JP4657742B2

JP4657742B2 - 携帯端末装置

Info

Publication number: JP4657742B2
Application number: JP2005019929A
Authority: JP
Inventors: 浩片山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-01-27
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2025-01-27
Also published as: US7949485B2; US20090319222A1; EP1843554A4; JP2006211238A; WO2006080354A1; EP1843554A1

Description

本発明は、位置測位システムを使って人や自動車等の経路案内を支援する機能を持つ携帯端末装置に関する。

近年、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を利用した歩行者用ナビゲーションシステムが開発されている。この歩行物用ナビゲーションシステムは、歩行者の現在位置と地図情報とにもとづき、目的地までの経路を検索して表示部に表示する（例えば、特許文献１参照）。また、今日では、このナビゲーションシステムを搭載した携帯電話機やＰＤＡなどの携帯端末装置が提供され、通話や通信を行いながら歩行者の経路案内が支援できるようになってきた。

ところで、液晶表示器などの表示部とキー操作部とを別々の筐体に分けて設け、各筐体を一軸を中心に折り畳み自在に構成された携帯電話機が提供されている。この折り畳み自在な携帯電話機では、磁気発生部としてのマイクロホンやスピーカが別々の筐体に設けられ、磁気検出部がそのいずれかの筐体に設けられている。

特開２００１−２０４０６２号公報

しかしながら、携帯電話機を折り畳んだときと開いたときとでは、磁気検出部に対する磁気発生部の位置や向きが変化し、磁気発生部が発生する磁場の磁気検出部に対する大きさに変化を生じ、ＧＰＳによる位置計測値が不正確となる。

本発明は、前記のような従来の問題を解決するためになされたものであり、筐体の開閉や回転により、スピーカなどの磁気発生部から磁気検出器までの距離や方向が変化した場合にも、常に正確な方位を得ることができる携帯端末装置を提供することを目的とする。

本発明の携帯端末装置は、少なくとも２つ以上の複数の筐体を、相対的な離反状態が異なる複数の形状により連結可能な携帯端末装置であって、前記複数の筐体の少なくとも１つに設けられた、磁気量を検出する磁気検出部と、当該携帯端末装置の複数の連結形状毎に、前記磁気検出部により検出する磁気量のうちの、当該携帯端末装置が有する磁気発生源からの磁気による影響量を記憶する記憶部と、前記複数の筐体の開閉情報を検出する開閉検出部と、前記複数の筐体間の相対的な回転情報を検出する回転検出部と、前記開閉情報および前記回転情報に基づいて当該携帯端末装置の連結形状を検出する筐体形状検出部と、前記筐体形状検出部により検出した連結形状における、前記記憶部に記憶した影響量に基づいて、前記磁気検出部により検出した磁気量を補正するデータ処理部と、前記データ処理部により補正した磁気量に基づいて、方位を測定する測定部と、を備え、前記複数の筐体は、二軸により開閉自在および回転自在に連結したものであることを特徴とするものである。

本発明の携帯端末装置によれば、筐体の開閉や回転により、スピーカなどの磁気発生部から磁気検出器までの距離や方向が変化した場合にも、常に正確な方位を得ることができる。

以下に、本発明の実施形態の携帯端末装置について、図面を用いて説明する。
本発明の実施形態の携帯端末装置を図１に示す。
図１において、携帯端末装置１０１は、無線部１と、位置測位部２と、データ処理部３と、筐体形状検出部４と、表示部５と、音声入出力部６と、キー入力部７と、磁気検出部８と、記憶部９と、端末機筐体の開閉検出部１０と、端末機筐体の回転検出部１１とを有する構成である。

無線部１は、外部の無線端末装置との間で音声や画像などの各種情報を無線で送受信するものである。

位置測位部２は、前述のGPSやOTDOA（Observed Time Difference Of Arrival）・EOTD（Enhanced Observed Time Difference）など複数の携帯電話の基地局と端末間の電波の伝達時間差を用いる方法により携帯端末装置１０１の位置を測定するものである。

データ処理部３は、携帯端末装置１０１全体の動作を制御するものであり、所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成される。データ処理部３は、本発明では、特に筐体形状検出部４により検出された所定の筐体形状対応の地磁気情報を基準として、選択された他の筐体形状毎の地磁気情報との差分を求め、この差分を地磁気補正データとして記憶部９の地磁気補正データテーブルに予め格納する。また、データ処理部３は、磁気検出部８で検出される各筐体形状毎の磁気情報を、前記地磁気補正データを参照して補正するように機能する。

筐体形状検出部４は、全体の形状が変えられるように連結された複数(本実施形態では２個)の端末器筐体の形状を検出するものであり、いずれかの開閉検出部１０から得られる開閉情報およびいずれかの回転検出部１１から得られる回転情報にもとづいて、端末器筐体の形状を検出する。

端末器筐体の形状としては、例えば、図２（ａ）乃至図２（ｆ）に示すようなものがある。図２（ａ）は、表示部（図示しない）を持つ端末器筐体２２とキー部（図示しない）を持つ端末器筐体２１とを、一軸で開閉自在に連結したものであり、閉じたときにはサブ液晶表示部２３が外側に臨む。

図２（ｂ）は、端末器筐体２４と端末器筐体２５とを二軸で開閉自在および回転自在に連結したものであり、閉じたときメイン液晶表示部２６が外側に臨む。

また、図２（ｃ）は、キー部２７および音声入力部（マイク）２８を持つ端末器筐体２９と、メイン液晶表示部３０および音声出力部（スピーカ）３１を持つ端末器筐体３２とを、一軸で開閉自在に連結したものである。図２(ｃ)では、さらに、端末器筐体３２を開いた状態で、別の軸を中心に同一平面内で９０度回転可能とされている。

図２（ｄ）は、一般的な開閉型の携帯電話機等の携帯端末装置１０１であり、キー部３３および音声入力部３４を持つ端末器筐体３５と、メイン液晶表示部３６および音声出力部３７を持つ端末器筐体３８とを、一軸で開閉自在に連結したものである。

さらに、図２（ｅ）は、キー部３９および音声入力部４０を持つ端末器筐体４１に対し、メイン液晶表示部４２および音声出力部４３を持つ端末器筐体４４を一軸で開閉可能にし、開状態において、端末器筐体４４を、図２（ｃ）に示したものとは逆方向に９０度回転可能にしたものである。

図２（ｆ）は、キー部４５および音声入力部４６を持つ端末器筐体４７に対し、メイン液晶表示部４８および音声出力部４９を持つ端末器筐体５０をスライドさせて、一軸で開閉自在に開いたものである。これらの各端末器筐体相互の開閉状態や回転状態は、開閉検出部１０や回転検出部１１により検出されて、筐体形状検出部４に入力される。筐体形状検出部４は、前記開閉や回転によって変化する筐体の形状（形態）を検出し、データ処理部３へ出力する。

また、図１において、前記表示部５は、図２におけるメイン液晶表示部２３、２６、３０、３６、４２、４８に相当し、前記音声入出力部６は、図２における音声入力部２８、３４、４０、４６および音声出力部３１、３７、４３、４９に相当するものである。図１におけるキー入力部７は、図２におけるキー入力部２７、３３、３９、４５に相当するものである。

図３は、例えば図２(ａ)における二つの端末器筐体２１、２２の開閉検出部を例示したものである。この開閉検出部では、ヒンジ部５１を中心として開閉される端末器筐体２２には凸部５２が設けられ、端末器筐体２１には凸部５２が嵌まり込む凹部５３が設けられている。なお、凸部５２および凹部５３の関係は逆でもよい。

また、凹部５３には、スイッチ素子５４が設けられている。この開閉検出部では、端末器筐体２１、２２が閉じられたとき、凸部５２が凹部５３内のスイッチ素子５４を作動させ、一方、開かれたときスイッチ素子５４の作動が解除される。このスイッチ素子５４の作動および作動解除により、端末器筐体２１、２２の開閉状態を検出できる。

図４は、端末器筐体２２に磁石５５を設け、端末器筐体２１に、磁石５５に対応する部位にホール素子などの磁気検出部５６を設けたものを示す。この開閉検出機構では、端末器筐体２１、２２が閉じられると、磁石５５の磁気を受けて磁気検出部５６が検出信号を出力し、一方開かれると磁気検出部５６が検出信号の出力を停止する。この検出信号の出力の有無により、端末器筐体２１、２２の開閉状態を検出できる。なお、磁石５５と磁気検出部５６の位置は逆でも良い。

このような開閉検出部は、端末器筐体２４、２５、端末器筐体２９、３２、端末器筐体３５、３８、端末器筐体４１、４４、端末器筐体４７、５０においても適用可能である。また、図示しないが回転検出部についても、前記同様の機械的、磁気的検出手段を採用することにより、各端末器筐体の回転検出を容易に行うことができる。

前記のように、端末器筐体が一軸または二軸以上で開閉または回転する携帯端末装置は、開閉または回転の構成を採らない端末器筐体における磁気検出部８のオフセット値は一つであるのに対し、一つ以上となる。いま、携帯電話機に取り付けられた磁気検出部８の構成が二つの方位検出素子８ａ、８ｂを、図５に示すように、同一平面内に直角に配置したものとし、全方位についてその出力値を測定すると、それぞれ、図６に示すような正弦波形となる。ただし、X軸およびY軸の出力の位相は異なる（一般に90度ずれる）。このとき、方位検出素子８ａ、８ｂの出力をそれぞれＨｘ、Ｈｙとすると、方位角θは、θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｈｙ／Ｈｘ）となり、この方位角θおよび方位出力値は、図７に示すようなＸ、Ｙ座標上に表すことができる。

次に、図１に示した携帯端末装置１０１の動作を説明する。
まず、この携帯端末装置１０１を歩行者用のマンナビゲーションに利用するには、予め前記記億部９の地磁気補正データテーブルに地磁気オフセット情報を地磁気補正データとして設定する。この地磁気補正データは、前記のように二つの端末器筐体を開閉または回転することにより、端末器筐体が持つスピーカやマイクロホンなどの磁気発生部の磁場が磁気検出部８に与える影響を補正する。

図８は、磁気発生部の磁場が磁気検出部８に与える影響を示す説明図であり、図９は、その影響を取り除くための地磁気補正データの設定手順を示すフローチャートである。図８は、二つの端末器筐体の開閉や回転によって筐体形状が、例えば図２（ｄ）から図２（a）や図２（b）に変化した場合に、磁気検出部８に対して、地磁気とは異なる磁場をスピーカやマイクが与える影響を示す。

つまり、端末器筺体の開閉や回転により、方位検出部８の出力レベルがドリフトし、例えば、方位検出素子８ａ、８ｂの出力が、ＸＹ座標上において、中心座標が図２（ｄ）のときにＰ０（ｘ０、ｙ０）から図２（a）のときにＰ１（ｘ１、ｙ１）または図２（ｂ）のときにＰ２（ｘ２、ｙ２）にずれる。なお、図８において、円６１、６２、６３は各中心座標Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２について、携帯端末装置１０１自身が向くべき方位により、地球の地磁気の影響で描かれる軌跡である。

このようにして得られる筐体形状対応の最適な前記中心座標Ｐ０（ｘ０、ｙ０）〜Ｐｎ（ｘｎ、ｙｎ）の情報から、中心座標Ｐ０（ｘ０、ｙ０）を中心とする各座標Ｐ１（ｘ１、ｙ１）〜Ｐｎ（ｘｎ、ｙｎ）とのずれ(差分)を求める。また、その差分を製品出荷時等に予め地磁気補正データテーブル９に記憶させておく。

そして、携帯端末装置１０１の実使用時における筐体形状の変化時に、記憶部９の地磁気補正データテーブルを参照して、前記差分を地磁気補正データとして利用する。

これにより、中心座標Ｐ０（ｘ０、ｙ０）を基準として、他の中心座標Ｐ１（ｘ１、ｙ１）、Ｐ２（ｘ１、ｙ０）・・・・とのずれ、つまり方位検出出力のずれを補正でき、結果として筐体形状の変化に依存しない正確な方位検出を行うことができる。

次に、前記記憶部９における地磁気補正データテーブルの設定手順を、図９について説明する。

まず、基準となる一つの筐体形状(例えば、図２（ｄ）)において、携帯端末装置１０１、つまり磁気検出部８を水平面内で１回転以上回転させる（キャリブレーション動作）（ステップＳ１）。

データ処理部３は、磁気検出部８の出力から、図６に示すような、例えば円の中心座標Ｐ０（ｘ０、ｙ０）および半径を求め、これを地磁気補正データテーブルに蓄積する（ステップＳ２）。これにより、図２（ｄ）に示す筐体形状での地磁気に対する基準方位が設定される。

続いて、筐体形状を図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｆ）に示すように開閉または回転させた各状態にし、携帯端末装置１０１を前記同様に水平面内で回転させる。各磁気検出部８からは各方位対応の出力が得られ、データ処理部３は、図８に示すような円の中心座標Ｐ２（ｘ２、ｙ２）、Ｐ３（ｘ３、ｙ３）・・・・Ｐｎ（ｘｎ、ｙｎ）を求める(ステップＳ３)。

さらに、前記中心座標Ｐ０（ｘ０、ｙ０）における方位出力値を基準として、各筐体形状対応の座標Ｐ１（ｘ１、ｙ１）、Ｐ２（ｘ２、ｙ２）・・・Ｐｎ（ｘｎ、ｙｎ）における方位出力値との差分から、地磁気補正データを求め、これらの各補正値を前記各座標Ｐ１（ｘ１、ｙ１）〜Ｐｎ（ｘｎ、ｙｎ）対応で記憶部９の地磁気補正データテーブルに蓄積する(ステップＳ４)。

この蓄積された地磁気補正データを用いて、前記のように、新たに測定(検出)された方位データを、ユーザの手を煩わすことなく、自動的に補正することで、各筐体形状対応の正確な地磁気を測定することができる。

したがって、本発明では、スピーカやマイクロホンなどの磁気発生部からの磁場の影響を磁気検出部８が受けることがあっても、筐体形状検出部４が検出(測定)する筐体形状対応の地磁気補正データを用いて、その筐体形状における地磁気の影響を補正でき、結果として正しい方位検出にもとづくマンナビゲーション等を実現することができる。

なお、携帯端末装置１０１のユーザが、各筐体形状ごとに携帯端末装置１０１を水平面内で回転させてキャリブレーションを行うことにより、前記同様に地磁気補正データを求め、これを地磁気補正データテーブルに蓄積して用いることもできる。

この場合にも、筐体形状検出部４が検出する筐体形状対応の地磁気補正データを用いて、その筐体形状における地磁気の影響を補正でき、結果として正しい方位検出にもとづくマンナビゲーション等を実現することができる。

本発明の携帯端末装置によれば、筐体の開閉や回転により、スピーカなどの磁気発生部から磁気検出器までの距離や方向が変化した場合にも、常に正確な方位を得ることができるという効果を有し、位置測位システムを使って正確な方向に人や自動車等の経路案内を支援する携帯端末装置等の分野において有用である。

本発明の実施形態による携帯端末装置を示すブロック図本発明の携帯端末装置の筐体形状例を示す説明図本発明における端末器筐体の開閉検出機構を示す概念図本発明における端末器筐体の他の開閉検出機構を示す概念図本発明を構成する方位検出素子の配置例を示す説明図本発明における磁気検出部の出力特性図本発明における方位検出素子の出力特性図本発明の携帯端末装置における筐体形状対応の方位検出出力特性を示す説明図本発明における地磁気補正データの設定手順を示すフローチャート

符号の説明

３データ処理部
４筐体形状検出部
８磁気検出部
９記憶部
２１、２２、２４、２５、２９、３２、３５、３８、４１、４４、４７、５０端末器筐体
２８、３４、４０、４６マイクロホン
３１、３７、４３、４９スピーカ
１０１携帯端末装置

Claims

少なくとも２つ以上の複数の筐体を、相対的な離反状態が異なる複数の形状により連結可能な携帯端末装置であって、
前記複数の筐体の少なくとも１つに設けられた、磁気量を検出する磁気検出部と、
当該携帯端末装置の複数の連結形状毎に、前記磁気検出部により検出する磁気量のうちの、当該携帯端末装置が有する磁気発生源からの磁気による影響量を記憶する記憶部と、
前記複数の筐体の開閉情報を検出する開閉検出部と、
前記複数の筐体間の相対的な回転情報を検出する回転検出部と、
前記開閉情報および前記回転情報に基づいて当該携帯端末装置の連結形状を検出する筐体形状検出部と、
前記筐体形状検出部により検出した連結形状における、前記記憶部に記憶した影響量に基づいて、前記磁気検出部により検出した磁気量を補正するデータ処理部と、
前記データ処理部により補正した磁気量に基づいて、方位を測定する測定部と、を備え、
前記複数の筐体は、二軸により開閉自在および回転自在に連結したものであることを特徴とする携帯端末装置。