JP6376506B2 - 電子機器及びセンサ較正判定方法、センサ較正判定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、電子機器及びセンサ較正判定方法、センサ較正判定プログラムに関し、特に、ユーザの進行方向を検出するための地磁気センサを搭載した電子機器、及び、当該電子機器に適用可能なセンサ較正判定方法、センサ較正判定プログラムに関する。

近年、携帯電話機やスマートフォン、ナビゲーション端末、スポーツウォッチ等の携帯型の電子機器の分野において、位置情報や地図情報を利用した種々のサービスが提供されている。これらの電子機器には、一般に、地磁気を検出して、方位を検出するための地磁気センサ（電子コンパスともいう）が内蔵されている。

地磁気センサは、磁気の強い場所（例えばスピーカの前や鉄筋等の近傍）で使用した場合や、電子機器内で発生する磁気の影響を受けて、センサが磁化されてしまうことがある。センサが磁化されてしまうと、磁気の強い場所から離れた場合であっても、正確な方位を検出することができなくなることがある。このような場合には、地磁気センサをキャリブレーション（較正）することが必要となる。

例えば特許文献１には、地磁気センサを内蔵した電子機器において、省電力モードにおいてキー操作が行われると、省電力モードを終了するとともに、地磁気センサのキャリブレーション処理を実行して、方位の算出精度を向上させる技術が記載されている。

特開２０１０−１７５５５３号公報

上述した特許文献１においては、電子機器の省電力モードにおいてユーザがキー操作を行うことを条件として、地磁気センサのキャリブレーション処理を実行する手法が開示されている。すなわち、特許文献１に記載の手法においては、地磁気センサのキャリブレーション処理を実行するタイミングがユーザのキー操作に委ねられている。そのため、長時間キー操作が行われない場合には、地磁気センサのキャリブレーション処理が実行されず、正確な方位が検出されない状態が継続する可能性があった。このような場合、ユーザは地磁気センサにより正確な方位が検出されていない状態になっていることに気づき難く、そのため、誤った地磁気センサの検出結果（方位等）を信じてしまうことになるという問題を有していた。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、ユーザの判断や操作に委ねることなく、地磁気センサの検出結果が適切であるか否かを判定して、正確な方位を検出することができる電子機器及びセンサ較正判定方法、センサ較正判定プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る一態様の電子機器は、
電子機器であって、当該電子機器は、
地磁気を検出する地磁気センサと、
全地球測位システムに基づいて、地理的な位置を検出する測位センサと、
前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定する移動方向判定部と、
前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否か判定するセンサ較正判定部と、
を備え、
前記測位センサは、一定時間毎に前記位置を検出して検出結果を出力し、
前記移動方向判定部は、前記測位センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて算出される複数の移動方向を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第１の閾値範囲を逸脱している前記移動方向を示すデータの比率が第１の比率未満である場合に、当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定し、
前記センサ較正判定部は、前記移動方向判定部により当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定されたとき、前記地磁気センサの検出結果に基づいて取得される方位と、当該電子機器の進行方向との比較結果に基づいて前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定することを特徴とする。
本発明に係る他の態様の電子機器は、
電子機器であって、当該電子機器は、
地磁気を検出する地磁気センサと、
全地球測位システムに基づいて、地理的な位置を検出する測位センサと、
前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定する移動方向判定部と、
前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否か判定するセンサ較正判定部と、
を備え、
前記地磁気センサは、一定時間毎に地磁気を検出して検出結果を出力し、
前記センサ較正判定部は、前記地磁気センサからの前記一定時間毎の複数の検出結果に基づいて取得される複数の方位を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第２の閾値範囲を逸脱している前記方位を示すデータの比率が第２の比率以上である場合に、前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要であると判定することを特徴とする。

本発明に係る一態様のセンサ校正判定方法は、
地磁気センサにより地磁気を検出するとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出する電子機器のセンサ較正判定方法であって、
前記測位センサは、一定時間毎に前記位置を検出して検出結果を出力し、
前記測位センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて算出される複数の移動方向を示すデータにおいて、一定方向に対する第１の閾値範囲を逸脱している前記移動方向を示すデータの比率が第１の比率未満である場合に、当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定し、
当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定されたとき、前記地磁気センサの検出結果に基づいて取得される方位と、当該電子機器の進行方向との比較結果に基づいて前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定することを特徴とする。
本発明に係る他の態様のセンサ校正判定方法は、
地磁気センサにより地磁気を検出するとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出する電子機器のセンサ較正判定方法であって、
前記地磁気センサは、一定時間毎に地磁気を検出して検出結果を出力し、
前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定し、
前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定する動作は、前記地磁気センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて取得される複数の方位を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第２の閾値範囲を逸脱している前記方位を示すデータの比率が第２の比率以上である場合に、前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要であると判定することを特徴とする。

本発明に係る一態様のセンサ校正判定プログラムは、
地磁気センサにより地磁気を検出するとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出する電子機器のコンピュータに、
前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定する移動方向判定処理と、
前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否か判定するセンサ較正判定処理と、
を実行させるセンサ較正判定プログラムであって、
前記測位センサは、一定時間毎に前記位置を検出して検出結果を出力し、
前記移動方向判定処理は、前記測位センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて算出される複数の移動方向を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第１の閾値範囲を逸脱している前記移動方向を示すデータの比率が第１の比率未満である場合に、当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定し、
前記センサ較正判定処理は、前記移動方向判定処理により当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定されたとき、前記地磁気センサの検出結果に基づいて取得される方位と、当該電子機器の進行方向との比較結果に基づいて前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定させることを特徴とする。
本発明に係る他の態様のセンサ校正判定プログラムは、
地磁気センサにより地磁気を検出するとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出する電子機器のコンピュータに、
前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定する移動方向判定処理と、
前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否か判定するセンサ較正判定処理と、
を実行させるセンサ較正判定プログラムであって、
前記地磁気センサは、一定時間毎に地磁気を検出して検出結果を出力し、
前記センサ較正判定処理は、前記地磁気センサからの前記一定時間毎の複数の検出結果に基づいて取得される複数の方位を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第２の閾値範囲を逸脱している前記方位を示すデータの比率が第２の比率以上である場合に、前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要であると判定することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザの判断や操作に委ねることなく、地磁気センサの検出結果が適切であるか否かを判定して、正確な方位を検出することができる。

本発明に係る電子機器の例を示す概略構成図である。 一実施形態に係る電子機器の一構成例を示す機能ブロック図である。 一実施形態に係る電子機器における制御方法（センサ較正判定方法）の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係るセンサ較正判定方法に適用される進行方向判定処理の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係るセンサ較正判定方法に適用される方位適否判定処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る電子機器及びセンサ較正判定方法、センサ較正判定プログラムについて、実施形態を示して詳しく説明する。
＜電子機器＞
図１は、本発明に係る電子機器の例を示す概略構成図である。図２は、本実施形態に係る電子機器の一構成例を示す機能ブロック図である。

本発明は、例えば図１に示すように、位置情報や地図情報をユーザに提供するための機能を備えた、携帯電話機１０やスマートフォン２０、スポーツウォッチ３０、ナビゲーション端末（図示を省略）等の電子機器に適用される。以下、説明の都合上、これらの機器を「電子機器１００」と総称する。

本実施形態に係る電子機器１００は、例えば図２に示すように、地磁気センサ１１０と、ＧＰＳ受信回路（測位センサ）１２０と、入力操作部１３０と、報知部１４０と、演算回路部（センサ較正判定部、移動方向判定部、較正制御部）１５０と、メモリ部１６０と、電源供給部１７０と、を備えている。

地磁気センサ１１０は、地球の磁場（磁界）を検出して地磁気データ、又は、電子機器１００の水平、垂直方向を示す方向データとして出力する。ここで、地磁気センサ１１０は、直交する２軸方向の地磁気を検出するものであってもよいし、直交する３軸方向の地磁気を検出するものであってもよい。この地磁気センサ１１０により検出された地磁気データや方向データに基づいて、後述する演算回路部１５０により電子機器１００を基準とする方位が算出される。地磁気センサ１１０により取得された方位は、後述するメモリ部１６０の所定の記憶領域に保存される。

ＧＰＳ受信回路１２０は、複数のＧＰＳ衛星からの電波を、ＧＰＳアンテナ（図示を省略）を介して受信することにより、緯度、経度情報に基づく地理的な位置情報を取得して、ＧＰＳデータとして出力する。電子機器１００を携帯したユーザが移動しているとき、このＧＰＳ受信回路１２０により出力されたＧＰＳデータに基づいて、演算回路部１５０により電子機器１００（実質的には電子機器１００を携帯したユーザ）の進行方向（移動方向）が算出される。ＧＰＳ受信回路１２０により取得された進行方向は、メモリ部１６０の所定の記憶領域に保存される。

入力操作部１３０は、例えば図１に示した電子機器１００（携帯電話機１０やスマートフォン２０、スポーツウォッチ３０等）の筐体に設けられた操作スイッチ１３１やタッチパネル１３２を有している。操作スイッチ１３１は、例えば筐体の前面や側面に設けられた押しボタン型やスライド型のスイッチであって、電子機器１００の動作電源やＧＰＳ受信回路１２０における測位動作のオン、オフ操作や、アプリケーションソフトウェアの操作、後述する報知部１４０（表示部１４１や音響部１４２等）から報知する項目の設定等の、各種の入力操作に用いられる。

また、タッチパネル１３２は、報知部１４０に設けられる表示部１４１の前面側（視野側）に設けられ、表示部１４１に表示された情報に応じた領域をタッチ操作することにより、当該情報に対応する機能が選択的に実行される。ここで、タッチパネル１３２により実現される機能は、上記の操作スイッチ１３１により実現される機能と同等であってもよいし、タッチパネル１３２による入力操作特有の機能を有していてもよい。なお、入力操作部１３０は、例えば、上記の操作スイッチ１３１及びタッチパネル１３２のうちの、いずれか一方のみを備えた構成を有しているものであってもよい。

報知部１４０は、例えば図１に示した電子機器１００（携帯電話機１０やスマートフォン２０、スポーツウォッチ３０等）の筐体に設けられた表示部１４１や音響部１４２、振動部（図示を省略）を有している。表示部１４１は、例えば液晶方式や発光素子方式の表示パネルを有し、少なくとも上述した地磁気センサ１１０により取得された方位やＧＰＳ受信回路１２０により取得された進行方向に基づいて生成される位置情報や地図情報、地磁気センサ１１０の検出結果の妥当性（適切か否か）の判定結果や、ＧＰＳ受信回路１２０の動作状態等の、各種の情報を表示する。これにより、表示部１４１は、視覚を通してユーザに各種の情報を提供又は報知する。ここで、表示部１４１における各種の情報の表示形態は、上述した操作スイッチ１３１やタッチパネル１３２を操作することにより任意に設定される。

また、音響部１４２は、ブザーやスピーカ等の音響機器を有し、所定の音色や音パターン、音声メッセージ等の音情報を発生することにより、聴覚を通してユーザに各種の情報を提供又は報知する。また、振動部は、振動モータや振動子等の振動機器（バイブレータ）を有し、所定の振動パターンやその強弱等の振動情報を発生することにより、触覚を通してユーザに各種の情報を提供又は報知する。なお、報知部１４０は、例えば、上記の表示部１４１、音響部１４２、振動部のうちの、少なくともいずれかを備えた構成を有しているものであってもよい。ここで、数値情報等の具体的な情報をユーザに提供する場合には、少なくとも表示部１４１又は音響部１４２のうちの、いずれかを備えた構成を有していることが好ましい。

演算回路部１５０は、計時機能を備えたＣＰＵ（中央演算処理装置）やＭＰＵ（マイクロプロセッサ）等の演算処理装置であって、計時機能により生成される動作クロックに基づいて、所定の制御プログラムやアルゴリズムプログラムを実行する。これにより、演算回路部１５０は、地磁気センサ１１０におけるセンシング動作やＧＰＳ受信回路１２０における測位動作、後述するセンサ較正判定動作、報知部１４０における情報提供動作等の、各種の動作を制御する。なお、演算回路部１５０において実行される制御プログラムやアルゴリズムプログラムは、予め演算回路部１５０の内部に組み込まれているものであってもよいし、後述するメモリ部１６０の所定の記憶領域に保存されているものであってもよい。

メモリ部１６０は、例えばセンサデータ保存用メモリと、プログラム保存用メモリと、作業データ保存用メモリとを有している。
センサデータ保存用メモリは、上述した地磁気センサ１１０により取得された方位やＧＰＳ受信回路１２０により取得された進行方向を含むデータを、時間データに関連付けて所定の記憶領域に保存する。プログラム保存用メモリは、地磁気センサ１１０におけるセンシング動作やＧＰＳ受信回路１２０における測位動作や、報知部１４０における情報提供動作等の、各構成における所定の動作を実行するための制御プログラムを保存する。また、プログラム保存用メモリは、地磁気センサ１１０により取得された方位やＧＰＳ受信回路１２０により取得された進行方向に基づいて、地磁気センサ１１０の検出結果が適切か否かを判定するセンサ較正判定動作を実行するためのアルゴリズムプログラムを保存する。作業データ保存用メモリは、上記制御プログラムやアルゴリズムプログラムを実行する際に使用する各種データや、生成される各種データを一時的に保存する。なお、センサデータ保存用メモリは、その一部又は全部が、例えばメモリカード等のリムーバブル記憶媒体としての形態を有し、電子機器１００に対して着脱可能に構成されているものであってもよい。

電源供給部１７０は、電子機器１００内部の各構成に駆動用電力を供給する。電源供給部１７０は、電子機器１００が携帯型の機器である場合には、例えば市販のコイン型電池やボタン型電池等の一次電池、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を適用することができる。また、電源供給部１７０は、上記の一次電池や二次電池のほか、振動や光、熱、電磁波等のエネルギーにより発電する環境発電（エナジーハーベスト）技術による電源等を単独で、あるいは、併用して適用することもできる。

＜センサ較正判定方法＞
次に、本実施形態に係る電子機器における制御方法（センサ較正判定方法）について、図面を参照して説明する。ここで、以下のフローチャートに示す電子機器のセンサ較正判定方法は、上述した演算回路部１５０が、メモリ部１６０に格納された所定の制御プログラム及びアルゴリズムプログラムに従って処理を実行することにより実現される。

図３は、本実施形態に係る電子機器における制御方法（センサ較正判定方法）の一例を示すフローチャートである。図４は、本実施形態に係るセンサ較正判定方法に適用される進行方向判定処理の一例を示すフローチャートであり、図５は、本実施形態に係るセンサ較正判定方法に適用される方位適否判定処理の一例を示すフローチャートである。

本実施形態に係るセンサ較正判定方法においては、地磁気センサ１１０及びＧＰＳ受信回路１２０を備えた電子機器１００において、図３のフローチャートに示すように、まず、ユーザが入力操作部１３０を操作することにより、電子機器１００を起動させ、地磁気センサ１１０によるセンシング動作及びＧＰＳ受信回路１２０による測位動作を実行させた状態（ＧＰＳオン）に設定する（ステップＳ１０１）。そして、この状態で、電子機器１００を携帯したユーザは、任意の一定方向に移動（例えば直線道路等を移動）する動作を行う。ここで、本実施形態に係る電子機器１００においては、少なくともセンサ較正判定方法の実行時に、地磁気センサ１１０によるセンシング動作及びＧＰＳ受信回路１２０による測位動作が実行されている状態にあればよく、センサ較正判定方法の実行時以外においては、地磁気センサ１１０におけるセンシング動作やＧＰＳ受信回路１２０における測位動作が停止した状態にあってもよい。

次いで、演算回路部１５０は、ＧＰＳ受信回路１２０により検出されたＧＰＳデータに基づいて、ユーザが携帯する電子機器１００が移動しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。電子機器１００が移動していないと判定した場合には、演算回路部１５０は、ステップＳ１０２の判定動作を繰り返し実行する。

一方、上記ステップＳ１０２において、電子機器１００が移動していると判定した場合には、演算回路部１５０は、ＧＰＳ受信回路１２０により検出されたＧＰＳデータに基づいて電子機器１００の進行方向を算出して、メモリ部１６０の所定の記憶領域に保存する動作を規定回数繰り返す（ステップＳ１０３）。ここで、ＧＰＳ受信回路１２０における測位動作を、例えば１〜５秒ごとに実行する場合には、上述した規定回数を少なくとも１０回程度に設定することが好ましい。

また、上記ステップＳ１０３における、ＧＰＳデータに基づく進行方向の算出、保存動作に並行して、演算回路部１５０は、地磁気センサ１１０により検出された地磁気データに基づいて電子機器１００を基準とする方位を算出して、メモリ部１６０の所定の記憶領域に保存する動作を規定回数繰り返す（ステップＳ１０４）。ここで、地磁気センサ１１０におけるセンシング周波数は、例えば１００Ｈｚ〜２００Ｈｚ程度に設定される。

次いで、演算回路部１５０は、上記ステップＳ１０３においてメモリ部１６０に保存された、ＧＰＳデータに基づく規定回数分の進行方向から、電子機器１００が一定方向に移動しているか否かを判定する（以下、便宜的に「進行方向判定処理」と記す；ステップＳ１０５）。

一般に、ＧＰＳを適用した測位動作においては、測定環境によってＧＰＳデータの外れ値（統計において他の値から大きく外れた値）が突然出現する場合がある。また、ＧＰＳにおける測位精度は、数ｍ〜１０ｍ程度の誤差を有している。また、電子機器１００（ユーザ）は移動しているが、その移動経路が曲がっていて一定方向へ（直線的に）進んでいない場合がある。そこで、本実施形態においては、このようなＧＰＳデータの外れ値や誤差等の影響を排除又は抑制するために、次に示すような一連の進行方向判定処理を実行する。

ステップＳ１０５において実行される進行方向判定処理は、具体的には、図４のフローチャートに示すように、まず、演算回路部１５０は、メモリ部１６０に保存された規定回数分のＧＰＳデータに基づく進行方向の分布（バラツキ）から中央値を選定する（ステップＳ１１１）。次いで、演算回路部１５０は、規定回数分の進行方向のうち、選定した進行方向の中央値に対する差が所定の閾値より大きい（すなわち、中央値を基準として、所定の閾値範囲（第１の閾値範囲）を逸脱する）ものの数を計測する（ステップＳ１１２）。ここで適用される閾値は、例えば種々の実験に基づいて算出される適切な値に設定される。

次いで、演算回路部１５０は、計測された進行方向の数（計数値）が、メモリ部１６０に保存された規定回数分の進行方向に対して、所定の数、又は、所定の比率（第１の比率）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１１３）。計測値が上記の規定回数に対して、所定の数、又は、所定の比率よりも小さい（例えば、３０％未満）場合には、演算回路部１５０は、電子機器１００が一定方向に移動していると判定し（ステップＳ１１４）、上記のＧＰＳデータに基づく進行方向のうち、選定された中央値を正規の、又は、基準となる進行方向（特定方向）として設定する（ステップＳ１０６）。また、このとき、演算回路部１５０は、上記の正規の進行方向を、報知部１４０（表示部１４１や音響部１４２、振動部）により、人間の視覚や聴覚、触覚を通してユーザに報知（通知）する。

一方、上記ステップＳ１１３において、計測値が上記の規定回数に対して、所定の数以上、又は、所定の比率以上（例えば、３０％以上）と判定した場合には、演算回路部１５０は、電子機器１００が一定方向に移動していないと判定し（ステップＳ１１５）、図３に示したフローチャートのステップＳ１０２に戻り、上記のステップＳ１０２〜Ｓ１０５の処理動作を繰り返し実行する。

このように、本実施形態においては、規定回数分の進行方向の分布の中央値を選定し（ステップＳ１１１）、中央値に対する閾値範囲外のデータ数を計測する（ステップＳ１１２）ことにより、ＧＰＳデータに基づく規定回数分の進行方向に含まれる外れ値による影響を排除又は抑制することができる。また、電子機器１００が一定方向へ進んでいない場合には中央値からの誤差が大きくなるものが多数存在するため、その計数値の比率を判定する（ステップＳ１１３〜Ｓ１１５）ことにより、一定方向へ進んでいるか否かを判定することができる。

次いで、演算回路部１５０は、上記ステップＳ１０４においてメモリ部１６０に保存された、地磁気データに基づく方位が、上記ステップＳ１０５、Ｓ１０６において設定された正規の進行方向に対して妥当か否かを判定する（以下、便宜的に「方位適否判定処理」と記す；ステップＳ１０７）。

地磁気センサ１１０により検出された地磁気データが適切である場合、上記ステップＳ１０５、Ｓ１０６において設定された正規の進行方向（ＧＰＳデータに基づく進行方向）と、地磁気データに基づく規定回数分の方位とは一致又は近似することになる。一方、地磁気センサ１１０による地磁気の検出動作においても、ＧＰＳを適用した測位動作の場合と同様に、周囲の環境の影響を受けるため、地磁気データに外れ値が出現する場合がある。そこで、本実施形態においては、このような地磁気データの外れ値の影響を排除又は抑制するために、次に示すような一連の方位適否判定処理を実行する。

ステップＳ１０７において実行される方位適否判定処理は、具体的には、図５のフローチャートに示すように、まず、演算回路部１５０は、メモリ部１６０に保存された規定回数分の地磁気データに基づく方位のうち、ＧＰＳデータに基づいて設定された上記の正規の進行方向に対する差が所定の閾値より大きい（すなわち、正規の進行方向を基準として、所定の閾値範囲（第２の閾値範囲）を逸脱する）ものの数を計測する（ステップＳ１２１）。ここで適用される閾値は、例えば種々の実験により算出される適切な値に設定される。

次いで、演算回路部１５０は、計測された方位の数（計数値）が、メモリ部１６０に保存された規定回数に対して、所定の数、又は、所定の比率（第２の比率）以上か否かを判定する（ステップＳ１２２）。計測値が上記の規定回数に対して、所定の数、又は、所定の比率よりも小さい（例えば、３０％未満）と判定した場合には、演算回路部１５０は、地磁気センサ１１０により取得された方位は適切であると判定し（ステップＳ１２５）、図３に示したフローチャートのステップＳ１０２に戻り、上記のステップＳ１０２〜Ｓ１０７の処理動作を繰り返し実行する。

一方、上記ステップＳ１２２において、計測値が上記の規定回数に対して、所定の数、又は、所定の比率以上（例えば、３０％以上）である場合には、演算回路部１５０は、地磁気センサ１１０により取得された方位は適切ではないと判定する（ステップＳ１２３）。これにより、演算回路部１５０は、地磁気センサ１１０のキャリブレーション処理が必要であると判定して（ステップＳ１２４）、地磁気センサ１１０におけるキャリブレーション処理を実行する（ステップＳ１０８）。

ここで、ステップＳ１０８において実行される地磁気センサ１１０のキャリブレーション処理の手法としては、例えば電子機器１００を地平面に対して水平な面内で特定の軌跡（例えば８の字状）を描くように、ユーザが自ら電子機器１００をスイング（旋回移動）させる手法を適用することができる。この手法においては、演算回路部１５０は、まず、ステップＳ１０８における判定結果に基づいて、報知部１４０（表示部１４１や音響部１４２、振動部）により、キャリブレーション処理が必要である旨の情報を、人間の視覚や聴覚、触覚を通してユーザに報知（通知）する。そして、ユーザは、報知部１４０を介して報知されたキャリブレーション処理に関する情報に基づいて、上述したように電子機器１００をスイングさせて、地磁気センサ１１０のキャリブレーション処理を実行する。

また、地磁気センサ１１０が直交する３軸方向の地磁気を検出する３軸型の地磁気センサの場合には、演算回路部１５０は、３軸方向の各地磁気データを用いた周知の演算処理により、ユーザが電子機器１００をスイングさせることなく、地磁気センサ１１０のキャリブレーション処理を自動的に実行する手法を適用することもできる。

そして、ステップＳ１０８における地磁気センサ１１０のキャリブレーション処理の終了後、演算回路部１５０は、センサ較正判定動作の終了が指示されるまで、上述した一連の処理（ステップＳ１０２〜Ｓ１０９）を繰り返し実行する。ここで、演算回路部１５０は、例えばＧＰＳ受信回路１２０による測位動作が終了や停止された場合（ＧＰＳオフ）や、電子機器１００の電源が遮断された場合（電源オフ）等に、センサ較正判定動作の終了が指示されたものと判定する。したがって、本実施形態においては、例えばＧＰＳ受信回路１２０による測位動作が実行されている状態では、上述した一連のセンサ較正判定動作が繰り返し実行される。

上述した本実施形態に係るセンサ較正判定方法は、次のような特徴を有している。
すなわち、上述した背景技術においても説明したように、地磁気センサを備える電子機器を磁気の強い環境で使用した場合、磁気センサが磁化されてしまうことがある。その場合、電子機器を磁気の強い環境から離しても、地磁気センサにより正確な検出結果（方位）が得られなくなる場合がある。このような場合には、一般に、地磁気センサのキャリブレーション処理を実行する必要があるが、地磁気センサによる検出結果がどのような状態になったときにキャリブレーション処理を実行するかの判定については、ユーザの判断や操作に委ねられており、実効的かつ具体的な手法が提案されていなかった。そのため、ユーザは地磁気センサによる検出結果が正しくない（不正確な）状況になっていることに気づき難く、誤った検出結果（方位）を信用してしまうことになるという問題を有していた。

そこで、本実施形態においては、ＧＰＳによる測位機能を備えた電子機器を、ある程度の速度で移動させた場合、当該電子機器の進行方向を算出することができる、という特徴に着目した。ここで、ＧＰＳにおける測位結果は、一般に数ｍ〜１０ｍ程度の誤差を含むものであるため、電子機器の正確な進行方向を算出するために多数のデータを用いることが望ましい。そのため、本実施形態においては、少なくともＧＰＳにより多数（規定回数分）の測位結果を取得する期間中、電子機器を一定方向に移動させる。

また、地磁気センサは、一般に強い磁気が存在する環境下では正確な検出結果（方位）が得られない。そのため、本実施形態においては、磁気による影響が及ばないような環境の下で、地磁気センサによる検出動作及びＧＰＳによる測位動作を並行して実行させる。

そして、本実施形態においては、地磁気センサ及びＧＰＳ受信回路を備えた電子機器において、上記のような前提条件を満たした状態で、地磁気センサにより取得された方位と、ＧＰＳ受信回路により取得された進行方向とを比較して、地磁気センサによる検出結果（方位）が適切か否かを判定し、地磁気センサのキャリブレーション処理の要否を決定する。

このような本実施形態によれば、ＧＰＳ受信回路により取得された正規の進行方向に対して、地磁気センサにより取得された方位が誤っている（一致又は近似しない）場合には、適切なタイミングで地磁気センサのキャリブレーション（較正）が必要であることを報知してキャリブレーション処理をユーザに実行させたり、演算処理により自動的にキャリブレーション処理を実行したりすることができる。したがって、位置情報や地図情報を利用した種々のサービスにおいて、正確な方位を取得してユーザに的確な情報を提供することができる。

なお、本実施形態においては、進行方向判定処理（ステップＳ１０５、Ｓ１１１〜Ｓ１１５）において、ＧＰＳ受信回路１２０により規定回数分の進行方向を取得し、当該規定回数分の進行方向の分布から中央値を選定する手法を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ＧＰＳデータに基づいて算出された進行方向のうち、外れ値を排除することができるものであれば、他の手法を適用するものであってもよい。例えば、上述した中央値に替えて、ＧＰＳデータに基づいて算出された規定回数分の進行方向の平均値を用いる手法を適用するものであってもよい。さらに他の手法として、例えば、上述したように中央値を選定し、当該中央値に対して所定の閾値範囲を逸脱するデータが存在する（計数値が１以上）場合には、上述した実施形態と同様に、進行方向判定処理（ステップＳ１１１〜Ｓ１１５）を実行し、閾値範囲を逸脱するデータが存在しない（計数値が０）場合には、規定回数分の進行方向の平均値を正規の進行方向として設定するものであってもよい。このような手法においても、上述したＧＰＳデータの外れ値や誤差、移動経路の影響を抑制して正確な進行方向を取得するができる。

また、本実施形態においては、方位適否判定処理（ステップＳ１０７、Ｓ１２１〜Ｓ１２５）において、地磁気センサ１１０により規定回数分の方位を取得し、当該規定回数分の方位のうち、正規の進行方向に対する差が所定の閾値範囲を逸脱する方位の計数値に基づいて、地磁気センサ１１０による方位の妥当性（適切か否か）を判定する手法を示した。ここで、方位の妥当性の判定基準となる閾値を算出するための実験を行うことが不可能な場合には、ＧＰＳ受信回路１２０により取得された正規の進行方向に対する地磁気センサ１１０により取得された方位の閾値として、例えば予め設定した理論値（例えば４５°等）を適用するものであってもよい。なお、この理論値は、次のような論理に基づいて設定される。すなわち、地磁気センサ１１０がキャリブレーションを必要としていない場合でも、地磁気センサ１１０により取得された方位とＧＰＳ受信回路１２０により取得された正規の進行方向とを比較すると、ある程度の誤差が生じている。ここで、上記の閾値として例えば４５°のように比較的大きく設定した場合には、この閾値を超える方位は殆ど存在しないと考えられるため、極端に大きな誤差が生じた場合にその影響を排除又は抑制することができる。一方、閾値を極端に小さく（例えば５°）設定すると、方位のほとんどが閾値を超えてしまうため、キャリブレーション処理を頻繁に実行しなければならなくなる。そのため、閾値として適用される理論値は、これらを勘案して適切な数値に設定される。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記）
［１］
地磁気を検出する地磁気センサと、
全地球測位システムに基づいて、地理的な位置を検出する測位センサと、
前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否か判定するセンサ較正判定部と、
を備え、
前記センサ較正判定部は、前記測位センサによる位置の検出に基づいて電子機器が一定の特定方向に移動していることが検出されているとき、前記地磁気センサの検出結果に基づいて取得される方位と前記特定方向との比較結果に基づいて前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定することを特徴とする電子機器。

［２］
前記測位センサからの出力に基づいて、前記電子機器が前記特定方向へ移動しているか否かを判定する移動方向判定部を有し、
前記測位センサは、一定時間毎に前記位置を検出して検出結果を出力し、
前記移動方向判定部は、前記測位センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて算出される複数の移動方向を示す複数のデータにおいて、前記特定方向に対する第１の閾値範囲を逸脱している前記データの比率が第１の比率未満である場合に、前記複数の移動方向に基づいて選定される前記特定方向に移動していると判定することを特徴とする［１］に記載の電子機器。

［３］
前記地磁気センサは、一定時間毎に地磁気を検出して検出結果を出力し、
前記センサ較正判定部は、前記地磁気センサからの前記一定時間毎の複数の検出結果に基づいて取得される複数の方位を示すデータにおいて、前記特定方向に対する第２の閾値範囲を逸脱している前記データの比率が第２の比率以上である場合に、前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要であると判定することを特徴とする［１］又は［２］に記載の電子機器。

［４］
前記センサ較正判定部における前記キャリブレーション処理の実行が必要と判定されたとき前記地磁気センサのキャリブレーション処理の実行を促す情報を報知する報知部、及び、前記センサ較正判定部における前記キャリブレーション処理の実行が必要と判定されたとき前記地磁気センサのキャリブレーション処理を実行する較正制御部、の少なくとも何れかを有することを特徴とする［１］乃至［３］のいずれかに記載の電子機器。

［５］
移動しているときに、地磁気センサにより地磁気を検出するとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出し、
前記測位センサによる位置の検出に基づいて一定の特定方向に移動していることが検出されたとき、前記地磁気センサの検出結果に基づいて取得される方位と前記特定方向との比較結果に基づいて前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定することを特徴とするセンサ較正判定方法。

［６］
前記測位センサからの出力に基づいて、前記特定方向へ移動しているか否かを判定する動作を含み、
前記測位センサは、一定時間毎に前記位置を検出して検出結果を出力し、
前記特定方向へ移動しているか否かを判定する動作は、前記測位センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて算出される複数の移動方向を示す複数のデータにおいて、前記特定方向に対する第１の閾値範囲を逸脱している前記データの比率が第１の比率未満である場合に、前記複数の移動方向に基づいて選定される前記特定方向に移動していると判定することを特徴とする［５］に記載のセンサ較正判定方法。

［７］
前記地磁気センサは、一定時間毎に地磁気を検出して検出結果を出力し、
前記キャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定する動作は、前記地磁気センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて取得される複数の方位を示すデータにおいて、前記特定方向に対する第２の閾値範囲を逸脱している前記データの比率が第２の比率以上である場合に、前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要であると判定することを特徴とする［５］又は［６］に記載のセンサ較正判定方法。

［８］
前記キャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定する動作において前記キャリブレーション処理の実行が必要と判定されたときに前記地磁気センサのキャリブレーション処理の実行を促す情報を報知する動作、及び、前記キャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定する動作において前記キャリブレーション処理の実行が必要と判定されたときに前記地磁気センサのキャリブレーション処理を実行する動作、の少なくとも何れかを含むことを特徴とする［５］乃至［７］のいずれかに記載のセンサ較正判定方法。

［９］
コンピュータに、
移動しているときに、地磁気センサにより地磁気を検出させるとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出させ、
前記測位センサによる位置の検出に基づいて一定の特定方向に移動していることが検出されたとき、前記地磁気センサの検出結果に基づいて取得される方位と前記特定方向との比較結果に基づいて前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定させることを特徴とするセンサ較正判定プログラム。

１００ 電子機器
１１０ 地磁気センサ
１２０ ＧＰＳ受信回路
１３０ 入力操作部
１４０ 報知部
１５０ 演算回路部
１６０ メモリ部

Claims (8)

1. 電子機器であって、当該電子機器は、
   地磁気を検出する地磁気センサと、
   全地球測位システムに基づいて、地理的な位置を検出する測位センサと、
   前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定する移動方向判定部と、
   前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否か判定するセンサ較正判定部と、
   を備え、
   前記測位センサは、一定時間毎に前記位置を検出して検出結果を出力し、
   前記移動方向判定部は、前記測位センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて算出される複数の移動方向を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第１の閾値範囲を逸脱している前記移動方向を示すデータの比率が第１の比率未満である場合に、当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定し、
   前記センサ較正判定部は、前記移動方向判定部により当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定されたとき、前記地磁気センサの検出結果に基づいて取得される方位と、当該電子機器の進行方向との比較結果に基づいて前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定することを特徴とする電子機器。
2. 電子機器であって、当該電子機器は、
   地磁気を検出する地磁気センサと、
   全地球測位システムに基づいて、地理的な位置を検出する測位センサと、
   前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定する移動方向判定部と、
   前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否か判定するセンサ較正判定部と、
   を備え、
   前記地磁気センサは、一定時間毎に地磁気を検出して検出結果を出力し、
   前記センサ較正判定部は、前記地磁気センサからの前記一定時間毎の複数の検出結果に基づいて取得される複数の方位を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第２の閾値範囲を逸脱している前記方位を示すデータの比率が第２の比率以上である場合に、前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要であると判定することを特徴とする電子機器。
3. 前記センサ較正判定部における前記キャリブレーション処理の実行が必要と判定されたとき前記地磁気センサのキャリブレーション処理の実行を促す情報を報知する報知部、及び、前記センサ較正判定部における前記キャリブレーション処理の実行が必要と判定されたとき前記地磁気センサのキャリブレーション処理を実行する較正制御部、の少なくとも何れかを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 地磁気センサにより地磁気を検出するとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出する電子機器のセンサ較正判定方法であって、
   前記測位センサは、一定時間毎に前記位置を検出して検出結果を出力し、
   前記測位センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて算出される複数の移動方向を示すデータにおいて、一定方向に対する第１の閾値範囲を逸脱している前記移動方向を示すデータの比率が第１の比率未満である場合に、当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定し、
   当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定されたとき、前記地磁気センサの検出結果に基づいて取得される方位と、当該電子機器の進行方向との比較結果に基づいて前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定することを特徴とするセンサ較正判定方法。
5. 地磁気センサにより地磁気を検出するとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出する電子機器のセンサ較正判定方法であって、
   前記地磁気センサは、一定時間毎に地磁気を検出して検出結果を出力し、
   前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定し、
   前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定する動作は、前記地磁気センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて取得される複数の方位を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第２の閾値範囲を逸脱している前記方位を示すデータの比率が第２の比率以上である場合に、前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要であると判定することを特徴とするセンサ較正判定方法。
6. 前記キャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定する動作において前記キャリブレーション処理の実行が必要と判定されたときに前記地磁気センサのキャリブレーション処理の実行を促す情報を報知する動作、及び、前記キャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定する動作において前記キャリブレーション処理の実行が必要と判定されたときに前記地磁気センサのキャリブレーション処理を実行する動作、の少なくとも何れかを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載のセンサ較正判定方法。
7. 地磁気センサにより地磁気を検出するとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出する電子機器のコンピュータに、
   前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定する移動方向判定処理と、
   前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否か判定するセンサ較正判定処理と、
   を実行させるセンサ較正判定プログラムであって、
   前記測位センサは、一定時間毎に前記位置を検出して検出結果を出力し、
   前記移動方向判定処理は、前記測位センサからの前記一定時間毎の複数の前記検出結果に基づいて算出される複数の移動方向を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第１の閾値範囲を逸脱している前記移動方向を示すデータの比率が第１の比率未満である場合に、当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定し、
   前記センサ較正判定処理は、前記移動方向判定処理により当該電子機器の進行方向が一定方向であると判定されたとき、前記地磁気センサの検出結果に基づいて取得される方位と、当該電子機器の進行方向との比較結果に基づいて前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要か否かを判定させることを特徴とするセンサ較正判定プログラム。
8. 地磁気センサにより地磁気を検出するとともに、測位センサにより全地球測位システムに基づいて地理的な位置を検出する電子機器のコンピュータに、
   前記測位センサからの出力に基づいて、当該電子機器の進行方向が一定方向か否かを判定する移動方向判定処理と、
   前記地磁気センサに対するキャリブレーション処理の実行が必要か否か判定するセンサ較正判定処理と、
   を実行させるセンサ較正判定プログラムであって、
   前記地磁気センサは、一定時間毎に地磁気を検出して検出結果を出力し、
   前記センサ較正判定処理は、前記地磁気センサからの前記一定時間毎の複数の検出結果に基づいて取得される複数の方位を示すデータにおいて、前記一定方向に対する第２の閾値範囲を逸脱している前記方位を示すデータの比率が第２の比率以上である場合に、前記地磁気センサにおけるキャリブレーション処理の実行が必要であると判定することを特徴とするセンサ較正判定プログラム。

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