(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地磁気を検出する地磁気センサを備え、検出した地磁気に基づいて方位情報を得る方位測定手段を有する携帯端末装置であって、
前記地磁気センサと、前記地磁気センサの近傍に位置し前記地磁気センサの機能に影響する磁気ノイズを発生する部品とを、同一筐体内において同一平面上に配設したことを特徴とする携帯端末装置。
【請求項２】
地磁気を検出する地磁気センサを備え、検出した地磁気に基づいて方位情報を得る方位測定手段を有する携帯端末装置であって、
第一の筐体と第二の筐体とがヒンジ部により開閉可能に連結され、
前記第一の筐体内に前記地磁気センサを配設し、前記第二の筐体内に前記地磁気センサの機能に影響する磁気ノイズを発生する部品を配設し、前記第一及び第二の筐体を閉じた状態と開いた状態の少なくともいずれか一方の状態において、前記地磁気センサと前記磁気ノイズを発生する部品とを同一平面上に位置するよう配設したことを特徴とする携帯端末装置。
【請求項３】
地磁気を検出する地磁気センサを備え、検出した地磁気に基づいて方位情報を得る方位測定手段を有する携帯端末装置であって、
複数の筐体が回動部により開閉可能に連結され、
前記地磁気センサと、前記地磁気センサの機能に影響する磁気ノイズを発生する部品とを、それぞれ別の筐体に配設し、前記複数の筐体を閉じた状態と開いた状態の少なくともいずれか一方の状態において、前記地磁気センサと前記磁気ノイズを発生する部品とを同一平面上に位置するよう配設したことを特徴とする携帯端末装置。
【請求項４】
前記地磁気センサを配設した筐体の背面形状を、前記地磁気センサと略平行となるように形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の携帯端末装置。
【請求項５】
前記地磁気センサを配設した筐体を、非磁性体材料で形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の携帯端末装置。
【請求項６】
前記地磁気センサを、操作部を備えた筐体内に設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の携帯端末装置。
【請求項７】
前記磁気センサを機能させる専用の操作ボタンを備え、前記操作ボタンには方位測定に関する機能表示を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人が携帯して持ち運ぶことのできる携帯電話機などの携帯端末装置に関し、特に、ＧＰＳ（Global Positioning System ）衛星からのＧＰＳ信号を受信して位置情報を得るＧＰＳ受信部を備えた携帯端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カーナビゲーションシステムなどにおいて、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して自己の位置情報を得て、現在位置を地図上に示す位置情報提供機能が提供されている。最近では、携帯電話機などの携帯端末装置においても、ＧＰＳ衛星を利用した位置情報や時刻などの報知サービスが提供されるようになってきている。
【０００３】
ＧＰＳ信号を用いることにより、現在いる場所の緯度経度などの正確な位置情報を精度良く得ることができるが、ＧＰＳ信号のみでは移動している場合に現在どちらの方向に向かっているかを知ることはできない。携帯端末装置における位置情報サービスの付加価値を高めるために、カーナビゲーションシステムと同様に、地磁気センサを設けて方位情報も得るようにし、地図上に現在位置を表示する際に使用者が現在向いている方向に合わせて地図を回転させて表示するような機能が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように携帯端末装置に地磁気センサを設けて方位情報を得るようにした場合、地磁気センサが他の部品等からの磁気の影響を受けて正確な地磁気を検出できないおそれがある。携帯端末装置内にはスピーカなどの磁気ノイズを発生する多くの部品が搭載されており、さらに、小型化のために各搭載部品は互いに近接して設けられているため、地磁気センサが磁気ノイズの影響を受けやすい状態にある。また、携帯時において外部からの着磁の影響も考慮する必要がある。このため、地磁気センサの安定した性能を発揮するためには、地磁気以外の周囲の磁気の影響を想定した部品配置や構造を採る必要があり、設計の際に大きな制約となってしまう。
【０００５】
ここで、図８及び図９にＧＰＳ受信部と地磁気センサを設けた携帯端末装置の構成例を示す。この例は、第一の筐体１０１と第二の筐体１０２とをヒンジ部１０３において折り畳み可能に構成した携帯電話機に適用した構成を示したものである。図８（Ａ）に示すように、第一の筐体１０１には、ＧＰＳ衛星１２０からのＧＰＳ信号１２１を受信して自己の位置情報を得るためのＧＰＳアンテナ及び受信回路を備えたＧＰＳ受信部１０５が設けられている。第二の筐体１０２には、高周波回路、ベースバンド回路、制御回路などを搭載して収納された回路基板１０６上に地磁気を検出する地磁気センサ１０７が設けられている。この地磁気センサ１０７として、水平方向の２軸成分の磁界検出能力を備えたものを用いる。上記のＧＰＳ受信部１０５により得られた位置情報と地磁気センサ１０７により得られた方位情報とに基づいて、表示部１０８に位置情報や時刻を地図とともに表示できるようになっている。
【０００６】
また、第二の筐体１０２には、地磁気センサ１０７の近傍に内蔵部品として着信音などを発音するスピーカ１０９が設けられており、このスピーカ１０９の磁石１０９ａから放射される磁気ノイズを磁力線１１０で表す。図８（Ｂ）に示すように、地磁気センサ１０７に対するスピーカ１０９からの磁力線１１０の接線ベクトル１１１は、垂直方向成分１１１ａと水平方向成分１１１ｂとを有するものとなる。このため、地磁気センサ１０７が磁力線１１０の水平方向成分１１１ｂを感知してしまい、地磁気検出において周囲磁力の影響を受けて誤差が生じ、正確な検出ができないという問題点がある。
【０００７】
この周囲磁力による影響を解消するためには、地磁気センサに影響を与える部品を離すなどの配置構成を変更したり、ソフトウェアによる補正機能を持たせたり、あるいは地磁気以外の磁気ノイズを消磁させる機能を搭載するなどの手段が必要となる。このような手段を設けることは、実際の装置での配置構成が困難であったり、装置の大型化や複雑化を招いたりなどの種々の問題点が生じ、携帯端末装置に適用するには困難であった。
【０００８】
また、図９に示すように、第二の筐体１０２側にアンテナ１１５を設けた構成の場合、机１２５の上などに置いたときに第二の筐体１０２の底面（外側の面）が平らにならずに第二の筐体１０２内部の地磁気センサ１０７が水平面に対して傾くようになる。地磁気センサ１０７が所定角度以上傾くと地磁気の検出に誤差が生じてしまう。特に、地磁気検出に先立って地磁気センサの調整（校正）を行う際に地磁気センサ１０７が傾いていると、調整が正確に行えずに地磁気の検出精度が低下するという問題点が生じる。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、筐体に設けた地磁気センサに対する磁気ノイズの影響を無くして高精度な地磁気検出が可能であり、正確な方位情報を得ることができる携帯端末装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、地磁気を検出する地磁気センサを備え、検出した地磁気に基づいて方位情報を得る方位測定手段を有する携帯端末装置であって、前記地磁気センサと、前記地磁気センサの近傍に位置し前記地磁気センサの機能に影響する磁気ノイズを発生する部品とを、同一筐体内において同一平面上に配設したことを特徴とする。
【００１１】
上記構成により、地磁気センサとスピーカ等の磁気ノイズを発生する部品とが同一平面上にあるため、スピーカ等の部品からの磁気ノイズは地磁気センサにおいて垂直に入射するので水平方向において影響を受けない。このため、他の部品からの磁気ノイズの影響をを無くして高精度な地磁気検出が可能であり、正確な方位情報が得られる。
【００１２】
本発明は、地磁気を検出する地磁気センサを備え、検出した地磁気に基づいて方位情報を得る方位測定手段を有する携帯端末装置であって、第一の筐体と第二の筐体とがヒンジ部により開閉可能に連結され、前記第一の筐体内に前記地磁気センサを配設し、前記第二の筐体内に前記地磁気センサの機能に影響する磁気ノイズを発生する部品を配設し、前記第一及び第二の筐体を閉じた状態と開いた状態の少なくともいずれか一方の状態において、前記地磁気センサと前記磁気ノイズを発生する部品とを同一平面上に位置するよう配設したことを特徴とする。
【００１３】
上記構成により、二つの筐体が開閉可能に構成された携帯端末装置であっても、筐体を閉じた状態と開いた状態の少なくともいずれか一方の状態において他の部品からの磁気ノイズの影響をを無くして高精度な地磁気検出が可能であり、正確な方位情報が得られる。
【００１４】
本発明は、地磁気を検出する地磁気センサを備え、検出した地磁気に基づいて方位情報を得る方位測定手段を有する携帯端末装置であって、複数の筐体が回動部により開閉可能に連結され、前記地磁気センサと、前記地磁気センサの機能に影響する磁気ノイズを発生する部品とを、それぞれ別の筐体に配設し、前記複数の筐体を閉じた状態と開いた状態の少なくともいずれか一方の状態において、前記地磁気センサと前記磁気ノイズを発生する部品とを同一平面上に位置するよう配設したことを特徴とする。
【００１５】
上記構成により、複数の筐体が開閉可能に構成された携帯端末装置であっても、筐体を閉じた状態と開いた状態の少なくともいずれか一方の状態において他の部品からの磁気ノイズの影響をを無くして高精度な地磁気検出が可能であり、正確な方位情報が得られる。
【００１６】
また、前記地磁気センサを配設した筐体の背面形状を、前記地磁気センサと略平行となるように形成したことを特徴とする。
上記構成により、方位測定前などに地磁気センサの調整を行う場合など、筐体を水平にしたときに地磁気センサも同様に水平状態となるため、容易に地磁気センサの水平状態が得られ、地磁気センサの調整や方位測定をより正確に実行可能となる。
【００１７】
また、前記地磁気センサを配設した筐体を、非磁性体材料で形成したことを特徴とする。
上記構成により、筐体を樹脂成形材料などの非磁性体材料で形成することにより、筐体が外部の磁力により帯磁することを防止でき、外部からの磁気の影響を無くすことが可能となる。
【００１８】
また、前記地磁気センサを、操作部を備えた筐体内に設けたことを特徴とする。
上記構成により、使用者が把持して操作部を操作する際に、地磁気センサの方向が安定するため、より精度の良い地磁気検出及び方位測定が可能となる。
【００１９】
また、前記磁気センサを機能させる専用の操作ボタンを備え、前記操作ボタンには方位測定に関する機能表示を設けたことを特徴とする。
上記構成により、専用の操作ボタンによって地磁気センサを１度の簡単な操作で機能させることが可能であり、またこの操作ボタンは視認性が良く使用者が容易に機能を認識できるため、方位測定に関する操作を簡便に実行可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態では、携帯端末装置として、移動体通信システムに用いる携帯電話機にＧＰＳ受信部及び地磁気センサを設けて位置情報及び方位情報を得るようにした装置構成例を示す。
【００２１】
図１は本発明の第１実施の形態に係る携帯端末装置の外観構成を示す斜視図、図２は第１実施の形態に係る携帯端末装置の筐体を閉じて背面から見た斜視図、図３は第１実施の形態に係る携帯端末装置の主要部の配置構成を示す断面説明図、図４は第１実施の形態に係る携帯端末装置を正面から見た平面図である。
【００２２】
図１に示すように、携帯端末装置１０は、第一の筐体１１と第二の筐体１２とが回動部であるヒンジ部１３によって回動可能に連結されて構成されており、使用者が音声通話やデータ通信などで使用する際に必要に応じて自在に開閉できるようになっている。第一の筐体１１には、動作時の各種表示を行う液晶表示装置（ＬＣＤ）などによる表示部１４と、受話用のレシーバ１５とが設けられている。第二の筐体１２には、ヒンジ部１３側の端部にアンテナ１６が延出して設けられるとともに、図１のように筐体を開いた状態で正面側（図２の閉じた状態では内面側）に操作用の各種キーボタンを有してなる操作部１７と送話用のマイク１８とが設けられている。
【００２３】
また、図２に示すように、第二の筐体１２には、筐体を閉じた状態で外面側（図１の開いた状態では背面側）に着信音などを発音するスピーカ１９が設けられ、電源を供給する電池パック２０が装着されている。
【００２４】
図３（Ａ）に示すように、第一の筐体１１には、ＧＰＳ衛星５０からのＧＰＳ信号５１を受信して自己の位置情報を得るためのＧＰＳアンテナ及び受信回路を備えたＧＰＳ受信部３１が設けられている。また、第二の筐体１２には、高周波回路、ベースバンド回路、制御回路などを搭載して収納された回路基板３２上に地磁気を検出する地磁気センサ３３が設けられている。この地磁気センサ３３として、水平方向の２軸成分の磁界検出能力を備えたものを用い、得られた地磁気を基に方位を検出する方位測定手段としての電子方位計を構成する。上記のＧＰＳ受信部３１により得られた位置情報と地磁気センサ３３により得られた方位情報とに基づいて、表示部１４に位置情報や時刻を地図とともに表示できるようになっている。
【００２５】
第二の筐体１２においては、地磁気センサ３３の近傍に磁気ノイズを発生する部品であるスピーカ１９が筐体背面側に向いて配設されている。これらの地磁気センサ３３とスピーカ１９の磁石１９ａとは、同一平面上（同一高さ）に配設されている。ここで、スピーカ１９の磁石１９ａから放射される磁気ノイズを磁力線３５で表すと、この磁力線３５は地磁気センサ３３に対して垂直に入射する。よってこの場合、図３（Ｂ）に示すように、地磁気センサ３３に対するスピーカ１９からの磁力線３５の接線ベクトル３６は、水平方向成分が無くて垂直方向成分のみであり、地磁気センサ３３に対して有害な影響を及ぼす磁気ノイズは垂直方向のみに発生するように構成されている。
【００２６】
したがって、本実施の形態では地磁気センサ３３が水平方向の磁気ノイズの影響を受けることなく、地磁気センサ３３によって地磁気の水平方向の２軸成分を正確に検出することが可能となる。
【００２７】
また、第二の筐体１２は、外部の磁力によって帯磁しないように、非磁性体であるＡＢＳ樹脂等の樹脂成形材料により構成され、筐体内部の地磁気センサ３３等への磁気の影響が少なくなっている。さらに、各種操作ボタンを備えた操作部１７が設けられた第二の筐体１２に地磁気センサ３３を設けることにより、使用者が第二の筐体１２を把持して操作する際に地磁気センサ３３の方向が安定するようになっている。また、携帯端末装置１０を机５５の上などに置いたときに第二の筐体１２が水平に載置されるように、第二の筐体１２の背面形状が平らに形成されており、この背面に対して地磁気センサ３３が略平行に設けられている。地磁気センサ３３を水平にしたときには、地磁気センサ３３とスピーカ１９の磁石１９ａとが同一高さで同一平面上に位置するようになる。このため、第二の筐体１２を水平面上に置くことによってさらに精度良く地磁気の検出が可能である。
【００２８】
方位測定を行う際には、実際の測定に先立って地磁気センサ３３による方位検出機能（電子方位計）の調整を行う必要がある。このとき、例えば地磁気センサ３３を水平にした状態で筐体を２回転させることで地磁気センサ３３の出力の校正を行う。本実施の形態では、前述した第二の筐体１２の背面構造によって調整時に容易に水平状態を得ることができ、電子方位計の調整を正しく簡単に実行可能である。
【００２９】
また、図４に示すように、第二の筐体１２における操作部１７には、地磁気センサ３３を機能させて方位測定を行ったり、ＧＰＳ受信部３１による位置検出を行うための専用の操作ボタンである測位モードボタン２１が設けられている。測位モードボタン２１には、方位磁石（コンパス）の絵などの測位機能を表す機能表示が設けられており、使用者が一目で機能を識別できるデザイン形状となっている。この測位モードボタン２１を押下操作することにより、表示部１４の画面が測位メニューに切り替わって方位測定に関する測位モードに１回の操作で移行する。測位モードでは、自身の向いている方向の測定、現在位置の測定、通信相手や所定地点までの距離や位置関係の測定などを実行可能であり、これらの測定結果の表示がなされる。
【００３０】
図５及び図６は本発明の第２実施の形態に係る携帯端末装置の主要部の配置構成を示す断面説明図であり、図５は二つの筐体を閉じた状態を、図６は二つの筐体を開いた状態をそれぞれ示したものである。
【００３１】
第２実施の形態は、第１実施の形態と同様に、第一の筐体４１と第二の筐体４２とがヒンジ部４３によって回動可能に連結され、これら二つの筐体４１、４２を開閉可能に構成されている。そして、第一の筐体４１には地磁気センサ３３が設けられ、第二の筐体４２に磁気ノイズを発生する部品であるスピーカ１９が設けられている。
【００３２】
第２実施の形態では、図５に示すように第一の筐体４１と第二の筐体４２とを閉じた状態で、地磁気センサ３３とスピーカ１９とが近傍に位置し、地磁気センサ３３とスピーカ１９の磁石１９ａとが同一平面上となるように配設されている。したがって、筐体を閉じた状態では、スピーカ１９の磁石１９ａからの磁力線３５は地磁気センサ３３と直交するため、地磁気センサ３３は水平方向においてスピーカ１９からの磁気ノイズの影響を受けることなく、地磁気を正確に検出できる。
【００３３】
また、図６に示すように第一の筐体４１と第二の筐体４２とを開いた状態では、地磁気センサ３３とスピーカ１９との距離が遠く離れるような構造となっている。このため、スピーカ１９は磁石１９ａからの磁力線３５が地磁気センサ３３に影響を与えず無害であり、地磁気センサ３３は磁気ノイズの影響なく正確に地磁気を検出することが可能である。
【００３４】
図７は本発明の第３実施の形態に係る携帯端末装置の主要部の配置構成を示す断面説明図である。
【００３５】
第３実施の形態は、第１実施の形態と同様に、第一の筐体６１と第二の筐体６２とがヒンジ部６３によって回動可能に連結され、これら二つの筐体６１、６２を開閉可能に構成されている。そして、第一の筐体６１には磁気ノイズを発生する部品であるスピーカ１９が設けられ、第二の筐体６２に地磁気センサ３３が設けられている。
【００３６】
第３実施の形態では、図７中の実線で示すように第一の筐体６１と第二の筐体６２とを開いた状態で、地磁気センサ３３とスピーカ１９とが近傍に位置し、地磁気センサ３３とスピーカ１９の磁石１９ａとが同一平面上となるように配設されている。また、図７中の二点鎖線で示すように、第一の筐体６１と第二の筐体６２とを閉じた状態では、地磁気センサ３３とスピーカ１９との距離が遠く離れて磁気の影響を受けない構造となっている。
【００３７】
このように第３実施の形態においても、上記第２実施の形態と同様、筐体を開いた状態と閉じた状態の両方で地磁気センサ３３がスピーカ１９からの磁気ノイズの影響を受けることなく、地磁気を正確に検出可能である。
【００３８】
なお、上記の第２及び第３実施の形態では、筐体を開いた状態と閉じた状態のいずれか一方で、地磁気センサとスピーカ等の有害な磁気ノイズを発生する部品とを同一平面上に配置する構成を示したが、筐体を開いた状態と閉じた状態の両方において地磁気センサとスピーカ等とを同一平面上に位置するように構成してもよい。
【００３９】
また、有害な磁気ノイズを発生する部品としては、スピーカに限らず、レシーバ、マイクなど、その他の部品からの磁気の影響を受ける場合は、本実施の形態を同様に適用し、その部品と地磁気センサとを同一平面上に配置して地磁気センサに対する水平方向の磁力線成分をキャンセルすることで、地磁気以外の磁気ノイズの影響を排除できる。
【００４０】
上述した本実施の形態の構成によれば、多くの部品が密集し近接して配設される小型の携帯端末装置において、地磁気センサに対するスピーカ等の磁気ノイズを発生する部品からの磁気の影響を無くすことができるため、高精度な地磁気検出を行うことができ、正確な方位情報を得ることが可能となる。また、地磁気センサを樹脂成形部材等の非磁性体材料の筐体内に配設することにより、携帯時などに外部の磁力により筐体が帯磁することを防止でき、外部からの磁気の影響を無くして高精度な地磁気検出を行うことができる。
【００４１】
また、地磁気センサを配設した筐体の背面形状を、机などに載置したときに水平となるように形成し、この筐体背面と地磁気センサとが略平行となるように構成することで、筐体を水平にするだけで容易に地磁気センサが水平状態となるため、地磁気センサの調整や方位測定をより正確に実行可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、筐体に設けた地磁気センサに対する磁気ノイズの影響を無くして高精度な地磁気検出が可能であり、正確な方位情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る携帯端末装置の外観構成を示す斜視図。
【図２】第１実施の形態に係る携帯端末装置の筐体を閉じて背面から見た斜視図。
【図３】第１実施の形態に係る携帯端末装置の主要部の配置構成を示す断面説明図。
【図４】第１実施の形態に係る携帯端末装置を正面から見た平面図。
【図５】本発明の第２実施の形態に係る携帯端末装置の二つの筐体を閉じた状態での配置構成を示す断面説明図。
【図６】本発明の第２実施の形態に係る携帯端末装置の二つの筐体を開いた状態での配置構成を示す断面説明図。
【図７】本発明の第３実施の形態に係る携帯端末装置の主要部の配置構成を示す断面説明図。
【図８】ＧＰＳ受信部と地磁気センサを設けた携帯端末装置の第１の構成例を示す断面説明図。
【図９】ＧＰＳ受信部と地磁気センサを設けた携帯端末装置の第１の構成例を示す断面説明図。
【符号の説明】
１０  携帯端末装置
１１、４１、６１  第一の筐体
１２、４２、６２  第二の筐体
１３  ヒンジ部
１４  表示部
１５  レシーバ
１６  アンテナ
１７  操作部
１８  マイク
１９  スピーカ
１９ａ  磁石
２１  測位モードボタン
３１  ＧＰＳ受信部
３２  回路基板
３３  地磁気センサ
３５  磁力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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