(57)【要約】  地図データ、およびユーザによって定義された２つの場所の間でルートを立案できるナビゲーションアプリケーションと共にプログラムすることができるナビゲーションデバイス。このデバイスは、このデバイスのオペレーティングシステムと、ナビゲーションアプリケーションと、地図データとを格納する取り外し可能なメモリカードを読み取るように機能する。このデバイスは、オペレーティングシステムをマスクＲＯＭ内に格納する必要がなく、したがって特定の国用にカスタマイズするには、使用時に適切なメモリカードを挿入するだけでよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図データ、およびユーザによって定義された２つの場所の間でルートを立案できるナビゲーションアプリケーションによってプログラム可能なナビゲーションデバイスであって、前記デバイスのオペレーティングシステムと、前記ナビゲーションアプリケーションと、前記地図データとを格納する取り外し可能なメモリカードを読み取るように機能することを特徴とするナビゲーションデバイス。
【請求項２】
オペレーティングシステムを内蔵ＲＯＭ内に格納せず、代わりに前記メモリカードから読み取ることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記メモリカードがＳＤカードであることを特徴とする請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
ブートローダと共にプログラムされている内蔵のＸＩＰ（eXecute In Place）フラッシュＲＯＭをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ブートローダが、起動したときに、前記提供されているメモリカードを挿入するよう前記ユーザに促すようにプログラムされていることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ユーザが前記メモリカードを挿入すると、専用のシステムファイルを前記メモリカードからＲＡＭへとコピーするようにプログラムされており、前記システムファイルが、前記オペレーティングシステムと、前記ナビゲーションアプリケーションとを含むことを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記システムファイルのコピーが完了すると、コントロールが前記ナビゲーションアプリケーションへ渡され、前記ナビゲーションアプリケーションが始動し、前記メモリカードの不揮発性データにアクセスするようにプログラムされていることを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記デバイスの電源が後に切られるときに、前記ＲＡＭの中身が保存され、それによって、最初に前記デバイスを使用するときのみに前記ブートアップ手順を行うだけですむようにプログラムされていることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
地図データベース、およびユーザによって定義された２つの場所の間でルートを立案できるソフトウェアでナビゲーションデバイスをプログラムする方法であって、前記デバイスをメモリカードへ接続するステップを含み、前記メモリカードが、前記デバイスのオペレーティングシステムと、ナビゲーションアプリケーションと、地図データとを格納することを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記デバイスが、自分のオペレーティングシステムを内蔵ＲＯＭ内に格納せず、代わりに前記メモリカードから読み取ることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記メモリカードがＳＤカードであることを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記デバイスが、ブートローダと共にプログラムされているＸＩＰフラッシュＲＯＭを含み、前記方法が、前記ブートローダが、起動したときに、前記提供されているメモリカードを挿入するよう前記ユーザに促すステップを含むことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ユーザが前記メモリカードを挿入すると、前記デバイスが、専用のシステムファイルを前記メモリカードからＲＡＭへとコピーし、前記システムファイルが、前記オペレーティングシステムと、前記ナビゲーションアプリケーションとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記システムファイルのコピーが完了すると、コントロールが前記ナビゲーションアプリケーションへ渡され、前記ナビゲーションアプリケーションが始動し、前記メモリカードからの不揮発性のデータにアクセスすることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記デバイスの電源が後に切られるときに、前記ＲＡＭの中身が保存され、それによって、最初に前記デバイスを使用するときにのみ前記ブートアップ手順を行うだけですむことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、進行情報を表示できるナビゲーションデバイスに関する。このデバイスは、車に搭載するナビゲーションシステムとしての特定用途を見いだす。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳベースのナビゲーションデバイスは、よく知られており、車に搭載するナビゲーションデバイスとして幅広く採用されている。参考にできるものとしては、本譲受人であるTomTom B.V.によるNavigatorシリーズのソフトウェアがある。これは、外部のＧＰＳ受信機に接続されている（Compaq iPaqのような）ＰＤＡ上で作動しているときにユーザが出発地点および目的地点の住所をそのＰＤＡに入力できるようにするソフトウェアである。そして、このソフトウェアは、２つの端点の間の最良のルートを計算し、そのルートをどのように進んでいくかに関する指示を表示する。ＧＰＳ受信機から得られる位置情報を使用することによって、このソフトウェアは、（通常は車のダッシュボードに載っている）ＰＤＡの位置を定期的に割り出すことができる。そして、その車の現在位置を地図上に表示し、適切なナビゲーション指示（たとえば「１００ｍ先を左折してください」）を表示する（および音声で指示する）ことができる。実行すべきアクションを示すグラフィックス（たとえば、前方での左折を表す左向きの矢印）をステータスバー内に表示し、また地図そのものに示されている道路の該当するジャンクション／分岐点などの上に重ねて表示することができる。
【０００３】
また、地図データベースと共にプログラムされたコンピューティングデバイス内にＧＰＳ受信機を一体化しているデバイスで、ナビゲーション指示をディスプレイ上に作成できるデバイスが知られている。これらの一体型のデバイスは、車のダッシュボードの上または中に取り付けられる場合が多い。「ナビゲーションデバイス」という用語は、ユーザを所定の目的地へとナビゲートできるデバイスを指す。このデバイスは、ＧＰＳ受信機など、位置データを受信するための内蔵システムを有することもでき、あるいは単に、位置データを受信できる受信機へ接続可能なものとすることもできる。このデバイスは、持ち運び可能なデバイスとすることもでき、あるいは乗り物内に組み込むこともできる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＧＰＳベースのナビゲーションデバイスは（その他の形態の組み込み型のデバイスやシステムにも共通するが）、すべてのＯＳおよびアプリケーションのコードを適切な場所で大型のマスクＲＯＭまたはＸＩＰ（execute in Place）フラッシュメモリデバイスから実行する。これには、いくつかの不利な点がある。ＲＯＭベースの設計では、一般に製品製造の早い段階でＲＯＭを焼き付ける必要があり、いったんＲＯＭマスクが固定されると、それを変更するには費用がかかり、複雑になる可能性がある。したがってＲＯＭベースの設計は、本質的に柔軟性に欠ける。第２の点としては、マスクＲＯＭおよびＸＩＰフラッシュは高価である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様においては、地図データ、およびユーザによって定義された２つの場所の間でルートを立案できるナビゲーションアプリケーションと共にプログラムすることができるナビゲーションデバイスを提供する。このデバイスは、このデバイスのオペレーティングシステムと、ナビゲーションアプリケーションと、地図データとを格納する取り外し可能なメモリカードを読み取るように機能する。
【０００６】
このデバイスは、自分のオペレーティングシステムを内蔵ＲＯＭ内に格納せず、代わりにメモリカードから読み取る。このメモリカードは、ＳＤカードとすることができる。
【０００７】
このデバイスは、ブートローダと共にプログラムされているＸＩＰ（eXecute In Place）フラッシュＲＯＭをさらに含むことができる。ブートローダは、起動すると、提供されているＳＤカードを挿入するようユーザに促す。ユーザがＳＤカードを挿入すると、デバイス内のカードリーダがそのカードを読み取り、次いでデバイスが、専用のシステムファイルをＳＤカードからデバイスのＤＲＡＭへとコピーする。このシステムファイルは、オペレーティングシステムと、ナビゲーションアプリケーションとを含む。システムファイルのコピーが完了すると、コントロールはナビゲーションアプリケーションへ渡され、このナビゲーションアプリケーションが始動して、ＳＤカードからの不揮発性のデータにアクセスする。その後、デバイスの電源が切られるときに、ＤＲＡＭの中身が保存され、それによってこの起動手順は、初めてデバイスを使用するときに行うだけですむ。
【０００８】
このアプローチには、従来のＲＯＭベースのシステムに勝る複数の利点がある。
１．後での設定が可能である。デバイス上に「ハードコーディング」するものは、ＸＩＰフラッシュ内のブートローダのみであり、完成したデバイスに適切なＳＤカードを含めるだけで、製造の後の段階で地域および変化の点からデバイスを設定することができる。
２．コスト。ＳＤフラッシュメモリおよびＤＲＡＭは、最も安価な形態のメモリであり、ＸＩＰフラッシュメモリよりも安価である。
３．スピード。ＤＲＡＭのメモリアクセス時間は、フラッシュメモリのメモリアクセス時間よりもはるかに短い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明について、添付の図面を参照して説明する。
【００１０】
システムの概要
本発明は、Ｇｏと呼ばれるTomTom B.V.による一体型のナビゲーションデバイス内に実装される。Ｇｏは、Navigatorと呼ばれるナビゲーションソフトウェアを備え、内蔵のＧＰＳ受信機を有する。Navigatorソフトウェアはまた、Compaq iPaqなど、タッチスクリーン式の（すなわち、スタイラスによってコントロールされる）Pocket PCによって駆動されるＰＤＡデバイス上で実行することもできる。こうしてNavigatorは、そうしたＰＤＡがＧＰＳ受信機と結び付いた場合にＧＰＳベースのナビゲーションシステムを提供する。このＰＤＡとＧＰＳとを組み合わせた受信機システムは、乗り物に搭載するナビゲーションシステムとして使用するように設計されている。
【００１１】
本発明は、ＧＰＳ受信機／コンピュータ／ディスプレイを備えた一体型のデバイスや、乗り物以外での使用（たとえば歩行者用）あるいは車以外の乗り物（たとえば航空機）のために設計されたデバイスなど、任意のその他の構成のナビゲーションデバイス内に実装することもできる。このナビゲーションデバイスは、いかなる種類の位置検知テクノロジーも実装することができ、ＧＰＳには限定されない。したがって、欧州のGalileoシステムなど、その他の種類のＧＮＳＳ（global navigation satellite system）を用いて実装することもできる。同様に、衛星ベースの位置／速度システムには限定されず、地上のビーコンや、デバイスが自分の地理的位置を割り出すことを可能にする任意のその他の種類のシステムを用いて展開することもできる。
【００１２】
Navigatorソフトウェアは、ＰＤＡ上で作動しているときには、図１に示されている通常のナビゲーションモードの画面をナビゲーションデバイスに表示させる。このビューは、文字、記号、音声による案内、および動く地図の組合せを用いて運転に関する指示を提供する。主要なユーザインターフェース要素は、次のとおりである。２次元の地図１が、画面の大部分を占めている。この地図は、ユーザの車と、そのすぐ周りとを、その車の進行方向が常に「上に」なるように回転させて表示する。画面の下１／４を占めているのが、ステータスバー２である。デバイス自身が従来のＧＰＳ位置検索を用いて割り出しているデバイスの現在位置、および（デバイスの進行方向から推測されている）デバイスの向きが、矢印３によって示されている。（デバイスメモリ内に格納されているルート計算アルゴリズムを、デバイスメモリ内の地図データベースに保存されている地図データに適用して用いて）デバイスによって計算されたルートが、進行方向を示す矢印を重ねて表示した暗い色の経路４として示されている。暗い色の経路４上では、すべての主要なアクション（たとえば、角、交差路、迂回路などを曲がること）は、経路４に重ねて表示されている矢印５によって図解的に示される。ステータスバー２はまた、その左側に、次のアクション（この場合は右折）を示す図解６を含む。ステータスバー２はまた、次のアクションまでの距離（すなわち右折−この場合、距離は２２０メートル）を、デバイスによって計算される全ルートのデータベース（すなわち、とるべきルートを定義するすべての道路および関連するアクションのリスト）から抽出して表示する。ステータスバー２はまた、現在の道路の名前８、到着までの推定時間９（この場合、２分４０秒）、現実的な推定到着時刻１０（午前１１時３６分）、および目的地までの距離１１（１．４Ｋｍ）を表示している。ＧＰＳ信号の強度が、携帯電話式の信号強度インジケータ１２に表示されている。図２に示されているように、３次元の地図のビューも可能である。
【００１３】
ユーザが画面１３の中央に触れると、ナビゲーション画面のメニューが表示される。このメニューからは、Navigatorアプリケーション内の中核となるその他のナビゲーション機能を始動したりコントロールしたりすることができる。中核となるナビゲーション機能を、それ自体が非常に迅速に呼び出されるメニュー画面（たとえば、地図の表示から１ステップの切り替えで呼び出されるメニュー画面）から選択できるようにすることによって、ユーザの対話が大幅に簡略化され、選択操作はさらに迅速に、さらに容易になる。
【００１４】
ユーザが触れる必要のあるタッチゾーンのエリアは、ほとんどのスタイラスベースのタッチスクリーンシステムよりもはるかに広い。これは、特別な精度を必要とせずに１本の指だけで確実に選択できるだけの十分な広さに設計されている。すなわち、運転者が車をコントロールする際の現実の状況を再現するように設計されており、運転者には、小型のコントロールアイコンを伴う高度に詳細な画面を眺める時間はほとんどなく、それらの小型のコントロールアイコンのうちの１つを正確に押すだけの時間はさらにないであろう。したがって、所与のソフトキー（あるいは画面１３の中央におけるように、隠されたソフトキー）に関連付けられた非常に大きなタッチスクリーンエリアを使用することは、この実装形態の意図的な設計上の特徴である。その他のスタイラスベースのアプリケーションとは異なり、この設計上の特徴は、運転者が実際に運転している間に必要とする可能性の高い中核となる機能を選択するためにNavigatorの全体を通じて一貫して展開されている。したがってユーザが、画面上のアイコン（たとえばコントロールアイコンや、たとえば目的地の住所を入力するための仮想キーボードのキー）を選択する選択肢を与えられる場合は常に、それらのアイコン／キーのデザインはシンプルにしておき、関連付けられているタッチスクリーンゾーンが、それぞれのアイコン／キーを明らかに指で選択できるようなサイズに拡張される。実際には、関連付けられているタッチスクリーンゾーンは、少なくとも約０．７ｃｍ２であり、通常は四角形のゾーンである。このデバイスは、通常のナビゲーションモードでは地図を表示する。画面の中央付近で（あるいは別の実装形態では、画面の任意の部分で）地図に（すなわちタッチ感知式のディスプレイに）１回（あるいは別の実装形態では、２回）触れると、代わりのルートを計算し、道路の次のセクションを回避するためにそのルートを再計算したり（障害や激しい渋滞に直面した場合に有用である）、あるいは特定のリストアップされた道路を回避するためにそのルートを再計算したりするオプションなど、さまざまなナビゲーション機能に対応する大型のアイコンを伴うナビゲーションメニュー（図３を参照）が呼び出される。
【００１５】
このデバイスの実際の物理的な構造は、メモリアーキテクチャの点で従来の組み込み型のデバイスとは基本的に異なる（後述するシステムアーキテクチャのセクションを参照）。しかし高いレベルでは類似しており、メモリが、ルート計算アルゴリズム、地図データベース、およびユーザインターフェースソフトウェアを格納し、マイクロプロセッサが、ユーザの入力（たとえばデバイスのタッチスクリーンを用いた出発地点および目的地点の住所の入力、およびその他のすべてのコントロール入力）を解釈して処理し、ルート計算アルゴリズムを展開して最適なルートを計算する。「最適な」とは、最短時間や最短距離などの基準、あるいはその他の何らかのユーザに関連する要素を指すことができる。
【００１６】
より具体的には、ユーザは、自分の出発地点の位置および必要とされている目的地を、ＰＤＡ上で作動しているNavigatorソフトウェアへ、仮想キーボードを用いて通常の方法で入力する。次いでユーザは、進行ルートが計算される方法を選択する。ルートを非常に迅速に計算するが、そのルートは最短ではない可能性がある「高速」モードや、可能性のあるすべてのルートを見て、最短のルートを見つけ出すが、より長い計算時間を要する「完全」モードなど、さまざまなモードが提供される。その他のオプションも可能であり、ユーザは、眺めのよいルート、たとえば特に美しい景色としてマークされたＰＯＩ（point of interest）を最も多く通るルート、または子供が興味を抱く可能性のあるＰＯＩを最も多く通るルート、あるいはジャンクションを使用する回数が最も少ないルートなどを定義する。
【００１７】
道路そのものは、ＰＤＡ上で作動しているNavigatorの一部である（或はNavigatorによってその他の形でアクセスされる）地図データベース内にラインすなわちベクトルとして描かれている（たとえば出発地点、到着地点、道路の方向。道路全体は、何百ものそのようなセクションから構成され、それぞれの道路は、出発地点／到着地点、方向のパラメータによって一意に定義される）。そして地図は、そのような道路ベクトルと、ＰＯＩ（point of interest）と、道路名と、公園の境界や川の境界などのその他の地理的な特徴とのセットであり、それらのすべては、ベクトルの観点から定義される。地図上のすべての特徴（たとえば道路ベクトル、ＰＯＩなど）は、ＧＰＳの座標系に対応または関連する座標系において定義され、これによって、ＧＰＳシステムを通じて割り出されたデバイスの位置を、地図内に示されている該当する道路上に位置付けることができる。
【００１８】
ルートの計算には、Navigatorソフトウェアの一部である複雑なアルゴリズムを使用する。それらのアルゴリズムを適用して、可能性のある多数の異なるルートにスコアを付ける。次いでNavigatorソフトウェアは、眺めがよく、博物館を通り、スピード違反取締り用のカメラが設置されていないルートを完全モードでスキャンするなど、ユーザによって定義された基準（あるいはデバイスのデフォルトの基準）に照らして、それらのルートを評価する。そして定義された基準に最もよく合致するルートが、ＰＤＡ内のプロセッサによって計算され、ベクトルと、道路名と、ベクトルの端点において行われるべきアクションとのシーケンス（たとえば、ルートのそれぞれの道路に沿った所定の距離に対応して、１００メートル先をｘ通りへ左折するなど）としてＲＡＭ内のデータベースに保存される。
【００１９】
図４Ａおよび図４Ｂは、ナビゲーションデバイスの実際の実装形態を示す斜視図である。このナビゲーションデバイスは、ディスプレイと、内蔵のＧＰＳ受信機と、マイクロプロセッサと、電源と、メモリシステムとを含むユニットである。このデバイスは、アーム上に配置され、アーム自体は、大型の吸着カップを用いて車のダッシュボードに固定される。
【００２０】
システムアーキテクチャ
すべてのＯＳおよびアプリケーションのコードを適切な場所で大型のマスクＲＯＭまたはフラッシュデバイスから実行する従来の組み込み型のデバイスとは対照的に、本発明の一実装形態では、新しいメモリアーキテクチャを使用する。図５は、そのデバイスの概略を示している。このデバイスは、その全体を５１で表され、マイクロプロセッサ５６、電源５７、ディスプレイおよび関連するドライバ５８などの従来のアイテムを含む。さらにこのデバイスは、ＳＤカードリーダ５３を含み、ＳＤカード５２が所定の位置へ挿入されるところが示されている。デバイス５１は、内蔵のＤＲＡＭ５４およびＸＩＰフラッシュ５５を有する。
【００２１】
したがってこのデバイスは、３つの異なる形態のメモリを使用する。
１．少量の内蔵のＸＩＰ（eXecute In Place）フラッシュＲＯＭ５５。これは、ＰＣのBIOS ROMに類似しており、独自仕様のブートローダと、Ｅ２エミュレーション（ＵＩＤおよび製造データ用）と、スプラッシュスクリーンビットマップとを含むだけである。これは、２５６ＫＢのサイズになると推定され、遅い８ビット幅のＳＲＡＭインターフェース上に配置される。
２．メインシステムＲＡＭ（またはＤＲＡＭ）メモリ５４。これは、ＰＣのメインメモリ（ＲＡＭ）に類似したものである。これは、すべての主要なコードが実行され、ならびにＯＳおよびアプリケーションのためのビデオＲＡＭおよび作業スペースが提供される場所となる。注：永続的なユーザデータは、（ＰＣのように）メインシステムＲＡＭにはまったく保存されない、すなわち「Ｒａｍドライブ」は存在しない。このＲＡＭは、３２ビット１００ＭＨｚの同期高速バスにのみ接続される。
３．不揮発性のストレージ。これは、ＰＣのハードディスクに類似したものである。これは、取り外し可能なＮＡＮＤフラッシュベースのＳＤカード５２として実装される。これらのデバイスは、ＸＩＰをサポートしない。すべてのＯＳ、アプリケーション、設定ファイル、および地図データは、ＳＤカード上に永続的に保存される。
【００２２】
独自仕様のブートローダ５５を起動すると、ユーザは、提供されているＳＤカード５２を挿入するように促される。ＳＤカード５２が挿入されると、デバイスは、特別なシステムファイルをＳＤカード５２からＲＡＭ５４へとコピーする。このファイルは、オペレーティングシステムと、ナビゲーションアプリケーションとを含む。コピーが完了すると、コントロールはアプリケーションへ渡される。次いでアプリケーションが始動し、ＳＤカード５２からの不揮発性のデータ、たとえば地図にアクセスする。
【００２３】
その後、デバイスの電源が切られるときに、ＲＡＭ５４の中身が保存される。したがってこの起動手順は、初めてデバイスを使用するときに行われるだけである。
【００２４】
付録１
ＧＯの製品仕様
はじめに
Ｇｏは、スタンドアロンの完全一体型のパーソナルナビゲーションデバイスである。Ｇｏは、乗り物へのいかなる接続からも独立して機能する。
【００２５】
対象となる市場
Ｇｏは、パーソナルナビゲーション市場全般に対応することを目的としている。とりわけ、パーソナルナビゲーションにとっての市場を、「新し物好きの」市場を超えた存在へと拡張するために設計されている。そのようなものとして、Ｇｏは、完全なスタンドアロンのソリューションであり、ＰＣ、ＰＤＡ、あるいはインターネット接続へのアクセスを必要としない。完全性と使いやすさに力点が置かれている。Ｇｏは、完全なパーソナルナビゲーションソリューションだが、主に乗り物内での使用を対象としている。主な対象市場は、仕事や遊びで乗り物を運転するあらゆる人である。
【００２６】
この市場に首尾よく対応するには、Ｇｏは、下記の最も重要な要件を満たさなければならない。
１．妥当な小売価格−製品の特徴とコストの間で適切に折り合いをつける。
２．簡単さ−Ｇｏのインストールおよびオペレーションは、簡単で直観的なものとし、すべての主要な機能は、ＰＣに精通しているわけではない平均的なユーザが製品のマニュアルに頼らなくても達成できるようにすべきである。
３．柔軟性−すべての地図データおよびオペレーティングプログラムは、プラグインのメモリカード上で提供される。デバイスは、別の地域をカバーするように容易に拡張することができる。
４．信頼性−車に搭載するナビゲーションシステムは、安全性第一のコンポーネントとはみなされていないが、ユーザは、Ｇｏを信頼するようになる。Ｇｏは、すべての関連する自動車環境基準を満たすように設計される。さらにＧｏは、短時間ＧＰＳの信号が途切れても対応することができる。
【００２７】
販売チャネル
・家庭用電化製品小売店
・自動車付属品販売店
・専門家向け自動車付属品取り付け修理工場
【００２８】
製品の概要
Ｇｏは、乗り物に搭載するパーソナルナビゲーションデバイスである。Ｇｏは、１つの機器として、すなわち汎用のものではなく特定の機能用として設計されている。Ｇｏは、消費者向けの販売後の自動車関連市場用として設計されている。Ｇｏは、エンドユーザにとって使用およびインストールが簡単だが、専門家向けの付属キットもオプションとして提供される。
【００２９】
主な特徴は、下記のとおりである。
・標準的な商品であるPocketPC 2002のコンポーネントに基づいて構築されている。
・標準的なPocketPC 3.5"_VGA 半透過型（transflective） TFT LCDディスプレイが、横向きに搭載されている。
・ＲＯＭのない（romless）ソフトブートメモリアーキテクチャ。
・高度に統合されたARM9 200MHz CPU。
・アプリケーションおよび地図データを格納するためのＳＤカードメモリスロット。
・ＧＰＳ受信機とアンテナが一体化されている。
・簡単な推測航法用の一体型の２軸加速度計。
・電源、音声、デバッグ、および外部ＧＰＳアンテナの接続は、ユニットの基部上のドッキングコネクタを通じて行われる。
・ＧＵＩ層を伴わない組み込み型のLinux OS。アプリケーションが、独自のＵＩを提供する。
・指での操作に最適な非常に簡単なタッチスクリーンのＵＩ。
・音声指示用の高音質の一体型スピーカ。
・少なくとも５時間の連続作動を提供する内蔵型の充電式リチウムイオンバッテリー。
【００３０】
オペレーティングシステム
Ｇｏは、カスタマイズされたバージョンの組み込み型のLinuxを使用する。これは、フラッシュメモリ内にあるカスタムブートローダプログラムによって、ＳＤカードからロードされる。
【００３１】
ハードボタン
Ｇｏは、唯一のハードボタンである電源ボタンを有する。このボタンを１回押して、Ｇｏをオンにしたりオフにしたりする。ＵＩは、ペンベースのＵＩを通じてその他のすべてのオペレーションに容易にアクセスできるように設計される。
隠されたハードリセットボタンもある。
【００３２】
アーキテクチャ
Ｇｏのアーキテクチャが基づくものとしては、モバイルコンピューティングデバイス用に設計された高度に統合されたシングルチッププロセッサが中核となる。このデバイスは、業界標準のARM920Tプロセッサから約200MIPsのパフォーマンスを実現する。また、ＧＰＳベースバンド以外の必要な周辺機器をすべて含む。これらの周辺機器としては、ＤＲＡＭコントローラ、タイマ／カウンタ、ＵＡＲＴ、ＳＤインターフェース、およびＬＣＤコントローラが含まれる。
【００３３】
このアーキテクチャの主な要素は、下記のとおりである。
・２００ＭＨｚで動作するマイクロプロセッサ。
・低電力のセルフリフレッシュを有する３２ＭＢまたは６４ＭＢの高速のＳＤＲＡＭ（synchronous DRAM）。３２ビット幅の１００ＭＨｚのバス上に２つのデバイスとして配置される。
・ＯＳを含むすべての不揮発性のストレージ用のＳＤカードインターフェース（ＲＡＭドライブはない）。
・２５６ＫＢのＮＯＲフラッシュ内に格納されたネイティブ（ベアメタル）のブートローダ。このフラッシュデバイスは、一意の製品ＩＤおよび製造データなどの保護されるデータを保存するために書き込みが保護されるブートセクタを含む。
・ドッキングコネクタに接続されたデバッグＵＡＲＴ（ＲＳ２３２  ３Ｖレベル）。
・ＰＣ接続用のＵＳＢクライアント。
・一体型のＧＰＳ受信機。
・一体型の２軸加速度計。
・ＰＤＡおよび携帯電話へ接続するためのオプションの一体型ブルートゥース（Bluetooth）トランシーバ。
・Ｉ２Ｓコーデックおよびアンプを通じた高音質の音声。
【００３４】
図６は、Ｇｏのブロック図である。
【００３５】
電力の管理
Ｇｏは、一体型のリチウムイオン２２００ｍＡＨ充電式バッテリーから電力を供給される。このバッテリーは充電することができ、このデバイスには、（たとえバッテリーがまったく充電されていなくても）外部から提供される＋５Ｖの電源から電力を供給することができる。この外部の＋５Ｖの電源は、ドッキングコネクタまたはＤＣジャックソケットを介して提供される。
【００３６】
この＋５Ｖの供給は、乗り物のメインサプライレールから、または外部のメインズアダプタからもたらされる。このデバイスは、単一のボタンによってオンとオフを切り替える。デバイスがオフにされるときに、ＲＡＭをセルフリフレッシュ内に置くことによってそのＤＲＡＭの中身が保存され、これによって、スイッチをオンにしたときに、スイッチをオフにしたところからＧｏが再開される。ドッキングコネクタを通じて利用できる起動信号もあり、これを使用して、乗り物のイグニッションがオンにされたときにＧｏのスイッチを自動的にオンにすることができる。
【００３７】
小型の隠されたリセットスイッチもある。
【００３８】
システムメモリアーキテクチャ
すべてのＯＳおよびアプリケーションのコードを適切な場所で大型のマスクＲＯＭまたはフラッシュデバイスから実行する従来の組み込み型のデバイスとは対照的に、Ｇｏは、よりＰＣに近い、新しいメモリアーキテクチャに基づく。
【００３９】
これは、３つの形態のメモリから構成される。
４．少量のＸＩＰ（eXecute In Place）フラッシュＲＯＭ。これは、ＰＣのBIOS ROMに類似したものでおり、独自仕様のブートローダと、Ｅ２エミュレーション（ＵＩＤおよび製造データ用）と、スプラッシュスクリーンビットマップとを含むだけである。これは、２５６ＫＢのサイズになると推定され、遅い８ビット幅のＳＲＡＭインターフェース上に配置される。
５．メインシステムメモリ。これは、ＰＣのメインメモリ（ＲＡＭ）に類似したものである。これは、すべての主要なコードが実行され、ならびにＯＳおよびアプリケーションのためのビデオＲＡＭおよび作業スペースが提供される場所となる。注：永続的なユーザデータは、（ＰＣのように）メインシステムＲＡＭにはまったく保存されない、すなわち「Ｒａｍドライブ」は存在しない。このＲＡＭは、３２ビット１００ＭＨｚの同期高速バスにのみ接続される。Ｇｏは、１６ビット幅の２５６／５１２ＭビットのＳＤＲＡＭのための２つのサイトを含み、３２ＭＢ（１６ビット幅）、６４ＭＢ３２ビット幅、および１２８ＭＢ（３２ビット幅）のメモリ構成が可能となる。
６．不揮発性のストレージ。これは、ＰＣのハードディスクに類似したものである。これは、取り外し可能なＮＡＮＤフラッシュベースのＳＤカードとして実装される。これらのデバイスは、ＸＩＰをサポートしない。すべてのＯＳ、アプリケーション、設定ファイル、および地図データは、ＳＤカード上に永続的に保存される。
【００４０】
音声
Ｇｏには、直径５２ｍｍのスピーカが内蔵され、高音質の音声指示を提供する。このスピーカは、内蔵アンプおよびオーディオコーデックによって駆動される。ドッキングコネクタ上には、音声ライン出力端子もある。
【００４１】
ＳＤメモリスロット
Ｇｏは、標準的なＳＤカードソケットを１つ含む。これらを使用して、システムソフトウェアをロードし、地図データにアクセスする。
【００４２】
ディスプレイ
Ｇｏは、半透過型（transflective）  3.5インチTFTバックライト付きディスプレイを使用する。これは、PocketPC PDAによって使用される「標準的な」ＶＧＡディスプレイである。これはまた、タッチパネルおよび明るいＣＣＦＬバックライトを含む。
【００４３】
電源
電源−ＡＣアダプタソケット
４．７５Ｖ〜５．２５Ｖ（５．００Ｖ＋／−５％）＠２Ａ
電源−ドッキングコネクタ
４．７５Ｖ〜５．２５Ｖ（５．００Ｖ＋／−５％）＠２Ａ
【００４４】
変形形態
Ｇｏの下記の変形形態を作成し、テストすることが可能である。
【００４５】
標準型（Bluetoothを除外したもの、３２ＭバイトのＲＡＭ）
標準の形態では、Bluetooth機能が取り込まれておらず、３２ＭバイトのＲＡＭが取り付けられている。
【００４６】
Bluetoothオプション（将来の変形形態）
標準の形態では、運用開始時のコストを最小限に抑えるためにBluetoothが取り込まれていないが、この製品設計には、Bluetoothが含まれる。この設計は、Bluetooth機能が作動しているときに（ＧＰＳ  ＲＦパフォーマンスを含む）その他のすべての機能が性能の低下を伴わずに働くようにする。
【００４７】
６４ＭバイトＲＡＭオプション（将来の変形形態）
この製品設計は、３２ＭバイトのＲＡＭの代わりに６４ＭバイトのＲＡＭを取り付けられるようにする。
【００４８】
部分組立品
Ｇｏは、図７に示されている下記の電気的な部分組立品から構成される。
【００４９】
ＲＦケーブル
このＲＦケーブルは、ＲＦ信号を（ＲＦドッキングコネクタを介してＧｏへ接続されている）外部のＧＰＳアンテナから、ＧＰＳモジュールが配置されているＲＦ  ＰＣＢへ提供する。
【００５０】
外部のコネクタ
ドッキングコネクタ
２つのドッキングコネクタが、外部のドッキングステーションへのインターフェースを提供する。
【００５１】
ドッキングコネクタ＃１ピン配列
【表１】
2007529735.tif 000003
・ＰＷＲ  電力接続                ・ＰＵ  ユニット内のプルアップ抵抗
・Ｏ／Ｄ  オープンドレイン出力    ・ＰＤ  ユニット内のプルダウン抵抗
【００５２】
ドッキングコネクタ＃２ピン配列
【表２】
2007529735.tif 000004
【００５３】
ＲＦドッキングコネクタ
ＲＦドッキングコネクタによって、ドッキングステーションを介した外部のアクティブなＧＰＳアンテナの接続が可能となる。
【００５４】
ＡＣアダプタソケット
ＡＣアダプタソケットによって、低価格のＡＣアダプタまたはＣＬＡ（シガレットライターアダプタ：Cigarette Lighter Adapter）から電力を供給することができる。
【００５５】
ＵＳＢコネクタ
ＵＳＢコネクタによって、標準的なミニＵＳＢケーブルを用いてＰＣへ接続することができる。
【００５６】
ＳＤカードソケット
振動の激しい用途に適した堅固に固定されたＳＤカードソケットが、ＳＤＩＯカード、ＳＤメモリカード、およびＭＭＣカードをサポートする（Ｇｏは、ＳＤＩＯ用のハードウェアサポートを提供するが、ソフトウェアサポートは、製品発表の時点では提供できないであろう）。
【００５７】
プロセッサ
プロセッサは、約２００ＭＨｚで動作するARM920TベースのＳＯＣ（System on chip）である。
【００５８】
ＲＡＭ
Ｇｏには、下記の仕様に合ったＲＡＭが取り付けられる。
【表３】
2007529735.tif 000005
【００５９】
フラッシュメモリ
Ｇｏには、下記のものを含むために、最低でも２５６ｋバイトの１６ビット幅のフラッシュメモリが取り付けられる。
・ＳＤカードからＯ／Ｓをロードできるようにするためのブートローダコード
・工場で設定された読み取り専用の保護された製造パラメータ（たとえば製造日）および一意のＩＤ（Ｅ２ＰＲＯＭエミュレーション）
・ユーザ固有の設定（Ｅ２ＰＲＯＭエミュレーション）
【００６０】
価格および入手可能度に応じて、下記のデバイスを使用することができる。
・ＧＰＳ内蔵アンテナ
ＧＰＳ内蔵アンテナが、ＲＦ  ＰＣＢに直接取り付けられている。
・ＧＰＳ外部（アクティブ）アンテナへの切り替え
外部のアンテナが、ＲＦドッキングコネクタを介して接続されている場合には、ＧＰＳアンテナのソースは、自動的に外部のアンテナに切り替えられる。
・加速度計
ソリッドステートの加速度計が、直接プロセッサに接続されており、速度および方向の変化に関する情報を提供する。
【００６１】
補助的な機能
イグニッションとの同期化
イグニッションによる起動
ドッキングステーションのIGNITION信号の立ち上がりによって、ユニットが起動する。このIGNITION信号は、１２Ｖまたは２４Ｖの乗り物用バッテリーに接続することができる。
【００６２】
イグニッションの状態のモニタリング
ドッキングステーションのIGNITION信号の状態が検知されて、ＧＰＩＯピンに提供され、これによってソフトウェアは、イグニッション信号が低くなったときにユニットをオフにすることができる。
【００６３】
標準的な周辺機器
Ｇｏに付属する標準的なものとして、下記の周辺機器が含まれる。
・シンプルなドッキングシュー。Ｇｏを取り付けて、ＤＣジャックを通じて充電することができる。シンプルなドックには、その他の接続はいっさい含まれない。
・ＤＣジャックソケットまたはシンプルなドッキングシューを通じてＧｏに接続されるシガレットライタ電源ケーブル。
・ＰＣに接続するためのミニＵＳＢケーブル。
・ＤＣジャックソケットに接続するためのユニバーサルメインズアダプタ。
【００６４】
オプションの周辺機器
Ｇｏの使用開始時に、あるいは使用開始後に、下記のオプションの周辺機器を利用することができる。
・アクティブアンテナキット。ＧＰＳアクティブアンテナと、ＧＰＳ  ＲＦコネクタおよびケーブルを取り付けられたドッキングシューとを含む。外部のアンテナが必要になったときに自分でインストールするためのものである。
・専門家向けの乗り物用ドッキングキット。専門家のインストールによる取り付け専用。乗り物用インターフェースボックスを介して、乗り物の電源、オーディオシステム、およびアクティブアンテナへ直接接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明を実装しているナビゲーションデバイスからのスクリーンショットであり、このスクリーンショットは、平面の地図のビューと、ディスプレイの下の部分を占めるステータスバーとを示している。
【図２】３次元のビューを実装しているナビゲーションデバイスからのスクリーンショットである。
【図３】ナビゲーションメニューを表示しているナビゲーションデバイスからのスクリーンショットである。
【図４Ａ】、
【図４Ｂ】ナビゲーションデバイスを示す斜視図である。
【図５】ナビゲーションデバイス用のシステムアーキテクチャを示す概略図である。
【図６】ナビゲーションデバイス内のコンポーネントを示すブロック図である。
【図７】図６のナビゲーションデバイス内の電気的な部分組立品を示す図である。
【図４Ａ】
2007529735.tif 000006
【図４Ｂ】
2007529735.tif 000007
【図５】
2007529735.tif 000008
【図１】
2007529735.tif 000009
【図２】
2007529735.tif 000010
【図３】
2007529735.tif 000011
【図６】
2007529735.tif 000012
【図７】
2007529735.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成18年1月13日(2006.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
地図データ、およびユーザによって定義された２つの場所の間でルートを立案できるナビゲーションアプリケーションによってプログラム可能なナビゲーションデバイスであって、前記デバイスのオペレーティングシステムと、前記ナビゲーションアプリケーションと、前記地図データとを格納する、前記デバイスに対して挿入及び取り外しが可能なメモリカードを読み取るように機能することを特徴とするナビゲーションデバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
地図データベース、およびユーザによって定義された２つの場所の間でルートを立案できるソフトウェアでナビゲーションデバイスをプログラムする方法であって、前記デバイスをメモリカードへ接続するステップを含み、前記メモリカードが、前記デバイスのオペレーティングシステムと、ナビゲーションアプリケーションと、地図データとを格納し、前記カードは前記デバイスに対して挿入及び取り外しが可能であることを特徴とする方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
第１の態様においては、地図データ、およびユーザによって定義された２つの場所の間でルートを立案できるナビゲーションアプリケーションと共にプログラムすることができるナビゲーションデバイスを提供する。このデバイスは、当該デバイスに対して挿入及び取り外しが可能なメモリカードを読み取ることが可能であり、該カードはこのデバイスのオペレーティングシステムと、ナビゲーションアプリケーションと、地図データとを格納する。
【国際調査報告】
2007529735.tif 000014
2007529735.tif 000015