JP2005062185A - Ｇｐｓ受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両航法及び歩行者航法の両方に応用可能で、携帯端末機と一体に結合されて便利な携帯用歩行者航法の応用を支援するＧＰＳ受信装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るＧＰＳ受信装置は、上端部に携帯端末機と一体ユニットとして直接連結されるプラグ（ｐｌｕｇ）型連結部３００を備え、下端部に外部装置と連結されるソケット（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）型連結部４００を備えること。
【選択図】図１

Description

本発明は、衛星航法装置（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ；以下、ＧＰＳと記す）の受信機に関するもので、詳しくは、内部／外部ＧＰＳアンテナとの連結を通して、歩行者航法及び車両航法の両方に応用し得るＧＰＳ受信装置に関するものである。

ＧＰＳは、人工衛星信号を利用して位置追跡を行う人工衛星及び地上の制御／監視システムであって、全世界をカバーし、ＧＰＳ衛星信号の受信には別途の料金が賦課されず、衛星信号が受信される地域であれば何処でも利用が可能であるという利点があり、飛行機、船舶及び車両の運行情報などに広用されている。

このようなＧＰＳは、２万ｋｍ上空の低軌道に位置して地球周囲を回りながら航法データを地上に２４時間伝送するＧＰＳ衛星と、ＧＰＳ衛星の運行、及び最新データを衛星に伝送することで衛星信号を更新するＧＰＳ制御局及び監視局と、ＧＰＳ衛星から伝送されるＧＰＳ信号を受信してＧＰＳ信号受信アンテナの位置を計算するＧＰＳ受信機とから構成される。

最近のＧＰＳ受信機は、携帯端末機に連結されてＧＰＳ信号受信アンテナに受信されたＧＰＳ信号からＧＰＳ信号受信アンテナの現在の位置を計算し、携帯端末機の表示部に表示することで、使用者に位置情報を提供するようになっており、このようなＧＰＳ受信機には、図６に示したような車両の運行情報の提供に使用されるクレードル（受け台）型ＧＰＳ受信機（例えば、特許文献１参照）や、図７に示したような歩行者航法の応用に使用されるアクセサリー（付属品）型ＧＰＳ受信機（例えば、特許文献２参照）がある。

クレードル型ＧＰＳ受信機は、端末機を車両に固定して付加機能を提供する用途に使用されるクレードルにＧＰＳ受信機を結合させた形態であって、クレードル型ＧＰＳ受信機を制御するためには単に携帯端末機をクレードルに連結するだけの動作だけで便利であり、ＧＰＳアンテナを車両内部の任意の位置に固定設置することができるのでＧＰＳ受信環境の最適化を実現することができる。

また、アクセサリー型ＧＰＳ受信機は、後述するアクティブＧＰＳアンテナとＧＰＳ受信機とが一体に結合された形態であって、携帯端末機の外部接続端子用ケーブル（例えば、自動車キット（Ｃａｒ−ｋｉｔ）データリンクケーブル等）を利用して携帯端末機に連結して使用し、使用者が首にかけたり、ポケットに入れることができる程度のサイズが小さくて重さが軽いという利点がある。

特開２００１−２８０９９２号公報 特開２００２−２１８０２９号公報

しかしながら、このような従来のクレードル型ＧＰＳ受信機においては、車両使用専用であって使用者が携帯することができないため歩行者航法への応用が不可能であり、専用クレードルを使用するため、専用クレードルが提供しない付加機能を使用するためには、その付加機能を提供する新しいクレードルに交替しなければならないという問題点があった。

また、従来のアクセサリー型ＧＰＳ受信機においては、携帯端末機の外部接続端子を占有しているため、アクセサリー型ＧＰＳ受信機を使用する間は他の用途に使用される余裕回線（例えば、携帯端末機の外部接続端子に接続される、汎用直列バス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ；ＵＳＢ）、オーディオ、パルス符号変調（Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＰＣＭ）及び充電用電源回線など）を一緒に使用することができないという問題点があった。
また、使用者がアクセサリー型ＧＰＳ受信機を別途に首にかけるか、携帯端末機を手に持つときはポケットなどに入れなければならないため、アクセサリー型ＧＰＳ受信機での完璧な携帯歩行者航法には不便な点があった。

そこで、本発明は上記従来のＧＰＳ受信機における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、車両航法及び歩行者航法の両方に応用可能で、携帯端末機と一体に連結されて便利な携帯用歩行者航法の応用を支援するＧＰＳ受信装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明によるＧＰＳ受信装置は、上端部に携帯端末機と一体ユニットとして直接連結されるプラグ（ｐｌｕｇ）型連結部を備え、下端部に外部装置と連結されるソケット（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）型連結部を備えることを特徴とする。

前記プラグ型連結部は、汎用非同期化送受信機（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ；以下、ＵＡＲＴと記す）を通して前記携帯端末機に位置情報を伝送することを特徴とする。
前記プラグ型連結部は、前記携帯端末機の外部接続端子に直接連結することができる同型の接続端子であることを特徴とする。
前記ＧＰＳ受信装置は、前記携帯端末機のバッテリー充電用に使用される回線を携帯端末機と共有して電力の供給を受けることを特徴とする。

前記ソケット型連結部は、前記携帯端末機の外部接続端子と同型の接続端子であり、前記携帯端末機で利用可能な回線中、ＵＡＲＴを除いた残りの回線を通過して、それら残りの回線と前記外部装置とを接続することを特徴とする。
前記外部装置は、汎用直列バス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ；ＵＳＢ）、携帯端末機充電装置、携帯端末機の外部接続端子を利用する外部オーディオ装置、及び外部通話内容録音装置の内の何れか一つであることを特徴とする。
前記ＧＰＳ受信装置は、内部パッシブＧＰＳアンテナを内蔵し、該内部パッシブＧＰＳアンテナまたは外部アクティブＧＰＳアンテナと連結されることを特徴とする。
前記内部パッシブＧＰＳアンテナは、屋外使用限定のチップ型ＧＰＳアンテナであることを特徴とする。

また、上記目的を達成するためになされた本発明によるＧＰＳ受信装置は、内部パッシブＧＰＳアンテナを備え、該内部パッシブＧＰＳアンテナまたは外部アクティブＧＰＳアンテナと連結可能なスイッチ型アンテナ部と、前記スイッチ型アンテナ部で無線受信されるＧＰＳ信号を受け取ることによってアンテナの現在の位置を測定するＧＰＳ受信部と、ＵＡＲＴを通して前記測定された位置情報を前記携帯端末機に伝送するプラグ型連結部と、前記ＧＰＳ受信部の使用可能な回線中、前記ＵＡＲＴを除いたＧＰＳ受信部の残りの回線を通過して、それら残りの回線と外部装置とを接続するソケット型連結部とを有して構成されることを特徴とする。

前記スイッチ型アンテナ部は、通常は、前記内部パッシブＧＰＳアンテナとＧＰＳ受信部とを接続し、外部アクティブＧＰＳアンテナがスイッチ型アンテナ部と連結されると、既存の接続を切って外部アクティブＧＰＳアンテナとＧＰＳ受信部とを接続することを特徴とする。
前記スイッチ型アンテナ部は、前記外部アクティブＧＰＳアンテナがＧＰＳ受信部と分離されると、内部パッシブＧＰＳアンテナとＧＰＳ受信部とを再び接続することを特徴とする。
前記内部パッシブＧＰＳアンテナは、屋外使用限定のチップ型アンテナであることを特徴とする。
前記ＧＰＳ受信部は、電力が印加されるとき、前記内部パッシブＧＰＳアンテナまたは外部アクティブＧＰＳアンテナの現在の位置を測定し、その位置情報を前記ＵＡＲＴを通して前記携帯端末機に出力することを特徴とする。

前記ＧＰＳ受信部に印加される電力は、ＯＮ／ＯＦＦ方式により供給されることを特徴とする。
前記プラグ型連結部は、携帯端末機の外部接続端子に直接連結することができる同型の接続端子であることを特徴とする。
前記ＧＰＳ受信部は、携帯端末機のバッテリー充電用に使用される回線を前記携帯端末機と共有することで電力の供給を受けることを特徴とする。
前記外部装置は、汎用直列バス（ＵＳＢ）、携帯端末機充電装置、携帯端末機の外部接続端子を利用する外部オーディオ装置、及び外部通話内容録音装置の内の何れか一つであることを特徴とする。

また、上記目的を達成するためになされた本発明によるＧＰＳ受信装置は、選択的に接続される複数のアンテナと、前記アンテナ中何れか一つのアンテナを通して受信した信号から位置情報を抽出するＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳ受信機及び携帯端末機に連結され、前記位置情報を携帯端末機の外部接続端子を通して前記携帯端末機に供給し、前記ＧＰＳ受信機と携帯端末機とが電力供給回線を共有するようにする第１連結部と、外部装置から前記第１連結部への信号をバイパスさせ、前記ＧＰＳ受信機と前記携帯端末機とが電力供給回線を共有するようにする第２連結部とを有して構成されることを特徴とする。

前記信号は、汎用直列バス（ＵＳＢ）、携帯端末機充電装置、携帯端末機の外部接続端子を利用する外部オーディオ装置、及び外部通話内容録音装置の内の何れか一つからの信号であることを特徴とする。
前記複数のアンテナ中少なくとも一つは前記ＧＰＳ受信装置の内部に、少なくとも他の一つはＧＰＳ受信装置の外部に含まれることを特徴とする。
前記内部のアンテナ及び外部のアンテナは、選択的に接続されることを特徴とする。

本発明に係るＧＰＳ受信装置によれば、プラグ型連結部及びソケット型連結部４００を通して充電用電力供給回線を端末機と共有することで、クレードルまたはハンズフリーを利用した端末機バッテリーの充電に影響を与えることなく電力の供給を受けると共に、外部ＧＰＳアンテナを連結する場合、クレードル型ＧＰＳ受信機と同様な水準の便宜性及び性能を有する車両航法の応用が可能であるという効果がある。

また、携帯端末機に直接連結されて端末機と一体で動作することで、使用者が簡単に手に持てば良く、完全な携帯用歩行者航法への応用が可能であるという効果がある。
また、外部のクレードルまたは付加機能装置により端末機外部接続端子をバイパスすることで、外部接続端子ケーブルを利用した各種の付加機能の使用において互換性が保障されるという効果がある。

次に、本発明に係るＧＰＳ受信装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係るＧＰＳ受信装置の外形図であり、図２は、本発明に係るＧＰＳ受信装置の携帯端末機との結合形態を示した外観図である。
図に示すように、本発明に係るＧＰＳ受信装置は、マッチ箱程度のサイズで、図１に示すように、上端部に携帯端末機側のプラグ型連結部を備えることで、別途のケーブルを使用することなく携帯端末機の外部接続端子（例えば、自動車キットデータリンク）に直接連結され、下端部にクレードル及びハンズフリー側のソケット型連結部を備えることで、クレードルまたはハンズフリーで支援する外部装置と互換接続することができる。

また、本発明に係るＧＰＳ受信装置は、図２に示すように、携帯端末機に直接連結されるため端末機と一体に動作し、サイズも小さくて使用者が携帯端末機にアクセサリー型ＧＰＳ受信装置が連結されたまま手に持って使用するのに不便がないため、完全な携帯用歩行者航法を可能にする。

図３は、本発明に係るＧＰＳ受信装置の構成を示したブロック図である。
図に示すように、本発明に係るＧＰＳ受信装置は、内部パッシブＧＰＳアンテナ１０１を含み、内部パッシブＧＰＳアンテナ１０１または外部アクティブＧＰＳアンテナ１０２と連結可能なスイッチ型アンテナ部１００と、スイッチ型アンテナ部１００にＧＰＳ衛星から無線で受信したＧＰＳ信号を受け取り、ＧＰＳ信号から内部パッシブＧＰＳアンテナ１０１または外部アクティブＧＰＳアンテナ１０２の現在の位置を計算及び測定するＧＰＳ受信部２００と、ＧＰＳ受信部２００により測定された位置情報をＵＡＲＴを通して端末機に伝送するプラグ型連結部３００と、ＵＡＲＴを除いたＧＰＳ受信部２００の残りの全回線を通過させて他の共用装置を連結するソケット型連結部４００とから構成されている。

スイッチ型アンテナ部１００は、内部パッシブＧＰＳアンテナ１０１とＧＰＳ受信部２００との間に位置し、平常時にこれら二つのブロックを接続し、外部アクティブＧＰＳアンテナ１０２が連結されると、既存の連結（即ち、内部パッシブＧＰＳアンテナ１０１とＧＰＳ受信部２００との連結）を切り、外部アクティブＧＰＳアンテナ１０２とＧＰＳ受信部２００とを接続する。以後、外部アクティブＧＰＳアンテナ１０２がＧＰＳ受信部２００から分離されると、再び内部パッシブＧＰＳアンテナ１０１とＧＰＳ受信部２００とを接続する。

内部パッシブＧＰＳアンテナ１０１としては、パッチ型アンテナより小さな体積を有するチップ型アンテナを使用することで、ＧＰＳ受信装置のサイズを減少させる。一般に、ＧＰＳ衛星信号の環境は、屋内の場合が屋外の場合よりおおよそ１０ｄＢ以上悪いが、内部パッシブＧＰＳアンテナ１０１の使用用途を屋外使用専用の携帯用にすることで、パッチ型アンテナよりも相対的に平均−５ｄＢ程度低い性能でも屋外での歩行者航法に充分に使用可能な性能を実現することができる。

ＧＰＳ受信部２００は、電力が印加されると、ＧＰＳ衛星からスイッチ型アンテナ部１００に無線で受信されたＧＰＳ信号を受け取り、ＧＰＳ信号から内部パッシブＧＰＳアンテナ１０１または外部アクティブＧＰＳアンテナ１０２の現在の位置を計算及び測定し、その位置情報をＵＡＲＴを通して対応する携帯端末機に出力する。このとき、位置情報は、携帯端末機とＧＰＳ受信部２００間を指定された通信規約形式（プロコトル）で出力される。且つ、ＧＰＳ受信部２００に供給される電力は、ＯＮ／ＯＦＦ方式により行われる。

プラグ型連結部３００は、携帯端末機の外部接続端子に直接連結することのできる同型の接続端子であり、例えば、図４に示すような、韓国で自動車キットデータリンクに使用されている標準２４ピン型である。ＧＰＳ受信部２００により測定された位置情報は、ＵＡＲＴを通して対応携帯端末機に伝送されるが、このとき、ＧＰＳ受信部２００は、プラグ型連結部３００及びソケット型連結部４００を通して、携帯端末機のバッテリー充電用に使用される回線を携帯端末機と共有することで電力の供給を受ける。この結果、ＧＰＳ受信部２００は、携帯端末機への電力供給を遮断することなく電力の供給を受けることができる。

ソケット型連結部４００は、プラグ型連結部３００と同様に携帯端末機の外部接続端子と同型の接続端子であり、例えば、図５に示すような、韓国で自動車キットデータリンクに使用されている標準２４ピン型であって、ソケット型連結部４００に携帯端末機で利用可能な回線中、ＵＡＲＴを除いた残りの全回線がバイパスされることで、クレードルまたはハンズフリー装置で支援し得る汎用直列バス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ；ＵＳＢ）、携帯端末機充電装置、携帯端末機の外部接続端子を使用する外部オーディオ装置、及び外部通話内容録音装置等のような外部装置との両立使用が可能となる。

尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

本発明に係るＧＰＳ受信装置を示した外形図である。 本発明に係るＧＰＳ受信装置と携帯端末機との結合形態を示した外観図である。 本発明に係るＧＰＳ受信装置の構成を示したブロック図である。 本発明に係るＧＰＳ受信装置の端末機側のプラグ型連結部の例である標準２４ピンプラグ形状を示した外観図である。 本発明に係るＧＰＳ受信装置のクレードル／ハンズフリー側のソケット型連結部の例である標準２４ピンソケット形状を示した外観図である。 従来のクレードル型ＧＰＳ受信機の外形及び携帯端末機との結合形態を示した外観図である。 従来のアクセサリー型ＧＰＳ受信機の外形及び携帯端末機と結合された歩行者航法の応用形態を示した外観図である。

符号の説明

１００ スイッチ型アンテナ部
１０１ 内部ＧＰＳアンテナ
１０２ 外部ＧＰＳアンテナ
２００ ＧＰＳ受信部
３００ プラグ型連結部
４００ ソケット型連結部

Claims (21)

1. 上端部に携帯端末機と一体ユニットとして直接連結されるプラグ（ｐｌｕｇ）型連結部を備え、下端部に外部装置と連結されるソケット（ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）型連結部を備えることを特徴とするＧＰＳ受信装置。
2. 前記プラグ型連結部は、汎用非同期化送受信機（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ；以下、ＵＡＲＴと記す）を通して前記携帯端末機に位置情報を伝送することを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受信装置。
3. 前記プラグ型連結部は、前記携帯端末機の外部接続端子に直接連結することができる同型の接続端子であることを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受信装置。
4. 前記ＧＰＳ受信装置は、前記携帯端末機のバッテリー充電用に使用される回線を携帯端末機と共有して電力の供給を受けることを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受信装置。
5. 前記ソケット型連結部は、前記携帯端末機の外部接続端子と同型の接続端子であり、前記携帯端末機で利用可能な回線中、ＵＡＲＴを除いた残りの回線を通過して、それら残りの回線と前記外部装置とを接続することを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受信装置。
6. 前記外部装置は、汎用直列バス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ；ＵＳＢ）、携帯端末機充電装置、携帯端末機の外部接続端子を利用する外部オーディオ装置、及び外部通話内容録音装置の内の何れか一つであることを特徴とする請求項５記載のＧＰＳ受信装置。
7. 前記ＧＰＳ受信装置は、内部パッシブＧＰＳアンテナを内蔵し、該内部パッシブＧＰＳアンテナまたは外部アクティブＧＰＳアンテナと連結されることを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ受信装置。
8. 前記内部パッシブＧＰＳアンテナは、屋外使用限定のチップ型ＧＰＳアンテナであることを特徴とする請求項７記載のＧＰＳ受信装置。
9. 内部パッシブＧＰＳアンテナを備え、該内部パッシブＧＰＳアンテナまたは外部アクティブＧＰＳアンテナと連結可能なスイッチ型アンテナ部と、
   前記スイッチ型アンテナ部で無線受信されるＧＰＳ信号を受け取ることによってアンテナの現在の位置を測定するＧＰＳ受信部と、
   ＵＡＲＴを通して前記測定された位置情報を前記携帯端末機に伝送するプラグ型連結部と、
   前記ＧＰＳ受信部の使用可能な回線中、前記ＵＡＲＴを除いたＧＰＳ受信部の残りの回線を通過して、それら残りの回線と外部装置とを接続するソケット型連結部とを有して構成されることを特徴とするＧＰＳ受信装置。
10. 前記スイッチ型アンテナ部は、通常は、前記内部パッシブＧＰＳアンテナとＧＰＳ受信部とを接続し、外部アクティブＧＰＳアンテナがスイッチ型アンテナ部と連結されると、既存の接続を切って外部アクティブＧＰＳアンテナとＧＰＳ受信部とを接続することを特徴とする請求項９記載のＧＰＳ受信装置。
11. 前記スイッチ型アンテナ部は、前記外部アクティブＧＰＳアンテナがＧＰＳ受信部と分離されると、内部パッシブＧＰＳアンテナとＧＰＳ受信部とを再び接続することを特徴とする請求項１０記載のＧＰＳ受信装置。
12. 前記内部パッシブＧＰＳアンテナは、屋外使用限定のチップ型アンテナであることを特徴とする請求項９記載のＧＰＳ受信装置。
13. 前記ＧＰＳ受信部は、電力が印加されるとき、前記内部パッシブＧＰＳアンテナまたは外部アクティブＧＰＳアンテナの現在の位置を測定し、その位置情報を前記ＵＡＲＴを通して前記携帯端末機に出力することを特徴とする請求項９記載のＧＰＳ受信装置。
14. 前記ＧＰＳ受信部に印加される電力は、ＯＮ／ＯＦＦ方式により供給されることを特徴とする請求項９記載のＧＰＳ受信装置。
15. 前記プラグ型連結部は、携帯端末機の外部接続端子に直接連結することができる同型の接続端子であることを特徴とする請求項９記載のＧＰＳ受信装置。
16. 前記ＧＰＳ受信部は、携帯端末機のバッテリー充電用に使用される回線を前記携帯端末機と共有することで電力の供給を受けることを特徴とする請求項９記載のＧＰＳ受信装置。
17. 前記外部装置は、汎用直列バス（ＵＳＢ）、携帯端末機充電装置、携帯端末機の外部接続端子を利用する外部オーディオ装置、及び外部通話内容録音装置の内の何れか一つであることを特徴とする請求項９記載のＧＰＳ受信装置。
18. 選択的に接続される複数のアンテナと、
    前記アンテナ中何れか一つのアンテナを通して受信した信号から位置情報を抽出するＧＰＳ受信機と、
    前記ＧＰＳ受信機及び携帯端末機に連結され、前記位置情報を携帯端末機の外部接続端子を通して前記携帯端末機に供給し、前記ＧＰＳ受信機と携帯端末機とが電力供給回線を共有するようにする第１連結部と、
    外部装置から前記第１連結部への信号をバイパスさせ、前記ＧＰＳ受信機と前記携帯端末機とが電力供給回線を共有するようにする第２連結部とを有して構成されることを特徴とするＧＰＳ受信装置。
19. 前記信号は、汎用直列バス（ＵＳＢ）、携帯端末機充電装置、携帯端末機の外部接続端子を利用する外部オーディオ装置、及び外部通話内容録音装置の内の何れか一つからの信号であることを特徴とする請求項１８記載のＧＰＳ受信装置。
20. 前記複数のアンテナ中少なくとも一つは前記ＧＰＳ受信装置の内部に、少なくとも他の一つはＧＰＳ受信装置の外部に含まれることを特徴とする請求項１８記載のＧＰＳ受信装置。
21. 前記内部のアンテナ及び外部のアンテナは、選択的に接続されることを特徴とする請求項２０記載のＧＰＳ受信装置。

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