(57)【要約】【課題】回転速度に依存することなく、磁気センサのキャリブレーションを精度よく行う。【解決手段】ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚを所定面内で９０または１８０度ずつ回転させた時のｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚからの出力増幅値に基づいて、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの現在のオフセット値および感度値を更新する。【選択図】　　　図１
2004012416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、
前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、
前記オフセット情報に基づいて前記磁気センサの出力を補正する補正計算部と、
前記補正計算部による出力補正値に基づいて方位を計算する方位角計算部と、
前記磁気センサが地磁気を検出する軸の内、少なくとも１つ以上の軸が１８０度回転する間隔で取得した前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を更新するオフセット情報更新部とを備えることを特徴とする方位角計測装置。
【請求項２】
地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、
前記磁気センサの各軸出力に対する感度情報を記憶する感度情報記憶部と、
前記感度情報に基づいて前記磁気センサの出力を補正する補正計算部と、
前記補正計算部による出力補正値に基づいて方位を計算する方位角計算部と、
前記磁気センサが地磁気を検出する軸の内、少なくとも１つ以上の軸が９０度回転する間隔で取得した前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対する感度情報を更新する感度情報更新部とを備えることを特徴とする方位角計測装置。
【請求項３】
地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、
前記磁気センサの出力に基づいて更新された前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、
少なくとも前記磁気センサの部分を携帯機器から脱離装着可能とする脱離装着手段とを備え、
前記オフセット情報記憶部は、前記磁気センサの部分が携帯機器から脱離した状態においても前記オフセット情報を記憶していることを特徴とする方位角計測装置。
【請求項４】
地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、
前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、
前記オフセット情報に基づいて前記磁気センサの出力を補正する補正計算部と、
現在地における地磁気偏角情報を取得する偏角情報取得部と、
前記補正計算部による出力補正値に基づいて方位を計算する方位角計算部と、
現在地の地図情報を表示画面に表示する表示部と、
前記地図情報の地磁気上の東西が前記磁気センサにおける地磁気を検出する軸のいずれかと一致するように、前記地図情報を回転表示させる表示制御部と、
前記表示画面上に表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、前記磁気センサを回転させた時の前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を更新するオフセット情報更新部とを備えることを特徴とする方位角計測装置。
【請求項５】
地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、
前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、
前記オフセット情報に基づいて前記磁気センサの出力を補正する補正計算部と、
現在地における地磁気偏角情報を取得する偏角情報取得部と、
前記補正計算部による出力補正値に基づいて方位を計算する方位角計算部と、
現在地の地図情報を表示画面に表示する表示部と、
前記地図情報の地磁気上の東西が前記磁気センサにおける地磁気を検出する軸のいずれかと一致するように、前記地図情報を回転表示させる表示制御部と、
前記表示部に表示されている地図情報を９０度または１８０度間隔で回転させる回転制御部と、
前記表示画面上に表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、前記磁気センサを回転させた時の前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報または感度情報の少なくともいずれか一方を更新するオフセット／感度情報更新部を備えることを特徴とする方位角計測装置。
【請求項６】
平面内の回転角を検出するための磁気センサが搭載されたセンサモジュールを前記平面内に保った状態で、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、
前記センサモジュールを最初の位置から前記平面内で１８０度だけ回転させて、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、
最初の位置で記憶された前記磁気センサの出力値と、１８０度だけ回転させた位置で記憶された前記磁気センサの出力値との減算結果に基づいて、前記磁気センサのオフセット値を更新するステップとを備えることを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項７】
平面内の回転角を検出するための磁気センサが搭載されたセンサモジュールを前記平面内に保った状態で、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、
前記センサモジュールを最初の位置から前記平面内で９０度だけ回転させて、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、
前記センサモジュールを最初の位置から前記平面内で１８０度だけ回転させて、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、
最初の位置で記憶された前記磁気センサの出力値と、１８０度だけ回転させた位置で記憶された前記磁気センサの出力値との減算結果に基づいて、前記磁気センサのオフセット値を更新するステップと、
最初の位置で記憶された前記磁気センサの出力値から前記オフセット値を減算した値と、９０度だけ回転させた位置で記憶された前記磁気センサの出力値から前記オフセット値を減算した値との自乗和に基づいて、前記磁気センサの感度情報を更新するステップとを備えることを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項８】
地磁気上の東西が磁気センサにおける地磁気を検出する第１の軸と一致するように、現在地の地図情報を前記表示画面上に表示させるステップと、
前記表示画面上に表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、磁気センサを回転するステップと、
前記地図情報の向きが前記景観の向きに一致した時の前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、
地磁気上の東西が磁気センサにおける地磁気を検出する第２の軸と一致するように、前記表示画面上に表示されている現在地の地図情報を回転させるステップと、
前記表示画面で前記第２の軸と一致するように回転表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、前記磁気センサを回転するステップと、
前記表示画面で前記第２の軸と一致するように回転表示された地図情報の向きが前記景観の向きに一致した時の前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、
最初の位置で記憶された前記磁気センサの出力値と、第２の位置で記憶された前記磁気センサの出力値とに基づいて、前記磁気センサのオフセット情報または感度情報の少なくともいずれか一方を更新するステップとを備えることを特徴とするキャリブレーション方法。
【請求項９】
磁気センサが地磁気を検出する軸の内、少なくとも１つ以上の軸が９０度または１８０度間隔で回転した磁気センサの各軸出力を取得するステップと、
前記取得した磁気センサの各軸出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報または感度情報の少なくともいずれか一方を更新するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするキャリブレーションプログラム。
【請求項１０】
地磁気上の東西が磁気センサにおける地磁気を検出する第１の軸と一致するように、現在地の地図情報を前記表示画面上に表示させるステップと、
前記表示画面上に表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、前記磁気センサが回転された時の前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサのオフセット情報または感度情報の少なくともいずれか一方を更新するステップとを備えることを特徴とするキャリブレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は方位角計測装置、キャリブレーション方法およびキャリブレーションプログラムに関し、特に、磁気センサのオフセットおよび感度比を補正する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁気センサは、携帯機器内部に搭載されると、近くにあるスピーカや着磁した金属パッケージの電子部品などから漏れる磁場が存在するため、これら携帯機器内部に起因する磁場が前記磁気センサの信号として出力される。
この結果、磁気センサを携帯機器に搭載して地磁気を検出する方位角計測装置において、前記携帯機器内部に起因する磁場が地磁気に対するオフセットとなるため、方位角の計測精度が劣化することがある。
【０００３】
しかも、前記携帯機器内部に起因する磁場は、温度変化や経時変化によって強度や方向が変化するため、従来の方位角計測装置では、磁気センサのオフセット変動を補正するキャリブレーションが行われている。
図１４は、従来の方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【０００４】
図１４において、移動機器のキャリブレーション開始ボタンを押す（ステップＳ１２１）。
そして、Ｘ軸、Ｙ軸の磁気センサが搭載された移動機器を水平に保ったまま、ゆっくり等速度で移動機器を１周以上回転させる（ステップＳ１２２）。
そして、移動機器を１周以上回転させたら、移動機器のキャリブレーション終了ボタンを押す（ステップＳ１２３：このステップは省略可）。
【０００５】
ここで、移動機器を１周以上回転させる間に、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれの磁気センサにおいて信号出力の最大値と最小値を検出し、その値を減算して２で割った値をそれぞれ磁気センサの感度情報とし、加算して２で割った値をオフセット情報とすることで、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれの磁気センサに対するキャリブレーションを行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のキャリブレーション方法では、磁気センサの現在の最大値、最小値を求めるため、移動機器を平面上で１周以上回転させる必要があり、移動機器の回転速度が速すぎると、最大値、最小値を見落とすこととなり、逆に遅すぎると、読み取りデータ数が膨大で、メモリがオーバフローするなど、回転速度が一定の範囲から外れた場合に、キャリブレーション精度が劣化したり、キャリブレーション不能になるという問題があった。
【０００７】
このため、利用者は、キャリブレーションが成功するまでに試行錯誤を繰り返し、何度も移動機器を回転させるよう要求された。
そこで、本発明の目的は、回転速度に依存することなく、磁気センサのキャリブレーションを精度よく行うことが可能な方位角計測装置、キャリブレーション方法およびキャリブレーションプログラムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の方位角計測装置によれば、地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、前記オフセット情報に基づいて前記磁気センサの出力を補正する補正計算部と、前記補正計算部による出力補正値に基づいて方位を計算する方位角計算部と、前記磁気センサが地磁気を検出する軸の内、少なくとも１つ以上の軸が１８０度回転する間隔で取得した前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を更新するオフセット情報更新部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、１８０度の回転間隔で磁気センサの出力を２回収集することで、磁気センサの現在のオフセット情報を算出することが可能となる。
このため、磁気センサの現在のオフセット情報を算出するために、移動機器を等速度で回転させる必要がなくなり、回転速度に依存することなく、磁気センサのキャリブレーションを精度よく行うことが可能となる。
【００１０】
また、請求項２記載の方位角計測装置によれば、地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、前記磁気センサの各軸出力に対する感度情報を記憶する感度情報記憶部と、前記感度情報に基づいて前記磁気センサの出力を補正する補正計算部と、前記補正計算部による出力補正値に基づいて方位を計算する方位角計算部と、前記磁気センサが地磁気を検出する軸の内、少なくとも１つ以上の軸が９０度回転する間隔で取得した前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対する感度情報を更新する感度情報更新部とを備えることを特徴とする。
【００１１】
これにより、９０度の回転間隔で磁気センサの出力を少なくとも２回収集することで、磁気センサの現在の感度情報を算出することが可能となる。
このため、磁気センサの現在の感度情報を算出するために、移動機器を等速度で回転させる必要がなくなり、回転速度に依存することなく、磁気センサのキャリブレーションを精度よく行うことが可能となる。
また、請求項３記載の方位角計測装置によれば、地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、前記磁気センサの出力に基づいて更新された前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、少なくとも前記磁気センサの部分を携帯機器から脱離装着可能とする脱離装着手段とを備え、前記オフセット情報記憶部は、前記磁気センサの部分が携帯機器から脱離した状態においても前記オフセット情報を記憶していることを特徴とする。
【００１２】
これにより、方位角計測装置を端末に後付けすることが可能となり、端末に方位角計測機能が備わっていない場合においても、装着時に発生するオフセットのキャリブレーションを可能としつつ、方位角計測機能を端末に付加することができる。
また、請求項４記載の方位角計測装置によれば、地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、前記オフセット情報に基づいて前記磁気センサの出力を補正する補正計算部と、現在地における地磁気偏角情報を取得する偏角情報取得部と、前記補正計算部による出力補正値に基づいて方位を計算する方位角計算部と、現在地の地図情報を表示画面に表示する表示部と、前記地図情報の地磁気上の東西が前記磁気センサにおける地磁気を検出する軸のいずれかと一致するように、前記地図情報を回転表示させる表示制御部と、前記表示画面上に表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、前記磁気センサを回転させた時の前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を更新するオフセット情報更新部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、地図を利用して、磁気センサの感磁軸を水平かつ東西に向けることが可能となり、ほぼ地磁気のない状態にすることができる。
このため、東西方向を向いている磁気センサのオフセットキャリブレーションを１回の測定で済ませることが可能となり、キャリブレーション作業を簡便化することが可能となる。
【００１４】
また、請求項５記載の方位角計測装置によれば、地磁気を検出する２軸以上の磁気センサと、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報を記憶するオフセット情報記憶部と、前記オフセット情報に基づいて前記磁気センサの出力を補正する補正計算部と、現在地における地磁気偏角情報を取得する偏角情報取得部と、前記補正計算部による出力補正値に基づいて方位を計算する方位角計算部と、現在地の地図情報を表示画面に表示する表示部と、前記地図情報の地磁気上の東西が前記磁気センサにおける地磁気を検出する軸のいずれかと一致するように、前記地図情報を回転表示させる表示制御部と、前記表示部に表示されている地図情報を９０度または１８０度間隔で回転させる回転制御部と、前記表示画面上に表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、前記磁気センサを回転させた時の前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報または感度情報の少なくともいずれか一方を更新するオフセット／感度情報更新部を備えることを特徴とする。
【００１５】
これにより、１軸目の磁気センサ感磁軸を東西に合わせて、そのオフセットを測定する際に、もう一方の２軸目の磁気センサ出力を記憶しておき、次に２軸目の磁気センサ感磁軸を東西に合わせて、そのオフセットを測定する際に、１軸目の磁気センサ出力を記憶するという測定を行うことによって、２軸のオフセット情報と感度情報の４つに対するキャリブレーションを、２回の測定だけで終了させることができる。
【００１６】
また、請求項６記載のキャリブレーション方法によれば、平面内の回転角を検出するための磁気センサが搭載されたセンサモジュールを前記平面内に保った状態で、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、前記センサモジュールを最初の位置から前記平面内で１８０度だけ回転させて、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、最初の位置で記憶された前記磁気センサの出力値と、１８０度だけ回転させた位置で記憶された前記磁気センサの出力値との減算結果に基づいて、前記磁気センサのオフセット値を更新するステップとを備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、平面内の任意の位置から開始して、１８０度だけ向きを変えて、磁気センサの出力を収集することで、磁気センサの現在のオフセット情報を算出することが可能となる。
このため、人間の方向感覚を有効利用して、磁気センサの出力を収集することが可能となり、ユーザの負担を軽減しつつ、磁気センサのキャリブレーションを精度よく行うことが可能となる。
【００１８】
また、請求項７記載のキャリブレーション方法によれば、平面内の回転角を検出するための磁気センサが搭載されたセンサモジュールを前記平面内に保った状態で、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、前記センサモジュールを最初の位置から前記平面内で９０度だけ回転させて、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、前記センサモジュールを最初の位置から前記平面内で１８０度だけ回転させて、前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、最初の位置で記憶された前記磁気センサの出力値と、１８０度だけ回転させた位置で記憶された前記磁気センサの出力値との減算結果に基づいて、前記磁気センサのオフセット値を更新するステップと、最初の位置で記憶された前記磁気センサの出力値から前記オフセット値を減算した値と、９０度だけ回転させた位置で記憶された前記磁気センサの出力値から前記オフセット値を減算した値との自乗和に基づいて、前記磁気センサの感度情報を更新するステップとを備えることを特徴とする。
【００１９】
これにより、平面内の任意の位置から開始して、９０度および１８０度だけ向きを変えて、磁気センサの出力を収集することで、磁気センサの現在のオフセット情報および感度情報を算出することが可能となる。
このため、人間の方向感覚を有効利用して、磁気センサの出力を収集することが可能となり、ユーザの負担を軽減しつつ、磁気センサのキャリブレーションを精度よく行うことが可能となる。
【００２０】
また、請求項８記載のキャリブレーション方法によれば、地磁気上の東西が磁気センサにおける地磁気を検出する第１の軸と一致するように、現在地の地図情報を前記表示画面上に表示させるステップと、前記表示画面上に表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、磁気センサを回転するステップと、前記地図情報の向きが前記景観の向きに一致した時の前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、地磁気上の東西が磁気センサにおける地磁気を検出する第２の軸と一致するように、前記表示画面上に表示されている現在地の地図情報を回転させるステップと、前記表示画面で前記第２の軸と一致するように回転表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、前記磁気センサを回転するステップと、前記表示画面で前記第２の軸と一致するように回転表示された地図情報の向きが前記景観の向きに一致した時の前記磁気センサの出力を記憶させるステップと、最初の位置で記憶された前記磁気センサの出力値と、第２の位置で記憶された前記磁気センサの出力値とに基づいて、前記磁気センサのオフセット情報または感度情報の少なくともいずれか一方を更新するステップとを備えることを特徴とする。
【００２１】
これにより、現在地の景観を基準にして、磁気センサの向きを変えることが可能となるとともに、磁気センサのオフセット情報および感度情報の両方のキャリブレーションを行う場合においても、磁気センサの出力の収集回数を２回で済ますことが可能となり、ユーザの負担を軽減しつつ、磁気センサのキャリブレーションを精度よく行うことが可能となる。
【００２２】
また、請求項９記載のキャリブレーションプログラムによれば、磁気センサが地磁気を検出する軸の内、少なくとも１つ以上の軸が９０度または１８０度間隔で回転した磁気センサの各軸出力を取得するステップと、前記取得した磁気センサの各軸出力に基づいて、前記磁気センサの各軸出力に対するオフセット情報または感度情報の少なくともいずれか一方を更新するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２３】
これにより、キャリブレーションプログラムを移動機器にインストールすることで、移動機器を等速度で回転させることなく、磁気センサの現在のオフセット情報または感度情報の少なくとも一方を算出することが可能となり、回転速度に依存することなく、磁気センサのキャリブレーションを精度よく行うことが可能となる。
【００２４】
また、請求項１０記載のキャリブレーションプログラムによれば地磁気上の東西が磁気センサにおける地磁気を検出する第１の軸と一致するように、現在地の地図情報を前記表示画面上に表示させるステップと、前記表示画面上に表示された現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、前記磁気センサが回転された時の前記磁気センサの出力に基づいて、前記磁気センサのオフセット情報または感度情報の少なくともいずれか一方を更新するステップとを備えることを特徴とする。
【００２５】
これにより、キャリブレーションプログラムを移動機器にインストールすることで、地図を利用して、磁気センサの感磁軸を水平かつ東西に向けることが可能となり、ほぼ地磁気のない状態にすることができる。
このため、東西方向を向いている磁気センサのオフセットキャリブレーションを１回の測定で済ませることが可能となり、キャリブレーション作業を簡便化することが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る方位角計測装置およびキャリブレーション方法について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る方位角計測装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２７】
図１において、方位角計測装置には、３軸磁気センサ１、磁気センサ駆動電源部２、チョッパ部３、差動入力アンプ４、Ａ／Ｄ変換部５、補正計算部６、方位角計算部７、補正値更新部８および補正値記憶部９が設けられ、３軸磁気センサ１には、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚが設けられている。
【００２８】
ここで、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚはセンサモジュールＳＭ内に配置され、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙは水平面内の回転角を検出するように配置され、ｚ軸ホール素子ＨＥｚは鉛直方向の磁気を検出するように配置されている。
なお、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚは地磁気を検出するためのもので、例えば、ＩｎＳｂやＩｎＡｓ、ＧａＡｓなどの化合物半導体系あるいはＳｉモノリシック系であることが好ましい。
【００２９】
チョッパ部３はｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚをそれぞれ駆動する端子を切り換えるためのもので、磁気センサ駆動電源部２から出力された駆動電圧をｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚにそれぞれ印加する。
ここで、チョッパ部３は、例えば、９０°チョッパ駆動や３６０°チョッパ駆動などを用いることができる。なお、９０°チョッパ駆動では、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚを駆動する際に、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの出力に含まれるホール素子自身のオフセット項を大部分キャンセルすることができる。
【００３０】
また、３６０°チョッパ駆動では、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの出力に含まれるホール素子自身のオフセット項だけでなく、後段の差動入力アンプ４自身による電気的なオフセット項も容易にキャンセルすることができる。
次に、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚから出力された信号は、差動入力アンプ４でそれぞれ増幅され、ここで増幅された出力増幅値がＡ／Ｄ変換部５でデジタル信号に変換された後、補正計算部６に入力される。
【００３１】
ここで、補正値記憶部９には、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚのオフセット値および感度値がそれぞれ記憶され、補正計算部６は、これらのオフセット値および感度値を用いることにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの出力増幅値をそれぞれ補正し、地磁気の各軸成分に比例した値α、β、γだけを取り出す。
【００３２】
ここで、補正値更新部８は、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚを所定面内で回転させた時のｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚからの出力増幅値をそれぞれ取得する。
そして、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚのからの出力増幅値に基づいて、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの現在のオフセット値および感度値をそれぞれ算出し、補正値記憶部９に記憶されているオフセット値および感度値を更新する。
【００３３】
補正計算部６において、地磁気の各軸成分に比例した値α、β、γが取り出されると、この値α、β、γは方位角計算部７に出力される。
そして、例えば、Ｘ軸とＹ軸が水平面内にある時は、方位角計算部７は、地磁気の各軸成分に比例した値α、βの符号と、θ＝ａｒｃＴＡＮ（β／α）の式に基づいて、方位角θを算出する。
【００３４】
また、Ｘ軸とＹ軸が水平面から傾いている時には、地磁気の各軸成分に比例した値α、β、γを用いて傾斜角を補正した上で、方位角θを算出することもできる。
ここで、補正値更新部８は、例えば、補正値記憶部９に記憶されているｘ軸ホール素子ＨＥｘのオフセット値および感度値を更新する場合、携帯機器が同一面内で２回以上９０度ずつ回転させられた際のボタン入力により、ｘ軸ホール素子ＨＥｘからの信号Ｘｉを取得する。
【００３５】
そして、以下の（１−１）式、（１−２）式を適用することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘの現在のオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｘを求めることができる。
ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚについても、同様に、現在のオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｙ、Ｏｆｆｓｅｔｚおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｙ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｚをそれぞれ求めることができる。
【００３６】
【数１】
2004012416.tif 000003
【００３７】
【数２】
2004012416.tif 000004
【００３８】
そして、補正計算部６は、これらのオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘ、Ｏｆｆｓｅｔｙ、Ｏｆｆｓｅｔｚおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｘ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｙ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｚを用いて、以下の（１−３）〜（１−５）を適用することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚのオフセットのキャンセルと、感度補正を行うことができる。
Ｙｎｏｒｍ＝（Ｙ−Ｏｆｆｓｅｔｙ）／Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｙ　・・・（１−３）
Ｘｎｏｒｍ＝（Ｘ−Ｏｆｆｓｅｔｘ）／Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｘ　・・・（１−４）
Ｚｎｏｒｍ＝（Ｘ−Ｏｆｆｓｅｔｚ）／Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｚ　・・・（１−５）
図２は、本発明の第１実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【００３９】
図２において、図１のセンサモジュールＳＭを水平に置き（ステップＳ１）、水平面内で９０度ずつ回転させながら、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号を取得する（ステップＳ２〜Ｓ４）。
そして、補正値更新部８は、（１−１）式および（１−２）式を適用することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙの現在のオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘ、Ｏｆｆｓｅｔｙおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｘ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｙをそれぞれ求める（ステップＳ５）。
【００４０】
次に、図１のセンサモジュールＳＭを縦に置き（ステップＳ６）、鉛直方向を軸にして９０度ずつ回転させながら、ｚ軸ホール素子ＨＥｚからの信号を取得する（ステップＳ７〜Ｓ９）。
そして、補正値更新部８は、（１−１）式および（１−２）式を適用することにより、ｚ軸ホール素子ＨＥｚの現在のオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｚおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｚをそれぞれ求める（ステップＳ１０）。
【００４１】
これにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの現在のフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘ、Ｏｆｆｓｅｔｙ、Ｏｆｆｓｅｔｚおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｘ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｙ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｚを算出するために、移動機器を一定範囲の速度で回転させる必要がなくなり、回転速度に依存することなく、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚのキャリブレーションを精度よく行うことが可能となる。
【００４２】
ここで、携帯機器をＸＹ平面内で、任意の方位角θから９０度ずつ回転させる場合を考える。
携帯機器を回転させる前の任意の方位角θにおける、ｘ軸ホール素子ＨＥｘからの信号をＸθ、携帯機器をＸＹ平面内で９０度だけ回転させた時のｘ軸ホール素子ＨＥｘからの信号をＸθ＋９０°、携帯機器をＸＹ平面内で１８０度だけ回転させた時のｘ軸ホール素子ＨＥｘからの信号をとすると、
2004012416.tif 000005
となり、（１−１）式が得られる。
【００４３】同様に、
2004012416.tif 000006
となり、（１−２）式が得られる。
【００４４】
このため、携帯機器を直角方向に回転させて５回だけ測定することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚのキャリブレーションをそれぞれ行うことが可能となり、人間の方向感覚を有効利用して、キャリブレーション作業を行う際のユーザの負担を軽減することが可能となる。
【００４５】
図３は、本発明の第２実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
図３において、図１のセンサモジュールＳＭを水平に置き（ステップＳ１１）、水平面内で９０度ずつ回転させながら、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号を取得する（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。
【００４６】
そして、補正値更新部８は、（２−１）式および（２−２）式を適用することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙの現在のオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘ、Ｏｆｆｓｅｔｙおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｘ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｙをそれぞれ求める（ステップＳ１５）。
次に、図１のセンサモジュールＳＭを縦に置き（ステップＳ１６）、鉛直方向を軸にして９０度ずつ回転させながら、ｚ軸ホール素子ＨＥｚからの信号を取得する（ステップＳ１７〜Ｓ１９）。
【００４７】
そして、補正値更新部８は、（２−１）式および（２−２）式を適用することにより、ｚ軸ホール素子ＨＥｚの現在のオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｚおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｚをそれぞれ求める（ステップＳ２０）。
図４は、本発明の第３実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【００４８】
図４において、図１のセンサモジュールＳＭを水平に置き（ステップＳ４１）、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚからの信号を取得する（ステップＳ４２）。
次に、センサモジュールＳＭを水平面からη方向（携帯機器の短手方向の傾き方向）に９０度だけ回転させた後（ステップＳ４３）、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号を取得する（ステップＳ４４）。
【００４９】
次に、センサモジュールＳＭを水平面からη方向（携帯機器の短手方向の傾き方向）に−９０度だけ回転させた後（ステップＳ４５）、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号を取得する（ステップＳ４６）。
次に、センサモジュールＳＭを水平面からφ方向（携帯機器の長手方向の傾き方向）に９０度だけ回転させた後（ステップＳ４７）、ｚ軸ホール素子ＨＥｚからの信号を取得する（ステップＳ４８）。
【００５０】
次に、センサモジュールＳＭを水平面からφ方向（携帯機器の長手方向の傾き方向）に−９０度だけ回転させた後（ステップＳ４９）、ｚ軸ホール素子ＨＥｚからの信号を取得する（ステップＳ５０）。
そして、補正値更新部８は、（２−１）式および（２−２）式を適用することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの現在のオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘ、Ｏｆｆｓｅｔｙ、Ｏｆｆｓｅｔｚおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｘ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｙ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｚをそれぞれ求める（ステップＳ５１）。
【００５１】
これにより、携帯機器を直角方向に回転させて５回だけ測定することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚのキャリブレーションをそれぞれ行うことが可能となる。
図５は、本発明の第４実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【００５２】
図５において、図１のセンサモジュールＳＭを水平に置き（ステップ６１）、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚからの信号を取得する（ステップＳ６２）。
次に、センサモジュールＳＭを水平面からφ方向に１８０度だけ回転させた後（ステップＳ６３）、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号を取得する（ステップＳ６４）。
【００５３】
次に、センサモジュールＳＭを水平面からη方向に１８０度だけ回転させた後（ステップＳ６５）、ｚ軸ホール素子ＨＥｚからの信号を取得する（ステップＳ６６）。
そして、補正値更新部８は、（２−１）式を適用することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの現在のオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘ、Ｏｆｆｓｅｔｙ、Ｏｆｆｓｅｔｚをそれぞれ求める（ステップＳ６７）。
【００５４】
これにより、携帯機器を直角方向に回転させて３回だけ測定することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚのオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘ、Ｏｆｆｓｅｔｙ、Ｏｆｆｓｅｔｚのキャリブレーションをそれぞれ行うことが可能となる。
図６は、本発明の第５実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【００５５】
図６において、図１のセンサモジュールＳＭを水平に置き（ステップＳ７１）、水平面内で９０度ずつ回転させながら、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号を取得する（ステップＳ７２〜Ｓ７４）。
そして、補正値更新部８は、（２−１）式および（２−２）式を適用することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙの現在のオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘ、Ｏｆｆｓｅｔｙおよび感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｘ、Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｙをそれぞれ求める（ステップＳ７５）。
【００５６】
これにより、携帯機器を直角方向に回転させて３回だけ測定することにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙのキャリブレーションをそれぞれ行うことが可能となる。
図７は、本発明の第６実施形態に係る方位角計測装置の概略構成を示すブロック図である。
【００５７】
図７において、方位角計測装置には、３軸磁気センサ１１、磁気センサ駆動電源部１２、チョッパ部１３、差動入力アンプ１４、Ａ／Ｄ変換部１５、補正計算部１６、方位角計算部１７、補正値更新部１８、補正値記憶部１９、表示制御部２０および表示部２１が設けられ、３軸磁気センサ１には、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚが設けられている。
【００５８】
ここで、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙは水平面内の回転角を検出するように配置され、ｚ軸ホール素子ＨＥｚは垂直面内の回転角を検出するように配置されている。
チョッパ部１３はｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚをそれぞれ駆動する端子を切り換えるためのもので、磁気センサ駆動電源部１２から出力された駆動電圧をｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚにそれぞれ印加する。
【００５９】
そして、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚから出力された信号は、差動入力アンプ１４でそれぞれ増幅され、ここで増幅された出力増幅値がＡ／Ｄ変換部１５でデジタル信号に変換された後、補正計算部１６に入力される。
ここで、補正値記憶部１９には、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚのオフセット値および感度値がそれぞれ記憶され、補正計算部１６は、これらのオフセット値および感度値を用いることにより、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの出力増幅値をそれぞれ補正し、地磁気の各軸成分に比例した値α、β、γだけを取り出す。
【００６０】
ここで、表示制御部２０は、現在地の地図情報を取得し、その地図情報が表示部２１の表示画面の所定方向に向くように、地図情報を回転させる。
例えば、表示制御部２０は、現在地の地図情報の北が表示部２１の表示画面の上を向くように、地図情報を回転させることができる。
そして、補正値更新部１８は、表示部２１に表示されている現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、自分自身が回転するか、または携帯機器を回転させた時のボタン入力により、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚからの出力増幅値をそれぞれ取得する。
【００６１】
また、表示制御部２０は、表示部２１に表示されている現在地の地図情報を表示画面内で９０度だけ回転させる。
そして、補正値更新部１８は、表示画面内で９０度だけ回転させた現在地の地図情報の向きが現在地の景観の向きに一致するように、自分自身が回転するか、または携帯機器を回転させた時のボタン入力により、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚからの出力増幅値をそれぞれ取得する。
【００６２】
そして、この時取得したｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚからの出力増幅値に基づいて、ｘ軸ホール素子ＨＥｘ、ｙ軸ホール素子ＨＥｙおよびｚ軸ホール素子ＨＥｚの現在のオフセット値および感度値をそれぞれ算出し、補正値記憶部１９に記憶されているオフセット値および感度値を更新する。
【００６３】
なお、表示制御部２０は、現在地の地図情報を取得する場合、ＧＰＳを使って現在位置を算出し、その現在位置に対応した地図情報をサーバからダウンロードするようにしてもよい。
また、現在地周辺のランドマークを入力し、そのランドマークで特定される地図情報をサーバからダウンロードするようにしてもよい。
【００６４】
また、表示制御部２０は、現在地に対応した地磁気偏角情報を取得し、地図情報の東西が磁気センサにおける地磁気を検出する第１の軸と一致するように、地図情報を回転させてもよい。
ここで、現在地に対応した地磁気偏角情報の取得を容易化するために、地図情報の経度・緯度に対応させて、地磁気偏角情報をデータベースに記憶するようにしてもよい。
【００６５】
そして、補正計算部１６において地磁気の各軸成分に比例した値α、βが取り出されると、この値α、βは方位角計算部１７に出力される。そして、方位角計算部１７は、地磁気の各軸成分に比例した値α、βの符号と、θ＝ａｒｃＴＡＮ（β／α）の式に基づいて、方位角θを算出する。
図８〜１１は、本発明の第６実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【００６６】
図８において、ユーザは、表示部２１に現在地の周辺地図を表示させた後（ステップＳ８１）、キャリブレーション開始ボタンを押す（ステップＳ８２）。
次に、表示制御部２０は、現在地の地磁気偏角情報を取得し（ステップＳ８３）、地図情報の地磁気上の北（または南）が表示部２１の上に向くように、地図情報を回転させることで（ステップＳ８４）、キャリブレーションの第１画面を表示する（ステップＳ８５）。
【００６７】
次に、ユーザは、センサモジュールを水平に置き（ステップＳ８６）、道路などの周囲の実際の風景を見ながら、表示部２１に表示されている地図情報の向きが、周囲の実際の風景の向きと一致するように、センサモジュール（または携帯機器）を回す（ステップＳ８７）。なお、センサモジュールを持ったまま、ユーザ自身が回転してもよい。
【００６８】
次に、ユーザは、地図情報の向きが周囲の実際の風景の向きと一致したら、そのことを知らせるためのボタン入力を行う（ステップＳ８８）。
そして、補正値更新部１８は、ステップＳ８８のボタン入力が行われると、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号Ｘ１、Ｙ１をそれぞれ記憶する（ステップＳ８９）。
【００６９】
次に、表示制御部２０は、地図情報の東西が磁気センサにおける地磁気を検出する第２の軸と一致するように、地図情報を９０度だけ回転させることで（ステップＳ９０）、キャリブレーションの第２画面を表示する（ステップＳ９１）。次に、ユーザは、道路などの周囲の実際の風景を見ながら、表示部２１に表示されている地図情報の向きが、周囲の実際の風景の向きと一致するように、センサモジュール（または携帯機器）を回す（ステップＳ９２）。なお、センサモジュールを持ったまま、ユーザ自身が回転してもよい。
【００７０】
次に、ユーザは、地図情報の向きが周囲の実際の風景の向きと一致したら、そのことを知らせるためのボタン入力を行う（ステップＳ９３）。
そして、補正値更新部１８は、ステップＳ９３のボタン入力が行われると、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号Ｘ２、Ｙ２をそれぞれ記憶する（ステップＳ９４）。
【００７１】
そして、補正値更新部１８は、ｘ軸ホール素子ＨＥｘからの信号Ｘ１に基づいて、ｘ軸ホール素子ＨＥｘのオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｘを求めるとともに、ｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号Ｙ２に基づいて、ｙ軸ホール素子ＨＥｙのオフセット値Ｏｆｆｓｅｔｙを求める（ステップＳ９５）。
また、補正値更新部１８は、ｘ軸ホール素子ＨＥｘからの信号Ｘ２、Ｘ１の差分に基づいて、ｘ軸ホール素子ＨＥｘの感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｘを求めるとともに、ｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号Ｙ１、Ｙ２の差分に基づいて、ｙ軸ホール素子ＨＥｙの感度値Ａｍｐｌｉｔｕｄｅｙを求める（ステップＳ９６）。
【００７２】
なお、上述した実施形態では、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙから、Ｘ・Ｙ方向の地磁気情報を得る方法について説明したが、例えば、Ｚ方向に配置された４つの磁気センサの出力から演算によって求めるようにしてもよい。
また、キャリブレーションは、北と東の２方向だけの情報を用いてもよいが、さらに、南と西の４方向の情報を用いてもよく、これにより、キャリブレーション精度を高めることができる。
【００７３】
また、ｚ軸ホール素子ＨＥｚのキャリブレーションについても、４方向の情報を用いるようにしてもよい。
また、ｚ軸ホール素子ＨＥｚのキャリブレーションでは、北（または南）と東（または西）の２方向で鉛直に立てることにより、オフセットと感度比の両方を求めることができるが、感度比のキャリブレーションが必用ない場合、東（または西）の１方向だけで鉛直にして測定することにより、オフセットだけのキャリブレーションを行うようにしてもよい。
【００７４】
図１２は、本発明の第７実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示す平面図、図１３は、本発明の第７実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
図１２、１３において、携帯電話の長手方向（初めの表示画面における上下方向）をＸ軸、短手方向（初めの表示画面における左右方向）をＹ軸とする２軸の磁気センサが装着されている。
【００７５】
そして、ユーザは、現在地の実際の風景３１の向きと表示画面３３に表示されている現在地の地図の向きがずれている場合、キャリブレーション開始スイッチ３４ａを押す（ステップＳ１０１）。
次に、図１２のＫ１に進み、表示制御部２０は、現在地の地磁気偏角情報を考慮し、表示画面３３に表示されている地図の地磁気上の東西が表示画面３３の左右（Ｙ軸方向）に向くように、表示画面３３に表示されている地図を回転させる（ステップＳ１０２）。
【００７６】
次に、図１２のＫ２に進み、ユーザは、現在地の実際の風景３１を見ながら、表示画面３３に表示されている地図の向きが、現在地の実際の風景３１の向きと一致するように、携帯機器３２を回した後、測定ボタン３４ｂを押す（ステップＳ１０３）。
次に、図１２のＫ３に進み、表示制御部２０は、表示画面３３に表示されている地図の地磁気上の東西が表示画面３３の上下（Ｘ軸方向）を向くように、表示画面３３に表示されている地図を９０度だけ回転させる（ステップＳ１０４）。
【００７７】
次に、図１２のＫ４に進み、ユーザは、現在地の実際の風景３１を見ながら、表示画面３３に表示されている地図の向きが、現在地の実際の風景３１の向きと一致するように、携帯機器３２を回した後、測定ボタン３４ｂを押す（ステップＳ１０５）。
次に、図１２のＫ５に進み、補正値更新部１８は、ステップＳ１０３、Ｓ１０５の時に出力されたｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙからの信号に基づいて、ｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙのオフセット値および感度値をそれぞれ算出し、補正値記憶部１９に記憶されているｘ軸ホール素子ＨＥｘおよびｙ軸ホール素子ＨＥｙのオフセット値および感度値をそれぞれ更新する。
【００７８】
そして、ユーザは、現在地の実際の風景３１の向きと表示画面３３に表示されている現在地の地図の向きが一致するようになった場合、キャリブレーション終了スイッチ３４ｃを押す（ステップＳ１０６）。
なお、ステップＳ１０３では、ｙ軸ホール素子ＨＥｙは東向きになり、地磁気信号が０になるため、ｙ軸ホール素子ＨＥｙの出力からは、オフセット値を得ることができる。
【００７９】
また、ステップＳ１０３では、ｘ軸ホール素子ＨＥｘは北向きになり、地磁気信号が最大になるため、ｘ軸ホール素子ＨＥｘの出力からは、振幅値を得ることができる。
一方、ステップＳ１０５では、ｙ軸ホール素子ＨＥｙは北向きになり、地磁気信号が最大になるため、ｙ軸ホール素子ＨＥｙの出力からは、振幅値を得ることができる。
【００８０】
また、ステップＳ１０５では、ｘ軸ホール素子ＨＥｘは東向きになり、地磁気信号が０になるため、ｘ軸ホール素子ＨＥｘの出力からは、オフセット値を得ることができる。
なお、上述した実施形態では、方位角計測装置が携帯機器に組み込まれていることを前提に説明したが、ＰＤＡやノートパソコンなどの携帯機器に対して抜き差し（脱着）可能な容器に方位角計測装置を収容し、この方位角計測装置を携帯機器に装着して使用するようにしてもよい。
【００８１】
例えば、ノートパソコンに標準装備されているＰＣカードスロットに挿入されるＰＣＭＣＩＡカードの中に、方位角計測装置とそのデータ処理ＩＣ、インターフェースＩＣなどを設け、そのドライバとして、上述したキャリブレーション機能を組み込むようにしてもよい。
ＰＣカードスロットは、機械的かつ電気的な規格であり、スロット内部の漏洩磁束密度について磁気的な規程をしていないため、汎用のＰＣＭＣＩＡカードの中に設けた方位角計測装置は、事前に漏洩磁束密度を想定することができない。
【００８２】
ここで、ＰＣＭＣＩＡカードの中に方位角計測装置のキャリブレーション機能を組み込むことにより、ＰＣカードスロットの漏洩磁場が携帯機器ごとにばらつく場合においても、方位角計測装置のオフセットを精度よく補正することができ、特定の携帯機器に限られることなく、位角計測装置を自由に装着して使用することが可能となる。
【００８３】
なお、ＰＣＭＣＩＡカードには、方位角計測装置以外にも、傾斜角センサや、ＧＰＳの信号処理ＩＣ、アンテナなどを一緒に搭載するようにしてもよいし、カード形式も、ＰＣＭＣＩＡカードに限られることなく、ＣＦカードスロットに対応させるようにしてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所定の回転間隔で磁気センサの出力を収集することにより、移動機器を等速度で回転させることなく、磁気センサの現在のオフセット情報を算出することが可能となり、回転速度に依存することなく、磁気センサのキャリブレーションを精度よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る方位角計測装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第３実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第４実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第５実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第６実施形態に係る方位角計測装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第６実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第６実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第６実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第７実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示す平面図である。
【図１３】本発明の第７実施形態に係る方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【図１４】従来の方位角計測装置のキャリブレーション方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１、１１　３軸磁気センサ
ＳＭ　センサモジュール
ＨＥｘ　Ｘ軸ホール素子
ＨＥｙ　Ｙ軸ホール素子
ＨＥｚ　Ｚ軸ホール素子
２、１２　磁気センサ駆動電源部
３、１３　チョッパ部
４、１４　差動入力アンプ
５、１５　Ａ／Ｄ変換部
６、１６　補正計算部
７、１７　方位角計算部
８、１８　補正値更新部
９、１９　補正値記憶部
２０　表示制御部
２１、３３、４３　表示部
３１、４１　風景
３２、４２　携帯機器
３４ａ、４４ａ　開始スイッチ
３４ｂ、４４ｂ　測定スイッチ
３４ｃ、４４ｃ　終了スイッチ
【図１】
2004012416.tif 000007
【図２】
2004012416.tif 000008
【図３】
2004012416.tif 000009
【図４】
2004012416.tif 000010
【図５】
2004012416.tif 000011
【図６】
2004012416.tif 000012
【図７】
2004012416.tif 000013
【図８】
2004012416.tif 000014
【図９】
2004012416.tif 000015
【図１０】
2004012416.tif 000016
【図１１】
2004012416.tif 000017
【図１２】
2004012416.tif 000018
【図１３】
2004012416.tif 000019
【図１４】
2004012416.tif 000020