JP2005024568A - 位置情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明は、現在位置を示す位置精度の確からしさをユーザに直感的に認識させ得るようにする。
【解決手段】
本発明は、複数の衛星からの衛星波を受信して所定時間間隔毎に解析することにより自身の位置情報を測位し、その測位データのＤＯＰ値を算出した結果、当該ＤＯＰ値に基づいて測位データに対応する位置情報の確からしさを判断し、その判断結果に応じて位置情報測位装置から無線送信される位置情報を受信する受信手段と、当該受信手段によって受信した位置情報に基づいて地図上に現在位置を示す所定形状のアイコンＰ、ＣＩＲ１、２を表示する表示手段と、ＤＯＰ値に基づいてアイコンＰ、ＣＩＲ１、２の表示状態を変化させる制御手段とを設けることにより、表示手段に表示した現在位置を示すアイコンＰ、ＣＩＲ１、２の表示状態の変化を通じて当該アイコンＰ及びＣＩＲ１、２が示す位置精度の確からしさをユーザに直感的に認識させることができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、位置情報表示装置に関し、例えば複数のＧＰＳ(Global Positioning System)衛星からの衛星波を受信して測位した現在位置を表示するＧＰＳナビゲーション装置に適用して好適なものである。

従来、ＧＰＳナビゲーション装置においてはＧＰＳレシーバとナビゲーション装置とが組み合わされて構成され、当該ＧＰＳレシーバで検出した当該ＧＰＳナビゲーション装置自身の現在位置をナビゲーション装置によって地図上に表示するようになされている。

実際上、ＧＰＳレシーバにおいては複数（例えば４個）のＧＰＳ衛星からＧＰＳアンテナを介して受信した衛星波を解析することにより測位情報を得、これを基に当該ＧＰＳナビゲーション装置の現在位置を算出し、その現在位置を示す位置データをナビゲーション装置へ出力するようになされている。

ナビゲーション装置は、現在位置を示す位置データに基づいて液晶ディスプレイ等のモニタに当該現在位置の周辺を示す地図を表示すると共に、当該現在位置を示す所定形状のアイコンを表示することにより地図上におけるユーザの現在位置を視覚的に提示するようになされている。

ここでＧＰＳレシーバにおいては、現在位置を示す位置データをナビゲーション装置へ出力するために、当該ＧＰＳレシーバとナビゲーション装置とが無線接続された構成を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開2002-156438公報（第２頁、図１０）

ところでかかる構成のＧＰＳレシーバにおいては、当該ＧＰＳレシーバとナビゲーション装置とが無線接続された構成を有するものであるため、有線接続された構成のものと比較して、無線通信手段を常時動作させて電波で飛ばす必要があることから多大な送信電力を要し、全体として消費電力の増大を招くという問題があった。

特に、着脱自在なモバイル型のＧＰＳナビゲーション装置においては、ＧＰＳレシーバにおける消費電力の増大が著しい場合、携帯時の使用時間が短くなってしまうという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成で一段と消費電力を低減し得る位置情報表示装置を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、複数の衛星からの衛星波を受信して所定時間間隔毎に解析することにより自身の位置情報を測位し、その測位データのＤＯＰ(Dilution Of Precision)値を算出した結果、当該ＤＯＰ値に基づいて測位データに対応する位置情報の確からしさを判断し、その判断結果に応じて位置情報測位装置から無線送信される位置情報を受信する受信手段と、当該受信手段によって受信した位置情報に基づいて地図上に現在位置を示す所定形状のアイコンを表示する表示手段と、ＤＯＰ値に基づいてアイコンの表示状態を変化させる制御手段とを設けることにより、表示手段に表示した現在位置を示すアイコンの表示状態の変化を通じて当該アイコンが示す位置精度の確からしさをユーザに直感的に認識させることができる。

本発明によれば、ＤＯＰ値に基づいて表示手段に表示する現在位置を示すアイコンの表示状態を変化させることにより、当該アイコンの表示状態の変化を通じて当該アイコンが示す位置精度の確からしさをユーザに直感的に認識させ得る位置情報表示装置を実現することができる。

以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）ＧＰＳレシーバの回路構成
図１に示すように、位置情報測位装置としてのＧＰＳ(Global Positioning System)レシーバ１は受信可能な圏内に存在する複数のＧＰＳ衛星２〜５からそれぞれ送信される1.5[GHz]帯の衛星波Ｓ１〜Ｓ４をＧＰＳアンテナ６及びＧＰＳ受信部９のＲＦ(Radio Frequency)部７を介して受信し、当該ＲＦ部７によってベースバンド部が処理し易い１[MHz]帯までダウンコンバートした後、これを受信信号Ｓ５〜Ｓ８としてベースバンド処理部８へ送出する。

ベースバンド処理部８は、受信信号Ｓ５〜Ｓ８に対して所定の復調処理等を行うことによってＧＰＳ衛星２〜５の各位置を求めると共に、当該ＧＰＳ衛星２〜５から当該ＧＰＳレシーバ１までに衛星波Ｓ１〜Ｓ４が届く時間の差をそれぞれ求め、これらを用いて当該ＧＰＳレシーバ１の現在位置を測位する。

そしてベースバンド処理部８は、当該ＧＰＳレシーバ１の現在位置（緯度、経度及び高度等）を示す測位データＤ５を内部メモリ（図示せず）に記憶すると共にＣＰＵ(Central Processing Unit)構成でなる制御部１０へ送出する。

なおベースバンド処理部８においては、当該ＧＰＳレシーバ１の現在位置を示す測位データＤ５を１秒間に１回の割合で測位演算するようになされており、その度に測位データＤ５を更新すると共に、最新の測位データＤ５を制御部１０へ送出するようになされている。

制御部１０は、ＧＰＳ受信部９や通信処理部１１に対する電力供給を行うと共に、当該通信処理部１１に対する通信制御を行うようになされており、測位データＤ５をブルートゥースモジュールで構成された通信処理部１１及びアンテナ１２を介してナビゲーション装置（図示せず）へ近距離無線送信するようになされている。

次に、ＧＰＳレシーバ１の制御部１０が通信制御部１１を介して測位データＤ５をナビゲーション装置へ無線送信する際の２通りの通信制御処理手順（「間欠的通信制御処理手順」及び「測位精度に応じた間欠的通信制御処理手順」）について説明する。

（２）通信制御処理手順
（２−１）間欠的通信制御処理手順
図２に示すようにＧＰＳレシーバ１の制御部１０は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから入ってステップＳＰ１へ移る。ステップＳＰ１において制御部１０は、ＧＰＳアンテナ６及びＧＰＳ受信部９で衛星波Ｓ１〜Ｓ４を受信し、次のステップＳＰ２へ移る。

ステップＳＰ２において制御部１０は、ＧＰＳ受信部９のベースバンド処理部８で現在位置の測位計算が出来たか否かを判定する。ベースバンド処理部８は４個のＧＰＳ衛星２〜５から衛星波Ｓ１〜Ｓ４を受信できず、測位計算を行うために必要なパラメータ（受信信号Ｓ５〜Ｓ８）が揃わないときには現在位置の測位計算が出来ないことになる。

このステップＳＰ２で肯定結果が得られると、このことはＧＰＳ受信部９のベースバンド処理部８から測位データＤ５の供給を受けたので現在位置の測位計算が出来たことを表しており、このとき制御部１０は次のステップＳＰ３へ移る。

ステップＳＰ３において制御部１０は、ベースバンド処理部８から測位データＤ５の供給を受けることが出来たので、その測位データＤ５を通信処理部１１を介してナビゲーション装置へ無線送信し、ステップＳＰ２へ戻る。

これに対してステップＳＰ２で否定結果が得られると、このことはＧＰＳ受信部９のベースバンド処理部８から測位データＤ５の供給を受けておらず、すなわち現在位置の測位計算が出来ていないことを表しており、このとき制御部１０は次のステップＳＰ４へ移る。

ステップＳＰ３において制御部１０は、ベースバンド処理部８から測位データＤ５の供給を受けることが出来なかったので、通信処理部１１を介してナビゲーション装置へ無線送信することは行わず、ステップＳＰ２へ戻る。

このように制御部１０は、あくまで現在位置の測位計算が１秒毎に１回確実に出来たときのみ、通信処理部１１を介して測位データＤ５をナビゲーション装置へ無線送信し、それ以外のときには無線送信を行わないようにすることにより、１秒毎に測位データＤ５を常時無線送信する場合に比べて必要最小限でかつ有効な情報を一段と少ない消費電力でナビゲーション装置へ無線送信し得るようになされている。

（２−２）間欠的通信制御処理手順
図３に示すようにＧＰＳレシーバ１の制御部１０は、ルーチンＲＴ２の開始ステップから入ってステップＳＰ１１へ移る。ステップＳＰ１１において制御部１０は、ＧＰＳアンテナ６及びＧＰＳ受信部９で衛星波Ｓ１〜Ｓ４を受信し、ベースバンド処理部８で測位演算して求めた測位データＤ５を受け取ると、次のステップＳＰ１２へ移る。

ステップＳＰ１２において制御部１０は、ＧＰＳ受信部９のベースバンド処理部８で現在位置の測位計算が出来たか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことはＧＰＳ受信部９のベースバンド処理部８から測位データＤ５の供給を受けておらず、現在位置の測位計算が出来ていないことを表しており、このとき制御部１０はベースバンド処理部８から測位データＤ５の供給を受けるまで待ち受ける。

これに対してステップＳＰ１２で肯定結果が得られると、このことはＧＰＳ受信部９のベースバンド処理部８から測位データＤ５の供給を受けたので現在位置の測位計算が出来たことを表しており、このとき制御部１０は次のステップＳＰ１３へ移る。

ステップＳＰ１３において制御部１０は、ベースバンド処理部８から供給を受けた測位データＤ５がＤＯＰ(Dilution Of Precision)値「６」以下であるか否かを判定する。

ここで、ＤＯＰ値とは、ＧＰＳ測位演算の「精度の劣化」の指標となる数値であり、ＧＰＳ衛星２〜５の配置によって大きく左右されるものである。具体的には、ＧＰＳ測位演算は少なくとも３個以上のＧＰＳ衛星を使って行っているが（この実施の形態では、４個のＧＰＳ衛星２〜５を使用している場合を一例として説明している）、その測位演算に使用している３個以上のＧＰＳ衛星２〜５の衛星配置状態によりＤＯＰ値が決定される。

例えば、観測地点を中心とした単位球を考え、その球面上に現実のＧＰＳ衛星が見える方向に合わせて当該ＧＰＳ衛星を置きなおし、４個のＧＰＳ衛星を互いに結んでできる四面体を考える。この四面体の体積が大きければ大きい程、ＤＯＰ値は小さくなってその時のＧＰＳ測位精度が良いことを表し、逆に立体の体積が小さい程、ＤＯＰ値は大きくなってその時のＧＰＳ測位精度が悪いことを表している。

すなわち立体の体積が大きいということは、測位演算に使用しているＧＰＳ衛星２〜５が上空でばらついている状態にあるということになり、そういったＧＰＳ衛星２〜５の配置の時にＤＯＰ値が小さくなって最も精度が良くなる。

逆に、立体の体積が小さいということは、測位演算に使用しているＧＰＳ衛星２〜５が上空でばらついておらず、いずれかに片寄ってしまっている状態であるため、そういったＧＰＳ衛星２〜５の配置の時にはＤＯＰ値が大きくなって精度が悪くなる。

実際上、図４に示すようにナビゲーション装置では、ＧＰＳレシーバ１から受信した測位データＤ５に応じて地図上に現在位置を指し示す場合、時間の経過に伴って変化する現在位置を所定形状のアイコンＰ及び円ＣＩＲ１又はＣＩＲ２で表示するようになされている。

ここでアイコンＰを中心とする円ＣＩＲ１又はＣＩＲ２は、当該アイコンＰが現在位置の確からしさを示す指標であり、直径の大きな円ＣＩＲ１ほど精度が低く、直径の小さな円ＣＩＲ２ほど精度が高いことを表している。

すなわちＤＯＰ値が「６」以下であるときには、ナビゲーション装置では小さな円ＣＩＲ２の中心に現在位置を指し示すアイコンＰを表示することになり、ＤＯＰ値が「６」を超えるときには大きな円ＣＩＲ１の中心に現在位置を指し示すアイコンＰを表示することになる。

従ってナビゲーション装置は、当該測位データＤ５のＤＯＰ値が変化することに応じてアイコンＰを大きな円ＣＩＲ１で表示したり、アイコンＰを小さな円ＣＩＲ２で表示する。

ステップＳＰ１３で肯定結果が得られると、このことはＤＯＰ値が「６」以下であって、測位データＤ５によって現在位置を示す測位精度が高いことことを表しており、このとき制御部１０は次のステップＳＰ１４へ移る。

ステップＳＰ１４において制御部１０は、ＤＯＰ値が「６」以下であって測位精度が高いのであるから、測位データＤ５を１秒毎にナビゲーション装置へ無線送信し、上述のステップＳＰ１２へ戻る。

これに対してステップＳＰ１３で否定結果が得られると、このことはＤＯＰ値が「６」よりも大きく、測位データＤ５によって現在位置を示す測位精度が低いことを表しており、このとき制御部１０は次のステップＳＰ１５へ移る。

ステップＳＰ１５において制御部１０は、ＤＯＰ値が「６」よりも大きく測位精度が低いのであるから、測位データＤ５を５秒毎にナビゲーション装置へ無線送信し、上述のステップＳＰ１２へ戻る。

このように制御部１０は、ＤＯＰ値を基準に測位データＤ５の確からしさを判定し、測位精度が高いと判断したときには実際に測位演算している１秒毎に測位データＤ５をナビゲーション装置へ無線送信することにより、測位精度の優れた現在位置を円ＣＩＲ２及びアイコンＰで短い時間間隔（１秒毎）に表示させ得るようになされている。

また制御部１０は、ＤＯＰ値を基準に測位データＤ５の確からしさを判定し、測位精度が低いと判断したときには１秒毎ではなく５秒毎に測位データＤ５をナビゲーション装置へ無線送信することにより、測位精度が低く信頼性のあまり無い測位データＤ５を短い時間間隔で無駄にナビゲーション装置へ無線送信することを防止して消費電力の低減化を図るようになされている。

（３）動作及び効果
以上の構成において、ＧＰＳレシーバ１の制御部１０は、ＧＰＳ受信部９のベースバンド処理部８で測位計算が出来たときに限って測位データＤ５を通信処理部１１を介してナビゲーション装置へ無線送信し、測位計算出来なかったときには送信すべき測位データＤ５が存在しないので、あるいは当該制御部１０に送られてくる測位データＤ５が有効ではないので、一切無線送信しないようにしたことにより、必要最小減の消費電力で有効に測位データＤ５を無線送信することができる。

また制御部１０は、ＧＰＳ受信部９のベースバンド処理部８で測位計算が出来たときであって、かつその測位データＤ５の精度がＤＯＰ値に基づいて高いと判断したときには１秒毎に無線送信するが、測位データＤ５の精度が低いと判断したときには５秒毎に１回だけ無線送信するというように時間間隔を拡げることにより、測位データＤ５の精度に応じた必要最小減の消費電力で有効に当該測位データＤ５を無線送信することができる。

この場合、ナビゲーション装置では、測位データＤ５の精度が高いときには表示部の地図上に円ＣＩＲ２及びアイコンＰを１秒毎に更新して表示し、測位データＤ５の精度が低いときには表示部の地図上に円ＣＩＲ１及びアイコンＰを５秒毎に更新して表示することになる。

従ってナビゲーション装置は、ユーザに対して、ナビゲーション装置の表示部に表示された円ＣＩＲ１又はＣＩＲ２の大きさを通じて視覚的に測位精度の確からしさを認識させることができると共に、アイコンＰが更新される時間間隔を通じて、現在表示されているアイコンＰが指し示す現在位置の確からしさを直感的にも認識させることができる。

以上の構成によれば、ＧＰＳレシーバ１の制御部１０は、測位データＤ５の検出結果に応じて通信処理部１１による当該測位データＤ５の無線通信を制御することができるので、従来のように通信処理部１１を介して測位データＤ５を常時無線送信する場合に比べて格段に消費電力を低減することができる。

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、ルーチンＲＴ１の間欠的通信制御処理手順（図２）で測位計算が１秒毎に１回確実に出来たときのみ通信処理部１１を介して測位データＤ５をナビゲーション装置へ無線送信し、それ以外のときには無線送信を行わないようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、測位計算が１秒毎に１回確実に出来たときであっても、直前の測位データＤ５及び現在の測位データＤ５のデータ内容が変化しないときには現在位置が変化していないので当該測位データＤ５を無線送信する価値がないと判断して無線送信を行わないようにしても良い。この場合、制御部１０は同一内容の測位データＤ５を繰り返し送信することを防ぎ、さらに消費電力を低減することができる。

また上述の実施の形態においては、位置情報としての測位データＤ５のＤＯＰ値が「６」以下のときに測位精度が高いと判断し、ＤＯＰ値が「６」よりも大きいときに測位精度が低いと判断するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々のＤＯＰ値に基づいて測位データＤ５の精度を判断するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、ＤＯＰ値に応じて測位データＤ５を通信処理部１１を介してナビゲーション装置へ無線送信する時間間隔を１秒毎と５秒毎の２種類に設定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、任意の時間間隔でかつ複数種類に設定するようにしても良い。

さらに上述の実施の形態においては、通信手段としての通信処理部１１によりブルートゥースモジュールを用いて近距離無線通信するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１１ａ、ｂ、ｇ系等の無線ＬＡＮ(Local Area Network)仕様に準拠した通信手段を用いるようにしても良い。

本発明の位置情報表示装置は、例えば位置情報を測位して地図上に表示する際の測位精度をユーザに直感的に認識させる用途に適用することができる。

本発明におけるＧＰＳレシーバの回路構成を示す略線的ブロック図である。 間欠的通信制御処理手順を示すフローチャートである。 測位精度に応じた間欠的通信制御処理手順を示すフローチャートである。 測位精度と通信間隔の違いの説明に供する略線図である。

符号の説明

１……ＧＰＳレシーバ、２〜５……ＧＰＳ衛星、８……ベースバンド処理部、１０……制御部、１１……通信処理部。

Claims (5)

1. 複数の衛星からの衛星波を受信して所定時間間隔毎に解析することにより自身の位置情報を測位し、その測位データのＤＯＰ(Dilution Of Precision)値を算出した結果、当該ＤＯＰ値に基づいて上記測位データに対応する位置情報の確からしさを判断し、その判断結果に応じて位置情報測位装置から無線送信される上記位置情報を受信する受信手段と、
   上記受信手段によって受信した上記位置情報に基づいて地図上に現在位置を示す所定形状のアイコンを表示する表示手段と、
   上記ＤＯＰ値に基づいて上記アイコンの表示状態を変化させる制御手段と
   を具えることを特徴とする位置情報表示装置。
2. 上記制御手段は、上記ＤＯＰ値に基づいて上記アイコンを表示する際の更新時間間隔を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置情報表示装置。
3. 上記制御手段は、上記ＤＯＰ値に基づいて上記位置情報が示す現在位置の精度が所定の基準よりも高い場合には上記更新時間間隔を短く設定し、上記位置情報が示す現在位置の精度が所定の基準よりも低い場合には上記更新時間間隔を長く設定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置情報表示装置。
4. 上記制御手段は、上記アイコンとして上記現在位置を中心とした円を用いて表示する
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置情報表示装置。
5. 上記制御手段は、上記ＤＯＰ値に基づいて上記位置情報が示す現在位置の精度が所定の基準よりも高い場合には上記アイコンとして表示する上記円の直径を小さく設定し、上記位置情報が示す現在位置の精度が所定の基準よりも低い場合には上記アイコンとして表示する上記円の直径を大きく設定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の位置情報表示装置。
   

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