電子設備的制作方法

專利名稱：電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子設備，在它的主體內包括第一軸磁性傳感器，用于輸出相應于沿第一軸方向的外部磁場分量的值；和第二軸磁性傳感器，用于輸出相應于按第二軸方向的外部磁場分量的值，第二軸與第一軸以預定角度度相交，并且第二軸可以根據這些磁性傳感器輸出的值檢測主體的第三軸的方位角和/或第三軸的傾斜角。
背景技術：
近來，已經考慮到將磁性傳感器包括在諸如蜂窩電話機的電子設備中，為的是用磁性傳感器檢測局部地磁場的方向，從而將方位角檢測功能提供給電子設備。在這種情況下，由于希望這種磁性傳感器是小的，所以可以利用雙向檢測型磁性傳感器(X-Y軸地磁傳感器)，它包括作為第一軸磁性傳感器的X-軸磁性傳感器，用于檢測沿主體橫軸方向的磁場分量；和作為第二軸磁性傳感器的Y軸磁性傳感器，用于檢測沿與橫軸垂直的主體縱軸方向的磁場分量。
順便說說，局部磁場方向相對于水平面形成預定角度，而局部磁場的傾角在不同位置是變化的。而且，在許多情況下，諸如蜂窩電話機的電子設備用在主體的縱軸相對于水平面傾角是預定傾斜角的情況下。因而，局部磁場和電子設備的縱軸之間的角隨著使用電子設備的位置和使用電子設備期間的傾斜角而改變，即使縱軸的方位角保持恒定也是這樣。由于Y軸磁性傳感器的輸出不僅隨方位角變化而且隨其它因素(即，地磁場的傾角和縱軸的傾角)的波動而改變，所以，在假設傾斜角是恒定的，在將電子設備配置成識別X軸磁性傳感器的輸出和Y軸磁性傳感器的輸出作為局部地磁場的檢測值并且只根據檢測值確定縱軸方位角時，可能錯誤地檢測方位角。

發明內容
從上文來看，本發明的一個目的是提供一種電子設備，它使用檢測沿第一軸方向的磁場分量的第一軸磁性傳感器，檢測沿與第一軸以預定角度相交的第二軸方向的磁場分量的第二軸磁性傳感器和轉換表，以便準確地確定其主體的預定軸(第三軸)的的傾斜角和/或方位角。
本發明的另一目的是提供一種電子設備，它使用第一軸磁性傳感器、第二軸磁性傳感器和轉換表，以便確定其主體的預定軸(第三軸)的傾斜角，而不使用傾斜角傳感器或任何其它傳感器。
本發明的又一目的是提供一種電子設備，它可以確定電子設備的縱軸角和/或橫軸角的改變，還提供了一種電子設備，它可以利用這種角的變化例如用于游戲中地圖或進程的顯示(游戲控制)。
根據本發明的電子設備包括主體；第一軸磁性傳感器，固定設在主體中并輸出相應于沿主體第一軸(例如主體的橫軸)方向的外部磁場分量的值；第二軸磁性傳感器，固定設在主體中并輸出相應于沿主體第二軸(例如主體的橫軸)方向的外部磁場分量的值，第二軸以預定角度(例如90°)與第一軸相交；和傾斜角確定裝置，用于根據從第一軸和第二軸磁性傳感器準確輸出的值和查閱定義從第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸的傾斜角之間關系的轉換表確定主體的第三軸(例如縱軸)相對于參考平面(例如水平面)的傾斜角。
只要第一和第二軸以預定角度(例如90°)彼此相交，主體的第一到第三軸就可以自由地確定。例如，第一和第二軸之一可以與第三軸重合。或者，在諸如蜂窩電話機的電子設備的情況下，其主體在使用狀態下具有預定縱軸和橫軸，第三軸可以是主體的縱軸。而且，在這種情況下，第一軸可以是主體的橫軸，第二軸可以是主體的縱軸。
如上所述，當發現(知道)使用電子設備的位置時，可以指定與水平面有關的電磁場傾角。因而，當假設在已知位置使用電子設備時，可以根據一組值(Sx，Sy)，即，從第一軸磁性傳感器輸出的值Sx和第二軸磁性傳感器輸出的值Sy，基本上確定作為主體任意軸(例如主體的縱軸)的第三軸的方位角α和相對于參考平面(例如水平面)的第三軸的傾斜角β。
在上述研究的基礎上，在本發明中，根據從第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值并查閱定義從第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸的傾斜角之間關系的轉換表確定第三軸相對于參考平面的傾斜角β。
電子設備最好包括顯示部件，根據多種數據顯示屏幕；和顯示控制裝置，根據確定的傾斜角變化顯示的屏幕。
由于上述配置，不在電子設備中包括諸如傾斜角傳感器的附加傳感器，可以通過傾斜電子設備這一簡單操作來控制(例如滾動)在電子設備的顯示部件上顯示的屏幕(圖像)，該電子設備有第一和第二傳感器，用于檢測沿不同方向的磁場分量。
本發明提供一種電子設備，它包括上述第一軸和第二軸磁性傳感器；和方位角-傾斜角確定裝置，根據從第一軸和第二軸磁性傳感器準確輸出的值并查閱定義第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸的方位角之間以及第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸傾斜角之間關系的轉換表確定主體的第三軸的方位角和第三軸相對于參考平面的傾斜角。
在上述研究基礎上，配置該電子設備以便利用定義主體的第一軸和第二軸磁性傳感器同第三軸的方位角之間以及第三軸相對于參考平面的值和傾斜角之間關系的轉換表確定主體第三軸的方位角和傾斜角。電子設備可以用磁性傳感器(X-Y雙軸磁性傳感器)而不用傾斜角傳感器來檢測方位角和傾斜角。
電子設備最好包括游戲執行裝置，用于執行游戲程序，從而為用戶提供游戲并根據所確定的方位角和傾斜角變化游戲進程。在這種情況下，短語”根據確定的方位角和傾斜角變化游戲進程”不僅包括根據方位角和傾斜角變化游戲進程的情況，而且還包括根據方位角和傾斜角變化(傾斜角的改變)來改變游戲進程的情況、根據方位角變化(方位角的改變)和傾斜角來改變游戲進程的情況以及根據方位角變化和傾斜角變化來改變游戲進程的情況。
上述配置使用戶能通過改變電子設備的方位角和傾斜角來改變游戲進程。因此，電子設備可以提供游戲，該游戲可以給予用戶他從未體驗過的操作感受。此外，電子設備可以為游戲軟件的開發者提供開發游戲(游戲程序)的機會，其中，可以在游戲進程中利用方位角和傾斜角。
在能夠確定其方位角和傾斜角的電子設備中，最好為主體定義使用狀態下的縱軸和與縱軸垂直的橫軸，第一軸相應于橫軸，第二和第三軸相應于縱軸；電子設備還包括縱軸變化角計算裝置，用于將方位角-傾斜角確定裝置確定的傾斜角保存為參考傾斜角，并根據參考傾斜角和由方位角-傾斜角確定裝置當前確定的傾斜角計算縱軸傾斜角離開參考傾斜角的改變。
在電子設備中，可以根據參考傾斜角和方位角-傾斜角確定裝置當前確定的傾斜角計算縱軸傾斜角離開參考傾斜角的改變，而不使用諸如傾斜角傳感器的附加傳感器。
而且，在能夠確定其方位角和傾斜角的電子設備中，定義使用狀態下的縱軸和與縱軸垂直的橫軸；第一軸相應于橫軸，第二和第三軸相應于縱軸；電子設備包括縱軸變化角計算裝置，用于將方位角-傾斜角確定裝置確定的方位角和傾斜角保存為參考方位角和參考傾斜角，和根據參考方位角、參考傾斜角和從第二軸磁性傳感器輸出的值計算縱軸傾斜角離開參考傾斜角的改變。本說明書中，術語“縱軸”指在電子設備的前面沿垂直方向延伸的軸；術語“橫軸”指在電子設備的前面沿水平向或橫向延伸的軸。
電子設備中，可以只用第一軸(X軸)磁性傳感器和第二軸(Y軸)磁性傳感器計算縱軸離開參考傾斜角的改變，第一軸磁性傳感器輸出相應于沿設備的橫軸(即沿著該設備主體的橫軸)的外部磁場分量的值，第二軸傳感器輸出相應于沿主體縱軸的外部磁場分量的值；即，不使用諸如傾斜角傳感器的附加傳感器。
在這種情況下，電子設備最好包括顯示部件，根據多種數據顯示屏幕；和顯示控制裝置，在計算的傾斜角變化不為0時沿縱軸方向滾動顯示的屏幕。
該配置使用戶能以在通過縱軸的垂直平面中傾斜電子設備的方式沿縱軸方向滾動顯示在顯示部件上的屏幕，而不配備附加專用傳感器。
在這種情況下，顯示控制裝置最好配置成按照計算的傾斜角變化大小來改變屏幕的滾動速度。
該配置能按照用戶的傾斜操作程度滾動要控制的顯示屏幕。
顯示控制裝置最好配置成在計算的傾斜角變化落入預定程度之下時不滾動屏幕。
由于這個配置防止響應設備主體的輕微傾斜執行滾動操作，所以可以避免錯誤的滾動操作，從而提高了顯示屏幕的穩定性。
此外，在能夠確定其方位角和傾斜角的電子設備中，最好定義使用狀態下的縱軸和與縱軸垂直的橫軸；第一軸相應于橫軸，第二和第三軸相應于縱軸；電子設備包括橫軸變化角計算裝置，用于將方位角-傾斜角確定裝置確定的方位角和傾斜角保存為參考方位角和參考傾斜角，和根據參考方位角、參考傾斜角和從第一軸磁性傳感器輸出的值計算繞縱軸的橫軸角位置變化。
在電子設備中，可以只用第一軸(X軸)磁性傳感器和第二軸(Y軸)磁性傳感器計算繞縱軸的橫軸角位置變化，第一軸磁性傳感器輸出相應于沿該設備的橫軸的外部磁場分量的值，第二軸磁性傳感器輸出相應于沿主體縱軸的外部磁場分量的值；即，不使用諸如傾斜角傳感器的附加傳感器。
在這種情況下，電子設備最好包括顯示部件，根據多種數據顯示屏幕；和顯示控制裝置，在關于縱軸計算的橫軸角位置變化不為0時，沿橫軸方向滾動顯示屏幕。
該配置使用戶能通過關于縱軸旋轉電子設備沿橫軸方向滾動在顯示部件上顯示的屏幕，不配備附加專用傳感器。
在這種情況下，顯示控制裝置最好配置成按照關于縱軸計算的橫軸角位置變化大小改變屏幕的滾動速度。
該配置能按照用戶的傾斜或旋轉操作程度滾動要控制的顯示屏幕。
顯示控制裝置最好配置成在關于縱軸計算的橫軸角位置變化在預定程度以下時，不滾動屏幕。
由于該配置防止響應設備主體關于縱軸的輕微旋轉而執行滾動操作，可以避免錯誤滾動，從而提高顯示屏幕的穩定性。
另外，電子設備最好還包括通信裝置，用于與外界進行通信；轉換表獲得裝置，用于經通信裝置獲得轉換表的值。
可以將轉換表的值預先存儲在諸如ROM的存儲裝置中。然而，當電子設備配置成用通信裝置從外界獲得轉換表的值時，甚至在存儲裝置存儲容量有限時，也可以用轉換表獲得方位角和/或傾斜角。
此外，電子設備最好包括位置數據獲得裝置，它用于獲得表示主體位置的位置數據，轉換表獲得裝置最好配置成獲得相應于主體位置的轉換表的值，主體位置用獲得的位置數據來表示。
如上所述，關于水平面的地磁場傾角隨位置變化，因而，可以根據使用電子設備的位置來改變要使用的轉換表的值。因此，當電子設備配置成如上所述獲得相應于電子設備主體的位置的轉換表的值時，甚至在大的區域使用電子設備時，也可以準確確定方位角和/或傾斜角。
電子設備最好包括方位顯示裝置，在確定的傾斜角是預定角度時，使用預定的圖像顯示確定的方位角，和當響應預定的傾斜角的增加預定的圖像失真到增大的程度時(即，在由于確定的傾斜角增加，使預定圖像更大程度失真時)顯示預定的方位角。
用上述配置，當傾斜角是預定角度(例如，0°)時，用預定圖像顯示預定方位角，響應預定傾斜角的增大而使預定圖像失真到增大的程度。結果，用戶難以用視覺識別方位角，除非用戶保持預定角度的傾斜角。因此，電子設備可以促使用戶測量方位角同時(或通過)保持主體的第三軸(例如主體的縱軸)與平面平行，該平面與參考平面形成預定角度(例如，當參考平面是水平面且預定角度是0時，第三軸會保持與水平面平行)。
利用上述配置，當參考平面和預定角度以下面的方式設置，該方式使電子設備可以高精度地測量方位角(例如，將水平面用作參考平面，預定角度設為0)，在保持電子設備在實現高精度方位角測量姿態的狀態下執行方位角測量的可能性可以增大。因而，電子設備可以為用戶提供關于方位角更精確的數據。
本發明提供另一電子設備，包括主體；第一軸磁性傳感器，固定設在主體中并輸出相應于沿主體第一軸方向的外部磁場分量的值；第二軸磁性傳感器，固定設在主體中并輸出相應于沿主體第二軸方向的外部磁場分量的值，第二軸與第一軸以預定角度相交；位置數據獲得裝置，用于獲得指示主體位置的位置數據；通信裝置，用于與中心通信；轉換表獲得裝置，用于將獲得的位置數據經通信裝置發送到中心和在中心確定主體當前是在磁場是已知的傾角可校正區域中時從中心接收第一轉換表的表值，并在中心確定主體當前不在傾角可校正區域中時從中心接收第二轉換表的表值或信號，第一轉換表定義第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同主體第三軸的方位角之間以及第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同相對于參考平面的第三軸的傾斜角之間的關系，假設第三軸相對于參考平面的傾斜角是預定的恒定角度，第二轉換表定義第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸方位角之間的關系，信號指示必須假設傾斜角是預定恒定角度；和方位角-傾斜角確定裝置，根據從第一軸和第二軸磁性傳感器準確輸出的值和參照獲得的表值或指示必須假設傾斜角是預定恒定角度的信號確定第三軸的方位角和傾斜角。
具體地說，電子設備獲得指示主體位置的位置數據(即，指定主體的位置)，并將位置數據發送到具有服務器或類似計算機的的中心(信息中心)。根據位置數據，中心確定主體在傾角可校正區域內的什么地方。傾角可校正區域指中心擁有關于地磁場(地磁向量)的數據的區域。例如，在大樓或地下通道中，地磁場被減弱或例如由于屏蔽而變形。因而，中心不擁有這種區域中關于地磁場的數據。因此，這種區域落在(是在)傾角可校正區域外，甚至在這種區域中使用中心的轉換表值時，也不能獲得預期精度的方位角和傾斜角。
從上文看，當確定主體位于傾角可校正區域中時，中心將第一轉換表的表值發送到電子設備，第一轉換表定義主體的第一軸和第二軸磁性傳感器和第三軸的方位角之間以及第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值和相對于參考平面的第三軸傾斜角之間的關系。相反，當確定主體位于傾角可校正區域外時，中心將第二轉換表的表值發送到電子設備，假設相對于參考平面的第三軸傾斜角是預定恒定角度，第二轉換表定義第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸傾斜角之間的關系。替代地，在這種情況下，中心將指示傾斜角必須是預定恒定角度的作用的信號發送到電子設備。因此，電子設備根據獲得的值或信號確定第三軸的方位角和傾斜角。結果，當主體位于傾角可校正區域中時，電子設備可以高精度地確定主體的方位角和傾斜角。而且，當主體不在傾角可校正區域中時，可以避免錯誤操作，盡管主體的傾斜角為0，也將傾斜角顯示為具有一定的大小。


當結合附圖考慮參考最佳實施例的下面的詳細描述將易于理解和更好地理解本發明的各個其它目的、特點和許多附加優點。其中圖1是根據本發明的蜂窩電話機的前視圖；圖2是顯示圖1所示蜂窩電話機的電路配置的方框圖；圖3是圖1所示磁性傳感器單元的示意的平面圖；
圖4是顯示構成圖3所示磁性傳感器的每個GMR特性的曲線圖；圖5是圖1所示磁性傳感器單元的等效電路圖；圖6A是顯示圖5所示X軸磁性傳感器的輸出特性的曲線圖；圖6B是顯示圖5所示Y軸磁性傳感器的輸出特性的曲線圖；圖7是顯示當旋轉圖1所示的蜂窩電話機時圖1所示的磁性傳感器單元的輸出值變化的圖；圖8是顯示導致圖7所示輸出值變化的蜂窩電話機移動的說明圖；圖9是顯示圖2所示CPU執行的程序(例行程序)的流程圖；圖10A是示意地顯示蜂窩電話機保持水平時顯示面板上顯示的方位羅盤的圖像的說明圖；圖10B時顯示提供圖10A的顯示時蜂窩電話機姿態的蜂窩電話機的側視圖，以箭頭指示用戶觀看蜂窩電話機的方向；圖11A是示意地顯示蜂窩電話機以傾斜角β從水平面傾斜時在顯示面板上顯示的方位羅盤的圖像的說明圖；圖11B是顯示提供圖11A的顯示時蜂窩電話機姿態的蜂窩電話機的側視圖，以箭頭指示用戶觀看蜂窩電話機的方向；圖12是涉及本發明實施例的修改的流程圖，并顯示蜂窩電話機的CPU執行的程序(例行程序)；圖13是涉及本發明實施例的修改的流程圖，并顯示在中心的服務器執行的程序(例行程序)；圖14是涉及本發明的第二實施例的流程圖，并顯示為了向用戶提供游戲由蜂窩電話機的CPU執行的的程序(例行程序)；圖15是有關本發明的第二實施例的流程圖并顯示為了向用戶提供游戲由蜂窩電話機的CPU執行的的程序(例行程序)；圖16是用于說明確定圖1中所示的蜂窩電話機的角度變化的原理圖；圖17是有關本發明的第三實施例的流程圖并顯示為了顯示屏幕(地圖)和滾動屏幕由蜂窩電話機的CPU執行的的程序(例行程序)；圖18是表示顯示屏幕的滾動方向和圖1中所示的蜂窩電話機的傾斜角變化與蜂窩電話機繞其縱軸的旋轉角變化之間的關系圖；圖19是顯示滾動圖1中所示的蜂窩電話機的顯示部分上顯示的屏幕的示例方向的說明圖；圖20是有關本發明的第四實施例的圖并顯示滾動顯示屏幕時CPU查閱的表；和圖21和22是有關本發明的第四實施例的流程圖并顯示蜂窩電話機的CPU執行的用于顯示圖像(地圖)和滾動屏幕的程序(例行程序)。
具體實施例方式
參考附圖描述本發明的實施例。
首先，描述根據本發明的電子設備的第一實施例。如圖1的示意性前視圖所示，作為電子設備的蜂窩電話機10有主體11，它采用普通的矩形平行六面體形狀，它的側面分別沿相互垂直相交的X軸、Y軸和Z軸延伸。在該實例中，主體11處于使用狀態下，X軸與橫軸或主體11的第一軸重合，Y軸與主體11的縱軸或第二軸重合。而且，在該實例中，Y軸作為主體11的第三軸，同時水平面作為參考平面；方位角α被定義為沿Y軸正向的方位角；傾斜角β被定義為Y軸(在正側)和作為參考平面的水平面之間的角。換句話說，Y軸作為參考平面，用于檢測方位角α和傾斜角β。
蜂窩電話機10包括天線部件12，設在主體11的項側表面上；揚聲器部件13，設在主體11的前面的最上部分，它與X軸和Y軸定義的平面(X-Y平面)平行；液晶顯示部件(顯示部件)14，設在主體11的前面，在揚聲器部件13下面且適于顯示字符、符號或諸如地圖的圖形圖像；操作部件15，設在主體11的前面，位于顯示部件14的下面且用于輸入電話號碼和其它指令信號；麥克風部件16，設置主體11的前面的最下部；和電控制器20，被容納在主體11內。
如圖2的示意的方框圖所示，電控制器20包括相應的功能部件天線部件12，揚聲器部件13，液晶顯示部件14，操作部件15和揚聲器部件16，以及經總線相互連接的CPU 21、ROM 22、RAM 23、非易失性RAM 24、GPS電路25和A/D轉換器26。
CPU 21執行存儲在ROM 22中的各種程序同時利用RAM 23的臨時存儲功能。除了各種程序之外，ROM 22存儲轉換表(見表1)，這將在下面描述。使用非易失性RAM 24如下。在蜂窩電話機10的主電源接通的狀態下，按照CPU 21的指令在非易失性RAM 24中寫入數據。非易失性RAM 24甚至在主電源關閉后也存儲或保持寫入的數據。當主電源接通時，非易失性RAM 24按照CPU 21的請求將存儲的數據提供給CPU 21。非易失性RAM 24可以用EEPROM來代替。
天線部件12包括用于發送和接收的天線12a；連接到天線12a的發送/接收電路12b；和連接到發送/接收電路12b的調制/解調電路12c。調制/解調電路12c解調發送/接收電路12b收到的信號，并調制要發送的信號和將得到的信號提供給發送/接收電路12b。天線部件12作為與外部(諸如中心)通信的通信裝置。揚聲器部件13包括揚聲器13a，和聲音發生電路13b，連接到揚聲器13a并適于產生使揚聲器13a產生預定聲音的信號。液晶顯示部件14包括液晶顯示面板14a，設在蜂窩電話機10的主體11的前面并且能顯示字母信息或其它信息和從各種數據產生的圖像，諸如地像；和顯示電路14b，連接到液晶顯示面板14a并適于產生使液晶顯示面板14a提供預定顯示的信號。
操作部件15包括多個按鈕15a，設在主體11的前面；和檢測電路15b，連接到多個按鈕15a并適于檢測按鈕15a的開/關狀態。值得注意地，下面要描述的方位角/傾斜角顯示模式和角計算模式均是響應多個按鈕15a中特定按鈕的操作而起動的。麥克風部件16包括麥克風16a；和放大電路16b，連接到麥克風16a并適于放大來自麥克風16a的語音輸入。在這些組件中，調制/解調電路12c、聲音發生電路13b、顯示電路14b、檢測電路15b和放大電路16b由CPU 21控制，CPU 21經總線連接到這些電路。
GPS電路25作為位置數據獲得裝置并設計成處理從未說明的GPS衛星經未說明的天線獲得GPS信號，并指定蜂窩電話機10的位置(即，顯示當前位置的緯度和經度)以便獲得表示指定位置的位置數據。A/D轉換器26與磁性傳感器單元30的X軸磁性傳感器31和Y軸磁性傳感器32連接。A/D轉換器26將X軸磁性傳感器31和Y軸磁性傳感器32的模擬輸出值轉換為數字值并將數字值提供給CPU 21。
如圖1中所示的，磁性傳感器單元30容納在蜂窩電話機10的主體11中，與前面平行(與X-Y平面平行的平面)。如圖2中所示的，磁性傳感器單元30包括X軸磁性傳感器31，它輸出相應于沿X軸(主體的橫軸)方向測得的外部磁場分量的值；和Y軸磁性傳感器32，它輸出相應于沿Y軸(主體的縱軸)方向測得的外部磁場分量的值。
下面詳細描述磁性傳感器單元30。如圖3中所示的，它是磁性傳感器單元30的平面圖，磁性傳感器單元30包括基板30a；形成在基板30上的4個GMR元件(大磁阻效應元件)31a至31d，；和控制電路33。每個GMR元件31a至31d和32a至32d具有公知的膜結構，該膜結構有自由層，自由層的磁化方向按照外部磁場變化；導電隔離層；和固定磁化層，它的磁化方向是固定的(釘住)。如圖4中所示的，每個GMR元件的阻值根據固定磁化層的磁化方向和自由層的磁化方向之間的角θ變化。GMR元件31a至31d和32a至32d的固定磁化層的固定磁化方向用圖3中箭頭指示。
圖5顯示磁性傳感器單元30的等效電路。也在圖5中，由表示各個元件的相應方框中描繪的箭頭指示GMR元件31a至31d和32a至32d的固定磁化層的固定磁化方向。如圖5中所示的，上述控制電路33包括輸出處理電路33a和33b以及電壓調整電路33c和33d。
在X軸磁性傳感器31中，GMR元件31a至31d相互連接以便形成全橋接電路。GMR元件31d和31b之間的連接節點P1與電壓調整電路33c的正輸出端連接，同時GMR元件31a和31c之間的連接節點P2與電壓調整電路33c的負輸出端連接，從而向連接節點P1和P2之間施加預定電壓。而且，GMR元件31a和31d之間的連接節點P3以及GMR元件31b和31c之間的連接節點P4與輸出處理電路33a連接。輸出處理電路33a接收連接節點P3和P4之間的電位差Vx，并將歸一化的值輸出到A/D轉換器26作為X軸磁性傳感器31的輸出Sx。用上述配置，如圖6A中所示的，X軸磁性傳感器31的輸出Sx采取相應于(基本成比例的)外部磁場的X軸分量的值。
Y軸磁性傳感器32、GMR元件32a和32d相互連接以形成全橋接電路，象在X軸磁性傳感器31中的情況那樣。GMR元件32a和32c之間的連接節點P5與電壓調整電路33d的正輸出端連接，同時GMR元件32b和32d之間的連接節點P6與電壓調整電路33d的負輸出端連接，從而向連接節點P5和P6之間施加預定電壓。而且，GMR元件32a和32d之間的連接節點P7以及GMR元件32c和32b之間的連接節點P8與輸出處理電路33b連接。輸出處理電路33b接收連接節點P7和P8之間的電位差Vy，使電位差Vy歸一化，并將歸一化的值輸出到A/D轉換器26作為X軸磁性傳感器32的輸出Sy。用上述配置，如圖6B中所示的，X軸磁性傳感器32的輸出Sy采用相應于(基本成比例的)外部磁場Y軸分量的值。
值得注意地，上述歸一化是指以下面的方式調節輸出Sx和Sy，當向主體11施加在X軸正向上強度1 Oe的磁場時，輸出Sx變為“1”，輸出Sy變為“0”；當向主體11施加在X軸負向上強度1 Oe的磁場時，輸出Sx變為“-1”，輸出Sy變為“0”；當向主體11施加在Y軸正向上強度1 Oe的磁場時，輸出Sx變為“0”；當向主體11施加Y軸負向上強度1 Oe的磁場時，輸出Sx變為“0”，輸出Sy變為“-1”。
這種歸一化可以用下面的方法實現，例如在通過360°旋轉蜂窩電話機10獲得的最大和最小輸出Sx(或Sy)之間，以差SA的一半(SA/2)劃分蜂窩電話機10的前面(X-Y)與水平面平行時X軸磁性傳感器31(或Y軸磁性傳感器32)的實際輸出Sx(或Sy)，旋轉蜂窩電話機10時其前面保持與水平面平行；得到的值乘以蜂窩電話機10所在位置的局部地磁場水平面分量的絕對值(單位Oe)。當在有限區域內使用蜂窩電話機10時，蜂窩電話機10所在位置的地磁場的水平面分量的絕對值可以預先存儲在ROM 22或非易失性RAM 24中。或者，蜂窩電話機10可以配置成將表示GPS電路25確定的蜂窩電話機10位置的數據(位置數據)發送到例如信息中心和從信息中心接收該位置的地磁場水平面分量的絕對值，從而獲得蜂窩電話機10所在位置的地磁場水平面分量的絕對值。
在上述實例中，通過將電位差Vx和Vy歸一化獲得模擬值，用A/D轉換器26轉換為數字值以便獲得輸出Sx和Sy。然而，蜂窩電話機10可以下面的方式構成電位差Vx和Vy由A/D轉換器26轉換為數字值，數字值被歸一化以便獲得輸出Sx和Sy。
下面描述蜂窩電話機10獲得蜂窩電話機10的Y軸正向上的方位角α(度)和相對于水平面的Y軸傾斜角β(度)時具有上述配置的蜂窩電話機10。值得注意地，以下面的方式定義方位角α當沿縱軸的向上方向(Y軸正向)對著南方時，α變為0或360(度)；當向上方向對著西方時，α變為90(度)；當向上方向對著北方時，α變為180(度)；當向上方向對著東方時，α變為270(度)。
當蜂窩電話機10在水平面中旋轉同時它的前面與水平面保持平行時，X軸磁性傳感器31輸出Sx按正弦變化，Y軸磁性傳感器32的輸出Sy以相對于輸出Sx 90°的相差按正弦變化。因此，如圖7實線所示，輸出Sx和Sy的軌跡采用中心在原點的基本圓形。然而，由于地磁場不是水平的且從水平面以相應于地上的位置的角度傾斜，在局部地磁場方向和蜂窩電話機10的Y軸正向之間形成的角發生變化，輸出Sy反映其波動。
即，如圖8中所示的，蜂窩電話機10繞垂直軸J旋轉同時相對于水平面以傾斜角β1傾斜時，輸出Sx和Sy的軌跡采用圖7中虛線所示的橢圓形，其中心沿用于輸出Sy的軸向負向移動。此外，蜂窩電話機10繞垂直軸J旋轉同時以比傾斜角β1大的傾斜角β2傾斜時，輸出Sx和Sy的軌跡采用具有較短的小軸的橢圓形，如圖8的點劃線所示，其中心沿用于輸出Sy的軸的負向進一步移動。
換句話說，當局部地磁場相對于水平面的角度恒定時，即當蜂窩電話機10位于位于相同位置(緯度和經度)時，輸出Sx和Sy的輸出值(Sx，Sy)描繪恒定的已知軌跡，從而能從這些值(Sx，Sy)確定方位角α和傾斜角β。在本實施例中，在假設蜂窩電話機10位于地磁場的傾角是基本恒定的區域內，預先確定值(Sx，Sy)同方位角α和傾斜角β的值之間的關系；和準備定義該關系的轉換表并存儲在ROM 22中。查閱存儲在ROM 22中的轉換表從實際輸出值(Sx，Sy)確定實際方位角α和實際傾斜角β。從上文可以知道，轉換表可以認為是以可讀形式存儲第一軸和第二軸磁性傳感器的輸出值Sx、Sy與方位角α和傾斜角β之間關系的表，該關系是在蜂窩電話機10位于地磁場傾角基本恒定的區域中的假設上確定的。
值得注意地，在某些情況下例如，在圖7中的點K，可以從一組輸出值(Sx，Sy)中確定兩組或兩組以上方位角α和傾斜角β的值(α，β)。在這種情況下，在蜂窩電話機10使用的假設范圍內獲得導致產生該組輸出值(Sx，Sy)的多組方位角α和傾斜角β的值(α，β)；多組值(α，β)的平均值用作轉換表的值。蜂窩電話機10使用條件的假設范圍的一個實例是方位角α落在范圍0到360(度)中；傾斜角β落在范圍0到45(度)中。表1顯示以上述方式獲得的轉換表的實例。值得注意地，在本實施例中，蜂窩電話機10(主體11)繞縱軸(Y軸)的旋轉角γ假設為0；然而，本實施例可以用下面的方式修改旋轉角γ在一定角度范圍內修改；在不同的旋轉角γ獲得輸出值(Sx，Sy)同多組方位角α和和傾斜角β的值(α，β)之間的關系；平均這樣獲得的多個關系從而獲得轉換表的值。表1


下面，從蜂窩電話機10通過操作多個按鈕15a中的特殊按鈕已經輸入方位角/傾斜角顯示模式、但還沒輸入角變化計算模式的情況下開始描述蜂窩電話機10的實際操作。
蜂窩電話機10的CPU 21以預定時間間隔重復執行圖9所示的例行程序(程序)。因而，當預定定時到來時，CPU 21從步驟900開始處理例行程序，并前進到步驟905以便讀出X軸磁性傳感器31的輸出Sx和Y軸磁性傳感器32的輸出Sy。
接下來，CPU 21前進到步驟910以便從ROM 22讀出上述表1所示的轉換表，并根據讀出的輸出Sx和Sy查閱讀出的轉換表獲得實際方位角α和實際傾斜角β。例如，當輸出Sx和Sy分別是-0.35和0.08時，獲得的方位角α為256(度)，獲得的傾斜角β為1(度)。值得注意地，步驟910起方位角確定裝置、傾斜角確定裝置和方位角/傾斜角確定裝置的作用。
接下來，CPU 21前進到步驟915以便確定當前模式是否是角變化計算模式。在當前階段，蜂窩電話機10還沒進入角變化計算模式并保持方位角/傾斜角顯示模式。因而，CPU 21在步驟915確定的結果變為”否”，CPU 21前進到步驟920。在步驟920，CPU 21在液晶顯示面板14a上以數值和/或圖形圖像的形式顯示在步驟910獲得的方位角α和傾斜角β。接下來，CPU 21前進到步驟995以便結束當前例行程序。
這里，參考圖10A、10B、11A和11B描述步驟920中提供的顯示的具體實例。圖10A顯示如圖10B所示蜂窩電話機10的前面(X-Y平面)與水平面平行時顯示方位角的示例方式(即，傾斜角β時”0”度的預定角)。在該實例中，類似于方位羅盤40的的預定圖像顯示在顯示面板14a。方位羅盤40包括圓周部分41和設在圓部分41中的磁針42。磁針42按照獲得的方位角α旋轉以便指示方位角α。如圖10A所示，圓部分41在傾斜角β是”0”度時描繪成真圓。
圖11A顯示當如圖11B所示的蜂窩電話機10的縱軸(Y軸)以角β從水平面傾斜時顯示方位角的實例方式。從圖11A可以理解，當蜂窩電話機10的縱軸以角β從水平面傾斜時，方位羅盤40的圓部分41形成為橢圓形，橢圓的短軸與縱軸重合。更詳細地說，當蜂窩電話機10的縱軸以角β從水平面傾斜時，方位羅盤40顯示成似乎從蜂窩電話機10的前面(顯示面板14a)的垂線傾斜角β的方向來看方位羅盤40，它是以下面的方式顯示在蜂窩電話機10的顯示面板14a上的主體11的前面(縱軸)變成與水平面平行(如圖11B的虛線所示)。
如上所述，蜂窩電話機10包括方位顯示裝置，它在蜂窩電話機10的傾斜角β為0時用預定方位羅盤40的圖像顯示方位角α，并隨傾斜角β增大縮短磁針42的長度和沿縱向的方位羅盤40的尺寸(即，方位角α顯示的同時方位羅盤40的圖像隨傾斜角β增大被變形到一定程度)。因而，用戶難以在傾斜角β增大時確定(可視地識別)方位角。結果，方位顯示裝置鼓勵用戶在可能的范圍內使用平行于水平面的蜂窩電話機10。
值得注意地，當蜂窩電話機10所在區域的地圖顯示在顯示面板14a時，可以象在上述方位羅盤40的情況下那樣按照傾斜角β改變顯示地圖的方式。此外，如圖10A和11A所示，可以用數值的形式在顯示圖像中提供傾斜角的絕對值。從上面可以明了，上述步驟920實現方位顯示裝置的功能。
下面，對于響應蜂窩電話機10的上述特殊按鈕的用戶操作將操作模式轉為角變化計算模式的情況描述蜂窩電話機10的操作。也在該情況下，CPU21在預定定時從步驟900開始上述處理，執行步驟905到910，從而以與上述相同的方式在這時獲得方位角α和傾斜角β。接下來，CPU 21前進到步驟915。
在這種情況下，蜂窩電話機10的模式已經轉為角變化計算模式。因此，在步驟915，由CPU 21確定的結果變為”是”，CPU 21前進到步驟925。在步驟925，CPU 21確定在操作模式轉為角變化計算模式后是否第一次執行當前例行程序。在本階段，在操作模式已經轉為角變化計算模式后第一時間執行當前例行程序。因而，在步驟925，CPU 21確定的結果變為“是”，CPU 21前進到步驟930以便將這時在步驟910獲得的方位角α存儲為參考方位角α0，將這時在步驟910獲得的傾斜角β存儲為參考傾斜角β0。
當該狀態繼續時，CPU 21再次從步驟900開始處理當前例行程序，并執行步驟905和901從而在這時獲得方位角α和傾斜角β。也在該情況下，在步驟915，CPU 21確定的結果變為“是”，因而CPU 21前進到步驟925。在當前階段，在操作模式轉為角變化計算模式后已經執行了當前例行程序。因而，在步驟925，CPU 21確定的結果變為“否”，CPU 21前進到步驟935。在步驟935，CPU 21將這時從方位角α減去存儲的參考方位角α0獲得的Δα存儲為方位角變化(橫向旋轉變化角)，將這時從傾斜角β減去存儲的傾斜角β0獲得的Δβ存儲為傾斜角變化(垂直旋轉變化角)。接下來，CPU 21前進到步驟940以便用存儲的方位角變化Δα和存儲的傾斜角變化Δβ執行顯示處理，然后前進到步驟995，從而結束當前例行程序。
用存儲的方位角變化Δα和存儲的傾斜角變化Δβ在上述步驟940執行的顯示處理包括以數值和/或圖形圖像的形式在顯示面板14a上顯示方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ；根據方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ分別在X軸和Y軸方向在顯示面板14a以一個量或速度移動指針；根據方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ在顯示面板14a上滾動地圖或其它圖像；和根據方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ控制在顯示面板14a上顯示的游戲。
如上所述，根據步驟910確定的方位角α和傾斜角β確定方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ。因而，上述步驟940構成用于改變屏幕的顯示裝置，該屏幕按照確定的傾斜角和方位角根據各種數據顯示在顯示部件(液晶顯示部件14)上。
步驟940的處理可以下面的方式修改來話呼叫樂曲的聲音音量(樂曲振鈴單音)和相關音色根據方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ而變化。在這種情況下，上述步驟940構成來話呼叫樂曲控制裝置(聲音控制裝置)，用于按照確定傾斜角和方位角控制來話呼叫樂曲。
如上所述，在本實施例中，準備轉換表，它定義磁性傳感器單元30的輸出值(Sx，Sy)和方位角α和傾斜角β的值之間的關系；從實際獲得的輸出值(Sx，Sy)并查閱轉換表獲得實際方位角α和傾斜角β。因而，甚至在蜂窩電話機10的縱軸相對于水平面傾斜時，蜂窩電話機10也可以準確地獲得實際方位角α和傾斜角β。
此外，在角變化計算模式中，可以獲得方位角α和傾斜角β的改變量(Δα，Δβ)。因而，當蜂窩電話機10繞垂直軸(上述J軸)旋轉或蜂窩電話機10的縱軸繞水平面中的軸旋轉時，檢測旋轉改變量Δα和Δβ，并且可以給予蜂窩電話機10基于旋轉改變量Δα和Δβ的各種功能。
注意，從這點來看，在上述實施例中，為該設備(蜂窩電話機10)的主體定義使用狀態下的縱軸和與縱軸垂直的橫軸，第一軸相應于橫軸，第二和第三軸相應于縱軸，而且該電子設備還包括縱軸變化角計算裝置，用于在操作模式轉為角變化計算模式時將方位角-傾斜角確定裝置確定的傾斜角β保存為參考傾斜角β0，和用于根據參考傾斜角β0和方位角-傾斜角確定裝置確定的當前傾斜角β計算縱軸的傾斜角離開參考傾斜角β0的變化Δβ。
在上述實施例中，在ROM 22中存儲一個轉換表。然而，該實施例可以下面的方式修改為每個不同的位置(可以使用蜂窩電話機10和地磁場具有不同的傾斜角的位置)準備類似的轉換表并將轉換表存儲在ROM 22中，按照用GPS電路25獲得的蜂窩電話機10的位置讀出適當的轉換表。而且，蜂窩電話機10可以配置成從遠程信息中心等經通信裝置獲得轉換表(的值)。這可以減小ROM 22的存儲容量。
此外，在這種情況下，蜂窩電話機10可以配置成將獲得的位置數據經通信裝置發送到信息中心(服務器)和獲得相應于指定位置的轉換表(的值)。利用該配置，甚至由于在大區域使用蜂窩電話機10地磁場相對于水平面的傾角變化時，也可以準確地獲得方位角α和傾斜角β。
在這種情況下，信息中心可以配置成按照蜂窩電話機10的位置向蜂窩電話機10發送具有傾角校正的表值或沒有傾角校正的表值。具有傾角校正的表值是指定義輸出Sx、Sy、方位角α和傾斜角β之間關系的表的值，象上述表1那樣。沒有傾角校正的表值是指在假設傾斜角β是預定恒定角度(例如“0”度)時定義確定的輸出Sx、Sy和方位角α之間關系的表的值。下面，參考圖12和13描述使用上述兩類表的修改。
在該修改中，在圖9所示的步驟910中，CPU 21執行圖12中的流程圖形式的程序。具體地說，在圖9的步驟905讀出輸出值Sx和Sy之后，CPU 21經步驟1200前進到步驟1205。在步驟1205，CPU 21試圖用GPS電路25計算(指定)蜂窩電話機10的位置。接下來，CPU 21前進到步驟1210以便確定是否已經在步驟1205指定位置。當已經指定位置時，在步驟1210，CPU 21確定的結果變為“是”，CPU 21前進到步驟1220。相反，當在步驟1205沒指定位置時，在步驟1210，由CPU 21確定的結果變為“否”，CPU 21前進到步驟1215。在步驟1215，CPU 21根據來自基站(蜂窩電話機基站)的無線電波指定蜂窩電話機10的位置。
在步驟1220，CPU 21將表值請求信號和關于上述指定位置的數據(位置數據)發送到信息中心(服務器)。在下面的步驟1225，CPU 21通過監視來確定是否已經從信息中心發送表值(CPU 21是否已經收到表值)。
同時，信息中心的服務器以預定時間間隔重復執行圖13所示的流程圖形式的程序。因而，當預定定時到來時，服務器從步驟1300開始處理，并在步驟1305確定服務器是否從任何蜂窩電話機10收到表值請求信號和位置數據。當服務器沒有從任何蜂窩電話機10收到表值請求信號和位置數據時，在步驟1305由服務器確定結果變為“否”。在這種情況下，服務器前進到步驟1395以便結束當前例行程序。如上所述，服務器執行監視以便確定服務器是否已經從任何蜂窩電話機10收到表值請求信號和位置數據。
因此，當確定的蜂窩電話機10執行圖12的上述步驟1220而向服務器發送表值請求消息和位置數據時，在步驟1305由服務器確定的結果變為“是”。在這種情況下，服務器前進到步驟1310以便根據蜂窩電話機10收到的位置數據確定蜂窩電話機10是否位于傾角可校正區域內。這里，傾角可校正區域指已知地磁場(地磁場向量)的區域。例如，在大廈或地下通道中，地磁場可以被減弱和例如由于屏蔽而變形。由于這種區域中的地磁場是未知的，所以該區域被確定為在傾角可校正區域外。
當蜂窩電話機10位于傾角可校正區域內時，在步驟1310由服務器確定的結果變為”是”。在這種情況下，服務器前進到步驟1315以便向蜂窩電話機10發送具有相應于位置數據的傾角校正的表值(見表1)。接下來，服務器在步驟1395結束當前例行程序。當蜂窩電話機10不在傾角可校正區域內時，在步驟1310由服務器確定的結果變為“否”。在這種情況下，服務器前進到步驟1320以便向蜂窩電話機10發送相應于位置數據的沒有傾角校正的表值，然后前進到步驟1395以便結束當前例行程序。值得注意地，如上所述，在沒有傾角校正的表中，所有用于傾斜角β的值都被設為“0度”。
作為服務器發送操作的結果，蜂窩電話機10接收表值，從而，在步驟1225，由CPU 21確定的結果變為“是”。結果，CPU 21前進到步驟1230，以便根據上述讀出輸出值Sx和Sy并查閱包含收到的表值的轉換表獲得實際方位角α和實際傾斜角β。接下來，CPU 21前進到步驟915和隨后的步驟以便顯示方位角α和傾斜角β并執行其它處理。利用上述操作，當蜂窩電話機10位于傾角可校正區域內時，可以準確地確定方位角α和傾斜角β；當蜂窩電話機10位于傾角可校正區域外時，可以防止顯示0度的傾斜角β為似乎有一些大小的錯誤操作。
當CPU 21配置成從中心接收表值時，一旦CPU 21已經接收到表值，CPU21希望地省略圖9的步驟910中的步驟1205至1225，直到蜂窩電話機10的位置變化。這消除了對相同表值的重復接收，從而避免了無用的通信。
而且，服務器和蜂窩電話機10可以配置如下。當蜂窩電話機10不在傾角可校正區域內時，服務器向蜂窩電話機10發送指示傾斜角β的值必須看作“0”的信號來代替向蜂窩電話機10發送沒有校正的表值。當蜂窩電話機10接收這種信號時，蜂窩電話機10用輸出值Sx和Sy以及例如三角函數獲得方位角α。在這種情況下，當輸出值Sy為正時，蜂窩電話機10可以用表達式α＝180°-arctan(Sx/Sy)確定方位角α，當輸出值Sy為負時，用表達式α＝+arctan(Sx/Sy)確定方位角α。
替代地，當輸出值Sy是正時，該蜂窩電話機10可使用表達式α＝180°-arcsin(sx/(sx2+sy2)1/2)，而當輸出值Sy是負時該蜂窩電話機10可使用表達式α＝arcsin(sx/(sx2+sy2)1/2)確定方位角α。
下面，描述根據本發明的電子設備的另一實施例。本實施例的蜂窩電話機10與上述實施例的主要不同在于CPU 21執行存儲在ROM 22中(或經通信裝置存儲在RAM 23和非易失性RAM 24中)的游戲程序。下面主要描述該差別。
CPU 21執行圖14和15所示的例行程序(構成游戲執行裝置)，從而提供其進程按照蜂窩電話機10的方位角和傾斜角變化的游戲。當用戶指令執行該游戲時，CPU 21執行圖14所示的流程圖形式的游戲程序。CPU 21從步驟1400開始執行程序并前進到步驟1405以便執行游戲的初始設置。在初始設置期間，用戶設置關于游戲進程的條件(用于改變進程的條件)和其它數據。這些條件在步驟1425中使用，將在下面進行描述。
在步驟1405，用戶還指定方位角α和傾斜角β或者方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ是作為步驟1425中所用的參數(游戲中所用的參數)。當在步驟1425中所用的關于方位角和傾斜角的參數是方位角α和傾斜角β時，游戲的進程以下面的方式設置在圖15所示的例行程序中，CPU 21只執行方位角/傾斜角計算模式的處理而不進入角變化計算模式，這將在下面描述。相反，當步驟1425中所用的關于方位角和傾斜角的參數是方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ時，游戲的進程以下面的方式設置在圖15所示的例行程序中，CPU 21進入角變化計算模式。
根據下面的假設繼續描述上述步驟1405中的初始設置已經以如下方式執行方位角α和傾斜角β作為在步驟1425中使用的關于方位角和傾斜角的參數。
接下來，CPU 21前進到步驟1410以便獲得用戶從操作部件15輸出的操作數據。在下面的步驟1415，CPU 21用GPS電路25計算蜂窩電話機10的當前位置(緯度和經度)。步驟1415實現定位裝置(當前位置測量裝置)的功能。
接下來，CPU 21前進到步驟1420以便從磁性傳感器單元30的輸出Sx和Sy計算方位角等。具體地說，CPU 21執行圖15所示的例行程序并適于計算方位角等。從步驟1500開始對例行程序的處理后，CPU 21前進到步驟1505以便讀出X軸磁性傳感器31的輸出Sx和Y軸磁性傳感器32的輸出Sy。
接下來，CPU 21前進到步驟1510以便根據上述讀出的輸出Sx和Sy并查閱上述表1所示的轉換表獲得實際方位角α和實際傾斜角β。值得注意地，這個步驟1510實現方位角確定裝置、傾斜角確定裝置和方位角/傾斜角確定裝置的每個功能。
接下來，CPU 21前進到步驟1515以便確定當前模式是否是角變化計算模式。如上所述，在當前階段，已經用下面的方式執行設定方位角α和傾斜角β在步驟1425中用作關于方位角和傾斜角的參數，因而已經設置程序的過程以便防止CPU 21進入角變化計算模式。因而，在步驟1515，由CPU 21確定的結果變為“否”，CPU 21前進到步驟1520。在步驟1520，CPU 21保存上述步驟1510中獲得的方位角α和傾斜角β，將它們作為在圖14的步驟1425中使用的值。接下來，CPU 21經步驟1595進行到圖14的步驟1425。
在步驟1425，CPU 21確定上述步驟1520中保存的方位角α和傾斜角β是否與上述步驟1405中設置的條件(或分別確定的條件)相匹配，并進一步確定步驟1415中獲得的當前位置和/或用戶輸入的操作數據是否與上述步驟1405中設置的條件(或分別確定的條件)相匹配。
當在步驟1425由CPU 21確定的結果變為“是”時，CPU 21前進到步驟1430以便執行用于前進游戲的處理(用于前進游戲的控制)。更具體地說，在步驟1430，CPU 21改變顯示屏幕、BGM和聲音效果；計算分數；和執行其它處理。這時，可以按照在上述步驟1520中保存的方位角α和/或傾斜角β改變屏幕、BGM和聲音效果。相反，當步驟1425由CPU 21確定的結果變為“否”時，CPU 21直接前進到步驟1435而不執行步驟1430。
CPU 21在步驟1435執行其它處理，包括計時操作，然后前進到步驟1440以便確定是否建立結束游戲的條件。當在步驟1440由CPU 21確定的結果變為“是”時，CPU 21在步驟1495結束當前例行程序。相反，當在步驟1440由CPU 21確定的結果變為“否”時，CPU 21回到步驟1410。
下面，描述上述步驟1405中初始設置的情況下的操作，已經用下面的方式執行該初始設置方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ作為關于方位角和傾斜角的參數并在步驟1425中使用。在這種情況下，如上所述，以下面的方式設置程序的過程CPU 21在圖15所示的例行程序中進入角變化計算模式。
因而，當CPU 21在開始執行圖14所示的例行程序后第一次執行步驟1420時(即圖1 5所示的例行程序)，圖15中在步驟1515由CPU 21確定的結果變為“是”。結果，CPU 21前進到步驟1525以便確定CPU 21進入角變化計算模式后是否第一次執行當前例行程序。由于在當前階段，CPU 21在進入角變化計算模式后第一次執行當前例行程序，在步驟1525由CPU 21確定的結果變為“是”。在這種情況下，CPU 21前進到步驟1530以便將上述步驟1510中獲得的這時的方位角α存儲為參考方位角α0，并將上述步驟1510中獲得的這時的傾斜角β存儲為傾斜角β0。接下來，CPU 21經步驟1595前進到步驟1425和隨后的步驟。
結果，當CPU 21再次執行步驟1420(即，圖15所示的例行程序)時，圖15中在步驟1525由CPU 21確定的結果變為“否”。結果，CPU 21前進到步驟1535。在步驟1535，CPU 21將從這時的方位角α減去存儲的參考方位角α0獲得的值存儲為方位角變化(橫向旋轉變化角)Δα，將從這時的傾斜角β減去存儲的參考傾斜角β0獲得的值存儲為傾斜角變化(垂直旋轉變化角)Δβ。接下來，CPU 21前進到步驟1540以便保存存儲的方位角變化Δα和存儲的傾斜角變化Δβ，作為在圖14的步驟1425中使用的值。接下來，CPU 21經步驟1595進行到圖14的步驟1425。
在步驟1425，CPU 21確定方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ是否與上述步驟1405中設置的條件匹配。當在步驟1425由CPU 21確定的結果變為“是”時，CPU 21前進到步驟1430以便執行前進游戲的處理(用于前進游戲的控制)。這時，可以按照在上述步驟1540中保存的方位角變化Δα和/或傾斜角變化Δβ改變屏幕、BGM和聲音效果。
如上所述，根據本實施例的電子設備(蜂窩電話機10)設有游戲執行裝置(圖14所示的例行程序)，用于執行圖14所示的游戲程序從而為用戶提供游戲和根據預定方位角α和傾斜角β(相應于方位角α和傾斜角β的值)控制游戲的過程(即，游戲程序)。可以根據方位角α和傾斜角β、方位角α和傾斜角變化Δβ、方位角變化Δα和傾斜角β以及方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ的任何組合改變游戲的過程。而且，可以根據傾斜角β的變化率或方位角α的變化率改變游戲過程。
上述配置能提供一種游戲，其過程按照由用戶改變的電子設備(蜂窩電話機10)的位置、方位角α、傾斜角β等改變。因此，電子設備能夠提供可以給予用戶他從未體驗過的操作感覺的游戲。這種游戲的實例包括角色扮演游戲，其中在獲得特定位置、特定方位等之前用戶不能前進到下一階段，具有故事限定在某個區域的游戲，性格按照用戶的移動范圍成長的游戲；和用字(方言)隨用戶所在區域改變的游戲。此外，這種電子設備可以為游戲軟件的開發者提供的機會是開發在游戲過程中利用電子設備的位置、方位角、傾斜角等的游戲(游戲程序)。
下面，描述根據本發明的電子設備的又一實施例。本實施例的蜂窩電話機10與上述實施例的主要區別在于計算垂直平面中電子設備主體的縱軸的角位置變化(傾斜角變化Δβ)和電子設備主體繞縱軸的橫軸角位置變化(旋轉角變化Δγ、扭轉角Δγ)，并將它們用于地圖的顯示等和/或游戲控制。下面主要描述該差別。獲得角變化Δβ和Δγ的方法是首先，敘述獲得蜂窩電話機10的主體11的縱軸(γ軸)傾斜角β的變化Δβ和主體11的橫軸繞縱軸的旋轉角γ((扭轉角γ)的變化Δγ的方法。這里，蜂窩電話機10采取保持圖16所示姿態，蜂窩電話機10的縱軸的方位角用α表示，縱軸的傾斜角用β表示，繞縱軸的旋轉角用γ表示。而且，朝向電子設備10的主體11的橫軸右方(X軸正向)的單位向量用Vx表示；朝向電子設備10的的主體11的縱軸上方(Y軸正向)的單位向量用Vy表示；在遠離表面的方向沿著與蜂窩電話機10的前面(X-Y平面)垂直的軸延伸的單位向量用Vz表示。
這里，討論用方位角α、傾斜角β和旋轉角γ表示這些單位向量Vx、Vy和Vz的方法。為了簡化描述，假設提供用于輸出相應于外部磁場Z軸分量的輸出值Sz的Z軸磁性傳感器。雖然，蜂窩電話機10包括這種Z軸磁性傳感器，該Z軸磁性傳感器結構與X軸磁性傳感器31相同。
描述使蜂窩電話機10進入圖16所示狀態的過程。首先，圖16所示的右邊的直角坐標系(X0，Y0，Z0)中，蜂窩電話機10的Y軸(主體11的縱軸)與Y0軸重合以便使方位角α為0；主體11的X-Y平面與X0-Y0平面重合以便使傾斜角β為0并使旋轉角γ為0。值得注意地，X0-Y0平面與水平面平行；Y0軸正向朝南；Z0軸與垂直軸平行。則，該狀態下的蜂窩電話機10按照下面的步驟(a)到(c)移動，從而使蜂窩電話機10進入圖16所示的狀態。
(a)蜂窩電話機10繞Y軸旋轉角γ；(b)在垂直平面中旋轉Y軸角β；(c)以角α繞垂直軸(Z0)軸旋轉Y軸正向。
可以用下面的矩陣C表達上面(a)中的旋轉操作。C=cosγ0sinγ010-sinγ0cosγ----(1)]]>可以用下面的矩陣B表達上述(b)的旋轉操作。B=1000cosβ-sinβ0sinβcosβ----(2)]]>用下面的矩陣A表達上述(c)的旋轉操作。A=cosαsinα0-sinαcosα0001----(3)]]>因而，可以用下面的矩陣表達上述步驟(a)到(c)的操作。ABC=cosαcosγ+sinαsinβsinγsinαcosβcosαsin-γsinαsinβcosγ-sinαcosγ+cosαsinβsinγcosαcosβ-sinαsinγ-cosαsinβcos-cosβsinγsinβcosβcosγγ----(4)]]>因此，如果使用上述矩陣ABC旋轉在方位角α＝0、傾斜角β＝0且旋轉角γ＝0的狀態下的沿X軸方向的單位向量V0x＝(1，0，0)、沿Y軸方向的單位向量V0y＝(0，1，0)和沿Z軸方向的單位向量V0z(0，0，1)，就可以獲得上述單位向量Vx、Vy和Vz如下。Vx=cosαcosγ+sinαsinβsinγ-sinαcosγ+cosαsinβsinγ-cosβsinγ----(5)]]>Vy=sinαcosβ-cosαcosβsinβ----(6)]]>Vz=cosαsinγ-sinαsinβcosγ-sinαsinγ-cosαsinβcosγcosβcosγ----(8)]]>當假設地磁場的向量VG為(0，Gp，Gs)，將向量VG映射到單位向量Vx，即用地磁場向量VG和單位向量Vx之間的內積來表達輸出Sx。類似地，將輸出Sy表達為地磁場向量VG和單位向量Vy之間的內積。值得注意地，當采用蜂窩電話機10包括Z軸磁性傳感器、和該Z軸磁性傳感器檢測沿垂直于X軸和Y軸方向的Z軸方向的外部磁場并輸出與其相應的輸出Sz時，輸出Sz表達為地磁場向量VG和單位向量Vz之間的內積。也在這種情況下，以下面的方式使這些輸出歸一化輸出Sx、Sy、Sz對于沿各X軸正向、Y軸正向和Z軸正向具有強度1 Oe的磁場均采取“1”。結果，獲得下面的表達式(8)至(10)。
Sx＝Gp(-sinαcosγ+cosαsinβsinγ)-Gs cosβsinγ(8)Sy＝Gp cosαcosβ+Gs sinβ (9)Sz＝Gp(-sinαsinγ-cosαsin βcosγ)+Gs cosβcosγ (10)下面，在通過傾斜蜂窩電話機10的主體11的操作來滾動圖像，例如在顯示面板14a上顯示的地圖的情況下(下面的要描述的滾動模式的情況下)，應當根據上述表達式(8)和(9)來獲得方位角變化Δα和傾斜角變化Δβ，表達式(8)和(9)是在假設用戶改變傾斜角β和旋轉角γ、同時將方位角α基本保持為初始方位角(參考方位角)α0的基礎之上。這時，假設β＝β0+Δβ且γ＝0+Δγ(初始傾斜角作為參考傾斜角β＝β0，初始旋轉角作為參考旋轉角γ＝0)。還假設角變化Δβ和Δγ很小。因此，使用下面的表達式(11)至(14)表示的近似值。結果，獲得下面的表達式(15)和(16)。
sinΔβ＝Δβ(11)cosΔβ＝1 (12)
sinΔγ＝sinγ＝Δγ＝γ (13)cosΔγ＝cosγ＝1 (14)Sx＝Gp{-sinα0+Δγcosα0(sin β0+Δβcosβ0)}-GsΔγ(cos β0-Δβsinβ0)(15)Sy＝Gpcosα0(cos β0-Δβsinβ0)+Gs(sinβ0+Δβcosβ0) (16)因此，從上述表達式(15)和(16)，角變化Δβ和Δγ表達如下。Δβ=Sy-Gpcosα0cosβ0-Gssinβ0Gscosβ0-Gpcosβ0sinβ0----(17)]]>Δγ=Sx+Gpsinα0Gpcosα0(sinβ0+Δβcosβ0)-Gs(cosβ0-sinβ0)----(18)]]>這種情況下，當指定蜂窩電話機10的位置時明確確定地磁場的向量VG(0，Gp，Gs)。而且，CPU 21已經進入滾動模式時的方位角和初始傾斜角β可以分別用作初始方位角α0和初始傾斜角β0。因而，可以從上述表達式(17)和(18)獲得角變化Δβ和Δγ。
下面，描述蜂窩電話機10的實際操作，從蜂窩電話機10已經通過操作多個按鈕15a中的指定按鈕進入地圖顯示模式但沒有進入滾動模式的情況開始描述。
蜂窩電話機10的CPU 21以預定時間間隔重復執行圖17所示的例行程序(程序)。因而，當預定定時來到時，CPU 21從步驟1700開始處理例行程序，并前進到步驟1705以便確定當前模式是否是地圖顯示模式。目前，CPU 21進入地圖顯示模式，因而，在步驟1705由CPU 21確定的結果變為“是”。在這種情況下，CPU 21前進到步驟1710以便讀出蜂窩電話機10的位置，該位置是GPS電路25已經用GPS信號指定的位置。在接下來的步驟1715中，CPU 21向中心發送表示讀出位置的信號，并從中心下載顯示位置附近地圖的數據。
下面，CPU 21前進到步驟1720以便讀出X軸磁性傳感器31的輸出Sx和Y軸磁性傳感器32的輸出Sy。在接下來的步驟1725中，CPU 21確定當前模式是否是滾動模式。在上述假設下，CPU 21還沒有進入滾動模式。因而，在步驟1725由CPU 21確定的結果變為“否”，CPU 21前進到步驟1730。在步驟1730，CPU 21從ROM22讀出上述表1中顯示的轉換表，并根據讀出的輸出Sx和Sy和查閱讀出的轉換表獲得實際的方位角α和實際的傾斜角β。例如，當輸出Sx和Sy分別是-0.35和0.08時，獲得的方位角α是256(度)，獲得的傾斜角β是1(度)。值得注意地，步驟1730實現方位角確定裝置和傾斜角確定裝置的功能。
接下來，CPU 21前進到步驟1735以便在液晶顯示面板14a上顯示以上述方式獲得的地圖、方位角α和傾斜角β，并前進到步驟1795以便結束當前例行程序。如上所述，當CPU 21已經進入地圖顯示模式但沒進入滾動模式時，顯示相應于蜂窩電話機10當前位置的地圖，以及蜂窩電話機10的方位角α和傾斜角β。值得注意地，可以在相應于方位角α和傾斜角β的處理后顯示地圖，例如，地圖以下面的方式顯示地圖頂端與方位角α重合，或按照傾斜角β使地圖變形。此外，可以用普通羅盤的圖像顯示方位角α；具體地說，定義北、南、東和西位置的圓形圖像，和位于圓中的磁針的圖像(見圖10A)。在這種情況下，可以下面的方式顯示圖像傾斜角β增大，圓的垂直軸變得比其水平軸短(見圖11A)。在這種情況下，磁針的長度隨著蜂窩電話機10的傾斜角β增大而減小，所以用戶難以確定方位角。因而用戶可能希望在使用蜂窩電話機10的同時保持蜂窩電話機10的前面與水平面平行，從而能以更高精度檢測方位角α。
下面，對在CPU 21處于地圖顯示模式但不處于滾動模式的狀態下用戶操作指定按鈕、從而CPU 21進入滾動模式的情況描述蜂窩電話機10的操作。也在這種情況下，CPU 21在預定定時從步驟1700開始上述處理，并在步驟1705至1720執行處理，以便下載相應于蜂窩電話機10位置的地圖數據并讀出X軸磁性傳感器31的輸出Sx和Y軸磁性傳感器32的輸出Sy。接下來，CPU 21前進到步驟1725。
如上所述，由于CPU 21已經進入滾動模式，所以在步驟1725由CPU 21確定的結果變為“是”，CPU 21前進到步驟1740。在步驟1740，CPU 21確定在CPU 21進入滾動模式后是否第一次執行當前例行程序。
在當前階段，在CPU 21進入滾動模式后第一次執行當前例行程序。因而在步驟1740由CPU 21確定的結果變為“是”，CPU 21前進到步驟1745。在步驟1745，以與步驟1730相同的方式獲得實際方位角α和實際傾斜角β。接下來，CPU 21前進到步驟1750以便將實際方位角α存儲為初始方位角α0，將實際傾斜角β存儲為初始傾斜角β0。接下來，CPU 21在步驟1735顯示地圖、方位角α和傾斜角β，并在步驟1795結束當前例行程序。
當該狀態繼續時，CPU 21再次從步驟1700開始處理當前例行程序，在步驟1705至1725執行處理，并前進到步驟1740以便再次在步驟1740執行確定。在當前階段，CPU 21進入滾動模式后已經執行當前例行程序。因而，在步驟1740由CPU 21確定的結果變為“否”，CPU 21前進到步驟1755。在步驟1755，CPU 21按照上述表達式(17)和(18)分別獲得傾斜角變化Δβ和旋轉角變化Δγ。值得注意地，表達式(17)和(18)中所使用的地磁場水平分量Gp和垂直分量Gs預先存儲在ROM中。該步驟1755構成用于獲得角變化Δβ的縱軸變化角計算裝置和用于獲得角變化Δα的橫軸變化角計算裝置。
由于上述水平分量Gp和垂直分量Gs隨著使用蜂窩電話機10的位置變化，所以蜂窩電話機10可以配置成下面的方式在ROM中存儲多組水平分量Gp和垂直分量Gs同時使它們與不同位置(緯度和經度)相關，按照從GPS電路25獲得的蜂窩電話機10的當前位置讀出水平分量Gp和垂直分量Gs。或者，蜂窩電話機10可以配置成向信息中心發送關于從GPS電路25獲得的蜂窩電話機10當前位置的數據，和從中心獲得相應于該位置的水平分量Gp和垂直分量Gs。
接下來，CPU 21前進到步驟1760以便按照傾斜角變化Δβ和旋轉角變化Δγ滾動顯示的地圖如下(1)當Δγ≥10(度)，顯示地圖在X軸正向滾動。
(2)當Δγ≤-10(度)，顯示地圖在X軸負向滾動。
(3)當Δβ≥10(度)，顯示地圖在Y軸正向滾動。
(4)當Δβ≤-10(度)，顯示地圖在Y軸負向滾動。
接下來，CPU 21前進到步驟1795以便結束當前例行程序。如上所述，當CPU 21進入滾動模式時，獲得傾斜角變化Δβ和旋轉角變化Δγ，按照這些值滾動顯示的地圖。值得注意地，當當前模式不是地圖顯示模式時，在步驟1705，CPU 21的確定結果變成“否”。在這種情況下，CPU 21前進到步驟1795，并立即結束當前例行程序。
如上所述，在本實施例中，只用X軸磁性傳感器31和Y軸磁性傳感器32計算傾斜角變化Δβ或旋轉角變化Δγ，X軸磁性傳感器31輸出相應于沿著蜂窩電話機10主體11的橫軸的外部磁場分量的值，Y軸磁性傳感器32輸出相應于沿著蜂窩電話機10主體11的縱軸的外部磁場分量的值。因而，可以獲得傾斜角變化Δβ或旋轉角變化Δγ而不附加任何其它傳感器。而且，由于按照傾斜角變化Δβ或旋轉角變化Δγ滾動顯示面板14a顯示的地圖同時保持地圖定向不變，所以用戶可以通過簡單的操作看到地圖的需要部分。
在上述實施例中，轉換表預先存儲在ROM 22中。然而，蜂窩電話機10可以配置成例如經通信裝置從信息中心獲得轉換表(轉換表的值)。該配置減小了ROM 22的存儲容量。
此外，在這種情況下，蜂窩電話機10可以配置成向信息中心發送關于GPS電路25指定的蜂窩電話機10位置的數據，并經通信裝置獲得相應于指定位置的轉換表(轉換表的值)。該配置甚至由于在大區域使用蜂窩電話機10而使地磁場(關于水平面的地磁場的傾角)改變時也能準確確定蜂窩電話機10的方位角α和傾斜角β。
下面，描述根據本發明電子設備的又一實施例。本實施例的蜂窩電話機10與上述實施例的區別主要在于計算傾斜角變化Δβ(垂直平面中電子設備主體的縱軸角位置的變化)和旋轉角變化Δγ(電子設備主體的橫軸繞縱軸的角位置變化)，根據這些角變化更準確地滾動圖像，例如顯示在顯示部件上的地圖。下面描述該主要差別。
如圖18所示，當蜂窩電話機10的主體11以箭頭(1)至(8)所示的方向之一傾斜(或旋轉)時，可以通過獲得主體11的縱軸(Y軸)的傾斜角(仰角)相對于水平面的變化Δβ和主體11的橫軸(X軸)繞縱軸的旋轉角γ的變化Δγ確定傾斜(旋轉)的方向和量。
在本實施例中，當蜂窩電話機10的控制模式轉為滾動模式時，響應用戶以箭頭(1)至(8)指示的方向之一的傾斜或旋轉操作獲得傾斜角變化Δβ和旋轉角變化Δγ，根據這些角變化，滾動在液晶顯示部件14顯示的屏幕，通過將表示傾斜或旋轉方向的箭頭投射到液晶顯示部件14的頂面獲得方向。
例如，當用戶在圖19所示的地圖(屏幕)顯示在液晶顯示部件14的狀態下，以圖18所示箭頭(1)至(8)指示的方向之一傾斜或旋轉主體11時，以輪廓箭頭(1)至(8)指示的方向中的相應方向滾動地圖，這些箭頭相應于圖18中的箭頭(1)至(8)。
CPU 21查閱圖20所示角變化-滾動量轉換表，并根據該表滾動屏幕。在圖20的表中，對于降低圖18所示主體11的近側的情況提供傾斜角變化Δβ的正值范圍，即以圖18的箭頭(5)指示的方向旋轉主體11(主體11的上半部以Z軸正向移動，而主體11的下半部以Z軸負向移動)。在這種情況下，以圖19的輪廓箭頭(5)指示的方向(Y負向)滾動在顯示部件14上顯示的圖19的地圖。結果，在顯示部件14上顯示輪廓箭頭(1)的方向中的地圖部分。
相反，對于圖18所示的主體11的近側升高的情況提供傾斜角變化Δβ的負值范圍，即，主體11以圖18中箭頭(1)指示的方向旋轉(主體11的上半部以Z軸負向移動，而主體11的下半部以Z軸正向移動)。在這種情況下，以圖19的輪廓箭頭(1)指示的方向(Y正向)滾動在顯示部件14上顯示的圖19的地圖。結果，在顯示部件14上顯示輪廓箭頭(5)的方向中的地圖部分。
同時，圖18所示的主體11以箭頭(7)指示的方向旋轉(主體11的左半部以Z軸負向移動，而主體11右半部以Z軸正向移動)的情況提供旋轉角變化Δγ的負值范圍。在這種情況下，以圖19的輪廓箭頭(7)指示的方向(X負向)滾動顯示在顯示部件14上的圖19的地圖。結果，在顯示部件14上顯示已經位于輪廓箭頭(3)的方向中的地圖部分。
相反，對于圖18所示主體11以箭頭(3)指示的方向旋轉(主體11的右半部以Z軸負向移動，主體11的左半部以Z軸正向移動)的情況提供旋轉角變化Δγ的正值范圍。在這種情況下，以圖19的輪廓箭頭(3)指示的方向(X正向)滾動在顯示部件14上顯示的圖19的地圖。結果，在顯示部件14上顯示已經位于輪廓箭頭(7)的方向中的地圖部分。
此外，在圖20的表中，滾動量(滾動速度)設置成隨(按照)角變化Δβ和Δγ的絕對值而增大。此外，以下面的方式設置值范圍當角變化Δβ和Δγ(它們的絕對值)小(即，|Δβ|＜1(度)，|Δγ|＜1(度))時，不執行滾動，所以克服錯誤滾動操作并增強顯示屏幕的穩定性。
下面，參考圖21和22所示的流程圖形式由CPU 21執行的例行程序描述蜂窩電話機10的實際操作。利用以預定間隔開始的定時器中斷例行程序的方式，使CPU 21從步驟2100開始處理。在這個實例中，提供在顯示部件14上顯示地圖的地圖顯示模式和在地圖顯示模式期間滾動顯示的地圖的滾動模式作為可選控制模式。根據由用戶執行的操作部件15的操作的操作數據選擇這些模式。
首先，描述不選擇地圖顯示模式的情況。在步驟2100后的步驟2105，CPU 21確定當前模式是否是地圖顯示模式。當時，還沒選擇地圖顯示模式。因而，在步驟2105由CPU 21確定的結果變為“否”。在這種情況下，CPU 21立即前進到步驟2195以便結束當前例行程序。
下面，描述已經選擇地圖顯示模式但還沒選擇滾動模式的情況。在這種情況下，在步驟2105由CPU 21確定的結果變為“是”，CPU 21前進到步驟2110以便讀出表示GPS電路25指定的蜂窩電話機10當前位置的當前位置數據(緯度，經度)。
接下來，CPU 21前進到步驟2115并將上述讀出的當前位置數據和請求下載地圖數據的信號發送到信息中心。對此響應，信息中心發送由發送的當前位置數據指定的位置周圍的地圖數據和該位置的地磁場數據(Gp，Gs)。CPU 21在步驟2120接收(下載)這種數據，并在步驟2125讀出磁性傳感器的輸出Sx和Sy。
接下來，CPU 21前進到步驟2130并確定是否已經選擇滾動模式。如上所述，這時，還沒選擇滾動模式。因而在步驟2130由CPU 21確定的結果變為“否”，CPU 21前進到步驟2135。在步驟2135，CPU 21根據讀出的輸出Sx和Sy并查閱表1所示的轉換表獲得實際方位角α和實際傾斜角β。接下來，CPU 21前進到步驟2140，以便根據在步驟2120獲得的地圖數據以及在步驟2135獲得的方位角α和傾斜角β在顯示部件14的液晶顯示面板14a上顯示地圖(地圖屏幕)。接下來，CPU 21前進到步驟2195以便結束當前例行程序。
下面，對于在CPU 21處于地圖顯示模式的狀態下已經選擇滾動模式的情況描述蜂窩電話機10的操作。在這種情況下，在步驟2100后的步驟2105由CPU 21確定的結果變為“是”，CPU 21在步驟2110至2125執行上述處理，然后前進到步驟2130。值得注意地，當前位置沒有從最后一次執行這個例行程序時在這時的位置變化時，可以跳過步驟2115和2120。
如上所述，這時，已經選擇滾動模式。因而，在步驟2130由CPU 21確定的結果變為“是”，CPU 21前進到步驟2145以便確定CPU 21進入滾動模式后是否是第一次執行當前例行程序。
在當前階段，CPU 21進入滾動模式后第一次執行當前例行程序。因而，在步驟2145由CPU 21確定的結果變為“是”，CPU 21前進到步驟2150。在步驟2150，以與步驟2135相同的方式獲得實際方位角α和實際傾斜角β。接下來，CPU 21前進到步驟2155以便在RAM 23的預定存儲區域中存儲實際方位角α作為初始方位角α0，存儲實際傾斜角β作為初始傾斜角β0。接下來，在步驟2140，CPU 21在顯示部件14上顯示地圖、方位角α和傾斜角β，并在步驟2195結束當前例行程序。
當該狀態繼續時，再次開始當前例行程序。因而，CPU 21在步驟2110至2125執行處理，然后前進到步驟2130。在這種情況下，在步驟2130的確定結果變為“是”。而且，由于CPU 21進入滾動模式后不是第一次執行當前例行程序，所以在步驟2145的確定結果變為“否”。因而CPU 21前進到步驟2160以便按照上述表達式(17)和(18)分別獲得傾斜角變化Δβ和旋轉角變化Δγ，象在上述步驟1755中那樣。值得注意地，在上述步驟2120中獲得的水平分量Gp和垂直分量Gs用在表達式(17)和(18)中。
接下來，CPU 21前進到步驟2165，根據在步驟2160計算的傾斜角變化Δβ和旋轉角變化Δγ并查閱圖20所示的角變化-滾動量轉換表確定的量滾動地圖，地圖通過步驟2140的處理顯示在顯示部件14上。結果，按照角變化Δβ和Δγ以上述箭頭(1)至(8)所指示的方向之一滾動地圖(屏幕)。接下來，CPU 21前進到步驟2195以便結束當前例行程序。
如上所述，在本實施例的便攜式終端設備(電子設備)中，該電子設備具有用于方位角檢測的磁性傳感器單元30和用于顯示多種數據的顯示部件14，根據磁性傳感器單元30的輸出檢測主體11的角變化(即，Δβ和Δγ)，并根據檢測的變化滾動顯示部件14的屏幕。因而，不用附加專用傳感器，可以通過傾斜主體11的操作滾動顯示部件14的屏幕。
已經描述了本發明的實施例和它們的修改。然而，本發明不限于此，其它修改也在本發明的范圍之內，如下所述的。在實施例中，磁性傳感器單元30用GMR元件構成；然而，磁性傳感器單元30可以用其它類型的磁阻效應元件構成，諸如磁隧道元件(TMR)。而且，上述電子設備可以是包括PDA(個人數字助理)的移動式計算機、便攜式游戲單元或電子樂器的操作單元(控制器)。當電子設備是便攜式游戲單元時，游戲中的角色可按照上述角變化Δα、Δβ和Δγ來移動。當電子設備是電子樂器的操作單元時，可以按照上述角變化Δα、Δβ和Δγ來改變所演奏音樂的音量和音色。
此外，在上述實施例中，X軸磁性傳感器31的輸出Sx和Y軸磁性傳感器32的輸出Sy被歸一化。然而，歸一化以前，可以從輸出Sx和Sy中減去輸出Sx和Sy的偏移OFx和OFy；可以將得到的值用作校正后的輸出Sx和Sy。這種偏移OFx和Ofy是響應X軸磁性傳感器31和Y軸磁性傳感器32附近的永磁組件或GMR元件31a至31d和32a至32d之間的阻值變化產生的。可以通過滿足預定條件時在水平面內以180°旋轉蜂窩電話機10以及取這時的輸出Sx和Sy的平均值的過程獲得偏移OFx和OFy。
而且，上述實施例中，X軸作為主體11的橫軸(第一軸)；Y軸作為主體11的縱軸(第二軸)。然而，本發明不限于此。只要第一和第二軸以預定角度θ(上述實施例中為90°)彼此相交，就可以確定主體11的第一到第三軸。
很明顯，從上述教導本發明的多種修改和變化都是可能的。因而，可以理解，在所附的權利要求的范圍內本發明可以以在這里具體敘述之外的方式實踐。
權利要求
1.一種電子設備，其特征在于包括主體；第一軸磁性傳感器，固定地設在主體中并輸出相應于沿主體第一軸方向的外部磁場分量的值；第二軸磁性傳感器，固定地設在主體中并輸出相應于沿主體第二軸方向的外部磁場分量的值，第二軸以預定角度與第一軸相交；和傾斜角確定裝置，根據從第一軸和第二軸磁性傳感器準確地輸出的值并查閱定義從第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸的傾斜角之間關系的轉換表確定主體的第三軸相對于參考平面的傾斜角。
2.根據權利要求1的電子設備，其特征在于還包括顯示部件，根據多種數據顯示屏幕；和顯示控制裝置，根據確定的傾斜角變化顯示的屏幕。
3.一種電子設備，其特征在于包括主體；第一軸磁性傳感器，固定地設在主體中并輸出相應于沿主體第一軸方向的外部磁場分量的值；第二軸磁性傳感器，固定地設在主體中并輸出相應于沿主體第二軸方向的外部磁場分量的值，第二軸以預定角度與第一軸相交；和方位角-傾斜角確定裝置，根據從第一軸和第二軸磁性傳感器準確輸出的值并查閱定義從第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸的方位角之間以及從第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸傾斜角之間關系的轉換表確定主體第三軸的方位角和相對于參考平面的第三軸的傾斜角。
4.根據權利要求3的電子設備，其特征在于還包括游戲執行裝置，用于執行游戲程序，從而為用戶提供游戲并根據確定的方位角和傾斜角變化游戲進程。
5.根據權利要求3的電子設備，其特征在于為主體定義垂直于該橫軸的使用狀態下的縱軸和縱軸，第一軸相應于該橫軸，第二軸相應于該縱軸；和該電子設備還包括縱軸變化角計算裝置，將由傾斜角確定裝置確定的傾斜角保存為參考傾斜角，和根據參考傾斜角和由傾斜角確定裝置當前確定的傾斜角計算縱軸傾斜角從該橫軸的變化。
6.根據權利要求3的電子設備，其特征在于為主體定義垂直于該橫軸的使用狀態下的縱軸和縱軸，第一軸相應于該橫軸，第二軸相應于該縱軸；和該電子設備還包括縱軸變化角計算裝置，將方位角-傾斜角確定裝置確定的方位角和傾斜角保存為參考方位角和參考傾斜角，和根據參考方位角、參考傾斜角和第二軸磁性傳感器輸出的值計算縱軸傾斜角從參考傾斜角的變化。
7.根據權利要求6的電子設備，其特征在于還包括顯示部件，根據多種數據顯示屏幕；和顯示控制裝置，在計算的傾斜角變化不為0時沿該縱軸方向滾動顯示的屏幕。
8.根據權利要求7的電子設備，其特征在于該顯示控制裝置配置成按照計算的傾斜角變化大小改變屏幕的滾動速度。
9.根據權利要求7的電子設備，其特征在于該顯示控制裝置配置成在計算的傾斜角變化低于預定程度時不滾動屏幕。
10.根據權利要求3的電子設備，其特征在于為主體定義垂直于該橫軸的使用狀態下的縱軸和縱軸，第一軸相應于該橫軸，第二和第三軸相應于該縱軸；和該電子設備還包括橫軸變化角計算裝置，將方位角-傾斜角確定裝置確定的方位角和傾斜角保存為參考方位角和參考傾斜角，和根據參考方位角、參考傾斜角和第一軸磁性傳感器輸出的值計算橫軸對縱軸的角位置變化。
11.根據權利要求10的電子設備，其特征在于還包括顯示部件，根據多種數據顯示屏幕；和顯示控制裝置，在計算的橫軸對縱軸的角位置變化不為0時沿橫軸方向滾動顯示的屏幕。
12.根據權利要求11的電子設備，其特征在于該顯示控制裝置配置成按照計算的橫軸對縱軸的角位置變化改變屏幕的滾動速度。
13.根據權利要求11的電子設備，其特征在于該顯示控制裝置配置成在計算的橫軸對縱軸的角位置變化低于預定程度時不滾動屏幕。
14.根據權利要求3的電子設備，其特征在于還包括通信裝置，用于與外界通信；和轉換表獲得裝置，用于經通信裝置獲得轉換表的值。
15.根據權利要求14的電子設備，其特征在于還包括位置數據獲得裝置，用于獲得指示主體位置的位置數據，和其中轉換表獲得裝置配置成獲得轉換表的值，該值相應于所獲得的位置數據表示的主體位置。
16.根據權利要求3的電子設備，其特征在于還包括方位顯示裝置，在確定的傾斜角是預定角度時，使用預定圖像顯示確定的方位，和在響應該確定傾斜角的增大使預定圖像變形到增大程度的同時顯示確定的方位。
17.根據權利要求3的電子設備，其特征在于為主體定義垂直于該橫軸的使用狀態下的縱軸和縱軸，第一軸相應于該橫軸，第二和第三軸相應于該縱軸；和該電子設備還包括該電子設備還包括縱軸變化角計算裝置，將由方位角-傾斜角確定裝置確定的傾斜角保存為參考傾斜角，和根據參考傾斜角及由該方位角-傾斜角確定裝置當前確定的傾斜角計算縱軸傾斜角從參考傾斜角的變化。
18.一種電子設備，其特征在于包括主體；第一軸磁性傳感器，固定地設在主體中并輸出相應于沿主體第一軸方向的外部磁場分量的值；第二軸磁性傳感器，固定地設在主體中并輸出相應于沿主體第二軸方向的外部磁場分量的值，第二軸以預定角度與第一軸相交；位置數據獲得裝置，用于獲得指示主體位置的位置數據；通信裝置，用于與中心通信；轉換表獲得裝置，經通信裝置發送獲得的位置數據，和在中心確定主體處于已知地磁場的傾角可校正區域中時從中心接收第一轉換表的表值，并在中心確定主體不處于傾角可校正區域中時從中心接收第二轉換表的表示或信號，第一轉換表定義主體的第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸方位角之間以及第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同相對于參考平面的第三軸傾斜角之間的關系，第二轉換表在相對于參考平面的第三軸傾斜角是預定恒定角度的假設上，定義第一軸和第二軸磁性傳感器輸出的值同第三軸方位角之間的關系，該信號指示傾斜角必須采用預定恒定角度；和方位角-傾斜角確定裝置，根據第一軸和第二軸磁性傳感器實際輸出的值并查閱獲得的表值或指示傾斜角必須采用預定的恒定角度的信號確定第三軸的方位角和傾斜角。
全文摘要
一種蜂窩電話機，包括X軸磁性傳感器，用于輸出相應于沿主體橫軸方向的外部磁場分量的第一值；和Y軸磁性傳感器，用于輸出相應于沿主體縱軸方向的外部磁場分量的第二值。該蜂窩電話機包括ROM，它存儲定義第一和第二值同主體縱軸的方位角和傾斜角值之間的關系。該蜂窩電話機根據X軸和Y軸磁性傳感器實際輸出的第一和第二值并查閱轉換表確定方位角和傾斜角。
文檔編號H04M1/725GK1422051SQ0215149
公開日2003年6月4日 申請日期2002年11月22日 優先權日2001年11月22日
發明者加藤博萬, 佐藤秀樹, 后藤道彥, 村松利彥 申請人:雅馬哈株式會社