特許 6474128 地磁気センサと加速度センサを搭載した電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6474128

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】地磁気センサと加速度センサを搭載した電子機器

(51)【国際特許分類】

   G01C 17/38 20060101AFI20190218BHJP

   G01P 15/18 20130101ALI20190218BHJP

   G01P 15/00 20060101ALI20190218BHJP

   G01R 33/02 20060101ALI20190218BHJP

   G01C 17/32 20060101ALI20190218BHJP

【ＦＩ】

   G01C17/38 J

   G01P15/18

   G01P15/00 Z

   G01R33/02 L

   G01C17/32

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-55027(P2015-55027)

(22)【出願日】2015年3月18日

(65)【公開番号】特開2016-176704(P2016-176704A)

(43)【公開日】2016年10月6日

【審査請求日】2017年11月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(74)【代理人】

【識別番号】100120204

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 巌

(74)【代理人】

【識別番号】100108006

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 昌弘

(74)【代理人】

【識別番号】100135183

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 克之

(72)【発明者】

【氏名】土屋 大輔

(72)【発明者】

【氏名】青柳 欽也

(72)【発明者】

【氏名】坂野 一成

【審査官】 鎌田 哲生

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０６６８５０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０９６１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００１５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−００２８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２９３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第２６６９６２８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２０３４８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １７／００−１７／３８

Ｇ０１Ｐ １５／００−１５／１８

Ｇ０１Ｒ ３３／００−３３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直交する３軸方向の磁界成分を検知する地磁気センサと、直交する３軸方向の加速度を検知する加速度センサと、前記地磁気センサの検知出力と前記加速度センサの検知出力が入力される制御部とを搭載した電子機器において、
前記制御部では、前記加速度センサからの検知出力によって機器が静止状態であると判定したときは、前記地磁気センサからの検知出力を更新せず、
前記地磁気センサからの検知出力によって機器が静止状態であると判定したときは、前記加速度センサからの検知出力を更新しないことを特徴とする電子機器。

【請求項2】

前記加速度センサからの検知出力によって機器が静止状態であると判定し、且つ重力方向に向く回転軸を中心として回転していないと判定したときに、前記地磁気センサからの検知出力を更新しない請求項１記載の電子機器。

【請求項3】

前記地磁気センサからの検知出力によって機器が静止状態であると判定し、且つ地磁気の方向に向く回転軸を中心として回転していないと判定したときに、前記加速度センサからの検知出力を更新しない請求項１または２記載の電子機器。

【請求項4】

前記加速度センサからの検知出力のばらつきが所定のしきい値を超えていないときに、機器が静止状態であると判定する請求項１ないし３のいずれかに記載の電子機器。

【請求項5】

前記地磁気センサからの検知出力のばらつきが所定のしきい値を超えていないときに、機器が静止状態であると判定する請求項１ないし４のいずれかに記載の電子機器。

【請求項6】

前記地磁気センサからの検知出力と前記加速度センサからの検知出力に基づいて角速度を算出する請求項１ないし５のいずれかに記載の電子機器。

【請求項7】

前記地磁気センサからの検知出力と前記加速度センサからの検知出力に基づいて方位を算出する請求項１ないし５のいずれかに記載の電子機器。

【請求項8】

前記地磁気センサからの検知出力と前記加速度センサからの検知出力に基づいて表示画面を制御する画像処理部が設けられている請求項６または７記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地磁気センサと加速度センサを搭載した電子機器に係り、特に機器が静止状態のときの検知ノイズによる影響を低減できるようにした電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯用などの電子機器には、使用中の姿勢を検知するために地磁気センサと加速度センサとが搭載されたものがある。この電子機器では、加速度センサで重力方向を検知しながら地磁気センサの検知出力を得ることで、方位を基準とした機器の姿勢や、機器の動きの加速度を知ることが可能である。

【0003】

しかし、地磁気センサは微弱な地磁気を検知するものであるため、検出ノイズが発生しやすく、また外部環境によってもノイズが発生しやすい。そのため、電子機器が停止した姿勢であるのにもかかわらず、検知ノイズによりあたかも機器の姿勢が変化しているかのような検知出力が得られることがある。

【0004】

そこで、以下の特許文献１に記載された電子機器では、加速度センサからの検知出力により機器が停止していると判定されているときは、地磁気センサからの検知出力を無視するように制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】ＷＯ２０１２／０６６８５０号再公表公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、加速度センサからの検知出力のみから、電子機器が静止状態であるか否かを正確に検知できるものではない。

【0007】

例えば、電子機器が重力方向に向く軸を中心として回転動作しているときは、加速度センサからの検知出力が変化しないために機器が静止していると判定されてしまう。この場合には、機器が動いているのにもかかわらず地磁気センサからの検知出力が無視されてしまうという誤動作状態になる。

【0008】

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、地磁気センサと加速度センサからの検知出力の双方の出力を使用し、ノイズの影響を受けにくい状態で、機器の姿勢や動作を検知できるようにした電子機器を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、直交する３軸方向の磁界成分を検知する地磁気センサと、直交する３軸方向の加速度を検知する加速度センサと、前記地磁気センサの検知出力と前記加速度センサの検知出力が入力される制御部とを搭載した電子機器において、
前記制御部では、前記加速度センサからの検知出力によって機器が静止状態であると判定したときは、前記地磁気センサからの検知出力を更新せず、
前記地磁気センサからの検知出力によって機器が静止状態であると判定したときは、前記加速度センサからの検知出力を更新しないことを特徴とするものである。

【0010】

本発明の電子機器は、加速度センサと地磁気センサのいずれか一方の検知出力から機器の静止状態であると判定されたときには、他方の出力を更新しないようにすることで、機器の姿勢検出がノイズの影響を受けにくくなる。

【0011】

本発明の電子機器は、前記加速度センサからの検知出力によって機器が静止状態であると判定し、且つ重力方向に向く回転軸を中心として回転していないと判定したときに、前記地磁気センサからの検知出力を更新しないことが好ましい。

【0012】

また、前記地磁気センサからの検知出力によって機器が静止状態であると判定し、且つ地磁気の方向に向く回転軸を中心として回転していないと判定したときに、前記加速度センサからの検知出力を更新しないことが好ましい。

【0013】

本発明の電子機器は、前記加速度センサからの検知出力のばらつきが所定のしきい値を超えていないときに、機器が静止状態であると判定することが好ましい。

【0014】

また、前記地磁気センサからの検知出力のばらつきが所定のしきい値を超えていないときに、機器が静止状態であると判定することが好ましい。

【0015】

本発明の電子機器は、前記地磁気センサからの検知出力と前記加速度センサからの検知出力に基づいて角速度を算出するものである。

【0016】

あるいは、前記地磁気センサからの検知出力と前記加速度センサからの検知出力に基づいて方位を算出するものである。

【0017】

本発明の電子機器は、前記地磁気センサからの検知出力と前記加速度センサからの検知出力に基づいて表示画面を制御する画像処理部が設けられているものとして構成できる。

【発明の効果】

【0018】

本発明は、加速度センサと地磁気センサのいずれか一方の検知出力から機器が静止状態であると判断されたときに、他方の出力を更新しないようにすることで、機器が停止状態のときに検知出力のノイズの影響で表示状態などが誤動作するのを防止できるようになる。

【0019】

また、機器の回転軸が重力方向に向けられているときや、前記回転軸が地磁気の方向に向けられているときであっても、誤動作を防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施の形態の電子機器の一例として携帯用情報端末の外観を示す斜視図、

【図2】本発明の実施の形態の電子機器の構造の概略を示すブロック図、

【図3】地磁気センサの動作説明図、

【図4】機器の姿勢の変化を検知する動作を示す説明図、

【図5】本発明の実施の形態の動作を示すフローチャート、

【図6】本発明の実施の形態の電子機器の検知出力と比較例の検知出力を比較する線図、

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１に示す本発明の実施の形態の電子機器１は携帯用情報端末であり、携帯電話やゲーム装置あるいはナビゲーション装置などとして使用される。電子機器１は、筐体２とその表面に位置する表示画面３を備えている。筐体２の内部には各種電子回路と共に液晶カラー表示パネルなどの表示パネル４（図２参照）が設けられ、その表示画像が表示画面３に現れる。また表示画面３には、静電容量式などの透光性のタッチパネルが設けられ、指などで表示画面３を触れることで機器の操作が可能となっている。また、筐体２にはスピーカとマイクなどが備えられている。

【0022】

図１には、電子機器１の基準軸がｘ軸とｙ軸ならびにｚ軸で示されている。ｚ軸は表示画面３に垂直な方向に設定され、ｘ軸は表示画面３と平行で筐体２の幅方向に設定され、ｙ軸は表示画面３と平行で筐体２の長手方向に設定されている。ｘ−ｙ−ｚの基準座標は、筐体２のいずれかの箇所を基準としてその向きが定義される。

【0023】

図１には、グローバル座標Ｘｇ−Ｙｇ−Ｚｇが示されている。グローバル座標は電子機器１の姿勢と関係なく定義されるものであり、Ｚｇ軸が重力の加速度の方向であり、Ｘｇ−Ｙｇ平面が、重力の加速度の方向と直交する水平面である。

【0024】

図２に示すように、電子機器１の筐体２の内部に、地磁気センサ１１と加速度センサ１２が収納されている。

【0025】

地磁気センサ１１は、ｘ軸センサ１１ｘとｙ軸センサ１１ｙおよびｚ軸センサ１１ｚを有している。図１に示すように筐体２に予め基準座標ｘ−ｙ−ｚが決められており、電子機器１の筐体２が三次元空間内で動くと、これに追従して基準座標ｘ−ｙ−ｚが、グローバル座標Ｘｇ−Ｙｇ−Ｚｇ内で動くことになる。

【0026】

図３に示すように、ｘ軸センサ１１ｘは、前記基準座標ｘ−ｙ−ｚのｘ軸に沿って固定され、ｙ軸センサ１１ｙがｙ軸に沿って固定され、ｚ軸センサ１１ｚがｚ軸に沿って固定されている。ｘ軸センサ１１ｘとｙ軸センサ１１ｙおよびｚ軸センサ１１ｚは、いずれもＧＭＲ素子で構成されている。ＧＭＲ素子は、Ｎｉ−Ｃｏ合金やＮｉ−Ｆｅ合金などの軟磁性材料で形成された固定磁性層および自由磁性層と、固定磁性層と自由磁性層との間に挟まれた銅などの非磁性導電層とを有している。固定磁性層の下に反強磁性層が積層され、反強磁性層と固定磁性層との反強結合により、固定磁性層の磁化が固定されている。

【0027】

図３に示すように、ｘ軸センサ１１ｘは、固定磁性層の磁化の向きが基準座標のｘ軸に沿うＰｘ方向に固定されている。自由磁性層の磁化の向きは地磁気の向きに反応する。自由磁性層の磁化の向きがＰｘ方向と平行になるとｘ軸センサ１１ｘの抵抗値が極小になり、自由磁性層の磁化の向きがＰｘ方向と逆向きになるとｘ軸センサ１１ｘの抵抗値が極大になる。また、自由磁性層の磁化の向きがＰｘ方向と直交すると、抵抗値が前記極大値と極小値との中間値となる。

【0028】

図２に示すように、筐体２の内部には、地磁気検知部１３が設けられている。地磁気検知部１３に、ｘ軸センサ１１ｘを含むブリッジ回路が設けられ、このブリッジ回路に電圧が印加されている。ｘ軸センサ１１ｘの固定磁性層の磁化の固定方向Ｐｘを地磁気ベクトルＶと同じ向きにすると、ｘ軸センサ１１ｘに与えられる磁界成分が極大値となる。このときｘ軸センサ１１ｘの抵抗値が極小値となり、ｘ軸センサ１１ｘの固定磁性層の磁化の固定方向Ｐｘを地磁気ベクトルＶと反対に向けると、ｘ軸センサ１１ｘの抵抗値が極大値となる。これによりｘ軸センサ１１ｘを含むブリッジ回路の検知出力が変化する。

【0029】

ｙ軸センサ１１ｙとｚ軸センサ１１ｚも、それぞれブリッジ回路に含まれている。ｙ軸センサ１１ｙの固定磁性層の磁化の固定方向Ｐｙを地磁気ベクトルＶと同じ向きにすると、ｙ軸センサ１１ｙの抵抗値が極小値となり、ｙ軸センサ１１ｙの固定磁性層の磁化の固定方向Ｐｙを地磁気ベクトルＶと反対に向けると、ｙ軸センサ１１ｙの抵抗値が極大値となり、ｙ軸センサ１１を含むブリッジ回路の検知出力が変化する。これはｚ軸センサ１１ｚにおいても同じである。

【0030】

ｘ軸センサ１１ｘ，ｙ軸センサ１１y、z軸センサ１１ｚとしては、地磁気ベクトルの向きによってプラス側の検知出力とマイナス側の検知出力が得られ、プラス側の検知出力の極大値とマイナス側の検知出力の極大値とで絶対値が同じになれば、ＧＭＲ素子以外の磁気センサで構成することもできる。例えば、各軸に沿ってプラス側の磁界強度のみを検知できるホール素子またはＭＲ素子と、マイナス側の磁界強度のみを検知できるホール素子またはＭＲ素子を組み合わせて使用してもよい。

【0031】

加速度センサ１２は、ｘ軸検知部１２ｘとｙ軸検知部１２ｙおよびｚ軸検知部１２ｚを有している。それぞれの検知部は、質量と質量を支持する変形部と、この変形部の歪みを検知する圧電素子などで構成されている。

【0032】

ｘ軸検知部１２ｘは、図１と図３に示す基準座標ｘ−ｙ−ｚのｘ軸に向けられて設置されており、ｘ軸のプラス側が重力方向に向けられると、変形部の歪み量が極大になり、ｘ軸検知部１２ｘの検知出力がプラス側の極大値になる。ｘ軸のマイナス側が重力方向に向けられると、ｘ軸検知部１２ｘの検知出力がマイナス側の極大値になる。

【0033】

ｙ軸検知部１２ｙは、ｙ軸に向けられて設置されており、ｙ軸のプラス側が重力方向に向けられると、変形部の歪み量が極大になり、ｙ軸検知部１２ｙの検知出力がプラス側の極大値になる。ｙ軸のマイナス側が重力方向に向けられると、ｙ軸検知部１２ｙの検知出力がマイナス側の極大値になる。

【0034】

ｚ軸検知部１２ｚは、ｚ軸に向けられて設置されており、ｚ軸のプラス側が重力方向に向けられると、変形部の歪み量が極大になり、ｚ軸検知部１２ｚの検知出力がプラス側の極大値になる。ｚ軸のマイナス側が重力方向に向けられると、ｚ軸検知部１２ｚの検知出力がマイナス側の極大値になる。

【0035】

ｘ軸検知部１２ｘとｙ軸検知部１２ｙおよびｚ軸検知部１２ｚの検知出力は加速度検知部１４によって取り出される。

【0036】

図２に示すように、筐体２の内部に制御部１５が設けられている。制御部１５は、Ａ／Ｄ変換部とＣＰＵとクロック回路およびバッファメモリなどから構成されている。制御部１５では、クロック回路の計測時間に応じて、地磁気検知部１３で検知された地磁気センサ１１のｘ軸とｙ軸およびｚ軸の検知出力が、短いサイクルで間欠的にサンプリングされて読み出される。それぞれの検知出力は、制御部１５内に設けられた前記Ａ／Ｄ変換部によってディジタル値に変換される。また、加速度検知部１４で検知された加速度センサ１２のｘ軸とｙ軸およびｚ軸の加速度の検知出力も、短いサイクルで間欠的にサンプリングされて制御部１５に読み出される。それぞれの検知出力は、制御部１５内に設けられた前記Ａ／Ｄ変換部によってディジタル値に変換される。

【0037】

地磁気検知部１３から検知出力が呼び出されるサンプリング周期と、加速度検知部１４から検知出力が呼び出されるサンプリング周期は一致している。

【0038】

制御部１５を構成するＣＰＵにはメモリ１６が接続されている。メモリ１６には、演算処理のためのソフトウエアがプログラミングされて格納されている。制御部１５の演算処理は前記ソフトウエアによって実行される。

【0039】

地磁気検知部１３から呼び出された加速度センサ１２のｘ軸とｙ軸およびｚ軸の検知出力がＡ／Ｄ変換されて制御部１５で演算されて、基準座標ｘ−ｙ−ｚにおいて加速度が最も大きくなる方向が求められ、その方向が重力の加速度Ｇの方向であると推定される。図４に示す例では、検知された重力の加速度Ｇの向きが、基準座標のｚ軸のマイナス方向に対して角度φだけ傾いている。

【0040】

また、地磁気検知部１３から呼び出された地磁気センサ１１のｘ軸とｙ軸およびｚ軸の検知出力がＡ／Ｄ変換されて制御部１５で演算されて、基準座標ｘ−ｙ−ｚにおいて磁力が最も大きくなる方向が求められる。その方向が地磁気Ｎの方向であると推定される。図４の例では、検知された地磁気Ｎの方向が、基準座標のｘ−ｙ面に対して伏角αを有しており、ｙ軸のプラス方向に対して方位角βを有している。

【0041】

制御部１５において、基準座標ｘ−ｙ−ｚを基準とした方位すなわち電子機器１から見た方位を演算するには、筐体２に設定されている基準座標ｘ−ｙ−ｚのｚ軸のマイナス方向を重力の加速度Ｇの方向に一致させるように、基準座標の向きを補正する。補正後の座標においてｘ−ｙ平面に対する地磁気Ｎの方向の伏角αを算出し、また補正後の座標においてｘ−ｙ平面上に投影した地磁気の方向に関し例えばｘ軸のプラス方向からの方位角βが求められる。

【0042】

補正後の座標軸に対して伏角と方位角を知ることで、グローバル座標Ｘｇ−Ｙｇ−Ｚｇにおける方位に対する電子機器１の向きを知ることができる。

【0043】

また、地磁気検知部１３から得られる地磁気センサ１１の検知出力と、加速度検知部１４から得られる加速度センサ１２の検知出力とから電子機器１を動かしたときの角速度を算出することができる。

【0044】

図４に示すように、加速度センサ１２の検知出力から重力の加速度Ｇの向きを求め、重力加速度Ｇの方向に対するｚ軸のピッチ角φを求め、このピッチ角φの変化量を時間で微分することで、電子機器１に設定されているｚ軸を倒す方向での角速度を算出することができる。

【0045】

また、地磁気センサ１１からの検知出力から、地磁気Ｎの方向に対するｙ軸のロール角βを求めることができる。このロール角βの変化量を時間で微分することで、電子機器１がｚ軸を回転軸として動作するときの角速度を算出することができる。また、同様にして地磁気センサ１１からの検知出力により、ｙ軸回りの回転動作やｘ軸回りの回転動作の角速度を求めることもできる。

【0046】

図２に示すように、電子機器１の内部には画像処理部１７が設けられており、画像処理部１７から表示パネル４に映像信号が送られて、電子機器１の表示画面３に各種情報が映像として表示される。メモリ１６に記録されているプログラムによりナビゲーション動作を行うときは、方位の算出値と筐体２に装備されているＧＰＳシステムの受信結果から、電子機器１の現在位置が算出され、また角速度の算出値から、地図上で電子機器１の回転量に応じた表示が行われる。

【0047】

また、ゲーム装置としてのプログラムが実行されているときは、角速度の算出値に基づいて、表示画面３に表示されているゲーム情報が変化する。

【0048】

さらに電子機器１の筐体２の内部にはバッテリー１８が収納され、電源回路１９が設けられている。

【0049】

ここで、地磁気センサ１１はセンサノイズや回路ノイズが発生しやすく、外的要因によっても検知出力にノイズが重畳することがある。また、トンネル内において鉱物などから発せられる磁気の影響を受けることによっても、前記ノイズが発生することがある。同様に、加速度センサ１２も、環境温度などにより検知出力がオフセットするなどのノイズが発生しやすい。例えば、走行中の自動車内で使用しているときに、車両の旋回や急ブレーキあるいは急発進などの影響を受けやすい。

【0050】

その結果、電子機器１が完全に静止しているときでも、前記ノイズにより制御部１５では方位が変化していると判定され、あるいは角速度が発生していると誤検出されて、静止状態にもかかわらず表示画面３に表示されている画像が動いたり揺れたりする現象が生じる。

【0051】

そこで、制御部１５では図５に示すフロー処理が行われ、静止状態のときに検知出力を更新せずに、ノイズが表示画像に影響を与えることのないようにしている。

【0052】

図５に示すフローでは、ＳＴ１（ステップ１）において、制御部１５で、画像を表示するためのナビゲーション装置やゲーム装置などのプログラムが起動すると、ＳＴ２で地磁気検知部１３から地磁気センサ１１の検知出力が引き出され、制御部１５内のバッファメモリに代入される。ＳＴ３では、加速度検知部１４から加速度センサ１２の検知出力が読み出され、バッファメモリに代入される。地磁気センサ１１の検知出力の取得と加速度センサ１２の検知出力の取得は同じ周期であるが、どちらが先であってもよい。

【0053】

ＳＴ４では、複数回取得された加速度センサ１２の算出値のばらつきの標準偏差が求められ、ＳＴ５でこの標準偏差が予め決められたしきい値と比較される。標準偏差がしきい値よりも大きいときには、加速度センサ１２の検知出力から電子機器１が静止状態であると判断されることはなくＳＴ１２に移行する。ＳＴ８では、複数回取得された地磁気センサ１１の算出値のばらつきの標準偏差が求められ、ＳＴ９でこの標準偏差が予め決められたしきい値と比較される。標準偏差がしきい値よりも大きいときは、地磁気センサ１１の検知出力から電子機器１が静止状態であると判断されることはなくＳＴ１２に移行する。

【0054】

ＳＴ１２では、地磁気センサ１１の検知出力から算出された地磁気Ｎの方向の情報と、加速度センサ１２の検知出力から算出された重力の加速度Ｇの方向の情報の双方が方位算出や角速度算出のためのアルゴリズムに代入される。そしてＳＴ１３に移行し、地磁気センサ１１からの検知出力と加速度センサ１２の検知出力とから方位が算出され、または電子機器１の動作の角速度が求められ、これらの算出値に基づいて表示画面３に表示されている画像が制御される。そして、ＳＴ１４に移行し、ＳＴ１に戻って、さらに地磁気センサ１１からの検知出力の取得と加速度センサ１２からの検知出力の取得が繰り返される。

【0055】

ＳＴ５において、加速度センサ１２の検知出力のばらつきの標準偏差がしきい値を超えていないと判定されたときは、電子機器１が静止状態である可能性が高いと判断されてＳＴ６に移行する。ＳＴ６では、電子機器１が重力方向に向く回転軸を中心として回転しているか否か判定される。例えば、ＳＴ５において、加速度センサ１２からの検知出力がほとんど変化していないと判断されたときには、地磁気センサ１１からの検知出力を参照する。地磁気センサ１１からの検知出力により、電子機器１が重力方向（重力の加速度Ｇの方向）に向く回転軸を中心として回転している可能性が高いと判定されたときは、電子機器１が静止状態ではないと判定されてＳＴ１２に移行する。このとき、ＳＴ１２では、地磁気センサ１１からの検知出力を優先し、あるいは地磁気センサ１１からの検知出力のみが方位算出や角速度算出のアルゴリズムに代入され、ＳＴ１３に移行する。

【0056】

ＳＴ１３では、地磁気センサ１１からの検知出力のみを使用して方位の算出や角速度の算出が行われる。そして、その算出結果が、表示画像に反映される。

【0057】

ＳＴ６において、回転軸が重力方向ではないと判定されたとき、すなわち、ＳＴ５において、加速度センサ１２からの検知出力がほとんど変化していないと判断され、さらに重力方向を回転軸とする動作が行われていないと判定されたときは、電子機器１が静止状態である可能性がきわめて高いと判定される。このときは、ＳＴ７に移行し、地磁気センサ１１の検知出力を更新せず、直前のデータ取得周期で取得された地磁気センサ１１からの検知出力を方位算出や角速度算出のアルゴリズムに代入してＳＴ１３に至る。この場合、地磁気センサ１１からの検知出力は更新されないので、方位が変化することがなく角速度の算出値はゼロである。

【0058】

したがって、表示画面３に表示される画像は停止状態となり、電子機器１が静止姿勢である限り、表示画像が動いたり揺れたりするのを防止できるようになる。

【0059】

ＳＴ９において、地磁気センサ１１の検知出力のばらつきの標準偏差がしきい値を超えていないと判定されたときは、電子機器１が静止状態である可能性が高いと判断されてＳＴ１０に移行する。ＳＴ１０では、電子機器１が地磁気Ｎに向く回転軸を中心として回転しているか否か判定される。例えば、ＳＴ９において、地磁気センサ１１からの検知出力がほとんど変化していないと判断されたときは、加速度センサ１２からの検知出力を参照する。加速度センサ１２からの検知出力により、電子機器１が地磁気Ｎに向く回転軸を中心として回転している可能性が高いと判定されたときは、電子機器１が静止状態ではないと判定されてＳＴ１２に移行する。ＳＴ１２では、加速度センサ１２からの検知出力を優先し、加速度センサ１２からの検知出力のみが方位算出や角速度を算出するためのアルゴリズムに代入されて、ＳＴ１３に移行する。

【0060】

ＳＴ１３では、加速度センサ１２からの検知出力のみを使用して方位の算出や角速度の算出が行われる。そして、その算出結果が、表示画像に反映される。

【0061】

ＳＴ１０において、電子機器１が地磁気Ｎの方向に延びる回転軸を中心として回転しているのではないと判定されたとき、すなわち、ＳＴ９において、地磁気センサ１１からの検知出力がほとんど変化していないと判断され、さらに地磁気Ｎに向く回転軸を中心とする回転動作が行われていないと判定されたときは、電子機器１が静止状態である可能性がきわめて高いと判定される。このときは、ＳＴ１１に移行し、加速度センサ１２の検知出力を更新せず、直前のデータ取得周期で取得された加速度センサ１２からの検知出力を方位算出や角速度算出のアルゴリズムに代入してＳＴ１３に至る。この場合、加速度センサ１２からの検知出力は更新されないので、方位が変化することがなく角速度の算出値はゼロである。

【0062】

したがって、表示画面３に表示される画像は停止状態となり、電子機器１が静止姿勢である限り、表示画像が動いたり揺れたりするのを防止できるようになる。

【0063】

なお、図５に示すフローチャートでは、電子機器１が静止状態となると、ＳＴ５からＳＴ６を経てＳＴ７に移行し、これと併行してＳＴ９からＳＴ１０を経てＳＴ１１に移行し、ＳＴ７の処理とＳＴ１１の処理が併行して行われることがある。この場合には、地磁気センサ１１からの検知出力と加速度センサ１２からの検知出力の双方が更新されなくなり、表示画面３に表示されている画像が完全に静止した状態を維持できるようになる。

【0064】

この電子機器１では、静止状態のときに、表示画面３に表示された画像がノイズにより動くのを防止できる。また、電子機器１が重力方向に向く回転軸を中心とする回転動作を行っているときや地磁気Ｎを向く回転軸を中心とする回転動作を行っているときには、これを検知でき誤って静止状態であると判断されるのを防止できるようになる。

【0065】

図６は、本発明の実施の形態における角速度の算出値と比較例における角速度の算出値が比較されている。

【0066】

実施の形態は、ＳＴ６で加速度センサ１２の検知出力のばらつきの標準偏差がしきい値を超えていないと判定され、ＳＴ６で電子機器１が重力方向に向く回転軸を中心として回転しているものではないと判断され、電子機器１が停止状態と判定されてＳＴ７で地磁気センサ１１の検知出力を更新しない状態である。比較例は、ＳＴ４，ＳＴ５，ＳＴ６，ＳＴ７、ＳＴ８，ＳＴ９，ＳＴ１０，ＳＴ１１の処理を行わず、ＳＴ１２において、地磁気センサ１１からの検知出力と加速度センサ１２からの検知出力の双方で常に角速度を算出する例を示している。

【0067】

図６の横軸は、地磁気センサ１１と加速度センサから検知出力を取得する周期を示し、縦軸は、電子機器１を完全に静止させているときにおけるｚ軸回りの角速度の算出値である。実施の形態が実線で示され、比較例が破線で示されている。

【0068】

図６では、比較例では静止状態にもかかわらず角速度が算出されているのに対し、実施の形態では、角速度の変化がきわめて小さくなっているのが解る。

【符号の説明】

【0069】

１ 電子機器
２ 筐体
３ 表示画面
１１ 地磁気センサ
１１ｘ ｘ軸センサ
１１ｙ ｙ軸センサ
１１ｚ ｚ軸センサ
１２ 加速度センサ
１２ｘ ｘ軸検知部
１２ｙ ｙ軸検知部
１２ｚ ｚ軸検知部
１３ 地磁気検知部
１４ 加速度検知部
１５ 制御部
１７ 画像処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】