KR100477511B1 - 전자장치 - Google Patents

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KR100477511B1
KR100477511B1 KR10-2002-0073024A KR20020073024A KR100477511B1 KR 100477511 B1 KR100477511 B1 KR 100477511B1 KR 20020073024 A KR20020073024 A KR 20020073024A KR 100477511 B1 KR100477511 B1 KR 100477511B1
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야마하 가부시키가이샤
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Abstract

셀룰러폰은 본체의 횡축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 제1 값을 출력하는 제1 축 자기센서, 및 본체의 종축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 제2 값을 출력하는 제2 축 자기센서를 구비한다. 휴대전화기는 제1 값 및 제2 값과 본체의 종축의 방위각 및 경사각의 값들간 관계를 정의하는 변환 테이블을 기억하는 ROM을 포함한다. 휴대전화기는 X축 자기센서 및 Y축 자기센서로부터 실제 출력되는 제1 및 제2 값에 기초하고 상기 변환 테이블을 참조하여 방위각 및 경사각을 결정한다.

Description

전자장치{ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 제1 축의 방향을 따라 외부 자장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제1 축 자기센서와 소정의 각도로 제1 축과 교차하는 제2 축의 방향을 따른 외부 자장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제2 축 자기센서를 본체 내에 포함하며, 이들 자기 센서들로부터의 값들에 근거하여 본체의 제3 축의 방위각 및/또는 제3 축의 경사각을 검출할 수 있는 전자장치에 관한 것이다.
최근에, 자기센서를 사용하여 로컬 지자기장의 방향을 검출하여 전자장치에 방위각 검출 기능을 부여하기 위한 목적으로 셀룰러폰과 같은 전자장치에 자기 센서를 탑재하는 것이 고찰되어 왔다. 이러한 경우에, 이러한 자기센서로서 소형인 것이 바람직하기 때문에, 본체의 횡축 방향을 따른 자기장 성분을 검출하는 제1 축 자기센서로서 작용하는 X축 자기센서와 횡축에 수직한 본체의 종축 방향을 따른 자장 성분을 검출하기 위한 제2 축 자기센서로서 작용하는 Y축 자기센서를 포함하는 2방향 검출형 자기센서(X-Y축 지상 자성센서)가 채용되었다.
또한, 로컬 지자기장의 방향은 수평면에 관하여 소정의 각을 이루는 반면 로컬 지자기장의 경사는 위치마다 다르다. 또한, 많은 경우, 셀룰러폰과 같은 전자장치는 본체의 종축이 수평면에 관하여 소정의 경사각만큼 경사진 상태에서 사용된다. 그러므로, 로컬 지자기장과 전자장치의 종축간 각도는 종축의 방위각이 일정하게 유지되어도, 전자장치가 사용되는 장소와 사용시 전자장치의 경사각에 따라 변경된다. Y축 자기센서의 출력은 방위각만이 아니라 이외 다른 인자들(즉, 지자기장의 경사 및 종축의 경사)의 영향에 기인하여 변경되기 때문에, 경사각이 일정하다는 가정에서, Y축 자기센서의 출력 및 Y축 자기센서의 출력을 로컬 지자기장의 검출값들로서 인식하여 검출값들에만 근거하여 종축의 방위각을 판정하도록 전자장치가 구성될 때 방위각이 잘못 검출될 수도 있다.
전술한 바에 비추어, 본 발명의 목적은 제1 축의 방향을 따른 자장 성분을 검출하는 제1 축 자기센서, 소정의 각도로 제1 축과 교차하는 제2 축의 방향을 따른 자장 성분을 검출하는 제2 축 자기센서, 및 본체의 소정 축(제3 축)의 경사각 및/또는 방위각을 정확하게 측정하기 위한 변환 테이블을 사용하는 전자장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제1 축 자기센서, 제2 축 자기센서, 및 경사각 센서나 다른 어떤 센서도 사용하지 않고 본체의 소정 축(제3 축)의 경사각을 측정하기 위한 변환 테이블을 사용하는 전자장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 전자장치의 종축의 각도 변화 및/또는 횡축의 각도 변화를 계산할 수 있는 동시에, 이러한 각도 변화를 예컨대 지도 표시나 게임의 진행(게임의 제어)에 이용할 수 있는 전자장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 전자장치에 있어서, 본체; 상기 본체 내에 고정 배치되고 상기 본체의 제1 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제1 축 자기센서(예컨대, 본체의 횡축); 상기 본체 내에 고정 배치되고 소정의 각도(예컨대, 90°)의 상기 제1 축과 교차하는 상기 본체의 제2 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제2 축 자기센서(예컨대, 본체의 종축); 및 상기 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터의 실제 출력된 값들에 기초하고 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 제3 축의 경사각간의 관계를 정한 변환 테이블을 참조로 하여 기준평면(예컨대, 수평면)에 대한 상기 본체의 제3 축(예컨대, 종축)의 경사각을 결정하는 경사각 결정수단을 포함한다.
상기 본체의 제1 내지 제3 축은 제1 축과 제2 축이 소정의 각도(예컨대, 90°)로 서로 교차하기만 하면 자유롭게 결정될 수 있다. 예컨대, 제1 축과 제2 축 중 하나는 제3 축과 일치할 수도 있다. 혹은, 사용상태에서 본체가 소정의 종축 및 횡축을 갖는 셀룰러폰과 같은 전자장치의 경우에는, 제3 축이 본체의 종축이 될 수도 있다. 또한, 이 경우, 제1 축이 본체의 횡축이 되고, 제2 축이 본체의 종축이 된다.
전술한 바와 같이, 전자장치의 사용 위치를 찾으면(알면), 수평면에 대한 지자기장의 경사를 명시할 수 있다. 따라서, 알고 있는 위치에서 전자장치를 사용하는 것으로 하면, 본체의 임의의 축(예컨대, 본체의 종축)인 제3 축의 방위각 α와 기준 평면(예컨대, 수평면)에 대한 제3 축의 경사각 β가 출력값들(Sx, Sy), 즉 제1 축 자기센서의 출력값(Sx)과 제2 축 자기센서의 출력값(Sy)의 설정에 따라 충분히 명시될 수 있다.
상술한 연구에 기초하여, 본 발명에 있어서 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들에 기초하고 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 제3 축의 경사각간 관계를 정한 변환 테이블을 참조로 하여 기준 평면에 대한 제3 축의 경사각 β를 결정한다.
전자장치는 각종 데이터에 기초하여 화면을 표시하는 표시부, 및 소정의 경사각에 기초하여 상기 표시된 화면을 변경하는 표시 변경수단을 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 구성에 의하여, 경사각 센서 등의 추가 센서를 전자장치에 내장하지 않고도, 다른 방향을 따른 자기장의 성분을 검출하는 제1 및 제2 자기센서를 소지하는 전자장치를 간단한 기울이는 조작을 통해, 전자장치의 표시부에 표시되는 화면(화상)을 사용자가 제어(예컨대, 스크롤)할 수 있다.
본 발명은 상술한 제1 축 자기센서와 제2 축 자기센서; 및 상기 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터의 실제 출력된 값들에 기초하고 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 제3 축의 방위각간 관계와 상기 값들과 제3 축의 경사각간 관계를 정한 변환 테이블을 참조로 하여 기준평면에 대한 상기 본체의 제3 축의 방위각과 제3 축의 경사각을 결정하는 방위각-경사각 결정수단을 포함하는 전자장치를 제공한다.
상술한 연구에 기초하여, 상기 전자장치는 상기 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 기준 평면에 대한 제3 축의 경사각간의 관계를 정한 변환 테이블을 이용하여 본체의 제3 축의 방위각 및 경사각을 결정하도록 구성된다. 이 전자장치는 경사각 센서를 사용하지 않고 자기센서(X-Y 2축 자기센서)를 사용하여 방위각 및 경사각을 검출할 수 있다.
상기 전자장치는 게임 프로그램을 실행함으로써 게임을 제공하고 상기 결정된 방위각 및 경사각에 기초하여 상기 게임의 진행을 변경하는 게임 실행수단을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, "결정된 방위각 및 경사각에 기초하여 게임의 진행을 변경한다"는 말은 게임의 진행이 방위각 및 경사각 변화(경사각의 변화)에 기초하여 변경되는 경우, 게임의 진행이 방위각 변화(방위각의 변화) 및 경사각에 기초하여 변경되는 경우, 및 게임의 진행이 방위각 변화 및 경사각 변화에 기초하여 변경되는 경우를 포함한다.
상술한 구성에 의해 사용자는 전자장치의 방위각 및 경사각을 변경함으로써 게임의 진행을 변경할 수 있다. 이에 따라, 상기 전자장치는 사용자가 결코 경험한 적 없는 조작감을 줄 수 있는 게임을 제공할 수 있다. 더욱이, 상기 전자장치는 게임의 진행중에 방위각 및 경사각을 이용할 수 있는 게임들(게임 프로그램들)의 개발 기회를 게임 소프트웨어의 개발자들에게 제공할 수 있다.
방위각 및 경사각을 결정할 수 있는 전자장치에 있어서, 사용상태에서 종축과 이 종축에 수직한 횡축은 상기 본체에 대해 정의되고, 상기 제1 축은 상기 횡축에 대응하며, 상기 제2 축 및 상기 제3 축은 상기 종축에 대응하고; 상기 전자장치는, 상기 경사각 결정수단에 의해 결정된 경사각을 기준 경사각으로서 저장하고, 상기 기준 경사각과 상기 경사각 결정수단에 의해 현재 결정된 경사각에 기초하여 상기 기준 경사각으로부터 종축의 경사각 변화를 계산하는 종축 변화 각도 계산 수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
전자장치에 있어서, 기준 경사각으로부터 종축의 경사각 변화는 경사각 센서 등의 추가 센서를 사용하지 않고, 기준 경사각과 방위각-경사각 결정수단에 의해 현재 결정된 경사각에 기초하여 계산될 수 있다.
또한, 방위각 및 경사각을 결정할 수 있는 전자장치에 있어서, 사용상태에서 종축과 이 종축에 수직한 횡축이 정의되고, 상기 제1 축은 상기 횡축에 대응하며, 상기 제2 축 및 상기 제3 축은 상기 종축에 대응하고; 상기 전자장치는, 상기 방위각-경사각 결정수단에 의해 결정된 방위각 및 경사각을 기준 방위각 및 기준 경사각으로서 저장하고, 상기 기준 방위각, 상기 기준 경사각과 상기 제2 축 자기센서로부터 출력된 값에 기초하여 상기 기준 경사각으로부터 종축의 경사각 변화를 계산하는 종축 변화 각도 계산 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 "종축"은 전자장치의 정면에서 수직방향을 따라 연장하는 축을 말하고, "횡축"은 전자장치의 정면에서 수평 또는 측 방향을 따라 연장하는 축을 말한다.
상기 전자장치에 있어서, 기준 경사각으로부터 종축의 경사각 변화는, 전자장치의 횡축을 따른(즉, 장치의 본체의 횡축을 따른) 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제1 축(X축) 자기센서, 및 본체의 종축을 따른 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제2 축(Y축) 자기센서만을 사용하여, 즉 경사각 센서 등의 추가 센서를 사용하지 않고 계산될 수 있다.
이 경우, 전자장치는 각종 데이터에 기초하여 화면을 표시하는 표시부; 및 상기 계산된 경사각 변화가 제로가 아닐 때 종축 방향을 따라, 표시된 화면을 스크롤하는 표시 제어수단을 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의해, 추가 전용센서를 구비하지 않고도, 종축을 지나는 수직면에 전자장치를 기울이는 조작으로, 종축의 방향을 따라 표시부에 표시되는 화면을 사용자가 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 표시 제어수단은 상기 계산된 경사각 변화의 크기에 따라 화면의 스크롤 속도를 변화시키도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의해, 사용자의 기울이는 조작의 범위에 따라 상기 표시된 화면의 스크롤을 제어할 수 있다.
상기 표시 제어수단은 상기 계산된 경사각 변화가 소정의 레벨 미만에 들 때는 화면을 스크롤하지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 장치 본체를 약간 기울이는 것에 응하여 스크롤이 행해지는 것을 막을 수 있기 때문에, 잘못된 스크롤 조작을 피할 수 있어, 표시된 화면의 안정성을 향상시킬 수 있다.
더욱이, 방위각 및 경사각을 결정할 수 있는 전자장치에 있어서, 사용상태에서 종축과 이 종축에 수직한 횡축은 상기 본체에 대해 정의되고, 상기 제1 축은 상기 횡축에 대응하며, 상기 제2 축 및 상기 제3 축은 상기 종축에 대응하고; 상기 전자장치는, 상기 방위각-경사각 결정수단에 의해 결정된 방위각 및 경사각을 기준 방위각 및 경사각으로서 저장하고, 상기 기준 방위각, 상기 기준 경사각, 및 상기 제1 축 자기센서로부터 출력된 값에 기초하여 상기 종축에 관한 횡축의 각도 위치 변화를 계산하는 횡축 변화 각도 계산 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전자장치에 있어서, 종축에 관한 횡축의 각도위치 변화는, 전자장치의 횡축을 따른 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제1 축(X축) 자기센서, 및 본체의 종축을 따른 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제2 축(Y축) 자기센서만을 사용하여, 즉 경사각 센서 등의 추가 센서를 사용하지 않고 계산될 수 있다.
이 경우, 전자장치는 각종 데이터에 기초하여 화면을 표시하는 표시부; 및 상기 계산된 종축에 관한 횡축의 각도 위치 변화가 제로가 아닐 때 횡축 방향을 따라, 표시된 화면을 스크롤하는 표시 제어수단을 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 추가 전용센서를 구비하지 않고도, 종축에 관해 전자장치를 회전시킴으로써 횡축의 방향을 따라 표시부에 표시되는 화면을 사용자가 스크롤 할 수 있다.
이 경우, 상기 표시 제어수단은 상기 계산된 종축에 관한 횡축의 각도 위치 변화의 크기에 따라 화면의 스크롤 속도를 변화시키도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 사용자의 기울이는 조작의 범위 또는 회전 조작에 따라 상기 표시된 화면의 스크롤을 제어할 수 있다.
또한, 상기 표시 제어수단은 상기 계산된 종축에 관한 횡축의 각도 위치 변화가 소정의 레벨 미만에 들 때는 화면을 스크롤하지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 구성은 종축에 관해 장치 본체를 약간 회전시키는 것에 응하여 스크롤이 행해지는 것을 막을 수 있기 때문에, 잘못된 스크롤 조작을 피할 수 있어, 표시된 화면의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 전자장치는 외부와의 통신을 행하는 통신수단; 및 상기 통신수단을 통해 변환 테이블의 값들을 얻는 변환 테이블 획득 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
변환 테이블의 값은 ROM 등의 기억수단에 미리 기억될 수도 있다. 그러나, 전자장치가 통신수단을 이용하여 변환 테이블의 값을 외부로부터 취득하도록 구성되는 경우에는, 기억수단이 제한된 기억용량을 갖고 있더라도 변환 테이블을 이용하여 방위각 및/또는 경사각을 취득할 수 있다.
더욱이, 상기 전자장치는 상기 본체의 위치를 나타내는 위치 데이터를 얻는 위치 데이터 획득 수단을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 변환 테이블 획득 수단은 상기 획득된 위치 데이터로 나타내어진 본체의 위치에 대응하는 변환 테이블의 값들을 얻도록 구성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 수평면에 관한 지자기장의 경사는 위치에 따라 변하기 때문에, 사용할 변환 테이블의 값을 전자장치를 사용할 위치에 따라 변경해야 한다. 이에 따라, 전자장치가 전자장치 본체의 위치에 대응하는 변환 테이블을 값을 상술한 바와 같이 취득하도록 구성된 경우에는, 전자장치가 넓은 영역에 걸쳐 사용되더라도 방위각 및/또는 경사각을 정확하게 결정할 수 있다.
상기 전자장치는 소정의 경사각이 소정의 각도일 때 소정의 이미지를 사용하여 상기 결정된 방위각을 표시하고, 상기 결정된 경사각의 증가에 응하여 소정의 이미지를 증가하는 정도로 왜곡하면서(즉, 상기 결정된 경사각이 증가함에 따라 그 커지는 정도로 소정의 이미지를 왜곡하면서) 상기 결정된 방위각을 표시하는 방위각 표시수단을 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 구성에 의하여, 경사각이 소정의 각도(예컨대, 0°)일 때, 결정된 방위각은 상기 결정된 경사각의 증가에 응하여 그 증가하는 정도로 왜곡된 소정의 이미지를 이용하여 표시된다. 그 결과, 사용자는 경사각을 소정의 각도로 유지하지 않으면 방위각을 식별하는 데 어려움을 겪게 된다. 따라서, 전자장치는 사용자에게 기준 평면에 대하여 소정의 각도를 형성하는 평면에 평행하게 본체의 제3 축(예컨대, 본체의 종축)을 유지하면서(또는 유지함으로써) 방위각을 측정하게 할 수 있다(기준 평면이 수평면이고 소정의 각도가 제로일 때, 상기 제3 축은 수평면에 평행하게 유지되기 쉽다).
또한, 상술한 구성에 의하면, 전자장치가 고정밀도로 방위각을 측정할 수 있도록 기준 평면과 소정의 각도가 설정되면(예컨대, 수평면이 기준 평면으로서 사용되고, 소정의 각도는 제로로 설정된다), 전자장치가 고정밀도의 방위각 측정을 실현하기 위한 자세를 유지하고 있는 상태에서 방위각이 측정될 가능성이 증가할 수 있다. 따라서, 전자장치는 사용자에게 방위각에 관한 보다 정확한 데이터를 제공할 수 있다.
본 발명은, 본체; 상기 본체 내에 고정 배치되고 상기 본체의 제1 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제1 축 자기센서; 상기 본체 내에 고정 배치되고 소정의 각도의 상기 제1 축과 교차하는 상기 본체의 제2 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제2 축 자기센서; 상기 본체의 위치를 나타내는 위치 데이터를 얻기 위한 위치 데이터 획득 수단; 센터와 통신하기 위한 통신수단; 상기 얻어진 위치 데이터를 상기 통신수단을 통해 센터에 전송하며, 지자기장을 알고 있는 경사 정정 가능 영역 내에 본체가 있는 것으로 센터가 판정하였을 때 센터로부터 제1 변환 테이블의 테이블 값들을 수신하며, 본체가 경사 정정 가능 영역 내에 있지 않은 것으로 센터가 판정하였을 때에는 센터로부터 제2 변환 테이블의 테이블 값들 혹은 신호를 수신하는 변환 테이블 획득 수단으로서, 상기 제1 변환 테이블은 제1 축 자기센서와 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 본체의 제3 축의 방위각간의 관계와 상기 값들과 기준 평면에 대한 제3 축의 경사각간의 관계를 정의하며, 상기 제2 변환 테이블은 제1 축 자기센서와 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 기준평면에 대한 제3 축의 경사각이 소정의 일정한 각이라는 가정에서 제3 축의 방위각간의 관계를 정의하며, 상기 신호는 경사각이 소정의 일정한 각도인 것으로 해야하는 결과를 나타내며; 상기 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터의 실제 출력된 값들에 기초하고 상기 얻어진 테이블 값들을 참조하거나 경사각을 소정의 일정한 각도인 것으로 해야하는 결과를 나타내는 신호를 참조로 하여 제3 축의 방위각과 경사각을 결정하는 방위각-경사각 결정수단을 포함하는 다른 전자장치를 제공한다.
구체적으로, 전자장치는 본체의 위치를 나타내는 위치 데이터를 획득하여, 그 위치 데이터를 서버 또는 비슷한 컴퓨터를 갖고 있는 센터(정보센터)에 전송한다. 위치 데이터에 기초하여, 센터는 본체가 경사 정정 가능 영역 내에 있는 것으로 판정한다. 경사 정정 가능 영역은 센터가 지자기장(지자기 벡터)에 관한 데이터를 갖고 있는 영역을 말한다. 예컨대, 빌딩이나 지하 통로에서 지자기장은 예컨대 차폐에 의해 약해지거나 왜곡될 수 있다. 따라서, 센터는 이러한 영역의 지자기장에 관한 데이터를 갖지 않는다. 이에 따라, 이러한 영역은 경사 정정 영역 밖에 있어, 센터로부터의 변환 테이블의 값들이 이러한 영역에 사용되더라도 원하는 정밀도로 방위각 및 경사각을 얻을 수 없다.
상기의 관점에서 보아, 본체가 경사 정정 가능 영역 내에 위치하는 것으로 판정되면, 센터는 제1 축 자기센서와 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 본체의 제3 축의 방위각간의 관계와 상기 값들과 기준 평면에 대한 제3 축의 경사각간의 관계를 정의하는 제1 변환 테이블의 테이블 값들을 전자장치에 전송한다. 이에 반하여, 본체가 경사 정정 가능 영역 밖에 있는 것으로 판정되면, 센터는 제1 축 자기센서와 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 기준평면에 대한 제3 축의 경사각이 소정의 일정한 각이라는 가정에서 제3 축의 방위각간의 관계를 정의하는 제2 변환 테이블의 테이블 값들을 전자장치에 전송한다. 이 경우, 혹은 센터는 경사각을 소정의 일정한 각도인 것으로 해야하는 결과를 나타내는 신호를 전자장치에 전송한다. 이어서, 상기 전자장치는 획득한 테이블 값들 또는 신호에 기초하여 제3 축의 방위각 및 경사각을 결정한다. 그 결과, 본체가 경사 정정 가능 영역 내에 위치하는 경우에, 전자장치는 본체의 방위각 및 경사각을 고정밀도로 결정할 수 있다. 또한, 본체가 경사 정정 가능 영역 내에 있지 않은 경우에는, 본체의 경사각이 제로이더라도, 경사각이 어떤 크기를 갖는 것처럼 표시되는 잘못된 조작을 피할 수 있다.
본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 기술한다.
먼저, 본 발명에 따른 전자장치의 제1 실시예를 기술한다. 도 1의 개략적인 전면도에 도시한 바와 같이, 전자장치로서 작용하는 셀룰러폰(10)은 상호 수직하게 교차하는 X축, Y축 및 X축을 따라 각각 확장하는 변들을 갖는 대략 사각 평행육면체 형상을 취하는 본체(11)를 구비한다. 이 예에서, 본체(11)가 사용 상태에 있을 땐, X축은 본체(11)의 횡축 또는 제1 축에 일치하고, Y축은 본체(11)의 종축 또는 제2 축에 일치한다. 또한, 이 예에서, Y축은 본체(11)의 제3 축으로서 작용하는 반면 수평면은 기준면으로서 작용하고, 방위각 α는 Y축을 따른 양의 방향의 방위각으로서 정의되고, 경사각 β는 Y축과 기준면으로서 작용하는 수평면간 각도로서 정의된다. 즉, Y축은 방위각 α와 경사각 β의 검출을 위한 기준축으로서 사용된다.
셀룰러폰(10)은 본체(11)의 상측면에 배치된 안테나부(12); X축 및 Y축에 의해 정의된 평면(X-Y평면)에 평행한, 본체(11)의 앞면의 최상위 부분에 배치된 스피커부(13); 스피커부(13) 밑에 위치하게 본체(11)의 앞면 상에 배치되고 문자들, 기호들, 혹은 지도와 같은 그래픽 이미지를 표시하도록 된 액정 표시부(표시부)(14); 표시부(14) 밑에 위치하게 본체(11)의 앞면 상에 배치되고 전화번호 및 그 외 다른 명령 신호들을 입력하는데 사용되는 조작부(15); 본체(11)의 앞면의 최하위 부분에 배치된 마이크부(16); 및 본체911) 내부에 수용된 전자 제어기(20)를 포함한다.
도 2의 개략적인 블록도로 도시한 바와 같이, 전자장치(20)는 버스를 통해 상호 접속된, 안테나부(12), 스피커부(13), 액정 표시부(14), 조작부(15), 마이크부(16), 및 CPU(21), ROM(22), RAM(23), 비휘발성 RAM(24), GPS 회로(25), 및 A/D 변환기(26)의 각각의 기능부들을 포함한다.
CPU(21)는 RAM(23)의 일시적 저장기능을 활용하면서 ROM(22) 내 저장된 각종의 프로그램들을 실행한다. 각종의 프로그램들 외에, ROM(22)은 후술하는 변환 테이블(표 1 참조)을 저장한다. 비휘발성 RAM(24)는 다음과 같이 사용된다. 셀룰러폰(10)의 주 전원이 온 된 상태에서, CPU(21)로부터의 명령에 따라 비휘발성 RAM(24)에 데이터가 기입된다. 비휘발성 RAM(24)는 주 전원이 턴 오프 된 때에도 기입된 데이터를 저장 내지는 보유한다. 주 전원이 턴 온 되었을 때, 비휘발성 RAM(24)은 CPU(21)로부터의 요청에 따라 CPU(21)에, 저장된 데이터를 공급한다. 비휘발성 RAM(24)은 EEPROM으로 대치될 수도 있다.
안테나부(12)는 송수신을 위한 안테나(12a); 안테나(12a)에 접속된 송신/수신회로(12b); 및 송신/수신 회로(12b)에 접속된 변조/복조 회로(12c)를 포함한다. 변조/복조 회로(12c)는 송신/수신 회로(12b)에 의해 수신된 신호를 복조하고, 송신할 신호를 변조하며 송신/수신 회로(12b)에 결과적인 신호를 공급한다. 안테나부(12)는 정보 센터와 같은 외부와의 통신을 가능하게 하는 통신수단으로서 작용한다. 스피커부(13)는 스피커(13a)와, 스피커(13a)에 접속되어 스피커(13a)가 소정의 사운드를 발생하게 하기 위한 신호를 발생하도록 된 사운드 발생회로(13b)를 포함한다. 액정 표시부(14)는 셀룰러폰(10)의 본체의 앞면 상에 배치되어 알파벳 정보 혹은 그 외 정보 및 이를테면 지도 이미지와 같은 각종 데이터로부터 생성된 이미지들을 표시할 수 있는 액정 표시 패널(14a), 및 액정 표시 패널(14a)에 접속되어 액정 표시 패널(14a)이 소정의 디스플레이를 제공하게 하는 신호를 발생하도록 된 표시회로(14b)를 포함한다.
조작부(15)는 본체(11)의 앞면 상에 배치된 복수의 푸시 버튼들(15a), 및 복수의 푸시 버튼들(15a)에 접속되어 푸시 버튼들(15a)의 온/오프 상태들을 검출하도록 된 검출회로(15b)를 포함한다. 후술하는, 방위각/경사각 표시모드 및 각도 계산 모드 각각은 복수의 푸시 버튼들(15a) 중에 특정의 버튼의 조작에 응답하여 시작됨에 유념한다. 마이크부(16)는 마이크(16a), 및 마이크(16a)에 접속되어 마이크(16a)로부터 입력된 음성을 증폭하도록 된 증폭회로(16b)를 포함한다. 이들 구성요소들 중, 변조/복조 회로(12c), 사운드 발생회로(13b), 및 증폭회로(16b)는 버스를 통해 이들 회로들에 접속된 CPU(21)에 의해 제어된다.
GPS 회로(25)는 위치-데이터 획득수단으로서 작용하며 도시하지 않은 안테나를 통해 얻어진 도시하지 않은 GPS 위성들로부터의 GPD 신호들을 처리하도록 설계되고 명시된 위치를 나타내는 위치 데이터를 얻기 위해서 셀룰러폰(10)(즉, 현 위치를 나타내는 위도 및 경도)의 위치를 명시한다. AD 변환기(26)는 자기센서부(30)의 X축 자기센서(31) 및 Y축 자기센서(32)에 접속된다. AD 변환기(26)는 X축 자기센서(31) 및 Y축 자기센서(32)의 아날로그 출력값들을 디지털 값들로 변환하여 디지털 값들을 CPU(21)에 공급한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 자기센서부(30)는 앞면(X-Y 평면에 평행한 면)에 평행하게 셀룰러폰(10)의 본체(110) 내에 보유된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 자기센서부(30)는 X축(본체의 횡축) 방향을 따라 측정된 외부 자장 성분에 대응하는 값을 출력하는 X축 자기센서(31), 및 Y축(본체의 종축) 방향을 따라 측정된 외부 자장 성분에 대응하는 값을 출력하는 Y축 자기센서(32)를 포함한다.
다음에, 자기센서부(30)에 대해 상세히 설명한다. 자기센서부(30)의 평면도인 도 3에 도시한 바와 같이, 자기센서부(30)는 기판(30a); 기판(30a) 상에 형성된 4개의 GMR 소자들(거대 자기저항 효과 소자들)(31a 내지 31d); 기판(30) 상에 형성된 4개의 GMR 소자들(32a 내지 32d); 및 제어회로(33)를 포함한다. GMR 소자들(31a 내지 31d, 및 32a 내지 32d) 각각은 자화방향이 외주 자장에 따라 변하는 자유층; 전기적 도전성의 스페이서 층; 및 자화방향이 고정된(핀(pinned)) 고정 자화층을 구비한 공지의 막 구조를 구비한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 각 GMR 소자의 저항(R)은 고정 자화층의 자화방향과 자유층의 자화방향간 각도 θ에 따라 변한다. GMR 소자들(31a 내지 31d 및 32a 내지 32d)의 고정 자화층의 고정된 자화방향들을 도 3에 화살표들로 표시하였다.
도 5는 자기센서부(30)의 등가회로를 도시한 것이다. 도 5에서도, GMR 소자들(31a 내지 31d 및 32a 내지 32d)의 고정 자화층들의 고정된 자화방향들을, 각 소자들을 나타내는 대응하는 블록도에 도시한 화살표들로 표시하였다. 도 5에 도시한 바와 같이, 전술한 제어회로(33)는 출력 처리 회로들(33a, 33b) 및 전압 레귤레이터 회로들(33c, 33d)을 포함한다.
X축 자기센서(31)에서, GMR 소자들(31a 내지 31d)은 풀-브리지 회로를 형성하도록 서로 접속된다. GRM소자(31d)와 GMR 소자(31b)간 접속노드(P1)는 전압 레귤레이터 회로(33c)의 포지티브 출력 단자에 접속되고, GRM소자(31a)와 GMR 소자(31c)간 접속노드(P2)는 전압 레귤레이터 회로(33c)의 네거티브 출력 단자에 접속되고, 이에 의해서 소정의 전압이 접속노드(P1)와 접속노드(P2) 사이에 인가된다. 또한, GRM소자(31a)와 GMR 소자(31d)간 접속노드(P1)와 GRM소자(31b)와 GMR 소자(31c)간 접속노드(P2)는 출력 처리 회로(33a)에 접속된다. 출력 처리회로(33a)는 접속노드(P3)와 접속노드(P4)간 전위치(Vx)를 수신하고, 전위차(Vx)를 정규화하고, 정규화한 값을 X축 자기센서(31)의 출력(Sx)으로서 A/D 변환기(26)에 출력한다. 전술한 구성에 의해서, 도 6a에 도시한 바와 같이, X축 자기센서(31)의 출력(Sx)은 외부 자장의 X축 성분에 대응하는(이 성분에 비례하는) 값을 취한다.
Y축 자기센서(32)에서, GMR 소자들(32a 내지 32d)은 X축 자기센서(31)의 경우와 같이 풀-브리지 회로를 형성하도록 서로 접속된다. GRM소자(32a)와 GMR 소자(32c)간 접속노드(P5)는 전압 레귤레이터 회로(33d)의 포지티브 출력 단자에 접속되고, GRM소자(32b)와 GMR 소자(32d)간 접속노드(P6)는 전압 레귤레이터 회로(33d)의 네거티브 출력 단자에 접속되고, 이에 의해서 소정의 전압이 접속노드(P5)와 접속노드(P6) 사이에 인가된다. 또한, GRM소자(32a)와 GMR 소자(32d)간 접속노드(P8)와 GRM소자(32c)와 GMR 소자(32b)간 접속노드(P8)는 출력 처리 회로(33b)에 접속된다. 출력 처리회로(33b)는 접속노드(P7)와 접속노드(P8)간 전위치(Vy)를 수신하고, 전위차(Vy)를 정규화하고, 정규화한 값을 Y축 자기센서(32)의 출력(Sy)으로서 A/D 변환기(26)에 출력한다. 전술한 구성에 의해서, 도 6b에 도시한 바와 같이, Y축 자기센서(32)의 출력(Sy)은 외부 자장의 Y축 성분에 대응하는(이 성분에 비례하는) 값을 취한다.
여기서, 전술한 정규화는 포지티브 X축 방향으로 1 Oe 세기의 자장이 본체(11)에 인가되었을 때, 출력(Sx)이 "1"이 되고 출력(Sy)은 "0"이 되게 하고, 네거티브 X축 방향으로 1 Oe 세기의 자장이 본체(11)에 인가되었을 때, 출력(Sx)이 "-1"이 되고 출력(Sy)은 "0"이 되게 하며, 포지티브 Y축 방향으로 1 Oe 세기의 자장이 본체(11)에 인가되었을 때, 출력(Sx)이 "1"이 되고 출력(Sy)은 "1"이 되게 하고, 네거티브 Y축 방향으로 1 Oe 세기의 자장이 본체(11)에 인가되었을 때, 출력(Sx)이 "0"이 되고 출력(Sy)은 "-1"이 되게 하도록, 출력들(Sx, Sy)의 조정을 말한다.
이러한 정규화는 예를 들면 셀룰러폰(10)의 앞면(X-Y)이 수평면에 평행할 때에 X축 자기센서(31)(혹은 Y축 자기센서(32)의 실제 출력(Sx(또는 Sy))을, 셀룰러폰(10)의 앞면을 수평면에 평행하게 유지된 상태에서 셀룰러폰(10)의 360° 회로를 통해 얻어진 최대출력과 최소출력(Sx(혹은 Sy))간 차이(SA)의 반(SA/2)으로 나누고, 결과적인 값을 셀룰러폰(10)이 있는 곳에서의 로컬 지자기장의 수평면 성분의 절대값(단위: Oe)으로 곱하는 프로세스에 의해 얻어질 수 있다. 셀룰러폰(10)이 제한된 영역 내에서 사용될 때, 셀룰러폰(10)이 있는 곳에서 지자기장의 수평면 성분의 절대값은 ROM(22) 혹은 비휘발성 RAM(24)에 미리 저장해 둘 수 있다. 대안으로, 셀룰러폰(10)은 GPS 회로(25)에 의해 결정된 셀룰러폰(10)의 위치를 나타내는 데이터(위치 데이터)를 정보센터에 전송하고 그 위치에서의 지자기장의 수평면 성분의 절대값을 정보센터로부터 수신하여, 그럼으로써 셀룰러폰(10)이 있는 곳에서의 지자기장의 수평면 성분의 절대값을 얻도록 구성될 수도 있다.
전술한 예에서, 전위차들(Vx, Vy)의 정규화를 통해 얻어진 아날로그 값들은 출력들(Sx, Sy)을 얻기 위해서 A/D 변환기(26)에 의해 디지털 값들로 변환된다. 그러나, 셀룰러폰(10)은 전위치들(Vx, Vy)이 A/D 변환기(26)에 의해 디지털 값들로 변환되고, 디지털 값들을 정규화 하여 출력들(Sx, Sy)을 얻도록 구성될 수도 있다.
다음에, 셀룰러폰(10)이 수평면에 관하여 셀룰러폰(10)의 포지티브 Y축 방향의 방위각 α(도)과 Y축의 경사각 β(도)을 얻을 때 전술한 구성을 구비한 셀룰러폰910)의 동작을 기술한다. 방위각 α은 종축을 따른 상향방향(포지티브 Y축 방향)이 남쪽에 면할 때 α이 0 혹은 360(도)이 되고, 상향방향이 서쪽에 면할 때는 α가 90(도)이 되고, 상향방향이 북쪽에 면할 때는 α가 180(도)이 되고, 상향방향이 동쪽을 면할 때 α가 270(도)이 되게 정해짐에 유의한다.
셀룰러폰(10)이 이의 앞면을 수평면에 평행하게 유지하면서 수평면으로 회전될 때, X축 자기센서(31)의 출력(Sx)은 정현적으로 변하며 Y축 자기센서(32)의 출력(Sy)은 출력(Sx)에 관하여 90°의 위상차를 갖고 정현적으로 변한다. 따라서, 도 7에 실선으로 도시한 바와 같이, 출력들(Sx 및 Sy)의 궤적은 원점을 중심으로 하는 원형을 취한다. 그러나, 셀룰러폰(10)이 수평면으로부터 경사각 β만큼 기울어졌을 때 자기기장은 수평이 아니고 북쪽의 위치에 대응하는 각도로 수평면으로 기울어지므로, 로컬 지자기장의 방향과 셀룰러폰(10)의 포지티브 Y축 방향 사이에 형성된 각도가 변하여 출력(Sy)은 이의 영향을 반영한다.
즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 셀룰러폰(10)이 수평면에 관하여 경사각 β1만큼 기울어진 상태에서 수직축(J)에 관하여 회전될 때, 출력들(Sx, Sy)의 궤적은 도 7에 점선으로 표시한 바와 같이 타원형을 취하며, 이의 중심은 출력(Sy)에 대한 축을 따라 네거티브 방향 쪽으로 시프트 한다. 또한, 셀룰러폰(10)이 경사각 β1보다 큰 경사각 β2만큼 기울어진 상태에서 수직축(J)에 관하여 회전될 때, 출력들(Sx, Sy)의 궤적은 도 8에 쇄선으로 표시한 바와 같이 더 짧은 단축을 갖는 타원형을 취하며, 이의 중심은 출력(Sy)에 대한 축을 따라 더 네거티브 방향 쪽으로 시프트 한다.
즉, 수평면에 대한 로컬 지자기장의 각도가 일정할 때, 즉, 셀룰러폰(10)이 동일 위치(위도 및 경도)에 놓여있을 때, 출력들(Sx, Sy)의 값들(Sy, Sy)은 일정한 알려진 궤적을 그리며, 그럼으로써 값들(Sx, Sy)로부터 방위각 α과 경사각 β을 결정할 수 있다. 본 실시예에서, 값들(Sx, Sy)과 방위각 α 및 경사각 β의 값들간 관계는 셀룰러폰(10)이 지자기장의 경사가 일정한 영역 내에 위치하고 있다는 가정에서 미리 결정되며, 이 관계를 정한 변환 테이블을 준비하여 ROM(22)에 저장한다. 실제의 방위각 α 및 실제 경사각 β는 ROM(22)에 저장된 변환 테이블을 참조하여 실제 출력값들(Sx, Sy)로부터 결정된다. 전술한 바로부터 명백한 바와 같이, 변환 테이블은 제1 축 및 제2 축 자기센서들의 출력값들(Sx, Sy)과 방위각 α 및/또는 경사각 β의 값들간 관계가, 지자기장의 경사가 실질적으로 일정한 영역 내에 셀룰러폰(10)이 놓여 있다는 가정 하에서 결정되는 이 관계를 독출 가능한 형태로 저장하는 테이블인 것으로 간주될 수 있다.
특히, 경우에 따라서는, 예를 들면 도 7에서 점 K에서, 방위각 α와 경사각 β의 한 세트 이상의 값들(α, β)은 단일 세트의 출력 값들(Sx, Sy)로부터 결정될 수도 있다. 이러한 경우에, 이 세트의 출력값들(Sx, Ys)을 생성하게 될 방위각 α와 경사각 β의 수 세트의 값들(α, β)은 셀룰러폰(10)의 가정된 사용 범위 내에서 얻어지며; 복수의 세트의 값들(α, β)의 평균값들은 변환 테이블의 값들로서 채용된다. 셀룰러폰(10)의 가정된 사용 범위 조건의 예는 방위각 α가 0 내지 360(도) 내에 들고 경사각 β은 0 내지 45(도)의 범위 내에 들게 하는 것이다. 테이블 1은 전술한 바와 같이 하여 얻어진 변환 테이블의 예를 표한 것이다. 특히, 본 실시예에서, 종축(Y축)에 관한 셀룰러폰(10)(본체(11))의 회전각 γ은 제로로 가정하였는데, 그러나, 본 실시예는 소정의 각도 범위 내에서 회전각 γ이 변경되게 수정될 수도 있으며, 출력값들(Sx, Sy)과 방위각 α과 경사각 β의 다수 세트의 값들(α, β)간 관계는 서로 다른 회전각 γ에서 얻어지며, 이와 같이 하여 얻어진 복수의 회전들을 평균함으로써 변환 테이블들의 값들을 얻는다.
테이블 1
다음에, 복수의 푸시 버튼들(15a) 중 특정한 버튼의 조작을 통해 방위각/경사각 표시모드에 셀룰러폰(10)이 진입하였으나 각 변화 계산 모드에 진입하지 않은 경우부터 시작하여 셀룰러폰(10)의 실제 동작을 설명한다.
셀룰러폰(10)의 CPU(21)는 소정의 시간간격들로 도9에 도시한 루틴(프로그램)을 반복하여 실행한다. 그러므로, 소정의 타이밍에 왔을 때, CPU(21)는 단계 900으로부터 이 루틴의 처리를 시작하고 X축 자기센서(31)의 출력(Sx)과 Y축 자기센서(32)의 출력(Sy)을 읽기 위해서 단계 905로 진행한다.
이어서, CPU(21)는 ROM(22)으로부터 전술한 테이블 1에 나타낸 변환 테이블을 읽기 위해서 단계 910으로 진행하여 읽은 변환 테이블을 참조로 하여 읽어들인 출력들(Sx, Sy)에 근거하여 실제 방위각 α과 실제 경사각 β을 얻는다. 예를 들면, 출력들(Sx, Sy)이 각각 -0.35 및 0.08일 때, 방위각 α은 256(도)으로 얻어지고 경사각 β은 1(도)로 얻어진다. 특히, 단계 910은 방위각 결정 수단, 경사각 결정수단, 및 방위각/경사각 결정 수단으로서 작용한다.
이어서, CPU(21)는 현재의 모드가 각 변화 계산 모드인지 여부를 판정하기 위해서 단계 915로 진행한다. 현 단계에서, 셀룰러폰(10)은 각 변화 계산 모드에 진입하지 않았으며 방위각/경사각 표시모드 상태에 있다. 그러므로, 단계 915에서 CPU(21)에 의한 판정 결과가 "아니오"가 되고, CPU(21)는 단계 920으로 진행한다. 단계 920에서, CPU(21)는 단계 910에서 얻어진 방위각 α 및 경사각 β을 액정 표시 패널(14a) 상에 수치값들 및/또는 그래픽 이미지 형태로 표시한다. 이어서, CPU(21)는 단계 995로 진행하여 현재의 루틴을 종료한다.
여기서, 단계 920에서 제공되는 표시의 구체적인 예를 도 10a, 10b, 11a, 11b를 참조하여 기술한다. 도 10a는 셀룰러폰(10)의 앞면(X-Y 평면)이 도 10b에 도시한 바와 같이 수평면에 평행할 때(즉, 경사각 β은 "0"도의 소정의 각도임) 방위각을 표시 방식의 예를 도시한 것이다. 이 예에서, 방위각 나침반(40)을 닮은 소정의 이미지가 표시패널(14a) 상에 표시된다. 방위각 나침반(40)은 주변 원형부분(41)과 원형 부분(41) 내에 배치된 자침(42)을 포함한다. 자침(42)은 방위각 α을 표시하기 위해서, 얻어진 방위각 α에 따라 회전된다. 도 10a에 도시한 바와 같이, 원형 부분(41)은 경사각 β이 "0"도일 때 정확한 원으로서 표시된다.
도 11a는 셀룰러폰(10)의 종축(Y축)이 도 11b에 도시한 바와 같이 수평면으로부터 각도 β만큼 기울어졌을 때 방위각을 표시하는 방식의 예를 도시한 것이다. 도 11a로부터 알 수 있듯이, 셀룰러폰(10)의 종축이 수평면으로부터 각도 β만큼 기울어졌을 때, 방위각 나침반(40)의 원형부분(41)은 종축에 일치하는 단축을 갖는 타원형상으로 형성된다. 구체적으로, 셀룰러폰(10)의 종축이 수평면으로부터 각도 β만큼 기울어졌을 때, 방위각 나침반(40)은 본체(1)의 앞면이 수평면에 평행하게 되도록(도 11b에 점선으로 표시된 바와 같이) 배치된 셀룰러폰910)의 표시패널(14a) 상에 표시되는 방위각 나침반(40)을 셀룰러폰(10)의 앞면(표시패널(14a))에 법선으로부터 각도 β만큼 기울어진 방향으로부터 본 것처럼 되게 표시된다.
전술한 바와 같이, 셀룰러폰(10)은 셀룰러폰910)의 경사각 β이 제로일 때 소정의 방위각 나침반(40)의 이미지에 의해 방위각 α을 표시하며 경사각 β가 증가함에 따라 종방향을 따라 방위각 나침반(40)의 크기 및 자침(42)의 길이를 줄이는(즉, 경사각 β이 증가하는 정도로 방위각 나침반(40)의 이미지가 왜곡되면서 방위각 α이 표시되는) 방위각 표시수단을 포함한다. 그러므로, 사용자는 경사각 β을 증가시킬 때 방위각을 결정함에 있어(시각적으로 인지함에 있어) 어려움에 직면한다. 결국, 방위각 표시수단은 가능한 범위까지 수평면에 평행하게 되게 셀룰러폰(10)의 사용을 조장한다.
특히, 셀룰러폰(10)이 있는 영역의 지도가 표시패널(14a) 상에 표시될 때, 지도를 표시하는 방식은 전술한 방위각 나침반(40)의 경우와 같이 경사각 β에 따라 변경될 수도 있다. 또한, 도 10a 및 도 11a에 도시한 바와 같이, 경사각의 절대값은 수치값 형태로 표시된 이미지에 제공될 수도 있다. 전술한 바로부터 명백한 바와 같이, 전술한 단계 920)은 방위각 표시수단의 기능을 실현한다.
다음에, 셀룰러폰(10)의 전술한 특정의 버튼의 사용자의 조작에 응답하여 각 변화 계산 모드로 동작모드가 전환된 경우에 대해 셀룰러폰(10)의 동작을 기술한다. 이 경우에도, CPU(21)는 소정의 타이밍에서 단계 900부터 전술한 처리를 시작하고, 단계들 905 및 910을 실행하고 그럼으로써 전술한 바와 동일한 방식으로 현재에 방위각 α과 경사각 β을 얻는다. 이어서, CPU(21)는 단계 915로 진행한다.
이 경우에, 셀룰러폰(10)의 모드는 각 변화 계산 모드로 전환되었다. 따라서, 단계 915에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 되어, CPU(21)는 단계 925로 진행한다. 단계 925에서, CPU(21)는 동작 모드가 각 변화 계산 모드로 전환된 후에 처음으로 본 루틴이 실행되고 있는지 여부를 판정한다. 현 단계에서, 본 루틴은 동작 모드가 각 변화 계산 모드로 전환된 후에 처음으로 본 루틴이 실행되고 있다. 그러므로, 단계 925에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 되고, CPU(21)는 단계 930으로 진행하여 단계 910에서 얻어진 현재의 방위각 α을 기준 방위각 α0으로서 저장하고, 단계 910에서 얻어진 현재의 경사각 β을 경사각 β0으로서 저장한다.
이 상태가 계속될 때, CPU(21)는 다시 단계 900으로부터 본 루틴의 처리를 시작하며, 단계 905 및 910을 실행하여 현재의 방위각 α과 경사각 β을 얻는다. 이 경우에도, 단계 915에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 되므로, 본 루틴은 동작 모드가 각 변화 계산 모드로 전환된 후에 이미 실행되었다. 그러므로, 단계 925에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "아니오"가 되고, CPU(21)는 단계 935로 진행한다. 단계 935에서, CPU(21)는 현재의 방위각 α에서 기 저장된 기준 방위각 α0을 감함으로써 얻어진 값을 방위각 변화(측방향 회전 변화 각도) Δα로서 저장하고, 현재의 경사각 β에서 기 저장된 기준 경사각 β0을 감함으로써 얻어진 값을 경사각 변화(수직 회전 변화 각도) Δβ로서 저장한다. 이어서, CPU(21)는 단계 940으로 진행하여 저장된 방위각 각도 변화 Δα과 저장된 경사각 변화 Δβ을 사용하여 표시 처리를 수행한 후 단계 995로 진행함으로써 본 루틴을 종료한다.
저장된 방위각 각도 변화 Δα과 저장된 경사각 변화 Δβ을 사용하여 전술한 단계 940에서 실행되는 표시처리는 방위각 각도 변화 Δα과 저장된 경사각 변화 Δβ을 수치값들 및/또는 그래픽 이미지 형태로 표시패널(14a)에 표시하는 것과, 각각 X축 방향 및 Y축 방향으로 표시패널(14a) 상에서 커서를 방위각 각도 변화 Δα과 저장된 경사각 변화 Δβ에 따른 량만큼, 혹은 속도로 이동시키는 것과, 방위각 각 변화 Δα과 저장된 경사각 변화 Δβ에 따라 표시패널(14a)에 지도 혹은 그 되 다른 이미지를 스크롤하는 것과, 방위각 각 변화 Δα과 저장된 경사각 변화 Δβ에 따라 표시패널(14a) 상에 표시되는 게임을 제어하는 것을 포함한다.
전술한 바와 같이, 방위각 각 변화 Δα과 저장된 경사각 변화 Δβ은 단계 910에서 결정된 방위각 α과 경사각 β에 근거하여 결정된다. 그러므로, 전술한 단계 940은 결정된 경사각 및 방위각에 따라 각종의 데이터에 근거하여 표시부(액정 표시부(14))에 표시되는 화면을 변경하는 표시 제어수단을 구성한다.
단계 940에서 처리는 착신 멜로디(멜로디음)의 음량 및 연관된 음색이 방위각 각도 변화 Δα과 저장된 경사각 변화 Δβ에 따라 달라지게 되도록 수정될 수도 있다. 이 경우에, 전술한 단계 940은 결정된 경사각 및 방위각에 따라 착신 멜로디를 제어하는 착신 멜로디 제어수단(사운드 제어수단)을 구성한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에서, 자기센서부(30)의 출력 값들(Sx, Sy)과 방위각 α과 경사각 β의 값들간의 관계를 정의하는 변환 테이블이 준비되고, 실제 방위각 α과 경사각 β이 실제로 얻어진 출력값들(Sx, Sy)로부터 그리고 변환 테이블을 참조하여 얻어진다. 그러므로, 셀룰러폰(10)의 종축이 수평면에 관하여 기울어져 있을 때에도, 셀룰러폰(10)은 실제의 방위각 α과 경사각 β을 정확하게 얻을 수 있다.
또한, 각도 변화 계산 모드에서, 방위각 α과 경사각 β의 변화량들(Δα, Δβ)이 얻어질 수 있다. 그러므로, 셀룰러폰(10)이 수직축(전술한 J축)에 관하여 회전되거나 셀룰러폰(10)의 종축이 수평면 내 축에 관하여 회전될 때, 회전 변화량 Δα 및 Δβ이 검출되고, 회전 변화량 Δα 및 Δβ에 근거한 여러 가지 기능들이 셀룰러폰(10)에 부여될 수 있다.
이러한 점에서 전술한 실시예에서, 사용 상태에서의 종축과 종축에 수직한 횡축은 장치(셀룰러폰(10))의 본체에 대해 정의되며 제1 축은 횡축에 대응하고, 제2 축 및 제3 축은 종축에 대응하고 전자장치는 또한 동작모드가 각도 변화 계산 모드로 전환될 때 방위각-경사각 결정 수단에 의해 결정된 경사각 β을 기준 경사각 β0으로서 저장하며, 기준 경사각 β0과 방위각-경사각 결정수단에 의해 현재 결정된 경사각 β에 근거하여 기준 경사각 β0으로부터 종축의 경사각 변화 Δβ를 계산하는 종축 변화각 계산 수단을 또한 포함한다.
전술한 실시예에서, 단일 변환 테이블은 ROM(22)에 저장된다. 그러나, 실시예는 각각의 상이한 위치들마다(셀룰러폰(10)이 사용되고 지자기장이 상이한 경사각들을 갖는) 유사한 변환 테이블이 준비되고 ROM(22)에 저장되며, 적합한 변환 테이블을 GPS 회로(25)에 의해 얻어진 셀룰러폰(10)의 위치에 따라 읽어낼 수 있게 수정될 수도 있다. 또한, 셀룰러폰(10)은 통신수단을 통해 원격지의 정보센터 등으로부터 변환 테이블(의 값들)을 얻도록 구성될 수도 잇다. 이것은 ROM(22)의 기억용량을 줄일 수 있다.
또한, 이 경우, 셀룰러폰(10)은 얻어진 위치 데이터를 통신수단을 통해 정보센터(서버)에 전송하고 명시된 위치에 대응하는 변환 테이블(의 값들)을 얻도록 구성될 수도 있다. 이러한 구성에 의해서, 방위각 α 및 경사각 β은 수평면에 관하여 지자기장의 경사가 넓은 영역에 걸쳐 셀룰러폰(10)의 사용에 기인하여 변할 때에도 정확하게 얻어질 수 있다.
이 경우, 정보센터는 셀룰러폰(10)에 경사보정을 갖는 테이블 값들 혹은 셀룰러폰(10)의 위치에 따른 경사 보정이 없는 테이블 값들을 전송하도록 구성될 수도 있다. 경사보정을 갖는 테이블 값들은 출력들(Sx, Sy), 방위각 α, 및 경사각 β, 등간의 관계를 전술한 테이블 1에 정의한 테이블의 값들을 말한다. 경사보정이 없는 테이블 값들은 경사각 β이 소정의 일정한 각도(예를 들면, "0" 도)이다라는 가정 하에 결정된 방위각 α의 값들과 출력들(Sx, Sy)간의 관계를 정의한 테이블의 값들을 말한다. 다음에, 전술한 두 유형의 테이블들을 사용하는 수정예를 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한다.
이 수정예에서, 도 9에 도시한 단계 910에서, CPU(21)는 흐름도 형태로 도 12에 도시한 프로그램을 실행한다. 구체적으로, 도 9의 단계 905에서 출력값들(Sx, Sy)을 읽을 후에, CPU(21)는 단계 1200을 거쳐 단계 1205로 진행한다. 단계 1205에서, CPU(21)는 GPS 회로(25)에 의해 셀룰러폰(10)의 위치의 계산(명시)을 시도한다. 이어서, CPU(21)는 단계 1210으로 가서 위치가 단계 1205에서 명시되었는지 여부를 판정한다. 위치가 명시되었을 때, 단계 1210에서 CPU(21)의한 판정결과는 "예"가 되어, CPU(21)은 단계 1220으로 진행한다. 반대로, 위치가 단계 1205에서 명시되지 않았을 때, 단계 1210에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "아니오"가 되고, CPU(21)는 단계 1215로 간다. 단계 1215에서, CPU(21)는 기지국(셀룰러폰 기지국)으로부터의 라디오 파들에 근거하여 셀룰러폰(10)의 위치를 명시한다. 이어서, CPU(21)는 단계 1220으로 진행한다.
단계 1220에서, CPU(21)는 전술한 명시된 위치에 관한 테이블-값 요청 신호 및 데이터(위치 데이터)를 정보센터(서버)에 전송한다. 연이은 다음 단계 1225에서, CPU(21)는 테이블 값들이 정보센서로부터 전송되었는지 여부(CPU(21)가 테이블 값들을 수신하였는지 여부)를 감시를 통해 판정한다.
한편, 정보센터의 서버는 흐름도 형태오 도 13에 도시한 프로그램을 소정의 시간간격으로 반복하여 실행한다. 그러므로, 소정의 타이밍이 되었을 때, 서버는 단계 1300부터 처리를 시작하고 단계 1305에서 서버가 테이블-값 요청신호 및 위치 데이터를 임의의 셀룰러폰(10)으로부터 수신하였는지 여부를 판정한다. 서버가 테이블-값 요청신호 및 위치 데이터를 임의의 셀룰러폰(10)으로부터 수신하지 않았을 때, 단계 1305에서 서버에 의한 판정결과는 "아니오"가 된다. 이 경우, 서버는 단계 1395로 가서 현재의 루틴을 종료한다. 전술한 바와 같이, 서버는 임의의 셀룰러폰(10)으로부터 테이블-값 요청신호 및 위치 데이터를 수신하였는지 여부를 판정하기 위해 감시를 수행한다.
따라서, 어떤 셀룰러폰(10)이 도 12의 전술한 단계 1220을 실행하고 이에 따라 테이블-값 요청신호 및 위치 데이터를 서버에 전송하였을 때, 단계 1305에서 서버에 의한 판정결과는 "예"가 된다. 이 경우, 서버는 단계 1310으로 가서 셀룰러폰(10)이 경사 보정 영역 내에 위치하였는지 여부를 셀룰러폰(10)의 수신된 위치 데이터에 근거하여 판정한다. 여기서, 경사 보정 영역이란 지자기장(지자기장 벡터)을 알고 있는 영역을 말한다. 예를 들면, 빌딩 혹은 지하 통로 내에서, 지자기장은 예를 들면 차폐에 의해 약해지거나 왜곡된다. 이러한 영역 내에 지자기장은 모르기 때문에, 영역은 경사 보정영역 밖인 것으로 결정된다.
셀룰러폰(10)이 경사보정 영역 내에 위치하였을 때, 단계 1310에서 서버에 의한 판정결과는 "예"가 된다. 이 경우, 서버는 단계 1315로 가서 위치 데이터(테이블 1 참조)에 대응하는 경사보정을 갖는 테이블 값들을 셀룰러폰(10)에 전송한다. 이어서, 서버는 단계 1395에서 현재의 루틴을 종료한다. 셀룰러폰(10)이 경사 보정영역 내에 위치하지 않을 때는, 단계 1310에서 서버에 의한 판정경과는 "아니오"가 된다. 이 경우, 서버는 단계 1320으로 가서 위치 데이터에 대응하는 경사보정이 없는 테이블 값들을 셀룰러폰(10)에 전송한 후 단계 1395로 가서 현재의 루틴을 종료한다. 특히, 앞에서 기술한 바와 같이, 경사보정이 없는 테이블에서, 경사각 β에 대한 모든 값들은 "0도"로 설정된다.
서버의 전송동작의 결과로서, 셀룰러폰(10)은 테이블 값들을 수신하고, 이에 의해서 단계 1225에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 된다. 결국, CPU(21)는 단계 1230으로 가서 전술한 독출한 출력 값들(Sx, Sy) 에 기초하여 수신된 테이블 값들을 포함하는 변환 테이블을 참조하여 실제의 방위각 α과 실제의 경사각 β을 얻는다. 이어서, CPU(21)는 단계 915 및 이에 이은 단계들로 가서 방위각 α 및 경사각 β을 표시하고 다른 처리를 수행한다. 전술한 동작에 의해서, 셀룰러폰910)이 경사보정 영역 내에 위치할 때, 방위각 α 및 경사각 β은 정확하게 결정될 수 있고, 셀룰러폰(10)이 경사 보정 영역 밖에 위치할 때, 어떤 크기를 취하고 있는 것인 양 0도의 경사각 β을 표시하는 오류 동작이 방지될 수 있다.
CPU(21)이 센터로부터 테이블 값들을 수신하도록 구성될 때, 일단 CPU(21)가 테이블 값들을 수신하였으면, CPU(21)는 바람직하게는 셀룰러폰(10)의 위치가 변할 때까지 도 9의 단계 910에서 단계들 1205 내지 1225의 수행을 생략한다. 이것은 동일한 테이블 값들을 반복해서 수신하는 것을 제거하므로 무용한 통신을 회피한다.
또한, 서버 및 셀룰러폰(10)은 다음과 같이 구성될 수도 있다. 셀룰러폰(10)이 경사보정가능 영역 내에 위치하여 있지 않을 때, 서버는 보정 없는 테이블 값들을 셀룰러폰(10)에 전송하는 대신에, 경사각 β에 대한 값들을 "0"으로 간주해야 한다는 것을 나타내는 신호를 셀룰러폰(10)에 전송한다. 셀룰러폰(10)이 이러한 신호를 수신하였을 때, 셀룰러폰(10)은 출력값들(Sx, Sy), 및 예를 들면 삼각함수를 사용하여 방위각 α을 얻는다. 이 경우, 셀룰러폰(10)은 출력 값(Sy)이 양일 때 식 α= 180 °- arctan(Sx/Sy)을 사용하고, 출력값(Sy)이 음일 때는 식 α= + arctan(Sx/Sy)을 사용하여 방위각 α을 결정할 수 있다.
혹은, 셀룰러폰(10)은 출력 값(Sy)이 양일 때 식 α= 180 °- arcsin(Sx/(Sx2+Sy2)1/2)을 사용하고, 출력값(Sy)이 음일 때는 식 α= arcsin(Sx/(Sx2+Sy2)1/2)을 사용하여 방위각 α을 결정할 수 있다.
다음에, 본 발명의 따른 전자장치의 또 다른 실시예를 기술한다. 본 실시예의 셀룰러폰은 주로 CPU(21)가 ROM(22)에 기억된(혹은 통신수단을 통해 RAM(23) 혹은 비휘발성 RAM(24)에 저장된) 게임 프로그램을 실행하는 점에서 전술한 실시예와 다르다. 주로 이러한 차이를 이하 기술한다.
CPU(21)는 도 14 및 도 15에 도시한 루틴(게임 실행 수단을 구성함)을 실행함으로써 셀룰러폰(10)의 방위각 및 경사각에 따라 진행이 변하는 게임을 제공한다. 게임의 실행이 사용자에 의해 명령이 내려졌을 때, CPU(21)는 흐름도 형태로 도 13에 도시한 게임 프로그램을 실행한다. CPU(21)는 단계 1400부터 프로그램의 실행을 시작하며 단계 1405로 진행하여 게임의 초기 설정을 수행한다. 초기 설정 중에, 사용자는 게임의 진행에 관한 조건(진행을 변경하기 위한 조건) 및 그 외 다른 데이터를 설정한다. 이러한 조건은 단계 1425에서 사용되며 이에 대해선 후술한다.
단계 1405에서, 사용자는 방위각 α 및 경사각 β, 혹은 방위각 각도 변화 Δα 및 경사각 각도 변화 Δβ를 단계 1425에서 사용되는 파라미터들로서(게임에서 사용되는 파라미터들) 사용할 것인지를 또한 지정한다. 방위각 및 경사각에 관한 것으로 단계 1425에서 사용되는 파라미터들이 방위각 α 및 경사각 β일 때, 프로그램의 진행은 도 15에 도시한 루틴에서 후술하는 각도 변화 계산 모드에 진입하지 않고 방위각/경사각 계산 모드를 위한 처리만을 수행하도록 설정된다. 반대로, 방위각 및 경사각에 관한 것으로 단계 1425에서 사용되는 파라미터들이 방위각 각도 변화 Δα 및 경사각 각도 변화 Δβ일 때, 프로그램의 진행은 도 15에 도시한 루틴에서 CPU(21)가 각도 변화 계산 모드에 진입하도록 설정된다.
방위각 및 경사각에 관한 것이고 단계 1425에서 사용되는 파라미터들로서 방위각 α 및 경사각 β이 사용되도록, 전술한 단계 1405에서 초기 설정이 수행되었다는 가정 하에 설명을 계속한다.
이어서, CPU(21)는 사용자가 조작부(15)로부터 입력하는 조작 데이터를 얻기 위해서 단계 1410으로 진행한다. 연이은 다음 단계 1415에서, CPU(21)는 GPS 회로(25)를 사용하여 셀룰러폰(10)의 현 위치(위도 및 경도)를 계산한다. 이 단계 1415는 위치설정 수단(현 위치 측정 수단)의 기능을 실현한다.
이어서, CPU(21)는 단계 1420으로 진행하여 자기센서부(30)의 출력들(Sx, Sy)로부터 방위각 등을 계산한다. 구체적으로, CPU(21)는 도 15에 도시한, 방위각 등을 계산하도록 된 루틴을 실행한다. 단계 1500부터의 루틴에 대한 처리를 시작한 후에, CPU(21)는 단계 1505로 가서 X축 자기센서(31)의 출력(Sx)과 Y축 자기센서(32)의 출력(Sy)을 독출한다.
이어서, CPU(21)는 단계 1510으로 가서 전술한 독출된 출력들(Sx, Sy)에 근거하여 전술한 테이블 1에 나타낸 변환 테이블을 참조로 하여 실제 방위각 α 및 실제 경사각 β을 얻는다. 특히, 이 단계 1510은 방위각 결정수단, 경사각 결정수단, 및 방위각/경사각 결정수단의 각 기능을 실현한다.
이어서, CPU(21)는 단계 1515로 가서 현재의 모드가 각도 변화 계산 모드인지 여부를 판정한다. 전술한 바와 같이, 현 단계에서, 설정은 방위각 α 및 경사각 β이 단계 1425에서 방위각 및 경사각에 관한 파라미터들로서 사용되도록 수행되었으며, 그러므로 프로그램의 진행은 CPU(21)가 각도 변화 계산 모드로 진입하는 것을 방지하도록 설정되었다. 그러므로, 단계 1515에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "아니오"가 되고, CPU(21)는 단계 1520으로 간다. 단계 1520에서, CPU(21)는 전술한 단계 1510에서 얻어진 방위각 α 및 경사각 β을 도 14의 단계 1425에 사용할 값으로서 저장한다. 이어서, CPU(21)는 단계 1595를 거쳐 도 14의 단계 1425로 간다.
단계 1425에서, CPU(21)는 전술한 단계 1520에서 저장된 방위각 α 및 경사각 β이 전술한 단계에서 설정된 조건들(혹은 별도로 결정된 조건들)과 맞는지 여부를 판정하고 또한 단계 1415에서 얻어진 현재의 위치 및/또는 사용자에 의해 입력된 조작 데이터가 전술한 단계 1405에서 설정된 조건들(혹은 별도로 결정된 조건들)과 맞는지 여부를 판정한다.
단계 1425에서 CPU(21)에 의한 판정결과가 "예"일 때, CPU(21)는 단계 1430으로 가서 게임 진행 처리(게임을 진행하기 위한 제어)를 수행한다. 구체적으로, 단계 1430에서, CPU(21)는 표시화면, BGM, 및 효과음을 변경하고, 점수를 계산하고, 다른 처리를 수행한다. 이 때, 화면, BGM, 및 효과음은 전술한 단계 1520에서 저장된 방위각 α 및/또는 경사각 β에 따라 변경될 수도 있다. 반대로, 단계 1425에서 CPU(21)에 의한 판정결과가 "아니오"가 될 때, CPU(21)는 단계 1430의 수행 없이 직접 단계 1435로 간다.
CPU(21)는 단계 1435에서 클록 동작을 포함하여, 다른 처리를 수행한 후 단계 1440으로 가서 게임을 종료하기 위한 조건이 수립되었는지 여부를 판정한다. 단계 1440에서 CPU(21)에 의한 판정결과가 "예"일 때, CPU(21)는 단계 1495에서 현재의 루틴을 종료한다. 반대로, 단계 1440에서 CPU(21)에 의한 판정결과가 "아니오"일 때, CPU(21)는 단계 1410으로 돌아간다.
다음에, 방위각 변화 Δα 및 경사각 변화 Δβ가 방위각 및 경사각에 관한 것이며 단계 1425에서 사용되는 파라미터들로서 사용되도록, 전술한 단계 1405에서 초기 설정이 수행된 경우의 동작을 기술한다. 이 경우, 전술한 바와 같이, 프로그램의 진행은 CPU(21)이 도 15에 도시한 루틴에서 각도 변화 계산 모드에 진입하도록 설정된다.
그러므로, CPU(21)이 도 14에 도시한 루틴의 실행을 시작한 후 처음으로 단계 1420(즉, 도 15에 도시한 루틴)을 실행할 때, 도 15의 단계 1515에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 된다. 결국, CPU(21)는 단계 1525로 가서 CPU(21)가 각도 변화 계산 모드에 진입한 후 처음으로 현 루틴이 실행되고 있는지 여부를 판정한다. 현 단계에서 CPU(21)는 각도 변화 계산 모드에 진입한 후 처음으로 현 루틴을 실행하고 있으므로, 단계 1525에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 된다. 이 경우, CPU(21)는 단계 1530으로 가서 전술한 단계 1510에서 얻어진 현재의 방위각 α을 기준 방위각 α0으로서 저장하고, 전술한 단계 1510에서 얻어진 현재의 경사각 β을 기준 경사각 β0로서 저장하다. 이어서, CPU(21)는 단계 1595를 거쳐 단계 1425 및 이 후의 단계들로 간다.
결국, CPU(21)가 다시 단계 1420(즉, 도 15에 도시한 루틴)을 실행할 때, 도 15의 단계 1525에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "아니오"가 된다. 결국, CPU(21)는 단계 1535로 간다. 단계 1535에서, CPU(21)는 현재의 방위각 α에서 상기 저장된 기준 방위각 α0을 감함으로써 얻어진 값을 방위각 변화(측방향 회전 변화 각) Δα으로서 저장하고, 현재의 경사각 β에서 상기 저장된 기준 방위각 β0을 감함으로써 얻어진 값을 경사각 변화(수직 회전 변화 각) Δβ으로서 저장한다. 이어서, CPU(21)는 단계 1540으로 가서 상기 저장된 방위각 변화 Δα및 저장된 경사각 변화 Δβ을 도 14의 단계 1425에 사용할 값들로서 저장한다. 이어서, CPU(21)는 단계 1595를 거쳐 도 14의 단계 1425로 진행한다.
단계 1425에서, CPU(21)는 방위각 변화 Δα및 경사각 변화 Δβ가 전술한 단계 1405에서 설정된 조건들과 맞는지 여부를 판정한다. 단계 1425에서 CPU(21)에 의한 판정결과가 "예"가 될 때, CPU(21)는 단계 1430으로 가서 게임을 진행하기 위한 처리(게임을 진행하기 위한 제어)를 수행한다. 이 때, 화면, BGM, 및 효과음은 전술한 단계 1540에서 저장된 방위각 변화 Δα및/또는 경사각 변화 Δβ에 따라 변경될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 전자장치(셀룰러폰(10))에는 도 14에 도시한 게임 프로그램을 실행함으로써 게임을 사용자에게 제공하며 결정된 방위각 α및 경사각 β(방위각 α및 경사각 β에 대응하는 값들)에 기초하여 게임의 진행을 제어하는(즉, 게임 프로그램) 게임 실행 수단(도 14에 도시한 루틴)이 제공된다. 게임의 진행은 방위각 α과 경사각 β; 방위각 α과 경사각 변화 Δβ; 방위각 변화 Δα및 경사각 β; 방위각 변화 Δα및 경사각 변화 Δβ의 조합들 중 어느 하나에 근거하여 변경될 수 있다. 또한, 게임의 진행은 경사각 β의 변화율 혹은 방위각 α의 변화율에 근거하여 변경될 수도 있다.
전술한 구성에 의해서, 사용자에 의해 변경되는 전자장치(셀룰러폰(10))의 위치, 방위각 α, 경사각 β, 등에 따라 진행이 바뀌는 게임을 제공할 수 있다. 따라서, 전자장치는 사용자가 전혀 경험해보지 못한 조작감을 사용자에게 부여할 수 있는 게임들을 제공할 수 있다. 이러한 게임들의 예로서는 특정한 위치, 특정한 방위각 등에 도달할 때까지는 다음 단계로 진행할 수 없는 롤 플레잉 게임, 어떤 영역으로 한정된 스토리를 갖는 게임, 사용자의 이동 정도에 따라 캐릭터가 성장하는 게임, 및 사용자가 있는 영역에 의존하여 단어들의 사용(다이어렉트)이 바뀌는 게임을 포함한다. 또한, 이러한 전자장치는 게임 소프트웨어 개발자들에게 전자장치의 위치, 방위각, 경사각, 등이 게임들의 진행에서 이용되는 게임들(게임 프로그램을 개발할 기회를 제공할 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 전자장치의 또 다른 실시예를 기술한다. 본 실시예의 셀룰러폰(10)은 수직 평면 내에서 전자장치 본체의 종축의 각도위치 변화(경사각 변화 Δβ)와 종축에 관한 전자장치 본체의 횡축의 각도 위치 변화(회전각 변화 Δγ, 트위스트 각도 변화 Δγ)가 계산되어 지도 등의 표시 및/또는 게임의 제어에 사용되는 점에서 주로 전술한 실시예와 다르다. 주로 이러한 차이를 이하 기술한다.
각도 변화 Δβ 및 Δγ 획득 방법 :
먼저, 전자장치(10)의 본체911)의 종축의 경사각 β의 변화 Δβ와 종축에 관한 본체(11)의 횡축의 회전각 γ(트위스트 각 γ)의 변화 Δγ를 획득하는 방법을 기술한다. 여기서, 셀룰러폰(10)은 도 16에 도시한 자세로 휴대한 것으로 가정하고, 셀룰러폰(10)의 종축의 방위각은 α로 나타내고, 종축의 경사각은 β로 나타내고, 종축에 관한 회전각은 γ로 나타내었다. 또한, 전자장치(10)의 본체911)의 우측으로의 횡축 방향(포지티브 X축 방향)을 향한 단위 벡터를 Vx로 나타내고, 전자장치(10)의 본체(11)의 상측 종축 방향(포지티브 Y축 방향)을 향한 단위 벡터를 Vy로 나타내고, 표면에서 멀어지는 방향으로 셀룰러폰(10)의 앞면(X-Y 평면)에 수직한 축을 따라 확장하는 단위 벡터를 Vz로 나타내었다.
여기서, 방위각 α, 경사각 β, 회전각 γ을 사용하여 이들 단위벡터들 Vx, Vy, Vz를 나타내는 방법을 설명한다. 설명을 간단하게 하기 위해서, 외부 자장의 Z축 성분에 대응하는 출력값(Sz)을 출력하는 Z축 자기 센서의 제공을 가정한다. 셀룰러폰910)가 이러한 Z축 자기센서를 포함하지 않을 지라도, Z축 자기센서는 X축 자기센서(31)의 구조와 동일한 구조를 갖는다.
셀룰러폰(10)을 도 16에 도시한 상태로 가져가는 과정을 기술한다. 먼저, 도 16에 도시한 우선(right-handed) 직교 좌표계(X0, Y0, Z0)에서, 셀룰러폰(10)의 Y축(본체(11)의 종축)은 방위각 α을 제로가 되게 하기 위해서 Y0축에 일치되게 하고, 본체(11)의 X-Y 평면은 경사각 β을 제로가 되게 하고 회전각 γ을 제로가 되게 하기 위해서 X0-Y0 평면에 일치되게 한다. 특히, X0-Y0 평면은 수평면에 평행하고, 포지티브 Y0-축 방향은 남쪽이고, Z0-축은 수직축에 평행하다. 이어서, 이 상태에서 셀룰러폰(10)은 다음 단계들(a) 내지 (c)에 따라 이동되고, 이에 의해서 셀룰러폰(10)은 도 16에 도시한 상태가 된다.
(a) Y축에 관하여 셀룰러폰(10)을 각도 γ만큼 회전시킨다.
(b) Y축을 수직평면에서 각도 β만큼 회전시킨다.
(c) 포지티브 Y축 방향을 수직축(Z0축)에 관하여 각도 α만큼 회전시킨다.
상기 (a)에서 회전 동작은 다음의 행렬 C로 나타낼 수 있다.
(1)
(b)에서 회전동작은 다음의 행렬 B로 나타낼 수 있다.
(2)
상기 (C)에서 회전동작은 다음의 행렬 A로 나타낼 수 있다.
(3)
그러므로, 전술한 단계들 (a) 내지 (c)에서 동작은 다음의 행렬로 나타낼 수 있다.
(4)
따라서, 방위각 α=0, 경사각 β=0, 회전각 γ=0이 전술한 행렬 ABC를 사용하여 회전된 상태에서 X축 방향을 따른 단위 벡터 V0x = (1, 0, 0), Y축 방향을 따른 단위 벡터 V0y = (0, 1, 0), Z축 방향을 따른 단위 벡터 V0z = (0, 0, 1)이면, 전술한 단위 벡터들 Vx, Vy, Vz은 다음과 같이 하여 얻어질 수 있다.
(5)
(6)
(7)
지자기 필드의 벡터 VG가 (0, Gp, Gs)인 것으로 취해졌을 때, 출력(Sx)은 벡터 VG를 단위 벡터 Vx로 매핑함으로써, 즉, 지자기장 벡터 VG와 단위 벡터 Vx간의 내적에 의해서 표현된다. 마찬가지로, 출력(Sy)은 지자기장 벡터(VG)와 단위벡터(Vy)간 내적으로서 표현된다. 특히, 셀룰러폰(10)이, X축 방향 및 Y축 방향에 수직한 Z축 방향을 따른 외부 자기장을 검출하여 이에 대응하는 출력(Sz)을 출력하는 Z축 자기센서를 포함하는 것으로 하였을 때, 출력(Sz)은 지자기장 벡터(VG)와 단위 벡터(Vz)간 내적으로서 표현된다. 이 경우에도, 이들 출력들은 출력들(Sx, Sy, Sz) 각각이 포지티브 X축 방향과, 포지티브 Y축 방향과, 포지티브 Z축 방향 각각을 따라 1 Oe 세기를 갖는 자장에 대해 "1"을 취하도록 정규화된다. 결국, 다음의 식 (8) 내지 (10)가 얻어진다.
(8)
(9)
(10)
다음에, 예를 들면 표시패널(14a)에 표시되는 지도의 이미지가 셀룰러폰(10)(후술하는 스크롤 모드의 경우에)의 본체(11)를 기울이는 동작을 통해 스크롤되는 경우에, 경사각 변화 Δβ와 회전각 변화 Δγ는 초기 방위각(기준 방위각) α0으로 방위각 α을 유지하면서 사용자가 경사각 β와 회전각 γ을 변경한다는 가정 하에 전술한 식들(8) 및 (9)에 기초하여 얻어질 것이다. 이 때, β= β0 +Δβ 및 γ= 0 + Δγ라고(기준 경사각 β으로서 작용하는 초기 경사각=β0 및 기준 경사각 γ로서 작용하는 초기 회전각 γ=0) 가정한다. 각 변화 Δβ 및 Δγ는 매우 작다라고 또한 가정한다. 이에 따라, 다음 식들(11) 내지 (14)로 표현되는 근사식들이 사용된다. 결국, 다음 식들(15) 및 (16)이 얻어진다.
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
따라서, 상기 식들(15) 및 (16)으로부터, 각도변화들 Δβ 및 Δγ 는 다음과 같이 표현된다.
(17)
(18)
이 경우, 지자기장의 벡터 VG(0, Gp, Gs)는 셀룰러폰(10)의 위치가 명시될 때 단일로 결정된다. 또한, CPU(21)가 스크롤 모드에 진입하였을 때 방위각 α 및 초기 경사각 β은 각각 초기 방위각 α0 및 초기 경사각 β0으로서 사용될 수 있다. 그러므로, 각 변화들 Δβ 및 Δγ는 전술한 식들(17) 및 (18)로부터 얻어질 수 있다.
다음에, 셀룰러폰(10)이 복수의 푸시 버튼들(15a) 중 특정의 버튼의 조작에 의해 지도 표시 모드에 진입하였고 스크롤 모드에는 진입하지 않은 경우부터 시작하여 셀룰러폰(10)의 실제 동작을 설명한다.
셀룰러폰(10)의 CPU(21)는 소정의 시간간격으로 도 17에 도시한 루틴(프로그램)을 반복적으로 실행한다. 그러므로, 소정의 타이밍에 왔을 때, CPU(21)은 단계 1700부터 이 루틴의 처리를 시작하여 단계 1705로 가서 현재의 모드가 지도 표시모드인지 여부를 판정한다. 현재, CPU(21)는 지도 표시 모드에 진입하였으므로 단계 1705에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 된다. 이 경우에, CPU(21)는 단계 1710으로 가서 GPS 회로(25)가 GPS 신호들을 사용하여 명시된 셀룰러폰910)의 위치를 읽는다. 이어 이은 단계 1715에서, CPU(21)는 독출 위치를 나타내는 데이터를 센터에 전송하고 센터로부터 위치 근처를 보여주는 지도 데이터를 다운로드받는다.
다음에, CPU(21)는 단P 1720으로 가서 X축 자기센서(31)의 출력(Sx)과 Y축 자기센서(32)의 출력(Sy)을 읽는다. 이에 이은 단계 1725에서, CPU(21)는 현재의 모드가 스크롤 모드인지 여부를 판정한다. 전술한 가정에서, CPU(21)는 스크롤 모드에 진입하지 않았다. 그러므로, 단계 1725에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "아니오"가 되고, CPU(21)는 단계 1730으로 진행한다. 단계 1730에서, CPU(21)는 ROM(22)으로부터 전술한 테이블 1에 나타내는 변환 테이블을 읽고, 독출한 출력들(Sx, Sy)에 근거하고 독출한 변환 테이블을 참조로 하여 실제의 방위각 α와 실제의 경사각 β을 얻는다. 예를 들면, 출력들(Sx, Sy)이 각각 -0.35 및 0.08일 때, 방위각 α는 256(도)인 것으로 얻어지고, 경사각 β는 1(도)인 것으로 얻어진다. 특히, 단계 1730은 방위각 판정수단 및 경사각 판정수단의 기능들을 실현한다.
이어서, CPU(21)는 단계 1735로 가서 액정 표시패널(14a)에 전술한 방식으로 얻어진 지도, 방위각 α, 및 경사각 β을 표시하고 단계 1795로 가서 현재의 루틴을 종료한다. 전술한 바와 같이, CPU(21)가 지도 표시 모드에 진입하고 스크롤 모드엔 진입하지 않았을 때, 셀룰러폰(10)의 현재 위치에 대응하는 지도가 셀룰러폰(10)의 방위각 α 및 경사각 β과 함께 표시된다. 특히, 지도는 방위각 α 및 경사각 β에 대응하여 처리된 후 표시될 수 있다. 예를 들면 지도는 지도의 상부가 방위각 α과 일치하게 혹은 지도가 경사각 β에 따라 왜곡되게 하여 표시된다. 또한, 방위각 α은 구체적으로, 북, 남, 동, 서의 위치들이 정의되는 원의 이미지, 및 원 내에 배치된 자침의 이미지인 통상의 나침반의 이미지를 사용하여 표시될 수 있다(도 10a 참조). 이 경우, 이미지들은 경사각 β이 증가함에 따라, 원의 수직축이 이의 수평축보다 짧아지게 되게 하여 표시될 수도 있다. 이 경우 자침의 길이는 셀룰러폰(10)의 경사각 β이 증가함에 따라 감소되므로 사용자는 방위각을 결정하는데 있어 어려움에 직면하게 된다. 그러므로, 사용자는 셀룰러폰(10)의 앞면을 수평면에 평행하게 유지하면서 셀룰러폰(10)을 사용할 것으로 예상할 수 있으므로 방위각 α을 향상된 정확도로 검출할 수 있게 된다.
다음에, CPU(21)가 지도 표시 모드에 있고 스크롤 모드엔 있지 않은 상태에서 특정의 푸시 버튼을 사용자가 조작하여 이에 의해 CPU(21)가 스크롤 모드에 진입한 경우에 대해 셀룰러폰(10)의 동작을 기술한다. 이 경우에도, CPU(21)는 소정의 타이밍에서 단계 1700부터 전술한 처리를 시작하고, 단계들 1705 내지 1720)에서 처리를 실행함으로써 셀룰러폰(10)의 위치에 대응하는 지도 데이터를 다운로드받아 X축 자기센서(31)의 출력(Sx) 및 Y축 자기센서(32)의 출력(Sy)을 독출한다. 이어서, CPU(21)는 단계 1725로 진행한다.
전술한 바와 같이, CPU(21)는 스크롤 모드에 진입하였으므로, 단계 1725에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 되고, CPU(21)는 단계 1740으로 진행한다. 단계 1740에서, CPU(21)는 현재의 루틴이 CPU(21)이 스크롤 모드에 진입한 후 처음으로 실행되고 있는지 여부를 판정한다.
현재의 단계에서, 현재의 루틴은 CPU(21)가 스크롤 모드에 진입한 후 처음으로 실행되고 있다. 그러므로, 단계 1740에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 되어, CPU(21)는 단계 1745로 진행한다. 단계 1745에서, 실제 방위각 α 및 실제 경사각 β은 단P 1730에서와 동일한 방식으로 얻어진다. 이어서, CPU(21)는 단계 1750으로 가서 실제 방위각 α을 초기 방위각 α0으로서 저장하고 실제 경사각 β을 초기 경사각 β0로서 저장한다. 이어서, CPU(21)는 단계 1735에서 지도, 방위각 α 및 경사각 β을 표시하고 단계 1795에서 현재의 루틴을 종료한다.
이 상태가 계속될 때, CPU(21)는 단계 1700부터 현재의 루틴의 처리를 다시 시작하고 단계들 1705 내지 1725에서 처리를 실행하며, 단계 1740으로 가서 단계 1740에서 다시 판정을 수행한다. 현재의 단계에서, 현재의 루틴은 CPU(21)가 스크롤 모드에 진입한 후에 이미 실행되었다. 그러므로, 단계 1740에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "아니오"가 되고, CPU(21)는 단계 1755로 진행한다. 단계 1755에서, CPU(21)는 전술한 식들(17, 18) 각각에 따라 경사각 변화 Δβ와 회전각 변화 Δγ를 얻는다. 특히, 식들(17), (18)에서 사용되는 지자기장의 수평성분(Gp)과 수직성분(Gs)은 미리 ROM에 저장된다. 이 단계 1755는 각 변화 Δβ를 얻기 위한 종축 변화각도 계산 수단과 각도 변화 Δγ를 얻기 위한 횡축 변화각도 계산 수단을 구성한다.
전술한 수평 성분(Gp) 및 수직성분(Gs)은 셀룰러폰(10)이 사용되는 위치에 따라 변하기 때문에, 셀룰러폰(10)은 상이한 위치들(위도 및 경도)에 관계되면서 복수 세트들의 수평성분들(Gp)과 수직성분들(Gs)이 ROM에 저장되고; 수평성분(Gp) 및 수직성분(Gs)이 GPS 회로(25)로부터 얻어지는 셀룰러폰(10)의 현재의 위치에 따라 독출되게 구성될 수 있다. 대안으로, 셀룰러폰(10)은 GPS 회로(25)로부터 얻어진 셀룰러폰(10)의 현재의 위치에 관한 데이터를 정보센터에 전송하고 위치에 대응하는 수평성분(Gp)과 수직성분(Gs)을 센터로부터 얻도록 구성될 수도 있다.
이어서, CPU(21)는 단계 1760으로 가서 다음과 같이, 경사각 변화 Δβ와 회전각 변화 Δγ 각각에 따라 표시되는 지도를 스크롤한다.
(1) Δγ≥10(도)일 때, 표시되는 지도는 포지티브 X축 방향으로 스크롤된다.
(2) Δγ≤-10(도)일 때, 표시되는 지도는 네거티브 X축 방향으로 스크롤된다.
(3) Δβ≥10(도)일 때, 표시되는 지도는 포지티브 Y축 방향으로 스크롤된다.
(2) Δβ≤-10(도)일 때, 표시되는 지도는 네거티브 Y축 방향으로 스크롤된다.
이어서, CPU(21)는 단계 1795로 가서 현재의 루틴을 종료한다. 전술한 바와 같이, CPU(21)가 스크롤 모드에 진입하였을 때, 방위각 변화 Δα및 회전각 변화 Δγ가 얻어지며, 표시된 지도는 이들 값들에 따라 스크롤된다. 특히, 현재의 모드가 지도 표시 모드가 아닐 때, 단계 1705에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "아니오"가 된다. 이 경우에, CPU(21)는 직접 단계 1795로 가서, 즉시 현재의 루틴을 종료한다.
전술한 바와 같이, 현재의 실시예에서, 방위각 변화 Δα 혹은 회전각 변화 Δγ는 셀룰러폰(10)의 본체(11)의 횡축을 따른 외부 자기장의 성분에 대응하는 값을 출력하는 X축 자기센서(31)와, 본체(11)의 종축을 따른 외부 자기장의 성분에 대응하는 값을 출력하는 Y축 자기센서(32)만을 사용하여 계산된다. 그러므로, 방위각 변화 Δα및 회전각 변화 Δγ은 어떤 다른 센서의 추가 없이 얻어질 수 있다. 또한, 표시패널(14a)에 표시되는 지도는 지도의 방위를 그대로 유지하면서 방위각 변화 Δα및 회전각 변화 Δγ에 따라 스크롤되기 때문에, 사용자는 단순한 조작을 통해 지도의 필요한 부분을 볼 수 있다.
전술한 실시예에서, 변환 테이블은 미리 ROM(22)에 저장된다. 그러나, 셀룰러폰(10)은 예를 들면 통신수단을 통해 정보센서로부터 변환 테이블(변환 테이블의 값들)을 얻도록 구성될 수 있다. 이 구성으로 ROM922)의 메모리 용량이 감소된다.
또한, 이러한 경우에, 셀룰러폰(10)은 GPS 회로(25)의 수단에 의해 명시된 셀룰러폰(10)의 위치에 관한 데이터를 정보센터에 전송하고 특정의 위치에 대응하는 변환 테이블(변환 테이블의 값들)을 통신수단을 통해 얻도록 구성될 수도 있다. 이러한 구성에 의해서, 지자기장(수평면에 대한 지자기장의 경사)이 넓은 영역에 걸쳐 셀룰러폰(10)의 사용에 기인하여 변할 때에도 셀룰러폰(10)의 방위각 α 및 경사각 β을 정확하게 결정할 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 전자장치의 또 다른 실시예를 기술한다. 본 실시예의 셀룰러폰(10)은 경사각 변화 Δβ (수직면 내 전자장치 본체의 종축의 각도 위치 변화)와 회전각 변화 Δγ(종축에 관한 전자장치의 횡축의 각도 위치의 변화)가 계산되고, 예를 들면 표시부에 표시되는 지도가 이들 각도 변화들에 근거하여 보다 정확하게 스크롤되는 점에서 전술한 실시예와 다르다. 주로 이러한 차이를 이하 기술한다.
도 18에 도시한 바와 같이, 셀룰러폰(10)의 본체(11)는 화살표들(1) 내지 (8)로 표시한 방향들 중 한 방향으로 기울어지고(혹은 회전되고), 경사방향 및 량은 수평면에 대한 본체(11)의 종축(Y축)의 경사각(입각(elevation angle)) 변화 Δβ와 종축에 관한 본체(11)의 횡축(X축)의 회전각 γ의 변화 Δγ을 획득함으로써 결정될 수 있다.
본 실시예에서, 화살표들(1) 내지 (8)로 표시한 방향들 중 한 방향으로 본체(11)를 기울이거나 회전시키는 사용자의 조작에 응답하여, 셀룰러폰(10)의 제어모드가 스크롤 모드로 전환되었을 때, 경사각 변화 Δβ 및 회전각 변화 Δγ가 얻어질 수 있고, 이들 각도 변화들에 근거하여, 액정 표시부(14)에 표시되는 화면은 액정 표시부(14)의 상부면 상에 경사 혹은 회전의 방향을 나타내는 화살표를 투사시킴으로써 얻어지는 방향으로 스크롤된다.
예를 들면, 도19에 도시한 지도(화면)가 액정 표시부(14)에 표시된 상태에서 사용자가 도 18에 도시한 화살표들(1) 내지 (8)로 표시된 방향들 중 한 방향으로 본체(11)를 경사 혹은 회전시킬 때, 지도는 도 18에서 화살표들(1) 내지 (8)에 대응하는 화살표들(1) 내지 (8)로 표시한 방향들 중에서 대응하는 방향으로 스크롤된다.
CPU(21)는 도 20에 도시한 각도 변화-스크롤량 변환 테이블을 참조하여, 이 테이블의 근거하여 화면을 스크롤한다. 도 20의 테이블에서, 경사각 변화 Δβ의 포지티브-값 범위들은 도 18에 도시한 본체(11)의 좌측이 낮아진 경우에, 즉 본체(11)가 도 18에서 화살표(5)로 표시된 방향으로 회전된 경우에(본체(11)의 상측 반이 포지티브 Z축 방향으로 이동되는 반면 본체(11)의 하측 반이 네거티브 Z축 방향으로 이동되는) 제공된다. 이러한 경우에, 표시부(14) 상에 표시되는 도 19의 지도는 도 19의 아웃라인 화살표(5)로 표시한 방향으로 스크롤된다. 결국, 아웃라인 화살표(1)의 방향으로 위치한 지도의 부분이 표시부(14)에 표시된다.
반대로, 경사각 변화 Δβ의 네거티브-값 범위들은 도 18에 도시한 본체(11)의 좌측이 상승된 경우에, 즉 본체(11)가 도 18에서 화살표(1)로 표시된 방향으로 회전된 경우에(본체(11)의 상측 반이 네거티브 Z축 방향으로 이동되는 반면 본체(11)의 하측 반이 포지티브 Z축 방향으로 이동되는) 제공된다. 이러한 경우에, 표시부(14) 상에 표시되는 도 19의 지도는 도 19의 아웃라인 화살표(1)로 표시한 방향(포지티브 Y 방향)으로 스크롤된다. 결국, 아웃라인 화살표(5)의 방향으로 위치한 지도의 부분이 표시부(14)에 표시된다.
한편, 회전각 변화 Δγ의 네거티브-값 범위들은 도 18에 도시한 본체(11)가 화살표(7)로 표시한 방향으로 회전된 경우(본체(11)의 좌측 반이 네거티브 Z축 방향으로 이동되는 반면 본체(11)의 우측 반이 포지티브 Z축 방향으로 이동되는)에 제공된다. 이러한 경우에, 표시부(14) 상에 표시되는 도 19의 지도는 도 19의 아웃라인 화살표(7)로 표시한 방향으로 스크롤된다. 결국, 아웃라인 화살표(3)의 방향으로 위치한 지도의 부분이 표시부(14)에 표시된다.
반대로, 회전각 변화 Δγ의 포지티브-값 범위들은 도 18에 도시한 본체(11)가 화살표(3)로 표시한 방향으로 회전된 경우에(본체(11)의 우측 반이 네거티브 Z축 방향으로 이동되는 반면 본체(11)의 좌측 반이 포지티브 Z축 방향으로 이동되는) 제공된다. 이러한 경우에, 표시부(14) 상에 표시되는 도 19의 지도는 도 19의 아웃라인 화살표(3)로 표시한 방향(포지티브 X 방향)으로 스크롤된다. 결국, 아웃라인 화살표(7)의 방향으로 위치한 지도의 부분이 표시부(14)에 표시된다.
또한, 도 20의 테이블에서, 스크롤량들은 각도 변화 Δβ 및 Δγ의 절대값들에 따라 증가하게 설정된다. 또한, 값들의 범위들은 각도 변화 Δβ 및 Δγ(이들의 절대값들)이 작아지게 하였을 때(즉, |Δβ| < 1(도), |Δγ| < 1(도)), 스크롤은 수행되지 않으므로 오류 스크롤 동작에 대처하고 표시된 화면의 안정성을 향상시키도록 설정된다.
다음에, 셀룰러폰(10)의 실제 동작을, CPU(21)에 의해 실행되며 흐름도 형태로 도 21 및 도 22에 도시한 루틴을 참조로 하여 기술한다. 소정의 간격으로 시작되는 타이머 인터럽션 루틴에 의해서, CPU(21)은 단계 2100부터 처리를 시작하게 된다. 이 예에서, 표시부(14)에 지도를 표시하는 지도 표시 모드와 지도 표시 모드 중에 표시된 지도를 스크롤하는 스크롤 모드는 선택 가능한 제어 모드들로서 제공된다. 이들 모드들은 사용자에 의해 행해진 조작부(15)의 동작을 나타내는 조작 데이터에 근거하여 선택된다.
먼저, 지도 표시 모드가 선택되지 않은 경우를 설명하다. 단계 2100에 이은 단계 2105에서, CPU(21)는 현재의 모드가 지도 표시 모드인지 여부를 판정한다. 현재엔, 지도 표시 모드가 선택되지 않았다. 그러므로, CPU(21)에 의한 판정결과는 "아니오"가 된다. 이 경우, CPU(21)는 즉시 단계 2195로 가서 본 루틴을 종료한다.
다음에, 지도 표시 모드가 선택되고 스크롤 모드는 선택되지 않은 경우를 설명한다. 이 경우, 단계 2105에서 CPU(21)에 의한 판정결과가 "예"가 되고, CPU(21)는 단계 2110으로 가서 GPS 회로(25)에 의해 명시된 바대로 셀룰러폰910)의 현재의 위치를 나타내는 현재 위치 데이터(위도, 경도)를 읽는다.
이어서, CPU(21)는 단계 2115로 가서 전술한 독출한 현재 위치 데이터와 지도 데이터의 다운로드를 요청하는 신호를 정보센터에 전송한다. 이에 응하여, 정보센터는 전송된 현재 위치 데이터 및 그 위치에서의 지자기장 데이터(Gp, Gs)에 의해 명시된 위치 주위의 지도의 데이터를 전송한다. CPU(21)는 이러한 데이터를 단계 2120에서 수신하고(다운로드) 단계 2125에서 자기센서의 출력들(Sx, Sy)을 읽는다.
이어서, CPU(21)는 단계 2130으로 가서 스크롤 모드가 선택되었는지 여부를 판정한다. 전술한 바와 같이, 현재에서, 스크롤 모드는 선택되지 않았다. 그러므로, 단계 2130에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "아니오"가 되고, CPU(21)은 단계 2135로 간다. 단계 2135에서, CPU(21)는 독출한 출력들(Sx, Sy)에 근거하고 테이블 1에 도시한 변환 테이블을 참조하여 실제 방위각 α 및 실제 경사각 β을 얻는다. 이어서, CPU(21)는 단계 2140으로 가서 표시부(14)의 액정 표시패널(14a)에 단계 2120에서 얻어진 지도 데이터 및 단계 2135에서 얻어진 방위각 α 및 경사각 β에 기초하여 지도(지도 화면)를 표시한다. 이어서, CPU(21)는 단계 2195로 가서 현재의 루틴을 종료한다.
다음에, CPU(21)가 지도 표시 모드에 있는 상태에서 스크롤 모드가 선택된 경우에 셀룰러폰(10)의 동작을 기술한다. 이 경우, 단계 2100에 이은 단계 2105에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 되고, CPU(21)는 단계들 2110 내지 2125에서 전술한 처리를 실행한 후 단계 2130으로 간다. 특히, 이 루틴이 최종으로 수행될 때에 위치에서 현재 위치가 변경되지 않았을 때는, 단계들 2115 및 2120이 생략된다.
전술한 바와 같이, 현재, 스크롤 모드가 선택되었다. 그러므로, 단계 2130에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 되고 CPU(21)는 단계 2145로 가서 CPU(21)가 스크롤 모드에 진입한 후 처음으로 현재의 루틴이 실행되고 있는지 여부를 판정한다.
현재의 단계에서, 현 루틴은 CPU(21)가 스크롤 모드에 진입한 후에 처음으로 실행되고 있다. 그러므로, 단계 2145에서 CPU(21)에 의한 판정결과는 "예"가 되고, CPU21)는 단계 2150으로 간다. 단계 2150에서, 실제 방위각 α 및 실제 경사각 β는 단계 2135에서와 동일한 방식으로 얻어진다. 이어서, CPU(21)는 단계 2155로 가서 실제 방위각 α을 초기 방위각 α0 로 하고 실제 경사각 β을 초기 경사각 β0 로 하여 RAM(23)의 소정의 메모리 영역에 저장한다. 이어서, 단계 2140에서, CPU(21)는 지도, 방위각 α 및 경사각 β을 표시부(14)에 표시하고 단계 2195에서 현재의 루틴을 종료한다.
이 상태가 계속될 때, 현재의 루틴이 다시 시작된다. 그러므로, CPU(21)는 단계들 2110 내지 2125의 처리를 실행하고 단계 2130으로 간다. 이 경우, 단계 2130에서 판정결과는 "예"가 된다. 또한, 현재 루틴의 실행은 CPU(21)가 스크롤 모드에 진입한 후 처음이 아니기 때문에, 단계 2145에서 판정결과는 "아니오"가 된다. 그러므로, CPU(21)는 단계 2160으로 가서 전술한 단계 1755에서처럼, 전술한 식들 (17) 및 (17) 각각에 따라 경사각 변화 Δβ 및 회전각 변화 Δγ을 얻는다. 특히, 전술한 단계 2120에서 얻어진 수평성분(Gp)과 수직성분(Gs)은 식들(17) 및 (18)에서 사용된다.
이어서, CPU(21)는 단계 2165로 가서, 단계 2140에서 처리를 통해 표시부(14)에 표시되는 지도를, 단계 2160에서 계산된 경사각 변화 Δβ 및 회전각 변화 Δγ에 근거하고 도 20에 도시한 각도 변화-스크롤량 변환 테이블을 참조하여 스크롤한다. 결국, 지도(화면)가 각도 변화들 Δβ 및 Δγ에 따라 전술한 화살표들(1) 내지 (8)로 표시한 방향들 중 한 방향으로 스크롤된다. 이어서, CPU(21)는 단계 2195로 가서 현재의 루틴을 종료한다.
전술한 바와 같이, 방위각 검출을 위한 자기센서부(30) 및 각종의 데이터를 표시하기 위한 표시부(14)를 구비한 본 실시예의 휴대 단말장치(전자장치)에서, 본체(11)의 각도 변화들(즉, Δβ 및 Δγ)이 자기센서부(30)의 출력에 근거하여 검출되고, 표시부(14)의 화면은 검출된 변화들에 기초하여 스크롤된다. 그러므로, 추가 전용의 센서를 설치할 필요 없이, 표시부(14)의 화면은 본체(11)를 기울이는 조작을 통해 스크롤될 수 있다.
본 발명의 실시예들 및 이들의 수정예들을 기술한다. 그러나, 본 발명은 이들로 제한되지 않으며, 다른 수정예들을 다음과 같이 본 발명의 범위 내에서 채용할 수 있다. 실시예들에서, 자기센서부(30)는 GMR 소자들을 사용하여 구성되었지만, 그러나 자기센서부(30)는 다른 유형들의 자기 저항 효과 소자들, 이를테면 자기 터널 효과 소자들(TMR)을 사용하여 구성될 수도 있다. 또한, 전술한 전자장치들은 PDA(Personal Digital Assistant)를 포함하여 이동 컴퓨터, 휴대 게임기, 혹은 전자악기의 조작부(제어기)일 수 있다. 전자장치가 휴대 게임기일 때, 게임 내 문자들은 전술한 각도 변화 Δα, Δβ, Δγ에 따라 이동될 수도 있다. 전자장치가 전자악기의 조작부일 때, 연주되는 음각의 볼륨 및 음색은 전술한 각도 변화 Δα, Δβ, Δγ에 따라 변경될 수도 있다.
또한, 전술한 실시예들에서, X축 자기센서(31)의 출력(Sx)과 Y축 자기센서(32)의 출력(Sy)은 정규화된다. 그러나, 정규화하기 전에, 출력들(Sx, Sy)의 오프셋(OFx, OFy)은 출력들(Sx, Sy)로부터 감해질 수 있고, 결과적인 값들은 정정된 출력들(Sx, Sy)로서 사용될 수도 있다. 이러한 오프셋들(OFx, OFy)은 X축 자기센서(31) 및 Y축 자기센서(32) 근처의 영구자석 성분의 존재 혹은 GMR 소자들(31a 내지 31d 및 32a 내지 32d)간의 저항변화에 응답하여 생성된다. 오프셋들(OFx, OFy)은 소정의 조건이 만족되었을 때 수평면 내에서 셀룰러폰(10)을 180°만큼 회전시키고, 이 때에 출력들(Sx, Ys) 각각의 값들을 평균하는 프로세스에 의해 얻어질 수 있다.
또한, 전술한 실시예들에서, X축은 본체(11)의 횡방향(제1 축)으로서 사용되고, Y축은 본체(11)의 종축(제2 축 및 제3 축)으로서 사용된다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 본체(11)의 제1 내지 제3 축들은 제1 축 및 제2 축이 소정의 각도 θ로(전술한 실시예들에선 90°) 서로 교차하는 한 자유롭게 결정될 수도 있다.
명백히, 본 발명의 많은 수정 및 변형이 상기 교시된 바에 비추어 가능하다. 그러므로 첨부한 청구범위 내에서 본 발명은 여기 구체적으로 기술한 것과는 다르게 실시될 수도 있음을 알 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 셀룰러폰의 정면도,
도 2는 도 1에 도시한 셀룰러폰의 전자회로의 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 도 1에 도시한 자기센서부의 개략적인 평면도,
도 4는 도 3에 도시한 자기센서들을 구성하는 각 GMR의 각각의 특성을 나타내는 그래프,
도 5는 도 1에 도시한 자기센서의 등가회로도,
도 6a는 도 5에 도시한 X축 자기센서의 각 출력 특성을 나타내는 그래프,
도 6b는 도 5에 도시한 Y축 자기센서의 각 출력 특성을 나타내는 그래프,
도 7은 도 1에 도시한 셀룰러폰이 회전될 때 도 1에 도시한 자기센서부의 각 출력값의 변화를 나타내는 그래프,
도 8은 도 7에 도시한 각 출력값의 변화를 일으키는 셀룰러폰의 움직임을 나타내는 도면,
도 9는 도 2에 도시한 CPU에 의해 실행되는 프로그램(루틴)을 나타내는 순서도,
도 10a는 셀룰러폰이 수평으로 유지될 때 표시패널에 표시되는 나침반의 이미지를 개략적으로 나타내는 도면,
도 10b는 도 10a의 표시가 제공될 때의 셀룰러폰의 자세를, 사용자가 셀룰러폰을 보는 방향을 나타내는 화살표로 나타내는 셀룰러폰의 측면도,
도 11a는 셀룰러폰이 수평면으로부터 경사각 β만큼 기울인 경우에 표시패널에 표시되는 나침반의 이미지를 개략적으로 나타내는 도면,
도 11b는 도 11a의 표시가 제공될 때의 셀룰러폰의 자세를, 사용자가 셀룰러폰을 보는 방향을 나타내는 화살표로 나타내는 셀룰러폰의 측면도,
도 12는 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 것으로, 셀룰러폰의 CPU에 의해 실행되는 프로그램(루틴)을 나타내는 순서도,
도 13은 본 발명의 실시형태의 변형예에 관련된 것으로, 중앙 서버에 의해 실행되는 프로그램(루틴)을 나타내는 순서도,
도 14는 본 발명의 제2 실시형태에 관련된 것으로, 사용자에게 게임을 제공하기 위해 셀룰러폰의 CPU에 의해 실행되는 프로그램(루틴)을 나타내는 순서도,
도 15는 본 발명의 제2 실시형태에 관련된 것으로, 사용자에게 게임을 제공하기 위해 셀룰러폰의 CPU에 의해 실행되는 프로그램(루틴)을 나타내는 순서도,
도 16은 도 1에 도시한 셀룰러폰의 각도 변경을 결정하는 원리를 설명하기 위한 도면,
도 17은 본 발명의 제3 실시형태에 관련된 것으로, 화면(지도)을 표시하고 그 화면을 스크롤하기 위해 셀룰러폰의 CPU에 의해 실행되는 프로그램(루틴)을 나타내는 순서도,
도 18은 도 1에 도시한 셀룰러폰의 표시화면의 스크롤 방향과 경사각 변화, 종축에 관한 셀룰러폰의 회전각도 변화간의 관계를 나타내는 도면,
도 19는 도 1에 도시한 셀룰러폰의 표시부에 표시된 화면을 스크롤하는 방향의 예를 나타내는 도면,
도 20은 본 발명의 제4 실시형태에 관련된 것으로, 표시화면을 스크롤할 때 CPU가 참조하는 테이블을 나타내는 도면,
도 21 및 도 22는 본 발명의 제4 실시형태에 관련된 것으로, 화상(지도)을 표시하고 그 화면을 스크롤하기 위해 셀룰러폰의 CPU에 의해 실행되는 프로그램(루틴)을 나타내는 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10; 셀룰러폰 11; 본체
12; 안테나부 13; 스피커부
14; 표시부 15; 조작부
16; 마이크부 20; 전자 제어기
21; CPU 22; ROM
23; RAM 24; 비휘발성 RAM
25; GPS 회로 26; A/D 변환기
12a; 안테나 12b; 송신/수신회로
12c; 변조/복조 회로 13a; 스피커
13b; 사운드 발생회로 25; GPS회로

Claims (18)

  1. 전자장치에 있어서,
    본체;
    상기 본체 내에 고정 배치되고 상기 본체의 제1 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제1 축 자기센서;
    상기 본체 내에 고정 배치되고 소정의 각도의 상기 제1 축과 교차하는 상기 본체의 제2 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제2 축 자기센서; 및
    상기 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터의 실제 출력된 값들에 기초하고 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 제3 축의 경사각간의 관계를 정한 변환 테이블을 참조로 하여 기준평면에 대한 상기 본체의 제3 축의 경사각을 결정하는 경사각 결정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  2. 제1항에 있어서, 각종 데이터에 기초하여 화면을 표시하는 표시부; 및
    소정의 경사각에 기초하여 상기 표시된 화면을 변경하는 표시 변경수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  3. 전자장치에 있어서,
    본체;
    상기 본체 내에 고정 배치되고 상기 본체의 제1 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제1 축 자기센서;
    상기 본체 내에 고정 배치되고 소정의 각도의 상기 제1 축과 교차하는 상기 본체의 제2 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제2 축 자기센서; 및
    상기 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터의 실제 출력된 값들에 기초하고 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 제3 축의 방위각간 관계와 상기 값들과 제3 축의 경사각간 관계를 정한 변환 테이블을 참조로 하여 기준평면에 대한 상기 본체의 제3 축의 방위각과 제3 축의 경사각을 결정하는 방위각-경사각 결정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  4. 제3항에 있어서, 게임 프로그램을 실행함으로써 게임을 제공하고 상기 결정된 방위각 및 경사각에 기초하여 상기 게임의 진행을 변경하는 게임 실행수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  5. 제1항에 있어서, 사용상태에서 종축과 이 종축에 수직한 횡축은 상기 본체에 대해 정의되고, 상기 제1 축은 상기 횡축에 대응하며, 상기 제2 축 및 상기 제3 축은 상기 종축에 대응하고;
    상기 전자장치는, 상기 경사각 결정수단에 의해 결정된 경사각을 기준 경사각으로서 저장하고, 상기 기준 경사각과 상기 경사각 결정수단에 의해 현재 결정된 경사각에 기초하여 상기 기준 경사각으로부터 종축의 경사각 변화를 계산하는 종축 변화각도 계산 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  6. 제3항에 있어서, 사용상태에서 종축과 이 종축에 수직한 횡축은 상기 본체에 대해 정의되고, 상기 제1 축은 상기 횡축에 대응하며, 상기 제2 축 및 상기 제3 축은 상기 종축에 대응하고;
    상기 전자장치는, 상기 방위각-경사각 결정수단에 의해 결정된 방위각 및 경사각을 기준 방위각 및 기준 경사각으로서 저장하고, 상기 기준 방위각, 상기 기준 경사각과 상기 제2 축 자기센서로부터 출력된 값에 기초하여 상기 기준 경사각으로부터 종축의 경사각 변화를 계산하는 종축 변화각도 계산 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  7. 제6항에 있어서, 각종 데이터에 기초하여 화면을 표시하는 표시부; 및
    상기 계산된 경사각 변화가 제로가 아닐 때 종축 방향을 따라, 표시된 화면을 스크롤하는 표시 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 표시 제어수단은 상기 계산된 경사각 변화의 크기에 따라 화면의 스크롤 속도를 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 표시 제어수단은 상기 계산된 경사각 변화가 소정의 레벨 미만에 들 때는 화면을 스크롤하지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자장치.
  10. 제3항에 있어서, 사용상태에서 종축과 이 종축에 수직한 횡축은 상기 본체에 대해 정의되고, 상기 제1 축은 상기 횡축에 대응하며, 상기 제2 축 및 상기 제3 축은 상기 종축에 대응하고;
    상기 전자장치는, 상기 방위각-경사각 결정수단에 의해 결정된 방위각 및 경사각을 기준 방위각 및 경사각으로서 저장하고, 상기 기준 방위각, 상기 기준 경사각, 및 상기 제1 축 자기센서로부터 출력된 값에 기초하여 상기 종축에 관한 횡축의 각도 위치 변화를 계산하는 횡축 변화각도 계산 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  11. 제10항에 있어서, 각종 데이터에 기초하여 화면을 표시하는 표시부; 및
    상기 계산된 종축에 관한 횡축의 각도 위치 변화가 제로가 아닐 때 횡축 방향을 따라, 표시된 화면을 스크롤하는 표시 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 표시 제어수단은 상기 계산된 종축에 관한 횡축의 각도 위치 변화의 크기에 따라 화면의 스크롤 속도를 변화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 표시 제어수단은 상기 계산된 종축에 관한 횡축의 각도 위치 변화가 소정의 레벨 미만에 들 때는 화면을 스크롤하지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자장치.
  14. 제3항에 있어서, 외부와의 통신을 행하는 통신수단; 및
    상기 통신수단을 통해 변환 테이블의 값들을 얻는 변환 테이블 획득 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 본체의 위치를 나타내는 위치 데이터를 얻는 위치 데이터 획득 수단을 더 포함하고,
    상기 변환 테이블 획득 수단은 상기 획득된 위치 데이터로 나타내어진 본체의 위치에 대응하는 변환 테이블의 값들을 얻도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자장치.
  16. 제3항에 있어서, 소정의 경사각이 소정의 각도일 때 소정의 이미지를 사용하여 상기 결정된 방위각을 표시하고, 상기 결정된 경사각의 증가에 응하여 소정의 이미지를 증가하는 정도로 왜곡하면서 상기 결정된 방위각을 표시하는 방위각 표시수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  17. 제3항에 있어서, 사용상태에서 종축과 이 종축에 수직한 횡축은 상기 본체에 대해 정의되고, 상기 제1 축은 상기 횡축에 대응하며, 상기 제2 축 및 상기 제3 축은 상기 종축에 대응하고;
    상기 전자장치는, 상기 방위각-경사각 결정수단에 의해 결정된 경사각을 기준 경사각으로서 저장하고, 상기 기준 경사각과 상기 방위각-경사각 결정수단에 의해 현재 결정된 경사각에 기초하여 상기 기준 경사각으로부터 종축의 경사각 변화를 계산하는 종축 변화각도 계산 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
  18. 전자장치에 있어서,
    본체;
    상기 본체 내에 고정 배치되고 상기 본체의 제1 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제1 축 자기센서;
    상기 본체 내에 고정 배치되고 소정의 각도의 상기 제1 축과 교차하는 상기 본체의 제2 축 방향을 따라 외부 자기장 성분에 대응하는 값을 출력하는 제2 축 자기센서;
    상기 본체의 위치를 나타내는 위치 데이터를 얻기 위한 위치 데이터 획득 수단;
    센터와 통신하기 위한 통신수단;
    상기 얻어진 위치 데이터를 상기 통신수단을 통해 센터에 전송하며, 지자기장을 알고 있는 경사 정정 가능 영역 내에 본체가 있는 것으로 센터가 판정하였을 때 센터로부터 제1 변환 테이블의 테이블 값들을 수신하며, 본체가 경사 정정 가능 영역 내에 있지 않은 것으로 센터가 판정하였을 때에는 센터로부터 제2 변환 테이블의 테이블 값들 혹은 신호를 수신하는 변환 테이블 획득 수단으로서, 상기 제1 변환 테이블은 제1 축 자기센서와 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 본체의 제3 축의 방위각간의 관계와 상기 값들과 기준 평면에 대한 제3 축의 경사각간의 관계를 정의하며, 상기 제2 변환 테이블은 제1 축 자기센서와 제2 축 자기센서로부터 출력된 값들과 기준평면에 대한 제3 축의 경사각이 소정의 일정한 각이라는 가정에서 제3 축의 방위각간의 관계를 정의하며, 상기 신호는 경사각이 소정의 일정한 각도인 것으로 해야하는 결과를 나타내며;
    상기 제1 축 자기센서 및 제2 축 자기센서로부터의 실제 출력된 값들에 기초하고 상기 얻어진 테이블 값들을 참조하거나 경사각을 소정의 일정한 각도인 것으로 해야하는 결과를 나타내는 신호를 참조로 하여 제3 축의 방위각과 경사각을 결정하는 방위각-경사각 결정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자장치.
KR10-2002-0073024A 2001-11-22 2002-11-22 전자장치 KR100477511B1 (ko)

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