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【発明の名称】 携帯型経路誘導装置及び経路入力方法
【発明者】 【氏名】中島 周司

【氏名】中川 誠
【要約】 【課題】目的地までの細かい経路を簡単に入力設定でき、設定された経路に沿った経路誘導が可能な携帯型経路誘導装置及び経路入力方法の提供。

【解決手段】携帯型経路誘導装置１００（１００’）は図２に示すようにボール状の回転体１’を備えた２次元入力部を備えている。２次元入力部は付勢により回転しながら前後左右に動く回転体１’の回転方向及び距離を検出し、検出信号をＣＰＵに送出する。ユーザが縮尺を決定してから地図（地図帳等）上を出発地（または、現在地）から目的地まで順路に従って回転体１’でトレースし、目的地までの全経路を構成する誘導路の距離と方位を検出して、各ノードとノード間の距離及び方位を算出して経路テーブルに格納し、設定した経路を表示すると共に、経路誘導モードでＧＰＧ受信機によって受信されたＧＰＳデータに基づいて算出し現在位置を誘導ガイドとして画面上に経路と共に表示する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 表示部と、衛星から送られてくる測位情報を受信し、この測位情報に基づき自己位置を計算する測位手段と、外部地図上の経路を読み取って経路情報を取得する地図経路情報取得手段と、この地図経路情報取得手段によって取得された経路情報を保存する経路情報保存手段と、この経路情報保存手段に保存された経路情報に基づいて前記表示部に経路を表示すると共に、前記測位手段によって取得された自己位置を該表示部に重畳表示する表示制御手段と、を備えたことを特徴とする携帯型経路誘導装置。
【請求項２】 前記地図経路情報入力手段は、装置本体から突出させ、回転可能に形成した回転体と、前記回転体が前記地図上に付勢されて移動するときの移動距離を計測する距離計測手段と、前記回転体が地図の経路上を付勢されて回転するときの回転方向を検出する回転方向検出手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の携帯型経路誘導装置。
【請求項３】 前記地図経路情報入力手段は、回転可能に形成された回転体を収容し、装置本体と接続自在に構成された地図経路入力部と、前記回転体が前記地図上に付勢されて移動するときの移動距離を計測する距離計測手段と、前記回転体が地図上の経路上を付勢されて回転するときの回転方向を検出する回転方向検出手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の携帯型経路誘導装置。
【請求項４】 前記表示制御手段によって前記表示部に経路と共に表示された自己位置と経路との距離を計算する離間距離算出手段と、この離間距離算出手段によって算出された自己位置と経路との距離が所定距離より大きい場合にそれを報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の携帯型経路誘導装置。
【請求項５】 衛星から送られてくる測位情報を受信し、この測位情報に基づき自己位置を計算する携帯型電子機器において、外部地図に記載された出発地の位置を入力し、前記外部地図上の出発地から目的地までを結ぶ経路上をトレースし、前記トレース時に検出される曲がり角毎に前回の曲がり角との間の距離と今回の曲がり角の曲がり角度を検出し、検出した曲がり角度から前回の曲がり角との間の距離と今回の曲がり角を結ぶ直線の方位を算出してメモリに保存し、該距離及び方位から今回の曲がり角の座標値を算出してメモリに保存する、動作を上記トレースが終了するまで繰り返す、ことを特徴とする経路入力方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は経路誘導技術に関し、特に、携帯型経路誘導装置及び経路入力方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】経路誘導技術として、車の現在位置から目的地までの経路（誘導路）を地図上と共に画面表示して運転者の走行補助に供するため、地図上の道路や地名、建物等を数値化して作られたデータベースに基づいて誘導路を探索・計算し、得られた誘導路と、ジャイロスコープや車速パルスを用いた自立航法およびＧＰＳ衛星からの測位情報を用いた電波航法から推定した自車位置とをマップマッチングしながら画面上に表示して経路誘導する車の経路誘導技術に基づくカーナビゲーション装置がある。
【０００３】また、ＧＰＳ衛星からの測位情報を基に現在位置（自己位置）を計測して表示する現在位置計測機能と、目的地（緯度、経度）を設定しておくと目的地までの方向と距離をグラフィック表示する「ナビゲーション」機能を備えたＧＰＳ内蔵時計がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記ＧＰＳ内蔵時計では目的地を設定しておくＧＰＳ内蔵時計の所持者は登山や釣り等のようなアウトドアシーン等で自分がどこにいるかや目的地までの距離や方角を確認することができる。
【０００５】しかし、現在位置と目的地までの順路に沿った経路誘導を行なうには出発地及び目的地とそれらの間の各ノード（節点（交差点、カーブ、目印等））の位置情報（経度、緯度）を紙の地図から拾い出して順路に沿って設定する必要があるが、物理的サイズが限定されているＧＰＳ内蔵時計では設定時に限られた数のボタン操作を組み合わせて経路及び緯度を設定しなければならないので、出発地や目的地だけならばともかく、順路に沿った複数のノード（緯度，経度）をボタン操作で設定するには手間がかかり、間違いも生じやすいといった問題点があった。
【０００６】本発明は上記問題点を解消するためになされたものであり、目的地までの細かい経路を簡単に入力設定でき、設定された経路に沿った経路誘導を行なうことのできる携帯型経路誘導装置及び経路入力方法の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、第１の発明の携帯型経路誘導装置は、表示部と、衛星から送られてくる測位情報を受信し、この測位情報に基づき自己位置を計算する測位手段と、外部地図上の経路を読み取って経路情報を取得する地図経路情報取得手段と、この地図経路情報取得手段によって取得された経路情報を保存する経路情報保存手段と、この経路情報保存手段に保存された経路情報に基づいて表示部に経路を表示する土共に、測位手段によって取得された自己位置を該表示部に重畳表示する表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】また、第２の発明は上記第１の発明の携帯型経路誘導装置において、地図経路情報入力手段は、装置本体から突出させ、回転可能に形成した回転体と、回転体が前記地図上に付勢されて移動するときの移動距離を計測する距離計測手段と、回転体が地図上の経路上を付勢されて回転するときの回転方向を検出する回転方向検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】また、第３の発明は上記第１の発明の携帯型経路誘導装置において、地図経路情報入力手段は、回転可能に形成された回転体を収容し、装置本体と接続自在に構成された地図経路入力部と、回転体が前記地図上に付勢されて移動するときの移動距離を計測する距離計測手段と、回転体が地図上の経路上を付勢されて回転するときの回転方向を検出する回転方向検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】また、第４の発明は上記第１の発明の携帯型経路誘導装置において、表示制御手段によって表示部に経路と共に表示された自己位置と経路との距離を計算する離間距離算出手段と、この離間距離算出手段によって算出された自己位置と経路との距離が所定距離より大きい場合にそれを報知する報知手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】また、第５の発明の経路入力方法は、衛星から送られてくる測位情報を受信し、この測位情報に基づき自己位置を計算する携帯型電子機器において、外部地図に記載された出発地の位置を入力し、外部地図上の出発地から目的地までを結ぶ経路上をトレースし、トレース時に検出される曲がり角毎に前回の曲がり角との間の距離と今回の曲がり角の曲がり角度を検出し、検出した曲がり角度から前回の曲がり角との間の距離と今回の曲がり角を結ぶ直線の方位を算出してメモリに保存し、該距離及び方位から今回の曲がり角の座標値を算出してメモリに保存する、動作を上記トレースが終了するまで繰り返す、ことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】［回路構成例］図１は本発明の携帯型経路誘導装置の一実施例の構成を示すブロック図であり、図２に示すような使用者の腕に装着可能な腕時計を兼ねた腕時計型の装置（以下、腕時計型ナビゲータ）を例としている。
【００１３】腕時計型ナビゲータ１００は２次元入力部１、ＧＰＳアンテナ２、ＧＰＳ処理部３、ＣＰＵ４、表示部５、電源回路６、ＲＡＭ７、ＲＯＭ８、スイッチ（Ｓｗ）入力部、衛星データ記憶部１０及び報知部（ブザー）１１を備えている。また、複数の経路テーブル領域が確保され、予め複数の経路を登録可能な経路登録メモリ１４を備えるように構成してもよい。
【００１４】２次元入力部１は図２に示すようにボール状の回転体１’を備え、トラックボールやマウスのように付勢により回転しながら前後左右に動く回転体１’の動作（回転方向及び距離）を検出し、検出信号をＣＰＵ４に送出するように構成されている。また、２次元入力部１は回転体１への付勢力が所定値以上になると自動的にオンになり、回転体１’への付勢力が所定値以下になるとオフになるオン／オフ・スイッチを内蔵している。また、２次元入力部１は回転方向を検出する回転方向検出部と距離を計測する距離カウンタを有している。従って、ユーザが縮尺を決定してから地図（地図帳等）上を出発地（または、現在地）から目的地まで順路に従って回転体１’でトレースすると、目的地までの全経路を構成する誘導経路４１，４２、４３、・・・（図４）の距離データと方位データを得ることができる。
【００１５】また、ＧＰＳ処理部３はＲＦ、Ａ／Ｄ、データレジスタ、カウンタ、デコーダ及びそれらを制御する制御部（マイクロコンピュータ）等により構成されている。ＧＰＳ処理部３はＧＰＳアンテナ２によって受信されたＧＰＳ衛星からの受信電波を増幅・復調した後、取得した衛星データの解読を行ない、解読したデータにより腕時計型ナビゲータ１００の自己位置計算等の位置計測を行なう。ＧＰＳ処理部３による計測結果は腕時計型ナビゲータ１００全体を制御するＣＰＵ４に送られる。
【００１６】表示部５の液晶画面（ＬＣＤ）には通常の時計モードの設定中は図外の時計部からＣＰＵ４に送られた現在時刻が表示される。また、ＧＰＳモード時ではＧＰＳ処理部３により計測された自己位置、すなわち緯度及び経度が表示される。また、経路設定モードでは出発地、目的地及び２次元入力部１によって取得された経路が表示される（経路が画面に入りきれない場合には左右または前後にスクロールしながら表示される）。また、経路誘導時（経路誘導モード）では誘導ガイド（誘導マーク）と出発地、誘導経路及び目的地が表示される。
【００１７】ＣＰＵ４はＲＡＭ７をワーキングメモリとして使用しつつ、ＲＯＭ８に格納されているプログラムに基づいて動作し、腕時計型ナビゲータ１００全体及び各構成部分の動作を制御する。また、ＲＡＭ７にはＣＰＵ４の制御に際して各種データが記憶される。
【００１８】また、ＣＰＵ４には２次元入力部１、ＧＰＳ処理部３、表示部５、電源回路６の他にユーザが時計モード、ＧＰＳモード、経路設定モード及び経路誘導モード時の表示切り替え操作や指示入力又はデータ入力を行なうための複数のスイッチが接続されたスイッチ入力部９と、衛星データ記憶部１０及び報知部１１が接続されている。また、経路設定モードで設定した複数の経路を記憶する記憶テーブル格納メモリ１４を備えるようにしてもよい。
【００１９】衛星データ記憶部１０は、ＧＰＳ処理部３により読み出されたり或いは更新されたりする衛星データを保存するための読み書き可能なＳＲＡＭ等のメモリである。また、報知部１１はブザー等の警告音発生装置からなり、経路誘導（ナビゲーション）の開始や現在位置が誘導経路から離れ過ぎた場合にユーザにそれを報知する（時計モードでタイマーセットした場合の時間到来時のブザー音とは長短や強弱を代えて出力するようにする）。
【００２０】経路テーブル格納メモリ１４は保存メモリであり、腕時計型ナビゲータ１００が予め複数の経路や繰り返し用いる経路を格納する構成の場合に設けられる（図３）。
【００２１】［装置の外観例］図２は腕時計型ナビゲータ１００の外観（上面図）を示す図であり、図２（ａ）は２次元入力部１を装置本体に設けた例、図２（ｂ）は２次元入力部１をケーブルで本体に接続可能に構成した例である。
【００２２】図２（ａ）で腕時計型ナビゲータ１００の本体上面にはＧＰＳアンテナ２及びＧＰＳ処理部３、表示部５のＬＣＤ画面５’及び操作スイッチ９（スイッチＡ~Ｅ)が配設されている。また、側部の一方には２次元入力部１の回転体１’が回転自在に設けられている（２次元入力部１はこの例では装置内部に収容されているが、側部に突出させるようにしてもよい）。また、この例では回転体１’のサイズはやや大きめに表示されているが、実施上は地図上の経路を正確にトレースできるよう小さ目のサイズのボール状形態をなしている。なお、側部に２次元入力部を収容した筒状の頚部を設けその先端にボールペンのボール程度の大きさの回転体１’を設けるようにしてもよい。また、符号１８は腕時計型ナビゲータ１００をユーザの手首に支持するための時計バンドである。
【００２３】また、図２（ｂ）に示す腕時計型ナビゲータ１００’は本体の側部にケーブル接続端子部１５を備えている点と、２次元入力部１及び回転体１’に係わる構成が本体に設けられていない点以外は図２（ａ）と同様である。
【００２４】また、２次元入力部１”はこの接続端子部１５に嵌合する端子部１０３をケーブル１０２の一端に備えたペン形をなしており、その先端部に回転体１’が設けられている。この例では腕時計型ナビゲータ１００’は通常は２次元入力部１”を取り外した状態で用い、ユーザは経路設定時に２次元入力部１”を本体の接続端子部１５に接続して使用することができる。また、この場合、棒状の２次元入力部１”に入力（トレース）開始及び終了確認用の操作スイッチを設けるようにしてもよい。
【００２５】［経路テーブル］図３は経路設定モードで２次元入力部１，１”により入力された経路に基づいて作成される誘導経路及びノードを登録する経路テーブルの一実施例の構成を示す図である。図３で経路テーブル３０は図４に示すように経路を構成する誘導経路の番号を格納する誘導経路欄３１、各ノード（但し、出発地及び目標も仮ノードとする）の座標（緯度及び経度）を格納する座標欄３２、各ノード間の距離（＝誘導経路の長さ）を格納する距離欄３３、各誘導路の方位を格納する方位欄３４を有している。
【００２６】経路テーブル３０は経路設定モード時にＲＡＭ７に確保される。そして、図６に示すように、２次元入力部１の操作により入力され、ＣＰＵ４に送出される各誘導路の距離データ（信号）及び回転方向データ（角度データ信号）を基に、ＣＰＵ４で算出される各ノードの座標（緯度，経度）と各誘導路の距離及び方位が登録される（図７）。
【００２７】なお、以下の説明では１つの経路をＲＡＭ７に設定する場合を例として述べるが、経路設定モード時に複数の経路テーブルをＲＡＭ７に確保するようにし、複数の経路を設定できるように構成してもよい。
【００２８】また、腕時計型ナビゲータ１００を経路テーブル格納メモリ（保存メモリ）１４を備えた構成とし、予め、（経路設定モードで）複数の経路を複数の経路テーブルに設定可能としてもよい。この場合は、繰り返し経路テーブルを用いることができる。
【００２９】なお、経路テーブルは上記図３の例に限定されない（例えば、２次元入力部１から入力されたデータをそのまま（或いは加工して）出発地、各ノード（曲がり角）、目的値の順に番号を付けて格納するようにしてもよい。
【００３０】［経路、ノード及び誘導経路］図４は、経路、ノード及び誘導経路の説明図である。図４に示すように出発地Ｓから目的地Ｆまでの経路を経路４０とすると、経路４０は出発点Ｓ、ノード２〜５及び目的地Ｆを結ぶ誘導経路４１〜４５の和となる。また、ノードは隣接する誘導経路を結ぶ節点であり、一般的には曲がり角又は交差点であるが、実施例では２次元入力部で検出できる曲がり角度を持った点をノードとしている。
【００３１】なお、図３の経路テーブル３０の誘導経路欄３１の誘導経路４１〜４５は図４の経路４０を例としたものであり、座標欄３２の（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、・・（Ｘ６，Ｙ６）はノード１〜ノードＦ（但し，ノード１は始端（出発地）、ノードＦは終端（目的地））の緯度及び経度である。また、距離欄３３のｄ１〜ｄ５は誘導経路の長さであり、Σｄｉ＝Ｄ（経路４０の長さ）である。また、方位欄３４のθ１〜θ５は誘導経路４１〜４５がノード１〜５でなす角度（相対方位）である（従って、誘導経路４１の相対方位は０となる）。
【００３２】すなわち、縮尺及び出発地Ｓ（＝ノード１）の緯度及び経度が設定された後、地図上で経路４０を腕時計型ナビゲータ１００の２次元入力部１でトレースすると曲がり角度（ノード２〜５）を検出する毎にその座標が取得され、距離及び方位が決定されて図３の経路テーブルの各欄に格納される。なお、地図の座標系とＧＰＳの座標系とは一致しないが所定の座標変換によりＧＰＳ座標系を地図座標系に一致させる（または、地図座標系をＧＰＳ座標系に一致させる）ことができるので、座標欄３２（又は３２’）に格納する緯度及び経度は２次元入力部１で検出したノードの緯度及び経度（すなわち、地図から得た緯度及び経度）でよい（ＧＰＳ座標系に変換して格納するようにしてもよい）。
【００３３】［経路誘導時の経路及びガイド表示例］図５は経路誘導時に表示される経路及び誘導ガイドの一実施例を示す図である。経路誘導モードで、時計型ナビゲータ１００はＧＰＳ衛星からのデータを受信してそれに基づく自己位置（現在位置（緯度，経度））を算出する。ユーザが時計型ナビゲータ１００を携帯して出発地Ｓから目的地Ｆに向かい、現在位置と出発地が一致すると時計型ナビゲータ１００は表示部５のＬＣＤ画面に図３の経路データに基づいて算出される経路４０を表示する（図９）。また、算出された現在位置を誘導ガイド５１で表現してＬＣＤ画面５０上に表示する。
【００３４】ここで、図５（ａ）は経路４０上（この例では誘導路４３上）に自己位置がある場合であり、誘導ガイド５１は現在の誘導路（４３）上に重畳表示される。これにより、ユーザが経路４０上にいる場合（或いは極めて近傍にいる場合）、ユーザは表示された誘導路４３に従って次の曲がり角に向かって誘導される。
【００３５】また、図５（ｂ）は自己位置が経路４０から外れている場合であり、この場合は経路４０から外れた位置に誘導ガイド５１’が表示される。この場合、ブザー１１が起動されて警告音が報知される。また、現在位置の座標を表示すると共に最も近い誘導路（４３）に垂線Ｌを下し、垂線Ｌの長さ（距離）を表示して誘導路４３へ戻るように案内する。これにより、ユーザはＬＣＤ画面右上に表示される方位指針５５により位置を確かめながら経路４３に戻ることができる。なお、図５（ａ），（ｂ）の例では経路を北を上側として表示しているが、腕時計型ナビゲータのようにユーザの腕や腰にベルト等で付けるタイプの装置では図５（ｃ）に示すように進行方向（図５（ｃ）の例では黒三角形の誘導ガイドの上部先端）を上側にするように（進行方向の変化に追従して経路全体の傾きを（進行方向が上側になるように調整(表示座標変換））して表示する。また、この場合、方位指針５５の傾きも進行方向に追従して変化する。
【００３６】［経路入力部の距離及び方位検出動作］図６は経路入力部１による経路設定時の距離及び方位検出動作の一実施例を示す図である。
【００３７】ステップＳ１：（出発地Ｓの緯度、経度の入力）
経路設定モードで図７のステップＴ２の縮尺入力が行われた後、ユーザは図８（ｃ）に示すように出発地Ｓの緯度及び経度をスイッチ入力部９のスイッチを操作して入力すると、スイッチ入力部９は信号（座標（緯度及び経度）データ信号）をＣＰＵ４に送出する。なお、実施例ではスイッチＤで桁をセットし、スイッチＢ，Ｃで数値を入力する。また、図８（ｃ）に示すように表示される入力データの確認は確認キー（実施例ではスイッチＥ）の操作により行なう。
【００３８】また、現在地から出発する場合はスイッチ入力部９の操作スイッチを操作して「現在位置＝出発地」とすると、スイッチ入力部９からの手動操作入力に代えてＧＰＳ処理部３でＧＰＳ衛星からのデータを受信し自己位置計算等の位置計測を行なって計測結果をＣＰＵ４に送出する。
【００３９】ステップＳ２：（距離カウンタのリセット）
出発地Ｓの緯度、経度の入力確認が終わると２次元入力部１は距離カウンタを０でリセットする。
【００４０】ステップＳ３：（地図経路の入力操作及びデータの取得）
経路入力ガイド（図８（ｄ））の表示後、ユーザは地図上の経路（道路とは限らない、例えば、川沿い、尾根沿いのように地形に沿って経路を入力する場合もある）を出発地Ｓから順路に沿って２次元入力部１の回転体１’を押し付けながら付勢して回転させながらトレースすると、２次元入力部１は、回転方向データ及び回転角λ（単位：ラジアン）を取得する。
【００４１】ステップＳ４（入力終了判定）
２次元入力部１は回転体１’への付勢力を調べ、付勢力が０（ゼロ）になると目的地Ｆまでのトレースが終了したものとして終了処理を行なうためにＳ８に遷移する。
【００４２】ステップＳ５：（回転方向変更の有無判定）
また、２次元入力部１は回転体１’の回転方向が変化したか否かを、前回の回転方向δと今回の回転方向δ’を比較して調べ、｜δ−δ’｜＞εのとき回転方向が変化したものとしてＳ７に遷移する。
【００４３】ステップＳ６：（距離のカウント）
上記ステップＳ６で｜δ−δ’｜≦εの場合は２次元入力部１はほぼ直線経路（＝ノードなし）と判定して距離カウンタに距離の増分値ｒλを加える。ここで、ｒは回転体１’の半径、λは回転体１’の回転角である。なお、距離のカウントを回転体１’が１回転する毎に行なうようにしてもよい（この場合の距離の増分値は２πｒとなる）。
【００４４】ステップＳ７：（測定信号の送出）
上記ステップＳ６で｜δ−δ’｜＞εの場合は２次元入力部１は曲がり角（＝ノード）があるものと判定してノード検出信号と変更後の回転方向δ’及び距離カウンタ値ｄ（前回のノードから今回のノードまでの距離）をＣＰＵ４に送出し、δ＝δ’として、今回発生したノードに続く経路の入力のためＳ２に戻る。
【００４５】ステップＳ８：（２次元入力終了処理）
２次元入力部１は回転体１’への付勢力が所定以下になると、目的地までトレースしたものとして目的地検出信号をＣＰＵ４に送出すると共に、距離カウンタ値（＝前回のノードから目的地までの距離（最終誘導路の距離））をＣＰＵ４に送出して２次元入力処理を終了する。
【００４６】［経路設定時の制御動作］図７は経路設定時の制御動作例を示すフローチャートであり、図８はこのときの操作ガイドの表示例を示す図である（図８（ａ）の例は時計表示モードで時計が表示されている例を示す）。
【００４７】ステップＴ１：（モードの判定）
ＣＰＵ４はスイッチ入力部９から送出される状態信号を調べ、経路設定キー（実施例ではスイッチＡ）が操作されると経路設定モードが指定されたと判定してＴ２に遷移する。
【００４８】ステップＴ２：（縮尺の指定）
ＣＰＵ４は図８（ｂ）に示すような縮尺入力ガイドを表示して、使用する地図の縮尺を指定するようユーザに促す。ユーザは選択指定キー（実施例ではスイッチＢ）を操作して縮尺を選択し、確認操作（実施例ではスイッチＥの押し下げ）を行なう。なお、表示されていない縮尺を指定したいときにはスクロールキー（実施例ではスイッチＣ）を操作して、所望の縮尺を表示してから選択指定する。
【００４９】ＣＰＵ４はスイッチ入力部９から送出される状態信号を調べ選択指定キーが操作されると選択された縮尺（縮尺コード）をＲＡＭ７に取込み、確認キーが指定されるとＴ３に遷移する。また、スクロールキーが操作されると画面をスクロールさせて次の縮尺を表示する。取込まれた縮尺はＲＡＭ７に表示される。
【００５０】ステップＴ３：（出発地の座標及び方位の登録及び表示）
ＣＰＵ４は図６のステップＳ１で示した手順よりスイッチ入力部９又はＧＰＳ処理部３から送られてくる出発地Ｓの座標データ（緯度，経度）を経路テーブル３０の一番最初の誘導路の座標欄３１に格納する。なお、ＧＰＳ処理部３から送られてきた座標データは地図（国土地理院発行）と座標系が異なるので、地図上の座標（経度，緯度）に逆変換してから得た値を格納する（但し、経路テーブルの座標欄３２にＧＰＳ座標系に基づくデータを格納するように構成した場合は、手動入力した座標データをＧＰＳ座標系に変換して座標欄３２に格納するようにする）。
【００５１】ステップＴ４：（メッセージ表示及び地図トレースの開始）
ＣＰＵ４は図４（ｄ）に示すようなメッセージを表示し、２次元入力部１による経路入力（地図上の経路のトレース）を促す。ユーザが図６のステップＳ３で説明したように２次元入力部１を操作して（紙の）地図上を出発地から目的地に向かう経路に沿ってトレースすると、図６のステップＳ２〜Ｓ８に示した手順でデータ（信号）がＣＰＵ４に送出される。
【００５２】ステップＴ５：（入力経路データの表示及び目的地の確認）
ＣＰＵ４は図８（ｅ）に示すように受け取ったデータのうち、座標データをノード番号（目的地の場合はノード番号の代りに文字「Ｆ」）と共に表示する。これによりユーザはトレースが正確に行われたかを判断でき、また、目的地Ｆまでトレースされたか、付勢力を弱めた（例えば、誤って地図から回転部１’を離したような場合）を判断することができる。ユーザがトレース終了確認キー（実施例ではスイッチＥ）を操作すると終了処理を行なうためにＴ９に遷移する。なお、ノード番号はＣＰＵ４が２次元入力部１からノード検出信号を受け取るたびにＲＡＭ７に保持されたノードカウンタ（初期値＝１）に１を加えて求める。
【００５３】ステップＴ６：（距離の登録）
ＣＰＵ４は２次元入力部１から受け取ったデータのうち距離カウンタ値の値を計算して前回のノードから今回のノードまでの距離ｄi-1を算出し、経路テーブル３０の距離欄３３（番号が前回の誘導路（すなわち、今回の誘導路ｉ−１）の距離欄）に格納する。
【００５４】ステップＴ７：（方位の算出及び登録）
ＣＰＵ４は２次元入力部１から受け取った回転体１’の回転方向データを基に方位を算出して経路テーブル３０の方位欄３４（番号がノードカウンタ値と同じ値の番号の誘導路の方位欄）に格納し、Ｔ４に戻る。
【００５５】ステップＴ７：（座標の登録）
ＣＰＵ４は上記ステップＳ６、Ｓ７で得た距離及び方位を基にノードカウンタの示す番号のノード（この例では、曲がり角）の座標（緯度、経度）を算出し経路テーブル３０の座標欄３１（番号がノードカウンタ値と同じ誘導路の座標欄）に格納する。
【００５６】ステップＴ９：（距離の登録）
ＣＰＵ４は２次元入力部１から受け取ったデータのうち距離カウンタ値の値を計算して前回のノードから目的地Ｓまでの距離ｄi-1を算出し、前回の（誘導路ｉ−１）の距離欄３３に格納して、経路設定モードを終了する。
【００５７】上記図６、７に示した構成により、２次元入力部１の回転体１’で地図上の経路を順にトレースするだけで簡単に経路を設定することができる。また、地図上で経度や緯度の読み取りが難しい細かいカーブ等もノードとして自動的に設定されるので細かな誘導路の設定が簡単にできる。
【００５８】［経路誘導時の制御動作］図９は経路誘導時の制御動作例を示すフローチャートである。
【００５９】ステップＵ１：（経路誘導モードの指定）
予め経路を設定した場合には、ユーザは地図を見ながら出発地Ｓまで行って腕時計型ナビゲーション装置１００のスイッチ入力部９を操作して経路誘導モードを選択指定する。また、出発地Ｓでユーザが経路設定を行なった場合にはその場所で経路誘導モードを選択指定する。
【００６０】ＣＰＵ４はスイッチ入力部９からの状態信号を調べ、経路設定モードが指定されたときはステップＵ２に遷移する。
【００６１】ステップＵ２：（ＧＰＳデータ受信）
ＣＰＵ４はＧＰＳ処理部３を制御してＧＰＳ衛星からのデータの受信動作を行わせる。ＧＰＳ処理部３はＧＰＳアンテナを介して受信した電波の増幅・復調を行なった後、取得した衛星データの解読を行なう。
【００６２】ステップＵ３（現在位置の算出）
次に、ＧＰＳ処理部３は解読したデータにより腕時計型ナビゲータ１００の自己位置（現在位置＝緯度，経度）の計算を行ない、地図の座標系の値に変換してＣＰＵ４に送出する。
【００６３】ステップＵ４：（出発地Ｓと現在位置Ｐの一致判定）
ＣＰＵ４はＧＰＳ処理部３から現在位置Ｐの値を受け取ると、経路テーブル３０の最初の行（ノード１＝出発地Ｓ）の座標データを取り出し、現在位置ｐと出発地Ｓの座標を比較する。そして、出発地Ｓと現在位置Ｐが略一致する場合には出発地Ｓ＝現在位置ＰとしてＵ５に遷移し、そうでない場合にはＵ２に戻る（ユーザは出発地Ｓの位置を再度確認してその近傍まで移動する）。
ステップＵ５：（経路表示及び誘導開始の報知）
ＣＰＵ４は図３の経路テーブル３０に基づいて経路４０を表示部５の画面５’に表示する。また、ブザー１１を動作させてブザー音を出力させ、誘導開始をユーザに知らせる。
【００６４】ステップＵ６：（ＧＰＳデータ受信）
ＣＰＵ４はＧＰＳ処理部３を制御してＧＰＳ衛星からのデータの受信動作を行わせる。ＧＰＳ処理部３はＧＰＳアンテナ２を介して受信した電波の増幅・復調を行なった後、取得した衛星データの解読を行なう。
【００６５】ステップＵ７（現在位置の算出）
次に、ＧＰＳ処理部３は解読したデータにより腕時計型ナビゲータ１００の現在位置（＝緯度、経度）及び方位の計算を行ない、地図の座標系の値に変換して（図５（ｃ）に示すように進行方向が画面上で上向きに表示されるように座標変換して）ＣＰＵ４に送出する。
【００６６】ステップＵ８：（誘導ガイドの表示）
ＣＰＵ４はＧＰＳ処理部３から受け取った座標値（緯度、経度）及び方位に基づいて図５に示したように誘導ガイド５１（５１’）を表示する。また、この際、誘導ガイド５１（５１’）の先端はＧＰＳ処理部３からの方位によって図５（ｃ）に示すように進行方向が画面上で上向きに表示されるように方向付けられて（つまり、座標変換されて）表示される（図５）。
【００６７】ステップＵ９：（現在位置と経路の一致度の算出）
ＣＰＵ４は現在位置と現在位置に最も近い経路との距離（すなわち，現在位置から経路に下した垂線の長さ）を算出してその距離Ｌが所定値以上（｜Ｌ｜＞α）の場合は現在位置が経路から外れているものと判定してＳ１に遷移し、所定値内（｜Ｌ｜≦α）の場合にはＵ６に戻って経路誘導を継続する。
【００６８】ステップＵ１０：（警告報知、離間距離Ｌの表示）
ＣＰＵ４は、ブザー１１を駆動して警告音を発してユーザに経路が外れていることを報知すると共に、経路と現在位置の差（離間距離）Ｌと現在位置の座標地（緯度，経度）を経路及び誘導ガイドの表示されている画面５１に表示して（図５（ｂ））Ｕ６に戻る。
【００６９】上記構成により、地図上で緯度や経度の読み取りが難しい曲がり角もノードとして設定され、表示されるので、山や川、或いは原野等のように道がはっきりしない場所でも地形に沿った現実的な経路誘導を行なうことができる。また、野外に限らず、市街地の経路入力も簡単に行なうことができる。
【００７０】また、上記説明では地図上の経路を読み取る手段として回転体の回転角及び回転方向を検出する２次元入力部１を例としたが、地図上の経路を読み取る手段はこれに限定されない（例えば、現時点では電池寿命の制約があるが、光学的な反射型読取装置（光を照射して反射された像を読み取る）で地図上の経路を読み取って画像処理するようにしてもよい）。
【００７１】以上、本発明の一実施例について説明したが本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能であることはいうまでもない。
【００７２】
【発明の効果】上記説明したように、第１の発明の携帯型経路誘導装置及び第５の発明の経路入力方法によれば、地図上の経路を順に読み取るだけで簡単に経路を設定することができる。また、地図上で経度や緯度の読み取りが難しい細かいカーブ等もノードとして自動的に設定されるので細かな誘導路の設定が簡単にできる。
【００７３】また、第２の発明の携帯型経路誘導装置によれば、回転体で地図上の経路を順にトレースするだけで簡単に経路を設定することができる。また、地図上で経度や緯度の読み取りが難しい細かいカーブ等もトレースにより簡単に読み取ることができる。
【００７４】また、第３の発明の携帯型経路誘導装置によれば、経路を読み取る部分を必要に応じて本体に接続して使うことができるので、本体を腕等につけたままでも地図上の経路を簡単に読み取ることができる。
【００７５】また、第４の発明の携帯型経路誘導装置によれば、表示された経路と自己位置（＝現在位置）が離れすぎている場合にはそれを検出してブザー等警告を報知したり、自己位置や経路との距離を表示して報知できるので、適切な経路誘導を行なうことができる。
【出願人】 【識別番号】０００００１４４３
【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社
【出願日】 平成１１年９月１７日（１９９９．９．１７）
【代理人】 【識別番号】１０００７２３８３
【弁理士】
【氏名又は名称】永田 武三郎
【公開番号】 特開２００１−９１２８８（Ｐ２００１−９１２８８Ａ）
【公開日】 平成１３年４月６日（２００１．４．６）
【出願番号】 特願平１１−２６３７７９