JP2006098200A - 携帯端末 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ユーザがキャリブレーションの操作を容易に行うことができる携帯端末を提供する。
【解決手段】 主制御部220は携帯端末100の電源投入を検知すると、磁気センサ部210から磁気に関するデータを得て、また、RAM209から既存のオフセットを読み出してこれらを解析し、キャリブレーションの要否を判断する。主制御部220はキャリブレーションが必要なことを検知し、かつ、ユーザの許可を得た場合、ROM208から画像データを読み出し、これを表示部303に表示させてユーザに携帯端末100の回転方向を通知し、ユーザに携帯端末100を回転させ、磁気センサ部210からキャリブレーションに必要なデータが得られた時、ROM208から画像データを読み出し、表示部にこの画像データを表示させてユーザに回転の停止を通知し、得られたデータからキャリブレーション結果を得る。
【選択図】 図1
【解決手段】 主制御部220は携帯端末100の電源投入を検知すると、磁気センサ部210から磁気に関するデータを得て、また、RAM209から既存のオフセットを読み出してこれらを解析し、キャリブレーションの要否を判断する。主制御部220はキャリブレーションが必要なことを検知し、かつ、ユーザの許可を得た場合、ROM208から画像データを読み出し、これを表示部303に表示させてユーザに携帯端末100の回転方向を通知し、ユーザに携帯端末100を回転させ、磁気センサ部210からキャリブレーションに必要なデータが得られた時、ROM208から画像データを読み出し、表示部にこの画像データを表示させてユーザに回転の停止を通知し、得られたデータからキャリブレーション結果を得る。
【選択図】 図1
Description
本発明は、磁気センサを備えた携帯電話等の携帯端末に関する。
地磁気を検出する磁気センサを備え、検出された地磁気に基づいて方位測定を行う携帯電話等の携帯端末が知られている。測定された方位は、例えば地図の表示に利用される。こうした携帯端末は位置検出を行うGPS(Global Positioning System)を備え、磁気センサが方位に対する携帯端末の向きを検知することによって、現在位置に基づいた地図を正しい方位を保つように回転させながら表示する。
しかし、携帯端末の磁気センサは、携帯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から漏れる磁気であるオフセットと、地磁気とが合成された磁気を検出する。このため携帯端末は、磁気センサにより検出されるそのままの磁気に基づいて方位を求めると、誤った方位を得ることとなる。そこで、このオフセットを推定するための処理であるキャリブレーションが必要となる。
従来、ユーザは、携帯端末にキャリブレーションを行わせる際に、例えば携帯端末を180度回転させる等の動作を行う。この動作の間に携帯端末は磁気センサから測定データを収集し、測定データに基づいて正しいオフセットを求める。しかし、こうした携帯電話にキャリブレーションを実行させるための操作方法自体は、通常の会話や電子メールの送受信等とは大きく異なるものである。このため、ユーザがこの操作方法を記憶していることは少なく、キャリブレーションの際にユーザがマニュアルを参照する必要があるなど、手間がかかる問題点がある。
なお、従来の技術としては特許文献1と、特許文献2に記載されるものが知られている。しかし、特許文献1の技術はキャリブレーション処理そのものに関する技術であり、上述の実際に利用者が携帯端末を利用する際の問題点を解決するものではない。また、特許文献2の技術は携帯端末を所定の角度ずつ回転させ、各角度において磁気センサによって測定されたデータに基づいてオフセットを推定することにより、回転速度に依存せずにキャリブレーションを行う技術であり、上述の問題点を解決するものではない。
特開2004−12416号公報
特開2003−90726号公報
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その目的は、ユーザがキャリブレーションの操作を容易に行うことができる携帯端末を提供することである。
この発明は前述の課題を解決するためになされたもので、請求項1の発明は、磁気センサの出力および予めメモリ内に記憶されているオフセットに基づいて地磁気の方向を測定する地磁気測定手段を具備する携帯端末において、電源投入時または所定のアプリケーションが起動された時、前記地磁気測定手段の出力と前記メモリ内の基準値とを比較することによって該オフセットのキャリブレーションが必要か否かを判定し、必要であった場合にキャリブレーション起動を出力するキャリブレーション判定手段と、前記キャリブレーション起動を受け、前記磁気センサの出力に基づいて新たなオフセット補正値を演算して前記メモリに書き込むオフセット値演算手段と、前記オフセット値演算手段の演算動作に同期して、携帯端末の操作方法を文字、音声、及び、画像表示の中の1つ以上によってユーザに案内する操作案内手段とを具備することを特徴とする携帯端末である。
また、請求項2の発明は、請求項1に記載の移動端末であって、撮像要求の命令を受け、撮像した画像データを出力する電子撮像部を更に具備し、前記操作案内手段は、操作案内が文字によって記載された表示画面の表示データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記表示データを読み出し、前記電子撮像部から得た前記画像データと共に表示器へ出力する表示制御手段とを具備することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2に記載の移動端末であって、前記記憶手段は、操作案内の音声を含む音声データを記憶し、前記操作案内手段は、前記記憶手段から前記音声データを読み出し、前記電子撮像部から得た前記画像データの表示器への出力に同期させて前記音声データを発音させる発音手段を具備することを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、前記キャリブレーション判定手段は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の移動端末であって、前記キャリブレーション起動を出力する前にキャリブレーションの実行可否の入力要求を表示器へ出力し、前記ユーザからキャリブレーションの実行要求の入力を受けた時のみ、前記キャリブレーション起動信号を出力することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、前記オフセット値演算手段は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の携帯端末であって、前記新たなオフセット補正値を前記メモリに書き込む前に、前記新たなオフセット補正値に基づく方位を表示器へ出力し、前記ユーザから前記方位を正しい方位として認めた旨の入力を受けた時のみ、前記新たなオフセット補正値を前記メモリに書き込むことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の移動端末であって、前記記憶手段は、キャリブレーションの進行状態を表す1種類以上の画像データを記憶し、前記表示制御手段は、前記オフセット値演算手段の処理の進行状態に対応する前記画像データを前記記憶手段から読み出し、表示器へ出力することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項6に記載の移動端末であって、前記画像データは、前記ユーザによるキャリブレーション操作における筐体の回転方向も表すことを特徴とするものである。
請求項1の発明によれば、ユーザがキャリブレーションの操作を行う際にマニュアルをチェックするなどの手間をかける必要が無く、容易にこれを行うことができる効果がある。また、請求項2の発明によれば、ユーザを視覚的に楽しませ、更に、ユーザのキャリブレーションの操作方法の理解を容易にする効果がある。また、請求項3の発明によれば、ユーザを視覚的及び聴覚的に楽しませ、更に、ユーザのキャリブレーションの操作方法の理解を容易にする効果がある。
また、請求項4の発明によれば、ユーザがキャリブレーションの実行を許可した場合のみキャリブレーションが実行されるため、ユーザが忙しいときなどはキャリブレーションの実行を抑止できる効果がある。また、請求項5の発明によれば、ユーザがキャリブレーションの実行結果を確認するため、携帯端末が一層確実なオフセットを得ることができる効果がある。
また、請求項6の発明によれば、ユーザがキャリブレーション操作を行う際に進行状況を感覚的に理解することができる効果がある。また、請求項7の発明によれば、キャリブレーションのためにユーザが携帯端末の回転を行う必要がある場合に、どの方向へ回転すべきかを容易に理解し、また、回転の度合いが十分であるか否かの判断を容易に行うことができる効果がある
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。以降では、第1の実施の形態〜第5の実施の形態について説明する。図1は、これら第1の実施の形態〜第5の実施の形態のいずれにも共通の構成を表すブロック図である。
図1の携帯端末100は端末ユニット200および端末ユニット300の2つの筐体を備えた、折り畳み式の携帯端末である。アンテナ235aは電波信号の図示しない無線基地局との間の電波信号の送受信を行うためのアンテナである。RF(Radio Frequency)部201はアンテナ235aが受信する受信信号を中間周波数の受信信号に変換して変復調部202へ出力する。また、RF部201は変復調部202から入力する送信信号を送信周波数の信号に変調し、アンテナ235aへ出力して送信する。
変復調部202は、RF部201から入力した受信信号の復調処理と、CDMA(Code Division Multiple Access:符号分割多元接続)部204から入力した送信信号の変調処理とを行う。CDMA部204は、送信信号の符号化処理、および受信信号の復号化処理を行う。音声処理部205は、マイクロホン206から入力される音声信号をデジタル信号に変換してCDMA部204へ出力し、また、CDMA部204からデジタルの音声信号を入力してアナログの音声信号に変換し、スピーカ301へ出力して発音させる。GPS受信部207はアンテナ235bがGPS衛星から受信した電波信号を復調し、電波信号に基づいて、自身の3次元空間上の緯度、経度、あるいは高度等で表される位置を算出する。
物理量センサ231は携帯端末100の傾きを検出する。また、携帯端末100は、物理量センサ231を必ずしも備えていなくても良い。磁気センサ部210は、互いに直交する所定のX軸・Y軸・Z軸の各々の軸方向の磁気(磁界)を検出する磁気センサ212a〜磁気センサ212cと、温度を検出する温度センサ213と、各センサ212a〜212c、213および物理量センサ231による検出結果に対して直流/交流変換等の処理を行う磁気センサ制御部211とを備える。
主制御部220は携帯端末100の制御機能であり、詳細は後述する。ROM(Read Only Memory)208は表示画像データや音声データなどを格納する。また、携帯端末100は、好ましくはROM208の他にも主制御部220が実行するプログラムや、出荷検査時に測定された温度センサ213および物理量センサ部231の初期特性値等を格納するためのFlasfh ROMや、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、あるいはヒューズ素子などを用いた1time−ROMを備える。RAM(Random Access Memory)209は、主制御部220で用いる演算データ等を一時的に記憶する不揮発性の記憶領域である。また、RAM209はオフセットの補正が必要であるか否かの基準となるオフセット推定データと、オフセットの計測結果であるオフセット補正値とを格納する。
報知手段232は、スピーカ、バイブレータ、発光ダイオードを備え、着信やメール受信等を、音、振動、および光によってユーザに報知する。時計部233は主制御部220が使用する計時機能である。主操作部234は、ユーザの指示内容を主制御部へ出力する。電子撮像部302は、被写体の像をデジタル信号に変換して主制御部へ出力する。
表示部303は主制御部から入力する表示用の信号に基づいて画像や文字等を表示する液晶ディスプレイである。タッチパネル304は、表示部303の液晶ディスプレイの表面に組み込まれ、ユーザの押下による操作内容を表す信号を主制御部へ出力する。副操作部305は、表示切り替えに用いられるプッシュスイッチである。
また、図2は図1の一部を機能ブロックに置き換えて示したものである。図2のセンサデータ取得部は、図1の磁気センサ部210と、物理量センサ部231とにあたる機能である。また、図2の方位データ演算部は、図1の主制御部220と、ROM208と、RAM209とにあたる機能である。また、図2の表示手段は、図1の表示部303にあたる機能である。
次に、図を参照して各実施の形態における処理の流れを説明する。
<第1の実施の形態>
図3は第1の実施の形態における処理の流れを示している。第1の実施の形態においては、携帯端末100はキャリブレーションの実行の要否を電源投入時に判定する。いま、携帯端末100のユーザは着信履歴の確認のために携帯端末の電源を入れたとする。主制御部220は電源の投入を検知し、これを契機としてキャリブレーションの実行の要否を判定するために、磁気センサ部210の磁気センサ制御部211に磁場に関するデータの取得要求を出力する。
<第1の実施の形態>
図3は第1の実施の形態における処理の流れを示している。第1の実施の形態においては、携帯端末100はキャリブレーションの実行の要否を電源投入時に判定する。いま、携帯端末100のユーザは着信履歴の確認のために携帯端末の電源を入れたとする。主制御部220は電源の投入を検知し、これを契機としてキャリブレーションの実行の要否を判定するために、磁気センサ部210の磁気センサ制御部211に磁場に関するデータの取得要求を出力する。
磁気センサ制御部211は主制御部220からの要求を受け、磁気センサ212a〜磁気センサ212cに磁場の計測を要求して計測結果を得る。この計測結果は、磁場の強さを3次元の直交座標系におけるベクトル形式で表現したデータである。また、この計測結果は、磁場ベクトルをX軸、Y軸、Z軸にベクトル分解し、単独計算して得られるスカラー値で表現されていても良い。また、磁気センサ制御部211は温度センサ213に温度の計測を要求して計測結果を得る。磁気センサ制御部211は磁場の計測結果と、温度の計測結果とを主制御部220へ出力する。
主制御部220は磁気センサ制御部211から計測データを受け取り、続いて、得られたデータを元に磁場の計算を試みる。まず、主制御部220は、入力した磁場の計測結果から携帯端末100内部の構成要素による影響を取り除くため、RAM209に予め格納されたデータであるオフセット補正値を読み出し、読み出したオフセット補正値と、入力した温度の計測結果とに基づいて該磁場の計測結果を補正する。主制御部220はここまでの補正により、地磁気のみの計測結果データを得る。
次に、主制御部220は地磁気のみの計測結果データから磁場の強さを表す方位球半径を求める。そして、主制御部220はRAM209からオフセット推定データを読み出し、先ほど求めた該半径と比較する。主制御部220は該半径と、オフセット推定データとの間に所定の閾値以上の乖離が無いことを検知した場合、オフセット補正値の内容は正しく、キャリブレーションの実行は不要であると判断する。この場合には、主制御部220は図3の処理は行わずにキャリブレーションの処理を終了する。
また、主制御部220は、先ほど得た方位球半径と、オフセット推定データとの間に所定の閾値以上の乖離があることを検知した場合、キャリブレーションの実行が必要と判断する(図3のステップS01)。次に、主制御部220は図7の(1)に示す画面の画像データをROM208から読み出し、表示部303へ出力して表示する。そして、主制御部220はユーザからの指示を待つ。
ユーザは携帯端末100の表示部303の表示を確認し、キャリブレーションが必要であることを認識して主操作部234にキャリブレーションの開始の指示を入力した。主制御部220は主操作部234を経由してユーザからの指示を受け、キャリブレーションのためにはユーザが携帯端末100を回転させる必要があるため、図8の(1)に示す画面の画像データをROM208から読み出し、表示部303へ出力して表示する。図8の(1)の画面は携帯端末100を右方向へ回転させることをユーザに促している。図8の(1)の画面は単に矢印や文字だけではなく、ユーザにとって親しみやすいキャラクタを表示し、これによってユーザに直感的にキャリブレーションにおける操作方法を理解させると共に、視覚的な面白さをも感じさせる。
また、主制御部220は後続の処理で図8の(1)の画面から(2)の画面への切り替えを行うが、このタイミングを得るために初期値を0に設定した整数のカウンタCをRAM209中に設定する。ユーザは表示部303の表示を確認し、携帯端末100を図8の(1)の表示が要求するように右方向へ回転させ始める。次に、主制御部220は磁気センサ制御部211に磁場に関するデータの取得要求を出力する(図3のステップS02)。磁気センサ制御部211は前述の処理と同様に、磁場の計測結果と、温度の計測結果とを得て、これらを主制御部220へ出力する(図3のステップS03)。
次に、主制御部220は磁気センサ制御部211からデータを入力し、入力したデータが新しいオフセット補正値の候補であるオフセット推定値の計算に使用可能か否かの判定を行い(図3のステップS04)、RAM209に予め決められた同じデータとみなす範囲内の差異のデータが格納されていない場合(図3のステップS04が“Yes”)、オフセット推定値の計算に使用可能なデータであると判断してRAM209に書き込む(図3のステップS05)。ただし、主制御部220は、最初に磁気センサ制御部211から得られたデータに関しては、そのままRAM209に格納する。
主制御部220は磁気センサ制御部211から得られた判定の対象となるデータを(X,Y,Z)とし、1回前にRAMに格納されたデータを(Xp,Yp,Zp)として、ROM208から所定の実数diffを読み出し、diff<sqrt((X−Xp)2+(Y−Yp)2+(Z−Zp)2)の条件式が満たされた場合にのみ、データ(X,Y,Z)をRAM209に格納する。
ここで、diffは携帯端末100が製造される際に予め設定される実数であり、携帯端末100の製造時に磁気センサ制御部211から得られる磁場の計測値(X0,Y0,Z0)に対して、オフセットを(Xf0,Yf0,Zf0)とすると、(X0−Xf0)2+(Y0−Yf0)2+(Z0−Zf0)2=R2が成り立つ実数Rに1/10を掛けた数値である。(X0−Xf0)2+(Y0−Yf0)2+(Z0−Zf0)2=R2は地磁気の大きさに近い数値を半径Rとする球を表す式であり、即ち、この球が方位球である。このような判定を行うことにより、ユーザが図8(1)の提示にもかかわらず携帯端末100をほとんど動かさないケースを、即ち、同じ磁場のデータが計測されるケースを避けることができる。
主制御部220は磁気センサ制御部211から得られたデータをRAM209に格納するべきでないと判断した時(図3のステップS04が“No”)、0.1秒間待機し(図3のステップS07)、この経過後に再びデータの取得を試みるため、図3のステップS02の処理を行う。また、主制御部220は磁気センサ制御部211から得られたデータがオフセット推定値の計算に使用可能であると判断した時(図3のステップS04が“Yes”)、当該データをRAM209に書き込む。そして、主制御部220は書き込んだデータが予め定められた個数に達したか否かをチェックする(図3のステップS06)。
主制御部220は磁気センサ制御部211から得られたデータであってRAM209に格納したものが所定の数に達していないことを検知した場合(図3のステップS06が“No”)、0.1秒間待機し(図3のステップS07)、待機後にRAM209内のカウンタCをインクリメントする。
また、主制御部220はカウンタCの値をチェックし、カウンタCが予め定められた上限値を超えたことを検知したとき、ROM208から図8の(2)の画面の画像データを読み出し、この画像データを表示部303に出力して表示させ、RAM209中のカウンタCに0を設定する。これにより、主制御部220はユーザにもっと携帯端末100を回転させるように促す。そして、主制御部220は再びデータの取得を試みるため、図3のステップS02の処理を行う。
主制御部220は磁気センサ制御部211から得られたデータであってRAM209に格納したものが予め定められた個数に達したことを検知した場合(図3のステップS06が“Yes”)、新しいオフセット推定値の計算を試みる(図3のステップS08)。
新しいオフセット推定値の計算では、ます、磁気センサ制御部211から得られたデータであってRAM209に格納したものを測定データとして(xi,yi,zi)(i=1,・・・,N:Nは格納したデータの数を表す自然数)と表し、求める対象である新しいオフセット推定値を(X0,Y0,Z0)とし、方位球の半径を実数Rと表す。この時、(xi−X0)2+(yi−Y0)2+(zi−Z0)2=R2の関係式が成り立つ。また、最小二乗誤差εを次式のように定義する。
ここで、a=xi 2+yi 2+zi 2 とし、b=−2xiとし、c=−2yiとし、d=−2ziとし、 D=(X02+Y02+Z02)−R2とすると、εは以下の式にようになる。
最小二乗誤差εを最小とする条件は、以下の[数3]となる。
従って、[数4]のように表現する時、[数5]が成り立つ。
この連立方程式を解くことにより、主制御部220は最小二乗誤差εを最小とするX0,Y0,Z0,Dを求めることができる。また、主制御部220は、X0,Y0,Z0,Dが求まることから、D=(X02+Y02+Z02)−R2であるので、Rも求めることができる。
次に、主制御部220は求めた新しいオフセット推定値が有効であるか否かの確認を試みる。主制御部220はRAM209に格納した測定データのばらつき具合と、方位球の半径との比率を[数6]によって求める。
主制御部220は、[数6]で求めた比率を表す実数σが所定の正の実数Fに対してσ<Fを満たす時のみ、さらに有効性の確認を続行する。ここではFを0.1とする。Fによって磁気センサ部210の精度が左右されるが、RAM209に格納した測定データのばらつき具合が地磁気の大きさの1/10以下であれば、磁気センサ部210は16方位を見分ける程度の性能となり、実用に耐えるものとなるためである。
更に、主制御部220は、[数7]〜[数9]のように各座標軸上での磁場の最大値と最小値との差分の方位球の半径に対する割合を求める。
主制御部220は、[数7]〜[数9]の割合がそれぞれ所定の正の実数Gより大きい場合に、新しいオフセット推定値を有効なものであるとみなす。ここで、主制御部220は、地磁気センサ部210が地磁気の測定を行うことを目的とするものであるため、RAM209に格納した測定データの間に地磁気を越える差異が無い場合を有効とみなす。このため、ここでは上述したGを1とする。
次に、主制御部220は求めた新しいオフセット推定値が有効である場合には、この新しいオフセット推定値でRAM209の既存のオフセット補正値を更新する(図3のステップS10)。さらに、主制御部220はROM208から図8の(3)の画面の画像データを読み出し、表示部303に出力して表示させる。これにより、ユーザはキャリブレーションが成功したことを検知する。
また、主制御部220は求めた新しいオフセット推定値が無効である場合には、ROM208から図10の(2)の画面の画像データを読み出し、表示部303に出力して表示させ、ユーザにキャリブレーションを再度実行するか否かを問い合わせる。これにより、ユーザはキャリブレーションが失敗したことを検知する。また、ユーザがキャリブレーションを行わないことを選択し、その旨を主操作部234に入力する場合、主制御部220はユーザの入力を受けて処理を終了する(図3のステップS11)。あるいは、ユーザがキャリブレーションの再実行を主操作部234に入力する場合、主制御部220はステップS02から再度実行する。
<第2の実施の形態>
図4は第2の実施の形態における処理に流れを表している。図4の処理において、主制御部220はユーザによる携帯端末100の電源投入後、図3のステップS01と同様の処理であるステップT01を行い、表示部303にROM208から読み出した図7の(2)の画面に示すキャラクタを表示させ、すぐにキャリブレーションを開始する。即ち、第2の実施形態においては第1の実施の形態のようにユーザにキャリブレーションの実行の可否を問うことはしない。これにより、携帯端末100はキャリブレーションが必要な場合に確実に実行することができる効果がある。図4のステップT02〜ステップT10は第1の実施の形態と同様である。
図4は第2の実施の形態における処理に流れを表している。図4の処理において、主制御部220はユーザによる携帯端末100の電源投入後、図3のステップS01と同様の処理であるステップT01を行い、表示部303にROM208から読み出した図7の(2)の画面に示すキャラクタを表示させ、すぐにキャリブレーションを開始する。即ち、第2の実施形態においては第1の実施の形態のようにユーザにキャリブレーションの実行の可否を問うことはしない。これにより、携帯端末100はキャリブレーションが必要な場合に確実に実行することができる効果がある。図4のステップT02〜ステップT10は第1の実施の形態と同様である。
さらに、図4のステップT11において、主制御部220はキャリブレーションの失敗時に図10の(1)の画面の画像データをROM208から読み出し、表示部303に出力して表示させ、キャリブレーション処理を終了させる。即ち、第2の実施の形態においては第1の実施の形態とは異なり、キャリブレーションの再実行の要否の問い合わせは行われない。これにより、キャリブレーションの再実行が不要な場合に、ユーザに対してキャリブレーションのキャンセルを主操作部234に入力しなければならない煩わしさを与えない効果がある。
<第3の実施の形態>
<第3の実施の形態>
図5は第3の実施の形態における処理の流れを表している。第3の実施の形態は第1の実施の形態とほぼ同様である。異なる点としては、第1の実施の形態中の図3のステップS03において、磁気センサ制御部211は磁場の計測結果を3次元のベクトル形式で表現したデータを主制御部220に出力するが、図5のステップU03において、磁気センサ制御部211は磁場の計測結果を2次元もしくは3次元のベクトル形式で出力し、また、物理量センサ231から得られる携帯端末100の3次元の傾きデータから磁場の計測結果とを比較、校正し、より正しい携帯端末100の傾き情報を得て、主制御部220に出力する点である。
主制御部220は磁気センサ制御部211から入力した磁場の計測結果に対して、図3のステップS04と同様の判定を図5のステップU04で行う。この際、磁気センサ制御部211から入力した磁場の計測結果に大きな変化が無い場合でも、磁気センサ制御部211から入力した携帯端末100の傾きに所定の大きさ以上の変化があれば(図5のステップU04が“Yes”)、当該データをRAM209に格納する(図5のステップU05)。図5のステップU08以降の処理についても、図3のステップS08以降の処理に当てはめることにより、計算および処理が可能である。第3の実施の形態においては、磁気センサ部210は2次元の磁場のみを計測するため、回路の構造が単純化され、また、安価となる効果がある。
<第4の実施の形態>
図6は第4の実施の形態における処理の流れを表している。第4の実施の形態は第1の実施の形態と類似するが、異なる点が2点ある。1点目は、図6のステップV02において、主制御部220が最初に磁気センサ部210にデータを要求する前に現在時刻を時計部233から得て監視開始時刻としてRAM209に書き込み、処理時間が所定の上限を超えないように監視することである。
図6は第4の実施の形態における処理の流れを表している。第4の実施の形態は第1の実施の形態と類似するが、異なる点が2点ある。1点目は、図6のステップV02において、主制御部220が最初に磁気センサ部210にデータを要求する前に現在時刻を時計部233から得て監視開始時刻としてRAM209に書き込み、処理時間が所定の上限を超えないように監視することである。
この監視のタイミングは、図6のステップV04、ステップV06、または、ステップS08が“No”の場合である。これらのタイミングはそれぞれ、図3におけるステップS04、ステップS06、または、ステップS09が“No”である場合にあたる。
主制御部220は図6のステップV04、ステップV06、または、ステップS08が“No”の時、現在時刻を時計部233から得て、先ほどRAM209に書き込んだ監視開始時刻を引いて処理時間を計算し、この処理時間が所定の上限を超えているか否かをチェックする(図6のステップV12)。
主制御部220は、処理時間が所定の上限を超えていることを検知しない場合には(図6のステップV12が“No”)、0.1秒間待機し(図6のステップV10)、待機後に再びデータの取得を試みるため、図6のステップV02の処理を行う。また、主制御部220は、処理時間が所定の上限を超えていることを検知した場合には(図6のステップV12が“Yes”)、キャリブレーションを途中終了するか否かのメッセージを表示部303に出力して表示させ、ユーザの応答を待つ。主制御部220はユーザから処理続行の指示を主操作部234経由で受けた時(図6のステップV13が“No”)、現在時刻を時計部233から得てRAM209中の監視開始時刻をこの現在時刻で更新し(図6のステップV11)第1の実施の形態と同じように0.1秒間待機した後に(図6のステップV10)、図6のステップV02以降の処理を行う。また、主制御部220はユーザから処理終了の指示を主操作部234経由で受けた時(図6のステップV13が“Yes”)、キャリブレーションの処理を終了する(図6のステップV14)。さらに、主制御部220は、予め決められた一定の時間が経過するまで待機してもユーザから何の指示も受けない場合、あるいは、着信の報知等他の機能が起動されたことを検知した場合、自身のキャリブレーションを実行しているタスクを解放する。そして、主制御部220は、タスクを解放した後で他のタスクが起動されない場合には、中断時点のキャリブレーション状態に復帰する。
さらに、第4の実施の形態が第1の実施の形態と異なる2点目は、図6のステップV09において主制御部220がRAM209中の既存のオフセットを更新する前に一旦、古いオフセット補正値をRAM209から読み出して古いオフセット補正値としてRAM209に書き込み、退避させることである。主制御部220は磁気センサ部210から磁場の測定結果を得て、新しいオフセット推定値に基づいて方位を計算し、計算結果である方位と併せてこの方位が正しいか否かの確認要求のメッセージを表示部303に出力して表示させる。
ユーザは携帯端末100の表示を確認する。そして、主制御部220は主操作部234を経由してユーザから方位が正しい旨の入力を受けた時、先ほどRAM209に書き込んだ古いオフセットを削除する。即ち、新しいオフセット推定値が正規のオフセットとなる。
また、主制御部220は主操作部234を経由してユーザから方位が間違いである旨の入力を受けた時、先ほどRAM209に書き込んだ古いオフセットを読み出してRAM209に先ほど書き込んだ新しいオフセット推定値を更新する。即ち、古いオフセットのほうが正規のオフセットとなり、新しいオフセット推定値は破棄される。
<第5の実施の形態>
携帯端末100は第1の実施の形態〜第4の実施の形態において、ROM208に予め格納された図8の画像データによってキャリブレーションの方法を示したが、第5の実施の形態においては電子撮像部302が撮像する画像を使用する。この点を除き、第5の実施の形態における処理の流れは第1の実施の形態と同様であり、図3が第5の実施の形態の処理の流れも表す。
携帯端末100は第1の実施の形態〜第4の実施の形態において、ROM208に予め格納された図8の画像データによってキャリブレーションの方法を示したが、第5の実施の形態においては電子撮像部302が撮像する画像を使用する。この点を除き、第5の実施の形態における処理の流れは第1の実施の形態と同様であり、図3が第5の実施の形態の処理の流れも表す。
本実施の形態においては、携帯端末100はキャリブレーションの実行の要否を自身の電源投入時に判定する。この判定処理は第1の実施の形態と同様である。主制御部220は、キャリブレーションの実行が必要と判断した場合(図3のステップS01)、電子撮像部302に撮像を要求して画像データを得て、キャリブレーションを要求するメッセージと共にこの画像データを表示部303へ出力して表示する。
いま、ユーザは第1の実施の形態と同じように携帯端末100の表示部303の表示を確認し、キャリブレーションが必要であることを認識して主操作部234にキャリブレーションの開始の指示を入力したとする。主制御部220は主操作部234を経由してユーザからの指示を受け、ユーザに携帯端末100を移動させるため、図12のように表示部303に矢印を表示させると共に、電子撮像部302に撮像を要求して図12のように撮像させ、画像データを得て表示部303へ出力して表示する。この際、主制御部220は図12のように電子撮像部302が撮像する画像の一部分のみを切り出し、表示部303に表示させる。
ユーザは携帯端末100の表示部303の表示を確認し、キャリブレーションのために携帯端末100を移動させる。主制御部220は表示部303へ出力する画像データを、電子撮像部302の撮像範囲中の一定の位置から切り出し、所定の時間間隔で連続して表示部303へ出力し、回転方向を指す矢印と併せて表示させる。ユーザによる携帯端末100の移動に従って表示部303の表示する画像も動くため、ユーザはキャリブレーションが行われていることを直感的に認識できると共に、視覚的な面白さも感じる。
次に、主制御部220は磁場に関するデータの取得を行うが、この処理は第1の実施の形態と同様である。ただし、第1の実施の形態においては途中で画像データを図8の(2)のものに変更したが、本実施の形態においてはこれを行わない。そして、主制御部220は、データが十分に集まったことを検知すると(図3のステップS06が“Yes”)、表示部303に携帯端末100の移動の停止を要求する旨のメッセージを出力して表示させる。
次に、主制御部220は新しいオフセット推定値の計算と、有効性の確認を第1の実施の形態と同様に行う。そして、主制御部220は求めた新しいオフセット推定値が有効である場合には、RAM209の既存のオフセットを新しいオフセットに更新する(図3のステップS10)。さらに、主制御部220は表示部303にキャリブレーション成功のメッセージを出力して表示させる。これにより、ユーザはキャリブレーションが成功したことを検知する。
また、主制御部220は求めた新しいオフセット推定値が無効である場合には、表示部303にキャリブレーション失敗と、再実行の要否の問い合わせのメッセージを出力して表示させ、ユーザにキャリブレーションを再度実行するか否かを問い合わせる。これにより、ユーザはキャリブレーションが失敗したことを検知する。ユーザがキャリブレーションを行わないことを選択し、その旨を主操作部234に入力する場合、主制御部220はユーザの入力を受けて処理を終了する(図3のステップS11)。また、ユーザがキャリブレーションの再実行を主操作部234に入力する場合、主制御部220はステップS02から再度実行する。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施の形態においては予めROM208に格納した画像データや、電子撮像部302から得られる画像を表示部303に表示してユーザに示したが、これに合わせて所定の効果音や楽音、あるいは人工合成音声をスピーカ301から発音させても良い。これにより、ユーザのキャリブレーション操作に関する理解を容易にすると共に、を楽しませる効果がある。この所定の効果音や楽音、あるいは人工合成音声のデータは図7の(1)や(2)の表示の際にはユーザに注意を喚起するためもの、例えばファンファーレの楽音や効果音、あるいは、「キャリブレーションを行ってください」といった人工合成音声であっても良い。また、図8の(1)〜(2)の表示の際には、例えば明るい調子の楽曲や効果音、あるいは人工合成音声を適用しても良い。また、図10の(1)や(2)の表示の際には、例えば暗い調子の楽曲や効果音、あるいは人工合成音声を適用しても良い。
また、本実施の形態における閾値diffは携帯端末100の出荷時点での方位球の10%としても良い。
また、携帯端末100が右から左への回転移動によるキャリブレーションが必要な場合には、図9に示す画像データを適用しても良い。携帯端末100が図11に示すような縦方向への回転移動によるキャリブレーションが必要な場合には、図11の(1)〜(3)にあわせて図13の(1)〜(3)の画面を表示しても良い。
また、携帯端末100が右両方への回転、左方向への回転、あるいは縦方向への回転の組み合わせが必要な場合には、図8と、図9と、図13の表示画面を組み合わせて表示させても良い。
また、第1〜第4の実施の形態においてはキャラクタの画像データを使用したが、キャラクタの画像データの代わりにユーザが携帯端末100に撮像させた画像データを使用しても良い。ユーザ自身が表示画面をアレンジできるため、ユーザに楽しみを与えることができる効果がある。
また、上述の実施の形態においては、キャリブレーションが完了するタイミングでユーザに携帯端末100の回転を止めさせたが、キャリブレーションに必要なデータが集まったタイミングでこれを行っても良い。ユーザに必要以上長い時間、携帯端末100を回転させ続けることがなくなる効果がある。
また、第5の実施の形態において、キャリブレーション失敗時に主制御部220は表示部303にメッセージを表示したが、これを電子撮像部302から得られる画像データで置き換えても良い。この時、主制御部220は電子撮像部302から得られる画像データのコントラストを下げ、暗い印象を与える画像とする。これにより、ユーザは直感的にキャリブレーションの失敗を認識することができる効果がある。
また、第5の実施の形態において、図8のように回転を伴うキャリブレーション操作が必要な場合には、主制御部220は電子撮像部302から得られる画像データを回転方向とは逆方向に所定の角度だけ回転させて表示部303に表示させ、第1の実施の形態と同様に処理を行っても良い。主制御部220は、ユーザによる携帯端末100の回転によりオフセットの再計算に十分なデータが得られたとき、正常な状態の画像データを表示部303に表示させる。これにより、ユーザが容易にキャリブレーションの操作を理解すると共に視覚的な面白さを感じる効果がある。
また、第1の実施の形態においてはキャリブレーションの要否を携帯端末100の電源投入時に判定したが、これを携帯端末100のアプリケーションプログラムの起動時としても良い。例えば、地図を表示してユーザをナビゲートするアプリケーションプログラムの起動時に携帯端末100がキャリブレーションの要否を判定すれば、携帯端末100が誤った方位に基づいて地図を表示することを抑止できる効果がある。
100…携帯端末、200…端末ユニット、300…端末ユニット、235a…アンテナ、235b…アンテナ、201…RF部、202…変復調部、204…CDMA部、205…音声処理部、206…マイクロホン、207…GPS受信部、210…磁気センサ部、212a…磁気センサ、212b…磁気センサ、212c…磁気センサ、213…温度センサ、231…物理量センサ、211…磁気センサ制御部、220…主制御部、208…ROM、209…RAM、232…報知手段、233…時計部、234…主操作部、301…スピーカ、302…電子撮像部、303…表示部、304…タッチパネル、305…副操作部
Claims (7)
- 磁気センサの出力および予めメモリ内に記憶されているオフセットに基づいて地磁気の方向を測定する地磁気測定手段を具備する携帯端末において、
電源投入時または所定のアプリケーションが起動された時、前記地磁気測定手段の出力と前記メモリ内の基準値とを比較することによって該オフセットのキャリブレーションが必要か否かを判定し、必要であった場合にキャリブレーション起動を出力するキャリブレーション判定手段と、
前記キャリブレーション起動を受け、前記磁気センサの出力に基づいて新たなオフセット補正値を演算して前記メモリに書き込むオフセット値演算手段と、
前記オフセット値演算手段の演算動作に同期して、携帯端末の操作方法を文字、音声、及び、画像表示の中の1つ以上によってユーザに案内する操作案内手段と
を具備することを特徴とする携帯端末。 - 撮像要求の命令を受け、撮像した画像データを出力する電子撮像部を更に具備し、
前記操作案内手段は、
操作案内が文字によって記載された表示画面の表示データを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から前記表示データを読み出し、前記電子撮像部から得た前記画像データと共に表示器へ出力する表示制御手段とを具備する
ことを特徴とする請求項1に記載の移動端末。 - 前記記憶手段は、操作案内の音声を含む音声データを記憶し、
前記操作案内手段は、前記記憶手段から前記音声データを読み出し、前記電子撮像部から得た前記画像データの表示器への出力に同期させて前記音声データを発音させる発音手段を具備する
ことを特徴とする請求項2に記載の移動端末。 - 前記キャリブレーション判定手段は、
前記キャリブレーション起動を出力する前にキャリブレーションの実行可否の入力要求を表示器へ出力し、
前記ユーザからキャリブレーションの実行要求の入力を受けた時のみ、前記キャリブレーション起動信号を出力する
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の移動端末。 - 前記オフセット値演算手段は、
前記新たなオフセット補正値を前記メモリに書き込む前に、前記新たなオフセット補正値に基づく方位を表示器へ出力し、
前記ユーザから前記方位を正しい方位として認めた旨の入力を受けた時のみ、前記新たなオフセット補正値を前記メモリに書き込む
ことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の携帯端末。 - 前記記憶手段は、キャリブレーションの進行状態を表す1種類以上の画像データを記憶し、
前記表示制御手段は、前記オフセット値演算手段の処理の進行状態に対応する前記画像データを前記記憶手段から読み出し、表示器へ出力する
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の移動端末。 - 前記画像データは、前記ユーザによるキャリブレーション操作における筐体の回転方向も表すことを特徴とする請求項6に記載の移動端末。
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