| 【発明の名称】 |
電子方位計付携帯型ナビゲーション装置、及び目的地方向検出方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】田中 透
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| 【要約】 |
【課題】いつでも、どこでも、速やかに目的地方向を知ることの出来る、低消費電力の携帯型ＧＰＳ受信機を提供する。
【解決手段】電子方位計２０が求めた方位を、ＧＰＳ受信機１０が求めた現在位置を基づき、偏角データ保存回路７０から偏角値を求めて補正し、、演算処理装置３０で、目的地方向を求め、表示装置４０で表示をすることが出来る。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電子方位計付携帯型ナビゲーション装置であって、現在位置を求めるためのＧＰＳ受信機と、方位を求めるための電子方位計と、ＧＰＳ受信機と電子方位計の動作を制御する制御信号発生回路と、ＧＰＳ受信機が求めた現在位置と現在位置を基に偏角データ保存回路から求めた偏角値と電子方位計の求めた方位を基づき、目的地方向を求めるための演算処理を行う演算処理装置と、演算処理装置の演算結果を表示するための表示装置を有することを特徴とする電子方位計付携帯型ナビゲーション装置。
【請求項２】 前記表示装置は、携帯者が使用時に上端部を進行方向とし、それに対する目的地方向を表示することを特徴とする電子方位計付携帯型ナビゲーション装置。
【請求項３】 前記表示装置に、前記進行方向も同時に表示することを特徴とする請求項２記載の電子方位計付携帯型ナビゲーション装置。
【請求項４】 前記表示装置に、東西南北の情報も同時に表示することを特徴とする、請求項２または３記載の電子方位計付携帯型ナビゲーション装置。
【請求項５】 現在位置を求めるためのＧＰＳ受信機からの緯度経度情報と、方位を求めるための電子方位計からの方位情報と、現在位置を基に偏角データ保存回路から求めた偏角値情報とに基づき目的地方向を求めることを特徴とする目的地方向検出方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、目的地方向が表示できる電子方位計付携帯型ナビゲーション装置、及び目的地方向検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｉｓｔｅｍ）は、米国国防総省で開発し打ち上げた人工衛星を用いて、現在位置を求める汎地球測位システムである。現在、地球上空にＧＰＳ用人工衛星は二十四個以上打ち上げられており、常に、地球上何処でも、四個以上の人口衛星から電波を受信できることになっている。各人工衛星は、軌道が明確にされており、いつでも位置がわかることになっている。
【０００３】現在位置を求めるための方法は、地球上空における位置のわかっている四個以上の人工衛星からの電波を受信し、各衛星からの電波の到達時間で各衛星からの距離がわかり、各衛星からの距離の交点が現在位置となり、求めることができる。
【０００４】図３は、従来の構造を示すブロック図である。
[構造説明：図３]ＧＰＳ受信機１０は、瞬間における現在位置が求めることが出来るものである。目的地入力装置５０は、目的地の緯度経度を入力するものである。演算処理装置３０は、ＧＰＳ受信機１０の求めた現在位置情報と目的地入力装置５０で入力した目的地情報に基づいて、目的地方向を求めるための演算処理を行い、演算結果を表示装置４０に送るものである。表示装置４０は、演算処理装置３０からの情報を基に目的地方向の表示を行うものである。
【０００５】図４は、移動の軌跡を表した図である。
[動作説明：図４]図４を用いて、従来の目的地方向を求めるための動作を説明する。ＧＰＳ受信機１０は、瞬間の現在位置を求めることはできるが、自分の向いている方向は知ることはできない。
【０００６】そこで、移動中にＧＰＳ受信機１０で連続的に現在位置を求める。例えば、移動の軌跡がポイント１（東経１３９°３１′４０″、北緯３５°４３′２９″）→ポイント２（東経１３９°３１′５０″、北緯３５°４３′２９″）→ポイント３（東経１３９°３２′００″、北緯３５°４３′２９″）→ポイント４（東経１３９°３２′１０″、北緯３５°４３′２９″）と移動していると緯度が変わらず東経度が増えているので東に向かって進んでいることが分かる。
【０００７】前記ＧＰＳ受信機１０からの信号を入力とする演算処理装置３０では、ＧＰＳ受信機１０が連続的に求めることによって得た進行方向と目的地ポイント５の緯度経度から目的地の方向を求めることが出きる。
【０００８】例えば、図４に示す様に目的地ポイント５が東経１３９°５３′０５″、北緯３５°３７′４５″であるとすると、現在位置ポイント４が東経１３９°３２′１０″、北緯３５°４３′２９″なので、緯度経度との関係から、東から時計回りで約１８°の方向と演算される。進行方向が真東なので、進行方向時計回りに１８°の方向が目的地の方向と求めることが出来る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ＧＰＳ受信機だけでは、移動中に連続的に現在位置を求めないと、目的地の方向を知ることができなかった。バッテリーに余裕があるナビゲーション装置では、連続的に現在位置を求めても良かったが、携帯型ナビゲーション装置ではバッテリーに限りがあるので連続的に現在位置を求めることはできない。自動車等は、自動車の前方向が進行方向なので進行方向がはっきりしている。しかし、人間が、携帯型のＧＰＳ受信機をを持っている場合では、瞬間的にどちらを向いているか分からないので短時間の測定で速やかに行わなければならない。
【００１０】本発明の目的は、連続的に現在地を求めることなく、目的地の方向が知ることができる携帯型ナビゲーション装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明の電子方位計付携帯型ナビゲーション装置は、下記記載の構成を採用する。
【００１２】本発明の電子方位計付携帯型ナビゲーション装置は、現在位置を求めるためのＧＰＳ受信機と、方位を求めるための電子方位計と、ＧＰＳ受信機と電子方位計の動作を制御する制御信号発生回路と、ＧＰＳ受信機が求めた現在位置と現在位置を基に偏角データ保存回路から求めた偏角値と電子方位計の求めた方位を基づき、目的地方向を求めるための演算処理を行う演算処理装置と、演算処理装置の演算結果を表示するための表示装置を有することを特徴とする。
【００１３】又、本発明の電子方位計付携帯型ナビゲーション装置は、表示装置は、携帯者が使用時に上端部を進行方向とし、それに対する目的地方向を表示することを特徴とする。
【００１４】又、本発明の電子方位計付携帯型ナビゲーション装置は、表示装置に、前記進行方向も同時に表示することを特徴とする。
【００１５】又、本発明の電子方位計付携帯型ナビゲーション装置は、表示装置に、東西南北の情報も同時に表示することを特徴とする。
【００１６】又、本発明の目的地方向検出方法は、現在位置を求めるためのＧＰＳ受信機からの緯度経度情報と、方位を求めるための電子方位計からの方位情報と、現在位置を基に偏角データ保存回路から求めた偏角値情報とに基づき目的地の方向を求めることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の携帯型ナビゲーション装置を実施するための最適な実施形態を、図面を用いて具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態における携帯型ナビゲーション装置のブロック図、図２は、目的地の方向を求めるための動作図である。
【００１８】[構造説明：図１]ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳ衛星から送られてくる、衛星を識別するためのＣ／Ａコードと、衛星の軌道情報と現在の時刻が入っている航法メッセージを受信し、衛星の位置と衛星からの距離を求める。同時に四つ以上の衛星からの距離が求められると、交点の座標として現在位置が求められ、現在位置を計算した結果から正確な時刻を知ることのできる装置である。電子方位計２０は、地磁気の状態を検出することで磁北を知ることのできものである。偏角データ保存回路７０は、図６に示す偏角データ図に基づき、各緯度経度における偏角値をデータベース化して保存してある所である。制御信号発生回路６０は、ＧＰＳ受信機１０、及び電子方位計２０を動作させて測定させるための制御信号を発生する回路である。演算処理装置３０は、ＧＰＳ受信機１０から求めた現在位置情報と、現在位置情報を基に偏角データ保存回路７０から求めた偏角値情報と電子方位計２０から求めた方向情報と目的地入力装置５０からの求めた目的地情報を基に目的地の方向を求めるための演算処理を行うものである。表示装置４０は、演算処理装置３０の演算結果を基に目的地の方向を表示するものである。目的地入力装置５０は、目的地の緯度経度を入力するものである。入力方法は、直接、緯度経度の数値を入力しても良いし、又は、パソコン等の機器と接続して、地図ソフトから数値を検出してデータを送っても良い。また、目的地入力装置５０を用いないで、予め、目的地情報を演算処理装置３０内のプログラムメモリー領域に書き込んでおいても良い。また図１の実施形態では、演算処理装置３０にて偏角データ保存回路７０からの偏角値情報をＧＰＳ受信機１０から求めた現在位置情報に対する偏角データの選択処理を行う構成としているが、ＧＰＳ受信機１０から求めた現在位置情報を偏角データ保存回路７０にも供給しＧＰＳ受信機１０から求めた現在位置情報に対する偏角データの選択処理を行った後に演算処理装置３０へ現在位置情報に対する偏角値情報を供給する構成も考えられる。
【００１９】[動作説明：図２]先ず最初に、目的地入力装置５０で目的地ポイント５の情報を東経１３９°５３′０５″、北緯３５°３７′４５″と入力する。現在位置ポイント４において、現在位置を求めるために、制御信号発生回路６０から、ＧＰＳ受信機１０に信号が送られる。ＧＰＳ受信機１０は、現在位置を測定する。ＧＰＳ受信機１０は、現在位置ポイント４を東経１３９°３２′１０″、北緯３５°４３′２９″と求める。次に、制御信号発生回路６０から電子方位計２０に信号が送られる。電子方位計２０は、地磁気を検出し測定者が向いている方向を測定する。電子方位計２０は、測定者が向いている方向が磁北から時計回りに３７°と求める。演算処理装置３０では、ＧＰＳ受信機１０が求めた、東経１３９°３２′１０″、北緯３５°４３′２９″と偏角データ保存回路７０から、偏角値を反時計回りに７°と求る。次に、実際に向いている方向は、３７−７＝３０で、真北から時計回りに３０°の方向を向いていることが求められる。次に、目的地ポイント５の方向を求めるために、現在位置ポイント４（東経１３９°３２′１０″、北緯３５°４３′２９″）と目的地ポイント５（東経１３９°５３′０５″、北緯３５°３７′４５″）の差を求める。経度の差は、（東経１３９°５３′０５″）−（東経１３９°３２′１０″）＝２０′５５秒となる。日本付近での経度１″あたりの距離は２５ｍであり換算すると東に３１．４Ｋｍになり、符号がプラスなので東方向になる。緯度の差は、（北緯３５°３７′４５″）−（北緯３５°４３′２９″）＝−５′４４″となる。日本付近での緯度１″あたりの距離は３０ｍであり換算すると１０．３Ｋｍとなり、符号がマイナスなので南方向になる。
角度は、ａｒｃｔａｎ（１０．３Ｋｍ／３１．４Ｋｍ）＝１８°方向としては東から時計回りに１８°の方向である。測定者の向きは、真北から時計回りに３０°の方向なので、そこから東までは６０°となる。ゆえに、現在の向いている方向から時計回りに７８°の方向が目的地の方向であると求められる。
【００２０】上記説明では、ＧＰＳ受信機１０と電子方位計２０を一度だけ動作させて測定を行い目的地方向を求めたが、本発明では、一度の測定でも目的地方向が求められるということで、測定を一回に制限するということではない。精度を上げるために、バッテリーの許す限り、二回、三回と求めて平均化を行っても良い。
【００２１】[偏角データの説明：図６]方位磁石や電子方位計で求められる北は、地磁気を検出することで求めているので、真北ではなく磁北である。図６に、磁北と真北の差を表したのが偏角データ図を示した。図６では、世界地図に緯度経度が描かれていて、それに偏角データの線が描かれている。図に描かれている−符合は磁北が真北に対して反時計回り（西）に傾いていることを示し、＋符号は時計回り（東）に傾いていることを示している。日本付近の偏角データを見ると、０〜−１０°の範囲の中にある。ゆえに、日本付近の磁北は、反時計回り（西）に０〜−１０°の範囲で傾いている。
【００２２】[表示の説明：図５]表示装置４０の具体的な表示を図５に示した。表示装置４０を見て、使用時に上端部を進行方向として、それに対する目的地方向を目的地表示マーク１４０で表示し、東西南北の情報も同時に北表示マーク１００、東表示マーク１１０、南表示マーク１２０、西表示マーク１３０で表示する。
【００２３】又、進行方向マーク１５０を表示装置４０の上端部に表示する。図５では、進行方向マーク１５０を表示装置の外側に配置しているが、進行方向マーク１５０の位置は、表示装置の内側でも、表示装置の外側でも良い。
【００２４】又、進行方向マーク１５０は、常時表示したままでも良いし、目的地表示した時だけ表示するのも自由である。
【００２５】図５に示した表示サンプルは、進行方向は北に対して、時計回りに３０°の方向であり、目的地の方向は、進行方向に対して７８°の方向であることを示している。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の電子方位計付携帯型ナビゲーション装置は、ＧＰＳ受信機に、電子方位計からの方位データと、磁北と真北の差を表した偏角データにより演算することで、瞬時に、正確な進行方向と目的地方向を速やかに求めることが可能となる。
【００２７】また、連続的なＧＰＳ受信を行わなくてすむので、低消費電力化がはかれる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１９６０
【氏名又は名称】シチズン時計株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月２１日（１９９９．９．２１） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−９１２７０（Ｐ２００１−９１２７０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月６日（２００１．４．６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６７２２２ |
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