KR100856192B1 - 방위 데이터 연산 방법, 방위 센서 유닛 및 휴대 전자 기기 - Google Patents

Abstract

지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측정하는 스텝과, 측정 데이터를 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 측정 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 스텝과, 저장된 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 스텝과, 그 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값의 차가 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 스텝과, 이미 저장되어 있는 오프셋값을 상기 스텝에서 유효하다고 판단된 오프셋값으로 갱신하는 스텝과, 상기 측정 데이터를 그 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 스텝을 구비한다.

방위 센서 유닛, 측정 데이터 저장 판별, 측정 데이터 저장, 오프셋 계산, 오프셋 유효성 판별, 오프셋 저장, 오프셋 설정, 방위 계측, 방위 센서 칩, 자기 센서, 절환, 증폭기, 가산기, 오프셋 기억

Description

방위 데이터 연산 방법, 방위 센서 유닛 및 휴대 전자 기기{AZIMUTH DATA CALCULATION METHOD, AZIMUTH SENSOR UNIT, AND PORTABLE ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 지자기 센서를 이용하여 방위 측정을 위한 캘리브레이션(오프셋 보정)을 방위 계측용 데이터에 의해 행하는 기술에 관한 것으로, 특히, 3축의 지자기 센서로부터 얻어진 데이터가 특정한 평면 내에 한정된 경우라도, 적정한 캘리브레이션을 행하여 정확한 방위를 측정하는 방위 데이터 연산 방법, 방위 센서 유닛 및 휴대 전자 기기에 관한 것이다.

종래부터, 지자기를 검출하는 자기 센서를 구비하고, 이 자기 센서에 의해 검출된 지자기에 기초하여 방위 측정을 행하는 휴대 전화 등의 휴대 단말기가 알려져 있다. 여기서 측정된 방위는, 예를 들면 지도의 표시에 이용되며, 최근에는, 위치 검출을 행하는 GPS(Global Positioning System) 수신부를 구비하고, 현재 위치에 기초한 지도를, 휴대 단말기의 방향(방위)에 맞춰 표시하는 기능을 갖는 휴대 단말기가 등장하고 있다.

그러나, 휴대 단말기에는, 이것에 탑재되는 스피커 및 마이크로폰이나, 착자한 전자 부품의 금속 패키지 등으로부터 누설되는 자기가 존재하기 때문에, 이 휴대 단말기에 탑재된 자기 센서는, 휴대 단말기 내부의 전자 부품 등으로부터 발생 하는 자계와 지자기가 합성된 자계를 검출하게 된다. 따라서, 휴대 단말기 내부의 전자부품 등으로부터 발생하는 자계에 의한 오차(오프셋)분을 보정하기 위한 캘리브레이션이 필요해진다. 따라서 종래 2축의 지자기 센서를 탑재한 휴대 단말기에서는，캘리브레이션을 행하기 위하여, 유저가 휴대 단말기를 예를 들면 180도 회전시키고, 이 동작 동안에 휴대 단말기는 자기 센서로부터 측정 데이터를 수집하고, 측정 데이터에 기초하여 오프셋을 산출하였다.

이와 같은 휴대 단말기에 탑재된 자기 센서의 캘리브레이션에 관해서는, 예를 들면, 특허 문헌 1에 개시된 기술이 있다. 이 기술에서는, 휴대 단말기를 소정의 각도씩 회전시키고, 각 각도에서 자기 센서에 의해 측정된 데이터에 기초하여 오프셋을 산출함으로써, 회전 속도에 의존하지 않고 캘리브레이션을 행할 수 있도록 되어 있다. 한편, 이와 같은 성가신 조작을 회피하고, 지자기를 검출하는 2축 또는 3축의 자기 검출 수단을 변화시켜, 출력 데이터를 반복 취득하고, 좌표 상에 기준점을 정하여 출력 데이터에 대한 오프셋 정보를 산출하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 이 방법에 따르면, 출력 데이터군이 기준점까지의 거리의 변동을 최소로 하도록 기준점의 좌표를 통계적 방법에 의해 추정한 후에, 오프셋을 산출하기 위하여, 유저가 계측 장치의 방향을 임의로 변화시키는 것만으로, 캘리브레이션을 실행하고 있다.

특허 문헌 1: 일본 특개2004-12416호 공보

특허 문헌 2: WO2004/003476

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 방법에서도, 유저가 의식적으로 자기 센서를 탑재한 휴대 기기를 회전시켜, 그 캘리브레이션을 행해야만 하여, 종래보다는 번잡하지는 않지만, 유저에게 캘리브레이션을 위한 조작을 강요하기 때문에, 여전히 유저에게 있어서 성가신 조작인 것에 변함은 없다. 또한, 특히, 3축의 지자기 센서의 경우에는, 캘리브레이션을 행하기 위하여, 3축의 데이터를 요하기 때문에, 또한, 유저에게 성가신 동작을 강요하게 된다. 또한, 특허 문헌 2에 기재된 방법에서는, 적어도 직전의 출력 데이터를 포함하는 복수의 출력 데이터를 기억하고, 이 복수의 출력 데이터에 기초하여 추정한 기준점을 구한(오프셋의 추정을 한) 후, 이 복수의 기준점을 대비한 후에 양호한 값을 오프셋으로서 산출하거나, 기준점과 각 출력 데이터를 대비하여 양호한 오프셋이 얻어지지 않는 경우의 불필요한 측정데이터를 모두 A/D 변환하여, 기억해 두기 때문에 부하가 커진다고 하는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은, 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 유저에게 번잡한 조작을 강요하지 않고, 게다가 오프셋의 산출에 관한 과대한 부하를 경감하면서, 캘리브레이션을 실행하는 방위 데이터 연산 방법, 방위 센서 유닛 및 휴대 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명은, 지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측정하는 스텝과, 그 측정 데이터를 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 측정 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 스텝과, 저장된 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 스텝과, 그 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값의 차가 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 스텝과, 이미 저장되어 있는 오프셋값을 상기 스텝에서 유효하다고 판단된 오프셋값으로 갱신하는 스텝과, 상기 측정 데이터를 그 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 방위 데이터 연산 방법을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측정하는 스텝과, 그 측정된 자계 데이터가 오버플로우 혹은 언더플로우하고 있는지의 여부를 판단하고, 그 측정된 자계 데이터가 오버플로우 혹은 언더플로우하고 있다고 판단했을 때에, 그 측정된 자계 데이터가 소정의 범위에 들어가도록 보정하는 스텝과, 그 측정된 자계 데이터를 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 측정된 자계 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 스텝과, 저장된 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 스텝과, 그 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정된 자계 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값의 차가 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 스텝과, 이미 저장되어 있는 오프셋값을 상기 스텝에서 유효하다고 판단된 오프셋값으로 갱신하는 스텝과, 상기 측정된 자계 데이터를 그 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 방위 데이터 연산 방법을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측 정하는 스텝과, 그 측정된 자계 데이터를 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 측정된 자계 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 스텝과, 저장된 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 스텝과, 그 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정된 자계 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값의 차가 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 스텝과, 그 유효로 된 오프셋값이 소정값보다도 클 때에, 상기 측정된 자계 데이터로부터 그 오프셋값을 제거한 측정된 자계 데이터에 기초하여, 처리를 상기 측정된 자계 데이터의 저장 판정 스텝으로 되돌리는 스텝과, 그 유효로 된 오프셋값이 소정값보다도 작을 때에, 이미 저장되어 있는 오프셋값을 상기 스텝에서 유효하다고 판단된 오프셋값으로 갱신하는 스텝과, 상기 측정된 자계 데이터를 그 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 방위 데이터 연산 방법을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측정하는 자계 데이터 측정 수단과, 그 자계 데이터를 저장하는 측정 데이터 저장 수단과, 상기 자계 데이터를 그 측정 데이터 저장 수단에 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 자계 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 측정 데이터 저장 판별 수단과, 상기 측정 데이터 저장 수단에 저장된 자계 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 오프셋 계산 수단과, 그 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값이 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 오프셋 유효성 판별 수단과, 이미 저장되어 있는 오프셋값을 그 오프셋 유효성 판별 수단에서 유효로 된 오프셋값으로 갱신하여 저장하는 오프셋 저장부와, 그 오프셋 저장부에 저장된 오프셋값과 이미 저장되어 있는 오프셋값을 가산하는 오프셋 설정 수단과, 그 오프셋 설정 수단에서 설정된 오프셋값을 상기 자계 데이터로부터 제거하는 연산기와, 상기 오프셋 저장부에 저장된 오프셋값으로 상기 자계 데이터를 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 방위 계측 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 또한, 상기 연산기로부터 출력되는 자계 데이터를 적분하는 적분기를 구비한 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 또한 상기 자계 데이터를 모니터하고, 오버플로우 혹은 언더플로우를 검출하는 검출부를 구비하고, 그 검출부가, 데이터의 오버플로우 혹은 언더플로우를 검출했을 때에, 상기 연산기에 데이터의 오버플로우 혹은 언더플로우를 해소하도록 하는 보정값을 입력하는 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 또한, 상기 오프셋 유효성 판별 수단에서 유효로 된 오프셋값과 미리 정한 소정값을 비교하여, 그 오프셋값이 소정값보다도 클 때에, 그 오프셋값을 상기 연산기에 출력하고, 그 오프셋값이 소정값보다도 작을 때에, 그 오프셋값을 상기 방위 계측 수단에 출력하는 오프셋 대소 판별 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 또한, 온도를 검출하는 온도 센서 및 그 검출된 온도로부터 보정값을 산출하고, 그 산출된 보정값을 상기 방위 계측 수단에 출력하는 온도 보정값 산출 수단과, 기울기를 검출하는 기울기 센서 및 그 검출된 기울기로부터 보정값을 산출하고, 그 산출된 보정값을 상기 방위 계측 수단에 출력하는 기울기 보정값 산출 수단 중 적어도 한쪽을 구비한 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 또한, 온도를 검출하는 온도 센서와, 그 검출된 온도로부터 보정값을 산출하는 온도 보정값 산출 수단과, 기울기를 검출하는 기울기 센서와, 그 검출된 기울기로부터 보정값을 산출하는 기울기 보정값 산출 수단과, 상기 온도 보정값 산출 수단 및 기울기 보정값 산출 수단에 의해 산출된 보정값과 직전의 보정값을 비교하여 그 보정값을 상기 방위 계측 수단에 출력할지의 여부를 판정하는 보정 데이터 판정 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 또한, 상기 청구항 4 내지 청구항 9 중 어느 한 항의 방위 센서 유닛을 구비한 휴대 전자 기기를 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서가 검출한 자계를 측정 데이터로서 순차적으로 측정하는 스텝과, 상기 측정 데이터와 기억 수단에 미리 기억된 모든 측정 데이터의 좌표 상에서의 각 거리에 기초하여, 상기 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억해야 할지의 여부를 판단하는 스텝과, 상기 스텝에서, 기억해야 한다고 판단된 경우에, 상기 측정 데이터를 상기 기억 수단에 순차적으로 기억하는 스텝과, 상기 기억 수단에 기억된 복수의 측정 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 스텝과, 미리 설정된 오프셋값을 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 스텝과, 상기 측정 데이 터를 상기 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 스텝을 갖는 방위 데이터 연산 방법을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 또한, 상기 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정 데이터를 축 성분마다 비교하여, 축 성분마다의 최대값과 최소값의 차분이 소정값 이상일 때에, 상기 산출한 오프셋값은 유효하다고 판단하는 스텝을 갖고, 상기 스텝에서 상기 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단한 경우에, 상기 오프셋값을 갱신하는 스텝은, 미리 설정된 오프셋값을 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 방위 데이터 연산 방법을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 또한, 상기 측정 데이터를 기억해야 할지의 여부를 판단하는 스텝은, 상기 좌표 상에서의 각 거리가 소정값 이상인 경우에 상기 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억하는 것을 특징으로 하는 방위 데이터 연산 방법을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서가 검출한 자계를 방위 데이터를 사용하는 어플리케이션 프로그램으로부터의 요청에 따라, 측정 데이터로서 순차적으로 측정하는 스텝과, 상기 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억하는 스텝과, 상기 기억 수단에 기억된 측정 데이터의 수가 소정수에 도달했을 때, 그 소정수의 측정 데이터 중 가장 오래된 데이터를 상기 기억 수단으로부터 삭제하면서, 기억할 새로운 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억하는 스텝과, 상기 기억 수단에 기억된 복수의 측정 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 스텝과, 미리 설정된 오프셋값을 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 스텝과, 상기 측정 데이터를 상기 갱신한 오프셋값 으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 스텝을 갖는 방위 데이터 연산 방법을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서가 검출한 자계를 측정 데이터로서 순차적으로 측정하는 스텝과, 상기 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억하는 스텝과, 상기 기억 수단에 기억된 측정 데이터의 수가 소정수에 도달했을 때, 기억할 새로운 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억된 그 새로운 측정 데이터로부터 가장 가까운 방위에 위치하는 측정 데이터로 교체하여 기억하는 스텝과, 상기 기억 수단에 기억된 복수의 측정 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 스텝과, 미리 설정된 오프셋값을 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 스텝과, 상기 측정 데이터를 상기 갱신한 오프셋값으로 보정하여 방위 데이터를 연산하는 스텝을 갖는 방위 데이터 연산 방법을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측정하는 자계 데이터 측정 수단과, 그 측정된 자계 데이터를 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 측정된 자계 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 데이터 저장 판단 수단과, 저장된 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 오프셋값 산출 수단과, 그 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정된 자계 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값의 차가 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 오프셋값 유효성 판단 수단과, 그 유효로 된 오프셋값이 소정값보다도 클 때에, 상기 측정된 자계 데이터로부터 그 오프셋값을 제거한 측정된 자계 데이터에 기초하여, 상기 측정된 자계 데이터의 저장 판정을 다시 실행하 는 데이터 저장 판정 재실행 수단과, 그 유효로 된 오프셋값이 소정값보다도 작을 때에, 이미 저장되어 있는 오프셋값을 상기 스텝에서 유효하다고 판단된 오프셋값으로 갱신하는 갱신 수단과, 상기 측정된 자계 데이터를 그 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 연산 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서가 검출한 자계를 측정 데이터로서 순차적으로 측정하는 자계 데이터 측정 수단과, 상기 측정 데이터와 기억 수단에 미리 기억된 모든 측정 데이터와의 좌표 상에서의 각 거리에 기초하여, 상기 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억해야 할지의 여부를 판단하는 판단 수단과, 상기 스텝에서, 기억해야 한다고 판단된 경우에, 상기 측정 데이터를 상기 기억 수단에 순차적으로 기억하는 기억 수단과, 상기 기억 수단에 기억된 복수의 측정 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 오프셋값 산출 수단과, 미리 설정된 오프셋값을 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 갱신 수단과, 상기 측정 데이터를 상기 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 연산 수단을 갖는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서가 검출한 자계를 방위 데이터를 사용하는 어플리케이션 프로그램으로부터의 요청에 따라, 측정 데이터로서 순차적으로 측정하는 측정 수단과, 상기 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억하는 기억 수단과, 상기 기억 수단에 기억된 측정 데이터의 수가 소정수에 도달했을 때, 그 소정수의 측정 데이터 중 가장 오래된 데이터를 상기 기억 수단으로부터 삭제하면서, 기억할 새로운 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억하는 제어 수단과, 상기 기억 수단에 기억된 복수의 측정 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 산출 수단과, 미리 설정된 오프셋값을 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 갱신 수단과, 상기 측정 데이터를 상기 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 연산 수단을 갖는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

또한, 본 발명은, 지자기 센서가 검출한 자계를 측정 데이터로서 순차적으로 측정하는 측정 수단과, 상기 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억하는 기억 수단과, 상기 기억 수단에 기억된 측정 데이터의 수가 소정수에 도달했을 때, 기억할 새로운 측정 데이터를 상기 기억 수단에 기억된 그 새로운 측정 데이터로부터 가장 가까운 방위에 위치하는 측정 데이터로 교체하여 기억하는 제어 수단과, 상기 기억 수단에 기억된 복수의 측정 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 산출 수단과, 미리 설정된 오프셋값을 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 갱신 수단과, 상기 측정 데이터를 상기 갱신한 오프셋값으로 보정하여 방위 데이터를 연산하는 연산 수단을 갖는 방위 센서 유닛을 제안하고 있다.

<발명의 효과>

본 발명에 따르면, 유저에게 번잡한 조작을 강요하지 않고, 지자기 센서의 캘리브레이션을 적절하고, 정확하게 실행할 수 있다고 하는 효과가 있다. 또한, 오프셋의 산출에 관한 과대한 부하를 경감하면서, 지자기 센서의 캘리브레이션을 적절하고, 정확하게 실행할 수 있다고 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대 전자 기기(휴대 단말기)의 구성도.

도 2는 제1 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛의 구성도.

도 3은 제1 실시 형태에서의 방위 출력에 관한 처리 플로우.

도 4는 제1 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛의 변형예에 관한 구성도.

도 5는 제2 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛의 구성도.

도 6은 제2 실시 형태에서의 방위 출력에 관한 처리 플로우.

도 7은 제2 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛의 변형예에 관한 구성도.

도 8은 제3 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛의 구성도.

도 9는 제3 실시 형태에서의 방위 출력에 관한 처리 플로우.

도 10은 제4 실시 형태에 따른 방위 센서 칩의 구성도.

도 11은 제4 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛의 구성도.

도 12는 제4 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛의 변형예에 관한 구성도.

도 13A는 휴대 단말기의 좌표계(정의)를 도시하는 도면.

도 13B는 지면 좌표계를 도시하는 도면.

<부호의 설명>

1: 휴대 단말기

101, 106: 안테나

102: RF부

103: 변복조부

104: CDMA부

105: 음성 처리부

107: GPS 수신부

108: 주제어부

109: ROM

110: RAM

111: 통지 수단

112: 시계부

113: 주조작부

114: SW

116: 전자 촬상부

117: 표시부

118: 터치 패널

115: 부조작부

200: 방위 센서 유닛

201: 측정 데이터 저장 판별 수단

202: 측정 데이터 저장 수단

203: 오프셋 계산 수단

204: 오프셋 유효성 판별 수단

205: 오프셋 저장부

206: 오프셋 설정 수단

207: 방위 계측 수단

208: 오프셋 대소 판별 수단

300: 방위 센서 칩

301: 자기 센서부

302: 절환 수단

303: 증폭기

304: 가산기

305: D/A 변환기

306: 오프셋 기억부

307: A/D 변환기

308: 오버플로우 언더플로우 검출부

310: 온도 센서

311: 기울기 센서

312: 절환 수단

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 휴대 전자 기기의 일 실시 형태에 대한 구성도로서, CDMA(Code Division Multiple Access: 부호 분할 다원 접속) 통신 방식에 의한 휴대 통신 단말기(이하, 휴대 단말기라고 칭함)의 전기적 구성을 블록도로서 도시하고 있다.

또한，이하에서, 참조하는 각 도면에 공통되는 부분에는, 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 휴대 단말기(1)는, 안테나(101, 106)와, RF부(102)와, 변복조부(103)와, CDMA부(104)와, 음성 처리부(105)와, GPS 수신부(107)와, 주제어부(108)와, ROM(109)과, RAM(110)과, 통지 수단(111)과, 시계부(112)와, 주조작부(113)와, SW(114)와, 전자 촬상부(116)와, 표시부(117)와, 터치 패널(118)과, 부조작부(115)와, 방위 센서 유닛(200)으로 구성되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 안테나(101)는 도시하지 않은 무선 기지국과 전파의 송수신을 행한다. RF부(102)는 신호의 송수신에 관계되는 처리를 행한다. 이 RF부(102)는 국부 발진기 등을 구비하고, 수신 시에 안테나(101)로부터 출력된 수신 신호에 대하여 소정 주파수의 국부 발신 신호를 혼합함으로써, 수신 신호를 중간 주파수(IF)의 수신 IF 신호로 변환하여, 변복조부(103)에 출력한다. 또한，RF부(102)는 송신 시에 중간 주파수의 송신 IF 신호에 대하여 소정 주파수의 국부 발신 신호를 혼합함으로써, 송신 IF 신호를 송신 주파수의 송신 신호로 변환하여, 안테나(101)에 출력한다.

변복조부(103)는, 수신된 신호의 복조 처리, 및 송신되는 신호의 변조 처리를 행한다. 이 변복조부(103)는 국부 발진기 등을 구비하고，RF부(102)로부터 출력된 수신 IF 신호를 소정 주파수의 베이스밴드 신호로 변환함과 함께, 이 베이스밴드 신호를 디지털 신호로 변환하여, CDMA부(104)에 출력한다. 또한, 이 변복조부(103)는, CDMA부(104)로부터 출력된 송신용의 디지털의 베이스밴드 신호를 아날 로그 신호로 변환함과 함께, 소정 주파수의 송신 IF 신호로 변환하여 RF부(102)에 출력한다.

CDMA부(104)는, 송신되는 신호의 부호화 처리, 및 수신된 신호의 복호화 처리를 행한다. 이 CDMA부(104)는, 변복조부(103)로부터 출력된 베이스밴드 신호를 복호화한다. 또한，CDMA부(104)는, 송신용의 신호를 부호화하고, 부호화한 베이스밴드 신호를 변복조부(103)에 출력한다.

음성 처리부(105)는, 통화 시의 음성에 관계되는 처리를 행한다. 이 음성 처리부(105)는, 통화 시에 마이크로폰(MIC)으로부터 출력된 아날로그의 음성 신호를 디지털 신호로 변환하여, 송신용의 신호로서 CDMA부(104)에 출력한다. 또한, 이 음성 처리부(105)는, 통화 시에 CDMA부(104)에 의해 부호화된 음성 데이터를 나타내는 신호에 기초하여, 스피커(SP)를 구동하기 위한 아날로그의 구동 신호를 생성하여, 스피커(SP)에 출력한다. 마이크로폰(MIC)은, 유저에 의해 입력된 음성에 기초한 음성 신호를 생성하여, 음성 처리부(105)에 출력한다. 스피커(SP)는, 음성 처리부(105)로부터 출력된 신호에 기초하여, 통화 상대의 음성을 방음한다.

GPS 안테나(106)는, 도시하지 않은 GPS 위성으로부터 송신된 전파를 수신하고, 이 전파에 기초한 수신 신호를 GPS 수신부(107)에 출력한다. GPS 수신부(107)는 이 수신 신호를 복조하고, 수신 신호에 기초하여, GPS 위성의 정확한 시각 정보나 전파의 전파 시간 등의 정보를 취득한다. GPS 수신부(107)는 취득한 정보에 기초하여, 3 이상의 GPS 위성까지의 거리를 산출하고, 삼각 측량의 원리에 의해, 3차원 공간 상의 위치(위도·경도·고도 등)를 산출한다.

주제어부(108)는, CPU(중앙 처리 장치) 등으로 구성되고, 휴대 단말기(1) 내부의 각 부를 제어한다. 이 주제어부(108)는, RF부(102), 변복조부(103), CDMA부(104), 음성 처리부(105), GPS 수신부(107), 하기의 방위 센서 유닛(200), ROM(109), 및 RAM(110)과 버스를 통하여 제어 신호 혹은 데이터의 입출력을 행한다. ROM(109)은, 주제어부(108)가 실행하는 각종 프로그램이나, 출하 검사 시에 측정된 온도 센서 및 기울기 센서의 초기 특성값 등을 기억한다. RAM(110)은, 주제어부(108)에 의해 처리되는 데이터 등을 일시적으로 기억한다.

통지 수단(111)은, 예를 들면 스피커, 바이브레이터, 또는 발광 다이오드 등을 구비하고, 착신이나 메일 수신 등을, 소리, 진동, 또는 광 등에 의해 유저에게 통지한다. 시계부(112)는 계시 기능을 갖고, 년, 월, 일, 요일, 시각 등의 계시 정보를 생성한다. 주조작부(113)는, 유저에 의해 조작되는 문자 입력용의 입력키, 한자·숫자 등의 변환용의 변환키, 커서 조작용의 커서키, 전원의 온/오프키, 통화키, 및 리다이얼키 등을 구비하고, 유저에 의한 조작 결과를 나타내는 신호를 주제어부(108)에 출력한다. 또한, 개폐 스위치(SW)(114)는, 절첩식 휴대 단말기의 경우에, 열림 개시와 닫힘 종료를 검출하기 위한 스위치이다.

방위 센서 유닛(200)은, 서로 직교하는 X축·Y축·Z축의 각각의 축 방향의 자기(자계)를 검출하는 자기 센서(1)~(3), 온도를 검출하는 온도 센서, 휴대 단말기(1)의 기울기를 검출하는 물리량 센서 및 각 센서에 의한 검출 결과를 처리하는 블록을 구비하고 있다. 또한, 상세에 대해서는, 도 2를 이용하여 후술한다.

전자 촬상부(116)는, 광학 렌즈 및 CCD(Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자를 구비하고, 광학 렌즈에 의해 촬상 소자의 촬상면 상에 결상한 피사체의 상을 촬상 소자에 의해 아날로그 신호로 변환하고, 이 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 주제어부(108)에 출력한다. 표시부(117)는 액정 디스플레이 등을 구비하고, 주제어부(108)로부터 출력된 표시용의 신호에 기초하여 화상이나 문자 등을 표시한다. 터치 패널(118)은, 표시부(117)가 구비하는 액정 디스플레이의 표면에 내장되며, 유저에 의한 조작 내용에 따른 신호를 주제어부(108)에 출력한다. 부조작부(115)는, 표시 절환에 이용되는 푸시 스위치 등을 구비하고 있다.

다음으로, 도 2 내지 도 4를 이용하여 제1 실시 형태에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 측정 데이터 저장 판별 수단(201)과, 측정 데이터 저장 수단(202)과, 오프셋 계산 수단(203)과, 오프셋 유효성 판별 수단(204)과, 오프셋 저장부(205)와, 오프셋 설정 수단(206)과, 방위 계측 수단(207)과, 방위 센서 칩(300)으로 구성되어 있고, 방위 센서 칩(300)은 또한, 자기 센서부(301)와, 절환 수단(302)과, 증폭기(303)와, 가산기(304)와, D/A 변환기(305)와, 오프셋 기억부(306)와, A/D 변환기(307)로 구성되어 있다.

측정 데이터 저장 판별 수단(201)은, 캘리브레이션 시에, 자기 센서의 출력에 대응한 디지털 신호에 의해 나타내어지는 측정 데이터를 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장해야 할지의 여부의 판정 등의, 데이터 저장에 관한 처리를 행한다. 여기서, 캘리브레이션이란, 외부 자기를 측정하고, 얻어진 측정 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하고, 산출된 오프셋값을 지자기 센서의 오프셋으로서 갱신(설정) 하는 것을 말한다. 측정 데이터 저장 수단(202)은, 측정 데이터 저장 판별 수단(201)으로부터 데이터를 입력받아, 소정의 저장 방법(내용에 대해서는 후술함)에 따라, 데이터를 저장한다.

오프셋 계산 수단(203)은, 캘리브레이션 시에 취득한 측정 데이터에 기초하여 오프셋값을 산정한다(상세는 후술). 또한, 오프셋 유효성 판별 수단(204)은, 오프셋 계산 수단(203)에 의해 산정된 오프셋값의 유효성을 판정한다(상세는 후술).

오프셋 저장부(205)는, 미리 오프셋값이 저장되어 있는 경우에는 그 오프셋값을 오프셋 유효성 판별 수단(204)에서 유효로 판별된 오프셋값으로 갱신하여 저장한다. 오프셋 설정 수단(206)은, 오프셋 기억부(306)에 기억되어 있는 오프셋값과 오프셋 저장부(205)로부터 출력된 오프셋값을 합산하고, 이 값을 오프셋 기억부(306)에 출력한다. 방위 계측 수단(207)은, 후술하는 A/D 변환기(307)로부터 입력받은 자계 데이터로부터 방위를 계측한다.

또한, 자기 센서의 오프셋으로서는, 일반적으로, 자기 센서 고유의 오프셋, 주변 회로의 영향에 의한 오프셋 및 다른 부품으로부터의 영향에 의해 자계가 흐트러짐으로써 생기는 오프셋이 생각된다. 이 중, 자기 센서 고유의 오프셋과 주변 회로의 영향에 의한 오프셋은, 오프셋값으로서는 변동이 적은 값이므로, 이들 오프셋값을 미리 측정하여, 오프셋 설정 수단(206)에 저장해 두어도 된다.

자기 센서부(301)는, 자기 센서(1)∼(3)과, 전원 투입 후, 각 자기 센서를 초기화하기 위한 도시하지 않은 센서 초기화 수단(1)~(3)을 구비하고 있다. 센서 초기화 수단(1)∼(3)은, 강자계가 인가된 경우, 자기 센서(1)∼(3)의 자성체의 자화의 방향이 틀어지게 되므로, 자기 센서(1)~(3)을 초기 상태로 리세트하기 위하여 설치되는 것이다.

절환 수단(302)은, 자기 센서부(301)의 각 자기 센서(1)~(3)으로부터의 자계 데이터를 절환하여 순차적으로, 증폭기(303)에 입력한다. 가산기(304)는, 증폭기(303)로부터의 출력으로부터, 각 자기 센서(1)~(3)에 대응한 오프셋값을 D/A 변환기(305)에 의해 아날로그로 변환한 신호를 감산한다. A/D 변환기(307)는, 가산기(304)의 출력을 디지털 신호로 변환하여, 방위 계측 수단(207)에 출력한다. 또한, 가산기(304)는, 증폭기(303)의 전단에 배치하여, 절환 수단(302)으로부터 증폭 전의 자계 데이터에 대하여 감산 처리를 행하도록 하여도 된다. 이 경우, 감산하는 신호는 증폭 전의 자계 데이터에 대응하는 오프셋값일 필요가 있다.

다음으로, 도 3을 이용하여 구체적인 처리 동작에 대해서 설명한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 예를 들면, 방위 계측을 필요로 하는 어플리케이션 프로그램(네비게이션 소프트웨어 등의 방위 데이터를 사용하는 어플리케이션 프로그램) 등이 기동하면 방위 센서 유닛(200)에 대하여, 측정 트리거가 걸린다(스텝 101). 구체적인 트리거로서는, 일정 시간마다 트리거를 거는 방법이 생각된다. 또한, 이 이외에도, 어플리케이션 프로그램측으로부터의 방위 측정 요청이 있었던 타이밍에서 트리거를 거는 방법이나, 예를 들면, 휴대 단말기의 별도의 디바이스의 출력을 모니터하여, 방위가 변했다고 추측되는 경우(예를 들면, 전자 촬상부(116)에 입력된 화상 데이터가 변화(화상이 슬라이드)된 타이밍 등)에 트리거를 거는 방 법 등이 생각된다.

여기서, 일정 시간마다 트리거를 거는 방법에서는, 정기적으로 데이터 측정을 행하고 있기 때문에, 어플리케이션 프로그램으로부터 방위 측정의 요청이 있었던 경우에는, 측정된 최근의 데이터를 출력하면 되기 때문에, 단시간에의 응답이 가능하다고 하는 이점이 있다. 또한, 어플리케이션 프로그램으로부터의 요청에 의해 트리거가 걸리는 방법은, 측정 횟수가 필요 최소한으로 되기 때문에, 쓸모없는 전력을 삭감할 수 있다고 하는 이점이 있고, 별도의 디바이스의 상황으로부터 트리거를 거는 방법에서는, 예를 들면, 휴대 단말기의 별도의 디바이스가 동작하고 있는 것이 조건으로 되지만, 상기 2개의 방법의 이점을 모두 갖는 특징이 있다.

측정 트리거가 걸리면, 자기 센서부(301)로부터 입력받은 데이터에 의해 자계 데이터를 측정하고, 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 측정 데이터 저장 판별 수단(201) 및 방위 계측 수단(207)에 출력한다(스텝 102). 측정 데이터 저장 판별 수단(201)에서는, 이 데이터를 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장해야 할지의 여부의 판정에 관한 처리를 행한다(스텝 103).

판정 방법은, 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장되어 있는 데이터를 참조하여, 후술하는 판별 방법에 기초하여, 입력받은 데이터를 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장해야 할지의 여부를 판별하고, 저장해야 한다고 판단했을 때는, 그 데이터를 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장한다.

판별 방법 및 저장 방법으로서는, (1) 모든 데이터를 저장하는 방법, (2) 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장되어 있는 데이터의 유무로 판별하고, 데이터가 없을 때만 저장하는 방법이 있다. 이들 방법에서는, 데이터가 방위구의 일부에 집중되는 것을 피할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 이미 데이터가 존재하는 경우에 데이터를 저장해야 할지의 여부의 판별 방법 및 저장 방법으로서는, (3) 직전에 저장한 데이터와 일정값 이상 거리가 떨어져 있는지로 판별하고, 떨어져 있는 경우만 저장하는 방법이 있다.

또한, 여기서, 측정값(Hx1, Hy1, Hz1)과 측정값(Hx2, Hy2, Hz2)과의 거리란, 수학식 1과 같다. 또한, 거리란 방위 공간 좌표 상에서의 각 좌표점간의 거리이다.

또한，(4) 저장된 모든 데이터로부터 좌표 상에서 일정값 이상 거리가 떨어져 있는 경우만 저장하는 방법이 있다. (3) 및 (4)의 방법에서는, 데이터가 방위구의 일부에 집중되는 것을 피할 수 있다. 데이터가 축적될 때까지 시간을 요하지만, 데이터의 균일성이 우수하다.

또한, 일정값으로서는, 3.98[A/M] 정도가 바람직하다.

측정 데이터 저장 수단(202)은, 측정 데이터 저장 판별 수단(201)으로부터의 데이터를 입력받아, 후술하는 저장 방법에 따라, 데이터를 저장하고(스텝 104), 「오프셋 계산 수단(203)에 데이터를 출력해야 할지의 여부」를 도시하지 않은 오프셋 계산 트리거 수단에 타진한다. 오프셋 계산 트리거 수단은, 후술하는 오프셋 계산의 트리거 방법에 기초하여, 데이터를 오프셋 계산 수단(203)에 출력해야 할지의 여부를 회답한다. 측정 데이터 저장 수단(202)은, 데이터를 오프셋 계산 수단(203)에 출력하라는 지시가 있었을 때에는, 저장하고 있는 데이터를 오프셋 계산 수단(203)에 출력한다.

여기서, 데이터의 저장 방법으로서는, (1) 데이터를 취득순으로 축적하고, 오프셋 계산 트리거 수단의 트리거가 걸려 오프셋 계산 처리가 종료되었을 때에, 모든 데이터를 소거하고, 다시 한번, 처음부터 데이터를 축적하는 방법이 있다. 또한，(2) 데이터를 취득순으로 축적하고, 일정량의 데이터가 쌓이면, 새로운 데이터를 취득할 때에, 가장 오래된 데이터를 삭제하면서 그 새로운 데이터를 저장하여, 항상, 일정량의 새로운 데이터를 유지하는 방법, 또한，(3) 데이터를 취득순으로 축적하고, 오프셋 계산 트리거 수단의 트리거가 걸려 오프셋 계산 처리가 종료되었을 때에, 오래된 데이터 쪽으로부터 일부의 데이터를 소거하고, 데이터의 축적을 시작하는 방법, (4) 데이터를 값의 순번으로 축적하고, 일정량의 데이터가 쌓이면 기억할 새로운 데이터에 가장 가까운 방위의 데이터의 교체를 행하여, 새로운 데이터를 저장시키는 방법이 있다. (1)의 방법에서는, 처리의 부하가 가볍다고 하는 이점이 있다. 또한，(2)의 방법에서는，캘리브레이션의 빈도를 올리기 쉬워 가장 단기간에 오프셋을 수정할 수 있다고 하는 이점이 있고, (3)의 방법에서는, 단기간에 오프셋의 수정이 가능한 반면, 캘리브레이션의 계산 부하가 커진다고 하는 문제도 있다. 그러나, 전자의 방법에 비해, 오프셋의 계산 빈도가 낮아져, 계산 처리의 부하를 경감할 수 있다고 하는 이점도 있다. (4)의 방법에서는, 오프셋 변 동이 방위구보다 큰 경우에, 영원히 불필요한 데이터가 남는 경우가 있지만, 데이터의 밀도를 균일하게 유지할 수 있다.

또한, 데이터를 값의 순번으로 축적하고, 일정량의 데이터가 쌓이면, 기억할 새로운 데이터에 가장 가까운 방위의 데이터와 교체를 행하여 새로운 데이터를 저장시키는 방법이어도 된다. 이 경우, 오프셋 변동의 규모가 작을 때에는, 상기 전자의 방법에 비해, 데이터 밀도를 균일하게 유지할 수 있다고 하는 이점이 있는 반면, 오프셋 변동이 방위구의 반경보다도 큰 경우에는, 영원히 불필요한 데이터가 남을 위험성이 있다. 또한, 방위구란, 자기 센서의 오프셋에 대응하는 방위 공간 상의 1점을 중심으로 한 반경이 지자기의 강도에 대응하는 구이다.

또한, 오프셋 계산의 트리거에 대해서는, (1) 데이터가 일정량으로 되면, 트리거를 거는 방법, (2) 데이터가 일정량으로 되고, 전회의 오프셋 산출로부터 일정 시간 경과하였다면 트리거를 거는 방법, (3) 데이터가 4점 이상 있을 때에는, 일정 시간마다 트리거를 거는 방법이 있다. (1)의 방법에서는, 데이터수가 일정하기 때문에, 데이터수에 기초하는 정밀도가 안정되는 이점이 있다. (2)의 방법에서는, 단시간에 캘리브레이션을 행하여, 단시간에 오프셋값을 보정할 수 있다. (3)의 방법에서는, 영원히 캘리브레이션 동작에 들어가지 않는다고 하는 상황을 회피할 수 있다.

다음으로, 측정 데이터 저장 수단(202)으로부터 측정 데이터가 오프셋 계산 수단(203)에 공급되면, 이들 측정 데이터에 기초하여 오프셋의 계산이 행해진다(스텝 105).

여기서, 오프셋 계산 알고리즘에 대해서 설명한다.

측정 데이터를 (x_i, y_i, z_i)(i=1, …, N), 구할 오프셋값을 (X0, Y0, Z0), 방위구 반경을 R로 하면，이하의 관계식이 성립한다.

(x_i-X0)²+(y_i-Y0)²+(z_i-ZO)²=R²

이 때, 최소 제곱 오차 ε를 수학식 2와 같이 정의한다.

여기서,

a=x_i ²+y_i ²+z_i ²

b=-2x_i

c=-2y_i

d=-2z_i

D=(X0²+Y0²+Z0²)-R² …(1)

로 하면，ε는 이하의 수학식 3으로 된다.

여기서, 계산을 간략화하기 위하여, D를 독립 변수로 간주한다. 최소 제곱 오차 ε를 최소로 하는 조건은, ε를 X0, Y0, Z0, D로 미분함으로써, 이하의 수학식 4로 된다.

따라서, 이하의 수학식 5가 성립한다.

단，[m]은, 수학식 6이다.

이 연립 방정식을 풂으로써, 최소 제곱 오차 ε를 최소로 하는 X0, Y0, Z0, D가 구해진다. 또한，(1)의 식에 의해, R도 구할 수 있다.

오프셋값이 계산되면, 오프셋 유효성 판별 수단(204)에 의해, 그 유효성이 판별된다(스텝 106). 구체적으로는, 산출된 오프셋값 및 방위원(구) 반경과, 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장된 측정 데이터로부터 이하의 수학식 7의 값을 산출한다.

단，Max(x_i)는, 측정 데이터 x_i,…, x_N 중의 최대값을 나타내고, Min(x_i)는, 측정 데이터 x_i,…, x_N 중의 최소값을 나타낸다. 또한，σ은 표준 편차이다. 상기의 값에 대하여, 이하, 수학식 8의 판정 기준이 만족되는지의 여부를 판정하고, 판 정 기준이 만족된 경우에, 추정한 오프셋값이 유효하다고 판정한다. 여기서, F는 0.1 정도가 바람직하고, G는 1 정도가 바람직하다.

그리고, 오프셋값이 유효하다고 판단되었을 때에는, 도시하지 않은 방위 계측 수단(207) 내의 기억 수단에 저장되어 있는 오프셋값이 갱신된다(스텝 107). 방위 계측 수단(207)은, 새롭게 갱신된 상기 기억 수단 내의 오프셋에 기초하여, 입력받은 측정 데이터로부터 오프셋을 제거한 후, 다음 중 어느 하나의 방법으로 방위를 계산한다(스텝 108).

1) 예를 들면, 휴대 단말기가 수평하다고 가정하는 경우에는, 다음 식에 기초하여 방위를 산출한다.

2) 예를 들면, 휴대 단말기가 a(rad) 기울어져 있다고 가정하는 경우에는, 다음 식에 기초하여 방위를 산출한다.

여기서, Hx, Hy, Hz는, 자기 센서의 출력이고, 방위는 Y축의 방향을 가리키며, 자북을 0도로 한다.

또한，1)의 방법은, 유저에게 있어서 휴대 단말기를 수평으로 하는 것은 비교적 용이하여, 방위의 정밀도를 얻기 쉽다고 하는 이점이 있다. 또한，2)의 방법에서는, 유저가 통상 휴대 단말기를 드는 각도이기 때문에, 대략 올바른 방위를 낼 수 있지만, 그 반면, 정해진 각도로 휴대 단말기를 맞추는 것은 곤란한 경우도 있기 때문에, 정밀도는 그다지 기대할 수 없다고 하는 문제도 있다.

그리고, 이렇게 하여 얻어진 방위 데이터는, 예를 들면, 휴대 단말기의 표시부(117) 등에 출력되어, 표시된다(스텝 109).

도 4는, 본 실시 형태의 변형예로서, 가산기(304)의 출력에 적분기(309)가 설치되어 있다. 이 적분기(309)를 설치함으로써 아날로그값의 계산에서의 측정 데이터의 미소한 변동을 평균화할 수 있기 때문에, 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이 구성은, 후술하는 모든 실시 형태에서도 적용 가능하다.

다음으로, 도 5 내지 도 7을 이용하여, 제2 실시 형태에 대해서 설명한다.

제2 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛은, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태의 구성에 부가하여, 증폭기(303)의 출력을 모니터하는 오버플로우 언더플로우 검출부(308)를 구비하고 있다.

오버플로우 언더플로우 검출부(308)는, 증폭기(303)의 출력이 차단의 A/D 변환기(307)의 입력 레인지 내에 들어가 있는지의 여부를 검출하고, 오버플로우 혹은 언더플로우하고 있는 경우에는, 증폭기(303)의 출력이 차단의 A/D 변환기(307)의 입력 레인지 내에 들어가도록, 오버플로우 언더플로우 검출부(308)의 검출 결과에 기초하는 값을 오프셋 설정 수단(206)에 입력한다. 여기서, 오프셋 설정 수단(206)은, 오프셋 저장부(205)에 값이 미리 저장되어 있는 경우에는, 오프셋 저장부(205) 내의 그 값과, 오버플로우 언더플로우 검출부(308)로부터 입력된 값을 합산하여 오프셋 기억부(306)에 저장하는 오프셋값을 설정한다.

다음으로, 도 6을 이용하여, 구체적인 처리 동작에 대해서 설명한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 예를 들면, 방위 계측을 필요로 하는 어플리케이션 등이 기동하면 방위 센서 유닛(200)에 대하여, 측정 트리거가 걸린다(스텝 201). 측정 트리거가 걸리면, 우선, 자기 센서부(301)로부터 입력받은 데이터에 의해 자기 데이터를 측정한다. 그리고, 측정된 자기 데이터는, 증폭기(303)에 보내어진다(스텝 202).

계속해서, 오버플로우 언더플로우 검출부(308)는, 증폭기(303)의 출력이 차단의 A/D 변환기(307)의 입력 레인지 내에 들어가 있는지의 여부를 검출하고, 오버플로우 혹은 언더플로우하고 있는 경우에는, 그 증폭기(303)의 출력과 가산함으로서, 차단의 A/D 변환기(307)의 입력 레인지 내에 들어가도록 하는 값(이하, 「오버플로우 언더플로우 검출부(308)의 검출 결과에 기초하는 값」이라고 함)을 오프셋 설정 수단(206)에 입력한 후에(스텝 204), 다음 스텝으로 이행한다(스텝 203). 오버플로우 혹은 언더플로우하고 있지 않은 경우에는, 스텝 203을 거치지 않고 스텝 204로 이행한다. 그리고, 다시, 자기 센서로부터 입력받은 데이터에 의해 자계 데이터를 측정하고, 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 측정 데이터 저장 판별 수단(201) 및 방위 계측 수단(207)에 출력한다(스텝 205).

측정 데이터 저장 판별 수단(201)에서는, 이 데이터를 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장해야 할지의 여부의 판정에 관한 처리를 행한다(스텝 206). 여기서, 저장해야 한다고 판단했을 때에는, 측정 데이터를 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장하고(스텝 207), 저장해서는 안된다고 판단했을 때에는, 스텝 201로 되돌아 간다.

측정 데이터 저장 수단(202)은, 측정 데이터 저장 판별 수단(201)으로부터의 데이터를 입력받아, 후술하는 저장 방법에 따라, 데이터를 저장하고(스텝 207), 오프셋 계산 수단(203)에 데이터를 출력해야 할지의 여부를 도시하지 않은 오프셋 계산 트리거 수단에 타진한다. 오프셋 계산 트리거 수단은, 상술한 오프셋 계산의 트리거 방법에 기초하여, 데이터를 오프셋 계산 수단(203)에 출력해야 할지의 여부를 회답한다. 측정 데이터 저장 수단(202)은, 데이터를 오프셋 계산 수단(203)에 출력하라는 지시가 있었을 때에는, 저장하고 있는 데이터를 오프셋 계산 수단(203)에 출력한다.

오프셋 계산 수단(203)은, 측정 데이터 저장 수단(202)으로부터 측정 데이터가 입력되면, 상술한 오프셋 계산 알고리즘에 따라, 오프셋의 계산을 행한다(스텝 208). 오프셋값이 계산되면, 오프셋 유효성 판별 수단(204)에 의해, 그 유효성이 판별된다(스텝 209). 그 결과, 오프셋이 유효하다고 판단되었을 때에는, 도시하지 않은 방위 계측 수단(207) 내의 기억 수단에 저장되어 있는 오프셋값이 갱신된다(스텝 210).

한편, 방위 계측 수단(207)은, 새롭게 갱신된 상기 기억 수단 내의 오프셋값에 기초하여, 입력받은 측정 데이터로부터 오프셋을 제거한 후, 방위를 계산하고(스텝 211), 이렇게 하여 얻어진 방위 데이터는, 예를 들면, 휴대 단말기의 표시부(117) 등에 출력되어, 표시된다(스텝 212).

도 7은, 제2 실시 형태의 변형예이다. 제2 실시 형태의 구성과의 상위는, 오프셋 저장부(205)를 갖지 않는 점이다. 즉, 오프셋 설정 수단(206)에서, 오버플로우 언더플로우 검출부(308)의 검출 결과에 기초하는 값을 그대로 오프셋 기억부에 저장한다. 이렇게 하여, 측정 데이터는, A/D 변환기(307)의 입력 레인지에 들어가고, 이 측정 데이터의 오프셋은, 오프셋 계산 수단(203)에서 구한 오프셋값으로 보정하는 구성으로 되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 주로 하드웨어의 처리에 의해, 오버플로우 혹은 언더플로우에 대한 보정을 행하고, 소프트웨어의 처리에 의해, 오버플로우 혹은 언더플로우 제거 후의 보정을 행하기 때문에, 회로 부하나 소프트웨어의 처리 부하를 경감할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따르면, 오버플로우 언더플로우 검출부에 의해, 오버플로우 언더플로우를 검출하고, 오버플로우 혹은 언더플로우가 검출된 경우에는, 검출 결과에 기초하는 값에 기초하여, 가산기(304)에서, 측정 데이터의 보정을 행하기 때문에, A/D 변환기(307)에서의 A/D 변환에 요하는 시간을 단축하여, 단시간에 정확한 방위를 연산할 수 있다. 또한, 레인지 내로 넣는 보정과 오프셋의 보정을 나누는 회로 구성으로 하면, 회로 부하나 소프트웨어의 처리 부하를 경감할 수도 있다.

다음으로, 도 8 및 도 9를 이용하여, 제3 실시 형태에 대해서 설명한다.

제3 실시 형태에 따른 방위 센서 유닛은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태로부터, 오프셋 설정 수단(206), 오프셋 저장 수단(205)을 제거하고, 부가하여 오프셋 대소 판별 수단(208)을 구비하고 있다.

오프셋 대소 판별 수단(208)은, 오프셋의 유효성이 판별된 후의 오프셋값이 미리 정한 소정값보다도 큰지의 여부를 판별하고, 오프셋값이 미리 정한 소정값보다도 큰 경우에는, 그 값을 오프셋 기억부(306)에 출력하고, 오프셋값이 미리 정한 소정값보다도 작은 경우에는, 그 값을 방위 계측 수단(207)에 출력한다.

다음으로, 도 9를 이용하여, 구체적인 처리 동작 대해서 설명한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 예를 들면, 방위 계측을 필요로 하는 어플리케이션 등이 기동하면 방위 센서 유닛(200)에 대하여, 측정 트리거가 걸린다(스텝 301). 측정 트리거가 걸리면, 자기 센서부(301)로부터 입력받은 데이터에 의해 자계 데이터를 측정하고, 데이터를 디지털 데이터로 변환하여 측정 데이터 저장 판별 수단(201) 및 방위 계측 수단(207)에 출력한다(스텝 302).

측정 데이터 저장 판별 수단(201)에서는, 이 데이터를 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장해야 할지의 여부의 판정에 관한 처리를 행한다(스텝 303). 여기서, 저장해야 한다고 판단했을 때에는, 측정 데이터를 측정 데이터 저장 수단(202)에 저장하고(스텝 304), 저장해서는 안된다고 판단했을 때에는, 스텝 301로 되돌아간다.

측정 데이터 저장 수단(202)은, 측정 데이터 저장 판별 수단(201)으로부터의 데이터를 입력받아, 상술하는 저장 방법에 따라, 데이터를 저장하고(스텝 304), 오프셋 계산 수단(203)에 데이터를 출력해야 할지의 여부를 도시하지 않은 오프셋 계산 트리거 수단에 타진한다. 오프셋 계산 트리거 수단은, 상술한 트리거 방법에 기초하여, 데이터를 오프셋 계산 수단(203)에 출력해야 할지의 여부를 회답한다. 측정 데이터 저장 수단(202)은, 데이터를 오프셋 계산 수단(203)에 출력하는 지시가 있었을 때에는, 저장하고 있는 데이터를 오프셋 계산 수단(203)에 출력한다.

오프셋 계산 수단(203)은, 측정 데이터 저장 수단(202)으로부터 측정 데이터가 입력되면, 상술한 오프셋 계산 알고리즘에 따라, 오프셋의 계산을 행한다(스텝 305). 오프셋값이 계산되면, 오프셋 유효성 판별 수단(204)에 의해, 그 유효성이 판별된다(스텝 306).

다음으로, 유효성 있음으로 판별된 오프셋값이 미리 정한 소정값보다도 큰지의 여부를 판별하고(스텝 307), 오프셋값이 미리 정한 소정값보다도 큰 경우에는, 그 값을 오프셋 기억부(306)에 출력하고(스텝 308), 오프셋값이 미리 정한 소정값보다도 작은 경우에는, 그 값을 방위 계측 수단(207)에 출력한다. 그리고, 도시하지 않은 방위 계측 수단(207) 내의 기억 수단에 저장되어 있는 오프셋값이 갱신된다(스텝 309).

한편, 방위 계측 수단(207)은, 스텝 302 후, 입력받은 측정 데이터로부터 오프셋을 제거하고, 이것에 기초하여 방위를 계산한다(스텝 310). 이렇게 하여 얻어진 방위 데이터는, 예를 들면, 휴대 단말기의 표시부(117) 등에 출력되어, 표시된다(스텝 311).

따라서, 본 실시 형태에 따르면, 오프셋 대소 판별 수단이, 오프셋 유효성 판별 수단에 의한 유효성 판별 후의 오프셋의 크기를 검출하여, 오프셋이 소정값보다도 큰 경우에, 오프셋 기억부(306)에 오프셋값을 출력하고, 해당 출력된 오프셋값과 미리 오프셋 기억부(306)에 기억되어 있던 오프셋값을 합산하여, D/A 변환 기(305)에서 합산된 오프셋값을 아날로그 신호로 변환하고, 가산기(304)에서, 측정 데이터로부터 변환된 아날로그 신호를 감산하기 때문에, A/D 변환기(307)에서의 A/D 변환에 요하는 시간을 단축하여, 단시간에 정확한 방위를 연산할 수 있다. 즉, 유효성이 판별된 후의 오프셋값의 크기를 검출하고, 그 값이 큰 경우에는 방위 계측을 사용하지 않고 방위 센서 칩측에서 오프셋 보정을 행하기 때문에, 큰 값의 오프셋값으로 소프트웨어의 처리가 실행되지 않아, 소프트웨어 처리의 처리 부하가 경감된다.

다음으로, 도 10 내지 도 12를 이용하여, 제4 실시 형태에 대해서 설명한다.

제4 실시 형태에 따른 방위 센서 칩(300)은, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태의 구성 외에, 증폭기(303)의 출력과 함께 절환 수단(312)에 의해 접속되는 온도 센서(310), 기울기 센서(311)를 구비하고 있다. 또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 방위 센서 유닛(200)은, 방위 센서 칩(300)의 A/D 변환기(307)를 통하여 자기 센서부로부터 출력되는 데이터를 입력받는 온도 보정값 산출 수단(209), 기울기 보정값 산출 수단(210)을 구비하고 있다.

온도 센서(310)는, 방위 센서 칩(300)의 온도를 모니터하고, 그 데이터를 방위 센서 칩(300)의 A/D 변환기(307)를 통하여 방위 센서 유닛(200)의 온도 보정값 산출 수단(209)에 출력한다. 온도 보정값 산출 수단(209)에는, 미리 온도와 보정값의 함수가 저장되어 있고, 입력받은 온도 데이터에 대응한 보정값을 방위 계측 수단(207)에 출력한다. 구체적으로는，캘리브레이션 시의 온도를 TO, 추정되어 있는 오프셋을 OF, 온도 계수 A(이것은 출하 검사 시에 측정하여 ROM(109)에 기록되 어 있음), 측정 시의 온도를 T, 자기 센서의 측정값을 S0으로 하면, 온도 보정한 오프셋 제거 후의 자기 데이터 S1은,

S1=S0-{OF+A(T-TO)}

로 된다. 여기서, A(T-TO)가, 상술한 입력받은 온도 데이터에 대응하는 보정값에 상당한다.

기울기 센서(311)는, 방위 센서 칩(300)의 기울기를 모니터하고, 그 데이터를 방위 센서 칩(300)의 A/D 변환기(307)를 통하여 방위 센서 유닛(200)의 기울기 보정값 산출 수단(210)에 출력한다. 기울기 보정값 산출 수단(210)은, 이하에 나타내는 바와 같은 방법으로, 앙각 β, 비틀림각 γ를 산출하고, 이것을 방위 계측 수단(207)에 출력한다.

여기서, 휴대 단말기(1)를 예로 들어, 기울기 보정에 대해서 그 상세를 설명한다.

우선, 도 13A에 도시하는 바와 같이 휴대 단말기(1)의 좌표계를 정의한다. 즉, 휴대 단말기(1)의 안테나(101)의 방위각을 α, 앙각을 β, 비틀림각(안테나축 주위의 회전각)을 γ로 한다. 부호는, 동 도면에 도시하는 화살표 방향을 양으로 한다. 또한, 안테나 방향의 단위 벡터를 Vy, 단말기 유닛-2(안테나(101) 및 방위 센서 칩(300)이 배치된 측)가 이루는 면(예를 들면, 도 13에서는 부호 99 부분의 면)에 수직인 방향의 단위 벡터를 Vz로 하고, Vy, Vz 중 어느 것에도 직교하는 단위 벡터를 Vx로 한다. 또한, 동 도면에 도시하는 화살표 방향을 플러스의 방향으로 한다. 지면 좌표계는, 도 13B에 도시하는 바와 같이, X, Y, Z로 나타내고, 북 쪽 방향을 Y축으로 취한다.

여기서, 지면 좌표계에서의 중력을 G=(0, 0, Gz)로 한다. 또한, 휴대 좌표계에서의 중력을 g=(gx, gy, gz)로 한다. 이 휴대 좌표계에서의 중력은 기울기 센서에 의해 검출할 수 있는 것으로 한다. 물론, 지면 좌표계에서의 중력은 기지이다.

그렇게 하면, 휴대 좌표계의 중력 g와 지면 좌표계에서의 중력 G는, 아래의 식으로 표현된다.

(Gx, Gy, Gz)BC=(gx, gy, gz)

단，BC는, 수학식 9, 수학식 10으로 표현할 수 있다.

이것으로부터, BC는, 수학식 11로 표현된다.

따라서, 휴대 좌표계에서의 중력 g는 수학식 12로 표현된다.

이 수학식으로부터, 앙각 β, 비틀림각 γ가 수학식 13과 같이 구해진다.

방위 계측 수단(207)은, 앙각 β, 비틀림각 γ를 입력받으면，이하의 알고리즘에 의해, 방위각 α, 지자기의 앙각 θ를 구한다.

우선, 휴대 좌표계에서의 지자기를 h=(hx, hy, hz), 지면 좌표계에서의 지자 기를 H=(0, Hy, Hz)로 하면，

(0, Hy, Hz)ABC=(hx, hy, hz)

가 성립한다. 단，A, B, C는, 수학식 14와 같이 된다.

이것으로부터, 수학식 15가 유도된다.

따라서,

(hx', hy', hz')=(Hysinα, Hycosα, Hz)

로 된다. 따라서, 입력받은 앙각 β, 비틀림각 γ와, 휴대 좌표계에서의 지자 기 h는 측정하면, (hx', hy', hz')이 정해진다. 여기서 지면 좌표계에서의 지자기 H 가 기지인 것으로 하면, 방위각 α가 구해진다. 또한, 지자기의 앙각 θ도 수학식 16에 의해 구해진다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 주변 부품 등에 의한 자계의 변화로부터 생기는 자기 센서의 오프셋뿐만 아니라, 온도 변화나 기울기의 변화에 의한 오프셋에 대해서도, 그 영향을 효과적으로 제거할 수 있다.

도 12는, 본 실시 형태의 변형예로서, 온도 보정값 산출 수단(209), 기울기 보정값 산출 수단(210)의 출력에 대하여, 보정 데이터 판정 수단(211)을 갖는 구성으로 되어 있다. 보정 데이터 판정 수단(211)은, 도시하지 않은 기억 수단을 갖고 있고, 온도 보정값 산출 수단(209) 및 기울기 보정값 산출 수단(210)으로부터의 출력 데이터와 직전에 저장한 데이터를 비교하여, 일정 이상의 변화가 있는 경우 등에 그 데이터를 방위 계측 수단(207)에 출력한다.

따라서, 상기의 실시 형태에 따르면, 보정 데이터 판정 수단(211)은, 온도 보정값 산출 수단(209) 및 기울기 보정값 산출 수단(210)으로부터의 데이터를 판정하여, 방위 계측 수단(207)에의 출력의 가부를 판단하기 때문에, 방위 계측 수단(207)의 처리 부하를 경감시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 상술하였지만, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 의 구성 등도 포함되는 것은 물론이다. 예를 들면, 본 발명의 실시 형태에서는, 자기 센서로부터의 출력을 연산하는 블록을 방위 센서 유닛 내에 설치한 구성에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 연산부를 단말기 유닛 내의 주제어부에 설치한 구성이어도 된다.

본 발명에 따르면, 유저에게 과도한 부담을 강요하지 않고, 캘리브레이션을 실행하여, 정확한 방위를 출력할 수 있다고 하는 효과가 있다.

또한，D/A 컨버터나 메모리에 부하를 저감하면서, 정확한 방위를 출력하는 방위 센서 유닛을 제공할 수 있다고 하는 효과가 있다.

Claims (19)

1. 삭제
2. 지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측정하는 측정 스텝과,

   그 측정된 자계 데이터가 오버플로우 혹은 언더플로우하고 있는지의 여부를 판단하고, 그 측정된 자계 데이터가 오버플로우 혹은 언더플로우하고 있다고 판단했을 때에, 그 측정된 자계 데이터가 소정의 범위에 들어가도록 보정하는 보정 스텝과,

   상기 측정된 자계 데이터를 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 측정된 자계 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 제1 판단 스텝과,

   상기 제1 판단 스텝에서 저장해야 한다고 판단된 상기 측정된 자계 데이터를 저장하는 저장 스텝과,

   그 저장된 자계 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 스텝과,

   상기 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정된 자계 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값의 차가 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 제2 판단 스텝과,

   이미 저장되어 있는 오프셋값을, 상기 제2 판단 스텝에서 유효하다고 판단된 오프셋값으로 갱신하는 스텝과,

   상기 측정된 자계 데이터를 그 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 연산 스텝

   을 갖는 것을 특징으로 하는 방위 데이터 연산 방법.
3. 지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측정하는 측정 스텝과,

   그 측정된 자계 데이터를 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 측정된 자계 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 제1 판단 스텝과,

   상기 제1 판단 스텝에서 저장해야 한다고 판단된 상기 측정된 자계 데이터를 저장하는 저장 스텝과,

   그 저장된 자계 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 산출 스텝과,

   상기 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정된 자계 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값의 차가 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 제2 판단 스텝과,

   상기 유효로 된 오프셋값이 소정값보다도 클 때에, 이미 저장되어 있는 오프셋값을 갱신하지 않고 처리를 상기 측정 스텝으로 되돌리고, 상기 유효로 된 오프셋값이 소정값보다도 작을 때에, 상기 이미 저장되어 있는 오프셋값을 상기 제2 판단 스텝에서 유효하다고 판단된 오프셋값으로 갱신하는 갱신 스텝과,

   상기 측정된 자계 데이터를 그 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 연산 스텝

   을 갖는 것을 특징으로 하는 방위 데이터 연산 방법.
4. 지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측정하는 자계 데이터 측정 수단과,

   그 측정된 자계 데이터를 저장하는 자계 데이터 저장 수단과,

   상기 자계 데이터를 상기 자계 데이터 저장 수단에 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 자계 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 자계 데이터 저장 판별 수단과,

   상기 자계 데이터 저장 수단에 저장된 자계 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 오프셋 계산 수단과,

   상기 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 저장된 자계 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값이 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 오프셋 유효성 판별 수단과,

   이미 저장되어 있는 오프셋값을 상기 오프셋 유효성 판별 수단에서 유효로 된 오프셋값으로 갱신하여 저장하는 오프셋 저장부와,

   상기 오프셋 저장부에 저장된 오프셋값과 이미 저장되어 있는 오프셋값을 가산하는 오프셋 설정 수단과,

   상기 오프셋 설정 수단에서 설정된 오프셋값을 상기 자계 데이터로부터 제거하는 연산기와,

   상기 오프셋 저장부에 저장된 오프셋값으로 상기 자계 데이터를 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 방위 계측 수단

   을 갖는 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛.
5. 제4항에 있어서,

   상기 연산기로부터 출력되는 자계 데이터를 적분하는 적분기를 구비한 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛.
6. 제4항에 있어서,

   상기 자계 데이터를 모니터하여, 오버플로우 혹은 언더플로우를 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 검출부가, 상기 자계 데이터의 오버플로우 혹은 언더플로우를 검출했을 때에, 상기 연산기에 상기 자계 데이터의 오버플로우 혹은 언더플로우를 해소하도록 하는 보정값을 입력하는 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛.
7. 제4항에 있어서,

   상기 오프셋 유효성 판별 수단에 의해 유효로 된 오프셋값과 미리 정한 소정값을 비교하여, 그 오프셋값이 그 소정값보다도 클 때에, 그 오프셋값을 상기 연산기에 출력하고, 그 오프셋값이 그 소정값보다도 작을 때에, 그 오프셋값을 상기 방위 계측 수단에 출력하는 오프셋 대소 판별 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛.
8. 제4항에 있어서,

   온도 센서에 의해 검출된 온도로부터 제1 보정값을 산출하고, 그 산출된 제1 보정값을 상기 방위 계측 수단에 출력하는 온도 보정값 산출 수단과,

   기울기 센서에 의해 검출된 기울기로부터 제2 보정값을 산출하고, 그 산출된 제2 보정값을 상기 방위 계측 수단에 출력하는 기울기 보정값 산출 수단 중 적어도 한쪽을 구비한 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛.
9. 제4항에 있어서,

   온도를 검출하는 온도 센서와,

   그 검출된 온도로부터 제1 보정값을 산출하는 온도 보정값 산출 수단과,

   기울기를 검출하는 기울기 센서와,

   그 검출된 기울기로부터 제2 보정값을 산출하는 기울기 보정값 산출 수단과,

   상기 온도 보정값 산출 수단에서 산출된 상기 제1 보정값과 직전의 제3 보정값을 비교하여, 상기 제1 보정값을 상기 방위 계측 수단에 출력할지의 여부를 판정함과 함께, 상기 기울기 보정값 산출 수단에서 산출된 상기 제2 보정값과 직전의 제4 보정값을 비교하여, 상기 제2 보정값을 상기 방위 계측 수단에 출력할지의 여부를 판정하는 출력 판정 수단

   을 구비한 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛.
10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방위 센서 유닛을 구비한 휴대 전자 기기.
11. 지자기 센서가 검출한 자계를 자계 데이터로서 순차적으로 측정하는 측정 스텝과,

    상기 자계 데이터와 기억 수단에 미리 기억된 모든 자계 데이터와의 좌표 상에서의 각 거리에 기초하여, 상기 자계 데이터를 상기 기억 수단에 기억해야 할지의 여부를 판단하는 제1 판단 스텝과,

    상기 제1 판단 스텝에서, 기억해야 한다고 판단된 경우에, 상기 자계 데이터를 상기 기억 수단에 순차적으로 기억하는 기억 스텝과,

    상기 기억 수단에 기억된 복수의 자계 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 산출 스텝과,

    미리 설정된 오프셋값을, 상기 산출 스텝에서 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 갱신 스텝과,

    상기 자계 데이터를 상기 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 연산 스텝

    을 갖는 방위 데이터 연산 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 자계 데이터를 축 성분마다 비교하여, 축 성분마다의 최대값과 최소값의 차분이 소정값 이상일 때에, 상기 산출한 오프셋값은 유효하다고 판단하는 제2 판단 스텝을 갖고,

    상기 제2 판단 스텝에서 상기 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단한 경우에, 상기 갱신 스텝은, 미리 설정된 오프셋값을, 상기 산출 스텝에서 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 방위 데이터 연산 방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 제1 판단 스텝은, 상기 좌표 상에서의 각 거리가 소정값 이상인 경우에 상기 자계 데이터를 상기 기억 수단에 기억해야 한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 데이터 연산 방법.
14. 삭제
15. 지자기 센서가 검출한 자계를 자계 데이터로서 순차적으로 측정하는 측정 스텝과,

    그 측정된 자계 데이터를 기억 수단에 기억하는 기억 스텝과,

    상기 기억 수단에 기억된 자계 데이터의 수가 소정수에 도달했을 때, 기억할 새로운 자계 데이터를, 상기 기억 수단에 기억된 그 새로운 자계 데이터로부터 가장 가까운 방위에 위치하는 자계 데이터로 교체하여 기억하는 기억 스텝과,

    상기 기억 수단에 기억된 복수의 자계 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 산출 스텝과,

    미리 설정된 오프셋값을, 상기 산출 스텝에서 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 갱신 스텝과,

    상기 측정 스텝에 의해 측정된 상기 자계 데이터를, 상기 갱신한 오프셋값으로 보정하여 방위 데이터를 연산하는 연산 스텝

    을 갖는 방위 데이터 연산 방법.
16. 지자기 센서로부터의 데이터를 입력받아 자계 데이터를 측정하는 자계 데이터 측정 수단과,

    그 측정된 자계 데이터를 저장해야 할지의 여부를 직전에 저장된 측정된 자계 데이터와의 거리에 기초하여 판단하는 데이터 저장 판단 수단과,

    상기 데이터 저장 판단 수단에서 저장해야 한다고 판단된 자계 데이터를 기억하는 기억 수단과,

    상기 기억 수단에 기억된 자계 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 오프셋값 산출 수단과,

    상기 오프셋값의 산출에 이용된 복수의 측정된 자계 데이터를 성분마다 비교하여, 성분마다의 최대값과 최소값의 차가 소정값 이상일 때에, 그 산출한 오프셋값이 유효하다고 판단하는 오프셋값 유효성 판단 수단과,

    상기 유효로 된 오프셋값이 소정값보다도 클 때에, 이미 저장되어 있는 오프셋값을 갱신하지 않고, 상기 유효로 된 오프셋값이 그 소정값보다도 작을 때에, 상기 이미 저장되어 있는 오프셋값을, 상기 오프셋값 유효성 판단 수단에서 유효하다고 판단된 오프셋값으로 갱신하는 갱신 수단과,

    상기 측정된 자계 데이터를 그 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 연산 수단

    을 갖는 것을 특징으로 하는 방위 센서 유닛.
17. 지자기 센서가 검출한 자계를 자계 데이터로서 순차적으로 측정하는 자계 데이터 측정 수단과,

    상기 자계 데이터와 기억 수단에 미리 기억된 모든 자계 데이터와의 좌표 상에서의 각 거리에 기초하여, 상기 자계 데이터를 상기 기억 수단에 기억해야 할지의 여부를 판단하는 판단 수단과,

    상기 판단 수단에서, 기억해야 한다고 판단된 경우에, 상기 자계 데이터를 상기 기억 수단에 순차적으로 저장하는 제어 수단과,

    상기 기억 수단에 기억된 복수의 자계 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 오프셋값 산출 수단과,

    미리 설정된 오프셋값을, 상기 오프셋값 산출 수단에 의해 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 갱신 수단과,

    상기 자계 데이터를 상기 갱신한 오프셋값으로 보정하여, 방위 데이터를 연산하는 연산 수단

    을 갖는 방위 센서 유닛.
18. 삭제
19. 지자기 센서가 검출한 자계를 자계 데이터로서 순차적으로 측정하는 측정 수단과,

    상기 자계 데이터를 기억하는 기억 수단과,

    상기 기억 수단에 기억된 자계 데이터의 수가 소정수에 도달했을 때, 기억할 새로운 자계 데이터를, 상기 기억 수단에 기억된, 그 새로운 자계 데이터로부터 가장 가까운 방위에 위치하는 자계 데이터로 교체하여 기억하는 제어 수단과,

    상기 기억 수단에 기억된 복수의 자계 데이터에 기초하여 오프셋값을 산출하는 산출 수단과,

    미리 설정된 오프셋값을, 상기 산출 수단에 의해 산출된 상기 오프셋값으로 갱신하는 갱신 수단과,

    상기 측정 수단에 의해 측정된 상기 자계 데이터를, 상기 갱신한 오프셋값으로 보정하여 방위 데이터를 연산하는 연산 수단

    을 갖는 방위 센서 유닛.

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