JP2006337165A - 磁気方位検出手段付き携帯機器及びそのキャリブレーション方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 地磁気に対するオフセットを補正するための煩わしい定期的なキャリブレーションを必要としない磁気方位検出手段付き携帯機器及びその磁気方位検出手段のキャリブレーション方法を提供する。
【解決手段】 地磁気を検出する磁気センサ3a、3bを有する磁気方位検出器3と複数の電子部品4a、4b等を備える携帯電話1であって、前記磁気方位検出器3と少なくとも該磁気方位検出器3の周辺に配置された前記電子部品4a、4b等に対して、垂直な方向に所定値以上の強磁界5を印加する構成とした。これにより、磁気方位検出器3の周辺磁場が安定し、定期的なキャリブレーションを必要とせず、方位検出精度に優れた磁気方位検出手段付き携帯機器を実現出来る。
【選択図】 図1
【解決手段】 地磁気を検出する磁気センサ3a、3bを有する磁気方位検出器3と複数の電子部品4a、4b等を備える携帯電話1であって、前記磁気方位検出器3と少なくとも該磁気方位検出器3の周辺に配置された前記電子部品4a、4b等に対して、垂直な方向に所定値以上の強磁界5を印加する構成とした。これにより、磁気方位検出器3の周辺磁場が安定し、定期的なキャリブレーションを必要とせず、方位検出精度に優れた磁気方位検出手段付き携帯機器を実現出来る。
【選択図】 図1
Description
本発明は、磁気方位検出手段を備える携帯機器と、そのキャリブレーション方法に関し、特に、磁気方位検出手段からの地磁気情報のオフセットを減少させてキャリブレーションを簡素化する技術に関する。
従来、方位を検出するための磁気方位検出手段を備えた携帯機器等は、磁気方位検出手段の近傍に配置された金属パッケージの電子部品などの着磁状態の変化や周辺磁場の変化によって、磁気方位検出手段からの出力が変動することが知られている。この磁気方位検出手段の出力の変動は、地磁気に対するオフセットとなって方位角の計測精度を劣化させる大きな要因であり、この方位角の計測精度の劣化を抑えるために、オフセットを補正するキャリブレーション方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。
この特許文献1の方位角計測装置は、地磁気を検出する2軸以上の磁気センサと、この磁気センサの地磁気に対するオフセット値及び感度値を記憶する補正記憶部と、このオフセット値及び感度値に基づいて磁気センサの出力を補正する補正計算部と、この補正計算部による出力補正値に基づいて方位を計算する方位角計算部と、磁気センサが地磁気を検出する軸の内、少なくとも1つ以上の軸が90度又は180度回転する間隔で取得する磁気センサの出力に基づいて、磁気センサのオフセット値及び感度値を更新する補正値更新部とを備えている。これにより、90度又は180度の回転間隔で磁気センサの出力を2回取得するだけで、磁気センサの現在のオフセット値及び感度値を算出することが出来るので、磁気センサの現在のオフセット値や感度値を算出するために、磁気センサを内蔵した携帯機器を等速度で1周以上回転させるなどの必要がなく、磁気センサのキャリブレーションを比較的簡単に行うことが可能である。
しかしながら、磁気センサを有する磁気方位検出手段を備えた携帯機器等に於いて、この磁気方位検出手段の近傍に配置された金属パッケージの電子部品などの着磁状態は、携帯機器に磁石などの強い磁界を有する磁性部材が接近した場合や、温度変化や経時変化等によって磁場の強度や方向が変化するので、この磁場の影響を受ける磁気センサは地磁気に対するオフセットが変動することになる。このため、磁気センサのオフセット変動を定期的に補正するキャリブレーションが必要となるが、上記提案はキャリブレーションを比較的簡単に行えるとしても、携帯機器の使用者に対して定期的にキャリブレーション操作を実施させることは、使用者にとって極めて煩わしく、使い勝手の悪い機器を使用者に提供することになり問題である。
本発明の目的は上記課題を解決し、通常の使用状態に於いて、地磁気に対するオフセットを補正するための煩わしい定期的なキャリブレーションを必要としない磁気方位検出手段付き携帯機器及びそのキャリブレーション方法を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器及びそのキャリブレーション方法は、下記記載の構成と方法を採用する。
本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器は、地磁気を検出する2軸以上の磁気センサを有する磁気方位検出手段と演算手段と複数の部品とを備える携帯機器に於いて、前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に対して、垂直な方向に所定値以上の強磁界を印加することを特徴とする。
これにより、垂直な方向に強磁界を印加することによって磁気方位検出手段の周辺磁場が安定するので地磁気に対するオフセットの変動が減少し、通常の使用状態に於いて、定期的な磁気方位検出手段のキャリブレーションが不要となり、携帯機器の使用者に煩わしいキャリブレーションの操作を強要することなく、使い勝手が簡単で操作性に優れた磁気方位検出手段付き携帯機器を提供出来る。
また、更に、前記強磁界の印加後、前記磁気方位検出手段からの地磁気情報のオフセットを補正するキャリブレーションを前記演算手段によって行うことを特徴とする。
これにより、強磁界印加後の最初のキャリブレーションによって地磁気に対するオフセットをキャンセル出来るので、最初のキャリブレーション以降、通常の使用状態に於いて、定期的なキャリブレーションが不要となり、使い勝手が簡単で方位検出精度に優れた磁気方位検出手段付き携帯機器を提供出来る。
また、更に、印加した前記強磁界と同一方向であって該強磁界より弱い磁界によって成る弱磁界を、前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に定期的に印加することを特徴とする。
これにより、印加した強磁界と同一方向の弱磁界を定期的に印加することにより、磁気方位検出手段の周辺磁場が磁性部材の接近履歴や温度変化、経時変化等によって変動することを更に抑制出来るので、地磁気に対するオフセットを補正する定期的なキャリブレーションを実施することなく、方位検出精度が更に優れた磁気方位検出手段付き携帯機器を提供出来る。
また、前記弱磁界は、携帯機器を充電する充電器に内蔵される磁界発生手段によって生成され、携帯機器が前記充電器に取り付けられることによって、前記弱磁界を前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に定期的に印加することを特徴とする。
これにより、携帯機器が充電器に取り付けられる毎に弱磁界が印加されるので、磁気方位検出手段の周辺磁場が磁性部材の接近履歴や温度変化、経時変化等によって変動することを更に抑制することが出来、地磁気に対するオフセットを補正する定期的なキャリブレーションを実施することなく、方位検出精度が更に優れた磁気方位検出手段付き携帯機器を提供出来る。
また、前記弱磁界は、携帯機器に内蔵される磁性部品によって生成され、該磁性部品からの前記弱磁界を前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に印加することを特徴とする。
これにより、携帯機器に内蔵される磁性部品によって弱磁界が印加されるので、磁気方位検出手段の周辺磁場が磁性部材の接近履歴や温度変化、経時変化等によって変動することを更に抑制することが出来、地磁気に対するオフセットを補正する定期的なキャリブレーションを実施することなく、方位検出精度が更に優れた磁気方位検出手段付き携帯機器を提供出来る。
また、前記磁性部品は、携帯機器の可動手段によって前記磁気方位検出手段に定期的に近接し、前記磁性部品からの前記弱磁界を前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に定期的に印加することを特徴とする。
これにより、携帯機器に内蔵される磁性部品は携帯機器の可動手段によって弱磁界を定期的に印加するので、磁気方位検出手段の周辺磁場が磁性部材の接近履歴や温度変化、経時変化等によって変動することを更に抑制することが出来、オフセットを補正する定期的なキャリブレーションを実施することなく、方位検出精度が更に優れた磁気方位検出手段付き携帯機器を提供出来る。
また、前記弱磁界を生成する前記磁性部品は、スピーカ又はアイソレータであることを特徴とする。
これにより、携帯機器に内蔵されるスピーカやアイソレータによって弱磁界を定期的に印加するので、磁気方位検出手段の周辺磁場が磁性部材の接近履歴や温度変化、経時変化等によって変動することを更に抑制することが出来、オフセットを補正する定期的なキャリブレーションを実施することなく、方位検出精度が更に優れた磁気方位検出手段付き携帯機器を提供出来る。
また、本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器のキャリブレーション方法は、2軸以上の磁気センサを有する磁気方位検出手段と演算手段と複数の部品とを備える携帯機器に於いて、前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に対して垂直な方向に所定値以上の強磁界を印加する工程と、前記強磁界の印加後、前記磁気方位検出手段からの地磁気情報のオフセットを前記演算手段によって補正するキャリブレーション工程とを備えたことを特徴とする。
これにより、磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された部品に対して、垂直な方向に強磁界を印加する工程と、その後のキャリブレーション工程とを備えているので、磁気方位検出手段の周辺磁場が安定して地磁気に対するオフセットの変動が減少し、通常の使用状態に於いて、定期的なキャリブレーションを必要としない磁気方位検出手段付き携帯機器を提供出来る。
上記の如く本発明によれば、通常の使用状態に於いて、地磁気に対するオフセットを補正する定期的なキャリブレーションが不要となるので、携帯機器の使用者に煩わしいキャリブレーションの操作を強要することなく、使い勝手が簡単で幅広い年齢層に受け入れられる磁気方位検出手段付き携帯機器を提供することが出来る。
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。図1は本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器の構成と外部から印加される強磁界を説明する斜視図である。図2は本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器に対する強磁界の印加とキャリブレーション工程を示すフローチャートである。図3は本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器に対する強磁界印加の有無の影響を説明するリサージュ図である。図4は本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器に強磁界を印加した場合の効果を示す説明図である。図5は本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器としての携帯電話の側面図と、この携帯電話に充電する充電器の構成を示す側面図である。図6は本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器としての携帯電話に充電器によって弱磁界を印加することを説明する側面図である。図7は本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器としての携帯電話に内蔵されるスピーカによって弱磁界を印加することを説明する側面図である。
図1に基づいて、本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器の概略構成と、外部から強磁界を印加する方法について説明する。図1に於いて、1は本発明の携帯機器としての携帯電話である。尚、携帯機器は携帯電話に限定されず、例えば携帯型コンピュータや情報端末機等であっても良い。2は携帯電話1に内蔵されて様々な電子部品等を搭載する回路基板である。3は磁気方位検出手段としての磁気方位検出器であり、地磁気を検出する磁気センサ3aと3bを有している。これらの磁気センサ3a、3bは90度の角度を持って磁気方位検出器3のセンサ基板3cに実装され、地磁気をX方向とY方向の2軸によって検出する。尚、磁気センサ3a、3bはフラックスゲート型の磁気センサ素子であることが好ましいが、これに限定されず、ホール素子等であっても良い。また、磁気方位検出器3は、垂直方向であるZ方向の地磁気も検出する3軸タイプであっても良い。
4a、4bは、磁気方位検出器3の周辺に配置される回路基板2に実装された複数の電子部品であり、高周波モジュール、表示駆動IC等によって構成される。4cは演算手段としてのマイクロコンピュータ(以下、マイコンと略す)であり、電子部品4a、4bと同様に回路基板2に実装される。尚、回路基板2には、更に多くの電子部品が搭載されているが、ここでは省略している。また、携帯電話1は回路基板2以外に、アンテナ、表示部、入力部、電源、スピーカ等を備えているが、これらの記載も省略している。ここで、磁気方位検出器3はGPS機能付き携帯電話等に組み込まれ、微弱な地磁気を検出して方位を計測し、ヘディングアップ表示機能を実現する等の使われ方が一般的であるが、前述した如く、磁気方位検出器3は近傍に配置された金属パッケージ等の電子部品などから漏れる周辺磁場の影響を受け、出力である地磁気情報にオフセットが発生し、方位角の計測精度を劣化させる大きな原因となっている。
このオフセットの影響を防ぐために、磁気方位検出器と少なくともこの磁気方位検出器の周辺に配置された電子部品に対して、垂直方向の強磁界を印加することが本発明の要旨であり、以下、携帯機器としての携帯電話を組み立てた後に、強磁界を印加する工程等を図2のフローチャートに基づいて説明する。図2に於いて、まず、回路基板2に磁気方位検出器3と磁気方位検出器3の周辺に配置される電子部品4a、4bとマイコン4c、及びその他の電子部品(図示せず)等を実装する(フローST1)。
次に、実装済みの回路基板2を携帯電話1の内部に組み込み固定する。また、図示しないが、アンテナ、表示部、入力部、電源、スピーカ等の各構成部品を携帯電話1に組み込み、携帯電話1を完成させる(フローST2)。
次に、組立が完了した携帯電話1を、電磁石等によって成る着磁器(図示せず)にセットし、回路基板2に実装された磁気方位検出器3と、少なくとも磁気方位検出器3の周辺に配置された電子部品4a、4b等に対して垂直な方向に所定値以上の強磁界5(図1参照)を印加する(フローST3)。これにより、磁気方位検出器3の周辺に配置された電子部品4a、4b等は、垂直方向に着磁される。尚、電子部品4a、4bは、磁気方位検出器3の周辺に配置された部品を代表して示すものであり、図示しないが他の周辺部品も垂直方向に着磁される。
次に、フローST3での強磁界5の印加後、着磁された周辺の電子部品4a、4b等から漏れる周辺磁場の影響で発生する地磁気情報のオフセットを補正するために演算機能を有するマイコン4cによって初期のキャリブレーションを実行する(フローST4)。尚、前述した如く、周辺の電子部品4a、4b等は印加された強磁界5によって垂直方向に着磁されるが、磁気方位検出器3の磁気センサ3a、3bは指向特性によって垂直方向の磁界に対してはほとんど着磁されないので、磁気方位検出器3は強磁界5の影響をほとんど受けず、検出特性等が劣化することはない。また、周辺磁場の影響で発生するオフセット量が小さい場合には、フローST4の初期キャリブレーション工程を省略しても良い。
次に、図1で示した磁気方位検出器3を組み込んだ携帯電話1に対する強磁界印加の有無の影響を図3のリサージュ図に基づいて説明する。図3(a)〜図3(c)は、携帯電話1に組み込まれた磁気方位検出器3の磁気センサ3a、3bの出力電圧をグラフ化したものである。すなわち、磁気センサ3aの出力をX方向の磁界を表すX出力とし、磁気センサ3bの出力をY方向の磁界を表すY出力として、磁気方位検出器3を水平に保ちながら360度回転させたときのX出力とY出力をプロットしたリサージュ図である。ここで、図3(a)は強磁界5を印加せずに、環境磁場(2G相当)にさらした場合のリサージュ図の変化の一例を示し、リサージュ10aは環境磁場にさらす前の出力を示し、リサージュ10bは環境磁場にさらした状態での出力を示す。
ここで、リサージュ10aとリサージュ10bの原点はかなりずれていることが確認でき、X出力側で磁束密度に換算して約−50mG、Y出力側で磁束密度に換算して約+140mG相当のずれが確認出来た。尚、環境磁場とは、携帯電話等に組み込まれた磁気方位検出器が周辺の部品等の着磁によって受ける周辺磁場を表しており、通常状態に於いて磁束密度で2G程度であることが知られている。このため、強磁界印加の効果を判断するに於いて、磁気方位検出器3を2G程度の磁場にさらすことによって実際に即したデータを得ることが出来る。
次に図3(b)は磁束密度で50Gの強磁界を着磁器(図示せず)によって印加後、環境磁場(2G相当)にさらした場合のリサージュ図の変化の一例を示し、リサージュ11aは環境磁場にさらす前の出力を示し、リサージュ11bは環境磁場にさらした状態での出力を示す。ここで、リサージュ11aとリサージュ11bの原点のずれは、X出力側で磁束密度に換算して約+45mG、Y出力側で磁束密度に換算して約−23mG相当のずれが確認出来た。
次に図3(c)は磁束密度で100Gの強磁界を着磁器(図示せず)によって印加後、環境磁場(2G相当)にさらした場合のリサージュ図の変化の一例を示し、リサージュ12aは環境磁場にさらす前の出力を示し、リサージュ12bは環境磁場にさらした状態での出力を示す。ここで、リサージュ12aとリサージュ12bの原点のずれは、X出力側で磁束密度に換算して約+27mG、Y出力側で磁束密度に換算して約−32mG相当のずれが確認出来た。このように、強磁界を印加しない場合は、磁気方位検出器3の出力は環境磁場程度の弱磁界(すなわち2G程度)であっても大きく影響を受けてリサージュ図の原点がずれてしまうが、磁束密度で50G以上の強磁界を印加した後では、環境磁場程度の弱磁界では、影響が少なくなることが理解出来る。
これは、強磁界が印加されていない場合は、磁気方位検出器3の周辺に配置された電子部品4a、4b等は環境磁場程度の弱磁界であっても着磁されて磁気方位検出器3の周辺磁場が変動し、この結果、磁気方位検出器3の出力に大きく影響を与えるが、磁気方位検出器3の周辺に配置された電子部品4a、4b等に垂直方向の強磁界が印加されると、電子部品4a、4b等は垂直方向に強く着磁されるので、環境磁場程度の弱磁界によっては着磁状態がほとんど変化せず、結果として周辺磁場が安定して磁気方位検出器3の出力への影響が少なくなるからである。
次に、図3で示したリサージュ図の原点のずれが、実際の方位角計測のずれにどの程度影響するかを図4のグラフに基づいて説明する。図4に於いて、X軸は磁気方位検出器3と、少なくとも磁気方位検出器3の周辺に配置された電子部品4a、4b等に対して垂直方向に印加された強磁界の印加量を示し、Y軸は環境磁場による方位角度の誤差を示している。ここで、A点は、強磁界を印加せずに環境磁場(2G相当)にさらした場合の方位角計測の角度誤差を示し、その値は約26度である。B点は、磁束密度で50Gの強磁界を垂直方向に印加後、環境磁場(2G相当)にさらした場合の方位角計測の角度誤差を示し、その値は約11度である。C点は、磁束密度で100Gの強磁界を垂直方向に印加後、環境磁場(2G相当)にさらした場合の方位角計測の角度誤差を示し、その値は約10度である。
以上のように、磁気方位検出器3を実装した回路基板2を携帯電話1に組み込んだ後、磁気方位検出器3と、その磁気方位検出器3の少なくとも周辺に配置された電子部品4a、4b等に、所定値以上の垂直方向の強磁界を印加することにより、環境磁場相当(2G)の磁界の変化に対して、磁気方位検出器3の方位角計測の誤差が大幅に減少することが理解出来る。すなわち、方位角計測の角度誤差の具体的な値としては、図4から明らかなように、磁束密度で50G以上の垂直方向の強磁界を印加するならば、その角度誤差は強磁界印加なしと比較して半減以下の10度程度となることが明らかである。
この角度誤差10度は、ヘディングアップ表示機能等に磁気方位検出器を用いる場合に於いて十分な性能であるので、通常状態に於いて周辺磁場の変化に対して定期的なキャリブレーションを行うことは特に必要がない。よって、本発明の磁気方位検出手段付き携帯機器によるならば、通常の使用状態に於いて、地磁気に対するオフセットを補正するための定期的なキャリブレーション操作が不要となるので、携帯機器の使用者に煩わしいキャリブレーション操作を強要する必要がなく、使い勝手が極めて簡単で操作性に優れ、幅広い年齢層に受け入れられる磁気方位検出手段付き携帯機器を提供することが出来る。
次に、図5に基づいて、携帯電話に組み込まれた磁気方位検出器とその周辺の部品に強磁界を印加後、この強磁界と同一方向の弱磁界を外部の充電器によって定期的に印加することにより、磁気方位検出器の角度誤差を更に減少させて、安定した方位検出を行うことが出来る第2の実施例を説明する。図5に於いて、1は前述した携帯機器としての携帯電話であり、20は携帯電話1を充電するための充電器である。1aは携帯電話1の上部に位置する可動部であり、図示しないが各種情報を表示する表示部やスピーカ等が配置されている。1bは携帯電話1の下部に位置する本体部であり、前述の磁気方位検出器3が回路基板2に実装されて組み込まれており、また、図示しないが入力部等も配置されている。尚、回路基板2と磁気方位検出器3は説明を分かり易くするために透視図として表現している。
6は可動部1aと本体部1bを結合する可動手段としてのヒンジであり、このヒンジ6を支点として可動部1aと本体部1bは開閉することが出来る。7は本体部1bに備えられるアンテナであり、必要に応じて本体部1bから引き延ばすことが出来る。8は本体部1bの先端に配置される充電用孔であり、内部に充電端子(図示せず)を備え、後述する充電器20の充電電極ピンと接続して携帯電話1の内部に組み込まれているバッテリー(図示せず)を充電する。
次に充電器20の構成を説明する。21は電源コネクタであり外部からの交流電源を充電器20に供給する。22は凹部形状した携帯電話取付部であり、携帯電話1の先端部をこの携帯電話取付部22に差し込んで、携帯電話1を充電器20に取り付ける。23は携帯電話取付部22の底部に配置される充電電極ピンであり、携帯電話1が携帯電話取付部22に取り付けられたとき、この充電電極ピン23が携帯電話1の充電用孔8に挿入し、携帯電話1の充電端子(図示せず)と電気的に接続して、充電器20から携帯電話1に充電電力が供給される。24は携帯電話取付部22の側面に内蔵される磁界発生手段としての磁界発生器であり、永久磁石又はコイルなどによって構成され、携帯電話1が充電器20の携帯電話取付部22に取り付けられたとき、携帯電話1に所定の弱磁界を印加する機能を有する。尚、充電器20には、AC/DCコンバータや充電制御回路等が内蔵されているが、ここでは省略する。尚、携帯電話取付部22と充電電極ピン23と磁界発生器24は、説明を分かり易くするために透視図として表現している。
次に図6に基づいて、携帯電話1を充電器20に取り付けた状態を説明する。携帯電話1の使用者は、携帯電話1のバッテリー残量が少なくなったとき、充電器20に携帯電話1を取り付けて充電することが出来る。すなわち、前述した如く、携帯電話1の先端部を充電器20の携帯電話取付部22に差し込むことによって、携帯電話取付部22の底部に配置された充電電極ピン23が携帯電話1の充電用孔8に挿入され、充電器20と携帯電話1が電気的に接続されて充電を開始することが出来る。また、携帯電話1が充電器20に取り付けられることにより、携帯電話取付部22の側面に内蔵される磁界発生器24によって、携帯電話1に組み込まれている磁気方位検出器3とその周辺の部品(図示せず)に所定量の弱磁界が印加される。
ここで、磁界発生器24は、携帯電話取付部22の側面に対して略平行に配置されているので、磁気発生器24と携帯電話1、及びこの携帯電話1に組み込まれている磁気方位検出器3と周辺の部品(図示せず)も略平行に配置され、この結果、磁界発生器24から発生する磁界(矢印D)は、磁気方位検出器3とその周辺の部品に対して垂直に印加される。これにより、携帯電話1が内蔵のバッテリーを充電するために充電器20に取り付けられる毎に、携帯電話1に組み込まれている磁気方位検出器3とその周辺の部品は、初期段階で印加された強磁界と同一方向である垂直方向の弱磁界を印加されることになる。
これにより、初期に印加した強磁界と同一方向である垂直方向の弱磁界が定期的に印加されるので、磁気方位検出器3の周辺磁場は垂直方向に着磁された状態が継続され、この結果、磁気方位検出器3の周辺磁場は磁石等の磁性部材の接近履歴や温度変化、経時変化等による変動が更に減少し、オフセットを補正する定期的なキャリブレーションを実施することなく、優れた方位検出精度を長期間維持する磁気方位検出手段付き携帯機器を提供することが出来る。尚、充電器20の磁界発生器24で印加される弱磁界は、初期に印加される強磁界のような強さは必要なく、一例として磁束密度で5G程度の弱磁界で十分である。
次に、図7(a)と図7(b)に基づいて、携帯電話に組み込まれた磁気方位検出器とその周辺の部品に強磁界を印加後、この強磁界と同一方向の弱磁界を携帯電話に内蔵されるスピーカによって定期的に印加することにより、磁気方位検出器の角度誤差を更に減少させて、安定した方位検出を行うことが出来る第3の実施例を説明する。図7(a)に於いて、携帯電話1は使用状態での形態を表しており、可動手段としてのヒンジ6によって可動部1aを本体部1bに対して大きく開くことが出来、携帯電話1の使用者は、可動部1aの内側に配置される表示部(図示せず)によってインターネット情報等を確認したり、本体部1bの内側に配置される入力部(図示せず)を操作することによって情報を入力したり、又は、通常の電話機として使用することが出来る。また、9は可動部1aの先端に配置される磁性部品としての小型のスピーカであり、着信音などを出力する機能を有する。
また、磁気方位検出器3は前述した如く、回路基板2に実装されて本体部1bに組み込まれており、地磁気を検出して方位角の測定を行う。尚、回路基板2と磁気方位検出器3とスピーカ9は、説明を分かり易くするために透視図として表現している。
また、磁気方位検出器3は前述した如く、回路基板2に実装されて本体部1bに組み込まれており、地磁気を検出して方位角の測定を行う。尚、回路基板2と磁気方位検出器3とスピーカ9は、説明を分かり易くするために透視図として表現している。
次に図7(b)は、携帯電話1の未使用時の形態を示しており、ヒンジ6を閉じることによって可動部1aと本体部1bは合わせられて折り畳まれた状態となる。ここで、可動部1aの先端に配置されているスピーカ9と本体部1bに組み込まれている磁気方位検出器3は、図示する如く、可動部1aと本体部1bが合わせられることによって、互いに向き合って略平行に近接する。ここで、スピーカ9は内部に永久磁石9aを有しており、この永久磁石9aからスピーカ9に対して垂直方向の磁界(矢印E)が漏れている。この結果、スピーカ9と向き合い略平行に近接している磁気方位検出器3と、この磁気方位検出器3の周辺に配置されている部品(図示せず)に対して、スピーカ9から垂直方向の弱磁界が印加されることになる。そして、このスピーカ9から漏れる弱磁界は、携帯電話1が未使用時の形態になる度に、すなわち、可動部1aと本体部1bが合わせられ折り畳まれる度に、磁気方位検出器3と、その周辺の部品に垂直方向に印加される。
これにより、初期に印加した強磁界と同一方向である垂直方向の弱磁界がスピーカ9の近接によって磁気方位検出器3とその周辺の部品に定期的に印加されるので、磁気方位検出器3の周辺磁場は垂直方向に着磁された状態が継続され、この結果、磁気方位検出器3の周辺磁場は磁石等の磁性部材の接近履歴や温度変化、経時変化等による変動が更に減少し、オフセットを補正する定期的なキャリブレーションを実施することなく、優れた方位検出精度を長期間維持する磁気方位検出手段付き携帯機器を提供することが出来る。尚、スピーカ9から漏れる磁界は、初期に印加される強磁界のような強さは必要なく、一例として磁束密度で5G程度の弱磁界で十分である。
また、磁気方位検出器3とその周辺の部品に近接して弱磁界を印加する磁性部品は、スピーカに限定されるものではなく、一定量の磁界が漏れる磁性部品であれば、どのような部品であっても利用することが可能であり、例えば、携帯電話の送信系に配置されるアイソレータであっても良い。また、本実施例に於いては、携帯電話1の可動部1aと本体部1bを開閉する可動手段としてヒンジ6を用いてスピーカ9と磁気方位検出器3を近接させているが、可動手段はこれに限定されず、例えば、可動部1aと本体部1bをスライドさせて開くスライド機構や、可動部1aと本体部1bを回転させて開く回転機構を採用しても良い。
1 携帯電話
1a 可動部
1b 本体部
2 回路基板
3 磁気方位検出器
3a、3b 磁気センサ
3c センサ基板
4a、4b 電子部品
4c マイコン
5 強磁界
6 ヒンジ
7 アンテナ
8 充電用孔
9 スピーカ
9a 永久磁石
10a、10b、11a、11b、12a、12b リサージュ
20 充電器
21 電源コネクタ
22 携帯電話取付部
23 充電電極ピン
24 磁界発生器
1a 可動部
1b 本体部
2 回路基板
3 磁気方位検出器
3a、3b 磁気センサ
3c センサ基板
4a、4b 電子部品
4c マイコン
5 強磁界
6 ヒンジ
7 アンテナ
8 充電用孔
9 スピーカ
9a 永久磁石
10a、10b、11a、11b、12a、12b リサージュ
20 充電器
21 電源コネクタ
22 携帯電話取付部
23 充電電極ピン
24 磁界発生器
Claims (8)
- 地磁気を検出する2軸以上の磁気センサを有する磁気方位検出手段と演算手段と複数の部品とを備える携帯機器に於いて、前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に対して、垂直な方向に所定値以上の強磁界を印加することを特徴とする磁気方位検出手段付き携帯機器。
- 更に前記強磁界の印加後、前記磁気方位検出手段からの地磁気情報のオフセットを補正するキャリブレーションを前記演算手段によって行うことを特徴とする請求項1記載の磁気方位検出手段付き携帯機器。
- 更に印加した前記強磁界と同一方向であって該強磁界より弱い磁界によって成る弱磁界を、前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に定期的に印加することを特徴とする請求項1又は2記載の磁気方位検出手段付き携帯機器。
- 前記弱磁界は、携帯機器を充電する充電器に内蔵される磁界発生手段によって生成され、携帯機器が前記充電器に取り付けられることによって、前記弱磁界を前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に定期的に印加することを特徴とする請求項3記載の磁気方位検出手段付き携帯機器。
- 前記弱磁界は、携帯機器に内蔵される磁性部品によって生成され、該磁性部品からの前記弱磁界を前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に印加することを特徴とする請求項3記載の磁気方位検出手段付き携帯機器。
- 前記磁性部品は、携帯機器の可動手段によって前記磁気方位検出手段に定期的に近接し、前記磁性部品からの前記弱磁界を前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に定期的に印加することを特徴とする請求項5記載の磁気方位検出手段付き携帯機器。
- 前記弱磁界を生成する前記磁性部品は、スピーカ又はアイソレータであることを特徴とする請求項5又は6記載の磁気方位検出手段付き携帯機器。
- 2軸以上の磁気センサを有する磁気方位検出手段と演算手段と複数の部品とを備える携帯機器に於いて、前記磁気方位検出手段と少なくとも該磁気方位検出手段の周辺に配置された前記部品に対して垂直な方向に所定値以上の強磁界を印加する工程と、前記強磁界の印加後、前記磁気方位検出手段からの地磁気情報のオフセットを前記演算手段によって補正するキャリブレーション工程とを備えたことを特徴とする磁気方位検出手段付き携帯機器のキャリブレーション方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005162029A JP2006337165A (ja) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | 磁気方位検出手段付き携帯機器及びそのキャリブレーション方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005162029A JP2006337165A (ja) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | 磁気方位検出手段付き携帯機器及びそのキャリブレーション方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006337165A true JP2006337165A (ja) | 2006-12-14 |
Family
ID=37557852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005162029A Pending JP2006337165A (ja) | 2005-06-01 | 2005-06-01 | 磁気方位検出手段付き携帯機器及びそのキャリブレーション方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006337165A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2018180511A (ja) * | 2017-11-30 | 2018-11-15 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ切断システム |
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WO2020213312A1 (ja) * | 2019-04-15 | 2020-10-22 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、通信端末、通信方法およびプログラム |
-
2005
- 2005-06-01 JP JP2005162029A patent/JP2006337165A/ja active Pending
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