(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３軸の磁気センサにより傾斜角度を補正する機能を持つ地磁気方位センサにおいて、３軸の地磁気ベクトルと事前に与えられた地磁気伏角情報のみで１軸の傾斜補正を行うことを特徴とし、
地磁気方位センサの傾斜面と水平面とが交わる傾斜面内の軸をＸ軸、地磁気方位センサの傾斜面内で前記Ｘ軸と直交する軸をＹ軸、前記地磁気方位センサの傾斜面に対する垂直軸をＺ軸とした場合、前記地磁気方位センサの傾斜面と前記水平面とのなす角である傾斜角度をΦとして、前記Ｘ軸と直交する地面鉛直ベクトルとして、地磁気ベクトルとのなす角αが、α＝９０°＋Φとなるものを選び、決定した地面鉛直ベクトルが前記Ｚ軸と重なるように前記地磁気ベクトルのＹ軸、Ｚ軸成分をＸ軸を中心に傾斜角度分だけ座標回転変換し、変換後の地磁気ベクトルのＸ成分をＨｘ、Ｙ成分をＨｙとした場合に、傾斜角度補正後のＸ軸方向を基準とした方位角度θを、
θ＝ｔａｎ-1（Ｈｙ／Ｈｘ）
として検出することを特徴とする地磁気方位センサであって、
前記地面鉛直ベクトルとして、α＝９０°＋Φの式を満たすαとして異なる２つの値が存在する場合、
１）傾斜角度Φが予め定めた標準傾斜角度に対して、標準傾斜角度±４５°以内の範囲にある場合はそれを選択し、
２）今回の測定以前に複数回の測定が行われている場合に、直前の測定の際に選択した地面鉛直ベクトルにより近い値となるような傾斜角度Φをまず選び、傾斜角度補正前の検出地磁気ベクトルのＸ成分とＺ成分の、前記直前の測定での各成分に対する今回の測定における各成分の変化量の差の値の正負の符号が前記直前の測定の場合と同じであって、かつ傾斜角度補正後の前記方位角度θの、前記直前の測定での値に対する今回の測定における値の変化量の正負の符号が、前記直前の測定の場合と異なる場合に、もうひとつの傾斜角度Φに変更する、
上記１）および２）の優先順位で傾斜角度Φを選択し、方位角度θを決定することを特徴とする地磁気方位センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の地磁気方位センサは、取り付け基板面に対して約３５度の成す角を持つ３つの磁気センサを互いにほぼ正三角形となるように配置した磁気センサであることを特徴とする地磁気方位センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の地磁気方位センサは、長手方向に垂直に磁化容易軸がある細長い磁性体に１ＭＨｚ以上の高周波電流を通電し外部磁場に対して細長い磁性体のインピーダンスが変化することを利用した磁気インピーダンスセンサであることを特徴とする地磁気方位センサ。
【請求項４】
３軸の磁気センサにより傾斜角度を補正する地磁気方位センサの演算を行い、前記３軸の磁気センサと地磁気伏角情報のみで１軸の傾斜補正を行う地磁気方位センサの使用方法であって、前記地磁気方位センサの傾斜面と水平面とが交わる傾斜面内の軸をＸ軸、地磁気方位センサの傾斜面内で前記Ｘ軸と直交する軸をＹ軸、前記地磁気方位センサの傾斜面に対する垂直軸をＺ軸とした場合、前記地磁気方位センサの傾斜面と前記水平面とのなす角である傾斜角度をΦとして、前記Ｘ軸と直交する地面鉛直ベクトルとして、地磁気ベクトルとのなす角αが、α＝９０°＋Φとなるものを選び、決定した地面鉛直ベクトルが前記Ｚ軸と重なるように前記地磁気ベクトルのＹ軸、Ｚ軸成分をＸ軸を中心に傾斜角度分だけ座標回転変換し、変換後の地磁気ベクトルのＸ成分をＨｘ、Ｙ成分をＨｙとした場合に、傾斜角度補正後のＸ軸方向を基準とした方位角度θを、
θ＝ｔａｎ-1（Ｈｙ／Ｈｘ）
として検出することを特徴とする地磁気方位センサの使用方法であって、
前記地面鉛直ベクトルとして、α＝９０°＋Φの式を満たすαとして異なる２つの値が存在する場合、
１）傾斜角度Φが予め定めた標準傾斜角度に対して、標準傾斜角度±４５°以内の範囲にある場合はそれを選択し、
２）今回の測定以前に複数回の測定が行われている場合に、直前の測定の際に選択した地面鉛直ベクトルにより近い値となるような傾斜角度Φをまず選び、傾斜角度補正前の検出地磁気ベクトルのＸ成分とＺ成分の、前記直前の測定での各成分に対する今回の測定における各成分の変化量の差の値の正負の符号が前記直前の測定の場合と同じであって、かつ傾斜角度補正後の前記方位角度θの、前記直前の測定での値に対する今回の測定における値の変化量の正負の符号が、前記直前の測定の場合と異なる場合に、もうひとつの傾斜角度Φに変更する、
上記１）および２）の優先順位で傾斜角度Φを選択し、方位角度θを決定することを特徴とする地磁気方位センサの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜によらず磁気方位を検出する小型の立体電子磁気コンパスに好適な地磁気方位センサおよび地磁気方位センサの使用方法に関する。    
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant：個人向け携帯型情報通信機器）に代表される携帯機器では、ＧＰＳ（Global  Positioning  System：全地球測位システム）による位置情報と併せて方角をナビゲーションする磁気コンパスが用いられてきている。携帯機器は傾斜させて使用することが多いため、傾斜角を含めて情報を取得する必要がある。傾斜角は傾斜ベクトルに置き換え、地磁気ベクトルから傾斜ベクトルに沿った成分を除くと磁気方位が検出できる。携帯機器では小型化の要求が大きく、傾斜角を求めるためには、最も小型の半導体容量型傾斜センサが多く用いられている。
【０００３】
傾斜センサによって重力ベクトルが求まれば、地磁気ベクトルから磁極の方位を計算することができる。大きさ１の重力ベクトルをｇとし、地磁気ベクトルをＭとおくと、地磁気ベクトルの重力ベクトルへの射影ベクトルの大きさは、双方の内積ｇ・Ｍとなるため、射影ベクトルは（ｇ・Ｍ）ｇとなる。故に、磁極の方位ベクトルはＭ−（ｇ・Ｍ）ｇとなる。方位ナビゲーションを行う際は、ｇに垂直となる平面上に現在地の地図を北の磁極の方位Ｍ−（ｇ・Ｍ）ｇを北として表示すれば良い。
【０００４】
先行技術として、特許文献１に、３軸地磁気センサと２軸傾斜センサの出力より傾斜補正を行う方位角検出装置が開示されている。３軸地磁気センサとして、化合物半導体ＩｎＳｂ、ＩｎＡｓ、ＧａＡｓ等を用いた高感度ホール素子を用いており、ホール素子の接続端子を切り替えるチョッパを用いることでオフセットをキャンセルしている。
【０００５】
また、特許文献２に、２軸フラックスゲートセンサと１軸ホール磁気センサにより３軸磁気センサを構成し、２軸の傾斜センサにより傾斜補正を行う方法についても開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６５７９１号公報
【特許文献２】特開２００２−１９６０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の技術では、磁気コンパスの傾斜補正を行うために磁気センサに加えて傾斜センサが必要となり、小型化軽量化への要求に答えることが困難となっている。また、携帯機器では、軽量、小型化するほど片手で持つことが多くなり、そのような状態では横方向を軸としての傾斜のみとなるため、各使用方法に最適な傾斜補正付き磁気コンパスが必要である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、傾斜によらず磁気方位を検出することができる地磁気方位センサおよび地磁気方位センサの使用方法を提供することである。    
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、本発明は、３軸の（地）磁気センサにより傾斜角度を補正する機能を持つ地磁気方位センサにおいて、３軸の地磁気ベクトルと事前に与えられた地磁気伏角情報のみで１軸の傾斜補正を行うことを特徴とし、地磁気方位センサの傾斜面と水平面とが交わる傾斜面内の軸をＸ軸、地磁気方位センサの傾斜面内で前記Ｘ軸と直交する軸をＹ軸、前記地磁気方位センサの傾斜面に対する垂直軸をＺ軸とした場合、前記地磁気方位センサの傾斜面と前記水平面とのなす角である傾斜角度をΦとして、前記Ｘ軸と直交する地面鉛直ベクトルとして、地磁気ベクトルとのなす角αが、α＝９０°＋Φとなるものを選び、決定した地面鉛直ベクトルが前記Ｚ軸と重なるように前記地磁気ベクトルのＹ軸、Ｚ軸成分をＸ軸を中心に傾斜角度分だけ座標回転変換し、変換後の地磁気ベクトルのＸ成分をＨｘ、Ｙ成分をＨｙとした場合に、傾斜角度補正後のＸ軸方向を基準とした方位角度θを、θ＝ｔａｎ-1（Ｈｙ／Ｈｘ）として検出することを特徴とする地磁気方位センサであって、前記地面鉛直ベクトルとして、α＝９０°＋Φの式を満たすαとして異なる２つの値が存在する場合、
１）傾斜角度Φが予め定めた標準傾斜角度に対して、標準傾斜角度±４５°以内の範囲にある場合はそれを選択し、
２）今回の測定以前に複数回の測定が行われている場合に、直前の測定の際に選択した地面鉛直ベクトルにより近い値となるような傾斜角度Φをまず選び、傾斜角度補正前の検出地磁気ベクトルのＸ成分とＺ成分の、前記直前の測定での各成分に対する今回の測定における各成分の変化量の差の値の正負の符号が前記直前の測定の場合と同じであって、かつ傾斜角度補正後の前記方位角度θの、前記直前の測定での値に対する今回の測定における値の変化量の正負の符号が、前記直前の測定の場合と異なる場合に、もうひとつの傾斜角度Φに変更する、
上記１）および２）の優先順位で傾斜角度Φを選択し、方位角度θを決定することを特徴とする地磁気方位センサである。
【００１０】
また、本発明は、前記地磁気方位センサは、取り付け基板面に対して約３５度の成す角を持つ３つの磁気センサを互いにほぼ正三角形となるように配置した磁気センサであることを特徴とする地磁気方位センサである。
【００１１】
また、本発明は、前記磁気方位センサは、長手方向に垂直に磁化容易軸がある細長い磁性体に１ＭＨｚ以上の高周波電流を通電し外部磁場に対して細長い磁性体のインピーダンスが変化することを利用した磁気インピーダンスセンサであることを特徴とする地磁気方位センサである。
【００１２】
また、本発明は、３軸の磁気センサにより傾斜角度を補正する地磁気方位センサの演算を行い、前記３軸の磁気センサと地磁気伏角情報のみで１軸の傾斜補正を行う地磁気方位センサの使用方法であって、前記地磁気方位センサの傾斜面と水平面とが交わる傾斜面内の軸をＸ軸、地磁気方位センサの傾斜面内で前記Ｘ軸と直交する軸をＹ軸、前記地磁気方位センサの傾斜面に対する垂直軸をＺ軸とした場合、前記地磁気方位センサの傾斜面と前記水平面とのなす角である傾斜角度をΦとして、前記Ｘ軸と直交する地面鉛直ベクトルとして、地磁気ベクトルとのなす角αが、α＝９０°＋Φとなるものを選び、決定した地面鉛直ベクトルが前記Ｚ軸と重なるように前記地磁気ベクトルのＹ軸、Ｚ軸成分をＸ軸を中心に傾斜角度分だけ座標回転変換し、変換後の地磁気ベクトルのＸ成分をＨｘ、Ｙ成分をＨｙとした場合に、傾斜角度補正後のＸ軸方向を基準とした方位角度θを、θ＝ｔａｎ-1（Ｈｙ／Ｈｘ）として検出することを特徴とする地磁気方位センサの使用方法であって、
前記地面鉛直ベクトルとして、α＝９０°＋Φの式を満たすαとして異なる２つの値が存在する場合、
１）傾斜角度Φが予め定めた標準傾斜角度に対して、標準傾斜角度±４５°以内の範囲にある場合はそれを選択し、
２）今回の測定以前に複数回の測定が行われている場合に、直前の測定の際に選択した地面鉛直ベクトルにより近い値となるような傾斜角度Φをまず選び、傾斜角度補正前の検出地磁気ベクトルのＸ成分とＺ成分の、前記直前の測定での各成分に対する今回の測定における各成分の変化量の差の値の正負の符号が前記直前の測定の場合と同じであって、かつ傾斜角度補正後の前記方位角度θの、前記直前の測定での値に対する今回の測定における値の変化量の正負の符号が、前記直前の測定の場合と異なる場合に、もうひとつの傾斜角度Φに変更する、
上記１）および２）の優先順位で傾斜角度Φを選択し、方位角度θを決定することを特徴とする地磁気方位センサの使用方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、携帯機器の使用形態に適した最小限の形状とシステムで従来方式よりも小型で低コストの方位ナビゲーションを行う方式を得る地磁気方位センサおよび地磁気方位センサの使用方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態による地磁気方位センサおよび地磁気方位センサの使用方法について、以下に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１による地磁気方位センサの説明図である。ケース１内の取り付け基板１０には、ディスプレイ１１、３軸磁気センサ１２及び信号処理回路１３と方位及び傾斜角計算回路１４が実装されている。
【００２１】
図３は、本発明の地磁気方位センサのディスプレイの説明図である。ディスプレイ１１には、図３に示すように、ケースの傾きに応じてディスプレイ１１の磁気コンパス表示が地面に水平になるように傾いて表示される。磁気コンパスは、地磁気により常に北の地球磁極を指し示すようになっている。
【００２２】
３軸磁気センサ１２には、内部に１方向成分ずつ検出する地磁気センサが、図４に示すように実装されている。図４の各軸の地磁気センサチップ２は、誘電体基板２０に細長い磁性体２１と引き出し電極２２によって構成されており、半田２３により取り付け基板電極２４と接続されている。細長い磁性体の長手方向は取り付け基板面に対して約３５度の傾きを持っている。このような地磁気センサを３個を、図４の平面図のように、ほぼ正三角形になるように配置して、互いの検出軸を直交させる。さらに取り付け基板の鉛直方向に磁気バイアスを加えるための巻線ボビン３を取り付けた構成となっている。このような構成とすることで、３軸の磁気センサの高さを削減できるだけでなく、ボビンが一つで済み、形状も小型に形成できる点、コストが低くて済む点で望ましい。
【００２３】
磁性体膜を細長い長方形に形成する方法を以下に述べる。第一の方法としては、フォトレジストによるマスキングの後のスパッタ法、蒸着法、めっきなどによる製膜、第２の方法としては、前記製膜法の後のフォトレジストによるマスキングを行った後の化学エッチング、イオンエッチングが選択される。細長い形状に形成された磁性体２１は、不活性雰囲気中で磁性体の幅方向に磁場を印加して熱処理を行うことで、零磁場中で磁性体の幅方向に磁化を整列させる。処理後の磁性体２１の長手方向に磁場を印加すると、磁化が長手方向に数Ｇａｕｓｓの磁場で整列し、それに伴って１ＭＨｚ以上の高周波インピーダンスが、図５に示すように、一旦増加し、飽和の後減少する特性を持つ、長手方向に指向性を持つ磁気センサとなる。
【００２４】
地磁気ベクトルは、３軸磁気センサ１２と信号処理回路１３により検出される。信号処理回路１３は、図６の回路図のように、発振回路３１、信号検出回路３２及び増幅回路３３より成っている。発振回路３１は、マルチバイブレーター、水晶振動子等により１ＭＨｚ以上の高周波電圧を発生し、巻線ボビン３により適正な磁気バイアスを加えられた磁気センサと抵抗の分圧の変化を信号検出回路３２にてピークホールド等により電圧振幅を検出する。
【００２５】
さらに、増幅回路３３により適正な信号レベルに増幅する。この際、巻線ボビン３の磁気バイアスを同量正負に交互に加えて、磁気バイアス正負の場合の磁気センサ信号出力の差を検出するか、または磁気バイアスの正か負の場合の片側の磁気センサ信号出力を反転させて平滑化させる方法で磁気センサ出力のオフセット変動を抑制する方法を用いるのが望ましい。
【００２６】
方位及び傾斜角計算回路１４は、一旦、信号処理回路１３を一次変換行列により回転操作を行って、取り付け基板面内及び基板面鉛直の軸を持つ座標系に変換する。図１１に示すように、３軸磁気センサの各検出軸Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれ（１，０，０）、（０，１，０）、（０，０，１）とベクトル成分表示に置き換えた場合に、（１，１，１）方向に磁気バイアスＨｂを付加すると、３軸磁気センサの各々に均等に磁場が付加される。
【００２７】
磁気バイアスＨｂの方向ベクトルを規格化すると、［１／（３）1/2，１／（３）1/2，１／（３）1/2］となり、３軸磁気センサの各検出軸Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３との成す角は約５５°である。磁気バイアス方向を取付基板に対して垂直方向に設定すると、取付基板と磁気センサ検出軸の成す角は、図１２より、９０゜からＨｂとの成す角を引いた、約３５゜となる。
【００２８】
図１３は、Ｈｂを紙面垂直方向に設定して、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の取付基板への磁気センサの射影した説明図である。図１３に示すように、Ｈｂを紙面垂直方向に設定して、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の取付基板への射影は１２０゜間隔となっている。
【００２９】
取付基板平面内と、垂直方向に検出軸を設定するよう、取付基板面内の２軸を（１，０，０）、（０，１，０）として、取付基板に垂直方向の軸を（０，０，１）とすると、（１，０，０）軸を中心として−ｔａｎ-1［（２）1/2］゜（≒−５５゜）回転させ、さらに（０，０，１）軸を中心として−４５゜回転させる座標変換行列は、数１となる。
【００３０】
【数１】
0004149344.tif 000002
【００３１】
磁気センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３の出力をＶ１、Ｖ２、Ｖ３とすると、軸変換後の出力を、Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚとおくと、数２に表される。
【００３２】
【数２】
0004149344.tif 000003
【００３３】
図１４は、磁気センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３と、軸変換後出力Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚの検出軸の関係の説明図である。このように、磁気センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３の出力と軸変換後出力Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚの相対関係が図形を用いて表現できる。  
【００３４】
図１は、本発明の原理を示す図面である。図７のような携帯機器を考える。Ｘ軸を紙面鉛直方向（携帯機器の幅方向）、Ｙ軸を携帯機器の長手方向、Ｚ軸を携帯機器の厚さ方向に携帯機器を中心にした座標系として取っている。地面は携帯機器からみてＸ軸を中心にある角度だけ傾いている。３軸の磁気センサにより検出された磁気ベクトルをＭとする。携帯機器から見た地面はＸ軸を中心として回転する。
【００３５】
携帯機器を片手で持って使用する際、図７（ｂ）のように、かなり寝かせて使用したり、図７（ａ）のように立たせて使用したりするが、傾ける軸は携帯電話の幅方向に沿った方向のみである。この軸をＸ軸とおいている。地面に鉛直で、大きさが１のベクトルをＧとすると、
Ｍ・Ｇ＝｜Ｍ｜ｃｏｓ（θ）・・・・・・・（１）
ただし、θ＝９０°＋伏角となる。
【００３６】
事前に伏角が与えられれば、Ｍを測定すれば傾斜センサを用いずともＧの方向を特定することができる。図７より、Ｇの方向は常にＸ軸に垂直であるため、ＹＺ平面内に存在することになる。磁気ベクトルを基準ベクトルとするために、
ｍ＝Ｍ／｜Ｍ｜  ・・・・・・・（２）
とおく。ＧベクトルのＹ軸との成す角をφとおくと、
Ｇ＝［０，ｃｏｓ（φ），ｓｉｎ（φ）］  ・・・・・・・（３）
さらに、ｍベクトルのＹＺ平面への射影ベクトルがＹ軸と成す角をα、Ｘ軸とｍベクトルの成す角をβとおくと、
ｍ＝［ｃｏｓ（β），ｓｉｎ（β）ｃｏｓ（α），ｓｉｎ（β）ｓｉｎ（α）］・・・・・・・（４）
【００３７】
（３）式は（４）式を用いて、
ｓｉｎ（β）［ｃｏｓ（φ）ｃｏｓ（α）＋ｓｉｎ（φ）ｓｉｎ（α）］
＝ｓｉｎ（β）ｃｏｓ（φ−α）＝ｃｏｓ（θ）  ・・・・・・・・（５）
【００３８】
（５）式の関係から、地磁気ベクトルＭと（２）式からα、βを求め、地磁気の伏角よりθを求めればＧ及びφを求めることができる。以下に、その計算手順を示す。なお、ａｒｃ  ｔａｎはｔａｎの逆関数であり、ａｒｃ  ｃｏｓはｃｏｓの逆関数である。
【００３９】
ｉ）
地磁気ベクトルＭ＝（Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚ）
α＝ａｒｃ  ｔａｎ（Ｍｚ／Ｍｙ）
β＝ａｒｃ  ｔａｎ［（Ｍｙ2）1/2＋（Ｍｚ2）1/2／Ｍｘ］
（ａｒｃ  ｔａｎの２つの解はＭｘ、Ｍｙの符号より正しい解を判別する）
【００４０】
ｉｉ）
θ＝伏角＋９０°
【００４１】
ｉｉｉ）
φ＝α±ａｒｃ  ｃｏｓ｛ｃｏｓ（θ）／ｓｉｎ（β）｝
Ｇ＝［０，ｃｏｓ（φ），ｓｉｎ（φ）］
【００４２】
図８は、図１をＸＹ平面から書き直したものであるが、地磁気ベクトルからθだけの成す角を持つベクトル群のＸＹ平面への射影は楕円状の軌跡の上に乗り、Ｙ軸上に乗った軌跡がＧの候補となる。図からも一般的に２つの解を持つことが分かる。また、２つの解が重なった場合の重解として、１つの解を持つこともある。一定の手順で正しい解を選別する必要がある。
【００４３】
携帯機器の傾斜角は、図１から、傾斜角＝９０゜−φで求まる。図９は、地磁気ベクトルを（ｃｏｓ３０゜，０，−ｓｉｎ３０゜）とした場合、携帯機器の方位、０〜９０゜に制限した姿勢角に対するｉｉｉ）式の解を示す図である。また、図１０は、磁気ベクトルを（ｃｏｓ３０゜，０，−ｓｉｎ３０゜）とした場合、携帯機器の方位、０〜９０゜に制限した姿勢角に対するｉｉｉ）式の解を示す図である。
【００４４】
図１で説明したように、３次元地磁気ベクトルからケース１の傾斜と磁気方位を計算できる。まず、地磁気ベクトルを作用の項目で述べたように、
ｍ＝Ｍ／｜Ｍ｜により単位ベクトルに直して、
ｍ＝［ｃｏｓ（β），ｓｉｎ（β）ｃｏｓ（α），ｓｉｎ（β）ｓｉｎ（α）］により角度α、βを求める。
【００４５】
次に、地磁気伏角の情報を取得し、
ｓｉｎ（β）［ｃｏｓ（φ）ｃｏｓ（α）＋ｓｉｎ（φ）ｓｉｎ（α）］
＝ｓｉｎ（β）ｃｏｓ（φ−α）＝ｃｏｓ（θ）
により、傾斜角を求める。
【００４６】
前記式の解は２つあるため、以下の優先順位で傾斜角度Φを選択し、方位角度θを決定する。
１）傾斜角度Φが予め定めた標準傾斜角度に対して、標準傾斜角度±４５°以内の範囲の解がある場合はそれを選ぶ。
２）今回の測定以前に複数回の測定が行われている場合に、直前の測定の際に選択した地面鉛直ベクトルにより近い値となるような傾斜角度Φをまず選び、傾斜角度補正前の検出地磁気ベクトルのＸ成分とＺ成分の、前記直前の成分と今回読み出した成分の差の値の正負の符号が前記直前の測定の場合と同じであって、かつ傾斜角度補正後の前記方位角度θの時間当たり変化量の正負の符号が、前記直前の測定の場合と異なる場合に、もうひとつの傾斜角度Φに変更する。
【００４７】
決定した地面鉛直ベクトルがＺ軸と重なるように３軸地磁気ベクトルのＹ軸、Ｚ軸成分をＸ軸を中心に傾斜角度分だけ座標回転変換し、変換後地磁気ベクトルのＸ成分をＨｘ、Ｙ成分をＨｙとした場合、傾斜角度補正後のＸ軸方向を基準とした方位角度θを、θ＝ｔａｎ-1（Ｈｙ／Ｈｘ）として検出することが出来る。
【００４８】
地磁気伏角情報は、以上の計算をする際に事前に与えておく必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態の地磁気方位センサの原理の説明図。
【図２】本発明の実施の形態１による地磁気方位センサの説明図。
【図３】本発明の地磁気方位センサのディスプレイの説明図。
【図４】磁気センサを３個ほぼ正三角形になるように配置して、互いの検出軸を直交させた図。
【図５】１ＭＨｚ以上の高周波インピーダンス特性を示す図。
【図６】発振回路、信号検出回路及び増幅回路より成る回路図。
【図７】本発明の地磁気方位センサを搭載した携帯機器を示す図。
【図８】図１をＸＹ平面から書き直した図。
【図９】地磁気ベクトルを（ｃｏｓ３０゜，０，−ｓｉｎ３０゜）とした場合、携帯機器の方位、０〜９０゜に制限した姿勢角に対するｉｉｉ）式の解を示す図。
【図１０】地磁気ベクトルを（ｃｏｓ３０゜，０，−ｓｉｎ３０゜）とした場合、携帯機器の方位、０〜９０゜に制限した姿勢角に対するｉｉｉ）式の解を示す図。
【図１１】３軸磁気センサの各検出軸Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の説明図。
【図１２】取付基板と磁気センサ検出軸の成す角の説明図。
【図１３】Ｈｂを紙面垂直方向に設定して、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の取付基板への磁気センサの射影した説明図。
【図１４】磁気センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３と、軸変換後出力Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚの検出軸の関係の説明図。
【符号の説明】
【００５０】
１    ケース
２    地磁気センサチップ
３    巻線ボビン
１０    基板
１１    ディスプレイ
１２    ３軸磁気センサ
１３    信号処理回路
１４    傾斜角計算回路
２０    誘電体基板
２１    磁性体
２２    電極
２３    半田
２４    基板電極
３１    発振回路
３２    信号検出回路
３３    増幅回路
【図１】
0004149344.tif 000004
【図２】
0004149344.tif 000005
【図３】
0004149344.tif 000006
【図４】
0004149344.tif 000007
【図５】
0004149344.tif 000008
【図６】
0004149344.tif 000009
【図７】
0004149344.tif 000010
【図８】
0004149344.tif 000011
【図９】
0004149344.tif 000012
【図１０】
0004149344.tif 000013
【図１１】
0004149344.tif 000014
【図１２】
0004149344.tif 000015
【図１３】
0004149344.tif 000016
【図１４】
0004149344.tif 000017