JP2007271454A - 携帯端末、および該携帯端末における磁気センサデータの取込方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気データのオフセットの算出を行う携帯端末において、無駄なデータの蓄積を少なくし、キャリブレーションの際にすばやく結果が出せるようにし、また、キャリブレーションのために操作者が長時間携帯端末を振る必要がないようにする。
【解決手段】携帯端末は、最初は通常レートモード（例えば、０．５秒間隔）で磁気センサの出力データの取り込みを開始する。そして、取り込んだ地磁気センサの出力データのプロット点を常に監視し、出力データのプロットパターンが所定の指標に合致する場合は、地磁気センサのデータの取り込みを高レートモード（例えば、０．１秒間隔）に変更する。そして、高レートモードで地磁気センサの出力データを取得した後に、新たにオフセット計算を行い、オフセット値を更新する。なお、高レートモードは所定の時間経過後に解除され、通常レートモードに戻る。
【選択図】図６

Description

この発明は、方位を検出する地磁気センサを備えた携帯端末、および該携帯端末における磁気センサデータの取込方法に関し、特に、無駄な磁気データの蓄積を少なくし、キャリブレーションをするべき時にすばやく結果を出すことができる、携帯端末、および該携帯端末における磁気センサデータの取込方法に関する。

近年、携帯電話機等の携帯端末では高機能化が進み、方位を測定するために地磁気を検出する地磁気センサや装置筐体の傾斜を検出する傾斜センサを備えたものが開発されている。この測定された方位は、例えば、ＧＰＳシステムにより得た現在位置情報に基づいた地図を、携帯端末の向きに合わせて表示することなどに利用されている。

また、地磁気センサを備えた携帯端末においては、端末内部の電子部品（例えば、スピーカに内蔵された永久磁石等）が発生する磁界による誤差（オフセット）を補正するためのオートキャリブレーション機能が設けられたものがある。

従来のオートキャリブレーション機能では、定期的に磁気データを取り込んで蓄積し、所定のキャリブレーション処理を実行する。このキャリブレーション処理としてはたとえば、携帯端末が向くある程度の方位にわたって磁気データを蓄積したうえで、その蓄積データから方位球を算出し、その算出された方位球の中心に現在の方位球の中心をオフセットするという手法をとる。なお、方位球とは地磁気センサが全方位に渡って取得した磁気データを３次元座標上にプロットした点からなる球面である。

またこの種の従来の技術には、特許文献１に記載されるものもある。この従来技術の方位角計測装置においては、特に地磁気センサのデータ取り込み時間間隔を変えることなく、１０点のデータの最大値と最小値の差が大きい場合に基準点の算出（オフセット計算）をしていた。
国際公開第２００４／００３４７６号パンフレット

上記の従来の技術では、携帯端末の使用形態に応じて磁気データのデータ取得時間（サンプリング時間）を適切に設定する技術については開示されておらず、いつでも同じ時間間隔で磁気データを取り込んでいるため、静止しているときでもデータをどんどん取り込み、無駄なデータを多く蓄積していたと思われる。このため、キャリブレーションをしたい時に、すぐに適度に分布したデータが取り込まれずに、結果が出るのに時間がかかることになる。

すなわち携帯端末の通常の使用環境では、装置筐体の傾斜や方位が頻繁に変化するとは限らない。傾斜や方位があまり変化しない場合、サンプリング時間を短くしても方位に変動のない無意味なデータを蓄積してしまう弊害が顕著となる。一方、操作者がキャリブレーションを行わせるために装置筐体を意図的に揺動した場合等、傾斜や方位が短時間に大きく変動する場合も考えられる。この場合、サンプリング時間が短ければキャリブレーションに必要なデータの蓄積を短時間で完了することが可能であるが、サンプリング時間が長ければデータの蓄積に時間を要して操作者に揺動動作を長時間強いる不都合を生じるおそれがある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、方位を検出するための地磁気センサおよび傾斜を検出するための傾斜センサを備え、定期的に磁気データを取り込んでオフセットの算出を行う携帯端末において、無駄な磁気データの蓄積を少なくし、キャリブレーションをするべき時にすばやく結果を出すことができ、また、キャリブレーションのために操作者に長時間携帯端末を振ることを強いることがない、携帯端末、および該携帯端末における磁気センサデータの取込方法を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の携帯端末は、方位を検出する地磁気センサを備えた携帯端末であって、２軸または３軸の地磁気センサと、前記地磁気センサが出力する磁気データを所定の時間間隔で取り込む磁気データ取込手段と、前記磁気データ取込手段により取り込まれた地磁気センサの出力データに基づいてオフセットを算出するオフセット算出手段と、前記地磁気センサの出力データを２次元座標上もしくは３次元座標上にプロットしたプロット点のプロットパターンを監視するプロットパターン監視手段と、前記地磁気センサの出力データのプロットパターンが所定の第１の指標に合致する場合に、前記磁気データ取込手段における磁気データ取込みの時間間隔を変更するモード切替手段と、を備えることを特徴とする。
このような構成により、地磁気センサの出力データのプロット点を監視し、ある特定のプロットパターン（第１の指標に合致するパターン）が検出されたときに、この後キャリブレーションに適した動きがされると判断し、データの取り込み間隔を短くする。
これにより、磁気データの取り込み量を少なくして制御負荷を軽減することを可能とする一方、必要な磁気データの取り込みを短時間で完了することを可能とする。したがって特に、操作者（ユーザ）が磁気データのオフセット算出のために携帯端末を意図的に揺動する場合に、その揺動動作を継続する所要時間を短縮できるので、操作者の負担を軽減できることになる。
また、操作者がオフセット算出を意図しないで携帯端末を揺動する場合でも、オフセット算出に適した動作であれば短時間でデータ取得た可能となる。

また、本発明の携帯端末は、操作者が携帯端末を動かすことにより現れた地磁気センサの出力データのプロットパターンを記憶させる入力手段と、前記入力手段により入力されたプロットパターンを基に、前記第１の指標を作成する手段と、を備えることを特徴とする。
このような構成により、操作者が意識して端末に対してキャリブレーションのためのデータ取得に適した動作をする前の動作を行った時に現れる地磁気センサのプロットパターンを基に、第１の指標を作成する。
これにより、操作者が端末に対するキャリブレーションのためのデータ取得に適した動作をする前の動作における地磁気センサのプロットパターンを検出できるようになり、この後にキャリブレーションに適した動きがされると判断でき、これに合わせて磁気データの取り込み時間間隔を短くすることができる。

また、本発明の携帯端末は、前記地磁気センサのプロット点を監視し、所定の第２の指標を満足するプロットパターンが現れた際に、前記プロットパターンの直前のプロットパターンを記憶し、該直前のプロットパターンを基に、前記第１の指標を作成する手段をさらに備えることを特徴とする。
このような構成により、操作者が端末を揺動させてキャリブレーションのためのデータ取得に適した動作をした時に典型的に現れる地磁気センサのプロットパターンを第２の指標として記憶させ、このパターンが現れたときに、その直前に現れていたプロットパターンを指標となるプロットパターン（第１の指標）として設定する。
これにより、自動で第１の指標を設定することができる。

また、本発明の携帯端末は、方位を検出する地磁気センサと傾斜を検出する傾斜センサとを備えた携帯端末であって、２軸または３軸の地磁気センサと、前記地磁気センサが出力する磁気データを所定の時間間隔で取り込む磁気データ取込手段と、前記磁気データ取込手段により取り込まれた地磁気センサの出力データに基づいてオフセットを算出するオフセット算出手段と、前記傾斜センサの出力データを所定の時間間隔で取り込む傾斜データ取込手段と、前記傾斜データ取込手段により取込まれた傾斜センサの出力データを座標上にプロットしたプロット点のプロットパターンを監視するプロットパターン監視手段と、前記傾斜センサの出力データのプロットパターンが所定の第１の指標に合致する場合に、前記磁気データ取込手段における磁気データ取込みの時間間隔を変更するモード切替手段と、を備えることを特徴とする。
このような構成により、傾斜センサの出力データのプロット点を監視し、ある特定のプロットパターン（第１の指標に合致するパターン）が検出されたときに、この後キャリブレーションに適した動きがされると判断し、磁気データの取り込み間隔を短くする。
これにより、磁気データの取り込み量を少なくして制御負荷を軽減することを可能とする一方、必要な磁気データの取り込みを短時間で完了することを可能とする。したがって特に、操作者（ユーザ）が磁気データのオフセット算出のために携帯端末を意図的に揺動する場合に、その揺動動作を継続する所要時間を短縮できるので、操作者の負担を軽減できることになる。
また、操作者がオフセット算出を意図しないで携帯端末を揺動する場合でも、オフセット算出に適した動作であれば短時間でデータ取得た可能となる。

また、本発明の携帯端末は、操作者が携帯端末を動かすことにより現れた傾斜センサの出力データのプロットパターンを記憶させる入力手段と、前記入力手段により入力されたプロットパターンを基に、前記第１の指標を作成する手段と、備えることを特徴とする。
このような構成により、操作者が意識して端末に対してキャリブレーションのためのデータ取得に適した動作をする前の動作を行った時に現れる傾斜センサのプロットパターンを基に、第１の指標を作成する。
これにより、操作者が端末に対するキャリブレーションのためのデータ取得に適した動作をする前の動作における傾斜センサのプロットパターンを検出できるようになり、この後にキャリブレーションに適した動きがされると判断でき、これに合わせて磁気データの取り込み時間間隔を短くすることができる。

また、本発明の携帯端末は、前記傾斜センサのプロット点を監視し、所定の第２の指標を満足するプロットパターンが現れた際に、前記プロットパターンの直前のプロットパターンを記憶し、該直前のプロットパターンを基に、前記第１の指標を作成する手段をさらに備えることを特徴とする。
このような構成により、操作者が端末を揺動させてキャリブレーションのためのデータ取得に適した動作をした時に典型的に現れる傾斜センサのプロットパターンを第２の指標として記憶させ、このパターンが現れたときに、その直前に現れていたプロットパターンを指標となるプロットパターン（第１の指標）として設定する。
これにより、自動で第１の指標を設定することができる。

また、本発明の磁気センサデータの取込方法は、方位を検出する地磁気センサを備えた携帯端末における磁気センサデータの取込方法であって、２軸または３軸の地磁気センサが出力する磁気データを所定の時間間隔で取り込む磁気データ取込手順と、前記磁気データ取込手順により取り込まれた地磁気センサの出力データに基づいてオフセットを算出するオフセット算出手順と、前記地磁気センサの出力データを２次元座標上もしくは３次元座標上にプロットしたプロット点のプロットパターンを監視するプロットパターン監視手順と、前記地磁気センサの出力データのプロットパターンが所定の第１の指標に合致する場合に、前記磁気データ取込手順における磁気データ取込みの時間間隔を変更するモード切替手順と、を含むことを特徴とする。
これにより、磁気データの取り込み量を少なくして制御負荷を軽減することを可能とする一方、必要な磁気データの取り込みを短時間で完了することを可能とする。したがって特に、操作者（ユーザ）が磁気データのオフセット算出のために携帯端末を意図的に揺動する場合に、その揺動動作を継続する所要時間を短縮できるので、操作者の負担を軽減できることになる。
また、操作者がオフセット算出を意図しないで携帯端末を揺動する場合でも、オフセット算出に適した動作であれば短時間でデータ取得た可能となる。

また、本発明の磁気センサデータの取込方法は、方位を検出する地磁気センサと傾斜を検出する傾斜センサとを備えた携帯端末における磁気センサデータの取込方法であって、２軸または３軸の地磁気センサが出力する磁気データを所定の時間間隔で取り込む磁気データ取込手順と、前記磁気データ取込手順により取り込まれた地磁気センサの出力データに基づいてオフセットを算出するオフセット算出手順と、前記傾斜センサの出力データを所定の時間間隔で取り込む傾斜データ取込手順と、前記傾斜データ取込手順により取込まれた傾斜センサの出力データを座標上にプロットしたプロット点のプロットパターンを監視するプロットパターン監視手順と、前記傾斜センサの出力データのプロットパターンが所定の第１の指標に合致する場合に、前記磁気データ取込手順における磁気データ取込みの時間間隔を変更するモード切替手順と、を含むことを特徴とする。
これにより、磁気データの取り込み量を少なくして制御負荷を軽減することを可能とする一方、必要な磁気データの取り込みを短時間で完了することを可能とする。したがって特に、操作者（ユーザ）が磁気データのオフセット算出のために携帯端末を意図的に揺動する場合に、その揺動動作を継続する所要時間を短縮できるので、操作者の負担を軽減できることになる。
また、操作者がオフセット算出を意図しないで携帯端末を揺動する場合でも、オフセット算出に適した動作であれば短時間でデータ取得た可能となる。

この発明によれば、携帯端末の地磁気センサの出力データ、または傾斜センサの出力データのプロットパターンが所定の指標に合致する場合に、地磁気センサのデータ取り込み時間を短くすることで、キャリブレーションの際に、すばやくキャリブレーション結果を出すようにする。これにより、磁気データの取り込み量を少なくして制御負荷を軽減することを可能とする一方、必要な磁気データの取り込みを短時間で完了することを可能とする。したがって特に、操作者が磁気データのオフセット算出のために携帯端末を意図的に揺動する場合を考えると、その揺動動作を継続する所要時間を短縮できるので、操作者の負担を軽減できる。

以下、図面を用いてこの発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明に係わる携帯端末の概観を示す図であり、端末ユニット１−１、１−２の２つの筐体を備えた、折り畳み式の携帯端末の例を示す図である。図では、端末ユニット１−１、１−２を開いた状態にした例を示している。この携帯端末１の端末ユニット１−１には、地磁気を検出する磁気センサ部５２０と、携帯端末１の傾きを検出する傾斜センサ部５１０とが内蔵されている。

図２は、センサ部と磁気センサ制御部の構成例を示す図であり、磁気センサ部５２０内の地磁気センサ（Ｘ軸）５２１、地磁気センサ（Ｙ軸）５２２、および地磁気センサ（Ｚ軸）５２３は、それぞれ軸方向の外部磁界（磁場）の成分に応じた値（ほぼ比例した値）を出力するようになっている。

また、傾斜センサ部５１０内の傾斜センサ（Ｘ軸）５１１、傾斜センサ（Ｙ軸）５１２、および傾斜センサ（Ｚ軸）５１３は、それぞれ互いに直交する軸方向の加速度を検出し出力するものであり、これらの信号に基づいて携帯端末１の傾斜を判定するために使用される。

地磁気センサ５２１、５２２、５２３から出力される信号、および傾斜センサ５１１、５１２、５１３から出力される信号は、磁気センサ制御部５２５内の切換部５３１によりサンプリングされ、サンプリングされた信号は増幅器５３２により増幅される。この増幅されたサンプリング信号は、Ａ／Ｄ変換器５３３によりデジタル信号に変換され、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）５３４を通して携帯端末内に取り込まれる。

この地磁気センサ５２１、５２２、５２３から出力される信号のサンプリング（データ取得）速度については、通常レートモード（例えば、０．５秒間隔））と高レートモード（例えば、０．１秒間隔）とがあり、キャリブレーションの際には高レートモードを使用できるになっている。このモード切り替え動作の詳細については後述する。

なお、図２に示す例では、３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）の磁気センサを使用する例を示しているが、勿論、２軸（Ｘ，Ｙ軸）の磁気センサを使用してもよい。

また、図３は、本発明に係る携帯端末の概略構成を示すブロック図である。
図に示すように携帯端末１は、端末ユニット１−１、１−２の２つの端末ユニット（筐体）を備えた、折り畳み式の携帯端末（携帯電話機等）である。アンテナ２０１は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２０２は、アンテナ２０１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２０３へ出力するものである。さらにこのＲＦ部２０２は、変復調部２０３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２０１へ出力して送信も行うものである。

変復調部２０３は、ＲＦ部２０２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ものである。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ものである。音声処理部２０５は、マイクロホン３０１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３０２へ出力して発音させるものである。

アンテナ４０１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの電波信号を受信するためのアンテナである。ＧＰＳ受信部４０２は、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携帯端末１の緯度・経度（３次元モードの場合はさらに高度等）で表される位置を算出するものである。

傾斜センサ部５１０は、傾斜センサ（Ｘ軸）５１１、傾斜センサ（Ｙ軸）５１２、および傾斜センサ（Ｚ軸）５１３を備えたものであり、端末ユニット１−１の傾きを検出するものである。

磁気センサ部５２０は、地磁気センサ（Ｘ軸）５２１、地磁気センサ（Ｙ軸）５２２、および地磁気センサ（Ｚ軸）５１３を備えたものであり、また、温度センサ５２４も備える。地磁気センサ５２１、５２２、５２３は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸の各々の軸方向の磁気（磁界）を検出し、磁気データとして出力するものである。温度センサ５２４は、地磁気センサ５２１、５２２、５２３の温度補償を行うために温度を検出するものである。磁気センサ制御部５２５は、地磁気センサ５２１、５２２、５２３、傾斜センサ５１１、５１２、５１３、および温度センサ５２４の検出出力をデジタル信号に変換し所定のデータ処理を行い出力するものである。

主制御部６０１は、携帯端末１の主制御を司るＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）型の制御部である。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６０２およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６０３は、主制御部６０１のメインメモリを構成するメモリである。

報知部３０３は、スピーカ・バイブレータ・発光ダイオード等を備え、着信やメール受信等を音・振動・光等によって操作者に報知するものである。時計部３０４は、主制御部６０１が使用する計時機能部である。主操作部３０５は、操作者の指示入力を取り込んで主制御部６０１に与えるものである。

電子撮像部３０６は、被写体の像をデジタル信号に変換して主制御部６０１へ出力するものである。表示部３０７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（ＬＣＤ）である。タッチパネル３０８は、表示部３０７の液晶ディスプレイの表面に組み込まれ、操作者の接触操作による入力内容を表す信号を主制御部６０１へ出力するものである。

本発明の携帯端末１においては、地磁気センサ５２１、５２２、５２３の出力データを３次元座標上にプロットしたプロットパターン、または、傾斜センサ５１１、５１２、５１３の出力データを３次元座標上にプロットしたプロットパターンが所定の指標に合致した場合に、通常レートモード（例えば、０．５秒間隔で地磁気センサの出力データを取得）から高レートモード（例えば、０．１秒間隔で地磁気センサの出力データを取得）にモードが切り替わる。そして、この高レートモードは、所定の時間（例えば、１０秒）経過後に通常レートモードに戻るように構成されている。この通常レートモードから高レートモードに移行する場合の指標として、地磁気センサ５２１、５２２、５２３の出力データと、傾斜センサ５１１、５１２、５１３の出力データの両方を使用することができる。

最初に、地磁気センサの出力データを、指標を基にモード切り替えを行う例について説明する。
図４は、磁気データによる、指標となるプロットパターンの作成方法を示す図である。
操作者が携帯端末に対してキャリブレーション（オフセット補正）のためのデータ取得に適した動作を行う前に見られる地磁気データのプロットパターンとして、３次元座標に図に示されるような６点（任意の点数）からなるパターン（矢印の方向の順番にプロットされている）が得られるとする。このプロット点は、ほぼ方位球の球面上にプロットされる。この動作は操作者が携帯を自分の前に向けて手に持ち、所定方向へ動かす動作とする。

このパターンを基に指標を作る場合、まず、各点から許容範囲として所定半径の球（点線）を許容範囲として設定する。ここで、新たに取得されたプロット点がその６つの球に順番に収まればそのパターンに合致することになる。
また、操作者が携帯を向ける方向はすべての方角（平面上の方向）で起こりうるため、どの方角を基点としてその動作を実施した場合でも許容するとする（その場合、その軌跡を所定の軸周りに一回転させたものになる）。

つまり、図４の点線球ａ１〜ａ６の列を所定の軸周りに回転させて得られる複数の各列のいずれかに、取得されたプロット点が順番に収まればそのパターンに合致したとする。このプロットパターンは、操作者の動作を予想して、デフォルトで作成されていても良いし、操作者が自分で決めて作成してもよい。また、複数であってもよい。

図５は、操作者が自分でプロットパターンを作成する場合の手順を示すフローチャートである。
図５において、操作者は携帯端末に対してデータ取得の指示を行い、その後、携帯端末の揺動を開始する。例えば、操作者が携帯端末を自分の前に向けて手に持ち、所定方向へ動かす動作を行う。この動作は、操作者がキャリブレーションのためのデータ取得に適した動作を行う直前に行われる典型的な動作である。

携帯端末では、データ取得指示があるか否かを判定し（ステップＳ５０１）、データ取得指示がある場合は（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、所定の時間間隔（例えば、０．５秒）ごとにデータを取得し（ステップＳ５０２）、取得したデータを順次ＲＡＭ６０３の所定エリアに記憶する（ステップＳ５０３）。このデータの取得と記憶は、データ取得の終了指示があるまで続けられる。

ステップＳ５０４において、データ取得の終了指示があると判定された場合は（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、データ取得を終了し、取得したデータを基に、指標となるプロットパターンを作成する（ステップＳ５０５）。例えば、取得したデータの内直前に取得したデータとの距離が近いデータを除く等の処理をして、所定プロット個数のプロットパターンを作成する。このような手順により、図４に示すような指標となるプロットパターンが作成することができる。

図６は、方位測定動作における通常レートモードと高レートモードのモード切替とオフセット更新の処理手順を示すフローチャートである。以下、図６を参照して、その処理の手順について説明する。

方位測定動作が起動すると、最初は通常レートモードで地磁気センサの出力データの取得が開始される（ステップＳ６０１）。この通常レートモードでは、例えば０．５秒間隔で地磁気センサの出力データの取得が行われる。

次に、高レートモードが所定時間（例えば１０秒）が経過したかどうかが判定される（ステップＳ６０２）。スタート開始の時点では、通常レートモードであるので、ステップＳ６０４に移行し（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、地磁気センサの出力データの取得を行う（ステップＳ６０４）。

次に、取得したデータを順次ＲＡＭ６０３の所定エリアに記憶する（ステップＳ６０５）。この場合、直前に取得したデータとの距離（方位球上での空間距離）が所定値以上の場合のみ記憶（蓄積）する。なお、すでに蓄積されているデータが蓄積可能なデータ数に到達している場合、最も古いデータと差し替えを行う。

次に、オフセット補正条件を満たすデータが溜まったかを判定する（ステップＳ６０６）。すなわち、オフセット計算のために必要なデータが所定数（例えば、２５個）以上になったかどうかを判定する。

データが所定数（例えば、２５個）以下の場合は（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、取得したデータが第１の指標に合致するか否かを判定する（ステップＳ６０７）。すなわち、蓄積されている最新の磁気データ群（傾斜データを指標とする場合は傾斜データ）が指標となるプロットパターンに合致するか否かを判断する。

ステップＳ６０７において、取得したデータが第１の指標に合致しないと判定された場合は（ステップＳ６０７：Ｎｏ）、ステップＳ６０２に戻り、データの取得を継続する。

ステップＳ６０７において、取得したデータが第１の指標に合致すると判定された場合は（ステップＳ６０７：Ｙｅｓ）、高レートモードに移行して（ステップＳ６０８）、ステップＳ６０２に戻る。ステップＳ６０２においては、高レートモードに変更後、所定時間が経過しているが否かが判定される。従って、高レートモードでのデータの取得が継続し、所定時間が経過すると（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、通常レートモードに戻る（ステップＳ６０３）。

一方、ステップＳ６０６において、オフセット補正条件を満たすデータが溜まったかが判定され、データが所定数（例えば、２５個）以上になったと判定された場合は（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）、オフセット計算を行う（ステップＳ６０９）。

オフセット計算を行った後に、オフセットが適正か否かを判定する（ステップＳ６１０）。この場合に、算出したオフセットデータの合格基準は、例えば次のようにする。
合格基準１として、蓄積されたデータの表す座標の各軸の最大値と最小値の差が方位球の半径より大きい。
合格基準２として、算出されたオフセット（方位球の中心）から蓄積されたデータまでの座標上の距離の分散が所定値未満とする。

ステップＳ６１０のオフセット判定において、オフセットが適正と判定された場合は（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）、オフセットを更新し（ステップＳ６１１）、蓄積したデータをクリアし（ステップＳ６１３）、スタートへ戻る。

一方、ステップＳ６１０において、オフセットが不適正と判定された場合は（ステップＳ６１０：Ｎｏ）、算出したオフセットを削除し（ステップＳ６１２）、オフセットを更新することなく、蓄積したデータをクリアし（ステップＳ６１３）、スタートへ戻る。

なお、第２の指標を使い、自動設定を行う場合、図６に示すフローの☆印の部分に、図７（Ａ）に示すフローを挿入する。ただし、この、図７（Ａ）に示すフローを入れる場所は他でもよい。

図７（Ａ）において、蓄積されている地磁気センサの出力データ群の中に第２の指標に合致するプロットパターンが存在するか否かを判定し（ステップＳ７０１）、合致する場合は（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、第２の指標に合致したプロットパターンの直前のプロットパターンを第１の指標のプロットパターンとする。なお、第２の指標のプロットパターンは、操作者が端末を揺動させてキャリブレーションのためのデータ取得に適した動作をした時に典型的に現れるプロットパターンである。このパターンが現れたときに、図７（Ｂ）に示すように、その直前に現れていたプロットパターン（数点のプロット）を指標となるプロットパターン（第１の指標）として設定する。このようにすることで自動で第１の指標が設定される。ここで、例えば蓄積されている出力データが２５個で第１及び第２の指標となるプロットパターンが６個と設定されている場合、蓄積されている出力データの内古い方の６個を除く１９個に対して第２の指標との合致のチェックをすればよい。また、第２の指標となるプロットパターンは複数であってもよい。

以上説明したように、キャリブレーションアルゴリズムは常にデータ取得状況を監視し、オフセット補正に適正なデータがたまったところで自動でオフセット補正を実行する。また、３軸空間上（ほぼ方位球上）において、磁気データの過去の所定数のプロット点の位置を記録し、所定のパターン（指標）に合致したときにデータ取り込み間隔を短くする高レートモード（例えば０．１秒間隔）に移行する。そして、高レートモードを所定時間（例えば１０秒）継続した後、通常モードに戻る。これにより、通常状態では無駄なデータの蓄積を少なくすると共に、キャリブレーションを行う際は、地磁気センサのデータ取り込み時間を短くし、すばやくキャリブレーション結果を出すようにできる。

次に、傾斜センサの出力データを指標とする場合について説明する。
指標となる傾斜センサのプロットパターンの作成については、傾斜センサの出力データを使用して、図４に示す地磁気センサの場合と同様な方法により作成することができる。ただし、傾斜センサの場合は、図４の点線球ａ１〜ａ６の列を所定の軸周りに回転させる必要はない。

また、データ取得間隔の変更処理についても、図６に示すモード変更処理と同様である。すなわち、方位測定動作が起動後、通常レートモード（例えば０．５秒間隔）で磁気データを取得して蓄積する。また、常にキャリブレーションアルゴリズムはデータ取得状況を監視し、オフセット補正に適正な磁気データがたまったところで自動でオフセット補正を実行する。また、傾斜データも常に取得して蓄積する。

そして、３軸空間上において、傾斜データの過去の所定数のプロット点の位置を記録し、所定のパターンに合致したときに磁気データの取り込み間隔を短くする高レートモード（例えば０．１秒間隔）に移行する。この高レートモードを所定時間（例えば、１０秒）継続した後、通常レートモードに戻る。

また、第２の指標（操作者が端末を揺動させてキャリブレーションのためのデータ取得に適した動作をした時に典型的に現れる傾斜センサのプロットパターン）を使用する場合は、そのパターンが現れたときに、その直前に現れていた傾斜センサのプロットパターン（数点のプロット）を指標となるプロットパターン（第１の指標）として設定する。こうすることで自動で第１の指標が設定される。

以上、この発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、第１の指標となるプロットパターンを複数持つ場合、ステップＳ６０７において合致したプロットパターンに応じてデータの取り込み間隔を変えるなどの制御をしてもよい。また、ステップＳ６０２において、蓄積されたデータ個数を基に通常レートモードに戻るようにしてもよい。
また、主制御部６０１（図１参照）は、ＣＰＵ型の制御部として説明したが、具体的にはＢＢＰ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）あるいはＢＢＰをメインにＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）をサブとして組み合わせて構築する形態等をとることができる。

ＢＢＰやＤＳＰに組み込むプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて頒布されることができ、機能の一部を実現する形態で頒布されるものであっても良い。たとえばＯＳ（オペレーション・システム）が提供する基本機能を利用したアプリケーションソフトの形式で頒布されるものであっても良い。さらにコンピュータシステムにすでに記録されている既存システムのプログラムとの組み合わせで所定の機能を実現できるもの、いわゆる差分プログラムで提供される形態をとることも可能である。

また上記のコンピュータ読み取り可能な記録媒体には、可搬型の磁気ディスクや光磁気ディスク等の記憶媒体等以外にも、ハードディスク等の記憶装置その他不揮発性の記憶装置を含む。さらにインターネットその他のネットワーク等、任意の伝送媒体を介して他のコンピュータシステムから提供される形態でも良い。この場合、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、ネットワーク上のホストやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、伝送媒体において一定時間プログラムを保持しているものも含む。

またＢＢＰやＤＳＰによるコプロセッサ方式により制御部を構築する形態に言及したが、少なくともその一部のプロセッサをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅ Ａｌｌｅｙ）により構築する形態も可能である。この場合、ＦＰＧＡに組み込む回路プログラム情報の頒布については、上記のプログラムの頒布と同様に各種の形態をとることも可能である。

本発明に係わる携帯端末の概観を示す図である。 センサ部と磁気センサ制御部の構成例を示す図である。 本発明に係わる携帯端末の構成例を示すブロック図である。 指標となるプロットパターンの作成方法を示す図である。 操作者が自分でプロットパターンを作成する場合の手順を示すフローチャートである。 方位測定動作におけるモード切替とオフセット更新の処理手順を示すフローチャートである。 （Ａ）指標となるプロットパターンを自動設定する手順を示すフローチャートである。（Ｂ）第１の指標となるプロットパターンと第２の指標となるプロットパターンの関係を示す図である。

符号の説明

１…携帯端末、１−１、１−２…端末ユニット、２０１…アンテナ、２０２…ＲＦ部、２０３…変復調部、２０４…ＣＤＭＡ部、２０５…音声処理部、３０１…マイクロホン、３０２…スピーカ、３０３…報知部、３０４…時計部、３０５…主操作部、３０６…電子撮像部、３０７…表示部、３０８…タッチパネル、４０１…アンテナ、４０２…ＧＰＳ受信部、５１０…傾斜センサ部、５１１〜５１３…傾斜センサ、５２０…磁気センサ部、５２１〜５２３…地磁気センサ、５２４…温度センサ、５２５…磁気センサ制御部、６０１…主制御部、６０２…ＲＯＭ、６０３…ＲＡＭ

Claims (8)

1. 方位を検出する地磁気センサを備えた携帯端末であって、
   ２軸または３軸の地磁気センサと、
   前記地磁気センサが出力する磁気データを所定の時間間隔で取り込む磁気データ取込手段と、
   前記磁気データ取込手段により取り込まれた地磁気センサの出力データに基づいてオフセットを算出するオフセット算出手段と、
   前記地磁気センサの出力データを２次元座標上もしくは３次元座標上にプロットしたプロット点のプロットパターンを監視するプロットパターン監視手段と、
   前記地磁気センサの出力データのプロットパターンが所定の第１の指標に合致する場合に、前記磁気データ取込手段における磁気データ取込みの時間間隔を変更するモード切替手段と、
   を備えることを特徴とする携帯端末。
2. 操作者が携帯端末を動かすことにより現れた地磁気センサの出力データのプロットパターンを記憶させる入力手段と、
   前記入力手段により入力されたプロットパターンを基に、前記第１の指標を作成する手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記地磁気センサのプロット点を監視し、所定の第２の指標を満足するプロットパターンが現れた際に、前記プロットパターンの直前のプロットパターンを記憶し、該直前のプロットパターンを基に、前記第１の指標を作成する手段を
   さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
4. 方位を検出する地磁気センサと傾斜を検出する傾斜センサとを備えた携帯端末であって、
   ２軸または３軸の地磁気センサと、
   前記地磁気センサが出力する磁気データを所定の時間間隔で取り込む磁気データ取込手段と、
   前記磁気データ取込手段により取り込まれた地磁気センサの出力データに基づいてオフセットを算出するオフセット算出手段と、
   前記傾斜センサの出力データを所定の時間間隔で取り込む傾斜データ取込手段と、
   前記傾斜データ取込手段により取込まれた傾斜センサの出力データを座標上にプロットしたプロット点のプロットパターンを監視するプロットパターン監視手段と、
   前記傾斜センサの出力データのプロットパターンが所定の第１の指標に合致する場合に、前記磁気データ取込手段における磁気データ取込みの時間間隔を変更するモード切替手段と、
   を備えることを特徴とする携帯端末。
5. 操作者が携帯端末を動かすことにより現れた傾斜センサの出力データのプロットパターンを記憶させる入力手段と、
   前記入力手段により入力されたプロットパターンを基に、前記第１の指標を作成する手段と、
   備えることを特徴とする請求項４に記載の携帯端末。
6. 前記傾斜センサのプロット点を監視し、所定の第２の指標を満足するプロットパターンが現れた際に、前記プロットパターンの直前のプロットパターンを記憶し、該直前のプロットパターンを基に、前記第１の指標を作成する手段を
   さらに備えることを特徴とする請求項４に記載の携帯端末。
7. 方位を検出する地磁気センサを備えた携帯端末における磁気センサデータの取込方法であって、
   ２軸または３軸の地磁気センサが出力する磁気データを所定の時間間隔で取り込む磁気データ取込手順と、
   前記磁気データ取込手順により取り込まれた地磁気センサの出力データに基づいてオフセットを算出するオフセット算出手順と、
   前記地磁気センサの出力データを２次元座標上もしくは３次元座標上にプロットしたプロット点のプロットパターンを監視するプロットパターン監視手順と、
   前記地磁気センサの出力データのプロットパターンが所定の第１の指標に合致する場合に、前記磁気データ取込手順における磁気データ取込みの時間間隔を変更するモード切替手順と、
   を含むことを特徴とする磁気センサデータの取込方法。
8. 方位を検出する地磁気センサと傾斜を検出する傾斜センサとを備えた携帯端末における磁気センサデータの取込方法であって、
   ２軸または３軸の地磁気センサが出力する磁気データを所定の時間間隔で取り込む磁気データ取込手順と、
   前記磁気データ取込手順により取り込まれた地磁気センサの出力データに基づいてオフセットを算出するオフセット算出手順と、
   前記傾斜センサの出力データを所定の時間間隔で取り込む傾斜データ取込手順と、
   前記傾斜データ取込手順により取込まれた傾斜センサの出力データを座標上にプロットしたプロット点のプロットパターンを監視するプロットパターン監視手順と、
   前記傾斜センサの出力データのプロットパターンが所定の第１の指標に合致する場合に、前記磁気データ取込手順における磁気データ取込みの時間間隔を変更するモード切替手順と、
   を含むことを特徴とする磁気センサデータの取込方法。
   
   

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