CN103852768A - Gps接收装置以及控制gps接收部的方法 - Google Patents

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Abstract

一种GPS接收装置，具有：检测位置的GPS接收部；存储设定了多个通过地点的路线数据的路线数据存储部；检测用户的动作的运动传感器；根据通过该运动传感器检测出的用户的动作取得该用户的移动距离的移动距离取得部；根据通过该移动距离取得部取得的用户的移动距离，判断是否接近了通过上述路线数据存储部存储的路线数据中的下一通过地点的接近判断部；根据通过该接近判断部作出的接近了下一通过地点的判断，使上述GPS接收部起动的GPS起动控制部；以及根据通过上述GPS接收部检测出的位置，与通过了上述下一通过地点的判断对应，使上述GPS接收部停止的GPS停止控制部。

Description

GPS接收装置以及控制GPS接收部的方法
技术领域
本发明涉及一种用于通报当前位置位于预先设定的通过路径的何处的GPS接收装置以及控制GPS接收部的方法。
背景技术
近年来，把慢跑作为每天的习惯活动或者参加马拉松大会等把跑步作为兴趣的人多了起来。另外，也出现了一种在这些跑步者身上带着的、记录跑过的路线或者时间的小型的电子设备。
在这样的电子设备内，有的装载能够比较高精度地检测当前位置的GPS(全球定位系统)接收机。
但是，GPS接收机一般消耗电流大，例如难于对面向跑步者的清单设备那样要求低消耗电力的小型装置进行应用。
从GPS的低消耗电力的观点出发，作为测位数据的间歇接收方式，具有预先设定了与移动体的移动速度以及移动距离对应的接收停歇时间的接收停歇时间设定表，例如考虑在日本特开平11-295410号公报中公开的在减轻电池的负荷的同时获得可靠的移动轨迹的间歇接收方式。
另外，如日本特开平10-038993号公报那样的作为一边间歇地接收测位数据一边检测移动体的当前位置的节电的测位装置，考虑一种通过移动体的移动速度越快、越在短的周期接收测位数据，能够经常以最适合的移动距离间隔来检测移动体的当前位置的测位装置。
历来，虽然一直在考虑通过根据移动体的移动速度或者移动距离间歇地接收测位数据来谋求节电化，但是所有这些都以从其测位数据获得移动体的正确的位置为目的，而不适合在预先设定了通过地点的路径上要求更高的通过位置检测精度／低消耗电力驱动的面向跑步者的清单设备。
发明内容
鉴于这样的课题，本发明的目的是提供一种GPS接收装置、以及控制GPS接收部的方法，其能够维持高的通过位置检测精度，同时实现十分低的消耗电力。
本发明的GPS接收装置具有：
检测位置的GPS接收部；
存储设定了多个通过地点的路线数据的路线数据存储部；
检测用户的动作的运动传感器；
根据通过该运动传感器检测出的用户的动作取得该用户的移动距离的移动距离取得部；
根据通过该移动距离取得部取得的用户的移动距离，判断是否接近了通过上述路线数据存储部存储的路线数据中的下一通过地点的接近判断部；
响应通过该接近判断部作出的接近了下一通过地点的判断，使上述GPS接收部起动的GPS起动控制部；和
根据通过上述GPS接收部检测出的位置，响应通过了上述下一通过地点的判断，使上述GPS接收部停止的GPS停止控制部。
根据本发明，能够维持高的通过位置检测精度，同时实现十分低的消耗电力。
附图说明
图1是表示本发明的GPS接收装置的实施方式的手表型电子设备10的外观结构的正面图。
图2是表示上述手表型电子设备10的电子电路的结构的框图。
图3是表示在上述手表型电子设备10的存储装置22中存储的地图数据(路线信息)22b的项目的图。
图4是表示在上述手表型电子设备10的存储装置22中作为地图数据(路线信息)22b进行存储的跑步路线的一例的概略图。
图5是表示基于上述手表型电子设备10的GPS接收功能的第一实施方式的跑步者支持处理的流程图。
图6是表示基于上述手表型电子设备10的GPS接收功能的第二实施方式的跑步者支持处理的流程图。
具体实施方式
下面根据附图说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的GPS接收装置的实施方式的手表型电子设备10的外观结构的正面图。
此外，该GPS接收装置，除了以下说明的手表型电子设备10，也可以通过便携电话、便携游戏机、便携PC等便携终端型的电子设备来实现。
在手表型电子设备10的本体侧面，设置键输入部11，其具有进行各种方式设定或者时间对时的指示、起动／停止的指示等的多个按钮。另外，在该本体正面设置用于进行与设定的方式对应的内容的显示的显示部12。13是表带。
该手表型电子设备10，具有适合跑步者使用的功能，具有在预先设定的路线上跑步时显示从该路线上的开始起位于多少公里的功能、显示从该路线上的位置到下一检查点或者目的地有多少公里的功能、显示经过时间的功能、显示每单位距离的通过时间的功能等。
图2是表示上述手表型电子设备10的电子电路的结构的框图。
在该手表型电子设备10的电子电路内具有作为计算机的CPU(控制部)21。
CPU21，根据在存储装置22中预先存储的电子设备控制程序22a、或者从外部读入并存储在存储装置22中的电子设备控制程序22a，把RAM23作为工作存储器控制电路各部的动作，执行各种功能。该程序22a根据来自键输入部11的用户操作信号、或者基于GPS接收部24的接收的当前地的测位数据、或者与来自运动传感器部25的用户的动作对应的各种传感器信号而起动。
GPS接收部24接收来自多个GPS卫星的信号，计算当前地的纬度·经度后作为测位数据输出。
运动传感器部25具有3轴加速度传感器、3轴地磁传感器、3轴陀螺传感器，根据它们的各传感器信号测定或者计算出用户移动的位置、方向的变化、跑步动作等后进行输出。加速度传感器的输出主要用于计算跑步者的跑步速度以及跑步距离的步数计数，地磁传感器以及陀螺传感器的输出主要用于计算跑步者的跑步方向。
图3是表示在上述手表型电子设备10的存储装置22中存储的地图数据(路线信息)22b的项目的图。
图4是表示在上述手表型电子设备10的存储装置22中作为地图数据(路线信息)22b进行存储的跑步路线的一例的概略图。
在上述存储装置22中，在用户跑步前存储多个跑步路线的地图数据(路线信息)22b，例如慢跑的路线或者马拉松大会的路线的数据。该数据，例如如图3所示，分别由从其开始位置起、到作为途中的通过地点的各检查位置(在本实施方式中是弯角)、到目的地位置的位置数据构成。各位置数据具有每一位置的纬度／经度数据以及表示离开始位置的距离的距离数据。该地图数据(路线信息)22b，由用户通过预定的软件在个人计算机显示的地图来生成，或者作为数据由大会的主办者来提供，通过手表型电子设备10的通信接口(未图示)存储在存储装置22内。此外，距离数据也可以不预先数据化，而在处理中根据纬度／经度数据来计算。
在RAM23中，具有显示数据存储器23a、步数存储器23b、步宽存储器23c、移动距离存储器23d、当前位置存储器23e、下一弯角存储器23f等。
在显示数据存储器23a中，把对于上述显示部12的显示数据展开成位图形式的图像数据而存储。
在步数存储器23b中，存储与用户(跑步者)的动作对应并根据从上述运动传感器部25输出的传感器信号而计数的步数数据。
在步宽存储器23c中，存储基于某地点(位置)间的移动距离和步数而算出的步宽数据。
在移动距离存储器23d中，存储用户遵循从上述地图数据22b中选择的跑步路线的移动距离。该移动距离，根据上述跑步路线的距离数据修正并存储根据来自上述GPS接收部24的测位数据而算出的移动距离或者根据来自上述运动传感器部25的传感器信号而算出的移动距离。
在当前位置存储器23e中，存储根据从上述地图数据22b中选择的跑步路线移动的用户的移动位置。该移动位置根据上述跑步路线的每一位置的纬度／经度数据修正并存储与来自上述GPS接收部24的测位数据对应的位置数据或者根据来自上述运动传感器部25的传感器信号而测定的位置数据。
在下一弯角存储器23f中，在设定作为上述地图数据(路线信息)22b存储的任意一个跑步路线时，设定(存储)与该地图数据22b的第一检查位置对应的纬度／经度数据和距离数据。其后，当用户开始跑步时，在伴随其移动根据从上述GPS接收部24取得的测位数据或者来自运动传感器部25的传感器信号每次判断到达该检查位置时，在下—弯角存储器23f中设定(存储)与下一检查位置对应的纬度／经度数据和距离数据。
另外，驱动该电子电路各部的电压由由电池电源组成的电源部26提供。
这样构成的手表型电子设备10，通过CPU21根据在上述电子设备控制程序22a中记述的命令来控制电路各部的动作，通过软件和硬件协同动作，实现在以下的动作说明中叙述的功能。
下面说明基于根据上述结构的手表型电子设备10的GPS接收功能的跑步者支持处理。
(第一实施方式)
图5是表示基于上述手表型电子设备10的GPS接收功能的第一实施方式的跑步者支持处理的流程图。
当根据与键输入部11的用户操作对应起动的电子设备控制程序22a，其动作方式被设定为跑步者支持处理时，分别将步数存储器23b、步宽存储器23c、移动距离存储器23d、当前位置存储器23e、下—弯角存储器23f进行复位。此后在显示部12上显示敦促用户(跑步者)跑步的跑步路线的设定的路线设定消息。
当根据该路线设定消息，用户从在上述存储装置22中存储的地图数据(路线信息)22b中选择希望的跑步路线时，把选择的路线作为跑步路线设定(步骤S1)。然后，在下—弯角存储器23f中存储与该设定的路线的第一检查位置对应的纬度／经度数据和距离数据(步骤S2)。
然后，当在开始位置按下起动按钮、开始跑步时(步骤S3(是))，GPS接收部24以及运动传感器部25开始动作(步骤S4)。
于是，根据从GPS接收部24取得的测位数据计算从跑步开始起的移动距离并且在移动距离存储器23d中存储，同时计算经过时间(步骤S5)。
此时，在显示部12上显示移动距离、经过时间、到下一检查位置(CP)的距离(参照图1)。
另外，根据从运动传感器部25取得的加速度传感器的传感器信号，解析跑步者的运动(跑步)动作，测量从上述跑步开始起的步数，存储在步数存储器23b中(步骤S6)。
然后，根据从GPS接收部24取得的测位数据、或者从运动传感器部25的地磁传感器或者陀螺传感器取得的方位数据，判断用户是否在弯角处转弯(步骤S7、S8)。
这里，在用户不在弯角转弯(步骤S8(No))而且未按停止按钮的状态下(步骤S9(否))，重复执行从上述跑步开始起的移动距离、经过时间的计算处理、步数的测量处理，依次更新该移动距离、经过时间、以及到下一检查位置(PC)的距离后进行显示(步骤S5、S6)。
此后，当根据来自上述GPS接收部24或者运动传感器部25的数据判断为用户在弯角(这里是第一检查位置)处转弯时(步骤S8(是))，把在当前位置存储器23e中存储的与来自GPS接收部24的测位数据对应的当前位置(纬度／经度)的数据，修正为与在上述下—弯角存储器23f中存储的第一检查位置对应的纬度经度的数据(步骤S10)。这是因为用GPS得到的位置有时根据接收状况产生数米～数十米的误差，所以检测通过弯角的情况，修正为正确的位置。
另外与此同时，把在上述移动距离存储器23c中存储的移动距离的数据，修正为与在上述下—弯角存储器23f中存储的第一检查位置对应的距离的数据(步骤S11)。这是因为在用GPS得到的位置中产生误差，另外在从运动传感器部25的输出计算出的距离中也产生误差，所以检测通过弯角的情况，修正为正确的位置。
然后，用从上述下一弯角存储器23f中设定的开始位置到第一检查位置的距离除以上述步数存储器23b中所存储的实际的步数，计算出用户的步宽。在步宽存储器23c中存储该步宽的值(步骤S12)。
于是，停止GPS接收部24的动作(步骤S13)，在下—弯角存储器23f中存储与下一检查位置(这里是第二检查位置)对应的纬度／经度数据和距离数据(步骤S14)。
此时，从与第二检查位置对应的距离中减去与上述第一检查位置对应的距离，作为到下一检查位置(CP)的距离在显示部12上显示。
于是此后，根据从上述运动传感器部25取得的加速度传感器的传感器信号，在每次检测出跑步者跑了一步的动作时，在上述移动距离存储器23d中存储的移动距离加上在上述步宽存储器23c中存储的步宽，更新从开始起的移动距离(步骤S15)。
然后，判断是否接近下一检查位置(步骤S16)。该判断，通过比较到在下一弯角存储器23f中存储的下—检查位置的距离数据、和在上述移动距离存储器23d中存储的移动距离，通过该差是否成为规定距离(例如100m)进行判断。
在没有判断为接近下一检查位置的情况下(步骤S16(否))返回步骤S15的处理。
当判断为接近下一检查位置时(步骤S16(是))，重新开始上述GPS接收部24的动作(步骤S17)，返回从上述步骤S5开始的处理。
因此，在从步骤S13到步骤S17的期间，停止GPS接收部24的动作，实现节电化。
另外，在判断为在下一检查位置(弯角)转弯前，重复执行根据来自GPS接收部24的测位数据的移动距离的计算及其更新处理、经过时间的更新处理、根据来自运动传感器部25的传感器信号的步数测量处理(步骤S5～S9→S5)。
此后，当根据从GPS接收部24或者运动传感器部25取得的数据判断用户在弯角(这里是第二检查位置)转弯时(步骤S8(是))，把在当前位置存储器23e中存储的与来自GPS接收部24的测位数据对应的当前位置(纬度／经度)的数据修正为与在上述下一弯角存储器23f中设定的第二检查位置对应的纬度／经度的数据(步骤S10)。
另外与此同时，把在上述移动距离存储器23d?中存储的移动距离的数据修正为与在上述下一弯角存储器23f中存储的第二检查位置对应的距离的数据(步骤S11)。
然后，用从第一检查位置到第二检查位置的距离除以在上述步数存储器23b中存储的该区间中的步数，计算该区间的步宽，存储在步宽存储器23c中(步骤S12)。
于是，再次停止GPS接收部24的动作谋求节电化后(步骤S13)，在下一弯角存储器23f中存储与下一检查位置(这里是第三检查位置)对应的纬度／经度数据和距离数据(步骤S14)。然后，和上述同样，根据来自上述运动传感器部25的信号，更新跑步者的移动距离(步骤S15)。
然后，当判断为接近下一位置时(步骤S16(是))，重新开始上述GPS接收部24的动作(步骤S17)，返回从上述步骤S5开始的处理。
这样，在从检查位置到下一检查位置跟前，一边停止GPS接收机的动作，谋求节电化，一边不仅用运动传感器而且也利用GPS的数据正确地进行是否在检查位置转弯的检测。
因此，如图4所示，因为基于设定的跑步路线的开始后的移动距离在每次通过作为各通过地点的检查位置1、2、...时，与到各检查位置的规定的距离一致地被修正，所以在根据GPS接收部24或者运动传感器部25的输出得到的距离中即使产生误差，也能够作为高精度的移动距离计算显示。
另一方面，因为从通过各检查位置后到下一检查位置的规定距离跟前之间E，重复并停止GPS接收部24的动作，所以即使是使用了谋求大幅度节电的、小容量的电池电源的电源部26，也能够使该手表型电子设备10长时间连续动作。
(第二实施方式)
在该第二实施方式中，在从开始起按每一个固定距离(例如1Km)来设定作为地图数据(路线信息)22b存储在存储装置22中的各跑步路线的检查位置。
图6是表示基于上述手表型电子设备10的GPS接收功能的第二实施方式的跑步者支持处理的流程图。
当根据与键输入部11的用户操作对应而在显示部12上显示的路线设定消息，设定从上述存储装置22的地图数据(路线信息)22b中选择的用户希望的跑步路线时(步骤T1)，在RAM23内的下一检查位置存储器(未图示)中设定(存储)与该设定的路线的第一检查位置对应的纬度／经度数据和距离数据(1Km)(步骤T2)。
当在开始位置按下开始按钮，开始与上述设定的路线对应的跑步时(步骤T3(是))，开始GPS接收部24以及运动传感器部25的动作(步骤T4)。
于是，根据从GPS接收部24取得的测位数据计算从跑步开始起的移动距离并且在移动距离存储器23d中存储，同时计算经过时间(步骤T5)。
此时，在显示部12上显示在上述移动距离存储器23d中存储的移动距离、上述算出的经过时间、到从上述RAM23内的下—检查位置存储器中存储的第一检查位置对应的距离数据(1Km)中减去上述移动距离的下一检查位置(CP)的距离(参照图1)。
另外，根据从运动传感器部25取得的加速度传感器的传感器信号，检测跑步者的跑步动作，测量从上述跑步开始起的步数，存储在步数存储器23b中(步骤T6)。
然后，比较在上述移动距离存储器23d中存储的移动距离和与存储在上述下一检查位置存储器中的第一检查位置对应的距离数据(1Km)，判断用户是否到达该检查位置(步骤T7)。
这里，在用户未到达第一检查位置(步骤T7(否))、而且停止按钮未被按下的情况下(步骤T8(否))，重复执行移动距离、经过时间的计算处理、步数的测量处理，依次更新并显示该移动距离、经过时间、以及到下一检查位置(CP)的距离(步骤T5、T6)。
此后，当判断为用户已到达检查位置时(步骤T7(是))，通过用该移动距离(1Km)除以在上述步数存储器23b内存储的实际的步数来计算出步宽，在步宽存储器23c内存储步宽的值(步骤T9)。
于是，停止GPS接收部24的动作(步骤T10)，在下一检查位置存储器中存储与下一检查位置(这里是第二检查位置)对应的纬度／经度数据和距离数据(2Km)(步骤T11)。
于是此后，根据从上述运动传感器部25中取得的加速度传感器部25的传感器信号，在每次检测出跑步者跑了一步的动作时，在上述移动距离存储器23d中存储的移动距离上重复相加在上述步宽存储器23c内存储的步宽，更新从开始起的移动距离(步骤T12)。
然后，当判断为用户接近到第二检查位置的预定距离(例如100m)跟前的位置时(步骤T13(是))，重新起动上述GPS接收部24(步骤14)，返回从上述步骤T5开始的处理。
于是，在判断为到达第二检查位置前，重复执行根据来自GPS接收部24的测位数据的移动距离的计算及其更新处理、经过时间的更新处理、根据来自运动传感器部25的传感器信号的步数测量处理(步骤T5～T8→T5)。
此后，当判断为用户到达第二检查位置时(步骤T7(是))，计算步宽(步骤T9)，再次停止GPS接收部24的动作(步骤T10)，设定下一检查位置(步骤T11)。这以后，在用户到达目的地，操作停止按钮前，重复执行同样的处理。
这样，因为在检查位置间停止GPS接收部24的动作，仅在预定的区间使GPS接收部24起动，根据其测位数据计算移动距离，所以能够大幅度节省电力，计算并显示与选择的跑步路线对应的高精度的移动距离。
此外，在上述各实施方式中，对于用户的从开始起的移动距离、经过时间、到下一检查位置的距离、每单位距离的通过时间等，计算并显示各种数据的情况进行了说明，但是进而也可以构成为根据这些数据计算并显示各检查位置间的平均速度、到下一检查位置的预想通过时间等。
通过在上述各实施方式中记载的手表型电子设备10的各处理的方法以及数据库，亦即在图5的流程图中表示的基于GPS接收功能的第一实施方式的跑步者支持处理、在图6的流程图中表示的基于GPS接收功能的第二实施方式的跑步者支持处理等的各方法以及包含地图数据(路线信息)22b等的数据库，作为哪个都可以在计算机上执行的程序，可以在存储器·卡(ROM卡、RAM卡等)、磁盘(软盘、硬盘等)、光盘(CD-ROM、DVD等)、半导体存储器等外部记录介质(未图示)上存储并分发。另外，具有GPS接收部24以及运动传感器25的便携型电子设备的计算机，把在该外部记录介质上记录的程序读入存储装置22内，通过该读入的程序控制动作，由此能够实现在上述实施方式中说明的节电而且高精度的跑步者支持功能，能够执行通过上述方法同样的处理。
另外，为实现上述各方法的程序的数据，可以作为程序代码的形式向网络N上传送，通过具有GPS接收部24以及运动传感器25的便携型电子设备的计算机通信而读入该程序数据，由此也能够实现上述节电而且高精度的跑步者支持功能。
此外，本申请发明不限于上述各实施方式，在实施阶段可以在不脱离其要点的范围内进行各种变形。进而，在上述各实施方式中包含各种阶段的发明，通过公开的多个结构要件中的适宜的组合能够抽出各种发明。例如，即使从各实施方式中表示的全部结构要件中删除几个结构要件，或者把几个结构要件以不同的方式组合，也能够解决本发明要解决的课题，在能够得到在本说明书中叙述的发明效果的情况下能够把删除或者组合该结构要件的结构作为发明来抽出。

Claims (10)

1.GPS接收装置，其特征在于，具有：
GPS接收部，其检测位置；
路线数据存储部，其存储设定了多个通过地点的路线数据；
运动传感器，其检测用户的动作；
移动距离取得部，其根据通过该运动传感器检测出的用户的动作取得该用户的移动距离；
接近判断部，其根据通过该移动距离取得部取得的用户的移动距离，判断是否接近了上述路线数据存储部存储的路线数据中的下一通过地点；
GPS起动控制部，其根据通过该接近判断部作出的接近了下一通过地点的判断，使上述GPS接收部起动；以及
GPS停止控制部，其根据通过上述GPS接收部检测出的位置，响应判断为通过了上述下一通过地点的判断，使上述GPS接收部停止。
2.根据权利要求1所述的GPS接收装置，其特征在于，具有：
通过判断部，其根据通过上述GPS接收部检测出的当前位置，判断是否通过了在上述路线数据存储部中存储的路线数据的通过地点；和
移动距离修正部，其在通过上述通过判断部判断为通过了通过地点时，根据在上述路线数据存储部中存储的路线数据，修正根据上述GPS接收部所检测出的位置而得到的用户的移动距离。
3.根据权利要求2所述的GPS接收装置，其特征在于，
上述路线数据存储部，存储表示在每一通过地点离开开始地点的距离的距离数据，
上述移动距离修正部，使用在上述路线数据存储部中存储的路线数据的上述通过地点的距离数据，修正根据由上述GPS接收部检测出的位置而得到的移动距离。
4.根据权利要求3所述的GPS接收装置，其特征在于，
上述路线数据存储部存储的上述通过地点是弯角，
上述通过判断部，在通过由上述GPS接收部检测出的位置的变化或者由上述运动传感器检测出的用户的动作检测出转弯的情况下，判断为通过了通过地点。
5.根据权利要求4所述的GPS接收装置，其特征在于，
上述运动传感器具有加速度传感器，
上述移动距离取得部，从加速度传感器的输出计数用户的步数，根据该步数来计算移动距离。
6.控制GPS接收部的方法，其特征在于，
具有以下的步骤：
在存储器中存储设定了多个通过地点的路线数据；
通过运动传感器检测用户的动作；
根据上述检测出的用户的动作取得该用户的移动距离；
根据上述取得的用户的移动距离，判断是否接近了上述路线数据中的下一通过地点；
响应判断为接近了上述下一通过地点的判断，起动上述GPS接收部；
根据通过上述GPS接收部检测出的位置，响应判断为通过了上述下一通过地点的判断，停止上述GPS接收部。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
还具有以下的步骤：
根据通过上述GPS接收部检测出的当前位置，判断是否通过了在上述存储器中存储的路线数据的通过地点；
在判断为通过了上述通过地点时，根据在上述存储器中存储的路线数据，修正基于通过上述GPS接收部检测出的位置而得到的用户的移动距离。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
上述路线数据具有表示在每一通过地点离开开始地点的距离的距离数据，
上述移动距离修正步骤，使用上述路线数据的上述通过地点的距离数据，修正基于通过上述GPS接收部检测出的位置而得到的的移动距离。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
上述路线数据存储部存储的上述通过地点是弯角，
上述通过判断步骤，在通过由上述GPS接收部检测出的位置的变化或者由上述运动传感器检测出的用户的动作检测出转弯的情况下，判断为通过了通过地点。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，
上述运动传感器具有加速度传感器，
上述移动距离取得步骤，从上述加速度传感器的输出计数用户的步数，根据该步数来计算移动距离。
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