles in the storage means is less than a predetermined number, a check means for outputting a tilt angle measurement request to the elevation angle calculation means is provided. Is.
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。 The invention according to claim 3 is the portable terminal according to claim 1 or 2, wherein the tilt angle calculation means determines whether the first tilt angle is within a predetermined range. Only when it is determined that the first inclination angle is within the predetermined range, the second inclination angle is output, and it is determined that the first inclination angle is not within the predetermined range. It is further characterized by further comprising a determination means for outputting the first inclination angle only when it is performed.
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。 The invention according to claim 4 is the portable terminal according to any one of claims 1 to 3, wherein the storage means is a first-in / first-out storage means. is there.
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。 The invention according to claim 5 is the portable terminal according to any one of claims 1 to 4, wherein an inclination angle measurement request is output to the elevation angle calculation means at a predetermined time interval to obtain a geomagnetic elevation angle. And a second storage means for writing the geomagnetic elevation angle into the storage means.
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。 According to a sixth aspect of the present invention, the tilt sensor is a two-axis sensor, and the portable terminal according to any one of the first to fifth aspects, wherein the elevation angle calculating means includes a predetermined gravitational acceleration. An inclination angle with respect to three axes is obtained from a numerical value representing the magnitude of the angle and an output of the inclination sensor.
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。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a portable terminal including a geomagnetism measuring unit that measures the direction of geomagnetism based on the output of the magnetic sensor, and an inclination angle measuring unit that measures the inclination angle based on the output of the inclination sensor. When the inclination angle measurement request is received from the application program, the geomagnetic elevation angle is calculated from the first inclination angle obtained from the inclination angle measurement means and the output of the geomagnetic measurement means, and the geomagnetic elevation angle is stored. And reading all the geomagnetism elevation angles from the storage means, calculating the average value of the elevation angles, obtaining a geomagnetism vector from the average value of the elevation angles and a predetermined numerical value indicating the magnitude of the geomagnetism, and measuring the geomagnetism A tilt angle measuring method characterized in that a second tilt angle, which is an angle for converting the output of the means into the geomagnetic vector, is calculated and output.
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。
The invention according to claim 8 is the tilt angle measuring method according to
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。
According to the invention of claim 1 or
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。 According to the invention of claim 2 or claim 8, when the elevation angle of geomagnetism is not stored in the predetermined number storage means, it is obtained a plurality of times and averaged to increase the measurement accuracy. There is an effect that can. According to the third aspect of the present invention, in the case where it is difficult to measure the inclination by magnetism, the result of the inclination sensor is prioritized, so that the inclination can be measured with high accuracy. According to the invention of claim 3, since measurement is performed based on newer data, there is an effect that the accuracy of measurement can be further increased.
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。 Further, according to the invention of claim 4, since the old geomagnetic elevation angle in the storage means is deleted, there is an effect that the measurement accuracy can be further improved. According to the invention of claim 5, the measurement result is always kept new by performing the geomagnetic elevation angle at predetermined time intervals, so that the correct inclination is always measured and the measurement accuracy is further improved. There is an effect that can. According to the invention of claim 6, since the measurement is performed using the biaxial tilt sensor, there is an effect that the size of the circuit can be suppressed to be small.
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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
A
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。
FIG. 2 shows a part of FIG. 1 replaced with functional blocks. The A / D conversion circuit-1, the switching unit, and the scan range setting unit in FIG. 2 are functions corresponding to the
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。
Next, a processing flow in the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 shows a processing flow of the
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。
Vx, Vy, and Vz in FIG. 3 represent the X axis, the Y axis, and the Z axis in the three-dimensional coordinate system of the
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。
The
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。
Next, the magnetic
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。
Next, the
[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。
[Equation 1] calculates the magnitude of the gravitational acceleration generated for the
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)。
Next, the
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。
The
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。
The result obtained by multiplying both sides of (0, Hy, Hz) ABC = (hx, hy, hz) of [Equation 7] by the inverse matrix of the matrix C and the inverse matrix of the matrix B is given by [Equation 8 ] (Hx ′, hy ′, hz ′). The
[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)。
When (0, Hy, Hz) A in [Equation 8] is expanded, (0, Hy, Hz) A = (− Hysin α, Hycos α, Hz), so (hx ′, hy ′, hz ′) = ( -Hysin α, Hycos α, Hz). Therefore, the
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。
The
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)。
The
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)。
Next, the
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)。
Further, when the
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。
If the
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。
Next, the
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)。
Further, since (0, Hy, Hz) = G (0, cos (θa), sin (θa)), G (0, cos (θa), sin (θa)) AB = (hx, hy, hz) ) Holds. From this, the
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。
Here, the
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。
When the
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。
The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention. . For example, the
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。
Further, the
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。 In this embodiment, three tilt sensors are used to support a three-axis orthogonal coordinate system. However, this may be replaced with two tilt sensors corresponding to two axes excluding the vertical direction. . In this case, the acceleration in the vertical direction is gz obtained by the equation [Equation 10], where g is the gravitational acceleration. Since the number of sensors is reduced by this method, there is an effect that the circuit can be further reduced in size.
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。
Further, although the description of the present embodiment is related to the
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。 In FIG. 5, when the geomagnetic elevation angle table data is less than n, α, β, and γ obtained in step S04 may be output without returning to step S01. This can output results more quickly.
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。 In FIG. 5, the determination in step S13 may be performed before step S05. Here, when −10 degrees ≦ γ ≦ 10 degrees, α obtained in step S04 may be output as the orientation. This can output results more quickly.
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。 Further, instead of reading the real number G, which is the geomagnetic intensity, from the ROM, the intensity of (Hx, Hy, Hz) obtained by measurement may be used. This is less susceptible to the difference in geomagnetic strength depending on the location.
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
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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。 In a portable terminal comprising a geomagnetism measuring means for measuring the direction of geomagnetism based on the output of the magnetic sensor and an inclination angle measuring means for measuring the inclination angle based on the output of the inclination sensor,
An elevation angle calculation means for calculating and outputting the geomagnetic elevation angle from the first inclination angle obtained from the inclination angle measurement means and the output of the geomagnetism measurement means when receiving an inclination angle measurement request from an application program;
The storage means for inputting and writing the elevation angle of the geomagnetism to the storage means, reading all the elevation angles of the geomagnetism from the storage means, obtaining an average value of the elevation angles, and outputting the average value of the elevation angles;
An average value of the elevation angle is input, a geomagnetic vector is obtained from the average value of the elevation angle and a predetermined numerical value representing the magnitude of geomagnetism, and the output of the geomagnetism measuring means is converted into the geomagnetic vector. An inclination angle calculation means for calculating and outputting a second inclination angle that is an angle.
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。 The storage means includes
When the geomagnetism elevation angle is input and written to the storage means, the number of geomagnetism elevation angles in the storage means is checked, and it is detected that the number of geomagnetism elevation angles in the storage means is less than a predetermined number. 2. The portable terminal according to claim 1, further comprising a check unit that outputs a tilt angle measurement request to the elevation angle calculation unit only at the time.
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。 The tilt sensor is a sensor for two axes,
The said elevation angle calculation means acquires the inclination angle regarding three axes from the numerical value showing the magnitude | size of predetermined gravitational acceleration, and the output of the said inclination sensor. The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Mobile device.
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。 In a portable terminal comprising a geomagnetism measuring means for measuring the direction of geomagnetism based on the output of the magnetic sensor and an inclination angle measuring means for measuring the inclination angle based on the output of the inclination sensor,
When a tilt angle measurement request is received from an application program, the geomagnetic elevation angle is calculated from the first tilt angle obtained from the tilt angle measuring means and the output of the geomagnetic measuring means,
Write the elevation angle of the geomagnetism to the storage means,
Read all the geomagnetic elevation angles from the storage means to calculate the average elevation angle,
Obtain a geomagnetic vector from the average value of the elevation angle and a predetermined numerical value indicating the magnitude of geomagnetism,
A tilt angle measuring method comprising: calculating and outputting a second tilt angle that is an angle for converting the output of the geomagnetism measuring means into the geomagnetic vector.
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