(57)【要約】【課題】折畳み型携帯電話機において、傾斜角センサや状態検出センサを使わずに、携帯電話機の上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす傾斜角を算出する。【解決手段】折畳み型携帯電話機の上部筐体に３軸方位センサを搭載し、当該携帯電話機には、緯度情報に対応する実際に測定して得られる伏角情報を記憶させる。方位を測定する際に、GPSなどによって磁気の位置情報を求め、その緯度情報に対応する伏角情報を取得する。そして３軸方位センサで得られた磁気のベクトル値と得られた伏角とを用いて、上部筐体と下部筐体のなす角度を特定する。【選択図】図７
2008005430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部筐体と、地磁気の方向を測定する３軸方位センサを備えた上部筐体とが開閉自在に接続されてなる折畳み型の携帯電話機であって、
自機が存在する地点の伏角を特定するための情報と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を特定する特定手段を備える
ことを特徴とする携帯電話機。
【請求項２】
前記携帯電話機は、更に、
前記伏角を特定するための情報として自機が存在する地点の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
複数の位置情報それぞれと伏角を表す伏角情報とが予め対応付けて記憶されている第１記憶手段から、前記位置情報取得手段で取得された位置情報に対応する伏角を取得する伏角取得手段とを備え、
前記特定手段は、前記伏角を特定するための情報として前記位置情報を用いて前記伏角取得手段により取得された伏角と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
【請求項３】
前記位置情報は、緯度情報である
ことを特徴とする請求項２記載の携帯電話機。
【請求項４】
前記携帯電話機は、更に、
前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす特定の角度を記憶している第２記憶手段の前記特定の角度について、前記３軸方位センサにより測定された地磁気の方向を用いて計算上伏角に相当する仮伏角値を算出する第１仮伏角算出手段を備え、
前記特定手段は、
前記第１仮伏角算出手段により算出された仮伏角値が、前記特定の伏角を含む所定角度の範囲内にある場合に、前記特定の角度を前記上部筐体と前記下部筐体とがなす角度として特定する
ことを特徴とする請求項２記載の携帯電話機。
【請求項５】
前記携帯電話機は、更に、
前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす特定の複数の角度を記憶している第３記憶手段の前記複数の角度それぞれについて、前記３軸方位センサにより測定された地磁気の方向を用いて計算上伏角に相当する仮伏角値を算出する第２仮伏角算出手段を備え、
前記特定手段は、前記第２仮伏角算出手段により算出された仮伏角値のうち、前記伏角取得手段により取得された伏角に最も近い仮伏角値を導出するのに用いた前記複数の角度のうちの一の角度を前記上部筐体と前記下部筐体とがなす角度として特定する
ことを特徴とする請求項２記載の携帯電話機。
【請求項６】
前記携帯電話機は、更に、
前記伏角取得手段により取得された伏角と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を算出する傾斜角算出手段を備え、
前記特定手段は、前記傾斜角算出手段で算出された角度を、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度として特定する
ことを特徴とする請求項２記載の携帯電話機。
【請求項７】
前記携帯電話機は、更に、
前記特定手段によって特定された前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を用いて、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向を補正する補正手段と、
前記補正手段によって補正された方向に基づいて方位に係る情報を出力する出力手段を備える
ことを特徴とする請求項１記載の携帯電話機。
【請求項８】
下部筐体と、地磁気の方向を測定する３軸方位センサを備えた上部筐体とが開閉自在に接続されてなる折畳み型の携帯電話機における前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす傾斜角を特定する傾斜角特定方法であって、
自機が存在する地点の伏角を特定するための情報と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を特定する特定ステップを含む
ことを特徴とする傾斜角特定方法。
【請求項９】
下部筐体と、地磁気の方向を測定する３軸方位センサを備えた上部筐体とが開閉自在に接続されてなる折畳み型の携帯電話機における前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす傾斜角を特定するための処理手順を示した傾斜角特定プログラムであって、前記処理手順は、
自機が存在する地点の伏角を特定するための情報と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を特定する特定ステップを含む
ことを特徴とする傾斜角特定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機に関し、特に、折畳み型の携帯電話機における２筐体のなす角度を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話機には、ナビゲーション機能を備えた携帯電話機がある。係る携帯電話機ではナビゲーション機能の一環として、方位センサを搭載することにより、携帯電話機の画面上に、方位を表示することができる。
折畳み型の携帯電話機では、通常上部筐体にモニタを備え、下部筐体にテンキーなど各種キーを搭載する構成になる。そして折畳み型の携帯電話機の場合、通常方位センサは、下部筐体は諸キー群など部品点数が多いため、設置スペースの関係上、上部筐体に搭載されることが多い。このとき、３軸方位センサの軸のうち２軸によって形成される平面、つまり２軸を含む平面が上部筐体の主面とおよそ平行になるように設置される。
【０００３】
このような折畳み型携帯電話機で方位を測定する場合に、３軸方位センサの２軸によって形成される平面が水平方向に対して傾きを有していることが考えられる。というのも、上部筐体と下部筐体とが開かれた状態において、ある程度の角度を保つ構成になっているためである。よって、この傾きの分だけ測定成分を補正することが望ましい。
上記のような補正を行うために方位センサの傾きを検出する方法としては、以下の特許文献１に開示された技術がある。特許文献１には、方位センサが水平方向に対してどれだけ傾いているかを計測する傾斜角センサを搭載してこの傾きの補正を行う方位センサが開示されている。
【特許文献１】特開平８−２７８１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、方位センサに加えて、傾斜角センサを携帯電話機に搭載することは、コストアップにつながるので、携帯電話機メーカにとっては好ましくない。また、携帯電話機を小型化する要望があるにも関わらず、傾斜角センサを搭載するためのスペースを、用意しなければならないといった問題もある。
なお、上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度がわかり、ユーザが下部筐体を水平に持つことを前提とすれば、方位センサの傾きがわかり、ひいては、例えば上述の補正を適切に行えるようになる。
【０００５】
そこで、本発明においては、上記問題に鑑みて、傾斜角センサのようなセンサ類を搭載することなく、上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度を特定することができる携帯電話機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る携帯電話機は、下部筐体と、地磁気の方向を測定する３軸方位センサを備えた上部筐体とが開閉自在に接続されてなる折畳み型の携帯電話機であって、自機が存在する地点の伏角を特定するための情報と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を特定する特定手段を備えることを特徴としている。
【０００７】
ここで上部筐体の主面とは、上部筐体のディスプレイを含む面と並行になっている面の何れかの面である。また、下部筐体の主面とは、下部筐体のテンキーが設置される面に並行になっている面のいずれかの面である。
【発明の効果】
【０００８】
上述のような構成によって、携帯電話機は、傾斜角センサを搭載せずとも、伏角を特定できる情報と、３軸方位センサで測定された磁気の方向とに基づいて、演算によって、上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす傾斜角を求めることができる。
通常ユーザは、モニタが見れる状態で携帯電話機を使用している場合には、携帯電話機の下部筐体をおよそ水平に保持している状態で使用することが多い。よって、上部筐体と下部筐体のなす角度は、上部筐体に搭載される３軸方位センサと水平面のなす角度として近似できる。このような使用形態においては、上部筐体と下部筐体とがなす角度を用いて、３軸方位センサの傾きを補正して、３軸方位センサの２軸が水平であるかのように地磁気のベクトル方向を得ることができるようになる。得られた補正済みのベクトルを用いて、例えば方位を出力したりすることができるようになる。
【０００９】
また、前記携帯電話機は、更に、前記伏角を特定するための情報として自機が存在する地点の位置情報を取得する位置情報取得手段と、複数の位置情報それぞれと伏角を表す伏角情報とが予め対応付けて記憶されている第１記憶手段から、前記位置情報取得手段で取得された位置情報に対応する伏角を取得する伏角取得手段とを備え、前記特定手段は、前記伏角取得手段で取得された伏角と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を特定することとしてよい。
【００１０】
ここで、第１記憶手段は、携帯電話機に内蔵の記録媒体であってもよいし、取り外し可能なカード型記録媒体などであってもよい。更に、携帯電話機ではなく、例えば基地局に内蔵の記録媒体など自機外部にある記録媒体であってもよい。
これにより、携帯電話機は、伏角を、自機の存在する位置情報に対応するものとして取得でき、自機の位置情報に対応する伏角を得て、上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度を得ることができる。
【００１１】
また、前記位置情報は、緯度情報であることとしてよい。
これにより、緯度情報に対応する情報として伏角情報を得ることができる。伏角は緯度によってある程度、その角度を平均値に近似できるので、緯度に対応する情報として、伏角を得ることができる。伏角の情報を緯度にのみ対応させることで、その情報量を少なくすることができる。そうするとこの情報を携帯電話機で記憶する場合に、経緯度両方に対応させた情報を記憶している場合よりも携帯電話機の記憶容量の消費量をより少ない構成にすることができる。
【００１２】
また、前記携帯電話機は、更に、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす特定の角度を記憶している第２記憶手段の前記特定の角度について、前記３軸方位センサにより測定された地磁気の方向を用いて計算上伏角に相当する仮伏角値を算出する第１仮伏角算出手段を備え、前記特定手段は、前記第１仮伏角算出手段により算出された仮伏角値が、前記特定の伏角を含む所定角度の範囲内にある場合に、前記特定の角度を前記上部筐体と前記下部筐体とがなす角度として特定することとしてよい。
【００１３】
ここで、計算上伏角に相当する仮伏角値とは、上部筐体と下部筐体が特定の角度に固定されていると仮定した場合に、その状態での伏角に相当する値を３軸方位センサで測定されたベクトル値に基づいて算出した値のことである。また、ここで、第２記憶手段は、携帯電話機に内蔵の記録媒体であってもよいし、取り外し可能なカード型記録媒体などであってもよい。
【００１４】
これにより、携帯電話機の上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度を、計算により求めた伏角値が位置情報に基づいて取得した伏角値を含む所定範囲内に入っていれば、記憶している特定の角度を携帯電話機の上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度として特定することができる。
また、前記携帯電話機は、更に、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす特定の複数の角度を記憶している第３記憶手段の前記複数の角度それぞれについて、前記３軸方位センサにより測定された地磁気の方向を用いて計算上伏角に相当する仮伏角値を算出する第２仮伏角算出手段を備え、前記特定手段は、前記第２仮伏角算出手段により算出された仮伏角値のうち、前記伏角取得手段により取得された伏角に最も近い仮伏角値を導出するのに用いた前記複数の角度のうちの一の角度を前記上部筐体と前記下部筐体とがなす角度として特定することとしてよい。
【００１５】
ここで、計算上伏角に相当する仮伏角値とは、上部筐体と下部筐体が各角度に固定されていると仮定した場合に、それぞれの角度での伏角に相当する値を３軸方位センサで測定されたベクトル値に基づいて算出した値のことである。また、ここで、第３記憶手段は、携帯電話機に内蔵の記録媒体であってもよいし、取り外し可能なカード型記録媒体などであってもよい。
【００１６】
これにより、携帯電話機の上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度が予め複数定められている場合に、それぞれの角度について、３軸方位センサで測定した磁気の方向に基づいて伏角に相当する仮伏角値を算出する。一方で伏角取得手段が伏角を取得しているので、当該伏角に近い仮伏角値を算出するのに用いた角度を上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度として特定できる。
【００１７】
また、前記携帯電話機は、更に、前記伏角取得手段により取得された伏角と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向が水平面となす角度とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を算出する傾斜角算出手段を備え、前記特定手段は、前記傾斜角算出手段で算出された角度を、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度として特定することとしてよい。
【００１８】
これにより、携帯電話機は、伏角取得手段で取得した伏角と３軸方位センサで測定した地磁気の方向を用いて上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度を計算により求めることができる。
また、前記携帯電話機は、更に、前記特定手段によって特定された前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を用いて、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向を補正する補正手段と、前記補正手段によって補正された方向に基づいて方位に係る情報を出力する出力手段を備えることとしてよい。
【００１９】
これにより、携帯電話機は、得られた上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度を用いて３軸方位センサの磁気を補正し、補正した磁気の方向を出力できるので、自機のユーザに方位を指示することができるようになる。
また、下部筐体と、地磁気の方向を測定する３軸方位センサを備えた上部筐体とが開閉自在に接続されてなる折畳み型の携帯電話機における前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす傾斜角を特定する傾斜角特定方法であって、自機が存在する地点の伏角を特定するための情報と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を特定する特定ステップを含むこととしてよい。
【００２０】
この方法を携帯電話機が実行するにより、携帯電話機は、上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度を特定できる。特定された角度は、例えば３軸方位センサで測定された磁気の補正に用いることができる。
また、下部筐体と、地磁気の方向を測定する３軸方位センサを備えた上部筐体とが開閉自在に接続されてなる折畳み型の携帯電話機における前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす傾斜角を特定するための処理手順を示した傾斜角特定プログラムであって、前記処理手順は、自機が存在する地点の伏角を特定するための情報と、前記３軸方位センサで測定された地磁気の方向とに基づいて、前記上部筐体の主面と前記下部筐体の主面とがなす角度を特定する特定ステップを含むこととしてよい。
【００２１】
このプログラムを携帯電話機のコンピュータが実行するにより、携帯電話機は、上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度を特定できる。特定された角度は、例えば３軸方位センサで測定された磁気の補正に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態である携帯電話機について図面を用いて説明する。
＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、本発明に係る折畳み型携帯電話機１００の外観図である。図１（ａ）は、携帯電話機１００の上部筐体と下部筐体を開いた状態の外観を示しており、図１（ｂ）は、上部筐体と下部筐体を閉じた状態の外観を示している。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、携帯電話機１００は、上部筐体１２０と、下部筐体１３０とが、ヒンジ部１１０を介して接続されてなる折畳み型の携帯電話機である。上部筐体１２０には、待ち受け画面や方位などを映し出すためのモニタ１２１が設けられており、上部筐体１２０の内部には３軸方位センサ１２２が設けられている。図中において示す矢印１２２ａ及び１２２ｂはそれぞれ３軸方位センサ１２２の観測系におけるｘ軸及びｙ軸を示している。また、下部筐体１３０には、テンキー群１３１を含む諸キー群などが設けられている。
【００２４】
図２は、携帯電話機１００の側面図であり、それぞれ、携帯電話機１００の上部筐体と下部筐体が固定される３状態を示している。ここでは、図２に示すように携帯電話機１００は、上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度が２０°もしくは５５°であるとして、その角度に固定される機構を有する。
図２（ａ）は、上部筐体１２０と下部筐体１３０とが閉じた状態を示しており、この状態においては、両筐体の主面がなす角度は１８０°である。
【００２５】
図２（ｂ）は、上部筐体１２０と下部筐体１３０とが開いた状態を示しており、この状態においては、両筐体の主面がなす角度である傾斜角αは５５°である。
図２（ｃ）は、上部筐体１２０と下部筐体１３０とが開いた状態を示しており、この状態においては、両筐体の主面がなす角度である傾斜角αは２０°である。
また、図中において、示した矢印１２２ａ及び１２２ｃは、それぞれ、３軸方位センサ１２２の観測系のｘ軸及びｚ軸を示している。
【００２６】
本来、３軸方位センサ１２２が水平の状態、即ち、上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなす角度が０°の状態で計測を行いたいが、図（ｂ）や（ｃ）に示すように、所定の角度を有するがために、計測された地磁気ベクトルの値を補正してやる必要があり、本発明においては、この上部筐体と下部筐体とが傾斜角αを傾斜角センサを用いずに検出する。
図３は、本発明に係る携帯電話機１００の機能構成を示した機能ブロック図である。本図を用いて、携帯電話機１００の各部の機能の説明をする。
【００２７】
図３に示すように携帯電話機１００は、３軸方位センサ１２２と、通信部３１０と、GPS通信部３２０と、音声処理部３３０と、操作部３４０と、表示部３５０と、記憶部３６０と、制御部３７０とを含んで構成される。
上述の特定手段は、制御部３７０によって実現される。上述の位置情報取得手段は、GPS通信部３２０によって実現される。上述の記憶手段は、記憶部３６０によって実現される。上述の伏角取得手段は、制御部３７０によって実現される。上述の仮伏角算出手段及び傾斜角算出手段も制御部３７０によって実現される。上述の補正手段は、制御部３７０によって実現される。上述の出力手段は、表示部３５０によって実現される。
【００２８】
通信部３１０は、アンテナ３１１を含んで構成され、アンテナ３１１から受け取った受信信号を受話音声信号及び受信データ信号に復調し、復調した受話音声信号を音声処理部３３０に、受信データ信号を制御部３７０に出力する機能を有する。また、通信部３１０は、音声処理部３３０でＡ／Ｄ変換された送話音声信号、及び制御部３７０から与えられる電子メールなどの送信データ信号を変調し、アンテナ３１１から出力する機能を有する。
【００２９】
GPS通信部３２０は、アンテナ３２１を含んで構成され、制御部３７０の指示のもと、３以上のGPS衛星から送信されてくる電波を受信し、受信したデータを基地局に送信し、送信したデータに基づいて基地局において計算された経緯度情報を制御部３７０に伝達する機能を有する。なお、３以上のGPS衛星と通信できない場合には、基地局からの電波で代用する。また、GPS通信部３２０は、制御部３７０が経緯度情報を算出するために、基地局に受信データを送信するのではなく、直接GPS衛星からの受信データを制御部３７０に伝達することもある。但し、通常基地局のCPUの方が演算能力は高いので、基地局で算出される経緯度情報に比して、精度が落ちる。なお、アンテナ３１１とアンテナ３２１は、共有が可能ならば、通信部３１０とGPS通信部３２０によって共有されていてもよい。
【００３０】
音声処理部は３３０は、通信部３１０から出力された受話音声信号をＤ／Ａ変換してスピーカ３２２に出力する機能と、マイク３２１から取得した送話音声信号をＡ／Ｄ変換し、生成した信号を通信部３１０に出力する機能を有する。
操作部３４０は、テンキー群１３１、オンフックキー、オフフックキー、方向キー、決定キー、メールキーなどの諸キー群を含み、ユーザの操作を受け付け、受け付けた操作内容を制御部３７０に伝達する機能を有する。
【００３１】
表示部３５０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などによって実現されるモニタ１２１を含み、制御部３７０の指示による画像をモニタに表示する機能を有する。具体的には、表示部３５０は、待ち受け画面やメールの文書、時間などを表示する。
記憶部３６０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含んで構成され、小型ハードディスクや不揮発性メモリなどによって実現される。このメモリは取り外しが可能なカード型記録媒体などであってもよい。本発明においては、記憶部３６０は、特に、伏角情報表３６１と後述の[数３]に示す数式を記憶している。伏角情報表３６１の詳細については、後述の＜データ＞の項において説明する。
【００３２】
３軸方位センサ１２２は、制御部３７０の指示に基づき、計測した地磁気データをアナログ値からデジタル値に変換するADC（Analog Digital Converter）を含み（図示せず）、計測してデジタル値に変換した地磁気のベクトルデータを制御部３７０に伝達する機能を有する。
制御部３７０は、携帯電話機１００の各部を制御する機能を有し、本発明においては特に、自機の上部筐体１２０と下部筐体１３０のなす傾斜角αを特定し、この傾斜角αに基づいて３軸位センサ１２２で測定された地磁気のベクトル値を補正し、補正したベクトル値に基づいて、方位を算出して表示部３５０に表示させる機能を有する。この動作の詳細については、後述の＜動作＞において説明する。また、地磁気の補正については、従来よりある地磁気補正プログラムを用いることとする。
＜データ＞
ここでは、携帯電話機１００が傾斜角を測定する際に必要とする情報について説明する。
【００３３】
携帯電話機１００は、記憶部３６０に緯度情報と伏角とが対応付けられている伏角情報表３６１に示すデータを記憶している。
まず、伏角について図４を用いて簡単に説明する。
図４は、地球と、地磁気の磁力線の関係を模式的に示した概念図である。同図における矢印がその磁力線である。
【００３４】
この磁力線に示すように、磁南から磁北の方向に向けて磁力は向かっており、方位センサは、この磁力を検知して北を指す。地磁気は、その地点が赤道から極方向に移動するほどに水平面に対する傾きを増す。この任意の位置における地磁気がその地点での水平面に対してなす角度を伏角と呼ぶ。例えば、図４の地点Aにおいては、その地球との接線方向と地磁気のなす角度βが伏角に当たる。なお、この図においては、分かりやすくするために２次元表現で図示したが、実際には、３次元のものであり、地点によっては偏角も存在する。
【００３５】
では、伏角情報表３６１について説明する。
伏角情報表３６１は、図５に示すとおり、緯度情報と伏角の情報の対応を示したデータである。
同図にあるように、伏角情報表３６１は、緯度情報欄５０１と伏角欄５０２とを含んで構成される。
【００３６】
緯度情報欄５０１は、緯度を示す値を示しており、ここでは、北緯を示している。
伏角欄５０２は、各緯度に対応するように、その緯度における伏角を示している。本来伏角は、経度によっても異なるが、ここでは多少のずれは誤差の範囲とし、その緯度における伏角の平均値をとった値とする。
図５においては、例えば、北緯４２°の地点における伏角は５６°である。
【００３７】
次に、傾斜角と伏角、及び地磁気の関係について、図６を用いながら説明し、傾斜角を求める手法を説明する。
図６において、原点は、３軸方位センサ１２２の磁気の測定点である。また、ｘｙｚ系は、ｘｙ平面が水平になっている系を表しており、それに対してｙ軸を中心に角度αだけ傾いている系をｘ´ｙ´ｚ´系とする。この角度αが携帯電話機１００の上部筐体１２０の主面と下部筐体１３０とが主面とがなす傾斜角αに相当する。また、ｘ´ｙ´ｚ´系で測定される磁気が実際の測定値で得られるデータであり、ｘ´軸は３軸方位センサのx軸１２２ａに、ｙ´軸は３軸方位センサのｙ軸１２２ｂに、ｚ´軸は３軸方位センサのｚ軸１２２ｃに一致する。携帯電話機においては、３軸方位センサ１２２のx軸１２２ａと、y軸１２２ｂとが水平状態になっている、即ち３軸方位センサのx軸１２２ａとx軸が、ｙ軸１２２ｂとy軸が、ｚ軸１２２ｃとz軸とが一致する状態で測定された方位を出力したいので、傾斜角αを求めて実際の測定値を補正する必要があり、傾斜角αを求める手法を以下に示す。
【００３８】
図中地磁気ベクトル６０１は、ｘ´ｙ´ｚ´系において、（X1´、Y1´、Z1´）という値を有する。これは、実際に３軸方位センサ１２２から出力される値である。また、地磁気ベクトル６０１は、ｘｙｚ系においては、（X2、Y2、Z2）であるとする。
ベクトル６０２は、ｘｙｚ系において、地磁気ベクトル６０１のｚ成分が０になったベクトルで、このベクトルの示す方向が携帯電話機１００の表示部３５０に出力される方位である。そして、地磁気ベクトル６０１とベクトル６０２とがなす角度が伏角θである。伏角θは緯度に基づいて取得することができるので、θとαの関係式により、傾斜角αを特定することが可能となる。
【００３９】
まず、地磁気ベクトル６０１のｘｙｚ系における値（X2、Y2、Z2）を、ｘ´ｙ´ｚ´系での実測値（X1´、Y1´、Z1´）及びαを用いて表現する。この場合、それぞれの値は、以下の[数１]の数式に示した通りになる。
【００４０】
【数１】
2008005430.tif 000003
【００４１】
一方、伏角θの余弦をとると、以下の[数２]に示す数式で表せる。
【００４２】
【数２】
2008005430.tif 000004
【００４３】
この[数２]に示す数式の（X2、Y2、Z2）のそれぞれに[数１]で示した値を代入すると、以下の[数３]に示す数式を得る。
【００４４】
【数３】
2008005430.tif 000005
【００４５】
[数３]に示す数式において、θは、緯度情報に基づいて得る伏角であり、既知の値である。また、X1´、Y1´、Z1´それぞれも３軸方位センサ１２２で得られた実測値であるので既知の値である。よって未知の値はαのみであるので、傾斜角αを導出することが可能である。
＜動作＞
次に、本実施の形態における携帯電話機１００の動作を図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
ここでは、携帯電話機１００の方位測定における動作を説明する。
まず、ユーザから方位を出力する入力を受け付けた場合に、携帯電話機１００のGPS通信部３２０は、GPS衛星からの電波を受信し、そのデータを基地局に送信して当該基地局から、位置情報（経度、緯度）を取得する（ステップS７０１）。
制御部３７０は、GPS通信部３２０から伝達されてきた緯度情報に対応する伏角情報を伏角情報表３６１から取得する（ステップS７０３）。
【００４７】
次に、３軸方位センサ１２２が、磁気ベクトルを測定する（ステップS７０５）。このとき測定された磁気ベクトルが不正なデータであると考えられる場合には、データを破棄し再度、磁気ベクトルを測定しなおす。不正データ処理についてより詳しく説明すると、３軸方位センサ１２２内部のADCによってデジタル値に変換された磁気ベクトル値が、変換レートにおける最大レート、若しくは最小レートになっている場合には、実際に測定されたデータはそれ以上、若しくはそれ以下の値である可能性があると判断し、磁気ベクトルを測定しなおす、若しくは、測定をやめ、後ほど場所を変えて磁気測定をやり直すようエラーメッセージを表示することである（ステップS７０７）。
【００４８】
３軸方位センサ１２２によって不正データと判断されることなく、磁気ベクトルを測定できた場合、制御部３７０は、取得したベクトルと伏角情報に基づいて傾斜角を算出する（ステップS７０９）。なお、算出する方法としては、上記[数３]に示した数式に基づく。即ち、左辺のθに伏角情報表３６１より得た伏角を代入し、３軸方位センサ１２２で取得したX1´、Y1´、Z1´を右辺に代入してαを算出する。
【００４９】
制御部３７０は、算出した傾斜角を用いて３軸方位センサで測定された磁気ベクトルを補正する（ステップＳ７１１）。
そして制御部３７０は、補正した磁気ベクトルのＸ値とＹ値とに基づいて表示部３５０に方位を出力させて（ステップＳ７１３）、処理を終了する。方位は、モニタ１２１上に矢印などで表示される。
＜実施の形態２＞
実施の形態１においては、直接傾斜角を求める手法を開示したが、上部筐体と下部筐体のなす角度を特定する手法としては、次のような手法もある。即ち、携帯電話機の上部筐体と下部筐体とが固定される角度は予めいくつかの角度に限定されるので、もともとその角度があるものとして仮に伏角を算出し、算出した伏角とＧＰＳを利用して取得した伏角とを比較して、その差分が小さい伏角を算出するのに使用した角度を上部筐体と下部筐体のなす角度として特定する手法である。
【００５０】
以下、その手法について具体的に説明する。
＜構成＞
携帯電話機の構成としては、基本的に実施の形態１に示した携帯電話機１００のものと変わらないため共通する部分については説明を割愛し、異なる構成についてのみ説明する。
【００５１】
実施の形態１と異なり、制御部３７０は、傾斜角を算出するのではなく、上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなし得る複数の角度、即ち２０度と５５度のうち、一方を選択して、選択した角度に基づいて伏角を算出し、算出した伏角が、伏角情報表３６１から取得した伏角との前後１０度の範囲内に収まっているかどうかを判定し、収まっていると判定された場合に伏角を算出するのに用いた角度が上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなす角度であると特定する機能を有する。
＜動作＞
以下実施の形態２に係る携帯電話機１００が上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなす角度を特定するまでの動作を図１０に示すフローチャートと、図３に示した機能ブロック図を用いて説明する。
【００５２】
まず、ユーザから方位を出力する入力を受け付けた場合に、携帯電話機１００のGPS通信部３２０は、GPS衛星からの電波を受信し、そのデータを基地局に送信して当該基地局から、位置情報（経度、緯度）を取得する（ステップS８０１）。
制御部３７０は、GPS通信部３２０から伝達されてきた緯度情報に対応する伏角情報を伏角情報表３６１から取得する（ステップS８０３）。
【００５３】
次に、３軸方位センサ１２２が、磁気ベクトルを測定する（ステップS８０５）。このとき測定された磁気ベクトルが不正なデータであると考えられる場合には、データを破棄し再度、磁気ベクトルを測定しなおす。不正データ処理についてより詳しく説明すると、３軸方位センサ１２２内部のADCによってデジタル値に変換された磁気ベクトル値が、変換レートにおける最大レート、若しくは最小レートになっている場合には、実際に測定されたデータはそれ以上、若しくはそれ以下の値である可能性があると判断し、磁気ベクトルを測定しなおす、若しくは、測定をやめ、後ほど場所を変えて磁気測定をやり直すようエラーメッセージを表示することである（ステップS８０７）。
【００５４】
３軸方位センサ１２２によって不正データと判断されることなく、磁気ベクトルを測定できた場合、制御部３７０は、傾斜角を２０°として、取得した地磁気のベクトルから、伏角を算出する（ステップS８０９）。伏角を算出するには、実施の形態１において示した、[数３]のαに２０を、そしてX1´、Y1´、Z1´は３軸方位センサで測定された値を代入し、右辺の値を算出する。そして算出された値が余弦を満たす伏角を算出する。
【００５５】
そして制御部３７０は、算出した伏角と、伏角情報表３６１から取得した伏角との差分をとる。そして制御部３７０は、その差分が１０°以下であるかを判定する（ステップＳ８１１）。
差分が１０°以下である場合には（ステップＳ８１１のＹＥＳ）、制御部３７０は、上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなす角度は２０°であるとして、磁気ベクトルを補正する（ステップＳ８１３）。
【００５６】
差分が１０°以下でなかった場合には（ステップＳ８１１のＮＯ）、制御部３７０は、上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなす角度を仮に５５°であるとして、伏角を算出する（ステップＳ８１５）。
そして制御部３７０は、算出した伏角と伏角情報表３６１から取得した伏角との差分をとる。そして制御部３７０は、その差分が１０°以下であるかを判定する（ステップＳ８１７）。
【００５７】
差分が１０°以下である場合には（ステップＳ８１７のＹＥＳ）、制御部３７０は、上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなす角度は５５°であるとして、磁気ベクトルを補正する（ステップＳ８１９）。
差分が１０°以下でなかった場合には（ステップＳ８１７のＮＯ）、ステップＳ８０５に戻り、以降の処理を実行する。なお、ここでは磁気ベクトルの測定をやり直しているが、やり直さずにエラー表示をさせてもよい。
【００５８】
制御部３７０は、ステップＳ８１３、あるいはステップＳ８１９において補正された磁気ベクトルのＸ値、Ｙ値に基づいて方位を表示部３５０に出力する（ステップＳ８２１）。方位は、モニタ１２１上に矢印などで表示される。
以上、実施の形態２に示した手法は、携帯電話機１００の上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなす角度が上述のように、２つあるいは３つなど、そのなし得る角度の数が少ない場合に有効である。
＜補足＞
上記実施の形態に基づいて本発明に係る携帯電話機について説明したが、本発明の実施の形態はこれに限るものではないことは勿論である。以下、本発明に係る携帯電話機の変形例について説明する。
（１）上記実施の形態においては、伏角情報表３６１は、緯度とその緯度に対応する伏角の情報であるとしたが、更なる正確性を持たせるために、経度とも対応させてもよい。
【００５９】
即ち、図９に示すように、伏角情報表３６１を、緯度と経度それぞれに対応する伏角の情報であるとしてもよい。図９に示した伏角情報表３６１では、北緯と東経に対応するように、伏角の情報が記憶されている。
図９においては、例えば、北緯４０°、東経１３６°における伏角は、５５．２°となっている。
【００６０】
こうすると、より精度よく傾斜角の算出が可能となる。
（２）上記実施の形態においては、伏角情報表３６１は、記憶部３６０が記憶していることとしたが、この情報は、携帯電話機が取得できるようになっていればよいので、記憶部３６０ではなく、例えば基地局が記憶していてもよい。
このような場合には、携帯電話機１００は、GPS通信部３２０により得られた位置情報を基地局に送信し、その位置情報に対応する伏角情報を通信部３１０を介して取得することとしてよい。
【００６１】
こうすると、記憶部３６０が、伏角に関する情報を記憶していなくても伏角を得られる。また、上記実施の形態に示した場合と比して、伏角情報表３６１の分だけ、記憶部３６０の記憶容量を使用せずに済む。
（３）上記実施の形態においては、記憶部３６０は、伏角情報表３６１を記憶していることとしたが、携帯電話機を使用する地域に対応した伏角の情報であればよく、例えば、携帯電話機を日本のみで使用することとした場合には、日本の伏角の平均値のみを記憶しておき、その平均の伏角を用いて傾斜角を算出することとしてもよい。なお、この場合には、場所によって算出される傾斜角の誤差は、伏角情報表３６１を用いる構成に比べ、大きくなる。
（４）上記実施の形態においては、携帯電話機１００の上部筐体１２０と下部筐体１３０とは、２０°及び５５°の角度で固定されることとしたが、これはこの２つに限る必要はなく、例えば、更に４５°の角度で固定されてもよい。
（５）上記実施の形態においては、本発明の要点を分かりやすくするために、オフセット磁場については特に記述しなかった。オフセット磁場とは、携帯電話機１００に搭載される磁性体部品（例えばスピーカの磁石や開閉感知マグネット）や、携帯電話機１００の基板上を流れる電流によって発生する磁場などがあり、３軸方位センサ１２２によって検知される磁気には、これらの磁場の影響が加味された値になっている。
【００６２】
よって、実際には、このオフセット磁場を除外する補正を行う必要がある。
このオフセット磁場の測定方法については、図９を用いて説明する。
携帯電話機１００の３軸方位センサ１２２で磁気を測定する際に、筐体を３６０°回転させることで３軸方位センサ１２２も３６０°回転させ、地磁気を順次測定する。すると、オフセット磁場の影響を受けていない状況においては、図９（ａ）に示すように、原点を中心とする磁気測定の結果としてプロット円９０２を得ることができる。なお、図中の矢印１００１は、地磁気の方向の一例を示したものである。また、原点は、３軸方位センサ１２２の測定点に相当する。
【００６３】
しかし、実際にはオフセット磁場の影響を受けるために、図９（ｂ）に示すように磁気測定のプロット円１０１２を得ることになる。プロット円１００２の中心からプロット円１０１２の中心までを示す矢印１０１３がオフセット磁場の値となり、３軸方位センサで測定されるベクトルの値からは、このオフセット磁場１０１３の値を差し引く必要がある。
【００６４】
なお、図９においては、２次元の図で示したが実際には３次元のものとしてオフセット磁場を計測する。また、このオフセット磁場を測定する必要がある際には、表示部３５０のモニタ１２１にオフセット磁場を測定するために携帯電話機を３６０°回転させる旨の指示が表示される。ユーザはその指示に従って携帯電話機１００を回転させ、３軸方位センサ１２２は、オフセット磁場を測定する。なお、オフセット磁場を測定するタイミングは、方位を検出するときに行う。また、方位測定中においても所定時間（例えば１０分）経過したなら、場所を移動したことも考えられるのでオフセット磁場を測定しなおしてもよい。
（６）上記実施の形態においては、得られた傾斜角を用いて、３軸方位センサ１２２で測定された磁気ベクトルを補正したが、その他の用途に用いてもよい。例えば、傾斜角によってユーザに対するスピーカの向きが変わる場合などには、得られた傾斜角に基づいて、出力する音量を変えたりしてもよい。
（７）上記実施の形態２においては、伏角情報表３６１から取得した伏角と、算出した伏角との差分が１０°以内の場合に、算出した伏角を求めるのに用いた角度を上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなす角度であるしたが、これは、差分が１０°以内に収まるかどうかを判断するのではなく、単純に記憶している上部筐体と下部筐体がなす角度それぞれについて３軸方位センサで測定された磁気の方向を用いて計算上の伏角である仮伏角を算出し、当該仮伏角と、伏角情報表３６１から取得した伏角との差分が最も小さい仮伏角を導出するのに用いた角度を上部筐体１２０と下部筐体１３０とがなす角度であると特定してもよい。
（８）上記実施の形態に示した傾斜角は、その補角を傾斜角としてもよい。例えば図２（ｂ）の場合だと、上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度である傾斜角αを５５°としたが、上部筐体の主面と下部筐体の主面とがなす角度は１２５°とともとれ、傾斜角αを１２５°としてもよい。この場合、上述の[数１]、[数２]、[数３]で用いたαを１８０−αに置き換えれば、傾斜角αの算出が可能となる。
（９）上記実施の形態に示した各機能部は、１又は複数のLSI（Large Scale Integration）、VLSI（Very Large Scale Integration）により実現されてよく、一のLSIが各機能部全ての機能を実行できるシステムLSIであってもよい。
（１０）本発明は、上記に示す傾斜角を特定する方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。  また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ―ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Blu-ray Disc）、半導体メモリなど、に記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号であるとしてもよい。
【００６５】
また、本発明は、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリとを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムに従って動作するとしてもよい。
【００６６】
また、前記プログラム又は前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は前記プログラム又は前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る携帯電話機は、ナビゲーション機能を搭載した携帯電話機として活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る携帯電話機１００の外観図である。
【図２】本発明に係る携帯電話機１００の上部筐体と下部筐体がなす傾斜角を説明するための外観図である。
【図３】本発明に係る携帯電話機の機能構成を示した機能ブロック図である。
【図４】伏角を説明するための説明図である。
【図５】緯度と伏角の対応を示した伏角情報表３６１である。
【図６】伏角と傾斜角を説明するための説明図である。
【図７】本発明に係る携帯電話機１００において傾斜角を算出し、方位を算出する流れを示したフローチャートである。
【図８】実施の形態２に係る携帯電話機１００が傾斜角を特定する動作を示したフローチャートである。
【図９】緯度及び経度と伏角との対応を示した伏角情報表３６１の別例である。
【図１０】携帯電話機１００におけるオフセット磁場を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１００  携帯電話機
１１０  ヒンジ部
１２０  上部筐体
１２１  モニタ
１２２  ３軸方位センサ
１３０  下部筐体
１３１  テンキー群
３１０  通信部
３１１、３２１  アンテナ
３２０  GPS通信部
３３０  音声処理部
３３１  マイク
３３２  スピーカ
３４０  操作部
３５０  表示部
３６０  記憶部
３６１  伏角情報表
３７０  制御部
【図１】
2008005430.tif 000006
【図２】
2008005430.tif 000007
【図３】
2008005430.tif 000008
【図４】
2008005430.tif 000009
【図５】
2008005430.tif 000010
【図６】
2008005430.tif 000011
【図７】
2008005430.tif 000012
【図８】
2008005430.tif 000013
【図９】
2008005430.tif 000014
【図１０】
2008005430.tif 000015