WO2006011276A1 - 方位処理装置、方位処理方法、方位処理プログラム、方位測定装置、傾斜オフセットの補正方法、方位計測方法、方位センサユニット及び携帯電子機器 - Google Patents

方位処理装置、方位処理方法、方位処理プログラム、方位測定装置、傾斜オフセットの補正方法、方位計測方法、方位センサユニット及び携帯電子機器 Download PDF

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data
offset
azimuth
measurement data
unit
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PCT/JP2005/007702
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English (en)
French (fr)
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Hideki Sato
Kiyoshi Yamaki
Masayoshi Omura
Chihiro Osuga
Satoshi Nihashi
Tetsuya Mabuchi
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Yamaha Corporation
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Priority to EP05766407A priority patent/EP1793200A4/en
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C17/00Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
    • G01C17/38Testing, calibrating, or compensating of compasses

Definitions

  • Azimuth processing device azimuth processing method, azimuth processing program, azimuth measurement device, tilt offset correction method, azimuth measurement method, azimuth sensor unit, and portable electronic device
  • the present invention relates to an azimuth processing device, an azimuth processing method, an azimuth processing program, an azimuth measurement device, an inclination offset correction method, an azimuth measurement method, an azimuth sensor unit, and a portable electronic device. Regarding update processing.
  • portable information terminals such as portable telephones and PDAs are equipped with a geographic information display function using GPS and a direction sensor.
  • the current location is identified by GPS
  • map information around the current location is downloaded from Sano via a communication line
  • the orientation is identified by the built-in orientation sensor
  • the orientation on the map matches the actual orientation.
  • portable information terminals that display map information on the screen are known.
  • the direction sensor detects the earth's magnetic field and measures the direction, but in reality, a speaker, microphone, or metal package of magnetized electronic components mounted on a portable information terminal and the like A magnetic field synthesized with the magnetic field of the sphere is detected. For this reason, in order to accurately determine the azimuth, it is necessary to obtain a magnetic field (offset) other than the earth's magnetic field and correct the measurement data of the azimuth sensor using this offset.
  • Patent Document 1 discloses an offset updating method for an orientation sensor.
  • the offset update method disclosed in this document is based on the measurement data output from the azimuth sensor at 90 or 180 degree intervals when the user rotates the azimuth sensor 90 degrees or 180 degrees or more around a specific axis. Based on the measurement data acquired in this way, the offset of the azimuth sensor is calculated.
  • the user can rotate the device incorporating the direction sensor, for example, on a horizontal plane so that the direction sensor's measurement data is output from the direction sensor. It is necessary to flip it by holding it in your hand or shake it up and down and left and right. Carry out the necessary operations so that the measurement data required for updating the direction sensor offset is output from the direction sensor.
  • the calibration operation should be performed so that the orientation of the orientation sensor changes significantly at a constant angular velocity. Also, calibration is the calculation of the offset based on the measurement data obtained from the direction sensor force and updating the calculated offset as the direction sensor offset.
  • the user may drop the device during the calibration operation. Even if a calibration operation is performed, an accurate offset may not be calculated from the direction sensor measurement data accumulated during the operation. In addition, the calibration operation is troublesome for the user because it does not have an accurate procedure unless the manual is read, and is only necessary for updating the direction sensor offset. If the orientation sensor offset is updated correctly, accurate geological information cannot be displayed based on accurate orientation data.
  • Patent Document 1 JP 2004-012416 A
  • a first object of the present invention is to provide an azimuth processing device, an azimuth processing method, an azimuth processing program, an azimuth measurement device, and a portable electronic device with accurate offset data.
  • the present invention provides a magnetic field offset correction method and a tilt offset correction method that can obtain the sensitivity and offset value of the magnetic sensor offset and tilt sensor necessary for correctly performing the azimuth calculation without performing a special measurement operation.
  • a second object is to provide a correction method, a direction measurement method, a direction sensor unit, and a portable electronic device.
  • An azimuth processing apparatus for achieving the first object is an azimuth processing apparatus for outputting azimuth data based on azimuth sensor force sequentially output measurement data, and substantially includes A storage means for selectively storing the latest measurement data; and Therefore, offset data updating means for updating the offset data of the azimuth sensor based on the plurality of measurement data accumulated.
  • the offset data is data representing the above-described offset, and is a deviation of the measurement data of the direction sensor.
  • the azimuth processing device further includes azimuth data output means for outputting the azimuth data based on the most recent measurement data and the offset data.
  • the accuracy of the orientation data is improved by updating the offset data of the orientation sensor based on substantially the latest measurement data and outputting the orientation data based on the measurement data and the updated offset data.
  • the storage means compares the substantially latest measurement data with the measurement data accumulated immediately before, and selects the substantially latest measurement data according to the comparison result. Accumulate it.
  • the accuracy of the offset data updated based on the accumulated measurement data is improved by selectively accumulating the measurement data according to the comparison result between the latest measurement data and the measurement data accumulated immediately before. To do.
  • the storage means is selected according to a distance between a position in the azimuth space represented by the most recent measurement data and a position in the azimuth space represented by the measurement data stored immediately before.
  • the measurement data that is substantially latest may be accumulated.
  • Azimuth sensor force By accumulating measurement data selectively according to the distance between the positions in the azimuth space represented by each measurement data that is output continuously, the positions in the azimuth space represented by the measurement data are dispersed appropriately. Measurement data can be stored in The more scattered the position in the azimuth space represented by the accumulated measurement data, the more accurate the offset data updated based on the accumulated measurement data.
  • the direction space is the direction sensor.
  • a vector space expressed by output values is assumed. For example, in the case of the above-described three-dimensional orientation sensor, a position (three-dimensional coordinate) in which the output value of each axis corresponding to the geomagnetic strength of the direction component of each axis is defined as the coordinate component of each axis is defined.
  • the vector space is called the orientation space.
  • the storage means includes offset data candidates calculated based on positions in the azimuth space represented by the plurality of stored measurement data and the measurement data stored by the storage means.
  • the variation in the distance from the position in the azimuth space to be represented does not satisfy a predetermined criterion, at least a part of the accumulated measurement data may be deleted, and the offset data may not be updated with the offset data candidate .
  • the base of the offset data candidate Therefore, there is a high possibility that the true offset corresponding to each of a plurality of measurement data is different from each other, or that the measurement data is strongly influenced by noise. Therefore, in such a case, the accuracy of the offset data updated based on the accumulated measurement data is improved by deleting and re-accumulating the measurement data.
  • the storage means deletes at least a part of the stored measurement data when the variation in position in the azimuth space represented by the plurality of stored measurement data does not satisfy a predetermined standard. May be.
  • the index representing the variation in the position in the azimuth space include a distribution range, a distribution density, and uniformity of the distribution density.
  • the accuracy of the offset data improves as the position in the azimuth space represented by the measurement data on which the offset data is based varies. Therefore, if the variation in position in the location space represented by the accumulated measurement data does not meet the predetermined standard, the measurement data is deleted and then re-accumulated, based on the accumulated measurement data. Improves accuracy of updated offset data.
  • the accumulating unit may accumulate the latest measurement data for each section while updating the latest measurement data for each section of the azimuth space. As long as the true offset is constant, the more accurate the position of the offset data, the more accurate the offset data is. Therefore, by accumulating a predetermined number of measurement data while updating each section of the azimuth space, the accuracy of offset data updated based on the accumulated measurement data is improved.
  • the storage unit includes offset data candidates calculated based on the position in the azimuth space represented by the plurality of stored measurement data and the measurement data stored by the storage unit.
  • the variation in the distance from the position in the azimuth space to be expressed does not satisfy a predetermined standard, at least a part of the accumulated measurement data may be deleted, and the offset data may not be updated with the offset data candidates.
  • the base of the offset data candidate Therefore, there is a high possibility that the true offset corresponding to each of the plurality of measurement data is different from each other, or that the measurement data is affected by noise. Therefore, in such a case, the accuracy of the offset data updated based on the accumulated measurement data is improved by deleting and re-accumulating the measurement data.
  • the storage means may store at least a part of the stored measurement data when the variation in the position in the azimuth space represented by the plurality of stored measurement data does not satisfy a predetermined standard. It may be deleted.
  • the index representing the variation in the position in the azimuth space include a distribution range, a distribution density, and uniformity of the distribution density.
  • the accuracy of the offset data improves as the position in the azimuth space represented by the measurement data on which the offset data is based varies. Therefore, if the variation in position in the location space represented by the accumulated measurement data does not meet the predetermined standard, the measurement data is deleted and then re-accumulated, based on the accumulated measurement data. Improves accuracy of updated offset data.
  • An azimuth processing apparatus for achieving the first object is an azimuth processing apparatus for outputting azimuth data based on measurement data in which an azimuth sensor force is also sequentially output.
  • First accumulation means for accumulating up to a predetermined number of the most recent measurement data, and after the predetermined number of the first measurement data is accumulated by the first accumulation means,
  • An offset data generating means for generating offset data of the orientation sensor based on the data, and after the offset data is generated, the measurement data that is substantially latest is updated for each section of the azimuth space while being updated for each section.
  • second offset storage means for updating the offset data based on the measurement data stored by the second storage means after the offset data is generated.
  • the accuracy of the offset data improves as the position in the position space represented by the measurement data that is the basis of the offset data varies. Therefore, by accumulating a predetermined number of measurement data while updating each section of the azimuth space, the accuracy of offset data updated based on the accumulated measurement data is improved. On the other hand, if an attempt is made to generate offset data based on measurement data that is updated for each section of the azimuth space, offset data is generated based on a small number of measurement data if the measurement data storage time is short. As a result, the accuracy of the offset data cannot be improved. Therefore, first, by generating offset data based on measurement data accumulated independently of the orientation space section, and then generating offset data based on measurement data updated for each orientation space section, Certainly the accuracy of the offset data is improved.
  • the azimuth processing device may further include azimuth data output means for outputting the azimuth data based on substantially the latest measurement data and the offset data.
  • the accuracy of the orientation data is improved by updating the offset data of the orientation sensor based on substantially the latest measurement data and outputting the orientation data based on the measurement data and the updated offset data.
  • the first storage means includes a position in the azimuth space represented by the plurality of measurement data stored in the first storage means, and the measurement stored in the storage means. Position in the bearing space represented by the offset data candidate calculated based on the data If the variation in the distance does not satisfy a predetermined criterion, it is not necessary to delete at least a part of the measurement data stored in the first storage means and update the offset data with the offset data candidate.
  • the base of the offset data candidate Therefore, there is a high possibility that the true offset corresponding to each of the plurality of measurement data is different from each other, or that the measurement data is influenced by the strong noise. Therefore, in such a case, the accuracy of the offset data updated based on the accumulated measurement data is improved by deleting and re-accumulating the measurement data.
  • the first accumulation unit does not satisfy a predetermined reference when variations in positions in the azimuth space represented by the plurality of measurement data accumulated in the first accumulation unit do not satisfy a predetermined criterion, At least a part of the measurement data stored in the storage unit may be deleted.
  • the index representing the variation in the position in the azimuth space include a distribution range, a distribution density, and uniformity of the distribution density.
  • the second storage unit may include a position in the azimuth space represented by the plurality of measurement data stored in the second storage unit, and a position in the azimuth space represented by the offset data. If the variation in the distance between and does not satisfy a predetermined standard, at least a part of the measurement data stored in the second storage means may be deleted.
  • the distance between the position in the azimuth space represented by the accumulated measurement data and the position in the azimuth space represented by the offset data updated based on the accumulated measurement data varies greatly.
  • the true offsets corresponding to each of the multiple measurement data are different from each other, and the force or measurement data is strong. There is a high possibility of receiving. Therefore, in such a case, the accuracy of the offset data updated based on the accumulated measurement data is improved by deleting and re-accumulating the measurement data.
  • the second accumulating unit when the variation in the position in the azimuth space represented by the plurality of measurement data accumulated in the second accumulating unit does not satisfy a predetermined criterion, At least a part of the measurement data stored in the storage unit may be deleted.
  • Specific examples of the index representing the variation in the position in the azimuth space include a distribution range, a distribution density, and uniformity of the distribution density.
  • the azimuth processing device may be configured such that a distance between a position in the azimuth space represented by the latest measurement data and a position in the azimuth space represented by the offset data is greater than or equal to a reference value. Further, it may further comprise a reset means for re-accumulating the measurement data by the first accumulating means until the offset data is re-generated by the offset generating means.
  • the measurement data that is time-divisionally output for each measurement axis is data that is output in a state where the azimuth sensor detects different azimuths due to the movement speed of the azimuth sensor being too fast, or local magnetic field fluctuations It is likely that they are affected. In such a case, the accuracy of the offset data updated based on the accumulated measurement data is improved by deleting the measurement data accumulated under these circumstances and then reaccumulating the measurement data. .
  • a portable electronic device for achieving the second object includes a microphone, an operation unit that receives a communication operation including a call operation, and the call operation, A communication means for transmitting an acoustic signal output from the microphone force, a display unit connected to the operation unit so as to be able to reciprocate between a first posture overlapping the operation unit and a second posture separated from the operation unit; An azimuth sensor that sequentially outputs data, and the display unit starts accumulating the measurement data when the display unit changes from the first attitude to the second attitude. Based on the accumulated measurement data, offset data is obtained. Offset data updating means for updating, and azimuth data output means for outputting azimuth data based on the most recent measurement data and offset data.
  • the display unit may incorporate the azimuth sensor.
  • the user When the user performs a transmission operation even when the display unit overlaps the operation unit, the user moves the display unit away from the operation unit, so that the posture of the display unit changes more greatly than the operation unit.
  • the accuracy of the offset data improves. Therefore, the accuracy of the offset data is improved by incorporating the orientation sensor in the display unit.
  • the offset data update means may end the accumulation of the measurement data upon completion of the operation.
  • the hardware resource allocation for the accumulation process is released.
  • the offset data update means includes at least the operation console associated with the operation.
  • the offset data may be corrected in accordance with a change in the magnetic field applied to the azimuth sensor due to a magnetic force (line) leaking from either one of the display units.
  • the measurement data of the direction sensor is affected by the magnetic force (line) that leaks the power of portable electronic devices. Since the influence changes during the change in the attitude of the display unit, the offset data accuracy is improved by correcting the offset data in consideration of the change.
  • a portable electronic device for achieving the second object includes an orientation sensor that sequentially outputs measurement data, an operation unit that receives a display operation, a first posture that overlaps the operation unit, and the operation A display unit connected to the operation unit so as to be able to reciprocate between a second posture away from the unit, and accumulation of the measurement data is started as the display unit changes from the second posture to the first posture.
  • An offset data updating means for updating the offset data of the orientation sensor based on the accumulated measurement data, and an orientation data for outputting the orientation data based on the latest measurement data and the offset data.
  • a data output means according to the display operation.
  • the user At the end of the operation of the portable electronic device, the user is likely to perform an operation of putting the display unit away from the operation unit on the operation unit and putting the portable electronic device in a pocket of clothes. Therefore, if the second posture force away from the operation unit starts accumulating the measurement data of the direction sensor in accordance with the operation in which the posture of the display unit changes to the first posture overlapping the operation unit, a plurality of accumulated measurement data The position in the azimuth space represented by varies greatly. Therefore, according to the portable electronic device that updates the offset data of the direction sensor based on the measurement data accumulated in this way, the user does not need to perform a special operation for calibration.
  • the display unit may incorporate the direction sensor.
  • the user stacks the display unit on the operation unit, so that the attitude of the display unit changes more greatly than the operation unit.
  • the accuracy of the offset data improves. Therefore, the accuracy of the offset data is improved by incorporating the orientation sensor in the display unit.
  • the offset data updating means may be configured so that when the display unit completes the operation, the display unit Therefore, the accumulation of the measurement data may be terminated.
  • the hardware resource allocation for the accumulation process is released.
  • the offset data update means is adapted to operate the magnetic field applied to the direction sensor by at least the magnetic force leaking from one of the operation unit and the display unit.
  • the offset data may be corrected according to the accompanying change.
  • the direction sensor measurement data is affected by the leaking magnetic force of portable electronic devices. Since the influence of the display unit changes while the display unit is changing, the offset data accuracy is improved by correcting the offset data in consideration of the change.
  • a portable electronic device for achieving the second object includes an orientation sensor that sequentially outputs measurement data, a screen, a communication unit, and a reception notification unit that notifies reception by the communication unit.
  • Offset data update means for starting the accumulation of the measurement data upon reception by the communication means, and updating the offset data of the direction sensor based on the accumulated measurement data;
  • Azimuth data output means for outputting azimuth data based on the measurement data and the offset data.
  • the portable electronic device When the portable electronic device notifies the reception, the user is likely to take out the portable electronic device from his / her clothes pocket or bag. During this operation, the attitude of the portable electronic device changes greatly. Therefore, when the accumulation of measurement data of the azimuth sensor is started with the reception of the acoustic signal, the position in the azimuth space represented by a plurality of accumulated measurement data varies greatly. Therefore, according to the portable electronic device that updates the offset data of the direction sensor based on the measurement data accumulated in this way, the user does not need to perform a special operation for calibration.
  • the portable electronic device is capable of reciprocating between an operation unit that accepts a display operation, a first posture that overlaps the operation unit, and a second posture that is separated from the operation unit.
  • the display unit may be further connected to the display unit and incorporate the direction sensor.
  • the portable electronic device receives a signal when the display unit is overlapped with the operation unit, the user moves the display unit away from the operation unit, so that the orientation of the display unit changes more greatly than the operation unit.
  • Direction represented by measurement data that is the basis of offset data As the position in the space varies, the accuracy of the offset data improves. Therefore, the accuracy of the offset data is improved by incorporating the orientation sensor in the display unit.
  • the offset data update means may end the accumulation of the measurement data when the display unit completes the operation of changing from the first posture to the second posture.
  • the offset data update means is applied to the azimuth sensor by the magnetic force leaking from at least one of the communication unit and the display unit, and accompanying the operation of the magnetic field.
  • the offset data may be corrected according to the change.
  • the direction sensor measurement data is affected by the leaking magnetic force of portable electronic devices. Since the influence of the display unit changes while the display unit is changing, the offset data accuracy is improved by correcting the offset data in consideration of the change.
  • a portable electronic device for achieving the second object includes an orientation sensor that sequentially outputs measurement data, an operation unit that receives a communication operation including a transmission operation, and a transmission in response to the transmission operation. Offset data for starting the accumulation of the measurement data as the operation unit receives the transmission operation and updating the offset data of the azimuth sensor based on the accumulated measurement data. Updating means, and azimuth data output means for outputting azimuth data based on the latest measurement data and the offset data which are substantially the latest.
  • the user After the user performs a call operation on the operation unit, the user is likely to move the portable electronic device closer to the head for a call or to move the portable electronic device in the pocket of clothes. . During this operation, the attitude of the portable electronic device changes greatly. Therefore, when the accumulation of the measurement data of the direction sensor is started in response to the operation for accepting the transmission operation, the position in the direction space represented by the accumulated measurement data greatly varies. Therefore, according to the portable electronic device that updates the offset data of the direction sensor based on the measurement data accumulated in this way, the user needs to perform a special operation for calibration. There is no need.
  • a portable electronic device for achieving the second object includes an operation unit that accepts a display operation, a screen, and a first posture force in which a rear surface of the screen overlaps the operation unit.
  • a display unit connected to the operation unit so as to be swingable about an axis substantially perpendicular to the screen to a second posture away from the unit, an orientation sensor built in the display unit for sequentially outputting measurement data, Offset data updating means for accumulating the measurement data during an operation period in which the display unit changes from the first attitude to the second attitude, and updating the offset data of the direction sensor based on the accumulated measurement data;
  • Azimuth data output means for outputting azimuth data based on the most recent measurement data and the offset data, and according to the display operation, Obtain.
  • the display unit has a built-in azimuth sensor
  • the azimuth space represented by the measurement data accumulated during the period in which the display unit oscillates in the first posture force and the second posture around an axis substantially perpendicular to the screen The position inside varies greatly. Therefore, according to the portable electronic device that updates the offset data of the direction sensor based on the measurement data accumulated in this way, the user does not need to perform a special operation for calibration.
  • An operation unit that accepts a display operation, and an axis that has a screen, and is substantially perpendicular to the screen from a first posture in which the back surface of the screen overlaps the operation unit to a second posture away from the operation unit.
  • a display unit coupled to the operation unit so as to be able to swing around the display unit, an orientation sensor built in the display unit for sequentially outputting measurement data, and the display unit from the second posture to the first posture.
  • the measurement data is accumulated during an operation period that changes to, and offset data updating means for updating the offset data of the direction sensor based on the accumulated measurement data; and the latest measurement data and the offset that are substantially the latest.
  • Azimuth data output means for outputting azimuth data based on the set data.
  • the display unit has a built-in azimuth sensor
  • the azimuth space represented by the measurement data accumulated during the period in which the display unit swings to the first posture force about the axis substantially perpendicular to the screen The position inside varies greatly. Therefore, according to the portable electronic device that updates the offset data of the direction sensor based on the measurement data accumulated in this way, The user does not need to perform any special operations for calibration.
  • the offset data update means is applied to the azimuth sensor by a magnetic force leaking from at least one of the communication unit and the display unit.
  • the offset data may be corrected according to the change accompanying the swing.
  • the direction sensor measurement data is affected by the leaking magnetic force of portable electronic devices. Since the influence of the display unit changes while the display unit is changing, the offset data accuracy is improved by correcting the offset data in consideration of the change.
  • a portable electronic device that achieves the second object includes a direction sensor that sequentially outputs measurement data, an exterior having a screen, light sources scattered on two or more surfaces of the exterior, and a plurality of A light emission control means for sequentially emitting light from the light source, and an offset for accumulating the measurement data during a period in which the light source emits light in sequence, and updating the offset data of the direction sensor based on the accumulated measurement data Data updating means, and azimuth data output means for outputting azimuth data based on the latest measurement data and the offset data which are practically the latest.
  • the portable electronic device that updates the offset data of the direction sensor based on the measurement data accumulated during this period, the measurement data necessary for updating the offset data without making the user strongly aware of the calibration operation is obtained. Can accumulate.
  • a portable electronic device for achieving the second object displays an orientation sensor that sequentially outputs measurement data, an exterior having a screen on two or more surfaces, a target on the screen, Target display control means for moving the target within a range of two or more surfaces of the exterior; and storing the measurement data during the movement of the target, and storing the stored measurement data.
  • Offset data updating means for updating the offset data of the orientation sensor based on the data
  • orientation data output means for outputting the orientation data based on the most recent measurement data and the offset data.
  • a portable electronic device for achieving the second object described above stores an orientation sensor that sequentially outputs measurement data, an exterior having a screen, the measurement data, and the stored measurement data.
  • An offset data updating means for updating the offset data of the direction sensor based on the information, and a guide for operating the orientation sensor on the screen according to the measurement data during the measurement data accumulation period.
  • an orientation data output means for outputting orientation data based on the latest measurement data and the offset data. Necessary to update offset data when guidance for manipulating the orientation of the orientation sensor is notified during the accumulation of the orientation sensor measurement data according to the measurement data, that is, according to the orientation of the orientation sensor. The user can easily understand the correct operation.
  • the offset data updating means determines that the accumulated measurement data is either acceptable or unacceptable, and the offset data is based on the accumulated measurement data only when it is determined to be acceptable.
  • the portable electronic device may further include a failure notification means for notifying the failure when the accumulated measurement data is determined to be failed.
  • the offset data is updated only when a plurality of measurement data on which the offset data is based meets a specific standard, the offset data is updated accurately.
  • the user can be prompted to re-execute the calibration operation.
  • the portable electronic device may further include a pass notification unit that notifies pass when the accumulated measurement data is determined to be pass.
  • the user can confirm the reliability of the geographical information.
  • the azimuth sensor may be composed of a plurality of magnetic sensors that detect the magnitude of magnetism in each direction.
  • the offset data update means may calculate the sensitivity ratio of the plurality of magnetic sensors and the offset data correlated with the sensitivity ratio based on the plurality of measurement data accumulated by the accumulation means. Good.
  • the accuracy of the offset data can be improved by considering the sensitivity ratio of the plurality of magnetic sensors constituting the azimuth sensor.
  • a tilt offset correction method that achieves the second object described above includes a tilt data measurement step of measuring tilt data by inputting data from a tilt sensor, and a plurality of stored tilt data.
  • a tilt offset calculating step for calculating an offset value and sensitivity data of the tilt sensor based on the offset value, and a tilt offset updating step for updating the offset value already stored and updated to the offset value calculated in the step; By calculating the sensitivity of the tilt sensor based on the tilt data, it is possible to save time and effort for sensitivity correction.
  • the inclination data storage determining step for determining whether or not the inclination data should be stored, and whether the calculated offset value is valid.
  • a slope offset validity judging step for judging whether or not, a slope data correcting step for correcting the slope data measured in the slope data measuring step based on the updated offset value and sensitivity data, Have even more.
  • the tilt offset correction method includes a magnetic field data measurement step of measuring magnetic field data by inputting data from a geomagnetic sensor, and calculating an offset value based on the stored magnetic field data.
  • the method may further include a magnetic field offset calculating step and a magnetic field offset updating step for updating the offset value already stored to the offset value calculated in the step.
  • the effectiveness of the tilt offset may be determined after waiting for the determination result of the offset effectiveness of the magnetic sensor performed immediately before.
  • An azimuth measuring method that achieves the second object includes a magnetic field data measuring step for measuring magnetic field data by inputting data from a geomagnetic sensor, and whether or not the magnetic field data should be stored.
  • the magnetic field offset update step for updating the offset value already stored and updated to the offset value determined to be valid in the above step, and the tilt sensor force data are input to measure the tilt data.
  • a tilt offset calculating step for calculating an offset value and sensitivity data of the tilt sensor based on the data; a tilt offset valid determining step for determining whether the calculated offset value is valid;
  • the offset value is updated to the offset value determined to be effective in the step, the offset value updated in the magnetic field offset update step, and the gradient offset update step. And measuring the azimuth based on the offset value calculated from the updated offset value.
  • An azimuth sensor unit that achieves the second object includes a three-axis geomagnetic sensor, and a three-dimensional magnetic field measurement unit that generates magnetic field data based on the output of the three-axis geomagnetic sensor.
  • a magnetic field data storage determining means for determining whether or not to store magnetic field data input from the three-dimensional magnetic field measuring means, a magnetic field offset calculating means for calculating an offset value based on the stored magnetic field data, and the calculated offset
  • a magnetic field offset validity determining means for determining that the value is valid; a magnetic field offset storing means for updating the stored offset value to the offset value determined to be valid; Based on the updated offset value, the three-dimensional magnetic field measuring means corrects the magnetic field data measured by the three-dimensional magnetic field measuring means, a three-axis tilt sensor, and the three-axis tilt sensor.
  • a three-dimensional inclination measuring means for generating inclination data based on the output of the inclination sensor; an inclination data storage determining means for determining whether or not the force to store the inputted inclination data is stored;
  • a slope offset calculating means for calculating an offset value and sensitivity data of the tilt sensor based on the plurality of slope data, and a slope offset validity determining means for determining that the calculated offset value is valid.
  • the slope offset storing means for updating the offset value already stored! To the offset value determined to be valid and storing the offset value, and the slope based on the updated offset value and the sensitivity data.
  • Inclination data correction means for correcting data.
  • the sensitivity of the tilt sensor is also corrected and the azimuth is measured to save the effort of sensitivity correction.
  • the tilt offset effectiveness determining means compares and determines the tilt offset value calculated for the tilt sensor force and the tilt offset value calculated for the geomagnetic sensor force to determine the effectiveness of the tilt offset. It may be determined.
  • An azimuth sensor unit that achieves the second object includes a three-axis geomagnetic sensor, and a three-dimensional magnetic field measuring unit that generates magnetic field data based on the output of the three-axis geomagnetic sensor.
  • Magnetic field offset storing means for updating and storing the offset value, a three-axis tilt sensor, a three-dimensional tilt measuring means for generating tilt data based on the output of the three-axis tilt sensor, Dimensional inclination measuring means force Inclination data storage determining means for determining whether or not input inclination data should be stored, and inclination offset calculating means for calculating an offset value and sensitivity based on the plurality of stored inclination data
  • a slope offset validity determining means for determining that the calculated offset value is valid, and a slope offset for storing the offset value already stored and updated to the offset value determined to be valid. Calculated by the storage means, the offset value updated by the magnetic field offset update means, and the offset value updated by the gradient offset update means. Having an azimuth measuring means for measuring the azimuth based on the offset value, the.
  • the sensitivity of the tilt sensor is also corrected and the azimuth is measured to save the effort of sensitivity correction.
  • An orientation sensor unit that achieves the second object includes the orientation sensor unit.
  • each function of the plurality of means provided in the present invention is realized by a hardware resource whose function is specified by the configuration itself, a hardware resource whose function is specified by a program, or a combination thereof. Further, the functions of the plurality of means are not limited to those realized by nodeware resources that are physically independent of each other.
  • the present invention can be specified not only as an invention of a program but also as an invention of a program, an invention of a recording medium on which the program is recorded, and an invention of a method.
  • FIG. 2 and 3 are external views showing a telephone 1 as a first embodiment of the portable electronic device according to the present invention.
  • Phone 1 is a small portable phone that has a wireless call function. It has a map display function around the current location.
  • the telephone 1 includes an operation unit 2 having a plurality of keys 21 and a display unit 3 having a screen 31.
  • the display unit 3 is swingably connected to the operation unit 2. As shown in FIG. 3, when the display unit 3 is overlapped with the operation unit 2, the key 21 of the operation unit 2 is covered with the display unit 3, and the screen 31 of the display unit 3 is covered with the operation unit 2. If the button 33 is pressed while the display unit 3 is overlapped with the operation unit 2, the display unit 3 swings due to the elasticity of the panel, not shown, and the display unit 3 is operated as shown in FIG. Get away from.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a hardware configuration of the telephone 1.
  • the RF unit 202 serving as a communication unit includes a duplexer, an amplifier, a filter, and the like that allow a reception signal to pass through a reception-side circuit and a transmission signal to pass through an antenna 200.
  • the modulation / demodulation unit 204 demodulates the received signal with a demodulator, converts it to a digital signal with an AZD converter, and outputs the digital signal to the C DMA unit 206 as a baseband signal.
  • the modulation / demodulation unit 204 converts the baseband signal output from the CDMA unit 206 into an analog signal using a DZA converter and then modulates the modulated signal with the modulator, and outputs the modulated analog signal to the RF unit 202 as a transmission signal. .
  • the CDMA unit 206 as a communication means separates a control signal and a voice signal for communication between the base station and the telephone set 1 by adding a spreading code to the signal to perform spreading processing or despreading processing. Alternatively, a circuit for synthesis is provided. At the time of reception, CDMA section 206 performs despreading processing on the baseband signal output from modulation / demodulation section 204, and separates the signal after despreading processing into a control signal and a voice signal. In addition, the CDMA unit 206 at the time of transmission performs spreading processing after synthesizing a control signal with the audio signal output from the audio processing unit 208. Then, CDMA section 206 outputs the signal after spreading processing to modulation / demodulation section 204 as a baseband signal.
  • the voice processing unit 208 as communication means includes a DZA converter, an A / D converter, and a voice compression circuit for compressing a digital signal representing the speech voice.
  • the voice processing unit 208 at the time of reception converts the voice signal output from the CDMA unit 206 into an analog signal by the DZA converter, and outputs the analog signal to the voice speaker 300 as a received voice signal.
  • the voice processing unit 208 at the time of transmission outputs an electrical signal representing the speech voice output from the microphone 210. It is converted into a digital signal by an AZD converter, and the digital signal is compressed by a voice compression circuit to generate a voice signal.
  • the microphone 210 is provided in the operation unit 2.
  • the microphone 210 converts the user's speech voice into an electrical signal.
  • the GPS receiving unit 214 includes an amplifier, a frequency change, an AZD change, a circuit that generates position data based on the GPS signal received by the antenna 212, and the like.
  • the position data is data that can uniquely identify the current position of the telephone 1 on the earth.
  • the GPS receiver 214 amplifies the GPS signal with an amplifier, and then converts it to a predetermined frequency with a frequency converter.
  • the GPS receiving unit 214 converts the analog signal output from the frequency conversion into a digital signal by AZD conversion, and generates position data from the digital signal cover.
  • the CPU 216 is connected to peripheral devices such as the main operation unit 224, the sub operation unit 302, the imaging unit 304, the display unit 306, and the light emitting unit 308 via an I / O interface (not shown).
  • the CPU 216 controls the entire telephone 1 by loading various computer programs stored in the ROM 218 into the RAM 220 and executing them.
  • the main operation unit 224 is provided in the operation unit 2 and includes various keys 21. When the key 21 is pressed, the main operation unit 224 receives a user operation by outputting a predetermined signal to the CPU 216.
  • the audio speaker 300 is provided in the display unit 3.
  • the audio speaker 300 generates a received voice by radiating a sound wave into the space according to the received voice signal output from the voice processing unit 208.
  • the sub operation unit 302 is provided in the display unit 3 and includes a dial switch 32.
  • the dial switch 32 rotates, the sub-operation unit 302 receives a user operation by outputting a predetermined signal to the CPU 216.
  • the imaging unit 304 is provided in the display unit 3, and includes a lens 34, an area image sensor (not shown), an AD converter, and an image processor.
  • the lens 34 is provided on the back side of the screen 31, has an optical axis perpendicular to the screen 31, and images an object on the optical axis to the area image sensor.
  • a display unit 306 includes a screen 31 composed of a liquid crystal display panel, a display circuit, a frame memory, and the like. Consists of.
  • the light emitting unit 308 as a notification unit includes a plurality of light sources 35 (see FIG. 3) provided in the display unit 3 and configured by LEDs or the like.
  • the light source 35 is provided on the back side of the screen 31, emits light according to a reception notification signal output from the CPU 216, and notifies the user of reception.
  • the open / close sensor 309 detects the fully closed state, the fully opened state, and the intermediate state of the display unit 3. Therefore, the open / close sensor 309 can detect the timing at which the display unit 3 starts to open from the fully closed state and the timing at which the display unit 3 starts to close the fully open state force.
  • a notification speaker 310 as notification means is provided in the display unit 3.
  • the notification speaker 310 emits a sound wave to the space according to the notification sound signal output from the sound source unit 312 to generate reception sound and notifies the user of reception.
  • the vibration unit 314 as notification means includes an actuator that generates vibration.
  • the vibration unit 314 vibrates according to the reception notification signal output from the CPU 216 and notifies the user of reception.
  • the timekeeping unit 316 has a real time clock, an oscillator, and the like, and outputs timekeeping data to the CPU 216.
  • the time measurement data is data representing, for example, year, day, hour, minute, second, day of the week.
  • the direction sensor module 318 is provided in the display unit 3.
  • Azimuth sensor module 318 is a three-axis magnetic sensor 334, 336, 338, thermistor, or band gap reference type that detects the direction and magnitude of geomagnetism (the magnetic field of the earth) by breaking it into three axes orthogonal to each other.
  • the temperature sensor 330 and the like, and the interface unit 320 with the control unit 40 are provided.
  • the magnetic sensors 334, 336, and 338 are magnetoresistive sensors having a magnetoresistive element and a coil for applying a bias magnetic field to the magnetoresistive element.
  • the switching unit 332 outputs one of the output signals output from each of the magnetic sensors 334, 336, and 338 as a magnetic sensor signal.
  • the switching unit 326 outputs one of the magnetic sensor signal amplified by the amplifier 328, the output signal of the temperature sensor 330, and the output signal output from the inclination sensors 342, 344, and 346.
  • the output signal output from the switching unit 326 is sampled by the AZD converter 324 based on the clock signal output from the oscillator 322.
  • the interface unit 320 outputs the digital signal output from the AZD converter 324 to the control unit 40 as measurement data.
  • the orientation sensor module 318 is One of the output signal output from each of 34, 336, and 338, the output signal of temperature sensor 330, and the output signal output from tilt sensors 342, 344, and 346 mounted on attitude sensor module 340 Output measurement data.
  • the switching unit 326 and the switching unit 332 may select and output an arbitrary output signal based on the control of the control unit 40, or select a predetermined output signal in a predetermined order and timing. May be output.
  • the attitude sensor module 340 is connected to the switching unit 326 of the orientation sensor module 318, and is decomposed into three axes orthogonal to each other to detect the direction and the magnitude of gravity. With 346! Tilt sensors 342, 344, 346 ⁇ , sensors with piezoelectric vibration jacks, etc. The analog output signal of the attitude sensor module 340 is input to the orientation sensor module 318.
  • FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are schematic diagrams for explaining the relationship between the azimuth sphere indicated by the offset data calculated based on the azimuth measurement data and the correct azimuth sphere.
  • An azimuth sphere is a sphere centered at a point on the azimuth space corresponding to the offset of the azimuth sensor and whose radius corresponds to the strength of the geomagnetism.
  • an azimuth circle which is a projection of the azimuth sphere onto the xy plane, is shown instead of the azimuth sphere.
  • the orientation measurement data must be distributed in a range of 90 degrees or more around the center of the three orientation circles that are projections of the correct orientation sphere onto each coordinate plane. Is desirable. As shown in Fig.
  • the position in the azimuth space represented by the azimuth measurement data stored immediately before (hereinafter simply referred to as the position of the azimuth measurement data) and the direction measurement unit 66
  • the latest direction measurement data is stored only when the distance d to the position of the latest direction measurement data to be output is a predetermined value or more (see step S208 described later).
  • the direction offset data is not calculated until the number of azimuth measurement data reaches a predetermined number (for example, 25) or more (see step S212 described later).
  • Acceptance criteria 1 The difference between the maximum and minimum values of each axis of coordinates represented by the accumulated azimuth measurement data (Wx, Wy, Wz: see Fig. 9) is larger than the calculated radius of the azimuth sphere. Even if the z-coordinate does not meet the standard, it may be accepted if the xy-coordinate meets the standard. For example, if the z-coordinate does not satisfy the standard, only the offsets of the X-axis magnetic sensor 334 and the y-axis magnetic sensor 336 may be updated.
  • Acceptance criteria 2 The variance of the distance in coordinates (r: see Fig. 10) from the center of the calculated azimuth sphere to the position of the accumulated azimuth measurement data is less than the predetermined value. For example, if the variance is less than one-fifth of the calculated azimuth sphere radius, it becomes a semi-acceptance, and if it is less than one-tenth, it becomes a pass. Note that even if the z coordinate does not meet the standard, it may be accepted if the Xy coordinate satisfies the standard.
  • the azimuth offset update process transitions to mode B.
  • the azimuth sphere is partitioned as shown in Fig. 11, and a predetermined number (e.g. 1 Are stored while updating the orientation measurement data.
  • the section is an angle formed by a line segment connecting the intersection of the perpendicular force lowered to the xz plane of the azimuth measurement data with the xz plane and the center of the calculated azimuth sphere with the X axis ( It can be set according to the angle ( ⁇ y) between the line segment connecting the position of the orientation measurement data and the center of the orientation sphere with the xz plane.
  • the old V and direction measurement data are overwritten with the latest direction measurement data (see step S232 described later).
  • the central force of the azimuth sphere corresponding to the previously calculated azimuth offset data is the previously calculated azimuth offset. It is considerably larger than the radius (Rs) of the azimuth sphere corresponding to the data (see Fig. 12). Further, since the direction sensor module 318 outputs the direction measurement data of each axis in a time division manner, the same phenomenon occurs even if the telephone 1 is moved too quickly. The same phenomenon occurs even if the magnetic field applied to the telephone 1 fluctuates greatly in a short time.
  • mode A When mode A and mode B are used together, mode A accumulates all the latest azimuth measurement data output from the azimuth measurement unit 66, which will be described later, during a predetermined period, and based on the accumulated azimuth measurement data. Therefore, you can calculate the bearing offset data.
  • FIG. 13 is a block diagram showing functional elements of the azimuth processing device, the azimuth measurement device, and the portable electronic device.
  • the azimuth measuring unit 66 is composed of an azimuth sensor module 318, and each of the X-axis magnetic sensor 334, the y-axis magnetic sensor 336, and the z-axis magnetic sensor 338 according to the attitude and geomagnetism of the telephone 1. Outputs 3D orientation measurement data corresponding to the output value.
  • the control unit 40 includes a CPU 216, a ROM 218, a RAM 220, and a geographic information display program executed by the CPU 216.
  • the azimuth calculation unit 48 as the azimuth data output means is configured by a geographic information display program, and azimuth data indicating the azimuth based on the azimuth measurement data, the azimuth offset data, the tilt measurement data, and the tilt offset data. Output.
  • the azimuth calculation unit 48 may correct the azimuth data with reference to the temperature measurement data output from the temperature sensor 330.
  • the azimuth data includes the magnetic field vector indicating the direction and strength of the magnetic field (geomagnetic field) and the data indicating the north direction of the straight line L included in both the plane plane parallel to the ground surface and the screen 31. It is.
  • the azimuth calculation unit 48 is set based on the azimuth offset data set at the previous end of the geographic information display program during the period until a predetermined number of azimuth measurement data is accumulated. To calculate azimuth data. In mode A, a predetermined number of azimuth measurement data is accumulated, and azimuth offset data is calculated based on the accumulated azimuth measurement data. After the azimuth offset data is updated in mode A, the azimuth calculation unit 48 calculates the force azimuth data without updating the azimuth offset data in mode B of the azimuth offset update process.
  • the azimuth data storage unit 50 is composed of a geographic information display program, and stores the azimuth data in a predetermined area of the RAM 220.
  • the azimuth display unit 52 as the geographic display control means is configured by a geographic information display program, and displays geographic information on the screen 31 based on the azimuth data and the position data.
  • the azimuth display unit 52 displays, for example, a north direction on the screen 31 as geographic information, or displays a map around the current location on the screen 31 according to the attitude of the telephone 1.
  • the storage determination unit 58 as the first storage means is configured by a geographic information display program, and determines whether or not the latest azimuth measurement data is stored in mode A.
  • the first azimuth measurement data storage unit 60 as the first accumulation means is composed of a geographic information display program. In the mode A, up to a predetermined number of azimuth measurement data determined as the accumulation target by the storage determination unit 58 are stored in the RAM 220. Stored in a predetermined area.
  • the second azimuth measurement data storage unit 62 as the second storage means is a geographic information display program.
  • the direction measurement data is stored for each area set in the RAM 220 for each section in the direction space, and only one latest direction measurement data is stored for each area. Update the direction measurement data. Note that the number of orientation measurement data stored for each region may be two or more as described above.
  • the azimuth offset calculation unit 56 includes a geographic information display program, and calculates azimuth offset data based on the accumulated azimuth measurement data.
  • the calculation formula of the bearing offset data is as follows, for example.
  • the bearing offset data can be calculated using other calculation formulas. For example, if the azimuth offset data is calculated based on the azimuth measurement data of the biaxial azimuth sensor, the calculation formula can be modified according to the two-dimensional azimuth measurement data.
  • the azimuth offset storage unit 54 as the azimuth offset update means is configured by a geographic information display program, verifies the azimuth offset data, and the azimuth offset data calculated by the azimuth offset calculation unit 56 satisfies the acceptance criteria. Is stored in a predetermined area of the RAM 220 and overwrites the orientation offset data.
  • the tilt measurement unit 64 includes an attitude sensor module 340 and an orientation sensor module 318, and is a three-dimensional corresponding to the output values of the X-axis tilt sensor 342, the y-axis tilt sensor 344, and the z-axis tilt sensor 346. Output tilt measurement data. Tilt measurement data represents the magnitude and direction of gravity.
  • the tilt measurement data storage unit 42 is configured by a geographic information display program, stores tilt measurement data for each area set in the RAM 220 for each partition in the gravity sphere, and stores the latest tilt measurement data for each area. Tilt measurement data is updated for each region so that only one is stored. Note that the number of tilt measurement data stored for each region may be two or more.
  • a gravity sphere is a sphere defined in a vector space represented by three-dimensional tilt measurement data corresponding to the output values of the X-axis tilt sensor 342, the y-axis tilt sensor 344, and the z-axis tilt sensor 346.
  • the center of the gravity sphere corresponds to the offset and sensitivity of the attitude sensor module 340.
  • the gravity sphere used to set the compartment is defined based on the latest tilt offset and sensitivity.
  • Inclination offset 'Sensitivity calculation unit 44 is composed of a geographic information display program, and determines the inclination offset and sensitivity of X-axis inclination sensor 342, y-axis inclination sensor 344 and z-axis inclination sensor 346 based on inclination measurement data. calculate.
  • the slope offset 'sensitivity storage 46 is composed of a geographic information display program that verifies the slope offset and sensitivity and meets the acceptance criteria.
  • the tilt offset and sensitivity of the x-axis tilt sensor 342, the y-axis tilt sensor 344, and the z-axis tilt sensor 346 calculated in the above are stored in a predetermined area of the RAM 220.
  • first orientation measurement data storage unit 60 second orientation measurement data storage unit 62
  • orientation offset calculation unit 56 orientation calculation unit 48
  • orientation data storage unit 50 orientation
  • the display unit 52, the tilt measurement data storage unit 42, the tilt offset 'sensitivity calculation unit 44, and the tilt offset' sensitivity storage unit 46 are logic circuits whose functions are specified only by the software without executing the computer program. It can also be realized.
  • FIG. 15 and FIG. 1 are flowcharts showing a specific azimuth processing method by the control unit 40 using the algorithm described above.
  • the control unit 40 When the main operation unit 224 receives the user's geographic information display request, the control unit 40 starts the geographic information display program, and the control unit 40 starts the following azimuth offset update process (S100).
  • the azimuth offset updating process is repeatedly executed after the geographic information display program is started until the geographic information display program ends.
  • control unit 40 reads from the nonvolatile memory the last azimuth offset data stored in the predetermined area of the RAM 220 by the azimuth offset storage unit 54 immediately before the previous geographic information display program ends, (S102). Thereafter, during the period until the azimuth offset data is updated in mode A, the azimuth calculation unit 48 calculates the azimuth data using the azimuth offset data stored at this stage.
  • control unit 40 sets the azimuth processing mode to mode A. That is, the control unit 40 calculates the azimuth offset data in mode A immediately after receiving the user's geographical information display request.
  • step S106 the control unit 40 sets the reading interval of the direction measurement data. Specifically, a timer is set.
  • step S200 the processing shown in FIG. 1 is repeatedly executed by the control unit 40 at the time interval set in step S106 (step S200).
  • step S202 the azimuth calculation unit 48 and the storage determination unit 58 or the second azimuth measurement data storage unit 62 acquire the azimuth measurement data output from the azimuth measurement unit 66.
  • the azimuth calculation unit 48 and the storage determination unit 58 or the second azimuth measurement data storage unit 62 Substantially the latest orientation measurement data is acquired at the time interval set to. Acquired by the storage determination unit 58 in mode A, and acquired by the second azimuth measurement data storage unit 62 in mode B. Calculate bearing data based on data and tilt sensitivity data.
  • step S206 the control unit 40 determines the current mode.
  • the storage determination unit 58 determines whether or not to store the azimuth measurement data acquired in step S202 (S208). As described above, the storage determination unit 58 determines that the coordinate distance between the position of the direction measurement data accumulated immediately before and the position of the latest direction measurement data output from the direction measurement unit 66 is greater than or equal to a predetermined value. Only the latest orientation measurement data is determined as an accumulation target.
  • step S 210 the first azimuth measurement data storage unit 58 accumulates the latest azimuth measurement data to be accumulated in the array A secured in the RAM 220.
  • step S212 the azimuth offset calculation unit 56 determines whether the azimuth offset data is to be calculated based on the accumulated azimuth measurement data. As described above, the azimuth offset calculation unit 56 counts the number of azimuth measurement data stored in the array A, and calculates the azimuth offset data when the number is equal to or greater than a predetermined number (for example, 25). Judge that it should be.
  • a predetermined number for example, 25
  • step S214 the azimuth offset calculation unit 56 calculates the azimuth offset data based on the azimuth measurement data accumulated in the array A.
  • the calculation formula used for the calculation is as described above.
  • step S216 the azimuth offset storage unit 54 verifies the azimuth offset data calculated in step S214 against the above-mentioned acceptance criteria 1 and 2, and when the azimuth offset data satisfies the acceptance criteria 1 and 2. Stores the azimuth offset data in a predetermined area of the RAM 220 and updates the azimuth offset data (steps S218 and S220).
  • control unit 40 sets the direction offset update processing mode to mode B. Determine.
  • step S224 the second azimuth measurement data storage unit 62 moves the azimuth measurement data stored in the array A in mode A to the array B for storing the azimuth measurement data in mode B.
  • One array element of array B is set for each section of the orientation sphere described above. Therefore, in step S224, based on the position of the orientation measurement data accumulated in the array A, the array element of the array B corresponding to each orientation measurement data is specified, and each orientation measurement data is assigned to the array element of the corresponding array B. To store. When multiple orientation measurement data corresponding to a specific array element of array B are stored in array A, the difference between them is stored in array B.
  • the first azimuth measurement data storage unit 60 stores the azimuth measurement data from which the azimuth offset data is calculated. It is determined whether or not the predetermined number (eg, 30) of orientation measurement data is stored in the array A (step S226). When a predetermined number of orientation measurement data is stored in array A, a predetermined number (for example, the oldest one) of orientation measurement data is used! In order, delete the array A force. If it is determined that the azimuth offset data is unacceptable, the first azimuth measurement data storage unit 60 may delete all the azimuth measurement data in array A.
  • the predetermined number eg, 30
  • step S230 the control unit 40 determines whether or not the azimuth offset has moved significantly. Specifically, as shown in FIG. 12, the control unit 40 determines that the central force of the azimuth sphere corresponding to the azimuth offset data is also the azimuth sphere whose distance (D) to the position of the latest azimuth measurement data corresponds to the azimuth offset data. If it is considerably larger than the radius (Rs), it is determined that the bearing offset has moved greatly.
  • control unit 40 sets the azimuth offset update processing mode to mode A (S244), and deletes all the azimuth measurement data stored in the arrays A and B (S246). .
  • the second azimuth measurement data storage unit 62 stores the latest azimuth measurement data in the array B in which the array element is set for each section of the azimuth sphere described above. Accumulate (Step S232). At this time, when the old direction measurement data is stored in the array element, the second direction measurement data storage unit 62 updates the old direction measurement data with the new U and direction measurement data.
  • the azimuth offset calculation unit 56 determines whether or not it is necessary to calculate azimuth offset data. Specifically, the azimuth offset calculation unit 56 determines that the azimuth offset should be calculated when the array element for storing new azimuth measurement data is empty in step S232. If azimuth measurement data is stored in an array element that is going to store azimuth measurement data, and if the azimuth offset data is recalculated taking into account the latest azimuth measurement data, the number of data is larger than the previous calculation. This is because the azimuth offset data is calculated based on the azimuth measurement data with a wide distribution, so that the accuracy of the azimuth offset data can be improved.
  • the azimuth offset calculation unit 56 does not store the azimuth measurement data in the array element newly in step S232, but if the constellation offset is continuously updated a predetermined number of times (for example, 100 times), the azimuth offset calculation unit 56 Determine that data should be recalculated.
  • step S236 the azimuth offset calculation unit 56 calculates the azimuth offset data based on the azimuth measurement data stored in the array B.
  • the calculation formula is the same as in mode A and is as described above.
  • step S2308 the azimuth offset storage unit 54 verifies the azimuth offset data calculated in step S236.
  • the verification method is the same as that in step S216 of mode A and is as described above.
  • the azimuth offset storage unit 54 stores the azimuth offset data in a predetermined area of the RAM 220 and updates the azimuth offset data (steps S 240 and S 242).
  • control unit 40 sets the azimuth processing mode to mode A (step S 244), and the azimuth measurement data of the arrays A and B are stored. Delete all (step S246).
  • FIG. 16 is a flowchart showing a tilt processing method by the control unit 40.
  • the sequence shown in FIG. 16 is repeatedly executed at the time interval set in step S106.
  • the inclination measurement data storage unit 42 reads the latest inclination measurement data output from the inclination measurement unit 64.
  • step S304 the tilt measurement data storage unit 42 stores the tilt measurement data in an array in which array elements are set for each section in accordance with the process of accumulating the direction measurement data for each section of the azimuth sphere in mode B. accumulate.
  • step S306 the inclination offset'sensitivity calculation unit 44 determines whether to calculate inclination offset data and inclination sensitivity data based on the accumulated inclination measurement data.
  • the judgment criteria are the same as the recalculation judgment criteria in mode B.
  • tilt measurement data corresponding to an empty section is read, and when the array is updated continuously for a predetermined number of times (for example, 100 times).
  • the slope offset 'sensitivity calculation unit 44 determines that recalculation is necessary.
  • step S308 the inclination offset 'sensitivity calculation unit 44 calculates inclination offset data and inclination sensitivity data representing the sensitivity of the attitude sensor module 340 in accordance with the direction offset data calculation method described in the direction processing. .
  • step S310 the inclination offset'sensitivity storage unit 46 verifies the inclination offset data and inclination sensitivity data calculated in step S308 by a method according to the method of step S216 of mode A.
  • the slope offset 'sensitivity storage unit 46 determines that the slope offset data and the slope sensitivity data are acceptable, the data is stored in a predetermined area of the RAM 220 and the data is updated (step S312). , S314). Thereafter, when the azimuth data is calculated by the azimuth calculation unit 48 (see step S204), it is performed based on the updated tilt offset data and tilt sensitivity data.
  • the azimuth offset data is continuously updated based on the latest azimuth measurement data during the execution period of the geographic information display program. Geographic information can be displayed.
  • the direction measurement data that is the basis for calculating the direction offset data is selectively accumulated so that accurate direction offset data is guaranteed. Regardless of whether the machine 1 is operated, it is possible to efficiently accumulate the azimuth measurement data necessary to calculate accurate azimuth offset data.
  • the control unit 40 continues to selectively store the direction measurement data during the execution period of the geographic information display program, the user can unconsciously perform the operation necessary for storing the direction measurement data. Therefore, according to the first embodiment of the present invention, the orientation sensor module 318 can be easily handled.
  • force data is calculated using a force 2-axis azimuth sensor module that describes the azimuth processing method using the 3-axis azimuth sensor module 318 and the 3-axis attitude sensor module 340.
  • the azimuth data may be calculated using only the azimuth sensor module without using the attitude sensor module.
  • the azimuth data may be calculated with the offset of the attitude sensor module as a fixed value.
  • the telephone 1 may have a structure in which the display unit 3 and the operation unit 2 are formed in a single body.
  • the direction sensor module 318 may be built in the operation unit 2.
  • the control unit 40 starts accumulating azimuth measurement data necessary for calculating azimuth data in conjunction with an operation in which the display unit 3 moves away from the operation unit 2, that is, an operation in which the display unit 3 opens.
  • the accumulation of bearing measurement data is started and the bearing offset data and the bearing data are updated in parallel.
  • the opening / closing sensor 309 detects the start of the opening operation of the display unit 3, accumulation of the direction measurement data is started.
  • FIGS. 17 and 18 are flowcharts showing the azimuth processing method according to the second embodiment of the present invention. Processes that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • step S400 When the opening / closing sensor 309 detects the start timing of the opening operation of the display unit 3, an interrupt is generated, and the control unit 40 starts the azimuth offset update process (step S400).
  • the control unit 40 calculates the azimuth offset data based on the accumulated azimuth measurement data and updates the azimuth offset data. Then (Step S220), orientation processing is terminated. .
  • the control unit 40 does not perform the azimuth data calculation process (see S204 in the first embodiment) because it is immediately after the opening operation of the display unit 3 is started and before the geographic information display program is executed.
  • control unit 40 may perform the azimuth offset data update process in the mode B following the mode A, or may perform the azimuth offset data update process only in the mode B.
  • azimuth offset data is updated in mode B
  • azimuth measurement data is stored in all array elements of array B
  • azimuth offset data is updated when azimuth offset data is updated based on those azimuth measurement data. Finish the update process.
  • control unit 40 may accumulate all the azimuth measurement data output from the azimuth measurement unit 66 during a predetermined period, and calculate the azimuth offset data based on the accumulated azimuth measurement data. That is, the control unit 40 may calculate the azimuth offset data using an algorithm that is completely different from the algorithm of the first embodiment.
  • control unit 40 may perform the azimuth offset data update process only in the mode A and mode B or mode B described in the first embodiment during execution of the geographic information display program, During the execution of the geographic information display program, it is not necessary to update the direction offset data.
  • the user After opening the display unit 3, the user is likely to operate the telephone 1 to put the audio speaker 300 on the ear, close the display unit 3 again, or move the telephone 1 greatly. During such an operation, the telephone 1 changes its posture in a complicated manner. Further, since the orientation sensor module 318 built in the display unit 3 changes its posture with the closing operation of the display unit 3, its posture changes more complicatedly.
  • the direction sensor module 318 may be built in the operation unit 2.
  • the control unit 40 since the control unit 40 starts accumulating azimuth measurement data in response to the start of the opening operation of the display unit 3, the azimuth measurement data widely distributed in the azimuth space is obtained. Accumulate in a short time. Therefore, the control unit 40 can accumulate the azimuth measurement data necessary for accurately updating the azimuth offset data in a short time. In addition, the control unit 40 triggered the start of the opening operation of the display unit 3, and the direction measurement data The user can unintentionally carry out the operations necessary for accumulating azimuth measurement data. Therefore, according to the second embodiment of the present invention, the orientation sensor module 318 can be easily handled.
  • the control unit 40 starts accumulating azimuth measurement data necessary for calculating the azimuth data in conjunction with the operation in which the display unit 3 approaches the operation unit 2, that is, the operation in which the display unit 3 is closed. May be. That is, instead of the process of S400 of the second embodiment, a process of detecting the start of the closing operation of the display unit 3 may be performed.
  • 19, 20, and 21 are plan views showing the appearance of the telephone 1 according to the fourth embodiment of the present invention. Since the hardware configuration excluding the exterior is substantially the same as that of the first embodiment, the description is omitted.
  • the display unit 3 is connected to the operation unit 2 so as to be swingable about an axis substantially perpendicular to the screen 31.
  • the swing range of display unit 3 is 180 degrees.
  • the direction sensor module 318 built in the display unit 3 swings with respect to the operation unit 2 within a range of 180 degrees together with the display unit 3.
  • FIGS. 22 and 23 are flowcharts showing an azimuth processing method according to the fourth embodiment of the present invention. Processes substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the control unit 40 starts the azimuth offset update process (step S500).
  • the opening operation of the display unit 3 is an operation in which the display unit 3 and the operation unit 2 transition from a state where they overlap each other to a state where they are separated from each other.
  • control unit 40 ends the azimuth offset update process (step S201).
  • the control unit 40 may accumulate azimuth measurement data while the display unit 3 is closed, and may calculate azimuth offset data based on the accumulated azimuth measurement data.
  • control unit 40 accumulates all the direction measurement data output from the direction measurement unit 66 during the opening / closing operation of the display unit 3, and calculates the direction offset data based on the accumulated direction measurement data. Good. That is, the azimuth offset data may be calculated by an algorithm completely different from the algorithm of the first embodiment.
  • the azimuth offset update process is performed during the opening / closing operation of the display unit 3, and the azimuth offset updating process is terminated when the opening / closing operation of the display unit 3 is completed. Therefore, power consumption can be reduced.
  • the direction sensor module 318 rotates 180 degrees together with the display unit 3 during the opening / closing operation, according to the fourth embodiment of the present invention, the direction measurement data necessary for accurately updating the direction offset data is transmitted in a short time. Can be reliably accumulated.
  • the control unit 40 accumulates the direction measurement data during the period in which the display unit 3 changes its attitude with respect to the operation unit 2. explained.
  • the direction measurement data of the direction sensor module 318 changes even if the geomagnetism is constant. Therefore, when the control unit 40 accumulates azimuth measurement data for updating the azimuth offset during the period when the display unit 3 changes its attitude with respect to the operation unit 2, the permanent magnet and the azimuth sensor module provided in the telephone 1 are stored. It is desirable to correct the azimuth offset by taking into account the relative positional change with 318.
  • the positional relationship between the direction sensor module 318 and the generation source of the leakage magnetic field such as a permanent magnet provided in the audio speaker 300, the notification speaker 310, etc. when the display unit 3 is fully opened or fully closed is specified structurally. .
  • the operation of opening the display unit 3 is determined by the connection structure of the display unit 3 and the operation unit 2.
  • the locus of the orientation measurement data position during the operation that the display unit 3 opens is based on the strength of the magnetic field generated by the source of the leakage magnetic field and the direction when the display unit 3 is in the fully open state or the fully closed state. If the attitude of the position sensor module 318 and the strength of the geomagnetism are determined, it is uniquely identified.
  • the orientation and geomagnetic strength of the orientation sensor module 318 in the fully open state or the fully closed state can be specified if the orientation offset in the fully open state or the fully closed state can be specified.
  • the strength of the magnetic field due to the source of the leakage magnetic field during the operation of opening the display unit 3 can be specified by data sampling. Therefore, it is possible to correct the azimuth offset by taking into account the change in the relative positional relationship between the permanent magnet provided in the telephone 1 and the azimuth sensor module 318.
  • the control unit 40 may start accumulating azimuth measurement data necessary for updating the azimuth offset data triggered by reception. That is, instead of the process of S400 of the second embodiment, a process in which the control unit 40 detects a call or e-mail reception by the CDMA unit 206 may be performed.
  • the azimuth sensor module 318 may be incorporated in the operation unit 2 when the azimuth offset data is updated in response to reception.
  • the operation unit 2 and the display unit 3 may be integrally formed.
  • the azimuth offset data update process by mode B described above may be performed, or the azimuth offset data update process by mode B alone may be performed.
  • bearing measurement data is stored in all array elements of array B, and the bearing offset data is updated when the bearing offset data is updated based on these bearing measurement data.
  • the data update process may be terminated.
  • the control unit 40 may start accumulating azimuth measurement data necessary for updating the azimuth offset data in response to the user's transmission operation. That is, instead of the process of S400 of the second embodiment, a process in which the control unit 40 detects a call operation accepted by the main operation unit 224 or the sub operation unit 302 may be performed.
  • the azimuth sensor module 318 may be incorporated in the operation unit 2 when the azimuth offset data is updated in response to a transmission operation.
  • the operation unit 2 and the display unit 3 may be formed integrally.
  • the azimuth offset data update process in mode B described above may be performed, or the azimuth offset data update process in mode B alone may be performed.
  • the azimuth measurement data is stored in all array elements of array B, and the azimuth offset data is updated based on the azimuth measurement data.
  • the offset data update process may be terminated.
  • FIG. 24 is a perspective view showing an appearance of the telephone 1 according to the eighth embodiment of the present invention. Since the hardware configuration excluding the exterior is substantially the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the light sources 400 to 426 scattered on the exterior of the telephone 1 are lit, the user's attention is directed to the light source! The user is likely to operate the object so that the object to be viewed is located in front of him / her. Therefore, the light sources 400 to 426 are scattered on two or more surfaces of the exterior, and the light source 400 to 426 to be lit is selected by the control unit 40 according to the passage of time, and the position that the user wants to see is moved on the exterior. The user is likely to change the appearance of phone 1.
  • Accumulating azimuth offset data can be calculated by accumulating azimuth measurement data necessary for updating the azimuth offset data during operations that greatly change the attitude of the telephone 1.
  • the control unit 40 executes the azimuth offset update process while appropriately selecting the light source to be turned on in order to guide the user's operation, the control unit 40 calculates accurate azimuth offset data. It is possible to accumulate azimuth measurement data that is the basis for the operation.
  • an embodiment of a direction offset updating method using this principle will be described.
  • FIG. 25 is a flowchart for explaining the azimuth offset update processing according to the eighth embodiment of the present invention. It is a chart.
  • the control unit 40 as the light emission control means performs the guidance process shown in FIG. 25 and the update process of the azimuth offset data in the mode A and mode B described above in parallel, thereby accurately and reliably updating the azimuth offset data. can do.
  • the control unit 40 may start the guidance process shown in FIG. 25 at any time during the period in which the telephone 1 is in the standby state. For example, the control unit 40 may start the induction process immediately after the end of the charging period.
  • step S800 from step S800 the control unit 40 guides the user to rotate the telephone 1 360 degrees in the direction A shown in FIG. That is, first, the control unit 40 turns on the light source 406, the light source 408, the light source 410, and the light source 412 provided in a line on the first exterior surface in order for a predetermined period. Next, the light source 426, the light source 424, the light source 422, and the light source 420 provided in a row on the second exterior surface corresponding to the back surface of the first exterior surface are turned on in order for a predetermined period.
  • the lighting order of the light source ⁇ , the light source willow, the light source 410, the light source 412, the light source 426, the light source 424, the light source 422, and the light source 420 is the same as the arrangement order on the exterior surface.
  • control unit 40 determines whether or not to end the process of guiding the user to rotate telephone 1 in the direction A shown in FIG.
  • the end criterion may be that the number of repetitions from step S800 to step S814 is a predetermined number or more.
  • the width of the distribution range of the accumulated azimuth measurement data positions may be used as the end reference, or the width of the distribution range of the tilt measurement data positions may be used as the end reference.
  • control unit 40 guides the user to rotate telephone 1 360 degrees in the direction B shown in FIG. That is, the control unit 40 first turns on the light sources 406, 408, 410, and 412 provided on the first exterior surface at the same time for a predetermined period, and then the direction perpendicular to the arrangement direction of the light sources 406, 408, 410, and 412.
  • the light sources 414, 416, 418 provided on the third exterior surface adjacent to the first exterior surface are simultaneously turned on for a predetermined period, and then provided on the second exterior surface corresponding to the back surface of the first exterior surface.
  • the light sources 420, 422, 424, and 426 are turned on simultaneously for a predetermined period, and then the light sources 400, 402, and 404 installed on the fourth exterior surface corresponding to the back of the third exterior surface are simultaneously turned on for a predetermined period.
  • control unit 40 determines whether or not to end the process of guiding the user to rotate telephone 1 in the direction B shown in FIG. For example, from step S818 The criterion may be that the number of repetitions up to step S824 is greater than or equal to a predetermined number.
  • the width of the distribution range of the accumulated azimuth measurement data positions may be used as the determination criterion, or the width of the distribution range of the tilt measurement data positions may be used as the determination criterion.
  • the operation to be guided is appropriately selected.
  • Design item For example, as shown in FIG. 27, the telephone 1 may be guided to rotate 90 degrees about three axes orthogonal to each other! /, And as shown in FIG. The telephone 1 may be guided to rotate 180 degrees around the axis.
  • the control unit 40 controls the light emitting unit 308 in parallel with the azimuth offset data update process in mode A and mode B described above, the calibration operation procedure does not substantially affect the accuracy of the azimuth offset data.
  • the azimuth offset update process executed in parallel with the guidance process is not limited to the azimuth offset data update process in mode A and mode B described above. For example, the azimuth measurement data to be stored must not be selected! You can execute the update process.
  • control unit 40 that does not make the user strongly aware of the calibration operation can accumulate the direction measurement data necessary for updating the direction offset data.
  • FIG. 29 is a perspective view showing the exterior of the telephone 1 according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the exterior facing the operation unit 2 of the display unit 3 of the telephone 1 according to the ninth embodiment is the same as that shown in FIG.
  • Screen 36 is provided on display unit 3 and is located behind screen 31.
  • the screen 36 is composed of a liquid crystal display panel driven by a display unit 306 (see FIG. 4).
  • the control unit 40 as the target display control means controls the display unit 306 in parallel with the execution of the azimuth offset update process described above, and executes a guidance process for displaying the target T on the screen 31 and the screen 36.
  • the azimuth offset update process executed in parallel with the guidance process is not limited to the azimuth offset data update process in the above-described mode A and mode B.
  • the azimuth offset data is updated without selecting the azimuth measurement data to be stored.
  • the control unit 40 may execute the process.
  • FIG. 30 is a flowchart showing the guidance process executed in parallel with the execution of the azimuth offset update process.
  • 31 and 32 are schematic diagrams for explaining the movement trajectory of the target displayed on the screen 31 and the screen 36.
  • the control unit 40 may start the guidance process at any time during the period in which the telephone 1 is in a standby state.
  • the control unit 40 may start the induction process immediately after the end of the charging period.
  • the target T may be any geometrical shape such as a circle, a face illustration, or a character such as the current time, as long as it attracts the user's attention. .
  • the control unit 40 moves the display position of the target T with the passage of time during the execution of the guidance process. It is desirable to set the movement trajectory of the target T so that the position of the direction measurement data accumulated in the direction offset update process executed in parallel with the guidance process is distributed widely and uniformly.
  • the movement trajectory of the target T will be specifically described.
  • the control unit 40 guides the user so that the telephone 1 rotates in the direction C in FIG. 31 (S900). Specifically, for example, the control unit 40 displays the target T on the left end of the screen 31 (based on the user who views the screen 31), and moves the target T by also applying the left end force of the screen 31 to the right end. When the target T reaches the right end of the screen 31, the control unit 40 gradually causes the target T to disappear from the screen 31 so that the target T appears to move out of the screen 31. Next, the control unit 40 displays the target T on the left end of the screen 36 located on the back side of the screen 31 (based on the user viewing the screen 36), and the left end force of the screen 36 is also targeted toward the right end. Move.
  • control unit 40 determines whether or not to end the process of guiding the user so that the telephone 1 rotates in the direction C in FIG. 31 (S902).
  • the control unit 40 may use the number of repetitions of step S900 as a criterion, or may use the width of the distribution range of the direction measurement data accumulated in the direction offset update processing as a criterion.
  • the control unit guides the user so that the telephone 1 rotates in the D direction in Fig. 32 (S904). Specifically, for example, the control unit 40 displays the target T on the lower end of the screen 31 (the end closer to the operation unit 2), and moves the target T from the lower end of the screen 31 toward the upper end. When the target T reaches the upper end of the screen 31, the control unit 40 gradually moves the target T so that the target T appears to move outside the screen 31. Power disappears. Next, the control unit 40 displays the target T on the upper end of the screen 36 located on the back side of the screen 31 (the end far from the operation unit 2), and moves the target T from the upper end of the screen 36 toward the lower end. .
  • control unit 40 determines whether to end the process of guiding the user so that the telephone 1 rotates in the direction D in FIG. 32 (S906).
  • the control unit 40 may use the number of repetitions of step S904 as a criterion, or may use the width of the distribution range of the azimuth measurement data accumulated in the azimuth offset update process as a criterion.
  • control unit 40 that does not make the user strongly aware of the calibration operation can accumulate the azimuth measurement data necessary for updating the azimuth offset data.
  • control unit 40 as the operation guidance control means is
  • the display unit 306 is controlled in accordance with the latest azimuth measurement data to display an image for guiding the user on the screen 31.
  • FIGS. 33 and 34 are flowcharts showing the azimuth processing method according to the tenth embodiment of the present invention. Processes that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the control unit 40 When the main operation unit 224 (see FIG. 4) accepts the user's direction offset update instruction, the control unit 40 starts the direction offset update program, and the control unit 40 starts initialization shown in FIG. 33 (S1000).
  • step S1002 the control unit 40 displays on the screen 31 a guidance screen that prompts the user to start the calibration operation.
  • the guidance screen may be any content that prompts the user to perform a calibration operation.
  • the guidance screen may be a combination of a message and an illustration as shown in FIG. 35, or a message alone. Good or just an illustration.
  • the distance between the position of the latest azimuth measurement data output from the azimuth measurement unit 66 and the position of the previously accumulated azimuth measurement data is more than the reference value.
  • the latest azimuth measurement data is stored in the array A in step S210 as described above.
  • the control unit 40 updates the guidance screen according to the latest azimuth measurement data (step S1004).
  • the updated guidance screen may have any content as long as it guides the direction in which the telephone 1 should be moved.
  • the control unit 40 displays on the screen 31 a character face whose inclination changes according to the posture of the telephone 1 and a character string that guides the operation content.
  • the state force shown in FIG. 35 of the telephone 1 also represents the state rotated 45 degrees around the vertical line.
  • the control unit 40 edits a digital photographic image of the subject M generated by the imaging unit 304 (see FIG.
  • the direction in which the telephone 1 should be moved is determined according to the direction measurement data stored in Array A, which is the basis for calculating the direction offset data. That is, the direction in which the azimuth measurement data located outside the distribution range of the azimuth measurement data stored in the array A is output from the azimuth measurement unit 66 is the direction in which the telephone 1 should be moved.
  • the sound source unit 312 (see FIG. 4), which does not display the guidance screen on the screen 31, may be guided by an artificially synthesized voice generated from the notification speaker 310.
  • the guidance screen and artificially synthesized speech may be used in combination for guidance.
  • the sound source unit 312 can generate a predetermined music or sound effect from the notification speaker 310 during guidance of the calibration operation, so that the user can recognize that the user is currently guiding.
  • the control unit 40 When the azimuth offset data is updated in step S220 described above, the control unit 40 notifies the user of the success of the calibration operation.
  • the control unit 40 may display a message and an illustration on the screen 31 as shown in FIG. 38, and generate / synthesize artificial speech or music or sound effect reminiscent of success from the notification speaker 310.
  • the state force shown in FIG. 35 of the telephone 1 also shows a state in which the telephone 1 is rotated 90 degrees around the vertical line.
  • the control unit 40 fails in the calibration operation. To the user.
  • the control unit 40 may display a message notifying the failure on the screen 31 as shown in FIG. 39, or may display a message and an illustration. Alternatively, artificially synthesized speech or music and sound effects reminiscent of failure may be generated from the notification speaker 310. Further, as shown in FIG. 39, the control unit 40 may display a menu on the screen 31 that allows the user to select whether to perform the calibration operation again (OK) or not (Cancel).
  • step S1012 Restart accumulation.
  • the direction measurement data necessary for updating the direction offset data is accumulated, and during this period, guidance for guiding the calibration operation according to the latest direction measurement data is provided. Since the user is notified, the user can easily perform the calibration operation.
  • FIG. 40 is a configuration diagram of an embodiment of the portable electronic device of the present invention, and is an electrical diagram of a portable communication terminal (hereinafter referred to as a portable terminal) using a CDMA (Code Division Multiple Access) communication method.
  • the configuration is shown as a block diagram.
  • mobile terminal 1 includes antennas 101 and 106, RF unit 102, modem unit 103, CDMA unit 104, voice processing unit 105, and GPS receiver.
  • Unit 107, main control unit 108, ROM 109, RAMI 10, notification means 111, clock unit 112, main operation unit, SW 114, direction sensor chip 300, electronic imaging unit 152, display unit 153, a touch panel 154, a sub-operation unit 155, and a force are also configured.
  • antenna 101 transmits and receives radio waves to and from a radio base station (not shown).
  • the RF unit 102 performs processing related to signal transmission / reception.
  • This RF unit 102 includes a local oscillator and the like, and by mixing a local transmission signal of a predetermined frequency with a reception signal output from the antenna 101 during reception, the reception signal is converted into a reception IF signal of an intermediate frequency (IF). Converted and output to the modulation / demodulation unit 103.
  • the RF unit 102 mixes the transmission signal of the transmission frequency with the transmission frequency of the transmission frequency by mixing the local transmission signal of the predetermined frequency with the transmission signal of the intermediate frequency during transmission. Converted to a received signal and output to the antenna 101.
  • Modulation / demodulation section 103 performs demodulation processing of the received signal and modulation processing of the transmitted signal.
  • the modem unit 103 includes a local oscillator and the like, converts the received IF signal output from the RF unit 102 into a baseband signal having a predetermined frequency, converts the baseband signal into a digital signal, and outputs the digital signal to the CDMA unit 104.
  • the modem unit 103 converts the digital baseband signal for transmission output from the CD MA unit 104 into an analog signal, converts it into a transmission IF signal of a predetermined frequency, and outputs it to the RF unit 102.
  • CDMA section 104 performs encoding processing of a transmitted signal and decoding processing of a received signal.
  • the CDMA unit 104 decodes the baseband signal output from the modem unit 103.
  • CDMA section 104 encodes a signal for transmission and outputs the encoded baseband signal to modulation / demodulation section 103.
  • the voice processing unit 105 performs processing related to voice during a call.
  • the voice processing unit 105 converts an analog voice signal output from a microphone (MIC) during a call into a digital signal and outputs the digital signal to the CDMA unit 104 as a transmission signal. Further, the voice processing unit 105 generates an analog drive signal for driving the speaker (SP) based on a signal indicating the voice data decoded by the CDMA unit 104 during a call, and the speaker (SP) To output.
  • the microphone (MIC) generates an audio signal based on the audio input by the user and outputs the audio signal to the audio processing unit 105.
  • the speaker (SP) emits the other party's voice based on the signal output from the voice processing unit 105.
  • the GPS antenna 106 receives a radio wave transmitted from a GPS satellite (not shown), and outputs a reception signal based on the radio wave to the GPS receiving unit 107.
  • the GPS receiver 107 demodulates the received signal, and acquires information such as accurate time information of the GPS satellite and radio wave propagation time based on the received signal.
  • the GPS receiver 107 calculates the distance to three or more GPS satellites based on the acquired information, and calculates the position (latitude / longitude, altitude, etc.) in the three-dimensional space based on the principle of triangulation.
  • the main control unit 108 includes a CPU (central processing unit) and the like, and controls each unit in the mobile terminal 1.
  • the main control unit 108 includes an RF unit 102, a modem unit 103, a CDMA unit 104, a voice processing unit 105, a GPS receiving unit 107, a direction sensor unit 201, a ROM 109, and Input / output control signals or data via RAMI 10 and bus.
  • the ROM 109 stores various programs executed by the main control unit 108, initial characteristic values of the temperature sensor and the tilt sensor measured at the time of shipping inspection, and the like.
  • the RAMI 10 temporarily stores data processed by the main control unit 108.
  • the notification unit 111 includes, for example, a speaker, a vibrator, a light emitting diode, or the like, and notifies the user of an incoming call or mail reception by sound, vibration, light, or the like.
  • the clock unit 112 has a timekeeping function, and generates timekeeping information such as year, month, day, day of the week, and time.
  • the main operation unit 113 is an input key for character input operated by the user, a conversion key for conversion of Kanji 'numbers, etc., a cursor key for cursor operation, a power ON / OFF key, a call key, a redial key, etc. And outputs a signal indicating the operation result by the user to the main control unit 108.
  • An open / close switch (SW) 114 is a switch for detecting the opening start and the closing end in the case of a foldable portable terminal.
  • the direction sensor chip 300 includes magnetic sensors (1) to (3) and tilt sensors (1) to (1) that detect the magnetism (magnetic field) in each of the X, ⁇ , and ⁇ axes orthogonal to each other. 3) and a block (sensor control unit) that processes the detection results of each sensor. Details will be described later with reference to FIG.
  • the electronic imaging unit 152 includes an optical lens and an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device), and converts the image of the subject formed on the imaging surface of the imaging element by the optical lens into an analog signal by the imaging element.
  • the analog signal is converted into a digital signal and output to the main control unit 108.
  • the display unit 153 includes a liquid crystal display or the like, and displays images, characters, and the like based on display signals output from the main control unit 108.
  • the touch panel 154 is incorporated in the surface of the liquid crystal display included in the display unit 153, and outputs a signal corresponding to the operation content by the user to the main control unit 108.
  • the sub operation unit 155 includes a push switch or the like used for display switching.
  • the functional block for measuring the azimuth is composed of the azimuth sensor chip 300 and the azimuth data calculator 400.
  • the azimuth data calculator 400 is the main control shown in Fig. 40. Part 108 corresponds.
  • the azimuth data calculation unit 400 is a three-dimensional magnetic field measuring means.
  • the inclination data storage means 208, the inclination offset calculation means 209, and the sensitivity measurement means 211 are composed of an inclination offset 'sensitivity calculation means 220, an inclination offset validity determination means 210, and an orientation measurement means 212. Yes.
  • the magnetic sensor unit 301 includes magnetic sensors (1) to (3) and sensor initialization means (1) to (3) (not shown) for initializing each magnetic sensor after the power is turned on.
  • Sensor initialization means (1) to (3) are magnetic sensors (1) to (3) because when the strong magnetic field is applied, the direction of magnetization of the magnetic bodies of the magnetic sensors (1) to (3) will be out of order. It is provided to reset ⁇ (3) to the initial state.
  • the tilt sensor unit 302 includes three-axis tilt sensors (1) to (3).
  • the three-dimensional magnetic field measurement means 201 measures the magnetic field data of the X axis, the Y axis, and the Z axis based on the input data from the rising magnetic sensor unit 301 together with the trigger for measurement, and outputs the data. This is supplied to magnetic field data storage discriminating means 202 and azimuth measuring means 212. Note that the three-dimensional magnetic field measurement unit 201 repeats such a measurement operation until the application ends at the trigger timing.
  • the magnetic field data storage discriminating means 202 performs processing related to data storage such as determination as to whether or not the measurement data indicated by the digital signal corresponding to the output of the magnetic sensor should be stored in the magnetic field data storage means 203.
  • the magnetic field data storage means 203 receives the data of the magnetic field data storage discrimination means 202 and stores the data according to a predetermined storage method.
  • the magnetic field offset calculation means 204 calculates an offset based on the measurement data acquired at the time of calibration (details will be described later).
  • the magnetic field offset validity determining unit 205 determines the effectiveness of the offset calculated by the magnetic field offset calculating unit 204 (details will be described later).
  • the three-dimensional inclination measuring means 206 measures X-axis, Y-axis, and Z-axis inclination data based on the input data from the rising inclination sensor unit 302 together with a trigger for measurement, and uses the data as the data. It is supplied to the inclination data storage discriminating means 207 and the direction measuring means 212. Note that the three-dimensional inclination measuring means 206 is in this way until the application ends at the trigger timing. Repeat the measurement operation.
  • the inclination data storage discriminating means 207 is a process related to data storage such as determination as to whether or not the measurement data indicated by the digital signal corresponding to the output of the inclination sensor should be stored in the inclination data storage means 208 during calibration. I do.
  • the inclination data storage means 208 receives the data of the inclination data storage discrimination means 207 and stores the data according to a predetermined storage method.
  • the inclination offset validity determination means 210 determines the validity of the offset calculated by the inclination offset calculation means 209 (details will be described later).
  • Inclination offset 'Sensitivity calculation means 220 calculates an offset based on the measurement data acquired at the time of calibration by inclination offset calculation means 209 (details will be described later). Measure the sensitivity.
  • Orientation measuring means 212 is input from magnetic field offset validity determining means 205 and inclination offset validity determining means 210 from the magnetic field data and inclination data input from three-dimensional magnetic field measuring means 201 and three-dimensional inclination measuring means 206.
  • the azimuth is calculated by removing each offset and including the sensitivity of the tilt sensor output from the sensitivity measuring means 211.
  • Step 101 when an application that requires azimuth measurement (application software that uses azimuth data, such as navigation software), etc. is launched, the measurement is triggered repeatedly as necessary.
  • Other specific triggers include 1) A method of triggering at regular intervals. 2) For example, when the output of another device of the mobile terminal is monitored and it is estimated that the orientation has changed (for example, the image data force input to the electronic imaging unit 202, the timing of sliding, etc.), etc. Can be considered.
  • the method of applying a trigger force depending on the application has the advantage of reducing unnecessary power because the number of times of measurement is the minimum, and in the method of 1), data is measured periodically. Therefore, the application force also has the advantage of being able to respond in a short time because it is sufficient to output the most recent measured data when there is a request for azimuth measurement.
  • the method 2) for example, another device of the mobile terminal is operating.
  • the advantages of methods 1) and 2). Therefore, what method should be selected may be appropriately determined according to the feature of the device.
  • the three-dimensional magnetic field measuring means 201 measures the three-dimensional magnetic field data from the magnetic sensor force input data, and this data is sent to the magnetic field data storage determining means 202 and the azimuth measuring means 212. Output (step 102).
  • the magnetic field data storage discriminating means 202 performs processing relating to the determination of whether or not the data should be stored in the magnetic field data storage means 203 (step 103).
  • the determination method refers to the data stored in the magnetic field data storage means 203, and based on the determination method described later, the data input from the three-dimensional magnetic field measurement means 201 is stored in the magnetic field data storage means 203. It is determined whether or not the force is to be stored, and when it is determined that the data should be stored, the data is stored in the magnetic field data storage means 203.
  • the distance between the measured value (Hxl, Hyl, Hzl) and the measured value (Hx2, Hy2, Hz2) is a distance in the direction space, and has the following relationship: 3) Magnetic field data storage means 20 3 If there is no data stored, store it, and if there is already data, all stored data forces will be more than a certain value and the values are separated. The method of storing only is conceivable.
  • the constant value in this case is about 0.05 Oe force in the case of magnetic data, and about 0.15 G is preferable in the case of inclination data described later.
  • method 1) has a large amount of data, so it can collect a lot of data in the shortest time. Therefore, there is an advantage that the frequency of calibration is increased and the offset can be corrected within a short period of time even if offset fluctuation occurs.
  • the method (2) has the advantage that data can be prevented from concentrating on a part of the sphere.
  • method 3) has the highest uniformity of data, but has the problem that it takes a long time to accumulate data. Therefore, based on the above contents, which method should be selected may be determined as appropriate according to the features of the device.
  • the magnetic field data storage means 203 receives the data of the magnetic field data storage discrimination means 202, stores the data in accordance with the storage method described later (step 104), and outputs the data to the magnetic field offset calculation means 204 A force offset force is consulted with a magnetic field offset calculation trigger means (not shown).
  • the magnetic field offset calculation trigger means answers whether or not data should be output to the magnetic field offset calculation means 204 based on a trigger method described later.
  • the magnetic field data storage means 203 outputs the stored data to the magnetic field offset calculation means 204 when there is an instruction to output the data to the magnetic field offset calculation means 204.
  • the data storage method is as follows: 1) When data is stored in the order of acquisition, the offset calculation trigger means is triggered, and when the offset calculation processing is completed, all the data is deleted, Once again, a method of accumulating data from the beginning. 2) A method of accumulating data in the order of acquisition, and when a certain amount of data has been collected, when new data is imported, the oldest data is deleted and a constant amount of new data is always retained. 3) A method of accumulating data in the order of acquisition, and starting the accumulation of data by erasing a part of the old data when the offset calculation process is completed by the trigger of the offset calculation trigger means. 4) Accumulate data in the order of values, and when a certain amount of data is collected, there is a method that replaces the direction data closest to the new data.
  • the method 1) has the advantage that the processing load is light, and the method 2) has the advantage that the frequency of calibration can be increased and the offset can be corrected immediately in the shortest time.
  • the method of 3) can correct the offset in a shorter time than the method of 1), but there is a problem that the calculation load of the calibration increases.
  • the frequency of offset calculation is lower and the calculation processing load can be reduced.
  • the method 4 when the magnitude of offset fluctuation is small, the data density is equalized compared to the method 2).
  • the offset fluctuation is larger than the radius of the azimuth sphere, there is a risk that unnecessary data will remain indefinitely. Therefore, what method should be selected may be appropriately determined depending on the feature of the apparatus.
  • the method 1) has the advantage that since the number of data is constant, the accuracy based on the number of data is stable and the effectiveness can be easily judged.
  • the method of 2) has the advantage that the calibration operation can be performed in a shorter time than the method of 1), and offset fluctuation can be corrected in a shorter time.
  • the method (3) has the advantage of avoiding the situation where the calibration operation cannot be entered indefinitely. Therefore, the method to be selected based on the above contents may be appropriately determined according to the feature of the apparatus.
  • the magnetic field offset calculation means calculates an offset according to the following offset calculation algorithm (step 105).
  • Equation 6 ⁇ i a i + kXO + CiYO + d ⁇ O + Df
  • D is regarded as an independent variable.
  • the condition for minimizing the least square error ⁇ is as follows by differentiating ⁇ by XO, YO, ZO, and D.
  • the magnetic field offset validity determination means 205 substitutes ⁇ , ⁇ , ⁇ and R obtained in the following Equation 10, and ⁇ is equal to or less than a certain value, and MAX (Hx) ⁇ MIN (Hx), MAX (Hy) MIN (Hy), MAX (Hz) —If all of MIN (Hz) are above a certain value, it is determined that the offset is valid (step 106).
  • the offset determined to be effective by the magnetic field offset validity determining means 205 is input to the storage means in the azimuth measuring means 212 (not shown), and has already been stored! Updated to offset value (step 107).
  • a measurement trigger is activated (step 101).
  • the three-dimensional inclination measuring means 206 measures the inclination sensor force, the input data force, the three-dimensional inclination data, and outputs this data to the inclination data storage discriminating means 207 and the azimuth measuring means 212 (step) 109).
  • Inclination data storage discriminating means 207 performs processing relating to determination of whether or not this data should be stored in inclination data storage means 208 (step 110).
  • the determination method is the same as that for magnetic data.
  • the inclination angle data storage means 208 receives the data of the inclination data storage discrimination means 207, stores the data according to a predetermined storage method (step 111), and outputs the data to the inclination offset calculation means 209
  • the force offset force is consulted with a slope offset calculation trigger means (not shown).
  • the tilt offset calculation trigger means replies the force / force to output data to the tilt offset calculation means 209 based on a predetermined trigger method.
  • the slope data storage means 208 outputs the stored data to the slope offset calculation means 209. How to store data
  • the method and the trigger method are the same as in the case of magnetic data.
  • the slope offset calculation means 209 calculates an offset according to the following offset calculation algorithm (step 112).
  • the offset is (XOs, YOs, ZOs)
  • the azimuth radius is Rs
  • the sensitivity of the Z sensor relative to the X and Y sensors If the ratio is AA,
  • Equation 12 ⁇ is given by Equation 13 below.
  • G is regarded as an independent variable to simplify the calculation.
  • the condition for minimizing the least square error 6 is as follows by differentiating ⁇ by B, C, ZOs, E, F, and G.
  • RsZAx is the X-axis sensitivity of the tilt sensor
  • RsZAy is the Y-axis sensitivity of the tilt sensor
  • Rs is the Z-axis sensitivity of the tilt sensor.
  • the slope offset validity determination means 210 substitutes XOs, YOs, ZOs, and Rs obtained in the following Expression 17, and ⁇ is equal to or less than a certain value, and MAX (Sx) —MIN (Sx), MAX (Sy) MIN (Sy), MAX (Sz) —If all of MIN (Sz) are greater than or equal to a certain value, it is determined that the offset is valid (step 113).
  • the offset value stored in the storage means (not shown) in the azimuth measuring means 212 is updated to the sensitivity obtained simultaneously with the offset value (step 114).
  • the azimuth measuring means 212 includes the data obtained by removing the offset stored in the azimuth measuring means 212 from the magnetic field data inputted from the three-dimensional magnetic field measuring means 201, the three-dimensional inclination measuring means 206, and the inclination data force inputted also by the azimuth measuring means.
  • the horizontal components H and H of the geomagnetism are obtained from the data stored in 212 and the sensitivity data input from the sensitivity measuring means 211 and the orientation is calculated by substituting these into the following equation (18) (step 108). 115).
  • the azimuth measuring means 212 performs tilt correction as necessary.
  • the orientation of the mobile terminal 1 is based on the upper direction of the screen of the display unit 153.
  • the mobile terminal 1 has an azimuth angle ex, an elevation angle ⁇ , and a twist angle ⁇ .
  • the coordinate system Define the coordinate system. Note that the sign is positive in the arrow direction shown in FIG. Further, the unit vector in the upward direction of the screen of the display unit 153 is Vy, the unit vector in the vertical direction of the screen of the display unit 153 is Vz, and the unit vector in the horizontal direction of the screen of the display unit 153 is Vx.
  • the ground coordinate system is represented by X, Y, and ⁇ as shown in Fig.
  • Gravity in the portable coordinate system is detected by an inclination sensor. Gravity in the ground coordinate system is known.
  • the geomagnetism in the ground coordinate system is H: (0, Hy, Hz)
  • “Hx, 2 + hy, 2 direction calculation means 212 calculates the direction in consideration of the inclination of the mobile terminal 1 as described above.
  • the azimuth is measured by correcting the sensitivity of the tilt sensor, so that the correct azimuth is measured without the need for sensitivity correction. be able to.
  • FIG. 1 is a flowchart showing an azimuth processing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the telephone according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the telephone according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a hardware configuration of the telephone according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram useful for the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram useful for the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram useful for the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram useful for the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic diagram useful for the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram useful for the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram useful for the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic diagram useful for the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram showing functional elements that are relevant to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic diagram useful for the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an azimuth processing method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a flowchart useful for the first embodiment of the present invention.
  • ⁇ 17] A flowchart showing a direction processing method according to the second embodiment of the present invention.
  • ⁇ 19 A plan view showing the appearance of the telephone 1 according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an azimuth processing method according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an azimuth processing method according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a perspective view showing the appearance of a telephone according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a flowchart for explaining an azimuth offset update process according to the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 A perspective view showing an appearance of a telephone according to a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 30 is a flowchart showing a guidance process that is effective in the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 33 is a flowchart showing an azimuth processing method according to the tenth embodiment of the present invention.
  • Direction measurement data storage unit 58 Direction measurement data storage unit 58: Storage determination unit 60: Direction measurement data storage unit 62: Direction measurement data storage unit 66: Direction measurement unit 224: Main operation , 304: Imaging unit, 306: Display unit, 308: Light emitting unit, 309: Open / close sensor, 310: Notification speaker, 312: Sound source unit, 314: Vibration unit, 318: Direction sensor module, 320: Interface unit, T: The target

Landscapes

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Abstract

 オフセットが正確な方位処理装置、方位処理方法、方位処理プログラム、方位測定装置及び携帯電子機器を提供する。  上記目的を達成する方位処理装置は、方位センサから順次出力される計測データに基づいて方位データを出力するための方位処理装置であって、実質的に最新の前記計測データを選択的に蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段によって蓄積されている複数の前記計測データに基づいて前記方位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、を備える。

Description

明 細 書
方位処理装置、方位処理方法、方位処理プログラム、方位測定装置、傾 斜オフセットの補正方法、方位計測方法、方位センサユニット及び携帯電子機器 技術分野
[0001] 本発明は、方位処理装置、方位処理方法、方位処理プログラム、方位測定装置、 傾斜オフセットの補正方法、方位計測方法、方位センサユニット及び携帯電子機器 に関し、特に方位センサ及び傾斜センサのオフセット更新処理に関する。
背景技術
[0002] 近年、携帯型電話機、 PDA等の携帯型情報端末に GPSと方位センサを利用した 地理情報表示機能が備わっている。例えば、 GPSにより現在位置を特定し、現在位 置周辺の地図情報を通信回線を通じてサーノからダウンロードし、内蔵された方位 センサにより方位を特定し、地図上の方位と現実の方位とがー致するように画面上に 地図情報を表示する携帯型情報端末が知られている。方位センサは、地球の磁界を 検出して方位を計測するが、実際には、携帯型情報端末に搭載されるスピーカや、 マイクロホン、あるいは着磁した電子部品の金属パッケージ等力 漏れる磁界と、地 球の磁界とが合成された磁界を検出する。このため、正確に方位を求めるためには、 地球の磁界以外の磁界 (オフセット)を求め、方位センサの計測データをこのオフセッ トにより補正する処理が必要となる。
[0003] 特許文献 1には、方位センサのオフセット更新方法が開示されている。この文献に 開示されたオフセット更新方法は、ユーザが方位センサを特定の軸を中心に 90度又 は 180度以上回転させたときに、 90度又は 180度間隔で方位センサから出力される 計測データを取得し、このように取得した計測データに基づ 、て方位センサのオフセ ットを計算している。方位センサのオフセットを正確に計算するためには、その計算の 基になる方位センサの計測データが方位センサから出力されるように、方位センサを 内蔵する装置をユーザは例えば水平面上で回転させたり、手に持って反転させたり 、上下左右に大きく振ったりする必要がある。方位センサのオフセット更新のために 必要な計測データが方位センサから出力されるように必要な操作をキヤリブレーショ ン操作という。キャリブレーション操作は、一定の角速度で方位センサの姿勢が大きく 変化するように行われることが理想である。また、方位センサ力も得た計測データを基 にオフセットを算出し、算出されオフセットを方位センサのオフセットとして更新するこ とをキャリブレーションと 、う。
[0004] しかし、キャリブレーション操作中にユーザが装置を落とすおそれがある。またキヤリ ブレーシヨン操作を行ったとしても、操作中に蓄積された方位センサの計測データか ら正確なオフセットを算出できない場合がある。また、キャリブレーション操作は、マ- ユアル等を読まなければ正確な手順がわ力もず、また方位センサのオフセット更新の ためにのみ必要な操作であるため、ユーザにとって煩わしいものである。方位センサ のオフセットが正確に更新されて 、なければ正確な方位データに基づ 、た正確な地 理情報を表示することができな 、。
[0005] また、正確な方位の測定には、地磁気センサ自体の傾斜も加味することが望ま ヽ 。そのため、傾斜を測定するための傾斜センサが用いられる力 この傾斜センサの感 度はチップ毎に異なり、また、これをラインで検査して感度補正を行うには多くの労力 が必要である。
[0006] 特許文献 1:特開 2004— 012416号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、オフセットデータが正確な方位処理装置、方位処理方法、方位処理プ ログラム、方位測定装置及び携帯電子機器を提供することを第一の目的とする。。 本発明は、方位演算を正しく行うために必要な、磁気センサのオフセット及び傾斜 センサの感度とオフセットの値を特別な測定動作を行うことなく求めることができる磁 界オフセットの補正方法、傾斜オフセットの補正方法、方位計測方法、方位センサュ ニットおよび携帯電子機器を提供することを第二の目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] (1) 上記第一の目的を達成するための方位処理装置は、方位センサ力 順次出力 される計測データに基づいて方位データを出力するための方位処理装置であって、 実質的に最新の前記計測データを選択的に蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段に よって蓄積されて 、る複数の前記計測データに基づ 、て前記方位センサのオフセッ トデータを更新するオフセットデータ更新手段と、を備える。
選択的に計測データを蓄積することにより、蓄積された計測データに基づ!、て更新 されるオフセットデータの精度が向上する。尚、オフセットデータとは、前述したオフセ ットを表すデータであり、方位センサの計測データの偏差である。方位処理装置は、 計測データとオフセットデータの差に応じて方位データを出力する。具体的には例え ば、互いに直交する 3軸に分解して磁界の方向と強さを検出する 3次元の方位セン サであれば、その計測データ(x、 y、 z)と、オフセットデータ (xo、 yo、 zo)と、方位デ ータ(X、 Y、 Ζ)との関係は、(Χ、 Υ、 Ζ) = (x— xo、 y— yo、 z— zo)である。
[0009] (2) 前記方位処理装置は、実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデー タとに基づいて前記方位データを出力する方位データ出力手段をさらに備える。 実質的に最新の計測データに基づいて方位センサのオフセットデータを更新する とともに、当該計測データと更新されたオフセットデータとに基づいて方位データを出 力することにより、方位データの精度が向上する。
[0010] (3) 前記蓄積手段は、実質的に最新の前記計測データと直前に蓄積された前記計 測データとを比較し、実質的に最新の前記計測データを比較結果に応じて選択的に 蓄積してちょい。
実質的に最新の計測データと直前に蓄積された計測データとの比較結果に応じて 選択的に計測データを蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新さ れるオフセットデータの精度が向上する。
[0011] (4) 前記蓄積手段は、実質的に最新の前記計測データが表す方位空間内の位置 と直前に蓄積された前記計測データが表す前記方位空間内の位置との距離に応じ て選択的に実質的に最新の前記計測データを蓄積してもよい。
方位センサ力 連続的に出力される各計測データが表す方位空間内の位置同士 の距離に応じて選択的に計測データを蓄積することにより、計測データが表す方位 空間内の位置が適度に散らばるように計測データを蓄積できる。蓄積された計測デ ータが表す方位空間内の位置が散らばつている程、蓄積された計測データに基づい て更新されるオフセットデータの精度が向上する。尚、方位空間とは、方位センサの 出力値で表現されるベクトル空間をいうものとする。例えば前述の三次元の方位セン サであれば、各軸の方向成分の地磁気の強さに対応する各軸の出力値を各軸の座 標成分とする位置 (三次元座標)が定義されるベクトル空間を方位空間というものとす る。
[0012] (5) 前記蓄積手段は、蓄積された複数の前記計測データが表す方位空間内の位 置と、前記蓄積手段によって蓄積されている前記計測データに基づいて算出される オフセットデータ候補が表す前記方位空間内の位置との距離のばらつきが所定基準 を満たさない場合、蓄積された前記計測データの少なくとも一部を削除し、前記オフ セットデータ候補で前記オフセットデータを更新しなくてもよい。
蓄積された計測データが表す方位空間内の位置と蓄積された計測データに基づ いて算出されるオフセットデータ候補が表す方位空間内の位置との距離のばらつき が大き 、場合、オフセットデータ候補の基になって 、る複数の計測データのそれぞ れに対応する真のオフセットが互いに異なって 、る力、或 、は計測データがノイズの 影響を強く受けている可能性が高い。したがってこのような場合には、計測データを 削除した後に再蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新されるォ フセットデータの精度が向上する。
[0013] (6) 前記蓄積手段は、蓄積された複数の前記計測データが表す方位空間内の位 置のばらつきが所定基準を満たさない場合、蓄積された前記計測データの少なくとも 一部を削除してもよい。
方位空間内の位置のばらつきを表す指標としては、具体的には例えば分布範囲、 分布密度、分布密度の一様性等がある。真のオフセットが一定である限り、オフセット データの基になる計測データが表す方位空間内の位置がばらついているほど、オフ セットデータの精度が向上する。したがって、蓄積された複数の計測データが表す方 位空間内の位置のばらつきが所定基準を満たさない場合には、計測データを削除し た後に再蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新されるオフセット データの精度が向上する。
[0014] (7) 前記蓄積手段は、実質的に最新の前記計測データを、方位空間の区画毎に 更新しながら、前記区画毎に蓄積してもよい。 真のオフセットが一定である限り、オフセットデータの基になる計測データが表す方 位空間内の位置がばらついているほど、オフセットデータの精度が向上する。したが つて、方位空間の区画毎に所定数の計測データを更新しながら蓄積することにより、 蓄積された計測データに基づいて更新されるオフセットデータの精度が向上する。
[0015] (8) 前記蓄積手段は、蓄積された複数の前記計測データが表す前記方位空間内 の位置と、前記蓄積手段によって蓄積されている前記計測データに基づいて算出さ れるオフセットデータ候補が表す前記方位空間内の位置との距離のばらつきが所定 基準を満たさない場合、蓄積された前記計測データの少なくとも一部を削除し、前記 オフセットデータ候補で前記オフセットデータを更新しなくてもよい。
蓄積された計測データが表す方位空間内の位置と蓄積された計測データに基づ いて算出されるオフセットデータ候補が表す方位空間内の位置との距離のばらつき が大き 、場合、オフセットデータ候補の基になって 、る複数の計測データのそれぞ れに対応する真のオフセットが互いに異なって 、る力、或 、は計測データがノイズの 影響を受けている可能性が高い。したがってこのような場合には、計測データを削除 した後に再蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新されるオフセ ットデータの精度が向上する。
[0016] (9) 前記蓄積手段は、蓄積された複数の前記計測データが表す前記方位空間内 の位置のばらつきが所定基準を満たさない場合、蓄積された前記計測データの少な くとも一部を削除してもよい。
方位空間内の位置のばらつきを表す指標としては、具体的には例えば分布範囲、 分布密度、分布密度の一様性等がある。真のオフセットが一定である限り、オフセット データの基になる計測データが表す方位空間内の位置がばらついているほど、オフ セットデータの精度が向上する。したがって、蓄積された複数の計測データが表す方 位空間内の位置のばらつきが所定基準を満たさない場合には、計測データを削除し た後に再蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新されるオフセット データの精度が向上する。
[0017] (10) 上記第一の目的を達成するための方位処理装置は、方位センサ力も順次出 力される計測データに基づいて方位データを出力するための方位処理装置であって 、実質的に最新の前記計測データを所定数まで蓄積する第一蓄積手段と、前記第 一蓄積手段によって前記所定数の前記第一計測データが蓄積された後に、蓄積さ れた前記計測データに基づいて方位センサのオフセットデータを生成するオフセット データ生成手段と、前記オフセットデータが生成された後に、実質的に最新の前記 計測データを、方位空間の区画毎に更新しながら、前記区画毎に蓄積する第二蓄 積手段と、前記オフセットデータが生成された後に、前記第二蓄積手段によって蓄積 された前記計測データに基づいて前記オフセットデータを更新するオフセットデータ 更新手段と、を備える。
[0018] 真のオフセットが一定である限り、オフセットデータの基になる計測データが表す方 位空間内の位置がばらついているほど、オフセットデータの精度が向上する。したが つて、方位空間の区画毎に更新しながら所定数の計測データを蓄積することにより、 蓄積された計測データに基づいて更新されるオフセットデータの精度が向上する。一 方、方位空間の区画毎に更新される計測データに基づいてオフセットデータを生成 しょうとすると、計測データの蓄積時間が短い場合には、少ない数の計測データに基 づいてオフセットデータが生成されることになるため、オフセットデータの精度を向上 させることができない。そこではじめに、方位空間の区画とは無関係に蓄積された計 測データに基づいてオフセットデータを生成し、その後、方位空間の区画毎に更新さ れる計測データに基づいてオフセットデータを生成することにより、確実にオフセット データの精度が向上する。
[0019] (11) 前記方位処理装置は、実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデー タとに基づいて前記方位データを出力する方位データ出力手段をさらに備えてもよ い。
実質的に最新の計測データに基づいて方位センサのオフセットデータを更新する とともに、当該計測データと更新されたオフセットデータとに基づいて方位データを出 力することにより、方位データの精度が向上する。
[0020] (12) 前記第一蓄積手段は、前記第一蓄積手段に蓄積された複数の前記計測デ ータが表す前記方位空間内の位置と、前記蓄積手段によって蓄積されている前記計 測データに基づいて算出されるオフセットデータ候補が表す前記方位空間内の位置 との距離のばらつきが所定基準を満たさない場合、前記第一蓄積手段に蓄積された 前記計測データの少なくとも一部を削除し、前記オフセットデータ候補で前記オフセ ットデータを更新しなくてもょ 、。
蓄積された計測データが表す方位空間内の位置と蓄積された計測データに基づ いて算出されるオフセットデータ候補が表す方位空間内の位置との距離のばらつき が大き 、場合、オフセットデータ候補の基になって 、る複数の計測データのそれぞ れに対応する真のオフセットが互いに異なって 、る力、或 、は計測データが強 ヽノィ ズの影響を受けている可能性が高い。したがってこのような場合には、計測データを 削除した後に再蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新されるォ フセットデータの精度が向上する。
[0021] (13) 前記第一蓄積手段は、前記第一蓄積手段に蓄積された複数の前記計測デ ータが表す前記方位空間内の位置のばらつきが所定基準を満たさない場合、前記 第一蓄積手段に蓄積された前記計測データの少なくとも一部を削除してもよい。 方位空間内の位置のばらつきを表す指標としては、具体的には例えば分布範囲、 分布密度、分布密度の一様性等がある。真のオフセットが一定である限り、オフセット データの基になる計測データが表す方位空間内の位置がばらついているほど、オフ セットデータの精度が向上する。したがって、蓄積された複数の計測データが表す方 位空間内の位置のばらつきが所定基準を満たさない場合には、計測データを削除し た後に再蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新されるオフセット データの精度が向上する。
[0022] (14) 前記第二蓄積手段は、前記第二蓄積手段に蓄積された複数の前記計測デ ータが表す前記方位空間内の位置と、前記オフセットデータが表す前記方位空間内 の位置との距離のばらつきが所定基準を満たさない場合、前記第二蓄積手段に蓄 積された前記計測データの少なくとも一部を削除してもよい。
蓄積された計測データが表す方位空間内の位置と蓄積された計測データに基づ いて更新されるオフセットデータが表す方位空間内の位置との距離のばらつきが大 き 、場合、オフセットデータの基になって ヽる複数の計測データのそれぞれに対応 する真のオフセットが互いに異なって 、る力、或いは計測データが強 ゾィズの影響 を受けている可能性が高い。したがってこのような場合には、計測データを削除した 後に再蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新されるオフセット データの精度が向上する。
[0023] (15) 前記第二蓄積手段は、前記第二蓄積手段に蓄積された複数の前記計測デ ータが表す前記方位空間内の位置のばらつきが所定基準を満たさない場合、前記 第二蓄積手段に蓄積された前記計測データの少なくとも一部を削除してもよい。 方位空間内の位置のばらつきを表す指標としては、具体的には例えば分布範囲、 分布密度、分布密度の一様性等がある。真のオフセットが一定である限り、オフセット データの基になる計測データが表す方位空間内の位置がばらついているほど、オフ セットデータの精度が向上する。したがって、蓄積された複数の計測データが表す方 位空間内の位置のばらつきが所定基準を満たさない場合には、計測データを削除し た後に再蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新されるオフセット データの精度が向上する。
[0024] (16) 前記方位処理装置は、実質的に最新の前記計測データが表す方位空間内 の位置と前記オフセットデータが表す前記方位空間内の位置との距離が基準値以 上である場合、前記オフセット生成手段によって前記オフセットデータが再生成され るまで、前記第一蓄積手段によって前記計測データを再蓄積させるリセット手段をさ らに備えてもよい。
実質的に最新の計測データが表す方位空間内の位置とオフセットデータが表す方 位空間内の位置との距離が方位円又は方位球の半径と大きく異なる場合、真のオフ セットが大きく動いた力 計測軸毎に時分割出力される計測データが、方位センサの 移動速度が速すぎるためにそれぞれ異なる方位を方位センサが検出している状態で 出力されたデータであるか、局所的な磁場変動の影響を受けている可能性が高い。 このような場合、このような状況下で蓄積された計測データを削除した後に計測デー タを再蓄積することにより、蓄積された計測データに基づいて更新されるオフセットデ ータの精度が向上する。
[0025] (25) 上記第二の目的を達成するための携帯電子機器は、マイクロホンと、発信操 作を含む通信操作を受け付ける操作ユニットと、前記発信操作が受け付けられると、 前記マイクロホン力 出力される音響信号を伝送する通信手段と、前記操作ユニット に重なる第一姿勢と前記操作ユニットから離れた第二姿勢とを往復可能に前記操作 ユニットに連結される表示ユニットと、計測データを順次出力する方位センサと、前記 表示ユニットが前記第一姿勢から前記第二姿勢に変化する作動に伴って前記計測 データの蓄積を開始し、蓄積された前記計測データに基づいてオフセットデータを更 新するオフセットデータ更新手段と、実質的に最新の前記計測データと前記オフセッ トデータとに基づいて方位データを出力する方位データ出力手段と、を備える。
[0026] 操作ユニットに表示ユニットが重なっている状態力もユーザが発信動作をするとき、 ユーザは表示ユニットを操作ユニットから離し、操作ユニットに対して発信操作を行う 。この一連の発信動作中には、携帯電子機器の姿勢は大きく変化する。したがって、 操作ユニットに重なった第一姿勢力 操作ユニットから離れた第二姿勢に表示ュ-ッ トの姿勢が変化する作動に伴って方位センサの計測データの蓄積を開始すると、蓄 積される複数の計測データが表す方位空間内の位置が大きくばらつく。したがって、 このように蓄積される計測データに基づ 、て方位センサのオフセットデータを更新す る携帯電子機器によると、ユーザはキャリブレーションのために特別な操作をする必 要がない。
[0027] (26) 前記表示ユニットは前記方位センサを内蔵していてもよい。
操作ユニットに表示ユニットが重なっている状態力もユーザが発信動作をするとき、 ユーザは表示ユニットを操作ユニットから離すため、表示ユニットの姿勢は操作ュ- ットに比べてさらに大きく変化する。オフセットデータの基になる計測データが表す方 位空間内の位置がばらついているほど、オフセットデータの精度が向上する。したが つて、表示ユニットに方位センサを内蔵することにより、オフセットデータの精度が向 上する。
[0028] (27) 前記オフセットデータ更新手段は、前記作動の完了に伴って前記計測データ の蓄積を終了してもよい。
計測データの蓄積が終了した後には、蓄積処理に対するハードウェアリソースの割 当が開放される。
[0029] (28) 前記オフセットデータ更新手段は、前記作動に伴う少なくとも前記操作ュ-ッ ト、前記表示ユニットのいずれか一方力 漏洩する磁力(線)による、前記方位センサ に印加されて 、る磁界の変化に応じて前記オフセットデータを補正してもよ 、。
方位センサの計測データは携帯電子機器力も漏洩する磁力 (線)の影響を受ける。 表示ユニットの姿勢変化中には、その影響が変化するため、その変化を加味してォ フセットデータを補正することにより、オフセットデータの精度が向上する。
[0030] (29) 上記第二の目的を達成するための携帯電子機器は、計測データを順次出力 する方位センサと、表示操作を受け付ける操作ユニットと、前記操作ユニットに重なる 第一姿勢と前記操作ユニットから離れた第二姿勢とを往復可能に前記操作ユニット に連結される表示ユニットと、前記表示ユニットが前記第二姿勢から前記第一姿勢に 変化する作動に伴って前記計測データの蓄積を開始し、蓄積された前記計測データ に基づいて前記方位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段 と、実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づ 、て方位データ を出力する方位データ出力手段と、前記表示操作に応じて、を備える。
[0031] 携帯電子機器の操作終了時、ユーザは操作ユニットから離れている表示ユニットを 操作ユニットに重ね、携帯電子機器を衣服のポケットゃ鞫にしまう動作をする可能性 が高い。したがって、操作ユニットから離れた第二姿勢力も操作ユニットに重なった第 一姿勢に表示ユニットの姿勢が変化する作動に伴って方位センサの計測データの蓄 積を開始すると、蓄積される複数の計測データが表す方位空間内の位置が大きくば らつく。したがって、このように蓄積される計測データに基づいて方位センサのオフセ ットデータを更新する携帯電子機器によると、ユーザはキャリブレーションのために特 別な操作をする必要がな ヽ。
[0032] (30) 前記表示ユニットは前記方位センサを内蔵していてもよい。
携帯電子機器の操作終了時、ユーザは表示ユニットを操作ユニットに重ねるため、 表示ユニットの姿勢は操作ユニットに比べてさらに大きく変化する。オフセットデータ の基になる計測データが表す方位空間内の位置がばらついているほど、オフセット データの精度が向上する。したがって、表示ユニットに方位センサを内蔵することによ り、オフセットデータの精度が向上する。
[0033] (31) 前記オフセットデータ更新手段は、前記表示ユニットが前記作動の完了に伴 つて前記計測データの蓄積を終了してもよい。
計測データの蓄積が終了した後には、蓄積処理に対するハードウェアリソースの割 当が開放される。
[0034] (32) 前記オフセットデータ更新手段は、少なくとも前記操作ユニット、前記表示ュ ニットの!、ずれか一方から漏洩する磁力による、前記方位センサに印加されて 、る磁 界の、前記作動に伴う変化に応じて前記オフセットデータを補正してもよい。
方位センサの計測データは携帯電子機器力 漏洩する磁力の影響を受ける。表示 ユニットの姿勢変化中には、その影響が変化するため、その変化を加味してオフセッ トデータを補正することにより、オフセットデータの精度が向上する。
[0035] (33) 上記第二の目的を達成するための携帯電子機器は、計測データを順次出力 する方位センサと、画面と、通信手段と、前記通信手段による受信を報知する受信報 知手段と、前記通信手段による受信に伴って前記計測データの蓄積を開始し、蓄積 された前記計測データに基づいて前記方位センサのオフセットデータを更新するォ フセットデータ更新手段と、実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータ とに基づいて方位データを出力する方位データ出力手段と、を備える。
[0036] 携帯電子機器が受信を報知したとき、ユーザは衣服のポケットや鞫カも携帯電子 機器を取り出す可能性が高い。この動作中には、携帯電子機器の姿勢が大きく変化 する。したがって、音響信号の受信に伴って方位センサの計測データの蓄積を開始 すると、蓄積される複数の計測データが表す方位空間内の位置が大きくばらつく。し たがって、このように蓄積される計測データに基づいて方位センサのオフセットデー タを更新する携帯電子機器によると、ユーザはキャリブレーションのために特別な操 作をする必要がない。
[0037] (34) 前記携帯電子機器は、表示操作を受け付ける操作ユニットと、前記操作ュニ ットに重なる第一姿勢と前記操作ユニットから離れた第二姿勢とを往復可能に前記操 作ユニットに連結され前記方位センサを内蔵する表示ユニットをさらに備えてもよい。 操作ユニットに表示ユニットが重なっている状態で携帯電子機器が受信すると、ュ 一ザは表示ユニットを操作ユニットから離すため、表示ユニットの姿勢は操作ユニット に比べてさらに大きく変化する。オフセットデータの基になる計測データが表す方位 空間内の位置がばらついているほど、オフセットデータの精度が向上する。したがつ て、表示ユニットに方位センサを内蔵することにより、オフセットデータの精度が向上 する。
[0038] (35) 前記オフセットデータ更新手段は、前記表示ユニットが前記第一姿勢から前 記第二姿勢に変化する作動の完了に伴って前記計測データの蓄積を終了してもよ い。
計測データの蓄積が終了した後には、他の処理に対するハードウェアリソースの割 当が増大する。
[0039] (36) 前記オフセットデータ更新手段は、少なくとも前記通信ユニット、前記表示ュ ニットの!、ずれか一方から漏洩する磁力による、前記方位センサに印加されて 、る磁 界の前記作動に伴う変化に応じて前記オフセットデータを補正してもよい。
方位センサの計測データは携帯電子機器力 漏洩する磁力の影響を受ける。表示 ユニットの姿勢変化中には、その影響が変化するため、その変化を加味してオフセッ トデータを補正することにより、オフセットデータの精度が向上する。
[0040] (37) 上記第二の目的を達成するための携帯電子機器は、計測データを順次出力 する方位センサと、発信操作を含む通信操作を受け付ける操作ユニットと、前記発信 操作に応じて発信する通信手段と、前記操作ユニットが前記発信操作を受け付ける 作動に伴って前記計測データの蓄積を開始し、蓄積された前記計測データに基づ V、て前記方位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、実 質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データを出 力する方位データ出力手段と、を備える。
[0041] ユーザは操作ユニットに対して発信操作を行った後に、通話のために携帯電子機 器を頭部に近づけたり、鞫ゃ衣服のポケットに携帯電子機器をしまう動作をする可能 性が高い。この動作中には、携帯電子機器の姿勢が大きく変化する。したがって、発 信操作を受け付ける作動に伴って方位センサの計測データの蓄積を開始すると、蓄 積される複数の計測データが表す方位空間内の位置が大きくばらつく。したがって、 このように蓄積される計測データに基づ 、て方位センサのオフセットデータを更新す る携帯電子機器によると、ユーザはキャリブレーションのために特別な操作をする必 要がない。
[0042] (38) 前記第二の目的を達成するための携帯電子機器は、表示操作を受け付ける 操作ユニットと、画面を有し、前記画面の裏面が前記操作ユニットに重なる第一姿勢 力 前記操作ユニットから離れた第二姿勢まで前記画面とほぼ垂直な軸線を中心に 揺動可能に前記操作ユニットに連結される表示ユニット、前記表示ユニットに内蔵さ れ計測データを順次出力する方位センサと、前記表示ユニットが前記第一姿勢から 前記第二姿勢に変化する作動期間に前記計測データを蓄積し、蓄積された前記計 測データに基づいて前記方位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ 更新手段と、実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて 方位データを出力する方位データ出力手段と、前記表示操作に応じて、を備える。
[0043] 表示ユニットに方位センサが内蔵されている場合、画面とほぼ垂直な軸線を中心に 表示ユニットが第一姿勢力 第二姿勢に揺動する期間中に蓄積される計測データが 表す方位空間内の位置は大きくばらつく。したがって、このように蓄積される計測デ ータに基づいて方位センサのオフセットデータを更新する携帯電子機器によると、ュ 一ザはキャリブレーションのために特別な操作をする必要がな 、。
[0044] (39) 表示操作を受け付ける操作ユニットと、画面を有し、前記画面の裏面が前記 操作ユニットに重なる第一姿勢から前記操作ユニットから離れた第二姿勢まで前記 画面とほぼ垂直な軸線を中心に揺動可能に前記操作ユニットに連結される表示ュニ ットと、前記表示ユニットに内蔵され計測データを順次出力する方位センサと、前記 表示ユニットが前記第二姿勢から前記第一姿勢に変化する作動期間に前記計測デ ータを蓄積し、蓄積された計測データに基づいて前記方位センサのオフセットデータ を更新するオフセットデータ更新手段と、実質的に最新の前記計測データと前記ォ フセットデータとに基づいて方位データを出力する方位データ出力手段と、を備える
[0045] 表示ユニットに方位センサが内蔵されている場合、画面とほぼ垂直な軸線を中心に 表示ユニットが第二姿勢力 第一姿勢に揺動する期間中に蓄積される計測データが 表す方位空間内の位置は大きくばらつく。したがって、このように蓄積される計測デ ータに基づいて方位センサのオフセットデータを更新する携帯電子機器によると、ュ 一ザはキャリブレーションのために特別な操作をする必要がな 、。
[0046] (40) 前記オフセットデータ更新手段は、少なくとも前記通信ユニット、前記表示ュ ニットの!、ずれか一方から漏洩する磁力による、前記方位センサに印加されて 、る磁 界の前記表示ユニットの揺動に伴う変化に応じて前記オフセットデータを補正しても よい。
方位センサの計測データは携帯電子機器力 漏洩する磁力の影響を受ける。表示 ユニットの姿勢変化中には、その影響が変化するため、その変化を加味してオフセッ トデータを補正することにより、オフセットデータの精度が向上する。
[0047] (41) 上記第二の目的を達成する携帯電子機器は、計測データを順次出力する方 位センサと、画面を有する外装と、前記外装の 2面以上に散在する光源と、複数の前 記光源を順に発光させる発光制御手段と、前記光源が順に発光する期間中に前記 計測データを蓄積し、蓄積された前記計測データに基づ 、て前記方位センサのオフ セットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、実施的に最新の前記計測デー タと前記オフセットデータとに基づいて方位データを出力する方位データ出力手段と 、を備える。
[0048] 外装に散在する光源が順に発光すると、その発光順にユーザの注意が引きつられ る。外装の複数の面に散在する光源が順に発光すれば、ユーザは、発光する光源を 視認できるように、すなわち、発光している光源がある面が自分の方を向くように、携 帯電子機器の姿勢を操作する可能性が高い。したがって、外装の 2面以上に散在す る光源が順に発光する期間中は、外装とともに姿勢変化する方位センサの計測デー タが表す方位空間内の位置が大きくばらつく可能性が高 、。したがつてこの期間中 に蓄積される計測データに基づいて方位センサのオフセットデータを更新する携帯 電子機器によると、キャリブレーション操作をユーザに強く意識させることなぐオフセ ットデータの更新に必要な計測データを蓄積できる。
[0049] (42) 上記第二の目的を達成するための携帯電子機器は、計測データを順次出力 する方位センサと、 2面以上に画面を有する外装と、前記画面にターゲットを表示し、 前記ターゲットを前記外装の 2面以上の範囲で移動させるターゲット表示制御手段と 、前記ターゲットの移動期間中に前記計測データを蓄積し、蓄積された前記計測デ ータに基づいて前記方位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新 手段と、実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位 データを出力する方位データ出力手段と、を備える。
[0050] 外装の 2面以上の画面にターゲットが表示され、そのターゲットが外装の 2面以上の 範囲で移動すると、ユーザは、ターゲットを視認できるように、すなわち、ターゲットが 表示されて!、る画面が自分の正面に位置するように、携帯電子機器の姿勢を操作す る可能性が高い。したがって、外装の 2面以上の範囲でターゲットが移動する期間中 は、外装とともに姿勢変化する方位センサの計測データが表す方位空間内の位置が 大きくばらつく可能性が高 、。したがつてこの期間中に蓄積される計測データに基づ いて方位センサのオフセットデータを更新する携帯電子機器によると、キヤリブレーシ ヨン操作をユーザに強く意識させることなぐオフセットデータの更新に必要な計測デ ータを蓄積できる。
[0051] (43) 上記第二の目的を達成するための携帯電子機器は、計測データを順次出力 する方位センサと、画面を有する外装と、前記計測データを蓄積し、蓄積された前記 計測データに基づいて前記方位センサのオフセットデータを更新するオフセットデー タ更新手段と、前記計測データの蓄積期間中に、前記計測データに応じて前記画面 に前記方位センサの姿勢を操作するための案内を報知する操作案内制御手段と、 実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データを 出力する方位データ出力手段と、を備える。 方位センサの計測データの蓄積期間 中に、計測データに応じて、すなわち、方位センサの姿勢に応じて、方位センサの姿 勢を操作するための案内が報知されると、オフセットデータの更新に必要な操作をュ 一ザは容易に理解できる。
[0052] (44) 前記オフセットデータ更新手段は、蓄積された前記計測データを合格、不合 格のいずれか一方と判定し、合格と判定した場合にのみ蓄積した前記計測データに 基づいて前記オフセットデータを更新してもよいし、前記携帯電子機器は、蓄積され た前記計測データが不合格と判定された場合、不合格を報知する不合格報知手段 をさらに備えてもよい。
オフセットデータは、オフセットデータの基になる複数の計測データが多いほど、ま た、それらの計測データが表す方位空間内の位置がばらついているほど、正確に更 新される。したがって、オフセットデータの基になる複数の計測データが特定の基準 を満たす場合にのみオフセットデータが更新されれば、オフセットデータは正確に更 新される。また、オフセットデータの基になる複数の計測データが特定の基準を満た さない場合に不合格が報知される携帯電子機器によると、ユーザにキヤリブレーショ ン操作の再実行を促すことができる。
[0053] (45) 前記携帯電子機器は、蓄積された前記計測データが合格と判定された場合 に合格を報知する合格報知手段をさらに備えてもよい。
オフセット更新のために蓄積された計測データについて合格が報知される携帯電 子機器によると、ユーザは地理情報の信頼性を確認できる。
[0054] (46) 上記第一の目的を達成する方位処理装置では、前記方位センサは、各一 方向の磁気の大きさを検出する複数の磁気センサで構成されてもよい。前記オフセ ットデータ更新手段は、複数の前記磁気センサの感度比と前記感度比に相関する前 記オフセットデータとを、前記蓄積手段によって蓄積されている複数の前記計測デー タに基づいて算出してもよい。
方位センサのオフセットデータを算出する際、方位センサを構成している複数の磁 気センサの感度比をカ卩味することにより、オフセットデータの精度を向上させることが できる。
[0055] (47) 上記第二の目的を達成する傾斜オフセットの補正方法は、傾斜センサから のデータを入力して傾斜データを測定する傾斜データ測定ステップと、該格納した複 数の傾斜データに基づいてオフセット値と前記傾斜センサの感度データとを算出す る傾斜オフセット算出ステップと、すでに格納されて 、るオフセット値を前記ステップ にお 、て算出されたオフセット値に更新する傾斜オフセット更新ステップと、を有する 傾斜データに基づいて傾斜センサの感度を算出することにより、感度補正の手間を 省くことができる。
[0056] (48) 前記傾斜オフセットの補正方法は、前記傾斜データを格納すべきか否かを 判断する傾斜データ格納判断ステップと、前記算出したオフセット値が有効であるか 否かを判断する傾斜オフセット有効性判断ステップと、前記更新されたオフセット値 および感度データに基づ 、て、前記傾斜データ測定ステップにお 、て測定した傾斜 データを補正する傾斜データ補正ステップと、をさらに有してもょ 、。
[0057] (49) 前記傾斜オフセットの補正方法は、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磁界データ測定ステップと、該格納した磁界データに基づ 、て オフセット値を算出する磁界オフセット算出ステップと、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算出されたオフセット値に更新する磁界オフセット更新 ステップと、をさらに有してもよい。前記傾斜オフセット有効判断ステップにおいて、直 前に行われた磁気センサのオフセットの有効性の判断結果を待って、傾斜オフセット の有効性の判断を行ってもょ 、。
[0058] (50) 上記第二の目的を達成する方位計測方法は、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磁界データ測定ステップと、該磁界データを格納す べき力否かを判断する磁界データ格納判断ステップと、該格納した磁界データに基 づいてオフセット値を算出する磁界オフセット算出ステップと、該算出したオフセット 値が有効である力否かを判断する磁界オフセット有効判断ステップと、すでに格納さ れて 、るオフセット値を前記ステップにお 、て有効であると判断されたオフセット値に 更新する磁界オフセット更新ステップと、傾斜センサ力 のデータを入力して傾斜デ ータを測定する傾斜データ測定ステップと、該傾斜データを格納すべきカゝ否かを判 断する傾斜データ格納判断ステップと、該格納した複数の傾斜データに基づ 、てォ フセット値と前記傾斜センサの感度データとを算出する傾斜オフセット算出ステップと 、前記算出したオフセット値が有効である力否かを判断する傾斜オフセット有効判断 ステップと、すでに格納されて 、るオフセット値を前記ステップにお 、て有効であると 判断されたオフセット値に更新する傾斜オフセット更新ステップと、前記磁界オフセッ ト更新ステップにおいて更新されたオフセット値と前記傾斜オフセット更新ステップに ぉ 、て更新されたオフセット値とにより算出したオフセット値に基づ!、て方位を計測 するステップと、を有する。
地磁気センサおよび傾斜センサのキャリブレーションに加え、傾斜センサの感度も 補正して方位を測定することにより、感度補正の手間を省くことができる。 [0059] (51) 上記第二の目的を達成する方位センサユニットは、 3軸の地磁気センサと、 該 3軸の地磁気センサの出力に基づいて、磁界データを生成する 3次元磁界測定手 段と、該 3次元磁界測定手段から入力した磁界データを格納すべきか否か判断する 磁界データ格納判別手段と、該格納した磁界データに基づいてオフセット値を算出 する磁界オフセット計算手段と、該算出したオフセット値が有効であると判断する磁 界オフセット有効性判別手段と、すでに格納されて!、るオフセット値を前記有効であ ると判断されたオフセット値に更新して格納する磁界オフセット格納手段と、該更新さ れたオフセット値に基づ 、て前記 3次元磁界測定手段にお 、て測定した磁界データ を補正する磁界データ補正手段と、 3軸の傾斜センサと、該 3軸の傾斜センサの出力 に基づいて、傾斜データを生成する 3次元傾斜測定手段と、該 3次元傾斜測定手段 力 入力した傾斜データを格納すべき力否かを判断する傾斜データ格納判別手段と 、該格納した複数の傾斜データに基づ 、てオフセット値と前記傾斜センサの感度デ 一タとを算出する傾斜オフセット計算手段と、該算出したオフセット値が有効であると 判断する傾斜オフセット有効性判別手段と、すでに格納されて!、るオフセット値を前 記有効であると判断されたオフセット値に更新して格納する傾斜オフセット格納手段 と、該更新されたオフセット値および前記感度データに基づ 、て傾斜データを補正 する傾斜データ補正手段と、を有する。
3軸地磁気センサおよび傾斜センサのキャリブレーションに加え、傾斜センサの感 度も補正して方位を測定することにより、感度補正の手間を省くことができる。
[0060] (52) 前記傾斜オフセット有効性判別手段が、前記傾斜センサ力 算出される傾 斜オフセット値と前記地磁気センサ力も算出された傾斜オフセット値とを比較判別し て、傾斜オフセットの有効性を判別してもよい。
[0061] (53) 上記第二の目的を達成する方位センサユニットは、 3軸の地磁気センサと、 該 3軸の地磁気センサの出力に基づいて、磁界データを生成する 3次元磁界測定手 段と、該 3次元磁界測定手段から入力した磁界データを格納すべきか否か判断する 磁界データ格納判別手段と、格納したデータに基づいてオフセット値を算出する磁 界オフセット計算手段と、該算出したオフセット値が有効であると判断する磁界オフセ ット有効性判別手段と、すでに格納されて!ゝるオフセット値を前記有効であると判断さ れたオフセット値に更新して格納する磁界オフセット格納手段と、 3軸の傾斜センサと 、該 3軸の傾斜センサの出力に基づいて、傾斜データを生成する 3次元傾斜測定手 段と、該 3次元傾斜測定手段力 入力した傾斜データを格納すべきか否かを判断す る傾斜データ格納判別手段と、該格納した複数の傾斜データに基づ 、てオフセット 値と感度とを算出する傾斜オフセット計算手段と、該算出したオフセット値が有効であ ると判断する傾斜オフセット有効性判別手段と、すでに格納されて 、るオフセット値を 前記有効であると判断されたオフセット値に更新して格納する傾斜オフセット格納手 段と、前記磁界オフセット更新手段にぉ 、て更新されたオフセット値と前記傾斜オフ セット更新手段において更新されたオフセット値とにより算出したオフセット値に基づ いて方位を計測する方位計測手段と、を有する。
3軸地磁気センサおよび傾斜センサのキャリブレーションに加え、傾斜センサの感 度も補正して方位を測定することにより、感度補正の手間を省くことができる。
[0062] (54) 前記第二の目的を達成する方位センサユニットは、前記方位センサユニット を備える。
[0063] 尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハード ウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組み 合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互い に独立したノヽードウエア資源で実現されるものに限定されない。
また、本発明は装置の発明として特定できるだけでなぐプログラムの発明としても、 そのプログラムを記録した記録媒体の発明としても、方法の発明としても特定すること ができる。
発明を実施するための最良の形態
[0064] 以下、本発明の実施の形態を複数の実施例に基づいて説明する。第一実施例か ら第十実施例において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付された他 の実施例の構成要素と対応する。
(第一実施例)
図 2及び図 3は、本発明に係る携帯電子機器の第一実施例としての電話機 1を示 す外観図である。電話機 1は、携帯可能な小型の電話機であって、無線通話機能と 現在地周辺の地図表示機能とを有する。電話機 1は、複数のキー 21を備える操作ュ ニット 2と、画面 31を備える表示ユニット 3で構成されている。表示ユニット 3は、操作 ユニット 2に揺動可能に連結されている。図 3に示すように表示ユニット 3が操作ュ- ット 2に重なった状態では、操作ユニット 2のキー 21は表示ユニット 3に覆われ、表示 ユニット 3の画面 31は操作ユニット 2に覆われる。表示ユニット 3が操作ユニット 2に重 なった状態でボタン 33が押圧されると、図示しな 、パネの弾力によって表示ユニット 3が揺動し、図 2に示すように表示ユニット 3が操作ユニット 2から離れる。
[0065] 図 4は、電話機 1のハードウェア構成を示すブロック図である。
通信手段としての RF部 202は、受信信号を受信側の回路に通過させ送信信号を アンテナ 200に通過させるデュプレクサ、アンプ、フィルタ等を有する。
通信手段としての変復調部 204は、受信時、受信信号を復調器で復調した後に A ZD変換器でディジタル信号に変換し、ディジタル信号をベースバンド信号として C DMA部 206に出力する。変復調部 204は、送信時、 CDMA部 206から出力された ベースバンド信号を DZA変換器でアナログ信号に変換した後に変調器で変調し、 変調後のアナログ信号を送信信号として RF部 202に出力する。
[0066] 通信手段としての CDMA部 206は、信号に拡散コードを加えて拡散処理または逆 拡散処理をするための回路、基地局と電話機 1とが通信するための制御信号と音声 信号とを分離または合成するための回路等を備える。受信時の CDMA部 206は、変 復調部 204から出力されたベースバンド信号に逆拡散処理を施し、逆拡散処理後の 信号を制御信号と音声信号とに分離する。また送信時の CDMA部 206は、音声処 理部 208から出力された音声信号に制御信号を合成した後に拡散処理を施す。そし て CDMA部 206は、拡散処理後の信号をベースバンド信号として変復調部 204に 出力する。
[0067] 通信手段としての音声処理部 208は、 DZA変換器、 A/D変換器、発話音声を表 すディジタル信号を圧縮するための音声圧縮回路を有する。受信時の音声処理部 2 08は、 CDMA部 206から出力された音声信号を DZA変換器でアナログ信号に変 換し、アナログ信号を受話音声信号として音声スピーカ 300に出力する。また送信時 の音声処理部 208は、マイクロホン 210から出力された発話音声を表す電気信号を AZD変換器でディジタル信号に変換し、ディジタル信号を音声圧縮回路で圧縮し て音声信号を生成する。
[0068] マイクロホン 210は、操作ユニット 2に設けられる。マイクロホン 210は、ユーザの発 話音声を電気信号に変換する。
GPS受信部 214は、アンプ、周波数変^^、 AZD変^^、アンテナ 212で受信し た GPS信号に基づ 、て位置データを生成する回路などを有する。ここで位置データ とは、電話機 1の地球上の現在位置を一意に特定可能なデータである。 GPS受信部 214は、 GPS信号をアンプで増幅した後に周波数変換器で所定の周波数に変換す る。そして GPS受信部 214は、周波数変翻から出力されたアナログ信号を AZD 変 でディジタル信号に変換し、そのディジタル信号カゝら位置データを生成する。
[0069] CPU216は、図示しない I/Oインタフェースを介して主操作部 224、副操作部 30 2、撮像部 304、表示部 306、発光部 308等の周辺装置に接続されている。 CPU21 6は、 ROM218に格納された各種のコンピュータプログラムを RAM220にロードして 実行することにより、電話機 1の全体を制御する。
主操作部 224は、操作ユニット 2に設けられ、各種のキー 21を備える。キー 21が押 圧されると、主操作部 224は CPU216に所定の信号を出力することによってユーザ の操作を受け付ける。
[0070] 音声スピーカ 300は、表示ユニット 3に設けられる。音声スピーカ 300は、音声処理 部 208から出力される受話音声信号に応じて音波を空間に放射することにより受話 音声を発生させる。
副操作部 302は、表示ユニット 3に設けられ、ダイヤルスィッチ 32を備える。ダイヤ ルスイッチ 32が回転すると、副操作部 302は CPU216に所定の信号を出力すること によってユーザの操作を受け付ける。
[0071] 撮像部 304は、表示ユニット 3に設けられ、レンズ 34、図示しないエリアイメージセン サ、 AD変換器及び画像処理プロセッサを備える。レンズ 34は、画面 31の裏側に設 けられ、画面 31に垂直な光軸を有し、光軸上の対象物をエリアイメージセンサに結 像させる。
表示部 306は、液晶表示パネルで構成される画面 31、表示回路、フレームメモリ等 で構成される。
[0072] 報知手段としての発光部 308は、表示ユニット 3に設けられ、 LED等で構成される 複数の光源 35 (図 3参照)を備える。光源 35は、画面 31の裏側に設けられ、 CPU21 6から出力される受信報知信号に応じて発光し、受信をユーザに報知する。
開閉センサ 309は、表示ユニット 3の全閉状態と全開状態と中間状態とを検出する 。したがって、開閉センサ 309は、表示ユニット 3が全閉状態から開き始めるタイミング と、表示ユニット 3が全開状態力も閉じ始めるタイミングを検出できる。
[0073] 報知手段としての報知スピーカ 310は、表示ユニット 3に設けられる。報知スピーカ 310は、音源部 312から出力される報知音信号に応じて音波を空間に放射すること により、受信音を発生させ、受信をユーザに報知する。
報知手段としての振動部 314は、振動を発生させるァクチユエータを備える。振動 部 314は、 CPU216から出力される受信報知信号に応じて振動し、受信をユーザに 報知する。
計時部 316は、リアルタイムクロック、発振器などを有し、 CPU216に計時データを 出力する。計時データとは、例えば年、日、時、分、秒、曜日を表すデータである。
[0074] 方位センサモジュール 318は、表示ユニット 3に設けられている。方位センサモジュ ール 318は、互いに直交する 3軸に分解して地磁気 (地球が持つ磁界)の方向と大き さを検出する 3軸の磁気センサ 334、 336、 338、サーミスタ、又はバンドギャップリフ アレンス型等の温度センサ 330、制御部 40とのインタフェース部 320等を備える。磁 気センサ 334、 336、 338は、磁気抵抗素子、磁気抵抗素子にバイアス磁界を印加 するためのコイルなどを有する磁気抵抗センサである。切換部 332は磁気センサ 33 4、 336、 338のそれぞれから出力される出力信号のいずれ力 1つの出力信号を磁 気センサ信号として出力する。切換部 326はアンプ 328で増幅された磁気センサ信 号、温度センサ 330の出力信号、傾きセンサ 342、 344、 346から出力される出力信 号のいずれか 1つを出力する。切換部 326から出力された出力信号は、 AZD変換 器 324で発振器 322から出力されるクロック信号に基づいてサンプリングされる。イン タフエース部 320は、 AZD変換器 324から出力されるディジタル信号を計測データ として制御部 40に出力する。この結果、方位センサモジュール 318は、磁気センサ 3 34、 336、 338のそれぞれから出力される出力信号、温度センサ 330の出力信号、 姿勢センサモジュール 340に実装されている傾きセンサ 342、 344、 346から出力さ れる出力信号のいずれ力 1つに対応する計測データを出力する。尚、切換部 326お よび切換部 332は、制御部 40の制御に基づいて任意の出力信号を選択して出力し てもよいし、予め決められた順番とタイミングで所定の出力信号を選択して出力しても よい。
[0075] 姿勢センサモジュール 340は、方位センサモジュール 318の切り換え部 326に接 続され、互いに直交する 3軸に分解して重力の方向と大きさを検出する 3軸の傾きセ ンサ 342、 344、 346を備えて!/ヽる。傾きセンサ 342、 344、 346ίま、圧電振動ジャィ 口などを有するセンサである。姿勢センサモジュール 340のアナログ出力信号は方位 センサモジュール 318に入力される。
[0076] 図 5、図 6、図 7は、方位計測データに基づいて算出されるオフセットデータが示す 方位球と、正しい方位球の関係を説明するための模式図である。方位球とは、方位 センサのオフセットに対応する方位空間上の一点を中心とし半径が地磁気の強さに 対応する球である。図 5、図 6、図 7では、方位球に代えて、方位球の xy平面への投 影である方位円が示されて 、る。
[0077] 図 5に示すように方位計測データの個数が少ない場合、算出される方位球の精度 は低くなる。図 6に示すように方位計測データの個数が多くても方位計測データの分 布が狭い場合、算出される方位球の精度は低くなる。 xy座標平面、 yz座標平面、 zx 座標平面上において、各座標平面への正しい方位球の投影である 3つの方位円の 中心を中心として 90度以上の範囲に方位計測データが分布していることが望ましい 。図 7に示すように方位計測データの個数が多く方位計測データの分布が広くても方 位計測データの分布が方位円の周方向に一様でない場合、算出される方位球の精 度は低くなる。すなわち、方位計測データの個数が多ぐ方位計測データの分布が 広ぐ方位計測データの分布が周方向に一様になるように、方位オフセットデータを 算出する基礎となる方位計測データを収集することにより、正確な方位オフセットデ ータを算出することができる。以下、この原理に基づいて方位オフセットデータを算出 するためのアルゴリズムを具体的に説明する。尚、 3軸の方位センサモジュール 318 の方位計測データを用いるため方位球でアルゴリズムを説明する力 2軸の方位セン サの方位計測データを用いる場合であれば方位球を方位円に読み替えたァルゴリズ ムが成立するのは勿論である。
[0078] (モード A)
方位オフセット更新処理のモード Aでは、図 8に示すように、直前に蓄積した方位計 測データが表す方位空間内の位置 (以下、単に方位計測データの位置という。)と方 位計測部 66から出力される最新の方位計測データの位置との距離 dが所定値以上 になる場合にのみ、最新の方位計測データを蓄積する(後述のステップ S208参照)
[0079] モード Aでは、方位計測データの個数が所定数 (例えば 25個)以上になるまで、方 位オフセットデータを算出しない(後述のステップ S212参照)。
モード Aでは、所定個数以上の方位計測データに基づ 、てオフセットデータ候補と しての方位オフセットデータを算出しても、算出した方位オフセットデータを検証し、 基準に合格する場合にのみ算出結果を採用する(後述のステップ S218、 S220参照 )。合格基準は次のとおりである。
[0080] 合格基準 1:蓄積された方位計測データが表す座標の各軸の最大値と最小値の差( Wx、 Wy、 Wz :図 9参照)が算出された方位球の半径より大きい。尚、 z座標が基準を 満たさなくても xy座標が基準を満たせば合格としてもよい。例えば、 z座標が基準を 満たさない場合には、 X軸磁気センサ 334及び y軸磁気センサ 336のオフセットだけ を更新するようにしてもよ 、。
合格基準 2 :算出された方位球の中心から蓄積された方位計測データの位置までの 座標上の距離 (r:図 10参照)の分散が所定値未満。例えばその分散が、算出された 方位球半径の 5分の 1以下で準合格とし、 10分の 1以下で合格とする。尚、 z座標が 基準を満たさなくても Xy座標が基準を満たせば合格としてもよい。
モード Aで方位オフセットデータが更新されると、方位オフセット更新処理はモード Bに遷移する。
[0081] (モード B)
モード Bでは、図 11に示すように方位球を区画分割し、区画毎に所定数 (例えば 1 個)の方位計測データを更新しながら蓄積する。区画は、例えば図 11に示すように、 方位計測データの位置力 xz平面に下ろした垂線の xz平面との交点と、算出された 方位球の中心とを結ぶ線分が X軸となす角( Θ z)及び方位計測データの位置と方位 球の中心とを結ぶ線分が xz平面となす角( Θ y)に応じて設定することができる。最新 の方位計測データが属する区画に既に方位計測データが蓄積されている場合、古 V、方位計測データを最新の方位計測データで上書きする (後述のステップ S232参 照)。尚、区画毎に複数の方位計測データを蓄積してもよい。
[0082] モード Bでも、算出した方位オフセットデータの精度を上述したモード Aの合格基準 と同一の合格基準で検証し、基準に合格する場合にのみ算出結果を採用する (後述 のステップ S238、 S240参照)。尚、この合格基準を満たさない場合、方位処理モー ドはモード Bからモード Aに遷移する(後述のステップ S 244参照)。
[0083] モード Bで方位オフセットが大きく変動すると、前回算出された方位オフセットデー タに対応する方位球の中心力 最新の方位計測データの位置までの距離 (D)が前 回算出された方位オフセットデータに対応する方位球の半径 (Rs)に比べて相当大 きくなる(図 12参照)。また、方位センサモジュール 318は、時分割で各軸の方位計 測データを出力するため、電話機 1を早く動かし過ぎても同じ現象が起こる。また、電 話機 1に印加されている磁界が短時間に大きく変動しても同じ現象が起こる。これら の場合、過去に蓄積された方位計測データに基づいて方位オフセットデータを算出 するとオフセットデータの誤差が大きくなる。したがってモード Bでこのような状況が発 生すると、方位処理モードはモード Aに移行する(後述のステップ S230、 S244、 S2 46参照)。
尚、モード A及びモード Bを併用する場合、モード Aでは所定の期間中に後述する 方位計測部 66から出力される最新の方位計測データを全て蓄積し、そのように蓄積 した方位計測データに基づ 、て方位オフセットデータを算出してもよ 、。
[0084] 図 13は方位処理装置、方位測定装置及び携帯電子機器の機能要素を示すブロッ ク図である。
方位計測部 66は、方位センサモジュール 318で構成され、電話機 1の姿勢と地磁 気に応じて、 X軸磁気センサ 334、 y軸磁気センサ 336及び z軸磁気センサ 338の各 出力値に対応する 3次元の方位計測データを出力する。
制御部 40は、 CPU216と、 ROM218と、 RAM220と、 CPU216で実行される地 理情報表示プログラムとで構成される。
[0085] 方位データ出力手段としての方位演算部 48は、地理情報表示プログラムで構成さ れ、方位計測データ、方位オフセットデータ、傾斜計測データ及び傾斜オフセットデ ータに基づいて方位を示す方位データを出力する。尚、方位演算部 48は温度セン サ 330から出力される温度計測データを参照して方位データを補正してもよい。方位 データは、図 14に示すように磁界 (地磁気)の方向及び強さを示す磁界ベクトルと平 行で地表面と垂直な平面と画面 31の両方に含まれる直線 Lの北側方向を示すデー タである。方位演算部 48は、方位オフセット更新処理のモード Aでは、方位計測デー タが所定数蓄積されるまでの期間、地理情報表示プログラムの前回の終了時に設定 されて 、た方位オフセットデータに基づ 、て方位データを算出する。モード Aでは、 方位計測データが所定数蓄積され、蓄積された方位計測データに基づ ヽて方位ォ フセットデータが算出される。方位演算部 48は、モード Aで方位オフセットデータが 更新された後、方位オフセット更新処理のモード Bで方位オフセットデータを更新しな 力 方位データを算出する。
[0086] 方位データ格納部 50は、地理情報表示プログラムで構成され、方位データを RA M220の所定領域に格納する。
地理表示制御手段としての方位表示部 52は、地理情報表示プログラムで構成され 、方位データ及び位置データに基づいて地理情報を画面 31に表示させる。方位表 示部 52は、地理情報として例えば、北の方角を画面 31に表示したり、現在地の周辺 地図を電話機 1の姿勢に応じて画面 31に表示する。
[0087] 第一蓄積手段としての格納判定部 58は、地理情報表示プログラムで構成され、モ ード Aにお 、て、最新の方位計測データを蓄積するかどうかを判定する。
第一蓄積手段としての第一の方位計測データ格納部 60は、地理情報表示プログ ラムで構成され、モード Aにおいて、格納判定部 58によって蓄積対象として判定され た方位計測データを、所定数まで RAM220の所定領域に格納する。
[0088] 第二蓄積手段としての第二の方位計測データ格納部 62は、地理情報表示プログ ラムで構成され、モード Bにおいて、方位空間内の区画毎に RAM220に設定する領 域毎に方位計測データを格納し、領域毎に最新の方位計測データを 1つだけ記憶 するように、領域毎に方位計測データを更新する。尚、領域毎に記憶する方位計測 データの個数は前述したとおり 2個以上であってもよい。
[0089] 方位オフセット計算部 56は、地理情報表示プログラムで構成され、蓄積された方位 計測データに基づいて、方位オフセットデータを算出する。方位オフセットデータの 計算式は例えば以下の通りである。尚、方位オフセットデータを他の計算式を用いて 算出できることは勿論である。例えば、 2軸の方位センサの方位計測データに基づい て方位オフセットデータを算出するのであれば、計算式を 2次元の方位計測データに 応じて変形することができる。
[0090] [数 1] XOsf + A], (y - YOsf + (z - ZOsf = Rs2
£ =∑ { · - XOsf + 4 y, ^)2 + (z, - ZOsf - Rs2
= + A %) + Ay 2y) - 2Ax 2xtXOs― 2 , YOs― 2zfZOs + (Ax 2XOs2 + Ay 2YOs2 + ZOs1 ) - Rs1 f
[数 2]
1='
lm == [ui]
N
[Ϊ600]
Figure imgf000030_0001
0 = (O + J/! + + SOZ'P +つ' + '<? + '») " ζ =—
0 =ケ to + + Ή'3 + soz!p +つ''ゥ + a'q + ¾ =— ^
0 = ' θ + + 3!a + soz'P +つ' + 3'q+ ^^
32
SOZQ
0 = P(D + 3'3 + soz-p +つ' + g'q + ' .く ζ = 0 = Ho + 3!3 + soz'p +つ' + a'q + ¾ = ^-
0 = (0 + df' + + SQZ'P + + g'q+ 'ν) =
3
Z(D + sozI' + '3 + α'ρ + + ΙνΉ +'") = 3
Figure imgf000030_0002
!^z- = Ί
' - =
'χζ- = 'P
/i= Ό be = 'q z = 'v
Z0.Z.00/S00idf/X3d 83 9Ζ Π0/900Ζ OAV [0092] 尚、計測データが表す方位空間内の位置:(xi、 yi、 zi) i= 1、 · · ·Ν方位オフセット データが表す方位空間内の位置:(XOs、 YOs、 ZOs)方位球半径: Rsx軸磁気セン サ 334に対する z軸磁気センサ 338の感度比: Axy軸磁気センサ 336に対する z軸磁 気センサ 338の感度比: Ayとする。
以上の連立方程式を解くことにより、二乗誤差を最小とする B、 C、 ZO、 E、 F、 Gが 求まる。さらに (1)力ら Ax、 Ay、 XO、 YO、 Rsも求まる。
[0093] 方位オフセット更新手段としての方位オフセット格納部 54は、地理情報表示プログ ラムで構成され、方位オフセットデータを検証し、方位オフセット計算部 56が算出し た方位オフセットデータが合格基準を満たす場合には RAM220の所定領域に格納 されて 、る方位オフセットデータを上書きする。
[0094] 傾斜計測部 64は、姿勢センサモジュール 340及び方位センサモジュール 318で構 成され、 X軸傾きセンサ 342、 y軸傾きセンサ 344及び z軸傾きセンサ 346の各出力値 に対応する 3次元の傾斜計測データを出力する。傾斜計測データは重力の大きさと 方向を表す。
[0095] 傾斜計測データ格納部 42は、地理情報表示プログラムで構成され、重力球内の区 画毎に RAM220に設定する領域毎に傾斜計測データを格納し、領域毎に最新の 傾斜計測データを 1つだけ記憶するように、領域毎に傾斜計測データを更新する。 尚、領域毎に記憶する傾斜計測データの個数は 2個以上であってもよい。重力球と は、 X軸傾きセンサ 342、 y軸傾きセンサ 344及び z軸傾きセンサ 346の各出力値に 対応する 3次元の傾斜計測データで表現されるベクトル空間に定義される球である。 重力球の中心は姿勢センサモジュール 340のオフセットと感度に対応する。区画を 設定するために用いる重力球は、最新の傾斜オフセット及び感度に基づ 、て定義す る。
[0096] 傾斜オフセット '感度計算部 44は、地理情報表示プログラムで構成され、傾斜計測 データに基づいて X軸傾きセンサ 342、 y軸傾きセンサ 344及び z軸傾きセンサ 346 の傾斜オフセットと感度とを算出する。
傾斜オフセット '感度格納部 46は、地理情報表示プログラムで構成され、傾斜オフ セットと感度とを検証し、合格基準を満たす場合には傾斜オフセット '感度計算部 44 が算出した x軸傾きセンサ 342、 y軸傾きセンサ 344及び z軸傾きセンサ 346の傾斜 オフセットと感度とを RAM220の所定領域に格納する。
[0097] 尚、上述した格納判定部 58、第一の方位計測データ格納部 60、第二の方位計測 データ格納部 62、方位オフセット計算部 56、方位演算部 48、方位データ格納部 50 、方位表示部 52、傾斜計測データ格納部 42、傾斜オフセット '感度計算部 44及び 傾斜オフセット '感度格納部 46は、コンピュータプログラムの実行が処理に伴わずノヽ 一ドウエアだけで機能が特定される論理回路で実現することも可能である。
[0098] 図 15及び図 1は、上述したアルゴリズムを用いた制御部 40による具体的な方位処 理方法を示すフローチャートである。
主操作部 224がユーザの地理情報表示要求を受け付けると、制御部 40は地理情 報表示プログラムを起動し、制御部 40は以下の方位オフセット更新処理を開始する( S100)。方位オフセット更新処理は、地理情報表示プログラムの起動後、地理情報 表示プログラムが終了するまで繰り返し実行される。
[0099] はじめに、制御部 40は、前回地理情報表示プログラムが終了する直前に方位オフ セット格納部 54が RAM220の所定領域に格納した最後の方位オフセットデータを 不揮発性メモリから読み込み、 RAM220の所定領域に格納する(S102)。以後、モ ード Aで方位オフセットデータが更新されるまでの期間、方位演算部 48は、この段階 で格納した方位オフセットデータを用いて方位データを算出する。
[0100] ステップ S 104では、制御部 40は方位処理モードをモード Aに設定する。すなわち 制御部 40は、ユーザの地理情報表示要求を受け付けた直後は、方位オフセットデ ータをモード Aで算出する。
ステップ S106では、制御部 40は方位計測データの読み込み間隔を設定する。具 体的にはタイマを設定する。
[0101] 以上の初期化が終了すると、ステップ S106で設定された時間間隔で図 1に示す処 理が制御部 40によって繰り返し実行される (ステップ S 200)。
ステップ S202では、方位計測部 66から出力される方位計測データを方位演算部 4 8と、格納判定部 58又は第二の方位計測データ格納部 62とが取得する。この結果、 方位演算部 48と、格納判定部 58又は第二の方位計測データ格納部 62とは、タイマ に設定された時間間隔で実質的に最新の方位計測データを取得する。モード Aでは 格納判定部 58が取得し、モード Bでは第二の方位計測データ格納部 62が取得する ステップ S204では、方位演算部 48が方位計測データ、方位オフセットデータ、傾 斜計測データ、傾斜オフセットデータ、傾斜感度データに基づいて方位データを算 出する。
ステップ S206では、制御部 40は現在のモードを判定する。
[0102] (モード A)
ステップ S206で方位処理モードがモード Aと判定された場合、格納判定部 58は、 ステップ S202で取得した方位計測データを蓄積するかどうかを判定する(S208)。 格納判定部 58は、上述したとおり、直前に蓄積した方位計測データの位置と方位計 測部 66から出力される最新の方位計測データの位置との座標上の距離が所定値以 上になる場合にのみ、最新の方位計測データを蓄積対象と判定する。
[0103] ステップ S210では、第一の方位計測データ格納部 58が蓄積対象の最新の方位 計測データを RAM220に確保された配列 Aに蓄積する。
ステップ S212では、方位オフセット計算部 56は蓄積されて 、る方位計測データに 基づ 、て方位オフセットデータを計算すべき力どうかを判定する。方位オフセット計 算部 56は、上述したとおり、配列 Aに蓄積されている方位計測データの個数を数え 上げ、その個数が所定数 (例えば 25個)以上である場合には方位オフセットデータを 計算すべきと判定する。
[0104] ステップ S214では、方位オフセット計算部 56が配列 Aに蓄積されて 、る方位計測 データに基づいて方位オフセットデータを算出する。算出に用いる計算式は、上述し たとおりである。
ステップ S216では、方位オフセット格納部 54は、ステップ S214で算出された方位 オフセットデータを上述の合格基準 1及び 2に照らして検証し、その方位オフセットデ ータが合格基準 1及び 2を満たす場合には、その方位オフセットデータを RAM220 の所定領域に格納し、方位オフセットデータを更新する (ステップ S218、 S220)。
[0105] ステップ S222では、制御部 40は方位オフセット更新処理のモードをモード Bに設 定する。
ステップ S224では、第二の方位計測データ格納部 62は、モード Aで配列 Aに蓄積 された方位計測データをモード Bで方位計測データを蓄積するための配列 Bに移動 させる。配列 Bの配列要素は、上述した方位球の区画毎に 1つずつ設定されている。 したがって、ステップ S224では、配列 Aに蓄積された方位計測データの位置に基づ いて、各方位計測データに対応する配列 Bの配列要素を特定し、各方位計測データ を対応する配列 Bの配列要素に格納する。配列 Bの特定の配列要素に対応する複 数の方位計測データが配列 Aに格納されて ヽる場合、それらの ヽずれかが配列 B〖こ 格納される。
[0106] ステップ S218で方位オフセットデータが不合格と判定された場合、第一の方位計 測データ格納部 60は、その方位オフセットデータを算出する基になった方位計測デ ータが格納されて 、る配列 Aに所定数 (例えば 30個)の方位計測データが格納され ている力否かを判定する (ステップ S226)。配列 Aに所定数の方位計測データが格 納されて ヽる場合、所定数 (例えば最古の 1個)の方位計測データを古!、順に配列 A 力も削除する。尚、方位オフセットデータが不合格と判定された場合、第一の方位計 測データ格納部 60は、配列 Aの方位計測データを全削除してもよ 、。
[0107] (モード B)
ステップ S206で方位オフセット更新処理モードがモード Bと判定された場合、制御 部 40は、方位オフセットが大きく動いたかどうかを判定する (ステップ S230)。具体的 には制御部 40は、前述の図 12に示すように方位オフセットデータに対応する方位球 の中心力も最新の方位計測データの位置までの距離 (D)が方位オフセットデータに 対応する方位球の半径 (Rs)に比べて相当大きい場合、方位オフセットが大きく動い たと判定する。
[0108] 方位オフセットが大きく動いた場合、制御部 40は方位オフセット更新処理モードを モード Aに設定し (S244)、配列 A及び配列 Bに蓄積されている方位計測データを全 削除する(S246)。
方位オフセットが大きく動いていない場合、第二の方位計測データ格納部 62は上 述した方位球の区画毎に配列要素が設定された配列 Bに最新の方位計測データを 蓄積する (ステップ S232)。このとき第二の方位計測データ格納部 62は、配列要素 に古 、方位計測データが格納されて 、る場合、古 、方位計測データを新 U、方位 計測データで更新する。
[0109] ステップ S234では、方位オフセット計算部 56は、方位オフセットデータを計算する 必要がある力否かを判定する。具体的には方位オフセット計算部 56は、ステップ S2 32で新しい方位計測データを格納しょうとする配列要素が空である場合、方位オフ セットを計算すべきと判定する。方位計測データを格納しょうとする配列要素に方位 計測データが格納されて ヽな 、場合、最新の方位計測データを加味して方位オフセ ットデータを再計算すると、前回計算した時よりもデータ数が多く分布が広い方位計 測データに基づ 、て方位オフセットデータを計算することになるため、方位オフセット データの精度向上を見込めるためである。また、方位オフセット計算部 56は、ステツ プ S232で新 、配列要素に方位計測データを格納しな ヽ場合でも、連続して所定 回数 (例えば 100回)配列 Bを更新した場合には、方位オフセットデータを再計算す べきと判定する。
[0110] ステップ S236では、方位オフセット計算部 56は、配列 Bに格納されている方位計 測データに基づいて方位オフセットデータを計算する。計算式はモード Aと同様で上 述したとおりである。
ステップ S238では、方位オフセット格納部 54は、ステップ S236で算出された方位 オフセットデータを検証する。検証方法は、モード Aのステップ S216と同様で上述し たとおりである。
[0111] 方位オフセット格納部 54は、方位オフセットデータを合格と判定した場合には、そ の方位オフセットデータを RAM220の所定領域に格納し、方位オフセットデータを 更新する(ステップ S 240、 S242)。
方位オフセット格納部 54が方位オフセットデータを不合格と判定した場合には、制 御部 40は、方位処理モードをモード Aに設定し (ステップ S 244)、配列 A及び配列 B の方位計測データを全削除する (ステップ S246)。
[0112] 図 16は、制御部 40による傾斜処理方法を示すフローチャートである。図 16に示す シーケンスは、ステップ S106で設定された時間間隔で繰り返し実行される。 ステップ S106で設定された間隔で割り込みが発生すると(S300)、ステップ S302 では、傾斜計測データ格納部 42は傾斜計測部 64から出力される最新の傾斜計測 テータを読み込む。
[0113] ステップ S304では、傾斜計測データ格納部 42は、モード Bで方位球の区画毎に 方位計測データを蓄積する処理に準じて、区画毎に配列要素が設定された配列に 傾斜計測データを蓄積する。
ステップ S306では、傾斜オフセット '感度計算部 44は、蓄積されている傾斜計測 データに基づいて傾斜オフセットデータ及び傾斜感度データを計算すべきかどうか を判定する。判定基準は、モード Bにおける再計算判定基準と同様で、空の区画に 対応する傾斜計測データが読み込まれたときと、配列の更新が所定回数 (例えば 10 0回)連続して行われたときに傾斜オフセット '感度計算部 44は再計算が必要である と判定する。
[0114] ステップ S308では、傾斜オフセット '感度計算部 44は、方位処理で述べた方位ォ フセットデータの算出方法に準じて傾斜オフセットデータ及び姿勢センサモジュール 340の感度を表す傾斜感度データを算出する。
ステップ S310では、傾斜オフセット '感度格納部 46はステップ S308で算出した傾 斜オフセットデータ及び傾斜感度データをモード Aのステップ S216の方法に準じた 方法で検証する。
[0115] 傾斜オフセット '感度格納部 46は、傾斜オフセットデータ及び傾斜感度データを合 格と判定した場合には、それらのデータを RAM220の所定領域に格納し、それらの データを更新する (ステップ S312、 S314)。その後、方位演算部 48によって方位デ ータが算出されるときは (ステップ S204参照)、更新された傾斜オフセットデータ及び 傾斜感度データに基づ 、て行われる。
[0116] 以上説明した第一実施例によると、地理情報表示プログラムの実行期間中、最新 の方位計測データに基づ 、て方位オフセットデータが更新され続けるため、正確な 方位データに基づいて正確な地理情報を表示することができる。また第一実施例に よると、方位オフセットデータを算出する基礎になる方位計測データを、正確な方位 オフセットデータが保障されるように選択的に蓄積するため、ユーザがどのように電話 機 1を操作するかにかかわらず、正確な方位オフセットデータを算出するために必要 な方位計測データを効率よく蓄積することができる。また制御部 40が地理情報表示 プログラムの実行期間中、方位計測データを選択的に蓄積し続けるため、ユーザは 方位計測データの蓄積に必要な操作を無意識に実施することができる。したがって、 本発明の第一実施例によると、方位センサモジュール 318の取り扱いが容易である。
[0117] 尚、第一実施例では 3軸の方位センサモジュール 318と 3軸の姿勢センサモジユー ル 340とを用いた方位処理方法を説明した力 2軸の方位センサモジュールを用い て方位データを算出してもよいし、姿勢センサモジュールを用いずに方位センサモジ ユールだけを用いて方位データを算出してもよい。また、姿勢センサモジュールのォ フセットを固定値として方位データを算出してもよい。また、電話機 1は表示ユニット 3 と操作ユニット 2がー体に形成されている構造であってもよい。また、方位センサモジ ユール 318は操作ユニット 2に内蔵されていてもよい。
[0118] (第二実施例)
次に本発明の第二実施例を説明する。第二実施例では、表示ユニット 3が操作ュ ニット 2から離れる動作、すなわち表示ユニット 3が開く動作に連動して制御部 40が 方位データの算出に必要な方位計測データの蓄積を開始する。第一実施例では、 地理情報表示プログラムが起動すると方位計測データの蓄積が開始され、方位オフ セットデータの更新と方位データの更新が並列に実施されて 、たが、第二実施例で は、開閉センサ 309が表示ユニット 3の開く動作の開始を検出すると、方位計測デー タの蓄積を開始する。
[0119] 図 17及び図 18は、本発明の第二実施例による方位処理方法を示すフローチヤ一 トである。第一実施例と実質的に同一の処理には同一の符号を付して説明を省略す る。
開閉センサ 309が表示ユニット 3の開く動作の開始タイミングを検出すると割り込み が発生し、制御部 40は方位オフセット更新処理を開始する (ステップ S400)。
制御部 40は、第一実施例で説明したモード Aの方位処理によって所定数の方位 計測データを蓄積すると、蓄積した方位計測データに基づ 、て方位オフセットデータ を算出し、方位オフセットデータを更新すると (ステップ S220)、方位処理を終了する 。方位処理の実行中は表示ユニット 3の開動作開始直後で地理情報表示プログラム の実行前なので、制御部 40は、方位データの算出処理 (第一実施例の S204参照) を実施しない。
[0120] 尚、制御部 40は、モード Aに続いてモード Bによる方位オフセットデータの更新処 理を実施してもよいし、モード Bのみによる方位オフセットデータの更新処理を実施し てもよい。モード Bによる方位オフセットデータの更新処理を実施する場合、配列 Bの 全ての配列要素に方位計測データが格納され、それらの方位計測データに基づい て方位オフセットデータが更新された時点で方位オフセットデータの更新処理を終了 させてちょい。
[0121] また制御部 40は、所定期間中に方位計測部 66から出力される全ての方位計測デ ータを蓄積し、蓄積した方位計測データに基づいて方位オフセットデータを算出して もよい。すなわち、制御部 40は第一実施例のアルゴリズムと全く異なるアルゴリズムで 方位オフセットデータを算出してもよい。
[0122] また制御部 40は地理情報表示プログラムの実行中に、第一実施例で説明したモ ード A及びモード B若しくはモード Bのみによる方位オフセットデータの更新処理を実 施してもよいし、地理情報表示プログラムの実行中は方位オフセットデータの更新処 理を実施しなくてもよい。
[0123] ユーザは表示ユニット 3を開いた後、音声スピーカ 300を耳元にあてるために電話 機 1を操作したり、表示ユニット 3を再び閉じたり、電話機 1を大きく動かす可能性が高 い。このような動作中、電話機 1は複雑に姿勢変化する。また表示ユニット 3に内蔵さ れている方位センサモジュール 318は、表示ユニット 3の閉動作とともに姿勢変化す るため、さらに複雑に姿勢変化する。尚、方位センサモジュール 318は操作ユニット 2 に内蔵されていてもよい。
[0124] 本発明の第二実施例によると、制御部 40は表示ユニット 3の開動作開始をきつかけ にして方位計測データの蓄積を開始するため、方位空間内に広く分布する方位計測 データを短時間に蓄積することができる。したがって制御部 40は、方位オフセットデ ータを正確に更新するために必要な方位計測データを短時間で蓄積することができ る。また、制御部 40が表示ユニット 3の開動作開始をきつかけにして方位計測データ の蓄積を開始するため、ユーザは方位計測データの蓄積に必要な操作を無意識に 実施することができる。したがって、本発明の第二実施例によると、方位センサモジュ ール 318の取り扱いが容易である。
[0125] (第三実施例)
ユーザは表示ユニット 3を閉じた後、電話機 1を衣服のポケットに入れたり、机の上 に置いたり、鞫にしまったりする可能性が高い。これらの動作中、電話機 1は複雑に 姿勢変化する。また表示ユニット 3に内蔵されている方位センサモジュール 318は、 表示ユニット 3の閉動作とともに姿勢変化するため、さらに複雑に姿勢変化する。 そこで制御部 40は、表示ユニット 3が操作ユニット 2に近付く動作、すなわち表示ュ ニット 3が閉じる動作に連動して制御部 40が方位データの算出に必要な方位計測デ ータの蓄積を開始してもよい。すなわち第二実施例の S400の処理に代えて、表示 ユニット 3の閉動作開始を検出する処理を実施してもよい。
[0126] (第四実施例)
図 19、図 20、図 21は本発明の第四実施例による電話機 1の外観を示す平面図で ある。外装を除いたハードウェア構成は第一実施例と実質的に同一であるため説明 を省略する。
第四実施例の電話機 1では、画面 31にほぼ垂直な軸線を中心に揺動可能に表示 ユニット 3が操作ユニット 2に連結されている。表示ユニット 3の揺動範囲は 180度であ る。表示ユニット 3に内蔵された方位センサモジュール 318は、表示ユニット 3とともに 180度の範囲で操作ユニット 2に対して揺動する。
[0127] 図 22、図 23は、本発明の第四実施例による方位処理方法を示すフローチャートで ある。第一実施例と実質的に同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。 制御部 40は、開閉センサ 309が表示ユニット 3の開動作開始を検出すると方位ォ フセットの更新処理を開始する (ステップ S500)。表示ユニット 3の開動作とは、表示 ユニット 3と操作ユニット 2とが重なった状態から、それらが互いに離れた状態に遷移 する動作をいう。
[0128] 制御部 40は、開閉センサ 309が表示ユニット 3が全開状態まで揺動したことを検出 すると方位オフセットの更新処理を終了する (ステップ S 201)。 尚、制御部 40は、表示ユ ット 3の閉動作中に方位計測データを蓄積し、蓄積した 方位計測データに基づ!/、て方位オフセットデータを算出してもよ 、。
また制御部 40は、表示ユ ット 3の開閉動作中に方位計測部 66から出力される全 ての方位計測データを蓄積し、蓄積した方位計測データに基づいて方位オフセット データを算出してもよい。すなわち、第一実施例のアルゴリズムと全く異なるアルゴリ ズムで方位オフセットデータを算出してもよ 、。
[0129] 以上説明した本発明の第四実施例によると、表示ユニット 3の開閉動作中に方位ォ フセットの更新処理を実施し、表示ユニット 3の開閉動作が完了すると方位オフセット の更新処理を終了するため、消費電力を低減することができる。また、方位センサモ ジュール 318は、開閉動作中に表示ユニット 3とともに 180度回転するため、本発明 の第四実施例によると、方位オフセットデータを正確に更新するために必要な方位 計測データを短時間で確実に蓄積することができる。
[0130] (第五実施例)
上述の第二実施例、第三実施例及び第四実施例では、表示ユニット 3が操作ュ- ット 2に対して姿勢変化する期間中に制御部 40が方位計測データを蓄積する実施例 を説明した。一般に、音声スピーカ 300、報知スピーカ 310等に備わる永久磁石と方 位センサモジュール 318との相対的な位置関係が変動すると、地磁気が一定であつ ても方位センサモジュール 318の方位計測データが変動する。したがって、表示ュ- ット 3が操作ユニット 2に対して姿勢変化する期間中に制御部 40が方位オフセットを 更新するための方位計測データを蓄積する場合、電話機 1に備わる永久磁石と方位 センサモジュール 318との相対的な位置関係の変動をカ卩味して方位オフセットを補 正することが望ましい。
[0131] 表示ユニット 3が全開又は全閉の状態における音声スピーカ 300、報知スピーカ 31 0等に備わる永久磁石等の漏洩磁界の発生源と方位センサモジュール 318との位置 関係は構造上特定されている。表示ユニット 3を開く動作は表示ユニット 3と操作ュ- ット 2の連結構造によって決まる。
したがって、表示ユニット 3が開く動作中の方位計測データの位置の軌跡は、漏洩 磁界の発生源による磁ィ匕の強さと、表示ユニット 3が全開状態又は全閉状態での方 位センサモジュール 318の姿勢と、地磁気の強さが決まれば一意に特定される。全 開状態又は全閉状態での方位センサモジュール 318の姿勢と地磁気の強さは、全 開状態又は全閉状態での方位オフセットが特定できれば、特定可能である。表示ュ ニット 3が開く動作中の漏洩磁界の発生源による磁ィ匕の強さは、データサンプリングよ り特定可能である。したがって、電話機 1に備わる永久磁石と方位センサモジュール 318との相対的な位置関係の変動をカ卩味して方位オフセットを補正することができる
[0132] (第六実施例)
音源部 312が報知スピーカ 310から受信音を発生させたり、振動部 314が振動した り、発光部 308が光源 35を発光させたりすることによってユーザに受信が報知される と、ユーザは、鞫、衣服のポケット、机の上など力 電話機 1を取り上げて音声スピー 力 300を耳に近づけたり、画面 31を目視するために電話機 1を大きく動かす可能性 が高い。このような動作中、電話機 1は複雑に姿勢変化する。そこで、制御部 40は、 受信をきつかけにして方位オフセットデータの更新に必要な方位計測データの蓄積 を開始してもよい。すなわち第二実施例の S400の処理に代えて、 CDMA部 206に よる通話又は電子メールの受信を制御部 40が検出する処理を実施してもよい。
[0133] 尚、受信をきつかけにして方位オフセットデータを更新する場合、方位センサモジュ ール 318は、操作ユニット 2に内蔵されていてもよい。また操作ユニット 2と表示ュ-ッ ト 3とは一体に形成されて 、てもよ 、。またモード Aに続 、て前述したモード Bによる 方位オフセットデータの更新処理を実施してもよいし、モード Bのみによる方位オフセ ットデータの更新処理を実施してもよ 、。モード Bによる方位オフセットデータの更新 処理を実施する場合、配列 Bの全ての配列要素に方位計測データが格納され、それ らの方位計測データに基づいて方位オフセットデータが更新された時点で方位オフ セットデータの更新処理を終了させてもよい。
[0134] (第七実施例)
ユーザは、通話や電子メールの発信操作を行った後、マイク 210を口元に近づけ たり、鞫、衣服のポケットに電話機 1をしまったり、机の上などに電話機 1を置いたりす るために電話機 1を大きく動かす可能性が高い。このような動作中、電話機 1は複雑 に姿勢変化する。そこで、制御部 40は、ユーザの発信操作をきつかけにして方位ォ フセットデータの更新に必要な方位計測データの蓄積を開始してもよ 、。すなわち第 二実施例の S400の処理に代えて、主操作部 224又は副操作部 302が受け付ける 発信操作を制御部 40が検出する処理を実施してもよい。
[0135] 尚、発信操作をきつかけにして方位オフセットデータを更新する場合、方位センサ モジュール 318は、操作ユニット 2に内蔵されていてもよい。また操作ユニット 2と表示 ユニット 3とは一体に形成されて 、てもよ 、。またモード Aに続 、て前述したモード B による方位オフセットデータの更新処理を実施してもよいし、モード Bのみによる方位 オフセットデータの更新処理を実施してもよい。モード Bによる方位オフセットデータ の更新処理を実施する場合、配列 Bの全ての配列要素に方位計測データが格納さ れ、それらの方位計測データに基づ 、て方位オフセットデータが更新された時点で 方位オフセットデータの更新処理を終了させてもよい。
[0136] (第八実施例)
図 24は、本発明の第八実施例による電話機 1の外観を示す斜視図である。外装を 除いたハードウェア構成は第一実施例と実質的に同一であるため説明を省略する。 電話機 1の外装に散在する光源 400〜426が点灯すると、点灯して!/、る光源にユー ザの注意が向けられる。ユーザは、目視しょうとする対象物が自分の正面に位置する ように対象物を操作する可能性が高い。したがって、光源 400〜426を外装の 2面以 上に散在させ、点灯させる光源 400〜426を時間の経過に応じて制御部 40で選択 し、ユーザが目視しょうとする位置を外装上で移動させると、ユーザが電話機 1の姿 勢を変化させる可能性が高い。電話機 1の姿勢を大きく変化させる操作中に方位ォ フセットデータを更新するために必要な方位計測データを蓄積することにより、正確 な方位オフセットデータを算出することができる。すなわち、制御部 40がユーザの操 作を誘導するために点灯させる光源を時間の経過に応じて適切に選択しながら方位 オフセットの更新処理を実行すると、制御部 40は正確な方位オフセットデータを算出 する基礎となる方位計測データを蓄積することができる。以下、この原理を利用した 方位オフセット更新方法の一実施例を説明する。
[0137] 図 25は、本発明の第八実施例による方位オフセット更新処理を説明するためのフ ローチャートである。発光制御手段としての制御部 40が図 25に示す誘導処理と、前 述したモード A、モード Bによる方位オフセットデータの更新処理とを並列に実施する ことにより、方位オフセットデータを正確かつ確実に更新することができる。
制御部 40は、図 25に示す誘導処理を電話機 1が待機状態にある期間中であれば いつ開始してもよい。例えば制御部 40は、充電期間終了直後に誘導処理を開始し てもよい。
[0138] ステップ S800力らステップ S814では、制御部 40は図 26に示す A方向に電話機 1 を 360度回転させるようにユーザを誘導する。すなわち、まず制御部 40は第一の外 装面に一列に設けられた光源 406、光源 408、光源 410、光源 412を順に所定期間 ずつ点灯させる。次に、第一の外装面の裏面に相当する第二の外装面に 1列に設け られた光源 426、光源 424、光源 422、光源 420を順に所定期間づっ点灯させる。 光源■、光源柳、光源 410、光源 412、光源 426、光源 424、光源 422、光源 42 0の点燈順と、外装面での配列順は一致して 、る。
[0139] ステップ S816では、制御部 40は図 26に示す A方向に電話機 1を回転させるように ユーザを誘導する処理を終了するか否かを判定する。例えば、ステップ S800からス テツプ S814までの繰り返し回数が所定回数以上であることを終了基準としてもよいし
、蓄積された方位計測データの位置の分布範囲の広さを終了基準としてもよいし、傾 斜計測データの位置の分布範囲の広さを終了基準としてもよい。
[0140] ステップ S818からステップ S824では、制御部 40は図 26に示す B方向に電話機 1 を 360度回転させるようにユーザを誘導する。すなわち制御部 40は、まず第一の外 装面に設けられた光源 406、 408、 410、 412を同時に所定期間点灯させ、次に光 源 406、 408、 410、 412の配列方向と垂直な方向で第一の外装面と隣り合う第三の 外装面に設けられた光源 414、 416、 418を同時に所定期間点灯させ、次に第一の 外装面の裏面に相当する第二の外装面に設けられた光源 420、 422、 424、 426を 同時に所定期間点灯させ、次に第三の外装面の裏面に相当する第四の外装面に設 けられた光源 400、 402、 404を同時に所定期間点灯させる。
[0141] ステップ S826では、制御部 40は図 26に示す B方向に電話機 1を回転させるように ユーザを誘導する処理を終了するか否かを判定する。例えば、ステップ S818からス テツプ S824までの繰り返し回数が所定回数以上であることを判定基準としてもよいし
、蓄積された方位計測データの位置の分布範囲の広さを判定基準としてもよいし、傾 斜計測データの位置の分布範囲の広さを判定基準としてもよい。
[0142] 尚、互いに直交する 2軸を中心として電話機 1がそれぞれ 360度回転するようにュ 一ザを誘導するための誘導方法を説明したが、どのような操作を誘導するかは適宜 選択しうる設計事項である。例えば図 27に示すように、互いに直交する 3軸を中心と してそれぞれ電話機 1が 90度ずつ回転するように誘導してもよ!/、し、図 28に示すよう に、互いに直交する 3軸を中心としてそれぞれ電話機 1が 180度ずつ回転するように 誘導してもよい。尚、前述したモード A、モード Bによる方位オフセットデータの更新処 理と並列して制御部 40が発光部 308を制御する場合、キャリブレーション操作手順 は方位オフセットデータの精度に実質的に影響しない。また、誘導処理と並列に実 行する方位オフセット更新処理は、前述したモード A、モード Bによる方位オフセット データの更新処理に限らず、例えば蓄積対象の方位計測データを選択しな!、方位 オフセットデータの更新処理を実行してもよ 、。
以上説明した本発明の第八実施例によると、ユーザにキャリブレーション操作を強 く意識させることなぐ制御部 40は方位オフセットデータの更新に必要な方位計測デ ータを蓄積することができる。
[0143] (第九実施例)
図 29は、本発明の第九実施例による電話機 1の外装を示す斜視図である。第九実 施例による電話機 1の表示ユニット 3の操作ユニット 2に向かい合う面の外装は図 2に 示した外装と同一である。画面 36は表示ユニット 3に設けられ画面 31の裏側に位置 している。画面 36は表示部 306 (図 4参照)によって駆動される液晶表示パネルで構 成される。ターゲット表示制御手段としての制御部 40は、上述した方位オフセット更 新処理の実行と並列して表示部 306を制御して画面 31及び画面 36にターゲット Tを 表示する誘導処理を実行する。尚、誘導処理と並列に実行する方位オフセット更新 処理は、前述したモード A、モード Bによる方位オフセットデータの更新処理に限らず 、例えば蓄積対象の方位計測データを選択しな 、方位オフセットデータの更新処理 を制御部 40は実行してもよ 、。 [0144] 図 30は方位オフセット更新処理の実行と並列して実行される誘導処理を示すフロ 一チャートである。図 31及び図 32は画面 31及び画面 36に表示されるターゲットの 移動軌跡を説明するための模式図である。制御部 40は、誘導処理を電話機 1が待 機状態にある期間中であればいつ開始してもよい。例えば制御部 40は、充電期間 終了直後に誘導処理を開始してもよい。ターゲット Tの態様は、ユーザの注意を喚起 する態様であればどのようなものであってもよぐ円などの幾何学形状でもよいし、顔 のイラストでもよいし、現在時刻などの文字でもよい。制御部 40は、誘導処理の実行 中、ターゲット Tの表示位置を時間の経過に伴って移動させる。ターゲット Tの移動軌 跡は、誘導処理と並列して実行される方位オフセット更新処理で蓄積される方位計 測データの位置が幅広く均一に分布するように設定することが望ましい。以下、ター ゲット Tの移動軌跡の一例を具体的に説明する。
[0145] はじめに、制御部 40は図 31の C方向に電話機 1が回転するようにユーザを誘導す る(S900)。具体的には例えば、制御部 40はターゲット Tを画面 31の左端 (画面 31 を見るユーザを基準とする。 )に表示し、画面 31の左端力も右端に向力つてターゲッ ト Tを移動させる。ターゲット Tが画面 31の右端に到達すると、制御部 40はターゲット Tが画面 31の外に移動するように見えるようにターゲット Tを徐々に画面 31から消失 させる。次に制御部 40は、画面 31の裏側に位置する画面 36の左端 (画面 36を見る ユーザを基準とする。 )にターゲット Tを表示し、画面 36の左端力も右端に向かってタ 一ゲット Tを移動させる。
[0146] 次に、制御部 40は図 31の C方向に電話機 1が回転するようにユーザを誘導する処 理の終了判定を行う(S902)。制御部 40は、ステップ S900の繰り返し回数を判定基 準にしてもょ 、し、方位オフセット更新処理で蓄積された方位計測データの位置の分 布範囲の広さを判定基準にしてもよい。
[0147] C方向の誘導が終了すると、制御部は図 32の D方向に電話機 1が回転するように ユーザを誘導する(S904)。具体的には例えば、制御部 40はターゲット Tを画面 31 の下端 (操作ユニット 2に近い方の端)に表示し、画面 31の下端から上端に向かって ターゲット Tを移動させる。ターゲット Tが画面 31の上端に到達すると、制御部 40はタ 一ゲット Tが画面 31の外に移動するように見えるようにターゲット Tを徐々に画面 31 力 消失させる。次に制御部 40は、画面 31の裏側に位置する画面 36の上端 (操作 ユニット 2から遠い方の端)にターゲット Tを表示し、画面 36の上端から下端に向かつ てターゲット Tを移動させる。
[0148] 次に、制御部は図 32の D方向に電話機 1が回転するようにユーザを誘導する処理 の終了判定を行う(S906)。制御部 40は、ステップ S904の繰り返し回数を判定基準 にしてもょ 、し、方位オフセット更新処理で蓄積された方位計測データの位置の分布 範囲の広さを判定基準にしてもよい。
以上説明した本発明の第九実施例によると、ユーザにキャリブレーション操作を強 く意識させることなぐ制御部 40は方位オフセットデータの更新に必要な方位計測デ ータを蓄積することができる。
[0149] (第十実施例)
本発明の第十実施例による電話機 1では、操作案内制御手段としての制御部 40は
、方位オフセットデータの更新に必要な方位計測データを蓄積しながら、最新の方位 計測データに応じて表示部 306を制御して画面 31にユーザを誘導するための画像 を表示させる。
[0150] 図 33及び図 34は、本発明の第十実施例による方位処理方法を示すフローチヤ一 トである。第一実施例と実質的に同一の処理には同一の符号を付して説明を省略す る。
ユーザの方位オフセット更新指示を主操作部 224 (図 4参照)が受け付けると、制御 部 40は方位オフセット更新プログラムを起動し、制御部 40は図 33に示す初期化を 開始する(S 1000)。
[0151] ステップ S1002では、制御部 40はキャリブレーション操作の開始をユーザに促す 誘導画面を画面 31に表示する。誘導画面は、ユーザにキャリブレーション操作を促 す内容であればどのような内容であってもよぐ例えば図 35に示すようにメッセージと イラストを組み合わせたものであってもよいし、メッセージだけでもよいし、イラストだけ でもよい。
[0152] 初期化が終了した後、方位計測部 66から出力された最新の方位計測データの位 置と前回蓄積された方位計測データの位置との距離が基準値以上に離れている場 合、最新の方位計測データが上述したようにステップ S210で配列 Aに蓄積される。
[0153] 配列 Aに最新の方位計測データが格納されると、制御部 40は最新の方位計測デ ータに応じて誘導画面を更新する (ステップ S1004)。更新後の誘導画面は、電話機 1を動かすべき方向を案内する内容であればどのような内容であってもよい。具体的 には例えば、制御部 40は、図 36に示すように電話機 1の姿勢に応じて傾きが変わる キャラクタの顔と操作内容を案内する文字列とを画面 31に表示する。図 36では電話 機 1が図 35に示す状態力も鉛直線を回転軸として 45度回転した状態を表して 、る。 また例えば制御部 40は、図 37に示すように撮像部 304 (図 4参照)が生成した被写 体 Mのディジタル写真画像を編集し、被写体 Mの一部を画面 31に矢印とメッセージ とともに表示したり、被写体 Mを傾けて画面 31に矢印とメッセージとともに表示しても よい。電話機 1を動かすべき方向は、方位オフセットデータを算出する基礎となる配 列 Aに格納されている方位計測データに応じて決まる。すなわち、配列 Aに蓄積され ている方位計測データの位置の分布範囲外に位置する方位計測データが方位計測 部 66から出力される方向が、電話機 1を動かすべき方向である。尚、キヤリブレーショ ン操作の誘導方法としては、画面 31に誘導画面を表示するのではなぐ音源部 312 (図 4参照)が報知スピーカ 310から発生させる人工合成音声で誘導してもよいし、誘 導画面と人工合成音声を併用して誘導してもよい。また、キャリブレーション操作の誘 導中に、音源部 312は所定の音楽や効果音を報知スピーカ 310から発生させるよう にすることで、ユーザに現在が誘導中であることを認識させることができる。
[0154] 上述したステップ S220で方位オフセットデータが更新されると、制御部 40はにキヤ リブレーシヨン操作の成功をユーザに報知する。制御部 40は、図 38に示すように画 面 31にメッセージとイラストを表示してもよ!/ヽし、人工合成音声または成功を連想させ る音楽や効果音を報知スピーカ 310から発生させてもょ 、。図 38では電話機 1が図 3 5に示す状態力も鉛直線を回転軸として 90度回転した状態を示している。
[0155] オフセットデータが不合格であって、上述したステップ S226で制御部 40が配列 A に所定数の方位計測データが格納されて 、ると判定した場合、制御部 40はキヤリブ レーシヨン操作の失敗をユーザに報知する。制御部 40は、図 39に示すように画面 3 1に失敗を報知するメッセージを表示してもよ 、し、メッセージとイラストを表示してもよ いし、人工合成音声または失敗を連想させる音楽や効果音を報知スピーカ 310から 発生させてもよい。また、制御部 40は図 39に示すようにキャリブレーション操作をやり 直す(OK)か否か(Cancel)をユーザに選択させるメニューを画面 31に表示してもよ い。
[0156] キャリブレーション操作のやり直しが選択されると、配列 Aに蓄積された方位計測デ 一タを全削除し、ステップ S1002と同様の処理を実施 (ステップ S1012)した後、方 位計測データの蓄積を再開する。
以上説明した本発明の第十実施例によると、方位オフセットデータの更新に必要な 方位計測データを蓄積して 、る期間中に、最新の方位計測データに応じてキヤリブ レーシヨン操作を誘導する案内がユーザに報知されるため、ユーザはキヤリブレーシ ヨン操作を容易に実行することができる。
[0157] (第十一実施例)
図 40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、 CDMA (Code Division Multiple Access :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。
[0158] 図 40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 1 02と、変復調部 103と、 CDMA部 104と、音声処理部 105と、 GPS受信部 107と、 主制御部 108と、 ROM109と、 RAMI 10と、報知手段 111と、時計部 112と、主操 作咅 と、 SW114と、方位センサチップ 300と、電子撮像咅 152と、表示咅 153と 、タツチパネル 154と、副操作部 155と力も構成されている。
[0159] 図 40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。 R F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 (IF)の受信 IF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 IF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 IF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。
[0160] 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 IF 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、このベースバンド信号を 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、 CD MA部 104から出力された送信用のデジタルのベ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 IF信号に変換して RF部 102へ出力する。
[0161] 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復号 化処理を行う。この CDMA部 104は、変復調部 103から出力されたベースバンド信 号を復号化する。また、 CDMA部 104は、送信用の信号を符号化し、符号化したべ ースバンド信号を変復調部 103へ出力する。
[0162] 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 (MIC)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によって復号ィ匕された音声データ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 (MIC)は、ユー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。
[0163] GPSアンテナ 106は、図示せぬ GPS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。 GPS受信部 107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 GPS 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。
[0164] 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、 CDMA部 104、音声 処理部 105、 GPS受信部 107、下記の方位センサユニット 201、 ROM109、および RAMI 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。
[0165] 報知手段 111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 12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 113は、ユーザによって操作される文字入力用の入力キー、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 Z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 108へ 出力する。また、開閉スィッチ (SW) 114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ィッチである。
[0166] 方位センサチップ 300は、互いに直交する X軸 ·Υ軸 ·Ζ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)と傾斜センサ(1)〜(3)および各センサによる 検出結果を処理するブロック (センサ制御部)を備えている。なお、詳細については、 図 41を用いて後述する。
[0167] 電子撮像部 152は、光学レンズおよび CCD (Charge Coupled Device)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 108へ出力する。表示部 153は液晶ディスプレイ等を備え、主制御部 108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。タツチパネル 154は 、表示部 153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 108へ出力する。副操作部 155は、表示切替に用いられ るプッシュスィッチ等を備えて 、る。
[0168] 次に、図 41を用いて方位計測のための機能ブロックについて詳細に説明する。
図 41〖こ示すよう〖こ、方位計測のための機能ブロックは、方位センサチップ 300と、 方位データ演算部 400とから構成されており、方位データ演算部 400は、図 40に示 す主制御部 108が対応する。また、方位データ演算部 400は、三次元磁界測定手段 201と、磁界データ格納判別手段 202と、磁界データ格納手段 203と、磁界オフセッ ト計算手段 204と、磁界オフセット有効性判別手段 205と、三次元傾斜測定手段 206 と、傾斜データ格納判別手段 207と、傾斜データ格納手段 208と、傾斜オフセット計 算手段 209と感度測定手段 211とからなる傾斜オフセット '感度計算手段 220と、傾 斜オフセット有効性判別手段 210と、方位計測手段 212とから構成されている。
[0169] 磁気センサ部 301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 、センサ初期化手段(1)〜(3)とを備えて!/、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。傾斜センサ部 302は、 3軸の傾斜センサ(1)〜(3)を備えて いる。
[0170] 三次元磁界測定手段 201は、測定のためのトリガとともに立ち上がり磁気センサ部 301からの入力データに基づいて、 X軸、 Y軸、 Z軸の磁界データを測定し、そのデ ータを磁界データ格納判別手段 202と方位計測手段 212に供給する。なお、三次元 磁界測定手段 201は、トリガのタイミングでアプリケーションが終了するまで、このよう な測定動作を繰り返す。
[0171] 磁界データ格納判別手段 202は、磁気センサの出力に対応したデジタル信号によ つて示される測定データを磁界データ格納手段 203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。磁界データ格納手段 203は、磁界データ格納 判別手段 202のデータを入力し、所定の格納方法にしたがって、データを格納する。 磁界オフセット計算手段 204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)。磁界オフセット有効性判別手段 205は、磁 界オフセット計算手段 204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)。
[0172] 三次元傾斜測定手段 206は、測定のためのトリガとともに立ち上がり傾斜センサ部 302からの入力データに基づいて、 X軸、 Y軸、 Z軸の傾斜データを測定し、そのデ ータを傾斜データ格納判別手段 207と方位計測手段 212に供給する。なお、三次元 傾斜測定手段 206は、トリガのタイミングでアプリケーションが終了するまで、このよう な測定動作を繰り返す。
[0173] 傾斜データ格納判別手段 207は、キャリブレーション時に、傾斜センサの出力に対 応したデジタル信号によって示される測定データを傾斜データ格納手段 208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。傾斜データ格納手段 2 08は、傾斜データ格納判別手段 207のデータを入力し、所定の格納方法にしたがつ て、データを格納する。傾斜オフセット有効性判別手段 210は、傾斜オフセット計算 手段 209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)。
[0174] 傾斜オフセット '感度計算手段 220は、傾斜オフセット計算手段 209により、キヤリブ レーシヨ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とともに (詳細は 後述)、同時に、感度測定手段 211により、傾斜センサの感度を測定する。
[0175] 方位計測手段 212は、三次元磁界測定手段 201および三次元傾斜測定手段 206 から入力した磁界データおよび傾斜データから磁界オフセット有効性判別手段 205 および傾斜オフセット有効性判別手段 210から入力されるそれぞれのオフセットを除 去し、かつ感度測定手段 211から出力される傾斜センサの感度を含めて、方位の算 出を行う。
[0176] 次に、図 42を用いて具体的な処理動作について説明する。
図 42に示すように、方位計測を必要とするアプリケーション (ナビゲーシヨンソフトゥ エア等の方位データを使用するアプリケーションソフトウェア)等が立ち上がると、ァプ リケーシヨン等力も必要に応じて繰り返し測定トリガが力かる (ステップ 101)。具体的 なトリガとしては、この他に、 1)一定時間ごとにトリガをかける方法。 2)例えば、携帯 端末の別のデバイスの出力をモニタし、方位が変わったと推測される場合 (例えば、 電子撮像部 202に入力された画像データ力 Sスライドしたタイミング等)にトリガをかける 方法等が考えられる。
[0177] ここで、アプリケーションによりトリガ力かかる方法は、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、 1)の方法では、定期的にデータ測 定を行っているため、アプリケーション力も方位測定の要請があった場合には、測定 済みの直近のデータ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、 2)の方法では、例えば、携帯端末の別のデバイスが動作している ことが条件になるが、 1)および 2)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。
[0178] 測定トリガがかかると、三次元磁界測定手段 201は、磁気センサ力 入力したデー タから三次元磁界データを測定して、このデータを磁界データ格納判別手段 202お よび方位計測手段 212に出力する (ステップ 102)。磁界データ格納判別手段 202で は、このデータを磁界データ格納手段 203に格納すべき力どうかの判定に関する処 理を行う(ステップ 103)。
[0179] 判定方法は、磁界データ格納手段 203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、三次元磁界測定手段 201から入力したデータを磁界デ ータ格納手段 203に格納すべき力否かを判別し、格納すべきと判断したときは、その データを磁界データ格納手段 203に格納する。
[0180] データを格納すべきか否かの判別方法としては、 1)すべてのデータを格納する方 法。 2)磁界データ格納手段 203に格納されているデータがない場合には格納し、既 にデータが存在する場合には、直前に格納したデータとの距離が一定値以上の場 合にのみ格納する方法。なお、この場合の一定値としては、磁気データの場合、 0. 0 50e程度が、後述する傾斜データの場合、 0. 15G程度が好適である。また、本発明 において、測定値 (Hxl、 Hyl、 Hzl)と測定値 (Hx2、 Hy2、 Hz2)との距離とは、方 位空間上における距離であり、以下の数 4の関係をいう。 3)磁界データ格納手段 20 3に格納されているデータがない場合には格納し、既にデータが存在する場合には、 格納済みのすべてのデータ力 一定値以上、値が離れて 、る場合にのみ格納する 方法が考えられる。なお、この場合の一定値としては、磁気データの場合は、 0. 05 Oe程度力 後述する傾斜データの場合は、 0. 15G程度が好適である。
[0181] [数 4]
VfM一 Hx2f + (Hyl一 Hylf + (Hzl - Hzl)1
[0182] ここで、 1)の方法では、データ量が多いため、最も短期間にデータを多く集収でき ることから、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。 2)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、 3)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。
[0183] 磁界データ格納手段 203は、磁界データ格納判別手段 202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 104)、磁界オフセット計算 手段 204にデータを出力すべき力否力を図示しない磁界オフセット計算トリガ手段に 打診する。磁界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 を磁界オフセット計算手段 204に出力すべきか否力を回答する。磁界データ格納手 段 203は、データを磁界オフセット計算手段 204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磁界オフセット計算手段 204に出力する。
[0184] ここで、データの格納方法としては、 1)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、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。 2)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、新たなデータを取り込む際に、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。 3)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力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。 4) データを値の大きさの順番に蓄積し、一定量のデータが溜まったら、新しいデータに 最も近 、方位のデータと差し替えを行う方法等がある。
[0185] 1)の方法では、処理の負荷が軽いという利点があり、 2)の方法では、キヤリブレー シヨンの頻度を上げやすぐ最も短期間にオフセットを修正できるという利点がある。ま た、 3)の方法では、 1)の方法よりも短期間にオフセットの修正が可能である反面、キ ヤリブレーシヨンの計算負荷が大きくなるという問題もある。しかし、 2)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。さらに、 4)の方 法では、オフセット変動の規模が小さい場合、 2)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。
[0186] また、オフセット計算のトリガについては、 1)データが一定量になったら、トリガをか ける方法。 2)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 オフセット計算から一定時間経過して 、たらトリガをかける方法。 3)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等がある。
[0187] 1)の方法では、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。 2)の方法では、 1)の方法よりも短時 間でキャリブレーション動作を行うことができる可能性があり、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る。 3)の方法では、いつまでもキャリブレーション動 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、装置のフューチャー等により適宜 、決定すればよい。
[0188] 次に、磁界オフセット計算手段は、以下のオフセット計算アルゴリズムにしたがって 、オフセットを算出する (ステップ 105)。
つまり、測定データを(X , y., z.) (i= l, · · · , N)、オフセットを (XO, YO, ΖΟ)、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 -Y0) 2+ (z— ZO) 2=R2このとき、最小二乗誤差 εを次式のように 定義する。
[0189] [数 5] ε = Τ
Figure imgf000055_0001
- X0 + (yt -YOf + (ζ,-― ZOf -R2 =∑ + yf + z )- 2xtX0 - 2yiY0 - 2∑iZ0 + (χθ2 + Y02 + Z02)-R2 f
[0190] ここで、
a = x2+y2 + z2 b= - 2x c=— 2y d=— 2z D= (X02+Y02 + Z02)—R2 … (1)とすると、 εは以下の式となる。
[数 6] =∑ iai + kXO + CiYO + d^O + Df ここで、計算を簡略化するために、 Dを独立変数とみなす。このとき、最小二乗誤差 εを最小とする条件は、 εを XO、 YO、 ZO、 Dで微分することにより、以下の式となる。
[数 7]
Figure imgf000056_0001
[0192] したがって、以下の式が成り立つ。
[数 8]
[bb] [be] Idd] [b] XO
[be] [cc] [ d] lc] Y ~[ac]
[bd] led] 网 [d] zo ~[ad]
[b] [c] N— 一一 M
[0193] ただし、
[数 9]
N 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 ΧΟ, ΥΟ, ΖΟ , Dが求まる。また、(1)式により、 Rも求めることができる。
[0194] 次に、磁界オフセット有効性判別手段 205は、以下の数 10に求めた、 ΧΟ, ΥΟ, ΖΟ および Rを代入して、 σが一定値以下で、なおかつ、 MAX(Hx)—MIN (Hx)、 MA X(Hy) MIN (Hy)、 MAX(Hz)— MIN (Hz)のすべてが一定値以上の場合、ォ フセットが有効であると判別する(ステップ 106)。ここで、 H H H 1は、キヤリブレ ーシヨン後のデータであり、 i= l〜Nである。
[数 10]
Figure imgf000057_0001
[0195] 磁界オフセット有効性判別手段 205で有効性ありとされたオフセットは、図示しな ヽ 方位計測手段 212内の記憶手段に入力され、すでに格納されて!、るオフセット値が この入力されたオフセット値に更新される (ステップ 107)。
[0196] 一方で、傾斜センサについても、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、測定トリガがかかる (ステップ 101)。測定トリガがかかると、三次元傾斜測定 手段 206は、傾斜センサ力 入力したデータ力 三次元傾斜データを測定して、この データを傾斜データ格納判別手段 207および方位計測手段 212に出力する (ステツ プ 109)。傾斜データ格納判別手段 207では、このデータを傾斜データ格納手段 20 8に格納すべき力どうかの判定に関する処理を行う (ステップ 110)。なお、判定方法 は、磁気データの場合と同様である。
[0197] 傾斜角データ格納手段 208は、傾斜データ格納判別手段 207のデータを入力し、 所定の格納方法にしたがって、データを格納し (ステップ 111)、傾斜オフセット計算 手段 209にデータを出力すべき力否力を図示しない傾斜オフセット計算トリガ手段に 打診する。傾斜オフセット計算トリガ手段は、所定のトリガ方法に基づいて、データを 傾斜オフセット計算手段 209に出力すべき力否力を回答する。傾斜データ格納手段 208は、データを傾斜オフセット計算手段 209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傾斜オフセット計算手段 209に出力する。なお、データの格納方 法およびトリガ方法は、磁気データの場合と同様である。
[0198] 傾斜オフセット計算手段 209は、以下のオフセット計算アルゴリズムにしたがって、 オフセットを算出する (ステップ 112)。
つまり、測定データを(X, y, z) (i=l, ···, N)、オフセットを (XOs, YOs, ZOs)、 方位球半径を Rs、 X, Yセンサに対する Zセンサの感度の比を A Aとすると、以下の 、
関係式が成り立つ。
A 2(x-XOs)2+A2(v— YOs) 2+ (z— ZOs)2=Rs2"- (2)このとき、最小二乗誤差 εを次式のように定義する。
[数 11] ε
Figure imgf000058_0001
+ ZOs2 )— RJ
[0199] ここで、数 12とすると、 εは以下の数 13となる。
[数 12]
bt― xj
i = y
dt = -2xi
= -2y,
Figure imgf000058_0002
B =
C = Ay 2
D = Ax 2XOs
E = Ay 2YOs
G = (AX 2XOS2 + AlYOs2 + ZOs2 ) - Rs2 [数 13]
= Σ ("i + biAx + ciAy + diD + eiE + ZOs + 0f
ここで、計算を簡略化するために Gを独立変数とみなす。このとき、最小二乗誤差 6を最小とする条件は、 εを B、 C、 ZOs、 E、 F、 Gで微分することにより以下の式とな る。
[数 14]
Figure imgf000059_0001
したがって、以下の式が成り立つ,
[数 15] [bb] [be [bd] [b ] [bf] [わ] - ' B ― -- ["わ]
[be [cc] [cd] [ce] lcf] [c] C ~ [ c]
[bd] [ d] [dd] I e] f] Id) ZOs - Ml
[be] [ce] [de] lee] W] [e] E - [ae]
Ibf] [c/】 W [ef] [ff] [/] F ~ [af)
[b] [c] [d] [e] [/] N _ G _ -M ただし、
[数 16]
N
=1
[0201] 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 XOs, YOs,
ZOs, Dが求まる。また、(2)式により、 Rsも求めることができる。なお、 RsZAxが傾斜 センサの X軸感度、 RsZAyが傾斜センサの Y軸感度、 Rsが傾斜センサの Z軸感度と なる。
[0202] 次に、傾斜オフセット有効性判別手段 210は、以下の数 17に求めた、 XOs, YOs, ZOsおよび Rsを代入して、 σが一定値以下で、なおかつ、 MAX(Sx)—MIN (Sx)、 MAX(Sy) MIN (Sy)、 MAX(Sz)— MIN (Sz)のすべてが一定値以上の場合ォ フセットが有効であると判別する(ステップ 113)。ここで、 S S S 1は、キヤリブレー シヨン後のデータであり、 i= l〜Nである。なお、傾斜オフセットの有効性判別は、直 前に求めた磁気オフセットの有効性により判別してもよい。
[数 17]
Figure imgf000060_0001
[0203] 傾斜オフセット有効性判別手段 210でオフセットが有効性ありと判断された場合、 方位計測手段 212内の図示しない記憶手段に格納されているオフセット値がこのォ フセット値と同時に求められた感度に更新される (ステップ 114)。
[0204] 方位計測手段 212は、三次元磁界測定手段 201から入力した磁界データから方位 計測手段 212内に格納したオフセットを除去したデータ、三次元傾斜測定手段 206 力も入力した傾斜データ力も方位計測手段 212内に格納したオフセットを除去したデ ータおよび感度測定手段 211から入力した感度データから地磁気の水平成分 H、 H を求め、これを下記の数 18に代入して方位を算出する (ステップ 108、 115)。
y
[数 18]
Abs (Hx) <Abs (Hy) AND Hy >0 Then direction (deg) = -arctan(H x /H y ) * 180/ π
Abs (Hx) く Abs (Hy) AND Hyく 0 Then direction (deg) = 180— arctan(H x/Hy)* 180/ π
Abs (H ) >Abs (Hy) AND Hx>0 Then direction (deg) =90+arctan(H xズ H y ) * 180/ π
Abs (Hx) >Abs (Hy) AND Hx<0 Then direction (deg)
Figure imgf000061_0001
[0205] 方位計測手段 212は必要に応じて傾き補正を行う。
携帯端末 1の姿勢を表示部 153の画面の上方向を基準とし、図 43(a)に示すように 、携帯端末 1の方位角が ex、仰角が β、ひねり角が γとなる携帯端末 1の座標系を定 義する。尚、符号は、図 43に示す矢印方向を正とする。また、表示部 153の画面の 上方向の単位ベクトルを Vy、表示部 153の画面の垂線方向の単位ベクトルを Vz、表 示部 153の画面の水平方向の単位ベクトルを Vxとする。地面座標系は図 43(b)に 示すように X、 Y、 Ζで表し、北方向を Υ軸の正方向にとる。地面座標系での重力を G = (0, 0, Gz)とし、携帯端末 1の座標系 (携帯座標系)での重力を g (gx、 gy、 gz)と する。携帯座標系での重力は傾斜センサによって検出される。地面座標系での重力 は既知である。
[0206] 携帯座標系での重力 gと地面座標系での重力 Gとの関係は次式の通りである。
(Gx、 Gy、 Gz) BC=、gx、 gy、 gz; ただし、
[数 19]
1 0 0
B = 0 cos sin β
0 -sin/? cos β
cos 7 0 -sin/
C = 0 1 0
sin 0 cos
すなわち、
cos 0 一 sin
sin β sin γ cos β sin β cos γ
BC
cos β sin/ 一 sin β cos β cos γ したがって、携帯座標系での重力 gは次式で表される。
[数 20] cos γ 0 -sin/ , gy, g^) = (o,o, Gz)\ sin β sin γ cos β sin β cos γ cos ? sin - sin β cos β cos γ Gz(cos β sin γ,— sin β, cos β, cos ) よって仰角 β、ひねり角 Ίは次式によって求まる
[数 21]
Figure imgf000063_0001
ノ γ - arctan
g ζ≥ 0
Figure imgf000063_0002
上式によって求まる仰角 j8及びひねり角 γと方位角 α及び地磁気の仰角 Θの関 係は次式の通りである。
[数 22]
携帯座標系での地磁気を ( h X、 h y、 h z )
地面座標系での地磁気を H: (0、 Hy、 Hz)
Figure imgf000064_0001
1 0 0
B = 0 cos/? sin β
0 -sin/? cos β
Figure imgf000064_0002
C二 0 1 0
Figure imgf000064_0003
とすると、
(0、 Hy、 Hz) AB C= (h x、 h y、 h z) したがって、次式が導かれる。
(0, Hy, Hz)A= (hx, hy, hz) C_1B_1≡ (hx,、 hy,、 hz,)
(hx'、 hy'、 hz, ) = (Hysin 、 Hycos a、 Hz)
仰角 β及びひねり角 γは先に求められており、携帯座標系での地磁気 (hx、 hy、 h z)は測定されているため、(hx,、 hy'、 hz')が求まる。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 aが求まる。また地磁気の仰角 Θも次式によって求 まる。
[数 23]
Figure imgf000064_0004
Θ = arctan
、「hx,2+hy,2 方位計算手段 212は以上のようにして携帯端末 1の傾斜を加味して方位を算出す る。
[0209] 本実施形態によれば、 3軸地磁気センサおよび傾斜センサのキャリブレーションに 加え、傾斜センサの感度も補正して方位を測定するため、感度補正の手間を省いて 、正しい方位を測定することができる。
[0210] 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ぐ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、傾斜センサに関しては、一度補正を行えば、 その後の補正は、不要と判断し、その分、地磁気センサのデータ点を多く収集して補 正の確度を上げるようにしてもよい。また、例えば、本実施形態においては、方位デ ータの演算を携帯端末等の主制御部で行う例を示したが、これに限らず、方位セン サチップと方位データの演算機能とを備えた方位センサユニットとしてもよい。
図面の簡単な説明
[0211] [図 1]本発明の第一実施例による方位処理方法を示すフローチャート。
[図 2]本発明に第一実施例による電話機の外観を示す斜視図。
[図 3]本発明に第一実施例による電話機の外観を示す斜視図。
[図 4]本発明の第一実施例による電話機のハードウェア構成を示すブロック図。
[図 5]本発明の第一実施例に力かる模式図。
[図 6]本発明の第一実施例に力かる模式図。
[図 7]本発明の第一実施例に力かる模式図。
[図 8]本発明の第一実施例に力かる模式図。
[図 9]本発明の第一実施例に力かる模式図。
[図 10]本発明の第一実施例に力かる模式図。
[図 11]本発明の第一実施例に力かる模式図。
[図 12]本発明の第一実施例に力かる模式図。
[図 13]本発明の第一実施例に力かる機能要素を示すブロック図。
[図 14]本発明の第一実施例に力かる模式図。
[図 15]本発明の第一実施例による方位処理方法を示すフローチャート。
[図 16]本発明の第一実施例に力かるフローチャート。 圆 17]本発明の第二実施例による方位処理方法を示すフローチャート。
圆 18]本発明の第二実施例による方位処理方法を示すフローチャート。
圆 19]本発明の第四実施例による電話機 1の外観を示す平面図。
圆 20]本発明の第四実施例による電話機 1の外観を示す平面図。
圆 21]本発明の第四実施例による電話機 1の外観を示す平面図。
[図 22]本発明の第四実施例による方位処理方法を示すフローチャート。
[図 23]本発明の第四実施例による方位処理方法を示すフローチャート。
[図 24]本発明の第八実施例による電話機の外観を示す斜視図。
[図 25]本発明の第八実施例による方位オフセット更新処理を説明するためのフロー チャート。
圆 26]本発明の第八実施例に力かる模式図。
圆 27]本発明の第八実施例に力かる模式図。
圆 28]本発明の第八実施例に力かる模式図。
圆 29]本発明の第九実施例による電話機の外観を示す斜視図。
[図 30]本発明の第九実施例に力かる誘導処理を示すフローチャート。
圆 31]本発明の第九実施例に力かる模式図。
圆 32]本発明の第九実施例に力かる模式図。
[図 33]本発明の第十実施例による方位処理方法を示すフローチャート。
圆 34]本発明の第十実施例による方位処理方法を示すフローチャート。
圆 35]本発明の第十実施例に力かる模式図。
圆 36]本発明の第十実施例に力かる模式図。
圆 37]本発明の第十実施例に力かる模式図。
圆 38]本発明の第十実施例に力かる模式図。
圆 39]本発明の第十実施例に力かる模式図。
圆 40]本発明の第十一実施例にかかる携帯電子機器 (携帯端末)の構成図。 圆 41]本発明の第十一実施例に力かる方位センサユニットの構成図。
圆 42]本発明の第十一実施例に力かる方位出力に関する処理フロー。
圆 43]本発明の第十一実施例に力かる模式図。 符号の説明
(第一実施例から第十実施例)
1:電話機、 2:操作ユニット、 3:表示ユニット、 31:画面、 36:画面、 40:制御部、 48: 方位演算部、 50:方位データ格納部、 52:方位表示部、 54:方位オフセット格納部、 56:方位オフセット計算部、 58:方位計測データ格納部、 58:格納判定部、 60:方位 計測データ格納部、 62:方位計測データ格納部、 66:方位計測部、 224:主操作部 、 304:撮像部、 306:表示部、 308:発光部、 309:開閉センサ、 310:報知スピーカ 、 312:音源部、 314:振動部、 318:方位センサモジュール、 320:インタフェース部 、T:ターゲット
(第十一実施例)
1:携帯端末、 101、 106:アンテナ、 102:RF部、 103:変復調部、 104:CDMA部、 105:音声処理部、 107:GPS受信部、 108:主制御部、 109:ROM、 110: RAM, 111:報知手段、 112:時計部、 113:主操作部、 114:SW、 152:電子撮像部、 153 :表示部、 154:タツチパネル、 155:副操作部、 201:三次元磁界測定手段、 202: 磁界データ格納判別手段、 203:磁界データ格納手段、 204:磁界オフセット計算手 段、 205:磁界オフセット有効性判別手段、 206:三次元傾斜測定手段、 207:傾斜 データ格納判別手段、 208:傾斜データ格納手段、 209:傾斜オフセット計算手段、 2 10:傾斜オフセット有効性判別手段、 211:感度測定手段、 212:方位計測手段、 22 0:傾斜オフセット '感度計算手段、 300:方位センサチップ、 301:磁気センサ部、 30 2:傾斜センサ部、 400:方位データ演算部

Claims

請求の範囲
[1] 方位センサ力も順次出力される計測データに基づいて方位データを出力するため の方位処理装置であって、
実質的に最新の前記計測データを選択的に蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段によって蓄積されている複数の前記計測データに基づいて前記方 位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、
を備えることを特徴とする方位処理装置。
[2] 実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づ!、て前記方位デ ータを出力する方位データ出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項 1に記載 の方位処理装置。
[3] 前記蓄積手段は、実質的に最新の前記計測データと直前に蓄積された前記計測 データとを比較し、実質的に最新の前記計測データを比較結果に応じて選択的に蓄 積することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の方位処理装置。
[4] 前記蓄積手段は、実質的に最新の前記計測データが表す方位空間内の位置と直 前に蓄積された前記計測データが表す前記方位空間内の位置との距離に応じて選 択的に実質的に最新の前記計測データを蓄積することを特徴とする請求項 3に記載 の方位処理装置。
[5] 前記蓄積手段は、蓄積された複数の前記計測データが表す方位空間内の位置と、 前記蓄積手段によって蓄積されている前記計測データに基づいて算出されるオフセ ットデータ候補が表す前記方位空間内の位置との距離のばらつきが所定基準を満た さない場合、蓄積された前記計測データの少なくとも一部を削除し、前記オフセット データ候補で前記オフセットデータを更新しな 、ことを特徴とする請求項 1〜4の ヽ ずれか一項に記載の方位処理装置。
[6] 前記蓄積手段は、蓄積された複数の前記計測データが表す方位空間内の位置の ばらつきが所定基準を満たさない場合、蓄積された前記計測データの少なくとも一部 を削除することを特徴とする請求項 1〜5のいずれか一項に記載の方位処理装置。
[7] 前記蓄積手段は、実質的に最新の前記計測データを、方位空間の区画毎に更新 しながら、前記区画毎に蓄積することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の方位処理 装置。
[8] 前記蓄積手段は、蓄積された複数の前記計測データが表す前記方位空間内の位 置と、前記蓄積手段によって蓄積されている前記計測データに基づいて算出される オフセットデータ候補が表す前記方位空間内の位置との距離のばらつきが所定基準 を満たさない場合、蓄積された前記計測データの少なくとも一部を削除し、前記オフ セットデータ候補で前記オフセットデータを更新しないことを特徴とする請求項 7に記 載の方位処理装置。
[9] 前記蓄積手段は、蓄積された複数の前記計測データが表す前記方位空間内の位 置のばらつきが所定基準を満たさない場合、蓄積された前記計測データの少なくとも 一部を削除することを特徴とする請求項 7又は 8に記載の方位処理装置。
[10] 方位センサ力も順次出力される計測データに基づいて方位データを出力するため の方位処理装置であって、
前記計測データを所定数まで蓄積する第一蓄積手段と、
前記第一蓄積手段によって前記所定数の前記第一計測データが蓄積された後に 、蓄積された前記計測データに基づ 、て方位センサのオフセットデータを生成する オフセットデータ生成手段と、
前記オフセットデータが生成された後に、前記計測データを、方位空間の区画毎に 更新しながら、前記区画毎に蓄積する第二蓄積手段と、
前記オフセットデータが生成された後に、前記第二蓄積手段によって蓄積された前 記計測データに基づいて前記オフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段 と、
を備えることを特徴とする方位処理装置。
[11] 実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて前記方位デ ータを出力する方位データ出力手段をさらに備えることを特徴とする請求項 10に記 載の方位処理装置。
[12] 前記第一蓄積手段は、前記第一蓄積手段に蓄積された複数の前記計測データが 表す前記方位空間内の位置と、前記蓄積手段によって蓄積されている前記計測デ ータに基づいて算出されるオフセットデータ候補が表す前記方位空間内の位置との 距離のばらつきが所定基準を満たさない場合、前記第一蓄積手段に蓄積された前 記計測データの少なくとも一部を削除し、前記オフセットデータ候補で前記オフセット データを更新しな 、ことを特徴とする請求項 10又は 11に記載の方位処理装置。
[13] 前記第一蓄積手段は、前記第一蓄積手段に蓄積された複数の前記計測データが 表す前記方位空間内の位置のばらつきが所定基準を満たさない場合、前記第一蓄 積手段に蓄積された前記計測データの少なくとも一部を削除することを特徴とする請 求項 10、 11又は 12に記載の方位処理装置。
[14] 前記第二蓄積手段は、前記第二蓄積手段に蓄積された複数の前記計測データが 表す前記方位空間内の位置と、前記オフセットデータが表す前記方位空間内の位 置との距離のばらつきが所定基準を満たさない場合、前記第二蓄積手段に蓄積され た前記計測データの少なくとも一部を削除することを特徴とする請求項 10〜13のい ずれか一項に記載の方位処理装置。
[15] 前記第二蓄積手段は、前記第二蓄積手段に蓄積された複数の前記計測データが 表す前記方位空間内の位置のばらつきが所定基準を満たさない場合、前記第二蓄 積手段に蓄積された前記計測データの少なくとも一部を削除することを特徴とする請 求項 10〜 14のいずれか一項に記載の方位処理装置。
[16] 実質的に最新の前記計測データが表す方位空間内の位置と前記オフセットデータ が表す前記方位空間内の位置との距離が基準値以上である場合、前記オフセット生 成手段によって前記オフセットデータが再生成されるまで、前記第一蓄積手段によつ て前記計測データを再蓄積させるリセット手段をさらに備えることを特徴とする請求項 10〜 15のいずれか一項に記載の方位処理装置。
[17] 方位センサ力も順次出力される計測データに基づいて方位データを出力するため の方位処理方法であって、
実質的に最新の前記計測データを選択的に蓄積する蓄積段階と、
前記蓄積手段によって蓄積されている複数の前記計測データに基づいて前記方 位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新段階と、
を含むことを特徴とする方位処理方法。
[18] 方位センサ力も順次出力される計測データに基づいて方位データを出力するため の方位処理プログラムであって、コンピュータを、
実質的に最新の前記計測データを選択的に蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段によって蓄積されている複数の前記計測データに基づいて前記方 位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、
して機能させることを特徴とする方位処理プログラム。
[19] 計測データを順次出力する方位センサと、
実質的に最新の前記計測データを選択的に蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段によって蓄積されている複数の前記計測データに基づいて前記方 位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて前記方位デ ータを出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする方位測定装置。
[20] 画面と、
計測データを順次出力する方位センサと、
実質的に最新の前記計測データを選択的に蓄積する蓄積手段と、
前記蓄積手段によって蓄積されている複数の前記計測データに基づいて前記方 位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて前記方位デ ータを出力する方位データ出力手段と、
前記方位データに基づいて前記画面に地理情報を表示させる表示制御手段と、 を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[21] 方位センサ力も順次出力される計測データに基づいて方位データを出力するため の方位処理方法であって、
前記計測データを所定数まで蓄積する選択蓄積段階と、
前記選択蓄積段階において前記所定数の前記第一計測データが蓄積された後に 、蓄積された前記計測データに基づ 、て方位センサのオフセットデータを生成する オフセットデータ生成段階と、
前記オフセットデータが生成された後に、前記計測データを、方位空間の区画毎に FIFOで更新しながら、前記区画毎に蓄積する区画蓄積段階と、
前記オフセットデータが生成された後に、前記区画蓄積段階において蓄積された 前記計測データに基づいて前記オフセットデータを更新するオフセットデータ更新段 階と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて前記方位デ ータを出力する方位データ出力段階と、
を含むことを特徴とする方位処理方法。
[22] 方位センサ力も順次出力される計測データに基づいて方位データを出力するため の方位処理プログラムであって、コンピュータを、
前記計測データを所定数まで蓄積する第一蓄積手段と、
前記第一蓄積手段によって前記所定数の前記第一計測データが蓄積された後に 、蓄積された前記計測データに基づ 、て方位センサのオフセットデータを生成する オフセットデータ生成手段と、
前記オフセットデータが生成された後に、前記計測データを、方位空間の区画毎に FIFOで更新しながら、前記区画毎に蓄積する第二蓄積手段と、
前記オフセットデータが生成された後に、前記第二蓄積手段によって蓄積された前 記計測データに基づいて前記オフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段 と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて前記方位デ ータを出力する方位データ出力手段と、
して機能させることを特徴とする方位処理プログラム。
[23] 計測データを順次出力する方位センサと、
前記計測データを所定数まで蓄積する第一蓄積手段と、
前記第一蓄積手段によって前記所定数の前記第一計測データが蓄積された後に 、蓄積された前記計測データに基づ 、て方位センサのオフセットデータを生成する オフセットデータ生成手段と、
前記オフセットデータが生成された後に、前記計測データを、方位空間の区画毎に FIFOで更新しながら、前記区画毎に蓄積する第二蓄積手段と、 前記オフセットデータが生成された後に、前記第二蓄積手段によって蓄積された前 記計測データに基づいて前記オフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段 と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて前記方位デ ータを出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする方位測定装置。
[24] 計測データを順次出力する方位センサと、
前記計測データを所定数まで蓄積する第一蓄積手段と、
前記第一蓄積手段によって前記所定数の前記第一計測データが蓄積された後に 、蓄積された前記計測データに基づ 、て方位センサのオフセットデータを生成する オフセットデータ生成手段と、
前記オフセットデータが生成された後に、前記計測データを、方位空間の区画毎に FIFOで更新しながら、前記区画毎に蓄積する第二蓄積手段と、
前記オフセットデータが生成された後に、前記第二蓄積手段によって蓄積された前 記計測データに基づいて前記オフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段 と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて前記方位デ ータを出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[25] マイクロホンと、
発信操作を含む通信操作を受け付ける操作ユニットと、
前記発信操作が受け付けられると、前記マイクロホンから出力される音響信号を伝 送する通信手段と、
前記操作ユニットに重なる第一姿勢と前記操作ユニットから離れた第二姿勢とを往 復可能に前記操作ユニットに連結される表示ユニットと、
計測データを順次出力する方位センサと、
前記表示ユニットが前記第一姿勢から前記第二姿勢に変化する作動に伴って前記 計測データの蓄積を開始し、蓄積された前記計測データに基づ 、て前記方位セン サのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データ を出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[26] 前記表示ユニットは前記方位センサを内蔵していることを特徴とする請求項 25に記 載の携帯電子機器。
[27] 前記オフセットデータ更新手段は、前記作動の完了に伴って前記計測データの蓄 積を終了することを特徴とする請求項 25又は 26に記載の携帯電子機器。
[28] 前記オフセットデータ更新手段は、前記作動に伴う少なくとも前記操作ユニット、前 記表示ユニットのいずれか一方力も漏洩する磁力による、前記方位センサに印加さ れている磁界の変化に応じて前記オフセットデータを補正することを特徴とする請求 項 25〜27の 、ずれか一項に記載の携帯電子機器。
[29] 計測データを順次出力する方位センサと、
表示操作を受け付ける操作ユニットと、
前記操作ユニットに重なる第一姿勢と前記操作ユニットから離れた第二姿勢とを往 復可能に前記操作ユニットに連結される表示ユニットと、
前記表示ユニットが前記第二姿勢から前記第一姿勢に変化する作動に伴って前記 計測データの蓄積を開始し、蓄積された前記計測データに基づ 、て前記方位セン サのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データ を出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[30] 前記表示ユニットは前記方位センサを内蔵していることを特徴とする請求項 29に記 載の携帯電子機器。
[31] 前記オフセットデータ更新手段は、前記表示ユニットが前記作動の完了に伴って前 記計測データの蓄積を終了することを特徴とする請求項 30に記載の携帯電子機器
[32] 前記オフセットデータ更新手段は、少なくとも前記操作ユニット、前記表示ユニット の、、ずれか一方から漏洩する磁力による、前記方位センサに印加されて 、る磁界の 前記作動に伴う変化に応じて前記オフセットデータを補正することを特徴とする請求 項 28〜31のいずれか一項に記載の携帯電子機器。
[33] 計測データを順次出力する方位センサと、
通信手段と、
前記通信手段による受信を報知する受信報知手段と、
前記通信手段による受信に伴って前記計測データの蓄積を開始し、蓄積された前 記計測データに基づいて前記方位センサのオフセットデータを更新するオフセットデ ータ更新手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データ を出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[34] 前記携帯電子機器は、表示操作を受け付ける操作ユニットと、
前記操作ユニットに重なる第一姿勢と前記操作ユニットから離れた第二姿勢とを往 復可能に前記操作ユニットに連結され前記方位センサを内蔵する表示ユニットをさら に備えることを特徴とする請求項 33に記載の携帯電子機器。
[35] 前記オフセットデータ更新手段は、前記表示ユニットが前記第一姿勢から前記第二 姿勢に変化する作動の完了に伴って前記計測データの蓄積を終了することを特徴と する請求項 33又は 34に記載の携帯電子機器。
[36] 前記オフセットデータ更新手段は、少なくとも前記通信ユニット、前記表示ユニット の!、ずれか一方から漏洩する磁力による、前記方位センサに印加されて 、る磁界の 、前記作動に伴う変化に応じて前記オフセットデータを補正することを特徴とする請 求項 33、 34又は 35に記載の携帯電子機器。
[37] 計測データを順次出力する方位センサと、
発信操作を含む通信操作を受け付ける操作ユニットと、
前記発信操作に応じて発信する通信手段と、
前記操作ユニットが前記発信操作を受け付ける作動に伴って前記計測データの蓄 積を開始し、蓄積された前記計測データに基づ 、て前記方位センサのオフセットデ ータを更新するオフセットデータ更新手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データ を出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[38] 表示操作を受け付ける操作ユニットと、
画面を有し、前記画面の裏面が前記操作ユニットに重なる第一姿勢から前記操作 ユニットから離れた第二姿勢まで前記画面とほぼ垂直な軸線を中心に揺動可能に前 記操作ユニットに連結される表示ユニットと、
前記表示ユニットに内蔵され計測データを順次出力する方位センサと、 前記表示ユニットが前記第一姿勢から前記第二姿勢に変化する作動期間に前記 計測データを蓄積し、蓄積された前記計測データに基づ 、て前記方位センサのオフ セットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データ を出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[39] 表示操作を受け付ける操作ユニットと、
画面を有し、前記画面の裏面が前記操作ユニットに重なる第一姿勢から前記操作 ユニットから離れた第二姿勢まで前記画面とほぼ垂直な軸線を中心に揺動可能に前 記操作ユニットに連結される表示ユニットと、
前記表示ユニットに内蔵され計測データを順次出力する方位センサと、 前記表示ユニットが前記第二姿勢から前記第一姿勢に変化する作動期間に前記 計測データを蓄積し、蓄積された前記計測データに基づ 、て前記方位センサのオフ セットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データ を出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[40] 前記オフセットデータ更新手段は、少なくとも前記通信ユニット、前記表示ユニット の!、ずれか一方から漏洩する磁力による、前記方位センサに印加されて 、る磁界の 前記表示ユニットの揺動に伴う変化に応じて前記オフセットデータを補正することを 特徴とする請求項 38又は 39に記載の携帯電子機器。
[41] 計測データを順次出力する方位センサと、
画面を有する外装と、
前記外装の二面以上に散在する複数の光源と、
複数の前記光源を順に発光させる発光制御手段と、
前記光源が順に発光する期間中に前記計測データを蓄積し、蓄積された前記計 測データに基づいて前記方位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ 更新手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データ を出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[42] 計測データを順次出力する方位センサと、
2面以上に画面を有する外装と、
前記画面にターゲットを表示し、前記ターゲットを前記外装の 2面以上の範囲で移 動させるターゲット表示制御手段と、
前記ターゲットの移動期間中に前記計測データを蓄積し、蓄積された前記計測デ ータに基づいて前記方位センサのオフセットデータを更新するオフセットデータ更新 手段と、
実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データ を出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[43] 計測データを順次出力する方位センサと、
画面を有する外装と、
前記計測データを蓄積し、蓄積された前記計測データに基づ!、て前記方位センサ のオフセットデータを更新するオフセットデータ更新手段と、
前記計測データの蓄積期間中に、前記計測データに応じて前記画面に前記方位 センサの姿勢を操作するための案内を報知する操作案内制御手段と、 実質的に最新の前記計測データと前記オフセットデータとに基づいて方位データ を出力する方位データ出力手段と、
を備えることを特徴とする携帯電子機器。
[44] 前記オフセットデータ更新手段は、蓄積された前記計測データを合格、不合格の いずれか一方と判定し、合格と判定した場合にのみ蓄積した前記計測データに基づ Vヽて前記オフセットデータを更新し、
蓄積された前記計測データが不合格と判定された場合、不合格を報知する不合格 報知手段をさらに備えることを特徴とする請求項 41〜43のいずれか一項に記載の 携帯電子機器。
[45] 蓄積された前記計測データが合格と判定された場合に合格を報知する合格報知 手段をさらに備えることを特徴とする請求項 41〜44のいずれか一項に記載の携帯 電子機器。
[46] 前記方位センサは、各一方向の磁気の大きさを検出する複数の磁気センサで構成 され、
前記オフセットデータ更新手段は、複数の前記磁気センサの感度比と前記感度比 に相関する前記オフセットデータとを、前記蓄積手段によって蓄積されている複数の 前記計測データに基づいて算出することを特徴とする請求項 1〜6のいずれか一項 に記載の方位処理装置。
[47] 傾斜センサ力 のデータを入力して傾斜データを測定する傾斜データ測定ステツ プと、
該格納した複数の傾斜データに基づ!/、てオフセット値と前記傾斜センサの感度デ 一タとを算出する傾斜オフセット算出ステップと、
すでに格納されて 、るオフセット値を前記ステップにお 、て算出されたオフセット値 に更新する傾斜オフセット更新ステップと、
を有することを特徴とする傾斜オフセットの補正方法。
[48] 前記傾斜データを格納すべきか否かを判断する傾斜データ格納判断ステップと、 前記算出したオフセット値が有効である力否かを判断する傾斜オフセット有効性判 断ステップと、 前記更新されたオフセット値および感度データに基づ ヽて、前記傾斜データ測定 ステップにおいて測定した傾斜データを補正する傾斜データ補正ステップと、 をさらに有することを特徴とする請求項 47に記載の傾斜オフセットの補正方法。
[49] 地磁気センサ力 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ステ ップと、
該格納した磁界データに基づいてオフセット値を算出する磁界オフセット算出ステ ップと、
すでに格納されて 、るオフセット値を前記ステップにお 、て算出されたオフセット値 に更新する磁界オフセット更新ステップと、をさらに有し、
前記傾斜オフセット有効判断ステップにお 、て、直前に行われた磁気センサのオフ セットの有効性の判断結果を待って、傾斜オフセットの有効性の判断を行うことを特 徴とする請求項 48に記載の傾斜オフセットの補正方法。
[50] 地磁気センサ力 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ステ ップと、
該磁界データを格納すべきか否かを判断する磁界データ格納判断ステップと、 該格納した磁界データに基づいてオフセット値を算出する磁界オフセット算出ステ ップと、
該算出したオフセット値が有効である力否かを判断する磁界オフセット有効判断ス テツプと、
すでに格納されて 、るオフセット値を前記ステップにお 、て有効であると判断され たオフセット値に更新する磁界オフセット更新ステップと、
傾斜センサ力 のデータを入力して傾斜データを測定する傾斜データ測定ステツ プと、
該傾斜データを格納すべきか否かを判断する傾斜データ格納判断ステップと、 該格納した複数の傾斜データに基づ!/、てオフセット値と前記傾斜センサの感度デ 一タとを算出する傾斜オフセット算出ステップと、
前記算出したオフセット値が有効である力否かを判断する傾斜オフセット有効判断 ステップと、 すでに格納されて 、るオフセット値を前記ステップにお 、て有効であると判断され たオフセット値に更新する傾斜オフセット更新ステップと、
前記磁界オフセット更新ステップにおいて更新されたオフセット値と前記傾斜オフ セット更新ステップにおいて更新されたオフセット値とにより算出したオフセット値に基 づ 、て方位を計測するステップと、
を有することを特徴とする方位計測方法。
3軸の地磁気センサと、
該 3軸の地磁気センサの出力に基づいて、磁界データを生成する 3次元磁界測定 手段と、
該 3次元磁界測定手段から入力した磁界データを格納すべきか否か判断する磁界 データ格納判別手段と、
該格納した磁界データに基づいてオフセット値を算出する磁界オフセット計算手段 と、
該算出したオフセット値が有効であると判断する磁界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前記有効であると判断されたオフセット値に更 新して格納する磁界オフセット格納手段と、
該更新されたオフセット値に基づ 、て前記 3次元磁界測定手段にお 、て測定した 磁界データを補正する磁界データ補正手段と、
3軸の傾斜センサと、
該 3軸の傾斜センサの出力に基づいて、傾斜データを生成する 3次元傾斜測定手 段と、
該 3次元傾斜測定手段カゝら入力した傾斜データを格納すべきカゝ否かを判断する傾 斜データ格納判別手段と、
該格納した複数の傾斜データに基づ!/、てオフセット値と前記傾斜センサの感度デ 一タとを算出する傾斜オフセット計算手段と、
該算出したオフセット値が有効であると判断する傾斜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前記有効であると判断されたオフセット値に更 新して格納する傾斜オフセット格納手段と、 該更新されたオフセット値および前記感度データに基づいて傾斜データを補正す る傾斜データ補正手段と、
を有することを特徴とする方位センサユニット。
[52] 前記傾斜オフセット有効性判別手段が、前記傾斜センサ力も算出される傾斜オフ セット値と前記地磁気センサ力も算出された傾斜オフセット値とを比較判別して、傾 斜オフセットの有効性を判別することを特徴とする請求項 51に記載の方位センサュ ニット。
[53] 3軸の地磁気センサと、
該 3軸の地磁気センサの出力に基づいて、磁界データを生成する 3次元磁界測定 手段と、
該 3次元磁界測定手段から入力した磁界データを格納すべきか否か判断する磁界 データ格納判別手段と、
格納したデータに基づいてオフセット値を算出する磁界オフセット計算手段と、 該算出したオフセット値が有効であると判断する磁界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前記有効であると判断されたオフセット値に更 新して格納する磁界オフセット格納手段と、
3軸の傾斜センサと、
該 3軸の傾斜センサの出力に基づいて、傾斜データを生成する 3次元傾斜測定手 段と、
該 3次元傾斜測定手段カゝら入力した傾斜データを格納すべきカゝ否かを判断する傾 斜データ格納判別手段と、
該格納した複数の傾斜データに基づいてオフセット値と感度とを算出する傾斜オフ セット計算手段と、
該算出したオフセット値が有効であると判断する傾斜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前記有効であると判断されたオフセット値に更 新して格納する傾斜オフセット格納手段と、
前記磁界オフセット更新手段において更新されたオフセット値と前記傾斜オフセット 更新手段において更新されたオフセット値とにより算出したオフセット値に基づいて 方位を計測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。
請求項 51から 53のいずれか一項に記載の方位センサユニットを備えることを特徴 とする携帯電子機器。
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