JP3772895B2 - 携帯情報端末及び該携帯情報端末において実行されるゲームソフトによる制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＧＰＳを利用して位置情報を取得し、さらに磁気センサを利用して方位及び傾き等の情報を求め、これらの情報（特には、位置情報と方位情報）に基づきゲームソフトの進行を制御させる携帯情報端末に関する。

現在、携帯用ゲーム機では、ゲームソフトのカートリッジ内に加速度センサ(自動車のエアバッグ部分やＰＣゲームのジョイスティック等に使用されているもの)を内蔵して、ゲーム機本体の傾きや加速度を検出できるようにし、ピンボール等の盤面上でボールを転がすゲーム内で、ゲーム機本体そのものを傾けることによって、その盤面やボールの操作をすることが実現されている。
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しかし、加速度センサでは、ゲームソフトの進行等の処理において、使用者の環境の変化、すなわち、使用者の位置や向き（方位）等の変化に応じた処理を実現するのは困難である。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、ゲームソフトを実行可能な携帯情報端末において、使用者の位置や向き（方位）等の変化に応じた処理を実現できる技術を提供するものである。

請求項１に記載の本発明の携帯情報端末は、ゲームソフトを実行可能な携帯情報端末において、ＧＰＳ信号を受信する受信手段と、受信したＧＰＳ信号から現在位置を求める測位手段と、地磁気センサと、前記地磁気センサの出力と方位との関係が規定されたテーブルと、前記地磁気センサの出力と前記テーブルとから該携帯情報端末が向く方位を求める方位算出手段と、該携帯情報端末の傾きを求める傾き算出手段と、ゲームソフトを記憶する記憶手段と、前記ゲームソフトを実行するゲーム処理手段と、を具備し、前記ゲームソフトには、前記測位手段、方位算出手段、傾き算出手段より求められる現在位置と該携帯情報端末が向く方位と該携帯情報端末の傾きのうちの何れかの情報が、前記ゲームソフトによる動作を決定する条件として予め設定されており、前記ゲーム処理手段は、前記ゲームソフトを実行すると、前記求められた現在位置と該携帯情報端末が向く方位と該携帯情報端末の傾きのうちの何れかの情報を受け取り、受け取った情報と前記条件として設定されている情報とが合致しているかを判断する処理を行い、該判断に従って前記ゲームソフトによる動作を決定することを特徴とする。

また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の携帯情報端末において、前記地磁気センサは、前記携帯情報端末の任意の方向の外部磁界の成分に応じた値を出力する複数の地磁気センサからなり、前記方位算出手段は、前記複数の外部磁界成分に応じた値から方位を算出し、前記傾き算出手段は、前記複数の外部磁界成分に応じた値から傾きを算出することを特徴とする。

また、請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載の携帯情報端末において実行されるゲームソフトによる制御方法であって、前記ゲームソフトには、前記携帯情報端末において求められる現在位置と該携帯情報端末が向く方位と該携帯情報端末の傾きのうちの何れかの情報が、前記ゲームソフトによる動作を決定する条件として予め設定されており、前記携帯情報端末において求められた現在位置と該携帯情報端末が向く方位と該携帯情報端末の傾きのうちの何れかの情報を受け取る手順と、前記受け取った情報と前記条件として設定されている情報とが合致しているかを判断する手順と、前記判断に従って前記ゲームソフトによる動作を決定する手順と、を含むことを特徴とする。
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１または２の何れか１項に記載の携帯情報端末において、前記方位算出手段は、前記方位の情報として方位（α）または方位角変化（Δα）を算出し、前記傾き算出手段は、前記傾きの情報として傾斜角（β）または傾斜角変化（Δβ）を算出することを特徴とする。
また、請求項５に記載の本発明は、請求項４に記載の制御方法において、前記方位の情報として方位（α）または方位角変化（Δα）を算出し、前記傾きの情報として傾斜角（β）または傾斜角変化（Δβ）を算出することを特徴とする。

本発明によれば、受信したＧＰＳ信号から現在位置を求め、さらに地磁気センサの出力から該携帯情報端末が向く方位及び該携帯情報端末の傾きを求めて、求められた現在位置、該携帯情報端末が向く方位、該携帯情報端末の傾きの情報のうちの何れかが、ゲームソフトによる動作を決定する条件として設定されている情報と合致しているかを判断する処理を行い、該判断に従って前記ゲームソフトによる動作を決定するので、当該ゲームソフトは、使用者の環境の変化、すなわち、使用者の位置や向き（方位）等の変化に応じた処理を実現することができる。すなわち、本発明の携帯情報端末は、今までにない操作感を味わえるゲームソフトのプラットホームとなり、ゲームソフトの開発者に、こうしたゲームソフトの開発機会を新たに提供するものとなる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１に、本発明の携帯情報端末の一実施の形態である携帯電話機の構成を示し、図２にその概略正面図を示している。

図１に示すように、本実施の形態の携帯電話機１は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）部２０及び磁気センサ（地磁気センサ）３０を備え、これらを利用して、当該携帯電話機１の位置情報ならびに方位及び傾斜角等の情報を取得する機能を有する点等を除けば、従来の一般的な携帯電話機と同様に構成される。

また、携帯電話機１は、図２に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に沿って延びる辺を有するほぼ直方体の本体１０を備えている。この図に示す例では、本体１０の使用状態において、Ｘ軸が本体１０の第１所定軸としての左右軸と一致し、Ｙ軸が同本体１０の第２所定軸としての上下軸に一致している。さらに、後述する方位α及び傾斜角βを検出するための基準となる本体１０の第３所定軸は、この場合、Ｙ軸（Ｙ軸正方向）となる。

次に、携帯電話機１の構成を具体的に説明する。
図１において、符号１１は、ＣＰＵ（中央処理装置）であり、各種制御プログラム（ゲームプログラム（以下、ゲームソフトと称す）等のアプリケーションプログラムを含む）を実行することにより携帯電話機１の各部の動作を制御する。
符号１２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）であり、ＣＰＵ１１のワークエリアや、ダウンロードされた楽曲データや伴奏データの格納エリア、及び、受信した電子メールのデータが格納されるメールデータ格納エリア等が設定される。なお、本実施の形態の携帯電話機１を特徴づける機能に係るＣＰＵ１１の処理は、後述する携帯電話機１の動作説明において詳述する。

符号１３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）である。このＲＯＭ１３は、ＣＰＵ１１が実行する送信・着信等の制御をする各種電話機能プログラムや電子メールの送受信を制御するメール送受信機能プログラムや、楽曲再生処理を補助するプログラム、ゲームソフト等のアプリケーションプログラム、及び、下記のＧＰＳ部２０における当該携帯電話機１の位置算出の処理を補助するプログラムや、磁気センサ３０における当該携帯電話機１が向く方位及び傾斜角等の算出処理をするプログラムや、予め記録された楽曲データや伴奏データ等の各種データが格納されている。

また、符号１４は、通信部であり、この通信部１４に備わるアンテナで受信された信号の復調を行うとともに、送信する信号を変調してアンテナに供給している。通信部１４で復調された着信信号は、音声ＣＯＤＥＣ（コーダ／デコーダ）１５において復号され、マイクから入力された音声信号はデジタル化され音声ＣＯＤＥＣ１５において圧縮符号化される。音声ＣＯＤＥＣ１５は、例えばＣＥＬＰ（Ｃｏｄｅ Ｅｘｃｉｔｅｄ ＬＰＣ）系やＡＤＰＣＭ（適応差分ＰＣＭ符号化）方式により、音声データを高能率圧縮符号化／復号化している。

また、符号１６は、楽曲再生部であり、音声ＣＯＤＥＣ１５からの音声信号（着信信号）をイヤスピーカから出力したり、選択された楽曲データを再生して着信音あるいは保留音として出力する。なお、着信音は背面拡声スピーカから出力され、保留音は着信信号とミキシングされてイヤスピーカから出力される。

また、符号１７は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）であり、電話機能や電子メール送受信機能のメニューや、ダイヤルボタン等の各種ボタンの操作に応じた表示がされる表示器である。
また、符号１８は、入出力用のＩ／Ｆ（インターフェース）であり、各種外部機器と接続するために用いられる。
また、符号１９は、操作入力部であり、携帯電話機１の本体１０に設けられた「０」〜「９」のダイヤルボタンを含む各種ボタン（図示せず）からの入力を検知する入力手段である。

また、符号２０は、ＧＰＳ部であり、このＧＰＳ部２０に備わるアンテナで、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を構成するＧＰＳ衛星（複数）から送信される信号を受け、このＧＰＳ衛星から受けた信号を復調し、復調した信号をもとに当該携帯電話機１の現在地の位置を算出してその位置情報（緯度・経度）を求める。この現在地の位置を算出する処理は、従来のナビゲーションシステム等において行われる処理と同様のものである。なお、このＧＰＳ部２０にジャイロやコンパスをさらに内蔵させ、ＧＰＳ衛星からの電波の届かない場所でも位置情報を取得できるようにしてもよい。

また、符号２１は、ＡＤコンバータであり、下記の磁気センサ３０のＸ軸磁気センサ３１、及びＹ軸磁気センサ３２と接続されていて、同Ｘ軸磁気センサ３１、及びＹ軸磁気センサ３２の各出力値をＡＤ変換して、ＣＰＵ１１に供給するようになっている。
磁気センサ３０は、図２に示したように、携帯電話機１の前面（Ｘ−Ｙ平面と平行な平面）とほぼ平行となるように、同携帯電話機１の内部に保持されていて、図１に示すように、Ｘ軸（本体１０の左右軸）方向の外部磁界（地磁気）の成分に応じた値を示すＸ軸磁気センサ３１と、Ｙ軸（本体１０の上下軸）方向の外部磁界の成分に応じた値を示すＹ軸磁気センサ３２とを備えている（詳細は、後述する）。
携帯電話機１は、以上の機能ブロックを備え、各機能ブロックはバス４０を介してデータや命令の授受を行っている。

なお、本実施の形態において携帯電話機１とは、いわゆるＣＤＭＡ（符合分割多重接続）方式やＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓｙｓｔｅｍ）方式などの携帯電話機やＰＨＳ（登録商標）（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）端末を代表して称すものとする。また、本実施の形態では、本発明の一実施の形態として携帯電話機を例示しているが、本発明の携帯情報端末は、この携帯電話機に限るものではなく、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ：個人用情報機器）と称される携帯型の端末を含むモバイルコンピュータや、携帯型のゲーム機等も含むものである。また、これらの場合、通信手段を有する場合、この通信手段は内蔵していてもよく、外部から通信手段を接続するものであってもよい。

ここで、上記磁気センサ３０について詳述する。この磁気センサ３０は、その平面図である図３に示したように、基板３０ａ、基板３０ａ上に形成された４つのＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗効果素子）３１ａ〜３１ｄ、基板３０ａの上に形成された４つのＧＭＲ素子３２ａ〜３２ｄ、及び制御回路３３を備えている。各ＧＭＲ素子３１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄは、外部磁界に応じて磁化の向きが変化する自由層、導電性のスペーサ層、及び磁化の向きが固定（ピン）された固着層を備える周知の膜構造を有し、図４に示したように、固着層の磁化の向きと白由層の磁化の向きがなす角度θに応じて抵抗値Ｒが変化するようになっている。
各ＧＭＲ素子３１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄの固着層の固定された磁化の向きは、図３において矢印に示す通りになっている。

図５は、かかる磁気センサ３０の等価回路を示している。図５においても、ＧＭＲ素子３１ａ〜３１ｄ，３２ａ〜３２ｄの各固着層の固定された磁化の向きが各素子を表すブロック内に矢印にて示されている。図５に示したように、前記制御回路３３は、出力処理回路３３ａ，３３ｂ、及び定電圧回路３３ｃ，３３ｄを備えている。

Ｘ軸磁気センサ３１においては、ＧＭＲ素子３１ａ〜３１ｄがフルブリッヂ接続されていて、ＧＭＲ素子３１ｄとＧＭＲ素子３１ｂとの結合点Ｐ１、及びＧＭＲ素子３１ａとＧＭＲ素子３１ｃとの結合点Ｐ２が、それぞれ定電圧回路３３ｃの正極、及び負極に接続され、これらの結合点Ｐ１，Ｐ２の間に一定の電圧Ｖが付与されるようになっている。また、ＧＭＲ素子３１ａとＧＭＲ素子３１ｄとの結合点Ｐ３、及びＧＭＲ素子３１ｂとＧＭＲ素子３１ｃとの結合点Ｐ４が、出力処理回路３３ａに接続されている。

出力処理回路３３ａは、結合点Ｐ３，Ｐ４の間の電位差Ｖｘを入力し、電位差Ｖｘを規格化し、規格化した値をＡＤコンバータ２１にＸ軸磁気センサ３１の出力Ｓｘとして出力するようになっている。なお、規格化とは、携帯電話機１の前面（Ｘ−Ｙ平面）が地表面に平行（水平）であるときのＸ軸磁気センサ３１（又はＹ軸磁気センサ３２）の実際の出力Ｓｘ（又は出力Ｓｙ）を、同出力Ｓｘ（又は出力Ｓｙ）の最大値と最小値の差で除することである。このように構成される結果、Ｘ軸磁気センサ３１の出力Ｓｘは、図６（Ａ）に示したように、Ｘ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）を示すようになっている。

Ｙ軸磁気センサ３２においては、Ｘ軸磁気センサ３１と同様に、ＧＭＲ素子３２ａ〜３２ｄがフルブリッヂ接続されている。ＧＭＲ素子３２ａとＧＭＲ素子３２ｃとの結合点Ｐ５、及びＧＭＲ素子３２ｂとＧＭＲ素子３２ｄとの結合点Ｐ６が、それぞれ定電圧回路３３ｄの正極、及び負極に接続され、これらの結合点Ｐ５，Ｐ６の間に一定の電圧Ｖが付与されるようになっている。また、ＧＭＲ素子３２ａとＧＭＲ素子３２ｄとの結合点Ｐ７、及びＧＭＲ素子３２ｃとＧＭＲ素子３２ｂとの結合点Ｐ８が、出力処理回路３３ｂに接続されている。出力処理回路３３ｂは、結合点Ｐ７，Ｐ８の間の電位差Ｖｙを入力し、電位差Ｖｙを規格化し、規格化した値をＡＤコンバータ２１にＹ軸磁気センサ３２の出力Ｓｙとして出力するようになっている。このように構成される結果、Ｙ軸磁気センサ３２の出力Ｓｙは、図６（Ｂ）に示したように、Ｙ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）を示すようになっている。

次に、上記のように構成された携帯電話機１が、同携帯電話機１の上下軸（Ｙ軸）の方位α（ｄｅｇ）、及び同上下軸の水平面からの傾斜角β（ｄｅｇ）を求める際の動作について説明する。なお方位αは、例えば携帯電話機１の上下軸の向き（Ｙ軸正方向）が南を向いているとき「０又は３６０（ｄｅｇ）」とし、西を向いているとき「９０（ｄｅｇ）」、北を向いているとき「１８０（ｄｅｇ）」、東を向いているとき「２７０（ｄｅｇ）」となるように定義されている。

携帯電話機１が水平面内で回転すると、上記Ｘ軸磁気センサ３１の出力Ｓｘは正弦波状に変化し、Ｙ軸磁気センサ３２の出力Ｓｙは出力Ｓｘと位相が９０°だけ異なる正弦波状に変化する。従って、出力Ｓｘと出力Ｓｙの軌跡は、図７の実線で示すように、原点を中心としたほぼ楕円状の軌跡となる。ところが、地磁気は水平ではなく、地球上の場所に応じた角度だけ水平面に対し傾斜しているために、携帯電話機１が水平面から傾斜角βだけ傾けられると、地磁気の向きと携帯電話機１のＹ軸正方向のなす角度が変化し、その影響が出力Ｓｙに現われる。

すなわち、図８に示すように、携帯電話機１が、水平面から傾斜角β１だけ傾けられた状態で、鉛直上下方向の軸Ｊの周りに回転されると、出力Ｓｘと出力Ｓｙの軌跡は図７の破線で示すような楕円形の軌跡となり、その中心が出力Ｓｙの正方向に移動する。さらに、携帯電話機１が傾斜角β１より大きい傾斜角β２だけ傾けられた状態で軸Ｊの周りに回転されると、図８の一点鎖線で示すように、出力Ｓｘと出力Ｓｙの軌跡は、短軸がより短い楕円形となるとともに、その中心が出力Ｓｙの正方向にさらに移動する。

換言すると、地磁気の水平面に対する角度が一定であれば、すなわち、その携帯電話機１の存在する位置（緯度、経度）が一定であれば、出力Ｓｘと出力Ｓｙの値（Ｓｘ，Ｓｙ）は一定の軌跡を描くので、この値（Ｓｘ，Ｓｙ）から方位αと傾斜角βを特定することができる。そこで、本実施の形態では、携帯電話機１が地磁気の傾きがほぼ一定である範囲内に存在すると仮定した場合の出力値（Ｓｘ，Ｓｙ）と、方位α及び傾斜角βとの関係を予め測定し、これらの関係を変換テーブルとして用意し、ＲＯＭ１３に格納しておく。そして、実際の方位α、及び傾斜角βを求める際に、実際の出力値（Ｓｘ，Ｓｙ）とＲＯＭ１３内に格納された変換テーブルとから、方位αと傾斜角βを決定する。

以上のようにして、方位αと傾斜角βを決定するが、図７の点Ｋのように、同一の出力値（Ｓｘ、Ｓｙ）に対し、二組以上の方位αと傾斜角βの組（α，β）が存在する場合がある，この場合、その値（Ｓｘ，Ｓｙ）が生じうる方位αと傾斜角βの組（α、β）を、携帯電話機１の想定し得る使用状態の範囲で複数個求め、この複数個の組（α，β）の平均値を前記変換テーブルの値として採用する。携帯電話機１の想定し得る使用状態の範囲とは、例えば、方位αについては０〜３６０（ｄｅｇ）、及び傾斜角βについては０〜４５（ｄｅｇ）とする。このようにして得られる変換テーブルの例を以下の表に示す。なお、この例では、携帯電話機１の上下軸（Ｙ軸）周りの回転角γは０（ｄｅｇ）としたが、同回転角γについても所定の角度範囲内で変化させ、そのときの出力値（Ｓｘ，Ｓｙ）と方位αと傾斜角βの組（α、β）との関係を複数求め、これらを平均して変換テーブルの値を得てもよい。以下に、この変換テーブルの一例を示す。

次に、方位αと傾斜角βまたは方位角変化△α及び傾斜角変化△βを算出する際のＣＰＵ１１の処理について説明する。
本実施の形態では、方位と傾斜角を算出する方位・傾斜角算出モードと、角度変化を算出する角度変化算出モードとを設けている。これらのモードは、ゲームソフトからの要求に応じていずれかに設定され、算出された値は、要求をしたゲームソフトに与えられる。以下では、方位・傾斜角算出モードにおける処理と、角度変化算出モードにおける処理を順に説明する。

携帯電話機１のＣＰＵ１１は所定時間の経過毎に図９に示したルーチン（プログラム）を繰り返し実行する。はじめに、ステップＳ９０１において、所定のタイミングとなると、ＣＰＵ１１はＸ軸磁気センサ３１の出力ＳｘとＹ軸磁気センサ３２の出力Ｓｙを読み込む。

次いで、ＣＰＵ１１はステップＳ９０２に進み、前述した表１に示した変換テーブルをＲＯＭ１３から読み出し、ステップＳ９０１で読み込んだ出力値Ｓｘ，Ｓｙと、この変換テーブルとに基づいて実際の方位αと実際の傾斜角βとを求める。例えば、（Ｓｘ，Ｓｙ）が（−０．３５，＋０．０８）であれば、方位αは２５６（ｄｅｇ）、及び傾斜角βは１（ｄｅｇ）であるとして求められる。

次いで、ＣＰＵ１１はステップＳ９０３に進み、現在のモードが角度変化算出モードであるか否かを判定する。今、方位・傾斜角算出モードであるので、ここでは、ＣＰＵ１１は「Ｎｏ」と判定してステップＳ９０４に進み、ステップＳ９０２で求めた方位αと傾斜角βをゲームソフトに渡し（例えば、サブルーチンの戻り値として渡し）、本ルーチンを一旦終了する。

次に、角度変化算出モードの場合を説明する。この場合も、ＣＰＵ１１は所定のタイミングで処理を開始し、ステップＳ９０１及びステップＳ９０２を実行して方位・傾斜角算出モードの場合と同様に現時点の方位αと傾斜角βとを求め、ステップＳ９０３に進む。

今、角度変化算出モードであるので、ＣＰＵ１１はステップＳ９０３の判断で、「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ９０５に進む。ステップＳ９０５では、今回が角度変化算出モードに移行してから本ルーチンを初めて実行する場合であるか否かを判定する。今、角度変化算出モードに移行してから本ルーチンを初めて実行するので、ＣＰＵ１１はステップＳ９０５の判断で「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ９０６に進む。このステップＳ９０６では、先のステップＳ９０２で求めた、現時点の方位αを基準方位α0 として、また、現時点の傾斜角βを基準傾斜角β0 としてＲＡＭ１２に一時格納する。

この状態が継続すると、ＣＰＵ１１は再び本ルーチンの処理を開始し、ステップＳ９０１，Ｓ９０２を実行して現時点の方位α、及び現時点の傾斜角βを求める。そして、ステップＳ９０３の判断で「Ｙｅｓ」と判定され、ステップＳ９０５に進む。この段階は、角度変化算出モードに移行してから本ルーチンを初めて実行する段階ではないので、ＣＰＵ１１はステップＳ９０５の判断で「Ｎｏ」と判定しステップＳ９０７に進む。このステップＳ９０７では、現時点の方位αからステップＳ９０６でＲＡＭ１２に一時格納している基準方位α0 を減じた値を方位角変化（横方向回転変化角）△αとして、また、同様に、現時点の傾斜角βからステップＳ９０６でＲＡＭ１２に一時格納した基準傾斜角β0 を減じた値を傾斜角変化（縦方向回転変化角）△βとして算出する。次いで、ＣＰＵ１１はステップＳ９０８に進み、ステップＳ９０７で算出された方位角変化△αと傾斜角変化△βを、ゲームソフトに渡し（例えば、サブルーチンの戻り値として渡し）、本ルーチンを一旦終了する。

以上のルーチンにより、方位α及び傾斜角βまたは方位角変化Δα及び傾斜角変化Δβが求められ、ゲームソフトに与えられる。ゲームソフトは、これらの値に基づき、ゲームの進行やゲームに登場するキャラクタの動きを制御する。例えば、ＬＣＤ１７に表示されているキャラクタを、方位α及び傾斜角βあるいはさらに方位角変化△α及び傾斜角変化△βに応じた量または速度でそれぞれＸ軸及びＹ軸方向に移動させたり、同様に同ＬＣＤ１７に表示されている背景等のスクロールをさせたりする。

次に、本実施の形態におけるゲームソフトの動作フローの一例を、図１０を参照して説明する。

ゲームソフトが実行されると、はじめに、ステップＳ１０１で、各種初期設定がなされ、ステップＳ１０２に進む。ここでは、前述した角度変化算出モードまたは方位・傾斜角算出モードの初期設定もなされる。
ステップＳ１０２では、使用者により操作入力部１９を用いて入力される操作情報を取得し、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３では、ＧＰＳ部２０より現在位置の緯度・経度を算出し、ステップＳ１０４に進む。なお、この現在位置の緯度・経度の算出は、ゲームソフト側で処理せず、携帯電話機１側の制御プログラムにより求められる位置情報がゲームソフトに与えられるものとする。

そして、ステップＳ１０４では、前述した方位αと傾斜角βまたは方位角変化△α及び傾斜角変化△βを算出するルーチンが実行され、ステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５では、算出された現在位置及び方位αと、さらに傾斜角βまたは方位角変化△α及び傾斜角変化△βや、使用者により入力された操作情報が、初期設定（ステップＳ１０１）として設定された条件あるいは別途定められた条件と合致するか判断する。

次に、ステップＳ１０５の判断で、条件が合致すると判定された場合（Ｙの判定）、次のステップＳ１０６で、ゲーム進行の処理を実行する。ここでは、表示画面の制御や、ＢＧＭ・効果音の制御や、条件の変更や、得点計算等、ゲーム毎にプログラムされた処理を実行するが、このステップＳ１０６においても、先に求められた現在位置及び方位αと、さらに傾斜角βまたは方位角変化△α及び傾斜角変化△βや、使用者により入力された操作情報に応じて、ゲームを進行させる処理をする。そして、ステップＳ１０７に進む。一方、ステップＳ１０５の判断で、条件が合致しないと判定された場合は（Ｎの判定）、ステップＳ１０７に進む。

次に、ステップＳ１０７では、計時等、その他の処理を実行し、ステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８の判断では、ゲーム終了か否かの判断をする。ここで、タイムオーバーか否か等、所定の終了条件を満たすか否かの判断をし、ゲーム終了と判定された場合、当該ゲームソフトを終了する。一方、ゲーム終了ではないと判定された場合、ステップＳ１０２に戻り、このステップＳ１０２からの処理を再実行する。
なお、ステップＳ１０３は測位手段、ステップＳ１０４は方位算出手段及び傾き算出手段の機能を達成するステップである。

以上に説明したように、本実施の形態では、位置情報（緯度・経度）と方位情報（方位α、方位角変化△α）さらには傾きの情報（傾斜角β、傾斜角変化△β）をゲームソフトに与えることができるので、上記実施形態の携帯電話機１上で実行されるゲームソフトは、これらの情報を、ゲーム進行を制御する際の条件として用いることで、例えば、特定の位置、特定の方位を満たさなければゲームが進行しないＲＰＧ（ロール・プレイング・ゲーム）や、地域限定のストーリをもつゲームや、使用者の移動（移動量）に応じてキャラクタが成長するようなゲームや、地域によって言葉づかい（方言）が変わるような、今までにないゲームを作成することができるようになる。

また、本実施の形態では、磁気センサ３０の出力値（Ｓｘ，Ｓｙ）、方位α、及び傾斜角βの関係を予め規定した変換テーブルを用意し、この変換テーブルと実際に得られた値（Ｓｘ，Ｓｙ）とから、実際の方位α、及び傾斜角βを得るようにしている。従って、携帯電話機１の上下軸が水平面に対して傾けられた状態にあっても、同携帯電話機１は精度良く方位αを取得することができるとともに、傾斜角βを取得することができる。また、磁気センサ３０を３軸構成として、より精度高く方位αおよび傾斜角βを算出してもよい。

また、角度変化算出モードにおいては、方位α、及び傾斜角βの変化量を取得することができるので、携帯電話機１を鉛直上下軸（上記軸Ｊ）周りに回転させたり、水平方向に沿った軸周りに回転させることにより、その回転変化量が検出され、同回転変化量△α，△βに基づく多彩な機能を同携帯電話機１上で実行されるゲームソフトに与えることが可能となる。

以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の構成等も含まれる。例えば、上記実施形態においては、一つの変換テーブルを予めＲＯＭ１３内に格納しているが、携帯電話機１が異なる位置に存在する場合（地磁気の傾きが異なる場合）についても、位置に対応した同様の変換テーブルをＲＯＭ１３内に格納しておき、ＧＰＳ部２０で得た携帯電話機１の位置に応じ、適切な変換テーブルを読み出すようにしてもよい。また、携帯電話機１は、通信部１４を介して、遠隔地にある情報センター等から同変換テーブル（の値）を取得するように構成することもできる。このようにすれば、ＲＯＭ１３の記憶容量を低減することも可能となる。

さらに、この場合、ＧＰＳ部２０により特定した現在位置に関する情報を情報センター等に送信することで、情報センターから特定した位置に応じた変換テーブル（の値）を取得するように構成してもよい。このようにすれば、携帯電話機１が広範囲で使用されることにより地磁気の向きの水平面に対する傾きが変化した場合であっても、携帯電話機１の方位α及び傾斜角βを精度良く求めることができる。

なお、上記実施形態において磁気センサ３０は、ＧＭＲ素子により構成されていたが、これに限定されることなく、例えば、磁気トンネル効果素子等の他の磁気抵抗効果素子を用いて構成することもできる。

さらに、上記実施形態においては、Ｘ軸磁気センサ３１の出力Ｓｘ及びＹ軸磁気センサ３２の出力Ｓｙをそれぞれ規格化していたが、同規格化を行う前に、これらの出力Ｓｘ，Ｓｙが有するオフセット量ＯＦｘ，ＯＦｙをそれぞれの出力Ｓｘ，Ｓｙから減じ、同オフセット量ＯＦｘ，ＯＦｙを減じた値を各磁気センサ３１，３２の正規の出力Ｓｘ，Ｓｙとするように構成してもよい。このようなオフセット量ＯＦｘ，ＯＦｙは、Ｘ軸磁気センサ３１及びＹ軸磁気センサ３２の近傍に存在する永久磁石部品や、各ＧＭＲ素子３ｌａ〜３１ｂ，３２ａ〜３２ｄの抵抗値のばらつきにより生じるものであり、所定の条件が成立したときに携帯電話機１を水平面内で１８０度回転させて、その際の出力Ｓｘ，Ｓｙの各平均値からそれぞれ求めることができる。

また、上記実施形態においては、Ｘ軸が本体１０の第１所定軸としての左右軸となり、Ｙ軸が同本体１０の第２所定軸、及び第３所定軸としての上下軸になっていたが、これに限定されない。即ち、前記本体１０の第１〜第３所定軸は、第１所定軸と第２所定軸とが所定の角度θ（上記実施形態では９０°）を持って交差する点を除き、任意に定めることができる。

本発明に一実施の形態である携帯電話機の構成を示すブロック図である。 同実施の形態の携帯電話機の正面図である。 同実施の形態の磁気センサの概略平面図である。 同実施の形態の磁気センサを構成する各ＧＭＲ素子の特性を示す図である。 同実施の形態の磁気センサの等価回路図である。 （Ａ）Ｘ軸磁気センサの出力特性図、（Ｂ）Ｙ軸磁気センサの出力特性図である。 同実施の形態の携帯電話機が回転された場合における磁気センサの出力値の軌跡図である。 図７の軌跡図を得る際の携帯電話機の動きを示した図である。 同実施の形態のＣＰＵが実行するプログラム（ルーチン）のフローチャートである。 同実施の形態の携帯電話機上で実行されるゲームソフトの動作フローの一例である。

符号の説明

１…携帯電話機（携帯情報端末）、１０…本体、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＡＭ、１３…ＲＯＭ、１４…通信部、１５…音声ＣＯＤＥＣ、１６…楽曲再生部、１７…ＬＣＤ、１８…Ｉ／Ｆ、１９…操作入力部、２０…ＧＰＳ部、２１…ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）、３０…磁気センサ（地磁気センサ）、３１…Ｘ軸磁気センサ、３２…Ｙ軸磁気センサ、３３…制御回路，４０…バス

Claims (5)

1. ゲームソフトを実行可能な携帯情報端末において、
   ＧＰＳ信号を受信する受信手段と、
   受信したＧＰＳ信号から現在位置を求める測位手段と、
   地磁気センサと、
   前記地磁気センサの出力と方位との関係が規定されたテーブルと、
   前記地磁気センサの出力と前記テーブルとから該携帯情報端末が向く方位を求める方位算出手段と、
   該携帯情報端末の傾きを求める傾き算出手段と、
   ゲームソフトを記憶する記憶手段と、
   前記ゲームソフトを実行するゲーム処理手段と、を具備し、
   前記ゲームソフトには、前記測位手段、方位算出手段、傾き算出手段より求められる現在位置と該携帯情報端末が向く方位と該携帯情報端末の傾きのうちの何れかの情報が、前記ゲームソフトによる動作を決定する条件として予め設定されており、
   前記ゲーム処理手段は、前記ゲームソフトを実行すると、前記求められた現在位置と該携帯情報端末が向く方位と該携帯情報端末の傾きのうちの何れかの情報を受け取り、受け取った情報と前記条件として設定されている情報とが合致しているかを判断する処理を行い、該判断に従って前記ゲームソフトによる動作を決定する
   ことを特徴とする携帯情報端末。
2. 前記地磁気センサは、前記携帯情報端末の任意の方向の外部磁界の成分に応じた値を出力する複数の地磁気センサからなり、
   前記方位算出手段は、前記複数の外部磁界成分に応じた値から方位を算出し、
   前記傾き算出手段は、前記複数の外部磁界成分に応じた値から傾きを算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
3. 請求項１に記載の携帯情報端末において実行されるゲームソフトによる制御方法であって、
   前記ゲームソフトには、前記携帯情報端末において求められる現在位置と該携帯情報端末が向く方位と該携帯情報端末の傾きのうちの何れかの情報が、前記ゲームソフトによる動作を決定する条件として予め設定されており、
   前記携帯情報端末において求められた現在位置と該携帯情報端末が向く方位と該携帯情報端末の傾きのうちの何れかの情報を受け取る手順と、
   前記受け取った情報と前記条件として設定されている情報とが合致しているかを判断する手順と、
   前記判断に従って前記ゲームソフトによる動作を決定する手順と、を含む
   ことを特徴とする携帯情報端末において実行されるゲームソフトによる制御方法。
4. 前記方位算出手段は、前記方位の情報として方位（α）または方位角変化（Δα）を算出し、
   前記傾き算出手段は、前記傾きの情報として傾斜角（β）または傾斜角変化（Δβ）を算出することを特徴とする請求項１または２の何れか１項に記載の携帯情報端末。
5. 前記方位の情報として方位（α）または方位角変化（Δα）を算出し、前記傾きの情報として傾斜角（β）または傾斜角変化（Δβ）を算出することを特徴とする請求項３に記載の制御方法。

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