WO2006011238A1

WO2006011238A1 - 方位データ演算方法、方位センサユニットおよび携帯電子機器

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Publication number: WO2006011238A1
Application number: PCT/JP2004/011191
Authority: WO
Inventors: Hideki Sato; Yukio Wakui; Masayoshi Omura
Original assignee: Yamaha Corporation
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-02-02
Also published as: JP4539653B2; US20060021238A1; JPWO2006011602A1; US7606676B2; EP1772704A1; TW200610973A; US7474977B2; CN101023324A; US20080091372A1; TWI265301B; EP1772704A4; US7324906B2; WO2006011602A1; CN101023324B; US20090006020A1

Description

明細書方位データ演算方法、方位センサュニットおよび携帯電子機器技術分野

本発明は、地磁気センサを利用して方位測定のためのキヤリブレーシヨン（ォフセット補正）を方位計測用デ一夕により行う技術に関し、特に、 3軸の地磁気センサから得られたデータが特定の平面内に限定された場合でも、適正なキヤリブレーションを行って正しい方位を測定する方位データ演算方法、方位センサュニットおよび携帯電子機器に関する。背景技術

従来より、地磁気を検出する磁気センサを備え、この磁気センサによって検出された地磁気に基づいて方位測定を行う携帯電話等の携帯端末が知られている。ここで測定された方位は、例えば地図の表示に利用され、最近では、位置検出を行う GPS (G l ob a l Po s i t i on i ng Sy s t em) 受信部を備え、現在位置に基づいた地図を、携帯端末の向き（方位）に合わせて表示する機能を有する携帯端末が登場している。

ところが、携帯端末には、これに搭載されるスピーカおよびマイクロホンや、着磁した電子部品の金属パッケージ等から漏れる磁気が存在するため、この携帯端末に搭載された磁気センサは、携帯端末内部の電子部品等から発生する磁界と地磁気とが合成された磁界を検出することになる。したがって、携帯端末内部の電子部品等から発生する磁界による誤差（オフセット）分を補正するためのキヤリブレーシヨンが必要となる。そこで従来 2軸の地磁気センサを搭載した携帯端末では、キャリブレーションを行うために、ユーザが携帯端末を例えば 180度回転させ、この動作の間に携帯端末は磁気センサから測定データを収集し、測定データに基づいてオフセットを推定していた。

このような携帯端末に搭載された磁気センサのキヤリブレ一シヨンに関しては、例えば特開 2004— 12416号公報に開示された技術がある。この技術では、携帯端末を所定の角度ずつ回転させ、各角度において磁気センサによって測定されたデータに基づいてオフセッ卜を推定することにより、回転速度に依存せずにキヤリブレーションを行えるようになつている。

しかし、特許文献 1に記載の方法でも、ユーザが意識的に磁気センサを搭載した携帯機器を回転させ、そのキャリブレーションを行わなければならず、従来よりは煩雑ではないものの、ユーザにキヤリブレーションのための操作を強いるため、相変わらずユーザにとって面倒な操作であることに変わりはない。また、特に、 3軸の地磁気センサの場合には、キャリブレーションを行うために、 3軸のデータを要することから、さらに、ユーザに面倒な動作を強いることになる。発明の開示

本発明は、地磁気センサからのデータを入力して磁界データを測定するステツプと、該測定データを格納すべきか否かを直前に格納された測定データとの距離に基づいて判断するステップと、格納したデータに基づいてオフセット値を算出するステップと、該オフセット値の算出に用いられた複数の測定データを成分ごとに比較して、成分ごとの最大値と最小値との差が所定値以上であるときに、該算出したオフセット値が有効であると判断するステップと、すでに格納されているオフセット値を前記ステップにおいて有効であると判断されたオフセッ卜値に更新するステップと、前記測定データを該更新したオフセット値で補正して、方位データを演算するステップとを有することを特徴とする方位データ演算方法を提案している。

なお、ここで、測定値（H x l、 H y l、 H z 1 ) と測定値（H x 2、 H y 2、 H

Z 2) との距離とは、」 (Hxl - Ηχ2)² + (ffyl - H_y2f + (βζΐ - Hz2f である。また、本発明は、地磁気センサからのデータを入力して磁界デ一夕を測定するステップと、該測定データがオーバーフローあるいはアンダーフローしているか否かを判断し、該測定デー夕がオーバーフローあるいはアンダーフローしていると判断したときに、該測定デー夕が所定の範囲に収まるように補正するステップと、該測定データを格納すべきか否かを直前に格納された測定データとの距離に基づいて判断するステップと、格納したデータに基づいてオフセット値を算出するステップと、該オフセット値の算出に用いられた複数の測定データを成分ごとに比較して、成分ごとの最大値と最小値との差が所定値以上であるときに、該算出したオフセット値が有効であると判断するステップと、すでに格納されているオフセット値を前記ステップにおいて有効であると判断されたオフセット値に更新するステップと、前記測定データを該更新したオフセット値で補正して、方位データを演算するステップとを有することを特徴とする方位データ演算方法を提案している。

また、本発明は、地磁気センサからのデータを入力して磁界データを測定するステップと、該測定データを格納すべきか否かを直前に格納された測定データとの距離に基づいて判断するステップと、格納したデータに基づいてオフセット値を算出するステップと、該オフセット値の算出に用いられた複数の測定データを成分ごとに比較して、成分ごとの最大値と最小値との差が所定値以上であるときに、該算出したオフセット値が有効であると判断するステップと、該有効とされたオフセット値が所定値よりも大きいときに、前記測定データから該オフセッ卜値を除去した測定データに基づいて、処理を前記測定デ一夕の格納判定ステップに戻すステップと、該有効とされたオフセット値が所定値よりも小さいときに、すでに格納されているオフセット値を前記ステップにおいて有効であると判断されたオフセット値に更新するステップと、前記測定データを該更新したオフセット値で補正して、方位データを演算するステップとを有することを特徴とする方位デー夕演算方法を提案している。

また、本発明は、地磁気センサからのデ一夕を入力して磁界データを測定する磁界データ測定手段と、該磁界データを格納する測定データ格納手段と、前記磁界デ一夕を該測定データ格納手段に格納すべきか否かを直前に格納された磁界デ一夕との距離に基づいて判断する測定データ格納判別手段と、前記測定データ格納手段に格納された磁界データに基づいてオフセット値を算出するオフセット計算手段と、該オフセット値の算出に用いられた複数の測定データを成分ごとに比較して、成分ごとの最大値と最小値とが所定値以上であるときに、該算出したォフセット値が有効であると判断するオフセット有効性判別手段と、すでに格納されているオフセット値を該オフセット有効性判別手段において有効とされたオフセット値に更新して格納するオフセット格納部と、該オフセット格納部に格納されたオフセット値とすでに格納されているオフセット値とを加算するオフセット設定手段と、該オフセット設定手段において設定されたオフセット値を前記磁界データから除去する演算器と、前記オフセット格納部に格納されたオフセット値で前記磁界データを補正して、方位データを演算する方位計測手段とを有することを特徴とする方位センサュニットを提案している。

また、本発明は、さらに、前記演算器から出力される磁界データを積分する積分器を備えたことを特徴とする方位センサュニットを提案している。

また、本発明は、さらに、前記磁界データをモニタし、オーバ一フローあるいはアンダーフローを検出する検出部を備え、該検出部が、デ一夕のオーバーフロ一あるいはアンダーフローを検出したときに、前記演算器にデータのオーバ一フ口一あるいはアンダーフローを解消するような補正値を入力することを特徴とする方位センサュニッ卜を提案している。

また、本発明は、さらに、前記オフセット有効性判別手段において有効とされたオフセット値と予め定めた所定値とを比較し、該オフセット値が所定値よりも大きいときに、該オフセット値を前記演算器に出力し、該オフセット値が所定値よりも小さいときに、該オフセット値を前記オフセット格納手段に出力するオフセット大小判別手段を備えたことを特徴とする方位センサュニットを提案している。

また、本発明は、さらに、温度を検出する温度センサおよび該検出された温度から補正値を算出し、該算出された補正値を前記方位計測手段に出力する温度補正値算出手段と、傾きを検出する傾きセンサおよび該検出された傾きから補正値を算出し、該算出された補正値を前記方位計測手段に出力する傾き補正値算出手段との少なくとも一方を備えた方位センサュニットを提案している。

また、本発明は、さらに、地磁気センサからのデータを入力して磁界データを測定する磁界データ測定手段と、該磁界データを格納する測定データ格納手段と、前記磁界データを該測定データ格納手段に格納すべきか否かを直前に格納された磁界データとの距離に基づいて判断する測定データ格納判別手段と、前記測定デ一夕格納手段に格納された磁界データに基づいてオフセット値を算出するォフセット計算手段と、該オフセット値の算出に用いられた複数の測定データを成分ごとに比較して、成分ごとの最大値と最小値とが所定値以上であるときに、該算出したオフセット値が有効であると判断するオフセット有効性判別手段と、すでに格納されているオフセッ卜値を該オフセット有効性判別手段において有効とされたオフセット値に更新して格納するオフセット格納部と、該オフセット格納部に格納されたオフセット値とすでに格納されているオフセット値とを加算するオフセッ卜設定手段と、該オフセット設定手段において設定されたオフセッ卜値を前記磁界データから除去する演算器と、前記オフセット格納部に格納されたォフセッ卜値で前記磁界デ一夕を補正して、方位データを演算する方位計測手段とを有する方位センサュニットを備えた携帯電子機器を提案している。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る携帯電子機器（携帯端末）の構成図である。

図 2は、第 1実施形態に係る方位センサユニットの構成図である。

図 3は、第 1実施形態における方位出力に関する処理フローである。

図 4は、第 1実施形態に係る方位センサュニッ卜の変形例に関する構成図である。

図 5は、第 2実施形態に係る方位センサュニッ卜の構成図である。

図 6は、第 2実施形態における方位出力に関する処理フローである。

図 7は、第 2実施形態に係る方位センサュニッ卜の変形例に関する構成図である。

図 8は、第 3実施形態に係る方位センサュニッ卜の構成図である。

図 9は、第 3実施形態における方位出力に関する処理フローである。

図 1 0は、第 4実施形態に係る方位センサチップの構成図である。

図 1 1は、第 4実施形態に係る方位センサユニットの構成図である。

図 1 2は、第 4実施形態に係る方位センサュニッ卜の変形例に関する構成図である。

図 1 3 Aは、携帯端末の座標系（定義）を示す図である。図 13Bは、地面座標系を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図 1は、本発明の携帯電子機器の一実施形態についての構成図であり、 CDM A (Cod e D i v i s i on Mu l t i p l e Ac c e s s ：符号分割多元接続）通信方式による携帯通信端末（以下、携帯端末と称す）の電気的構成をブロック図として示している。

なお、以下において、参照する各図に共通する部分には、同一の符号を附している。

図 1に示すように、本実施の形態の携帯端末 1は、アンテナ 101、 106 と、 RF部 102と、変復調部 103と、 CDMA部 104と、音声処理部 10 5と、 GP S受信部 107と、主制御部 108と、 ROM 109と、 RAM 1 1 0と、報知手段 1 1 1と、時計部 1 12と、主操作部 1 13と、 SW1 14と、電子撮像部 1 16と、表示部 1 17と、夕ツチパネル 1 18と、副操作部 1 15 と、方位センサユニット 200とから構成されている。

図 1に示すように、アンテナ 101は図示せぬ無線基地局と電波の送受信を行う。 RF部 102は信号の送受信に係る処理を行う。この RF部 102は局部発振器等を備え、受信時にアンテナ 101から出力された受信信号に対して所定周波数の局部発信信号を混合することにより、受信信号を中間周波数（I F) の受信 I F信号に変換し、変復調部 103へ出力する。また、 RF部 102は送信時に中間周波数の送信 I F信号に対して所定周波数の局部発信信号を混合することにより、送信 I F信号を送信周波数の送信信号に変換し、アンテナ 101へ出力する。

変復調部 103は、受信された信号の復調処理、および送信される信号の変調処理を行う。この変復調部 103は局部発振器等を備え、 RF部 102から出力された受信 I F信号を所定周波数のベースバンド信号に変換すると共に、このべ —スバンド信号をデジタル信号に変換し、 CDMA部 104へ出力する。また、この変復調部 103は、 CDMA部 104から出力された送信用のデジタルのべースバンド信号をアナログ信号に変換すると共に、所定周波数の送信 I F信号に変換して RF部 102へ出力する。

CDMA部 104は、送信される信号の符号化処理、および受信された信号の複号化処理を行う。この CDMA部 104は、変復調部 103から出力されたべースバンド信号を復号化する。また、 CDMA部 104は、送信用の信号を符号化し、符号化したベースバンド信号を変復調部 103へ出力する。

音声処理部 105は、通話時の音声に係る処理を行う。この音声処理部 105 は、通話時にマイクロホン（MI C) から出力されたアナログの音声信号をデジタル信号に変換し、送信用の信号として CDMA部 104へ出力する。また、この音声処理部 105は、通話時に CDMA部 104によって復号化された音声デ —夕を示す信号に基づいて、スピーカ（SP) を駆動するためのアナログの駆動信号を生成し、スピーカ（SP) へ出力する。マイクロホン（MI C) は、ュ一ザによって入力された音声に基づいた音声信号を生成し、音声処理部 105へ出力する。スピーカ（SP) は、音声処理部 105から出力された信号に基づいて、通話相手の音声を放音する。

GPSアンテナ 106は、図示せぬ GP S衛星から送信された電波を受信し、この電波に基づいた受信信号を GPS受信部 107へ出力する。 0? 受信部1 07はこの受信信号を復調し、受信信号に基づいて、 GPS衛星の正確な時刻情報や電波の伝播時間等の情報を取得する。 GPS受信部 107は取得した情報に基づいて、 3以上の GP S衛星までの距離を算出し、三角測量の原理により、 3 次元空間上の位置（緯度 ·経度 ·高度等）を算出する。

主制御部 108は、 CPU (中央処理装置）等から構成され、携帯端末 1内部の各部を制御する。この主制御部 108は、 RF部 102、変復調部 103、 C DM A部 104、音声処理部 105、 0?5受信部107、下記の方位センサュニット 200、 ROM 109, および RAM 1 10とバスを介して制御信号あるいはデータの入出力を行う。 ROM109は、主制御部 108が実行する各種のプログラムや、出荷検査時に測定された温度センサおよび傾きセンサの初期特性値等を記憶する。 RAMI 10は、主制御部 108によって処理されるデータ等を一時的に記憶する。報知手段 1 1 1は、例えばスピーカ、バイブレータ、または発光ダイオード等を備え、着信やメール受信等を、音、振動、または光等によってユーザに報知する。時計部 1 1 2は計時機能を有し、年、月、日、曜日、時刻等の計時情報を生成する。主操作部 1 1 3は、ユーザによって操作される文字入力用の入力キ一、漢字 ·数字等の変換用の変換キー、カーソル操作用のカーソルキー、電源のオンオフキー、通話キー、およびリダイアルキー等を備え、ユーザによる操作結果を示す信号を主制御部 1 0 8へ出力する。また、開閉スィッチ（S W) 1 1 4 は、折畳み式携帯端末の場合に、開け始めと閉め終わりを検出するためのスイツチである。

方位センサユニット 2 0 0は、互いに直交する X軸 · Y軸 · Z軸の各々の軸方向の磁気（磁界）を検出する磁気センサ（1 ) 〜（3 ) 、温度を検出する温度センサ、携帯端末 1の傾きを検出する物理量センサおよび各センサによる検出結果を処理するブロックを備えている。なお、詳細については、図 2を用いて後述する。

電子撮像部 1 1 6は、光学レンズおよび C C D ( C h a r g e C o u l e d D e v i c e ) 等の撮像素子を備え、光学レンズにより撮像素子の撮像面上に結像した被写体の像を撮像素子によりアナログ信号に変換し、このアナログ信号をデジタル信号に変換して主制御部 1 0 8へ出力する。表示部 1 1 7は液晶デイスプレイ等を備え、主制御部 1 0 8から出力された表示用の信号に基づいて画像や文字等を表示する。夕ツチパネル 1 1 8は、表示部 1 1 7が備える液晶ディスプレイの表面に組み込まれ、ユーザによる操作内容に応じた信号を主制御部 1 0 8へ出力する。副操作部 1 1 5は、表示切替に用いられるプッシュスィッチ等を備えている。

次に、図 2から図 4を用いて第 1の実施形態について説明する。

本実施形態に係る方位センサユニットは、図 2に示すように、測定データ格納判別手段 2 0 1と、測定データ格納手段 2 0 2と、オフセット計算手段 2 0 3と、オフセット有効性判別手段 2 0 4と、オフセット格納部 2 0 5と、オフセット設定手段 2 0 6と、方位計測手段 2 0 7と、方位センサチップ 3 0 0とから構成されており、方位センサチップ 3 0 0はさらに、磁気センサ部 3 0 1と、切換手段 3 0 2と、増幅器 3 0 3と、加算器 3 0 4と、 0/八変換器3 0 5と、オフセット記憶部 3 0 6と、 A/D変換器 3 0 7とから構成されている。

測定データ格納判別手段 2 0 1は、キャリブレーション時に、磁気センサの出力に対応したデジタル信号によって示される測定データを測定データ格納手段 2 0 2に格納すべきかどうかの判定等の、データ格納に関する処理を行う。測定デ一夕格納手段 2 0 2は、測定データ格納判別手段 2 0 1からデータを入力し、所定の格納方法（内容については後述する。）にしたがって、データを格納する。オフセット計算手段 2 0 3は、キャリブレーション時に取得した測定データに基づいてオフセットを算定する（詳細は後述）。また、オフセット有効性判別手段 2 0 4は、オフセット計算手段 2 0 3によって算定されたオフセットの有効性を判定する（詳細は後述）。

オフセット格納部 2 0 5は、すでに格納されているオフセット値をオフセット有効性判別手段 2 0 4において有効と判別されたオフセット値に更新して格納する。オフセット設定手段 2 0 6は、オフセット記憶部 3 0 6に出力したオフセット値とオフセット格納部 2 0 5から出力されたオフセット値とを合算して、この値をオフセッ卜記憶部 3 0 6に出力する。方位計測手段 2 0 7は、後述する A ZD変換器 3 0 7から入力した磁界データから方位を計測する。

なお、磁気センサのオフセットとしては、一般に、磁気センサ固有のオフセット、周辺回路の影響によるオフセットおよび他の部品からの影響により磁界が乱れることにより生ずるオフセットが考えられる。このうち、磁気センサ固有のォフセッ卜と周辺回路の影響によるオフセットは、変動の少ない値であることから、これらの値を予め測定し、その値をオフセッ卜設定手段 2 0 6に格納しておいてもよい。

磁気センサ部 3 0 1は、磁気センサ（1 ) 〜（3 ) と、電源投入後、各磁気センサを初期化するための図示しないセンサ初期化手段（1 ) 〜（3 ) とを備えている。センサ初期化手段（1 ) 〜（3 ) は、強磁界が印加された場合、磁気センサ（1 ) 〜（3 ) の磁性体の磁化の向きが狂ってしまうことから、磁気センサ ( 1 ) 〜（3 ) を初期状態にリセットするために設けられるものである。

切換手段 3 0 2は、磁気センサ部 3 0 1の各磁気センサ（ 1 ) 〜（ 3 ) からの磁界データを切り替えて順次、増幅器 3 0 3に入力する。加算器 3 0 4は、増幅器 3 0 3からの出力と各磁気センサ（1 ) 〜（3 ) に対応したオフセット値を D ZA変換器 3 0 5によりアナログに変換した信号を減算する。 AZD変換器 3 0 7は、加算器 3 0 4の出力をデジタル信号に変換して、方位計測手段 2 0 7に出力する。

次に、図 3を用いて具体的な処理動作について説明する。

図 3に示すように、例えば、方位計測を必要とするアプリケーション等が立ち上がると方位センサユニット 2 0 0に対して、測定トリガがかかる（ステップ 1 0 1 ) 。具体的なトリガとしては、一定時間ごとにトリガをかける方法が考えられる。なお、これ以外にも、アプリケーション側からの方位測定要請があった夕イミングでトリガをかける方法や、例えば、携帯端末の別のデバイスの出力をモ二夕し、方位が変わったと推測される場合（例えば、電子撮像部 1 1 6に入力された画像データがスライドしたタイミング等）にトリガをかける方法等力考えられる。

ここで、一定時間ごとにトリガをかける方法では、定期的にデータ測定を行つているため、アプリケーシさンから方位測定の要請があった場合には、測定済みの直近のデ一夕を出力すればよいことから、短時間での応答が可能であるという利点がある。また、アプリケーションからの要請によりトリガがかかる方法は、測定回数が必要最小限となるため、無駄な電力を削減できるという利点があり、別のデバイスの状況からトリガをかける方法では、例えば、携帯端末の別のデバィスが動作していることが条件になるが、上記 2つの方法の利点を併せ持つ特徴がある。したがって、どの方法を選択するのかについては、装置のフューチャー等により適宜、決定すればよい。

測定トリガがかかると、磁気センサ部 3 0 1から入力したデータにより磁界デ一夕を測定し、デ一夕をデジタルデータに変換して測定データ格納判別手段 2 0 1および方位計測手段 2 0 7に出力する（ステップ 1 0 2 ) 。測定データ格納判別手段 2 0 1では、このデータを測定データ格納手段 2 0 2に格納すべきかどうかの判定に関する処理を行う（ステップ 1 0 3 ) 。

判定方法は、測定デ一夕格納手段 2 0 2に格納されているデータを参照して、後述する判別方法に基づいて、入力したデータを測定データ格納手段 2 0 2に格納すべきか否かを判別し、格納すべきと判断したときは、そのデータを測定デー夕格納手段 2 0 2に格納する。

測定データ格納手段 2 0 2に格納されているデータがないときのみ格納する方法、あるいは既にデータが存在する場合にデ一夕を格納すべきか否かの判別方法としては、直前に格納したデータと一定値以上距離が離れている場合のみ格納する方法がある。この方法では、データが方位球の一部に集中することを避けることができるという利点がある。

また、すべてのデータを格納する方法や測定データ格納手段 2 0 2に格納されているデータがないときのみ格納する方法、あるいは既にデータが存在する場合には、格納済みのすべてのデ一夕から一定値以上距離が離れている場合のみ格納する方法が考えられる。前者の方法は、データ量が多いため、最も短期間にデー夕を多く集収でき、キャリブレーションの頻度が上がり、オフセット変動が起きても短期間のうちにオフセットを修正することができるという利点がある。また、後者の方法では、データの均一性が最も優れている反面、データが蓄積されるまでに長時間を要するという問題がある。したがって、上記の内容を踏まえた上で、どの方法を選択するのかについては、装置のフューチャー等により適宜、決定すればよい。なお、一定値としては、 3 . 9 8 [AZM]程度が好適である。

測定データ格納手段 2 0 2は、測定データ格納判別手段 2 0 1からのデータを入力し、後述する格納方法にしたがって、データを格納し（ステップ 1 0 4 ) 、オフセット計算手段 2 0 3にデータを出力すべきか否かを図示しないオフセット計算トリガ手段に打診する。オフセット計算トリガ手段は、後述するトリガ方法に基づいて、データをオフセッ卜計算手段 2 0 3に出力すべきか否かを回答する。測定デ一夕格納手段 2 0 2は、データをオフセット計算手段 2 0 3に出力する指示があったときには、格納しているデータをオフセット計算手段 2 0 3に出力する。

ここで、データの格納方法としては、データを取り込み順に蓄積し、オフセッ卜計算トリガ手段の卜リガがかかってオフセッ卜計算処理が終了したときに、全てのデータを消去して、もう一度、最初からデータを蓄積する方法が考えられる。この方法では、処理の負荷が軽いという利点がある。

また、データを取り込み順に蓄積し、一定量のデータが溜まったら、新たなデ一夕を取り込む際に、最も古いデータを削除して、常に、一定量の新しいデータを保持する方法やデータを取り込み順に蓄積し、オフセット計算トリガ手段のトリガがかかってオフセット計算処理が終了したときに、古いデータの方から一部のデータを消去して、データの蓄積を始める方法も考えられる。

前者の方法の場合は、キャリブレーションの頻度を上げやすく、最も短期間にオフセットを修正できるという利点があり、後者の方法の場合には、短期間にォフセットの修正が可能である反面、キャリブレーションの計算負荷が大きくなるという問題もある。しかし、前者の方法に比べて、オフセットの計算頻度が低くなり、計算処理の負荷を軽減できるという利点もある。

さらに、データを値の順番に蓄積し、一定量のデータが溜まったら、新しいデ —夕に最も近い方位のデ一夕と差し替えを行う方法でもよい。この場合、オフセット変動の規模が小さいときには、上記前者の方法に比べて、データ密度を均一に保持できるという利点がある反面、オフセット変動が方位球の半径よりも大きい場合には、いつまでも不要なデータが残る危険性がある。したがって、どの方法を選択するのかについては、装置のフューチャー等により適宜、決定すればよい。

また、オフセット計算のトリガについては、データが一定量になったら、トリガをかける方法がある。この場合、データ数が一定であるため、データ数に基づく精度が安定しており、有効性の判断が行いやすいという利点がある。また、これ以外の方法として、データが一定量になったら、あるいは、データが一定量になり、前回のキヤリブレーシヨンから一定時間経過していたらトリガをかける方法やデータが 4点以上ある場合には、一定時間ごとにトリガをかける方法でもよい。

前者の方法では、短時間でキャリブレーション動作を行う可能性があり、より短時間にオフセット変動を補正できるという利点があり、後者の方法では、いつまでもキヤリブレーション動作に入らないという状況を回避できるという利点がある。したがって、上記の内容を踏まえた上で、どの方法を選択するのかについては、装置のフューチヤ一等により適宜、決定すればよい。

次に、測定デ一夕格納手段 202から測定データがオフセット計算手段 203 に供給されると、これらの測定デ一夕をもとにオフセットの計算が行われる（ステツプ 105) 。

ここで、オフセット計算アルゴリズムについて説明する。

測定データを（χ ,, Y i， z ( i = 1, · · · , N) 、オフセットを（X 0， Υ0, Ζ 0) 、方位球半径を Rとすると、以下の関係式が成り立つ。

(x「 X0)²+ (y , -YO) ²+ (Z j - Z O) ² = R²

このとき、最小二乗誤差 εを次式のように定義する。

£ = {( ,. - Χθ)² + ( ,. - YOf + (ζ,.一 Ζ0)²一 R² }²

= V ·χ,.² + ² + ζ,·² )- 2x_tX0 - 2^,70一 2ζ,.Ζ0 + (ζθ² + 70² + Z0²)-R²f

ここで、

b = - 2 x ,

c =— 2 y i

d =- 2 z (

D= (X 0² + Y 0² + Z 0²) -R² ··· (1)

とすると、 εは以下の式となる。

= Υ (。,· + b_tX0 + c,F0 + d,Z0 + Df

このとき、最小二乗誤差 εを最小とする条件は、以下の式となる。

3ε

- 2 Υ ( ,. +b,JT0 + c_tY0 + dl O + D^ =0

3X0

Βε

2 Y («,. + b, 0 + .ΥΟ + rf,.Z0 + D)c_i = 0

dYO

de

22 («,. + b'JTO + c, 0 + ί/,ΖΟ + D)d_i =0

dZO

— = 2 [a. +b_iX0 + c_iY0 + d_iZ0 + D) = 0

ム、 ' ' ' ' '

したがって、以下の式が成り立つ。一 Λ 1

ただし、

である。この連立方程式を解くことにより、最小二乗誤差 εを最小とする X0, Υ 0, Ζ 0, Dが求まる。また、（1) 式により、 Rも求めることができる。オフセット値が計算されると、オフセッ卜有効性判別手段 204により、その有効性が判別される（ステップ 106) 。具体的には、算出されたオフセットおよび方位円（球）半径と、測定データ格納手段 202に格納された測定データから以下の値を算出する。

Nj;{k - 0)² + , -yo)² ₊ (z,. -zof j ix, -xof ₊ {_yi -yo)² ,. -zoj

Max(x_i )― Min (x_{ )

W_v =

R

Max y_i )一 Min(y_i )

^ R

Max(z_j ) - Min z_i )

w. =

R

ただし、 Ma x (x ,) は、測定データ xい · · ·， χ_Νの中の最大値を表し、 M i n (χ は、測定データ χ_1; · · ·， χ_Νの中の最小値を表す。また、 σは標準偏差である。上記の値に対して、以下の判定基準が満たされるかどうか判定し、判定基準が満たされた場合に、推定したオフセットが有効であると判定する。

a<F w_x>G

w_y>G

w _z > G

ここで、 Fは 0. 1程度が好ましく、 Gは 1程度が好ましい。

そして、オフセットが有効であると判断されたときには、図示しない方位計測手段 207内の記憶手段に格納されているオフセット値が更新される（ステップ 107) 。方位計測手段 207は、入力した測定データからオフセットを除去したのち、次のいずれかの方法で方位を計算する（ステップ 108) 。

1) 例えば、携帯端末が水平であると仮定する場合には、次式に基づいて方位を算出する。

Abs (Hx) <Abs (Hy) AND Hy〉0 Then direction (deg)

= -arctan(Hx/Hy) * 180Ζπ

Abs (Hx) <Abs (Hy) AND Hy<0 Then direction (deg)

= 180-arctan(Hx/Hy) * 180/π

Abs (Hx) >Abs (Hy) AND Hx> 0 Then direction (deg)

= 90 + arctan(Hx/Hy) * 180/π

Abs (Hx) >Abs (Hy) AND Hx<0 Then direction (deg)

= 270 + arctan(Hx/Hy) *180/ τ

2) 例えば、携帯端末が a (r ad) 傾いていると仮定する場合には、次式に基づいて方位を算出する。

Hy ' =Hycos(a)-H z sin (a)として、

Abs (Hx) <Abs (Hy ' ) AND Hy>0 Then direction (deg) = -arctan(Hx/Hy ' ) * 180/π

Abs (Hx) <Abs (Hy ' ) AND Hy<0 Then direction (deg) = 180-arctan(Hx/Hy ' ) * 180/π

Abs (Hx) >Abs (Hy ' ) AND Hx> 0 Then direction (deg) = 90 + arctan(Hx/Hy ' ) * 180/π

Abs (Hx) >Abs (Hy ' ) AND Hx<0 Then direction (deg) = 270 + arctan(Hx/Hy ' ) * 180/ττ ここで、 H x、 H y、 H zは、磁気センサの出力であり、方位は、 Y軸の方位を指し、磁北を 0度とする。

なお、 1 ) の方法は、ユーザにとって携帯端末を水平にすることは比較的容易であり、方位の精度を得やすいという利点がある。また、 2 ) の方法では、ユーザが通常携帯端末を持つ角度であるため、おおよそ正しい方位を出すことができるが、その反面、決まった角度に携帯端末を合わせるのは困難である場合もあることから、精度はあまり期待できないという問題もある。

そして、こうして得られた方位データは、例えば、携帯端末の表示部 1 1 7等に出力され、表示される（ステップ 1 0 9 ) 。

図 4は、本実施形態の変形例であり、加算器 3 0 4の出力に積分器 3 0 9が設けられている。この積分器 3 0 9を設けることによりアナログ値の計算における測定データの微小な乱れを平均化することができるため、測定精度を向上させることができる。なお、この構成は、後述するすべての実施形態においても適用可能である。

次に、図 5から図 7を用いて、第 2の実施形態について説明する。

第 2の実施形態に係る方位センサユニットは、図 5に示すように、第 1の実施形態に対して、増幅器 3 0 3の出力をモニタするオーバーフローアンダーフロ一検出部 3 0 8を備えている。

オーバーフローアンダーフロー検出部 3 0 8は、増幅器 3 0 3の出力が次段の AZD変換器 3 0 7の入力レンジ内に収まっているか否かを検出し、オーバーフローあるいはアンダーフローしている場合には、増幅器 3 0 3の出力が次段の A D変換器 3 0 7の入力レンジ内に収まるように、補正値をオフセット設定手段 2 0 6に入力する。ここで、オフセット設定手段 2 0 6は、オーバーフローアンダーフロー検出部 3 0 8から入力された値とすでに格納している値およびオフセット格納部 2 0 5に値が格納されている場合には、その値を合算してオフセット記憶部 3 0 6に格納するオフセット値を設定する。

次に、図 6を用いて、具体的な処理動作について説明する。

図 6に示すように、第 1の実施形態と同様に、例えば、方位計測を必要とするァプリケ一シヨン等が立ち上がると方位センサュニッ卜 2 0 0に対して、測定トリガがかかる（ステップ 2 0 1 ) 測定トリガがかかると、まず、磁気センサ部 3 0 1から入力したデータにより磁気データを測定する。そして、測定された磁気デ一夕は、増幅器 3 0 3に送られる（ステップ 2 0 2 ) 。

続いて、オーバーフローアンダーフロ一検出部 3 0 8は、増幅器 3 0 3の出力が次段の AZD変換器 3 0 7の入力レンジ内に収まっているか否かを検出し、ォ —バ一フローあるいはアンダーフローしてない場合には次ステップに、オーバーフローあるいはアンダーフローしている場合には、増幅器 3 0 3の出力が次段の A/D変換器 3 0 7の入力レンジ内に収まるように、補正値をオフセッ卜設定手段 2 0 6に入力した上で（ステップ 2 0 4 ) 、次ステップに移行する（ステップ 2 0 3 ) 。そして、再び、磁気センサから入力したデータにより磁界デ一夕を測定し、データをデジタルデータに変換して測定データ格納判別手段 2 0 1および方位計測手段 2 0 7に出力する（ステップ 2 0 5 ) 。

測定データ格納判別手段 2 0 1では、このデータを測定データ格納手段 2 0 2 に格納すべきかどうかの判定に関する処理を行う（ステップ 2 0 6 ) 。ここで、格納すべきと判断したときには、測定データを測定データ格納手段 2 0 2に格納し（ステップ 2 0 7 ) 、格納すべきでないと判断したときには、ステップ 2 0 1 に戻る。

測定データ格納手段 2 0 2は、測定デ一夕格納判別手段 2 0 1からのデータを入力し、後述する格納方法にしたがって、デ一夕を格納し（ステップ 2 0 7 ) 、オフセット計算手段 2 0 3にデータを出力すべきか否かを図示しないオフセット計算トリガ手段に打診する。オフセット計算トリガ手段は、前述のトリガ方法に基づいて、データをオフセッ卜計算手段 2 0 3に出力すべきか否かを回答する。測定データ格納手段 2 0 2は、データをオフセット計算手段 2 0 3に出力する指示があったときには、格納しているデータをオフセット計算手段 2 0 3に出力する。

オフセッ卜計算手段 2 0 3は、測定データ格納手段 2 0 2から測定データが入力されると、前述めオフセット計算アルゴリズムにしたがって、オフセットの計算を行う（ステップ 2 0 8 ) 。オフセット値が計算されると、オフセット有効性判別手段 2 0 4により、その有効性が判別される（ステップ 2 0 9 ) 。その結果、オフセットが有効であると判断されたときには、図示しない方位計測手段 2 0 7内の記憶手段に格納されているオフセット値が更新される（ステップ 2 1 0 ) 。

一方、方位計測手段 2 0 7は、入力した測定データからオフセットを除去したのち、方位を計算し（ステップ 2 1 1 ) 、こうして得られた方位データは、例えば、携帯端末の表示部 1 1 7等に出力され、表示される（ステップ 2 1 2 ) 。図 7は、本実施形態の変形例であり、オフセット格納部 2 0 5を削除して、ォ —バーフローあるいはアンダーフローに対する補正をオフセット設定手段 2 0 6 で実行し、 AZD変換器 3 0 7の入力レンジに収まった測定データのオフセットをオフセット計算手段 2 0 3で求めたオフセット値で補正する構成となっている。こうした構成とすることにより、主にハードウェアの処理でオーバ一フローあるいはアンダーフロ一に対する補正を行い、ソフトウェアの処理によって、ォ一バーフローあるいはアンダーフロー除去後の補正を行うため、回路負荷ゃソフトウエアの処理負荷を軽減することができる。

したがって、本実施形態によれば、オーバーフローアンダーフロー検出部により、オーバーフローアンダーフローを検出して、これを補正することにより、 A ZD変換に要する時間を短縮して、短時間に正確な方位を演算することができる。また、回路構成によっては、回路負荷やソフトウェアの処理負荷を軽減することもできる。

次に、図 8および図 9を用いて、第 3の実施形態について説明する。

第 3の実施形態に係る方位センサユニットは、図 8に示すように、第 1の実施形態に対して、オフセット設定手段 2 0 6、オフセット格納手段 2 0 5を削除するとともに、オフセッ卜大小判別手段 2 0 8を備えている。

オフセット大小判別手段 2 0 8は、オフセットの有効性が判別された後のオフセット値が予め定めた所定値よりも大きいか否かを判別して、オフセット値が予め定めた所定値よりも大きい場合には、その値をオフセット記憶部 3 0 6に出力し、オフセット値が予め定めた所定値よりも小さい場合には、その値を方位計測手段 2 0 7に出力する.。

次に、図 9を用いて、具体的な処理動作について説明する。図 9に示すように、第 1の実施形態と同様に、例えば、方位計測を必要とするァプリケーシヨン等が立ち上がると方位センサュニット 2 0 0に対して、測定トリガがかかる（ステップ 3 0 1 ) 測定トリガがかかると、磁気センサ部 3 0 1から入力したデータにより磁界デ一夕を測定し、データをデジタルデータに変換して測定データ格納判別手段 2 0 1および方位計測手段 2 0 7に出力する（ステップ 3 0 2 ) 。

測定データ格納判別手段 2 0 1では、このデータを測定データ格納手段 2 0 2 に格納すべきかどうかの判定に関する処理を行う（ステップ 3 0 3 ) 。ここで、格納すべきと判断したときには、測定データを測定データ格納手段 2 0 2に格納し（ステップ 3 0 4 ) 、格納すべきでないと判断したときには、ステップ 3 0 1 に戻る。

測定データ格納手段 2 0 2は、測定データ格納判別手段 2 0 1からのデータを入力し、後述する格納方法にしたがって、データを格納し（ステップ 3 0 4 ) 、オフセッ卜計算手段 2 0 3にデータを出力すべきか否かを図示しないオフセット計算トリガ手段に打診する。オフセット計算トリガ手段は、前述のトリガ方法に基づいて、データをオフセット計算手段 2 0 3に出力すべきか否かを回答する。測定データ格納手段 2 0 2は、データをオフセット計算手段 2 0 3に出力する指示があったときには、格納しているデータをオフセット計算手段 2 0 3に出力する。

オフセット計算手段 2 0 3は、測定データ格納手段 2 0 2から測定データが入力されると、前述のオフセット計算アルゴリズムにしたがって、オフセットの計算を行う（ステップ 3 0 5 ) 。オフセット値が計算されると、オフセット有効性判別手段 2 0 4により、その有効性が判別される（ステップ 3 0 6 ) 。

次に、有効性ありと判別されたオフセッ卜値が予め定めた所定値よりも大きいか否かを判別して（ステップ 3 0 7 ) 、オフセット値が予め定めた所定値よりも大きい場合には、その値をオフセット記憶部 3 0 6に出力し（ステップ 3 0 8 ) 、オフセット値が予め定めた所定値よりも小さい場合には、その値を方位計測手段 2 0 7に出力する。そして、図示しない方位計測手段 2 0 7内の記憶手段に格納されているオフセット値が更新される（ステップ 3 0 9 ) 。一方、方位計測手段 2 0 7は、ステップ 3 0 2の後、入力した測定データからオフセットを除去し、これに基づいて方位を計算する（ステップ 3 1 0 ) 。こうして得られた方位データは、例えば、携帯端末の表示部 1 1 7等に出力され、表示される（ステップ 3 1 1 ) 。

したがって、本実施形態によれば、オフセット大小判別手段、有効性が判別された後のオフセットの大きさを検出して、これを補正することにより、 A/D変換に要する時間を短縮して、短時間に正確な方位を演算することができる。また、回路構成によっては、回路負荷やソフトウェアの処理負荷を軽減することも

2 o

できる。

次に、図 1 0から図 1 2を用いて、第 4の実施形態について説明する。

第 4の実施形態に係る方位センサチップ 3 0 0は、図 1 0に示すように、第 1 の実施形態に対して、増幅器 3 0 3の出力とともに切替手段 3 1 2により接続される温度センサ 3 1 0、傾きセンサ 3 1 1とを備えている。また、図 1 1に示すように、方位センサュニット 2 0 0は、方位センサチップ 3 0 0の AZD変換器 3 0 7を介して磁気センサ部から出力される温度補正値算出手段 2 0 9、傾き補正値算出手段 2 1 0を備えている。

温度センサ 3 1 0は、方位センサチップ 3 0 0の温度をモニタし、そのデータを方位センサチップ 3 0 0の AZD変換器 3 0 7を介して方位センサュニット 2 0 0の温度補正値算出手段 2 0 9に出力する。温度補正値算出手段 2 0 9には、予め温度と補正値との関数が格納されており、入力した温度データに対応した補正値を方位計測手段 2 0 7に出力する。具体的には、キャリブレーション時の温度を T O、推定されているオフセットを O F、温度係数 A (これは出荷検査時に測定して R OM 1 0 9に記録されている）、測定時の温度を T、磁気センサの測定値を S Oとすると、温度補正したオフセット除去後の磁気データ S 1は、 S 1 = S 0 - { O F + A (T一 T O) }

となる。

傾きセンサ 3 1 1は、方位センサチップ 3 0 0の傾きをモニタし、そのデ一夕を方位センサチップ 3 0 0の AZD変換器 3 0 7を介して方位センサュニット 2 0 0の傾き補正値算出手段 2 1 0に出力する。傾き補正値算出手段 2 1 0は、以下に示すような方法で、仰角 |3、ひねり角ァを算出して、これを方位計測手段 2 0 7に出力する。

ここで、携帯端末 1を例にとり、傾き補正についてその詳細を説明する。まず、図 1 3 (a) に示すように携帯端末 1の座標系を定義する。すなわち、携帯端末 1のアンテナ 1 0 1の方位角を α、仰角を i3、ひねり角（アンテナ軸のまわりの回転角）を？"とする。符号は、同図に示す矢印方向を正とする。また、アンテナ方向の単位ベクトルを Vy、端末ユニット一 2 (アンテナ 1 0 1および方位センサチップ 3 0 0が配置された側）がなす面（例えば、図 1 3では符号 9 9部分の面）に垂直な方向の単位ベクトルを V zとし、 Vy, V zのいずれにも直交する単位ベクトルを Vxとする。なお、同図に示す矢印方向を正の向きとする。地面座標系は、図 1 3 (b) に示すように、 X、 Y、 Ζで表し、北方向を Υ 軸にとる。

ここで、地面座標系での重力を G二（0, 0, G z) とする。また、携帯座標系での重力を g= (g x、 g y、 g z) とする。この携帯座標系での重力は傾きセンサにより検出できるものとする。もちろん、地面座標系での重力は既知である。

すると、携帯座標系の重力 gと地面座標系での重力 Gは、下式で表される。

(Gx, Gy, G z) BC= (g , gy, g z)

ただし、

これから、 BCは、下式で表せる cos y 0 -sin 7

BC sin β sin γ cos β sin β cos γ

cos β^ιηγ ― sin β cos β cos y したがって、携帯座標系での重力 gは下式で表される

cos 0 一 sin y

{gx,gy,gz) = { ,0,Gz sin β sin y cos β sin β cos y

cos j3 sin y - sin β cos β cos γ

= Gz(cos 3sin ,-sin /?, cos/?, cosy

の式から、仰角 /3、ひねり角ァが求まる。

以上のようにして仰角 i3、ひねり角ァが求められる。

方位計測手段 207は、仰角、ひねり角ァを入力すると、以下のァルゴリズムにより、方位角ひ、地磁気の仰角 0を求める。

まず、携帯座標系での地磁気を h= (h X, hy, h z) 、地面座標系での地磁気を H= (0， Hy, Hz) とすると、

(0， Hy, Hz) ABC= (hx, hy， h z )

が成り立つ。ただし、

cosひ一 sin or 0

/1 = sin a cos a 0 1 0 0

B 0 cos β sin β

0 -sin β cos β

cosy 0 - sin γ

C 0 1 0

ύηγ 0 cosy である。これから、下式が導かれる <

2 3

(0,Hy,Hz^4 = {hx,hy,hz)C'^lB-¹ ≡ {hx hy hz')

よって、

(h x , hy , h z ) = (Hy s i n a, Hyc o s a, Hz) となる。したがって、入力した仰角 )3、ひねり角ァと、携帯座標系での地磁気 hは測定すると、（hx' hy' h z ' ) が定まる。ここで地面座標系での地磁気 Hが既知であるとすると、方位角 αが求まる。また、地磁気の仰角 0も下式により求まる。

Θ = arctan

y hx'- +hy^

したがって、本実施形態においては、周辺部品等による磁界の変化から生ずる磁気センサのオフセッ卜のみならず、温度変化や傾きの変化によるオフセッ卜についても、その影響を効果的に除去することができる。

図 1 2は、本実施形態の変形例であり、温度補正値算出手段 2 0 9、傾き補正値算出手段 2 1 0の出力に対して、補正データ判定手段 2 1 1を有する構成となつている。補正データ判定手段 2 1 1は、図示しない記憶手段を有しており、温度補正値算出手段 2 0 9および傾き補正値算出手段 2 1 0からの出力データと直前に格納したデータとを比較して、一定以上の変化がある場合等にそのデータを方位計測手段 2 0 7に出力する。

したがって、上記の実施形態によれば、補正データ判定手段 2 1 1は、温度補正値算出手段 2 0 9および傾き補正値算出手段 2 1 0からのデータを判定して、方位計測手段 2 0 7への出力の可否を判断することから、方位計測手段 2 0 7の処理負荷を軽減させることができる。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の構成等も含まれることは言うまでもない。例えば、本発明の実施形態においては、磁気センサからの出力を演算するプロックを方位センサュ二ット内に設けた構成について説明したが、これに限らず、演算部を端末ユニット内の主制御部に設けた構成であってもよい。産業上の利用可能性

本発明によれば、ユーザに過度な負担を強いることなく、キャリブレーションを実行し、正確な方位を出力できるという効果がある。

また、 DZAコンバータやメモリに負荷を低減しつつ、正確な方位を出力する方位センサュニットを提供できるという効果がある。

Claims

請求の範囲

1 . 地磁気センサからのデータを入力して磁界データを測定するステップと、該測定データを格納すべきか否かを直前に格納された測定データとの距離に基づいて判断するステップと、

格納したデータに基づいてオフセット値を算出するステップと、

該オフセット値の算出に用いられた複数の測定データを成分ごとに比較して、成分ごとの最大値と最小値との差が所定値以上であるときに、該算出したオフセット値が有効であると判断するステップと、

すでに格納されているオフセット値を前記ステップにおいて有効であると判断されたオフセット値に更新するステップと、

前記測定データを該更新したオフセット値で補正して、方位データを演算するステップと、

を有することを特徴とする方位データ演算方法。

2 . 地磁気センサからのデ一夕を入力して磁界デ夕を測定するステツプと、該測定データがオーバーフローあるいはアンダーフローしているか否かを判断し、該測定デ一夕がオーバ一フローあるいはアンダーフローしていると判断したときに、該測定デー夕が所定の範囲に収まるように補正するステツプと、該測定データを格納すべきか否かを直前に格納された測定データとの距離に基づいて判断するステップと、

格納したデ一夕に基づいてオフセット値を算出するステップと、

該オフセット値の算出に用いられた複数の測定データを成分ごとに比較して、成分ごとの最大値と最小値との差が所定値以上であるときに、該算出したオフセッ卜値が有効であると判断するステップと、

すでに格納されているオフセット値を前記ステツプにおいて有効であると判断されたオフセット値に更新するステップと、

前記測定データを該更新したオフセッ卜値で補正して、方位データを演算するステップと、

を有することを特徴とする方位データ演算方法。

3 . 地磁気センサからのデータを入力して磁界デー夕を測定するステップと、該測定データを格納すべきか否かを直前に格納された測定データとの距離に基づいて判断するステップと、

該有効とされたオフセット値が所定値よりも大きいときに、前記測定データから該オフセット値を除去した測定データに基づいて、処理を前記測定データの格納判定ステップに戻すステツプと、

該有効とされたオフセット値が所定値よりも小さいときに、すでに格納されているオフセット値を前記ステップにおいて有効であると判断されたオフセット値に更新するステップと、

を有することを特徴とする方位データ演算方法。

4 . 地磁気センサからのデ一夕を入力して磁界デ一夕を測定する磁界データ測定手段と、

該磁界データを格納する測定データ格納手段と、

前記磁界データを該測定データ格納手段に格納すべきか否かを直前に格納された磁界データとの距離に基づいて判断する測定データ格納判別手段と、

前記測定データ格納手段に格納された磁界デ一夕に基づいてオフセッ卜値を算出するオフセット計算手段と、

該オフセッ卜値の算出に用いられた複数の測定デ一夕を成分ごとに比較して、成分ごとの最大値と最小値とが所定値以上であるときに、該算出したオフセット値が有効であると判断するオフセット有効性判別手段と、

すでに格納されているオフセッ卜値を該オフセット有効性判別手段において有効とされたオフセット値に更新して格納するオフセット格納部と、

該オフセット格納部に格納されたオフセット値とすでに格納されているオフセッ卜値とを加算するオフセット設定手段と、該オフセット設定手段において設定されたオフセット値を前記磁界データから除去する演算器と、

前記オフセット格納部に格納されたオフセット値で前記磁界データを補正して、方位データを演算する方位計測手段とを有することを特徴とする方位センサユニット。

5 . 前記演算器から出力される磁界データを積分する積分器を備えたことを特徴とする請求項 4に記載された方位センサュニット。

6 . 前記磁界デ一夕をモニタし、オーバ一フローあるいはアンダーフローを検出する検出部を備え、該検出部が、データのオーバーフローあるいはアンダーフロ —を検出したときに、前記演算器にデ一夕のオーバーフローあるいはアンダーフローを解消するような補正値を入力することを特徴とする請求項 4に記載された方位センサュニット。

7 . 前記オフセッ卜有効性判別手段において有効とされたオフセット値と予め定めた所定値とを比較し、該オフセット値が所定値よりも大きいときに、該オフセット値を前記演算器に出力し、該オフセット値が所定値よりも大きいときに、該オフセット値を前記オフセット格納手段に出力するオフセッ卜大小判別手段を備えたことを特徴とする請求項 4に記載された方位センサュ二ット。

8 . 温度を検出する温度センサおよび該検出された温度から補正値を算出し、該算出された補正値を前記方位計測手段に出力する温度補正値算出手段と、傾きを検出する傾きセンサおよび該検出された傾きから補正値を算出し、該算出された補正値を前記方位計測手段に出力する傾き補正値算出手段との少なくとも一方を備えたことを特徴とする請求項 4に記載された方位センサュニット。

9 . 温度を検出する温度センサと、

該検出された温度から補正値を算出する温度補正値算出手段と、

傾きを検出する傾きセンサと、

該検出された傾きから補正値を算出する傾き補正値算出手段と、

前記温度補正値算出手段および傾き補正値算出手段において算出された補正値と直前の補正値とを比較して該補正値を前記方位計測手段に出力するか否かを判定する補正デ一夕判定手段と、を備えたことを特徴とする請求項 4に記載された方位センサュニット。

1 0 . 前記請求項 4から請求項 9に記載された方位センサュニットを備えた携帯電子機器。