(57)【要約】【課題】ＧＰＳ信号が受信可能であるときに、ＧＰＳ信号に基づいて測位された主座標と、ＧＰＳ信号によらずに測位した副座標を予め同期させておき、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能となったときに、副座標に基づいて現在位置に係る座標を電子地図上に表示するようにしたＧＰＳスマートシステムを提供する。【解決手段】ＧＰＳスマートシステム１０は、携帯端末装置類からなるメインユニット１１と、当該メインユニットとは別体のサブユニット１２を無線通信回線１３で接続してなる。サブユニットはＧＰＳ信号に基づいて主座標を周期的に測位し、当該主座標と同一周期で形成したＧＰＳによらない副座標を主座標へ重ね合わせている。そして、ＧＰＳ信号が受信できないとき、主座標が配置されるはずの予定位置に速度パルスと電子コンパスで距離と方位を特定した副座標を配置し、当該副座標をモニタ２４上の電子地図に対応させて表示する。【選択図】図１
2015127674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットを介して提供されるオンライン地図情報データに基づく電子地図を、読出可能に記録したメイン記憶媒体、
前記電子地図を表示するモニタを有する表示部、
前記電子地図のスクロール及び拡大縮小表示を制御し、前記電子地図上の所定の座標が前記モニタの中心に位置するように前記電子地図の表示を制御するメイン制御部、
及び無線通信回線を介して従無線部と互いに双方向に通信する主無線部を有する双方向通信手段を有するメイン通信部、
を有するスマートフォン、携帯電話、タブレット型端末装置又はこれらに類する携帯端末装置からなるメインユニットと、
前記無線通信回線を介して前記主無線部と互いに双方向に通信する従無線部を有する双方向通信手段、及びＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアンテナを有するＧＰＳ受信手段を有するサブ通信部、
前記ＧＰＳ信号に基づいて主座標を測位する測位手段、周期的に形成される前記主座標の位置と略同位置に配置される副座標を形成する副座標形成手段を有し、前記ＧＰＳ信号に基づいて周期的に形成される前記主座標の位置に対して、当該主座標と同期する位置に前記副座標を配置するように制御するサブ制御部、
及び前記主座標と前記副座標に係る座標データを読出可能に記録するサブ記憶媒体、
を有するサブユニットとからなり、
ＧＰＳ信号が受信可能であるとき、
前記サブユニットで、前記主座標を測位すると共に、当該主座標と同期して配置される前記副座標を形成し、
ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能であるとき、
前記サブユニットで、前記副座標をＧＰＳ信号が受信可能である場合に前記主座標が配置される予定の座標と重なり合うように形成して、
前記主座標若しくは前記副座標に係る座標データを、前記サブユニットから前記無線通信回線を介して前記メインユニットへ送信し、
ＧＰＳ信号の受信状態にかかわらず、前記メインユニットで、前記座標データに基づく前記主座標若しくは前記副座標を、前記電子地図上の対応する所定の座標と重ね合わせて表示するようにしたことを特徴とするＧＰＳスマートユニット。
【請求項２】
前記副座標形成手段は、
前記主座標と略同位置に前記副座標を周期的に配置する副座標配置手段と、
配置された複数の前記副座標のうち、最新の二つの副座標について、先の前記副座標を基準座標とし、後の前記副座標を更新座標とすると共に、配置した複数の前記副座標に識別符号を付与する副座標識別手段と、
前記基準座標と前記更新座標との間の距離を測定する距離測定手段と、
前記基準座標から見た前記更新座標の方向を測定する方位測定手段とを有し、
前記副座標が配置されて隣り合う一の前記副座標と他の前記副座標が前記基準座標と前記更新座標とされたとき、
前記基準座標に対する前記更新座標の相対的な距離と方向に基づいて、当該更新座標の位置を決定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＧＰＳスマートシステム。
【請求項３】
前記距離測定手段に、
車両、船舶、航空機又はこれらに類する移動体から周期的に発せられる速度パルスを検知する速度パルス検知手段と、
一の前記主座標と他の前記主座標の間に前記速度パルス検知手段が検知した前記速度パルスの数をカウントして、当該両主座標と同期する前記基準座標と前記更新座標の間の基準速度を設定する基準速度設定手段とを設けて、
前記ＧＰＳ信号が受信可能であるとき、
一の前記主座標と他の前記主座標の間の距離を前記ＧＰＳ信号に基づいて測定して、前記基準座標と前記更新座標の間の基準距離を設定し、
当該基準距離を前記基準速度設定手段でカウントした前記速度パルス数で割って、１パルスあたりの移動距離からなる基準速度を設定し、
前記ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能であるとき、
前記副座標配置手段で周期的に配置された隣り合う前記副座標間の距離を、
前記基準速度と、一の前記副座標と他の前記副座標の間でカウントした前記速度パルス数から割り出して、
隣り合う一の前記副座標と他の前記副座標との間の距離を測定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のＧＰＳスマートシステム。
【請求項４】
前記方向測定手段は、地磁気を検知する地磁気センサーを有し、当該地磁気センサーで検知した地磁気に基づいて方位を測定する電子コンパスであることを特徴とする請求項２に記載のＧＰＳスマートシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）機能を有するスマートフォン、携帯電話、タブレット型端末装置又はこれらに類する携帯端末装置を利用して、車両、船舶、航空機又はこれらに類する移動体に用いられるナビゲーションシステムを構成するようにしたＧＰＳスマートシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン、携帯電話、タブレット型端末装置又はこれらに類する携帯端末装置は、グローバルポジショニングシステム（以下「ＧＰＳ」という）衛星から発せられるＧＰＳ信号を受信して自身の位置を測位するＧＰＳ機能を有している。当該携帯端末装置が有するＧＰＳ機能は、従来のカーナビゲーションシステムと比べると簡易的な構成でありながら、現在位置を知るには十分な機能である。そのため、高価なカーナビゲーションに替えて、持ち運び可能な、いわゆるポータブルナビゲーションデバイス（ＰＮＤ）として利用されている。
【０００３】
一方、携帯端末装置、特にスマートフォンやタブレット型端末装置は、通話機能だけではなくアプリケーションソフトをインストールすることによって様々な機能を追加することができる。
ここで、実用新案登録第３１７９２５６号の無線通信伝送によるカーオーディオシステムは、車載カーオーディオシステムに無線通信回線で接続するスマートフォンを設け、当該スマートフォンに搭載されているＧＰＳとスマートフォンのモニタ画面を用いたカーナビゲーションシステムを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１７９２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、カーナビゲーションシステムは、たとえば、トンネル内やビルの陰といった電波が遮断されたり乱反射したりする場所では、ＧＰＳ信号を受信することが非常に困難になる。また、ＧＰＳ衛星から発信される暗号化されていないＧＰＳ信号は意図的に精度が落とされている。これにより、ＧＰＳ衛星だけに頼った現在位置の補足では、ＧＰＳ信号に基づいて測位した座標と画面上に表示される地図に係る座標との間では誤差が生じる。そのため、従来のカーナビゲーションシステムは、ＧＰＳ衛星による測位手段を補うためジャイロや車速センサといった補助装置を設けたり、座標が判明している目印と、測位した座標とのズレから、現在位置を補正するといったように、地図上の座標と実際の現在位置に係る座標との間の誤差を周期的に補正する誤差補正手段を有している。
そして、スマートフォン等の携帯端末装置に搭載されるＧＰＳ機能についても、また上記のような誤差を修正する誤差修正手段を有している。しかし、携帯端末装置は、軽量化のために部品点数が制限されていることから、当該誤差修正手段は、ジャイロ等の装置を組み込んだり、車速センサ等のデバイスを追加するものでは無く、たとえば、地図上での座標が判明してる携帯電話の基地局や無線ＬＡＮのスポットといった複数の無線局から発信されているＧＰＳ信号以外の無線信号を複数受信して実際の現在位置を推定している。そのため、たとえば山間部を走る高速道路といった場所や高層ビルの谷間のような、携帯電話の基地局が少ない僻地や、無線ＬＡＮスポットが整備されていない場所では実際の現在位置を正確に測位したり、無線信号に基づいて位置を補正することは非常に困難になる。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ＧＰＳ信号が受信可能であるときに、ＧＰＳ信号に基づいて測位された主座標と、ＧＰＳ信号によらずに測位した副座標を予め同期させておき、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能となったときに、副座標に基づいて現在位置に係る座標を電子地図上に表示するようにしたＧＰＳスマートシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載のＧＰＳスマートシステムは、インターネットを介して提供されるオンライン地図情報データに基づく電子地図を、読出可能に記録したメイン記憶媒体、
前記電子地図を表示するモニタを有する表示部、
前記電子地図のスクロール及び拡大縮小表示を制御し、前記電子地図上の所定の座標が前記モニタの中心に位置するように前記電子地図の表示を制御するメイン制御部、
及び無線通信回線を介して従無線部と互いに双方向に通信する主無線部を有する双方向通信手段を有するメイン通信部、
を有するスマートフォン、携帯電話、タブレット型端末装置又はこれらに類する携帯端末装置からなるメインユニットと、
前記無線通信回線を介して前記主無線部と互いに双方向に通信する従無線部を有する双方向通信手段、及びＧＰＳ信号を受信するＧＰＳアンテナを有するＧＰＳ受信手段を有するサブ通信部、
前記ＧＰＳ信号に基づいて主座標を測位する測位手段、周期的に形成される前記主座標の位置と略同位置に配置される副座標を形成する副座標形成手段を有し、前記ＧＰＳ信号に基づいて周期的に形成される前記主座標の位置に対して、当該主座標と同期する位置に前記副座標を配置するように制御するサブ制御部、
及び前記主座標と前記副座標に係る座標データを読出可能に記録するサブ記憶媒体、
を有するサブユニットとからなり、
ＧＰＳ信号が受信可能であるとき、
前記サブユニットで、前記主座標を測位すると共に、当該主座標と同期して配置される前記副座標を形成し、
ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能であるとき、
前記サブユニットで、前記副座標をＧＰＳ信号が受信可能である場合に前記主座標が配置される予定の座標と重なり合うように形成して、
前記主座標若しくは前記副座標に係る座標データを、前記サブユニットから前記無線通信回線を介して前記メインユニットへ送信し、
ＧＰＳ信号の受信状態にかかわらず、前記メインユニットで、前記座標データに基づく前記主座標若しくは前記副座標を、前記電子地図上の対応する所定の座標と重ね合わせて表示するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のＧＰＳスマートシステムは、請求項１に記載の発明において、前記副座標形成手段は、
前記主座標と略同位置に前記副座標を周期的に配置する副座標配置手段と、
配置された複数の前記副座標のうち、最新の二つの副座標について、先の前記副座標を基準座標とし、後の前記副座標を更新座標とすると共に、配置した複数の前記副座標に識別符号を付与する副座標識別手段と、
前記基準座標と前記更新座標との間の距離を測定する距離測定手段と、
前記基準座標から見た前記更新座標の方向を測定する方位測定手段とを有し、
前記副座標が配置されて隣り合う一の前記副座標と他の前記副座標が前記基準座標と前記更新座標とされたとき、
前記基準座標に対する前記更新座標の相対的な距離と方向に基づいて、当該更新座標の位置を決定するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載のＧＰＳスマートシステムは、請求項２に記載の発明において、前記距離測定手段に、
車両、船舶、航空機又はこれらに類する移動体から周期的に発せられる速度パルスを検知する速度パルス検知手段と、
一の前記主座標と他の前記主座標の間に前記速度パルス検知手段が検知した前記速度パルスの数をカウントして、当該両主座標と同期する前記基準座標と前記更新座標の間の基準速度を設定する基準速度設定手段とを設けて、
前記ＧＰＳ信号が受信可能であるとき、
一の前記主座標と他の前記主座標の間の距離を前記ＧＰＳ信号に基づいて測定して、前記基準座標と前記更新座標の間の基準距離を設定し、
当該基準距離を前記基準速度設定手段でカウントした前記速度パルス数で割って、１パルスあたりの移動距離からなる基準速度を設定し、
前記ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能であるとき、
前記副座標配置手段で周期的に配置された隣り合う前記副座標間の距離を、
前記基準速度と、一の前記副座標と他の前記副座標の間でカウントした前記速度パルス数から割り出して、
隣り合う一の前記副座標と他の前記副座標との間の距離を測定するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載のＧＰＳスマートシステムは、請求項２に記載の発明において、前記方向測定手段は、地磁気を検知する地磁気センサーを有し、当該地磁気センサーで検知した地磁気に基づいて方位を測定する電子コンパスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載のＧＰＳスマートシステムによれば、インターネットを介して提供されるオンライン地図情報データに基づく電子地図を表示可能な携帯端末装置をメインユニットとし、当該メインユニットと別個にＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて主座標を測位するサブユニットを設けた。そして、当該サブユニットは、ＧＰＳ信号が受信可能であるときには、主座標に係る座標データをメインユニットに送信する共に、当該主座標の位置と重なるように副座標を配し、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能であるときには、当該ＧＰＳ信号が受信可能である場合に主座標が配置される位置に配される副座標に係る座標データをメインユニットへ送信するようにした。
また、サブユニットにＧＰＳアンテナを設けてＧＰＳ信号を受信できるようにした。そのため、メインユニットの携帯端末装置が有するＧＰＳアンテナよりもより大型で高感度なアンテナを利用することができる。
これにより、ＧＰＳ信号が受信可能であるときに、ＧＰＳ信号に基づいて測位された主座標と、ＧＰＳ信号によらずに測位可能な副座標とを予め同期させておき、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能となったときに、副座標に係る座標データに基づいて現在位置に係る座標を電子地図上に表示することができる。
【００１２】
請求項２に記載のＧＰＳスマートシステムによれば、副座標形成手段は、隣り合う基準座標と更新座標を形成して、基準座標に対する更新座標の相対的な距離と方向から、当該更新座標の位置を決定するようにした。これと請求項１に記載の座標補正手段によって、ＧＰＳ信号に基づいて測位された隣り合う二つの主座標と、基準座標及び更新座標の位置を同期させておき、ＧＰＳ信号が受信できなくなった場合に備えておくことができる。
これにより、ＧＰＳ信号が受信可能であるときに、ＧＰＳ信号に基づいて測位された主座標と、ＧＰＳ信号によらずに測位可能な副座標とを予め同期させておき、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能となったときに、副座標に係る座標データに基づいて現在位置に係る座標を電子地図上に表示することができる。
【００１３】
請求項３に記載のＧＰＳスマートシステムによれば、距離測定手段は、基準座標と更新座標との間の基準距離と、当該基準距離から速度パルスの１パルスあたりの移動距離である基準速度を予め用意しておき、ＧＰＳ信号が受信できなくなった場合に備えておくことができる。
これにより、ＧＰＳ信号が受信可能であるときに、ＧＰＳ信号に基づいて測位された主座標と、ＧＰＳ信号によらずに測位可能な副座標とを予め同期させておき、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能となったときに、基準速度と速度パルス数から副座標間の距離を求めることができるので、副座標に係る座標データに基づいて現在位置に係る座標を電子地図上に表示することができる。
【００１４】
請求項４に記載のＧＰＳスマートシステムによれば、方位測定手段は、地磁気センサーを有する電子コンパスで基準座標に対する更新座標の方向を測定するようにした。そのため、基準座標と中心として基準距離を半径とする球面上のいずれかに配される更新座標の位置を一点に特定することができる。そして、距離測定手段と協働することによって基準座標と更新座標の高低差を割り出すことができ、基準距離に高低差を反映した距離の変化を加えることができる。
これにより、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能となったとき、電子地図上に表示される副座標に係る座標データに基づいた現在位置に係る座標を高精度で求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施例に係るＧＰＳスマートシステムの構成の概略を示すシステム図である。
【図２】第１実施例に係るＧＰＳスマートシステムの取付例を示す説明図である。
【図３】第１実施例に係るＧＰＳスマートシステムの構成の概略を示すブロック図である。
【図４】第１実施例に係るＧＰＳスマートシステムの距離測定方法を説明する説明図である。
【図５】第１実施例に係るＧＰＳスマートシステムの方位補正方法を説明する説明図である。
【図６】第１実施例に係るＧＰＳスマートシステムに他の機器を追加した例を示すシステム図である。
【図７】第１実施例に係るＧＰＳスマートシステムの測位方法について説明するフローチャート図である。
【実施例１】
【００１６】
本願発明に係るＧＰＳスマートシステムの実施例を、添付した図面にしたがって説明する。
図１は、本実施例に係るＧＰＳスマートシステムの構成の概略を示す構成図であり、当該ＧＰＳスマートシステムの取付例の概略を図２に示す。また、図３は、本実施例に係るＧＰＳスマートシステムの構成の概略を示すブロック図である。
【００１７】
ＧＰＳスマートシステム１０は、図１に示すように、メインユニット１１とサブユニット１２とからなり、メインユニット１１とサブユニット１２とは無線通信回線１３で互いに接続されている。
本実施例において、無線通信回線１３に係る通信規格は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に準拠したものが採用されている。なお、当該規格に限定されるものでは無く、他の通信規格を採用しても良い。
メインユニット１１は、スマートフォン、携帯電話、或いはタブレット型端末装置又はこれらに類する携帯端末装置からなる。メインユニット１１は、図２に示したように、車１のダッシュボード２上に取り付けられたクレードルやブラケット等からなる取付部材３を介して車体に固定されている。そして、無線通信回線１３を採用したことにより、配線作業を気にすることなく、メインユニット１１の設置場所を定めることができる。当該設置場所は、たとえば、メーター近傍に配してドライバーの目線の移動を少なくすることができ、特に図２に示すように、ダッシュボード上でドライバーに向かってモニタ面を指向させてドライバーにとって見やすくするようにしても良い。
サブユニット１２は、図２に示したように、例えば、シート下の床面やグローブボックスの中といった、メインユニット１１の近傍に配され、車体に固定されている。このように、サブユニット１２をシート下やダッシュボード裏の目立たない場所に設置することにより、サブユニット１２を収める筐体は、たとえば、デザイン性を考慮しないで安価で大量に製造できるものを採用しても良い。これによって製造コストを抑えることができる。
本実施例において、ＧＰＳスマートシステム１０は、自動車へ適用していたものを例示したがこれに限定されるものではなく、たとえば、自転車、オートバイ、船舶や飛行機といった移動体に適用しても良い。
【００１８】
メインユニット１１は、図３に示すように、メイン記憶媒体２０と、表示部２１と、メイン制御部２２と、メイン通信部２３とからなる。
メイン記憶媒体２０は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、フラッシュメディアといった大容量のデータを記録可能な記憶媒体からなり、データを自在に記録可能及び読出可能に形成されている。当該メイン記憶媒体２０には、インターネットを介して提供されるオンライン地図情報データが記録され、これに基づいてメインユニット１１は電子地図を表示することができる。オンライン地図情報データは、適宜インターネットを介してアップデートされ最新の情報に保たれるように形成されている。オンライン地図情報データは、少なくとも地形図の他に緯度・経度からなる座標が含まれている。これにより、座標を指定することによって、当該座標を中心とした任意のエリアを後述のモニタ上に表示するといったことができる。
【００１９】
表示部２１は、モニタ２４を有している。当該モニタ２４は、少なくとも電子地図を表示可能に形成されている。また、モニタ２４はタッチパネルからなり、モニタ２４に電子地図を表示しているとき、当該モニタ２４上で指を滑らすと、電子地図が縦横無尽にスクロール表示されるように形成されている。さらに、指の動作や画面をタップすると、電子地図が拡大表示され、また縮小表示されるように形成されている。これによって、使用者は任意の倍率で電子地図を閲覧することができる。
【００２０】
メイン制御部２２は、電子地図に係る表示を制御するメイン制御手段２５と、好ましくはＧＰＳ信号に基づいて座標を測位する第１測位手段２６とを有している。
メイン制御手段２５は、電子地図を上下左右方向に移動させるスクロールを制御したり、当該電子地図のズームイン・ズームアウトを制御するように形成されている。さらに、所定の座標がメインユニット１１へ入力されたときには、当該所定の座標がモニタ２４の中心に位置するように座標と電子地図を制御するように形成されている。このように所定の座標を中心として表示することによって、ＧＰＳ信号に基づいて第１測位手段２６が測位した座標を中心に電子地図を表示するというＧＰＳ機能を実現することができる。また、予め経路を入力し、当該経路にしたがって座標が移動しているか否かを判定しながら、次々に更新される座標がモニタ２４の中心に位置するように電子地図をスクロールさせることによってナビゲーション機能を実現することができる。また、ＧＰＳ機能やナビゲーション機能を利用しない場合であっても、たとえば、駅やランドマークとなる建物から目的地までの道順を調べるといった用途に使用することができる。
【００２１】
第１測位手段２６は、複数のＧＰＳ衛星から発せられたＧＰＳ信号に基づいて地球上の座標を測位するように形成されている。当該座標は、少なくとも緯度、経度からなり、好ましくは高度を含めても良い。そして、第１測位手段２６は、測位した座標に係る座標データを生成するように形成されている。当該座標データは、少なくとも座標（緯度、経度、高度）に係る情報が含まれ、好ましくは、ＧＰＳ衛星が互いに同期を取るために使用している標準時間に基づく国内標準時間といった各種の情報が含まれている。
【００２２】
また、第１測位手段２６で形成した座標データは、メイン制御手段２５によってメイン記憶媒体２０に記録保存するように形成されている。これにより、たとえば、パソコンのような他の端末装置で当該座標データを読み出すことによって、他の端末装置が有する電子地図上で走行ルートを再現することもできる。
【００２３】
メイン通信部２３は、双方向通信手段２７とＧＰＳ受信手段２９を有し、メインユニット１１の通信に係る信号の送受信を行うように形成されている。
双方向通信手段２７は、主無線部２８を有し、後述するサブユニット１２に設けた従無線部４５との間で無線通信回線１３を介して互いに双方向通信を行うように形成されている。
ＧＰＳ受信手段２９は、メインＧＰＳアンテナ３０を有し、複数個のＧＰＳ衛星から発せられるＧＰＳ信号を受信するように形成されている。ＧＰＳ受信手段２９と第１測位手段２６が協働することによって、メインユニット１１は、単体で複数のＧＰＳ衛星とのそれぞれ距離を割り出して現在位置に係る座標を測位することができる。
【００２４】
サブユニット１２は、図３に示すように、サブ通信部４０と、サブ制御部４１と、サブ記憶媒体４２と、電源４３を有している。
サブ記憶媒体４２は、メイン記憶媒体２０と同様に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、フラッシュメディアといった大容量のデータを記録可能な記憶媒体からなり、データを自在に記録可能及び読出可能に形成されている。
電源４６は、電源入力端子４３ａとアース端子４３ｂを有している。電源入力端子４３ａは、車両のアクセサリ電源から電源が入力されるように当該アクセサリ電源の出力端子と接続されている。これにより、サブユニットの電源を乾電池から取る場合と比べて、バッテリー切れを心配することなく駆動させることができる。アース端子４３ｂは、車両に接地されている。これにより短絡事故を防止することができる。
【００２５】
サブ通信部４０は、双方向通信手段４４とＧＰＳ受信手段４６とを有し、サブユニット１２の通信に係る信号の送受信を行うように形成されている。
双方向通信手段４４は、従無線部４５を有している。従無線部４５は、無線通信回線１３を介して、主無線部２８との間で、互いに双方向に通信するように形成されている。これにより、サブユニット１２はメインユニット１１と種々のデータをやり取りすることができる。
ＧＰＳ受信手段４６は、サブＧＰＳアンテナ４７を有している。サブＧＰＳアンテナ４７は、複数のＧＰＳ衛星から発せられたＧＰＳ信号を受信するように形成されている。ＧＰＳ受信手段４６は、受信したＧＰＳ信号をサブ制御部４１の第２測位手段４８へ出力するように形成されている。
サブＧＰＳアンテナ４７は、たとえば、図２に示すダッシュボードの上や、または屋根の上或いはトランクの中のような、車両の所定の位置に取り付けられている。サブＧＰＳアンテナ４７は、車両に固定することができるために、大きさや形状を自由に設計することができる。これにより、携帯端末装置からなるメインユニット１１のメインＧＰＳアンテナ３０と比べて、より大きく高感度なアンテナとすることができる。これにより、メインＧＰＳアンテナ３０で受信するよりも微弱なＧＰＳ信号を受信することができる。
したがって、本実施例においては、サブＧＰＳアンテナ４７で受信したＧＰＳ信号に基づいて座標を測位するように形成されている。
しかしこれに限定されるものでは無く、メインユニット１１のメインＧＰＳアンテナ３０で十分な強度のＧＰＳ信号が受信することができるようであれば、メインユニット１１で座標を測位するようにしても良いし、またメインＧＰＳアンテナ３０とサブＧＰＳアンテナ４７で受信したＧＰＳ信号のうち、より明瞭に受信した信号を使用するようにするようにメインＧＰＳアンテナ３０とサブＧＰＳアンテナ４７を切り替えて使用するようにしても良い。
【００２６】
サブ制御部４１は、第２測位手段４８と、副座標形成手段４９とを有している。サブ制御部４１は、第２測位手段４８で測位した主座標に合わせて、副座標形成手段４９で測位した副座標との位置を調整する制御を行うように形成されている。
【００２７】
第２測位手段４８は、受信したＧＰＳ信号の受信周期に基づいて主座標を周期的に測位するように形成されている。当該主座標は、少なくとも緯度、経度からなり、好ましくは高度を含めても良い。そして、第２測位手段４８は、主座標に係る座標データを生成するように形成されている。当該座標データは、少なくとも主座標（緯度、経度、高度）に係る情報が含まれ、好ましくは、ＧＰＳ衛星が互いに同期を取るために使用している標準時間に基づく国内標準時間といった各種の情報が含まれている。当該主座標に係る座標データは、サブ記憶媒体４２に記録される。
本実施例において、主座標を測位する周期は、１秒間隔か、又は０．１秒間隔に設定されている。当該周期はこれらに限定されるものでは無く、任意の間隔で設定することができる。
【００２８】
副座標形成手段４９は、副座標配置手段５５と、副座標識別手段５６と、距離測定手段５７と、方位測定手段５８とを有し、周期的に形成される主座標と重なり合うように略同位置に副座標を配置するように形成されている。
副座標配置手段５５は、主座標に係る座標データに基づき、主座標に対して重ね合わされる副座標を、第２測位手段４８が周期的に形成している主座標と同一周期で配置するように形成されている。これにより、主座標と同一数の副座標が配置される。配置された副座標の位置は以下の副座標識別手段５６、距離測定手段５７、及び方位測定手段５８によって特定される。
【００２９】
副座標識別手段５６は、配置された複数個の副座標のうち、最新の二つの副座標について、先の副座標を基準座標とし、隣り合う後の副座標を更新座標と定義するように形成されている。これにより、周期的に形成されている主座標について、前周期の処理によって主座標と既に重ね合わされている基準座標に対し、最新周期の主座標と重ね合わされる予定の更新座標の位置を調整するだけで、当該主座標と副座標を次々に重ね合わせるようにすることができる。また、副座標識別手段５６は、配置された副座標へ順に識別符号を与えるように形成されている。識別符号は特に限定するものでは無いが、番号やコード等で良い。これにより、複数の副座標が形成された場合であっても形成された順番を容易に把握することができる。そのため、サブ記憶媒体４２に当該副座標に係る座標データを記録して、いわゆるＧＰＳロガーのように当該座標データを利用することができる。
基準座標に対する更新座標の位置の調整は、次の距離測定手段５７と方位測定手段５８によって行われる。
【００３０】
距離測定手段５７は、速度パルス検知手段６０と、基準速度設定手段６１を有し、基準座標と更新座標間の基準距離を測定し、併せて基準座標と更新座標間の基準速度を測定するように形成されている。
【００３１】
速度パルス検知手段６０は、車速信号入力端子６０ａを有している。車速信号入力端子６０ａには、車体側から車速信号が入力されるように形成されている。車速信号とは、車両の速度を示す信号であって、単位時間あたりに含まれるパルス信号の数によって速度の変化を表している。当該パルス信号を本実施例においては速度パルスという。単位時間あたりに含まれる速度パルスの数が多ければ車両速度は速く、少なければ車両速度は遅いと判定される。
【００３２】
基準速度設定手段６１は、基準座標と更新座標間の基準距離に対する基準速度を設定するように形成されている。基準速度設定手段６１は、速度パルス検知手段６０で検知した速度パルスの数をカウントして、速度パルスの個数と、基準座標と更新座標の間の基準距離、すなわちＧＰＳ信号に基づいて測位した基準座標に対応する主座標と、更新座標に対応する主座標との間の距離から、基準座標と更新座標間の基準速度を計測するように形成されている。
【００３３】
基準速度の計測は、次に説明するように行われる。図４に示すように、副座標配置手段５５、副座標識別手段５６によって、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと副座標が形成される。ここで、副座標Ａが基準座標のときは、副座標Ｂが更新座標になる。Ａ−Ｂ間の距離は、第２測位手段４８で実測した主座標間の距離１６．５ｍが得られる。基準速度設定手段６１がＡ−Ｂ間の速度パルス数をカウントしたときに５５カウントであった場合、１パルスあたりの移動距離は０．３ｍ／カウントとなる。この速度をＡ−Ｂ間の基準速度として設定し、当該基準速度に係る基準速度データがサブ記憶媒体４２に記録される。
次の計測周期に移ると、副座標Ｂが基準座標に、副座標Ｃが更新座標になる。ここで同様に、Ｂ−Ｃ間が１９ｍで５６カウントであった場合には、０．３４ｍ／カウントの基準速度が得られ、同様にサブ記憶媒体４２に記録される。このとき、本実施例においては前周期の基準速度データに上書きするように形成されているが、複数周期の基準速度から平均をとるようにしても良い。
そして、副座標Ｃを測位した後、副座標Ｄに対応する主座標が測位されなかったとき、Ｃ−Ｄ間で基準速度設定手段６１が速度パルスを５７カウントした場合、直前の基準速度データをサブ記憶媒体４２から読出して掛けると、０．３４ｍ／カウント×５７＝１９．３８ｍで副座標Ｃに対する副座標Ｄの位置を推定することができる。
【００３４】
本実施例において、基準速度設定手段６１は、Ａ−Ｂ間の基準速度、Ｂ−Ｃ間の基準速度と副座標間毎に、常に基準速度データを更新して記録保持するようにした。これによって、ＧＰＳ信号が受信できる間に、ＧＰＳ信号に基づいて測位される主座標間の距離から副座標間の距離を計測して、ＧＰＳ信号が受信できなくなったときのために備えておくことができる。そして、第２測位手段４８がＧＰＳ信号を受信できなくなったとき、サブ記憶媒体４２に記録されている最新の基準速度データに係る基準速度に基づいて、その後の副座標の距離を割り出すことができる。これにより、主座標が測位できない場合であっても副座標によってＧＰＳ機能を実現することができる。
【００３５】
方位測定手段５８は、電子コンパス６５からなる。当該電子コンパス６５は地磁気を検知する地磁気センサー６６を有している。当該地磁気センサー６６が検知した地磁気に基づいて電子コンパス６５が方位を測定するように形成されている。
地磁気センサー６６は、南北方向に沿って伸びる軸と、東西方向に沿って伸びる軸、及び天地方向に沿って伸びる軸を中心に地磁気を検出する３軸型のセンサーからなる。これにより、電子コンパス６５もまた東西南北の方位に加えて天地方向の方位を検知するように形成されている。これによって、進行方向の方位に加えて、天地方向の傾きから基準座標と更新座標との間の高度差を割り出すことができる。そして、当該高度差と、距離測定手段６１で測定した基準座標と更新座標間の移動距離とから、基準座標に対する更新座標の実際の距離をより正確に割り出すことができる。
地磁気センサー６６は、図２に示すように、たとえば、バックミラーの近傍のように、前後左右、車外が良く見通せる場所に取り付けることが好ましい。これは、車体に使用されている鉄板や、車載オーディオシステムのスピーカー等の磁気を帯びている部分や、エンジンの影響をできるだけ取り除くためである。
また、方位測定手段５８は、ＧＰＳ信号が受信可能であるとき、ＧＰＳ信号に基づいて一の主座標と、当該主座標と隣り合う他の主座標から求められる方位と、地磁気センサー６６が検知した基準座標と更新座標とから求められる方位の誤差を周期的に補正するように形成されている。これにより、強い磁気の影響で地磁気センサー６６が検知する方位が狂っても、速やかに正しい方位に補正して再起動させることができる。
【００３６】
方位の補正は、次に説明するように行われる。図５に示すように、副座標配置手段５５、副座標識別手段５６によって、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと副座標が形成される。ここで、副座標Ａが基準座標のときは、副座標Ｂが更新座標になる。また、以下、方位角度は、北を０度として時計回りに一周するものとする。
副座標Ａに対する副座標Ｂの方位は、第２測位手段４８で実測した一の主座標に対する他の主座標の方位であって、１００°とする。方位測定手段５８が副座標Ａに対する副座標Ｂの方位を測定したところ、１０２°であった。この場合に、ＧＰＳ信号に基づく実測値の１００°から地磁気センサーによる方位、１０２°が引かれた−２°が地磁気センサーの狂いを補正する方位補正データとして、サブ記憶媒体４２に記録される。
次の計測周期に移ると、副座標Ｂが基準座標に、副座標Ｃが更新座標になる。ここで同様に、一の主座標に対する他の主座標の方位が１３０°、副座標Ｂに対する副座標Ｃの方位が１２７°であった場合には、３°の方位補正データが得られ、同様にサブ記憶媒体４２に記録される。このとき、本実施例においては前周期の方位補正データに上書きするように形成されているが、複数周期の方位補正データから平均をとるようにしても良い。
そして、副座標Ｃを測位した後、副座標Ｄに対応する主座標が測位されなかったとき、副座標Ｃに対する副座標Ｄの方位が１６０°であった場合、直前の方位補正データをサブ記憶媒体４２から読出して加えると、１６０°＋３°＝１６３°で副座標Ｃに対する副座標Ｄの方位を補正することができる。
【００３７】
このように、方位測定手段５８は、ＧＰＳ信号が受信できる間に、ＧＰＳ信号に基づく一の主座標に対する他の主座標の方位と、地磁気センサー６６によって示される基準座標に対する更新座標の方位の誤差を周期的に補正するように形成されている。これによって、車内にあるスピーカーや鉄板、電気機器によって狂いやすい地磁気センサーのズレを周期的に補正することができる。そして、補正した方位補正データをサブ記憶媒体４２に記録し、瞬時に読み出せるようにしておくことによって、ＧＰＳ信号が遮断された場合にあっても地磁気センサーから得られた方位に方位補正データを適用することにより、高い精度で方位を出すことができる。
【００３８】
上述した距離測定手段５７と方位測定手段５８によって測定される基準座標と次の更新座標との位置関係は、基準座標を中心とした場合、更新座標は距離測定手段５７で測定した基準距離を半径とする球面上のいずれかに配されることになり、方位測定手段５８で測定した方向によって当該球面上の一点に定められる。
これにより、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能であっても、ＧＰＳ信号によらずに基準座標と更新座標を測位することができ、ひいては周期的に形成される複数の副座標の変移を測位することによってＧＰＳ機能を実行することができる。そして、当該副座標の変移をサブ記憶媒体４２に記録することによって、ＧＰＳロガーのように利用することができる。
また、本実施例において、方位測定手段５８は、３軸型の地磁気センサー６６によって方位及び傾きを検知するようにしたがこれに限定されるものでは無く、地磁気センサー６６に替えてジャイロによって方位を検知し、高度計や気圧計を用いて高度差を検知するようにしても良い。
【００３９】
また、サブユニット１２には、複数種類の信号を送受する入出力端子を有する信号入出力部７０を有していても良い。たとえば、図４に示すように、信号入出力部７０は、音声信号に係る音声信号出力端子８０と、音声信号入力端子８１、及び赤外線信号入力端子８２を有していることが好ましい。
音声信号出力端子８０は、カーオーディオ装置と接続して、スピーカー８０ａから音声を出力するように形成されている。これにより、たとえば、メインユニット１１から無線通信回線１３を介して送信された音声ナビゲーションに係る音声をスピーカー８０ａから出力することができる。
音声信号入力端子８１は、マイク８１ａを接続して音声を入力するように形成されている。これにより、たとえば、マイク８１ａによってメインユニット１１又はサブユニット１２の操作コマンドをハンズフリーで音声入力したり、無線通信回線１３を介して携帯端末装置からなるメインユニット１１の電話機能を使ってハンズフリーで通話したりすることができる。
赤外線信号入力端子８２は、赤外線受光センサー８２ａを有し、リモコン８２ｂから発信された赤外線による光信号を電気的に変換した操作信号を受信可能に形成されている。これにより、カーオーディオ装置や、メインユニット１１をリモコン８２ｂによって遠隔操作することができる。そしてメインユニット１１は、本実施例においては携帯端末装置類を使用している。すなわち、メインユニット１１にアプリケーションソフトをインストールすることによって、電話やＧＰＳの他にも様々な機能を追加することができる。そのため追加した各種機能を上記のリモコン８２ｂで遠隔操作するように、リモコン８２ｂの操作キーとアプリケーションソフトの操作コマンドとを関連付けるようにしても良い。
【００４０】
以上が本実施例に係るＧＰＳスマートシステム１０の構成である。次にＧＰＳスマートシステム１０の動作を添付した図面にしたがって説明する。図５は本実施例に係るＧＰＳスマートシステム１０の動作を示すフローチャートである。
【００４１】
ステップＳ１００は、自動車のアクセサリ電源をオンにしてＧＰＳスマートシステム１０を起動する処理を行うステップである。これによりアクセサリ電源から電源をとっているサブユニットが起動する。
【００４２】
ステップＳ１０５は、メインユニット１１と、サブユニット１２を無線通信回線１３で自動的に接続する処理を行うステップである。これにより、主座標又は副座標に係る座標データが、双方向通信手段によって、サブユニット１２からメインユニットへ送信することができる。送信された座標データは、メインユニット１１のメイン制御部２２によって電子地図上へ反映され、当該座標データに含まれている座標と対応する電子地図上の位置をモニタ２４の中心に配置するように制御される。これによって、サブユニット１２で求めた座標データに基づいてメインユニット１１でＧＰＳ機能を実現することができる。無線通信回線１３でメインユニット１１とサブユニット１２とのペアリングが認証されて互いに接続する処理が終了したら、ステップＳ１１０へ移行する。
【００４３】
ステップＳ１１０は、速度パルス検知手段を起動する処理を行うステップである。これにより、速度パルス検知手段６０が車速信号入力端子６０ａから入力される速度パルスを検知し、基準速度設定手段６１が所定の間隔で当該速度パルスの個数をカウントして、１パルスあたりの移動距離である基準速度を設定する処理を行う。
本実施例において、所定の間隔は１秒又は０．１秒間隔に設定されている。これにより、速度パルス検知手段６０で検知し、基準速度設定手段６１がカウントした速度パルスの個数は、１秒毎或いは０．１秒毎にまとめられる。また、周期的にカウントされる速度パルス数を所定の時間に亘ってサンプリングして、１パルスあたりの移動距離の平均値を計測するようにしても良い。
速度パルス検知手段６０が速度パルスのカウントを開始したら、次のステップＳ１１５へ移行する。
【００４４】
ステップＳ１１５は、方位測定手段５８が有する電子コンパス６５が方位を検出する処理を行うステップである。電子コンパス６５は、地磁気センサー６６によって地磁気を検知して方位を判定する処理を行う。このとき、電子コンパス６５によって測定した所定の方位と、ＧＰＳ信号に基づいて測位した所定の方位とを比較して、電子コンパス６５の誤差を補正する処理も同時に行う。これにより、たとえば、車体の鉄板やカーオーディオ装置のスピーカーが有する磁石が帯びている磁気の影響を排除して正しく方位を判定することができる。電子コンパス６５が起動した後、次のステップＳ１２０へ移行する。
【００４５】
ステップＳ１２０は、サブＧＰＳアンテナ４７が複数のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信して、当該ＧＰＳ信号に基づいて第２測位手段４８で主座標を測位することができるかどうか受信状態を確認する処理を行うステップである。受信状態を確認した後は、当該受信状態についてはステップＳ１２５で判断される。
本実施例においては第２測位手段４８で測位するようにしたが、これに限定されるものでは無く、メインユニット１１の第１測位手段２６から送信された座標データを利用するようにしても良いし、本ステップで第１測位手段２６と第２測位手段４８で測位したそれぞれの主座標に係る座標データの平均値をとるようにしても良い。
【００４６】
ステップＳ１２５は、ＧＰＳ信号が受信できたか否かを判断する処理を行うステップである。
この処理は、実際にサブＧＰＳアンテナ４７で受信するＧＰＳ信号に係る電波の受信感度を測定し、所定の閾値を超えている場合には受信可能と、当該閾値以下の場合には受信困難か、又は受信不可能であると判定する処理を行う。また、受信感度の判定にサブＧＰＳアンテナ４７に替えてメインＧＰＳアンテナ３０を用いても良い。
ここで、ＧＰＳ信号に基づいて測位される主座標は少なくとも緯度・経度からなり、少なくとも３機のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて測位されることによって形成される。当該主座標にさらに高度まで含める場合には、少なくとも４機のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することが要求される。そのため、主座標を測位するために最低限必要なＧＰＳ信号のうち、少なくとも一機分の受信感度が弱い場合にはＧＰＳ信号が受信困難であると判定することができる。
ＧＰＳ信号が受信できた場合にはステップＳ１３０へ移行し、ＧＰＳ信号が受信できなかった場合或いは受信困難である場合にはステップＳ１７０へ移行する。
【００４７】
ステップＳ１３０からステップＳ１６０はＧＰＳ信号が受信可能であるとき、ＧＰＳ信号に基づく主座標と、当該主座標と同期するように副座標形成手段４９が形成した副座標とから、一の主座標と、当該一の主座標と隣り合う他の主座標の距離に対する一の副座標と他の副座標間の距離を速度パルスで測定する処理と、一の主座標に対する他の主座標の方位に基づいて、地磁気センサー６６で測定して一の副座標に対する他の副座標の方位を測定して、当該地磁気センサー６６による方位のずれを補正する処理を行うステップである。
ステップＳ１３０は、ひとつ前の主座標に係る座標データをサブ記憶媒体４２から読み出す処理を行うステップである。以下、ＧＰＳ信号に基づいて測位された当該ひとつ前の主座標を第１座標とし、当該第１座標と同期して形成された副座標を基準座標とする。
【００４８】
ステップＳ１３５は、ステップ１２５で受信したＧＰＳ信号に基づいて第２測位手段４８が主座標を測位する処理を行うステップである。ここで測位された主座標を以下第２座標とする。このとき、副座標配置手段５５は、第２座標と同期し、当該第２座標と重なり合う位置に副座標を配置する。当該副座標は、副座標識別手段５６によって更新座標と設定される。第２座標を測位し、更新座標を形成した後は、次のステップＳ１４０へ移行する。
【００４９】
ステップＳ１４０は、第１座標と第２座標（基準座標と更新座標）間の基準速度を設定する処理を行うステップである。車が移動した第１座標と第２座標の距離を、ステップＳ１１０で検知した速度パルスのパルス回数で割ると１パルスあたりの移動距離を割り出すことができ、この１パルスあたりの移動距離を基準座標と更新座標間の基準速度に係る速度データとする。速度データを測定した後は、次のステップＳ１４５へ移行する。
【００５０】
ステップＳ１４５は、速度データをサブ記憶媒体４２に記録する処理を行うステップである。このとき、前周期の処理ステップで求めた速度データに上書きするようにしても良いし、前周期まで累積させた速度データと合わせて基準速度の平均値をとるようにしても良い。当該速度データは、ステップＳ１２５の判定処理の結果、ＧＰＳ信号を受信することができずにステップＳ１７０へ移行したとき、当該ステップＳ１７０で読み出されたり、また次周期のステップＳ１３０で第１座標を読み出したとき、当該第１座標における基準速度を利用するために同時に読み出されたりして利用される。
【００５１】
ステップＳ１５０は、電子コンパス６５に基づく方位を、ＧＰＳ信号に基づく方位によって補正する処理を行うステップである。
まず、サブ記憶媒体４２から読み出された第１座標と、ステップＳ１３５で第２測位手段４８が測位した第２座標とから第１座標に対する第２座標の方位を測定し、好ましくは高度差を割り出す処理を行う。これに対して、方位測定手段５８が、電子コンパス６５によって基準座標に対する更新座標の方位を測定し、好ましくは高度差を割り出す処理を行う。
そして、第１座標に対する第２座標の方位に基づいて、電子コンパスが指し示した基準座標に対する更新座標の方位のずれを補正する処理が行われ、すなわち、電子コンパス６５が指し示す方位のズレを補正する処理が行われる。当該補正方位に係るデータは、以下方位補正データという。当該処理が終わると次のステップＳ１５５へ移行する。
【００５２】
ステップＳ１５５は、方位補正データをサブ記憶媒体４２に記録する処理を行うステップである。以上ステップＳ１３０からステップＳ１５５の処理によって、ＧＰＳ信号に基づいて測位された第２座標と、当該第２座標と同期するように副座標形成手段４９によって形成された更新座標とが重ねあわされ、第２座標（更新座標）に係る座標データに関連付けられた基準速度に係る速度データと電子コンパス６５のズレに係る方位補正データが読み出し可能に用意される。そして、ステップＳ１６０へ移行する。
【００５３】
ステップＳ１６０は、第２座標及び更新座標に係る座標データをサブ記憶媒体４２に記録する処理を行うステップである。第２座標に係る座標データには、更新座標に係る座標データが関連付けられて記録されており、当該更新座標に係る座標データには、速度データと方位補正データが関連付けられて記録されている。
これによって、次周期のステップＳ１３０で前周期の第２座標を第１座標として読み出すことができ、当該第１座標には、前周期で更新座標であった基準座標が紐付けされているので、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能であるときには、当該基準座標に関連付けられている速度データと方位補正データを速やかに読み出すことができる。
【００５４】
ステップＳ１６５は、第２座標（更新座標）に係る座標データを、サブユニット１２からメインユニット１１へ無線通信回線１３を介して送信する処理を行うステップである。当該座標データには、上記の処理ステップで形成された速度データ及び方位補正データが関連付けられているが、本ステップで送信されるのは、第２座標（更新座標）に係る座標データのみであることが好ましい。
これにより、座標データを受信したメインユニット１１は、電子地図上の座標に座標データに含まれている第２座標を反映させる制御を行う。これによって、モニタ２４上には、表示した電子地図上に第２座標に係る現在位置が表示される。
そしてステップＳ１３０からステップＳ１６５の処理を行った後は、ステップＳ１１０へ戻り、同様の処理が所定の周期で行われる。本実施例において、当該周期は１秒毎又は０．１秒毎に行われるがこれに限定されるものでは無く、ＧＰＳ信号を受信する周期の複数回毎に一回補正処理を行うといったように、任意に設定することができる。
【００５５】
ステップＳ１２５で、ＧＰＳ信号が満足に受信することができないと判定された場合には、ステップＳ１７０へ移行する。その場合の一連の処理を以下に説明する。
【００５６】
ステップＳ１７０は、サブ記憶媒体４２から第１座標に係る座標データを読み出す処理を行うステップである。当該第１座標に係る座標データに含まれている第１座標の位置は、基準座標の位置でもあるので、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能であっても、当該基準座標の位置を基準に更新座標の位置を特定することができる。第１座標に係る座標データを用意した後は、次のステップＳ１７５へ移行する。
【００５７】
ステップＳ１７５は、第１座標に係る座標データを読み出した時に、当該座標データに関連付けられている基準速度に係る速度データを読み出す処理を行うステップである。そして、当該処理が終了すると次のステップＳ１８０へ移行する。
【００５８】
ステップＳ１８０は、基準座標と更新座標の距離を割り出す処理を行うステップである。本ステップＳ１８０では、第２測位手段４８が主座標を測位する周期と同一周期で、副座標配置手段５５が基準座標と隣り合う次の副座標を設定する処理を行い、当該副座標を副座標識別手段５６が更新座標と設定する処理を行う。そして速度パルス検知手段６０が基準座標と更新座標の間の速度パルスのパルス回数を検知してカウントし、距離測定手段５７が、読み出した基準座標における１パルスあたりの移動距離である基準速度にカウントした速度パルス数を掛けて、基準座標と更新座標との間の基準距離を測定する処理を行う。そして、当該基準距離に係る距離データは、一時的にサブ記憶媒体４２に記録される。
【００５９】
ステップＳ１８５は、第１座標に係る座標データを読み出した時に、当該座標データに関連付けられている方位補正データを読み出す処理を行うステップである。読み出された方位補正データから、基準座標における進行方向と電子コンパス６５のズレを割り出す処理を行い、次のステップＳ１９０へ移行する。
【００６０】
ステップＳ１９０は、基準座標に対する更新座標の方位を割り出す処理を行うステップである。本ステップでは、方位測定手段５８の電子コンパス６５で測定した基準座標に対する更新座標の方位に、読み出した方位補正データを反映して、補正角度込みの基準座標に対する更新座標の方位を測定する処理を行う。また、好ましくは、電子コンパス６５の天地方向の傾きに基づいて、基準座標と更新座標の高度差を求め、東西南北方向に係る水平面と基準座標と更新座標を結ぶ直線が成す角度が割り出すようにしても良い。基準座標に対する更新座標の方位と角度に係る方向データは、一時的にサブ記憶媒体４２に記録される。
【００６１】
ステップＳ１９５は、距離データと方向データに基づいて、基準座標に対する更新座標の位置を特定する処理を行うステップである。基準座標と更新座標の位置関係は、まず、距離データに基づいて基準座標を中心とし、基準距離を半径とした球体の表面上に更新座標が存在していることが求められる。ここに方向データに含まれている方向と角度を反映することにより、基準座標に対する更新座標の位置を特定することができる。特定された更新座標の位置は、ステップＳ１６０でサブ記憶媒体４２に更新座標に係る座標データとして記録され、当該座標データは、双方向通信手段によってサブユニット１２からメインユニット１１に向かってステップＳ１６５で送信される。
これにより、座標データを受信したメインユニット１１は、電子地図上の座標に座標データに含まれている更新座標を反映させる制御を行う。これによって、モニタ２４上には、表示した電子地図上に更新座標に係る現在位置が表示される。
【００６２】
このようにステップＳ１７０からステップＳ１９５の処理を行うことによって、ＧＰＳ信号が受信困難又は受信不可能の場合であっても、速度データと方位補正データに基づいて割り出した基準座標に対する更新座標の位置に係る距離データと方向データによって、更新座標の位置を計算して、主座標が配される予定の地点に配された副座標の座標を特定することができる。そのため、ＧＰＳ信号の受信状態にかかわらず、メインユニット１１の電子地図上では、主座標若しくは副座標に係る現在位置を表示することができる。
【００６３】
本実施例に係るＧＰＳスマートシステム１０によれば、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信可能なエリアにおいては、ＧＰＳ信号に基づいて測位した主座標と同期するように副座標を配置して、当該副座標を用いて速度パルスから、１パルスあたりの移動距離である基準速度を測定し、また当該副座標を用いて電子コンパス６５のズレを補正する方位補正をバックグラウンドで周期的に行うようにした。これによって、サブユニット１２では、速度データと方位補正データの精度を上げることができる。
そして、高精度な主座標又は副座標に係る座標データ、並びに当該座標データに関連付けられる速度データ及び方位補正データを、サブ記憶媒体４２に記録するようにした。これによって、車速信号や、地磁気センサーに狂いが生じた場合であっても再起動や再設定することなく即座に復帰させることができる。
一方、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することが困難であるか、又は受信不可能なエリアにおいては、ＧＰＳ信号で測位した主座標が本来配置されるであろう予定の位置に、速度データと方位補正データに基づいて、基準座標に対する更新座標の距離データと方向データを割り出すようにして、副座標の位置を順次特定するようにした。これにより、ＧＰＳ信号が遮断されるような場所であってもメインユニットのモニタに表示する電子地図上に現在位置を表示することができる。
【００６４】
本実施例に係るＧＰＳスマートシステム１０によれば、メインユニット１１に広く普及している携帯端末装置を流用できるようにした。これにより、ナビゲーション装置の導入コストや維持管理コストを大幅に抑えることができる。
また、メインユニット１１とサブユニット１２とを無線通信回線１３で接続するようにした。これにより、メインユニット１１である携帯端末装置の設置場所を特に選ばずとも自由に設置することができる。そのため、メーターパネルの直上に配したり、ダッシュボード上でモニタ画面をドライバーの方へ指向させて配することができ、使い勝手を良くすることができる。そして、無線通信回線１３で接続することで、サブユニット１２を目立たない位置に配置することができる。これにより、車内に配線を露出させたり、サブユニット１２が露わになって見た目を損なうことを防止することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０…ＧＰＳスマートシステム、１１…メインユニット、１２…サブユニット、１３…無線通信回線、
２０…メイン記憶媒体、２１…表示部、２２…メイン制御部、２３…メイン通信部、
２４…モニタ、２５…メイン制御手段、２６…第１測位手段、２７…メインユニット側の双方向通信手段、２８…主無線部、２９…メインユニット側ＧＰＳ受信手段、３０…メインＧＰＳアンテナ、
４０…サブ通信部、４１…サブ制御部、４２…サブ記録媒体、４３…電源、４３ａ…電源入力端子、４３ｂ…アース端子、
４４…サブユニット側の双方向通信手段、４５…従無線部、４６…ＧＰＳ受信手段、４７…サブＧＰＳアンテナ、
４８…第２測位手段、４９…副座標形成手段、
５５…副座標配置手段、５６…副座標識別手段、５７…距離測定手段、５８…方位測定手段、
６０…速度パルス検知手段、６０ａ…車速信号入力端子、６１…基準速度設定手段、
６５…電子コンパス、６６…地磁気センサー、
７０…信号入出力部、
８０…音声信号出力端子、８０ａ…スピーカー、８１…音声信号入力端子、８１ａ…マイク、８２…赤外線信号入力端子、８２ａ…赤外線受光センサー、８２ｂ…リモコン。
【図１】
2015127674.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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