JP2008241291A - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位置情報衛星から送信される位置情報信号を遮る障害物が存在するか否かを判断
することができる位置検出装置を提供する。
【解決手段】位置情報衛星から発信される位置情報信号を受信して現在位置を演算する第
１の現在位置演算手段３と、移動距離及び移動方位を検出して現在位置を演算する第２の
現在位置演算手段４と、前記位置情報信号を遮る障害物の有無を検出する障害物を反射波
によって検出する障害物検出手段８，９と、前記障害物検出手段で前記障害物を検出して
いないときに前記第１の現在位置演算手段を選択し、前記障害物を検出しているときに前
記第２の現在位置演算手段を選択する選択手段とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、位置情報衛星から発信される位置情報信号を受信して現在位置を演算する第
１の現在位置演算手段と移動距離及び移動方位を検出して第２の現在位置を演算する第２
の現在位置演算手段とを備えた位置検出装置及び位置検出方法に関する。

従来、位置検出装置としては、位置情報衛星から送信された位置情報信号を受信して現
在位置を演算する全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ
Ｓｙｓｔｅｍ）等を採用した第１の現在位置演算手段で現在位置を検出するが、この第
１の現在位置演算手段では、屋内では衛星からの電波が遮蔽されることから正確な現在位
置を検出することができない状態となる。このため、衛星からの位置情報信号を使用する
ことなく移動距離及び移動方位を検出した現在位置を演算する自律型の第２の現在位置演
算手段を設けるようにしている。

このような第１及び第２の現在位置演算手段を備えている場合には、位置検出装置が屋
内にあるか屋内にあるかを検出して、第１及び第２の現在位置演算部を効率良く切換える
ことが要望されている。
このため、位置検出装置が屋外にあるか屋内にあるかを紫外線センサで紫外線の強度を
測定することにより判別するようにした携帯用電子機器が知られている（例えば、特許文
献１参照）。

また、障害物センサに加えて振動センサを装備することにより、携帯情報端末が使用さ
れている状況を検知し、その状況に応じて障害物センサを起動し、障害物センサにより、
端末のディスプレイを凝視しているユーザが注視していない前方障害物を検知し、報知す
るようにした前方障害物検出機能付き携帯情報端末が知られている（例えば、特許文献２
参照）。
特開２００６−１９４６９７号公報 特開２００３−２４０８５０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、紫外線センサで紫外線
の強度を検出し、検出した紫外線強度が閾値以上であるか否かで屋外であるか屋内である
かを判断するようにしているが、紫外線は昼夜の境目付近、つまり日の出、日の入りに近
い時間帯では太陽高度が低く、紫外線量が少なくなることから屋内／屋内の判断が困難と
なるという未解決の課題がある。

また、上記特許文献２に記載された従来例にあっては、前方の障害物を検出することは
できるが、位置情報衛星からの位置情報信号を遮る障害物が存在するか否かを検出するこ
とはできず、屋内／屋外の判断を行うことはできないという問題点がある。
そこで、本発明は上記従来例の課題に着目してなされたものであり、位置情報衛星から
送信される位置情報信号を遮る障害物が存在するか否かを判断することができる位置検出
装置及び位置検出方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、第１の形態に係る位置検出装置は、位置情報衛星から発信
される位置情報信号を受信して現在位置を演算する第１の現在位置演算手段と、移動距離
及び移動方位を検出して現在位置を演算する第２の現在位置演算手段と、前記位置情報信
号を遮る障害物の有無を検出する障害物を反射波によって検出する障害物検出手段と、前
記障害物検出手段で前記障害物を検出していないときに前記第１の現在位置演算手段を選
択し、前記障害物を検出しているときに前記第２の現在位置演算手段を選択する選択手段
とを備えていることを特徴としている。

この第１の形態では、障害物検出手段で位置情報衛星から送信される位置情報信号を遮
る障害物を検出していないときには第１の現在位置演算手段で位置情報信号に基づいて正
確な現在位置を演算し、障害物を検出したときには第２の現在位置演算手段で移動距離及
び移動方位に基づいて現在位置を演算することができ、第１の現在位置演算手段が使用可
能であるか否かを検出することができる。

また、本発明の第２の形態に係る位置検出装置は、第１の形態において、前記障害物検
出手段は、前記上方向を検出する上方向検出手段と、前記上方向検出手段で検出した上方
向に対して送信波を送波してから前記送信波の反射波を受波する送受波手段とを備え、前
記送受波手段で送信波を送波させてから反射波を受波するか否かによって前記障害物の存
在の有無を検出するように構成されていることを特徴としている。

この第２の形態では、上方向検出手段で上方向を検出し、検出した上方向に送受波手段
で送信波を送波してから上方向からの反射波を受波することにより、反射波を受波するか
否かによって位置情報衛星から送信される位置情報信号を遮る障害物があるか否かを検出
することができる。
さらに、第３の形態に係る位置検出装置は、第２の形態において、前記上方向検出手段
は天井方向を検出するように構成されていることを特徴としている。

この第３の形態では、上方向検出手段で天井方向を検出するので、障害物検出手段で、
位置情報信号を遮る障害物があるか否かを検出することができる。
さらにまた、第４の形態に係る位置検出装置は、第２又は第３の形態において、前記上
方向検出手段は、加速度センサと角速度センサを備え、前記上方向検出手段は、前記加速
度センサで検出した加速度情報が変動していない場合は、前記加速度情報に基づいて上方
向を検出し、前記加速度情報が変動している場合は、前記角速度センサで検出した角速度
情報に基づいて、前記位置検出装置の姿勢状態を演算し、前記演算の結果から上方向を検
出することを特徴としている。

この第４の形態では、前記加速度センサで検出した加速度情報が変動していない場合は
、前記加速度情報に基づいて上方向を検出し、前記加速度情報が変動している場合は、前
記角速度センサで検出した角速度情報に基づいて、前記位置検出装置の姿勢状態を演算し
、前記演算の結果から上方向を検出するので、上方向を使用状況に合わせて検出すること
ができる。

なおさらに、第５の形態に係る位置検出装置は、第２乃至第４の何れか１つの形態にお
いて、前記送受波手段は、少なくとも送波方向を走査可能に構成されていることを特徴と
している。
この第５の形態では、送受波手段は、送波方向及び受波方向を走査可能であるので、上
方向検出手段で検出した上方向に応じた方向に送信波を送波し、その反射波を受波するこ
とができる。

また、第６の形態に係る位置検出装置は、第２乃至第５の形態の何れか１つにおいて、
前記送受波手段は、並設された複数の超音波発振素子と、各超音波発振素子に供給する位
相制御信号の位相差を調節して走査方向を変化させる電子式走査方向変化手段とを備えて
いることを特徴としている。
この第６の形態では、電子式走査方向変化手段で、並設された複数の超音波発振素子に
供給する位相制御信号の位相差を調節して走査方向を変化させるので、送受波手段を機械
的に移動させることなく、送波方向を設定することができる。

さらに、第７の携帯に係る位置検出方法は、位置情報衛星から発信される位置情報信号
を受信して第１の現在位置を演算する第１の現在位置演算手段と、移動距離及び移動方位
を検出して第２の現在位置を演算する第２の現在位置演算手段とを備え、前記位置情報信
号を遮る障害物の有無を障害物検出手段で検出する障害物検出ステップと、前記障害物検
出ステップの検出結果が前記障害物を検出していないときに前記第１の現在位置演算手段
を選択し、前記障害物を検出しているときに前記第２の現在位置演算手段を選択する演算
手段選択ステップとを備えていることを特徴としている。

この第７の形態では、前述した第１の形態と同様の効果を得ることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を携帯型端末に適用した場合の一実施形態を示す概略構成図である。図
２は、図１の内部構成を示すブロック図である。
図中、１はナビゲーション機能を有する携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assis
tants）等で構成される携帯型端末であって、この携帯型端末１は位置情報衛星２から送
信される位置情報信号を受信して現在位置を測位する第１の現在位置演算手段としてのＧ
ＰＳ(Global Positioning System)測位部３と、後述する歩数を検出する上下加速度セン
サ及び方位を検出する角速度センサの検出信号が入力されて、これらに基づいて現在位置
を自律測位すると共に、ナビゲーション処理を実行するマイクロコンピュータ、ＣＰＵ等
で構成される演算処理部４と、この演算処理部４で実行する処理プログラムを格納するＲ
ＯＭ５ａ、演算処理過程で必要とする演算結果等を記憶するＲＡＭ５ｂ及びナビゲーショ
ン処理終了時の現在位置情報を記憶する不揮発性メモリ５ｃで構成される記憶装置５と、
演算処理部４から出力されるナビゲーション画像情報を表示する液晶表示器、有機ＥＬ表
示器等で構成される表示部６と、ＧＰＳ測位部３の作動時にこのＧＰＳ測位部３から出力
される年／月／日／時刻を表す現在時刻情報で補正される年／月／日／時刻を表示する時
計部７とを備えている。

ここで、ＲＯＭ５ａには、自律測位演算を行う自律測位演算用プログラムと、超音波ア
レイセンサ１０における超音波の送波方向を制御して、位置情報衛星２から送信される位
置情報信号を遮る障害物の有無を検出する障害物検出処理プログラムと、この障害物検出
処理プログラムの検出結果に基づいてＧＰＳ測位部３で演算した現在位置情報及び自律測
位用プログラムによる自律測位演算処理で演算した現在位置情報の何れかを選択する演算
部選択処理プログラムとが格納されている。

携帯型端末１は、図２に示すように、演算処理部４に、ＧＰＳ測位部３から出力される
現在位置情報と、時計部７から出力される年／月／日／時刻を表す現在時刻情報と、加速
度センサ８から出力される加速度情報と、携帯型端末１に装着されたジャイロ等の角速度
を検出する角速度センサ９から出力されるユーザの歩行方向の方位に応じた角速度情報と
、位置情報衛星２から送信される位置情報信号を遮る天井、屋根等の障害物が存在するか
否かを検出する障害物検出手段を構成する超音波アレイセンサ１０から出力される障害物
検出信号とが入力されていると共に、超音波アレイセンサ１０に対して超音波の送波方向
を制御する送波方向制御信号ＰＳ１〜ＰＳｎを出力する。

ここで、超音波アレイセンサ１０は、図３に示すように、複数の超音波発振素子Ａ１〜
Ａｎ（ｎは自然数）を直列に配列させた送波用アレイＡと、同様に複数の超音波発振素子
Ｂ１〜Ｂｎを直列に配列させた送波用アレイＢとを十文字状に配列した構成を有する。
そして、これら送波用アレイＡ及びＢの何れかを選択して、選択した送波用アレイＡ又
はＢに対して供給する位相制御信号ＰＳ１〜ＰＳｎの位相を制御することにより、任意の
方向に超音波を発生することができる。

つまり、図４に示すように、位相制御信号ＰＳ１〜ＰＳｎの位相差が０°であるときに
は配列方向Ａと直交する方向θ＝０°に超音波を発生し、任意の方向αに超音波を発生さ
せる場合には、図４の発振素子Ａ１〜Ａｎの行路差Ｌは、
Ｌ＝ｄ・ｓｉｎα …………（１）
であるので、距離Ｌを超音波が進む時間から、各位相制御信号ＰＳ１〜ＰＳｎ間に必要な
位相差φ［ｄｅｇ］を求める。

音速をＶ、発振周波数をｆとすると、周波数ｆの波が１周期変動する間に進む距離（波
長λ）はＶ／ｆであるから位相差φは、
φ／３６０＝ｄ・ｓｉｎα／（Ｖ／ｆ） …………（２）
φ＝（３６０・ｆ・ｄ・ｓｉｎα）／Ｖ …………（３）
となる。この（３）式で求められるφを各超音波発振素子Ａ１〜Ａｎ（又はＢ１〜Ｂｎ）
に供給する位相制御信号ＰＳ１〜ＰＳｎの位相差として与えることにより、送波用アレイ
Ａ又はＢによってαの方向に超音波のメインビームを発生させることができる。

また、演算処理部４は、障害物検出処理プログラムに従って図５に示す障害物検出処理
を実行する。この障害物検出処理は、所定時間毎のタイマ割込処理として実行され、先ず
、ステップＳ１で加速度センサ８で検出した加速度情報を読込み、次いでステップＳ２に
移行して、読込んだ加速度情報が変動しているか否かを判定し、加速度情報が変動してい
ないときには携帯型端末１が静止状態にあるものと判断してステップＳ３に移行して、重
力加速度でなる加速度情報に基づいて上方向即ち天井方向を検出してからステップＳ６に
移行する。

また、前記ステップＳ２の判定結果が、加速度情報が変動しているときには、ステップ
Ｓ４に移行して、角速度センサ９で検出した角速度情報を読込み、次いでステップＳ５に
移行して、読込んだ角速度情報に基づいて携帯型端末１のロール、ピッチ及びヨーを求め
ることにより、携帯型端末１の姿勢を演算し、演算結果から天井方向を検出してからステ
ップＳ６に移行する。

このステップＳ６では、ステップＳ３又はＳ５で検出された天井方向に基づいて超音波
アレイセンサ１０の送波用アレイＡ及びＢの何れかを選択し、選択した送波用アレイＡ又
はＢについて天井方向に対して超音波を送波するための位相差φを前記（３）式に従って
算出し、次いでステップＳ７に移行して、算出した位相差φの位相制御信号ＰＳ１〜ＰＳ
ｎを選択したアレイＡ又はＢに出力してからステップＳ８に移行する。

このステップＳ８では、受波用アレイＣで送波用アレイＡ又はＢから送波された超音波
が天井で反射された反射波を受波したか否かを判定し、反射波を受波していないときには
ステップＳ９に移行して、所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間を経過していな
いときには前記ステップＳ８に戻り、所定時間が経過したときには位置情報衛星２から送
信される位置情報信号を遮る障害物が存在しないものと判断してステップＳ１０に移行し
て、障害物の有無を表す障害物検出フラグＦを障害物が存在しないことを表す“０”にリ
セットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

一方、前記ステップＳ８の判定結果が、超音波受信素子Ｃで反射波を受波しているとき
には、位置情報衛星２から送信される位置情報信号を遮る天井、屋根等の障害物が存在す
るものと判断してステップＳ１１に移行し、障害物検出フラグＦを障害物が存在すること
を表す“１”にセットしてからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰
する。

この図５の処理が、障害物検出手段に対応し、このうちステップＳ２〜Ｓ５の処理が上
方向検出手段に対応し、ステップＳ６及びＳ７の処理が電子式走査方向変化手段に対応し
ている。
また、演算処理部４では、演算部選択処理プログラムに従って図６に示す演算部選択処
理を実行する。

この演算部選択処理は、先ず、ステップＳ２１で、前述した障害物検出処理で設定され
た障害物検出フラグＦを読込み、次いでステップＳ２２に移行して、読込んだ障害物検出
フラグＦが“１”にセットされているか否か即ち天井、屋根等の位置情報衛星２から送信
される位置情報信号を遮る障害物が存在するか否かを判定し、障害物検出フラグＦが“０
”にリセットされているときには位置情報信号を遮る障害物が存在しないものと判断して
、ステップＳ２３に移行する。

このステップＳ２３では、ＧＰＳ測位部３に対する電源をオン状態としてからステップ
Ｓ２４に移行して、ＧＰＳ測位部３で測位演算した現在位置情報を読込み、次いでステッ
プＳ２５に移行して、読込んだ現在位置情報に基づいて現在位置近傍の地図情報を読込み
、読込んだ地図情報と現在位置情報とに基づいてナビゲーション表示情報を生成して表示
部６に出力してから前記ステップＳ２１に戻る。

一方、前記ステップＳ２２の判定結果が、障害物検出フラグＦが“１”にセットされて
いるときには、位置情報衛星２から送信される位置情報信号を遮る天井、屋根等の障害物
が存在するものと判断してステップＳ２６に移行して、ＧＰＳ測位部３に対する電源をオ
フ状態とし、次いでステップＳ２７に移行して、図７に示す自律測位演算処理を実行して
からステップＳ２８に移行して、自律測位演算処理で演算した現在位置情報及び地図情報
に基づいて前述したステップＳ２５と同様にナビゲーション表示情報を生成し、これを表
示部６に出力してから前記ステップＳ２１に戻る。

この図６の処理が選択手段に対応している。
また、ステップＳ２７で実行する自律測位演算処理は、図７に示すように、所定のメイ
ンプログラムに対する所定時間毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップＳ３
１で、角速度センサ９で検出した角速度θｖを読込み、次いでステップＳ３２に移行して
角速度θｖを積分して方位θを算出してからステップＳ３３に移行する。

このステップＳ３３では、加速度センサ８で検出した上下加速度Ｇを読込み、次いでス
テップＳ３４に移行して、上下加速度Ｇの変化パターンから歩数Ｐを算出し、次いでステ
ップＳ３５に移行して算出した歩数Ｐに予め設定した歩幅Ｗを乗算して移動距離Ｌを算出
し、次いでステップＳ３６に移行して、算出した方位θ及び移動距離Ｌに基づいて現在位
置情報を更新してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。

この図７の処理が第２の現在位置演算手段に対応している。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、携帯型端末１の電源を投入して、所定のナビゲーション開始操作を行うことにより
、演算処理部４で図５〜図８の処理が実行開始される。
このとき、先ず、図５の障害物検出処理で、加速度センサ８で検出した加速度情報を読
込み（ステップＳ１）、この加速度情報が変動しているか否かを判定し、加速度情報が変
動していないときには、携帯型端末１が例えば机やテーブル等の固定物の上に静止状態で
あるものと判断することができる。この場合には、加速度センサ８で検出される加速度情
報は重力加速度のみであることから加速度情報に基づいて上方向即ち天井方向を検出する
ことができる。

このとき、携帯型端末１がテーブル、机等の水平面上に載置されている場合には、天井
方向が垂直方向となる。このため、超音波アレイセンサ１０の送波用アレイＡ又はＢを選
択して、選択した送波用アレイＡ又はＢに対する位相差φを前述した（３）式から求める
と（ステップＳ６）φ＝０となり、位相差φのない位相制御信号ＰＳ１〜ＰＳｎが送波用
アレイＡ又はＢに出力される。

このため、送波用アレイＡ又はＢから図４に示すように各超音波発振素子Ａ１〜Ａｎ又
はＢ１〜Ｂｎから垂直方向の上方に向けて超音波が送波される。このとき、携帯型端末１
が屋外のテーブル等に載置してある場合には、送波用アレイＡ又はＢから送波された超音
波が反射されないので、受波用アレイＣで反射波を受波することはなく、ステップＳ８及
びＳ９を繰り返して所定時間が経過すると屋外であると判断してステップＳ１０に移行し
、障害物検出フラグＦを“０”にリセットする。

このように、障害物検出処理で屋外であると判断されて障害物検出フラグＦが“０”に
リセットされると、図６の演算部選択処理で、障害物検出フラグＦを読込んだときに、こ
れが“０”にリセットされているので、ステップＳ２２からステップＳ２３に移行して、
ＧＰＳ測位部３の電源をオン状態として、このＧＰＳ測位部３を作動状態とする。次いで
、ＧＰＳ測位部３で位置情報衛星２から送信される位置情報信号に基づいて演算される現
在位置情報を読込み（ステップＳ２４）、この現在位置情報に基づいてＲＡＭ５ｂに記憶
されている地図情報から現在位置近傍の地図情報を抽出し、抽出した地図情報に現在位置
表示を付加してナビゲーション表示情報を生成し、生成したナビゲーション表示情報を表
示部６に表示することにより、現在位置を表示することができる。

その後、ユーザが携帯型端末１を把持して表示部６を視認しながら目的地に移動する場
合には、ユーザの歩行によって携帯型端末１が揺れることから加速度センサ８で検出され
る加速度情報が変動することになる。このため、図５の処理で、ステップＳ２からステッ
プＳ４に移行して、角速度センサ９で検出した角速度情報を読込み、これら角速度情報に
基づいて携帯型端末１のロール、ピッチ及びヨーを検出することにより、携帯型端末１の
姿勢を検出し、検出した姿勢から上方向を検出する。この検出した上方向に応じて前述し
たと同様に超音波アレイセンサ１０の送波用アレイＡ又はＢを選択し、選択した送波用ア
レイＡ又はＢに対して前記（３）式の演算を行って位相差φを算出し、算出した位相差φ
の位相制御信号ＰＳ１〜ＰＳｎを送波用アレイＡ又はＢに出力することにより、超音波ア
レイセンサ１０から検出した上方向に向けて超音波を送波する。この場合も屋外を歩行し
ているので、送波用アレイＡ又はＢから送波された超音波が反射されないので、受波用ア
レイＣで反射波を受波することはなく、障害物検出フラグＦは“０”にリセットされた状
態を継続する。このため、ＧＰＳ測位部３による現在位置情報の演算が継続される。

ところが、ユーザが携帯型端末１を把持して屋外を歩行している状態から天井や屋根が
あって、位置情報衛星２から送信される位置情報信号が遮られるトンネルや地下道を含む
屋内に移動した場合には、前述したように、角速度センサ９から出力される角速度情報に
基づいて携帯型端末１の姿勢を検出し、この姿勢に基づいて上方向即ち天井方向を検出し
、検出した天井方向に基づいて超音波アレイセンサ１０の送波用アレイＡ又はＢを選択し
、選択した送波用アレイＡ又はＢで天井方向に超音波を送波する位相差φを算出して、算
出した位相差φを有する位相制御信号ＰＳ１〜ＰＳｎを送波用アレイＡ又はＢに出力する
ことにより、送波用アレイＡ又はＢから天井方向に向けて超音波が送波される。

このとき、屋内であって天井や屋根が存在することにより、送波用アレイＡ又はＢから
送波された超音波が天井又は屋根で反射され、その反射波が受波用アレイＣで受波される
ので、図５の障害物検出処理で、ステップＳ８からステップＳ１１に移行して、障害物検
出フラグＦが“１”にセットされる。
このため、図６の演算部選択処理が実行されたときに、ステップＳ２２からステップＳ
２６に移行することにより、ＧＰＳ測位部３への電源供給が遮断されて、ＧＰＳ測位部３
の作動が停止され、次いで図７に示す自律測位演算処理が実行される。

このため、角速度センサ９で検出した角速度θｖを積分した方位θと、加速度センサ８
で検出した上下加速度に基づいて算出した歩数Ｐと歩幅Ｗとによる移動距離Ｌとに基づい
て現在位置情報を算出する自律測位処理を行ない、この自律測位処理で演算した現在位置
情報によるナビゲーション表示情報を表示部６に表示する。
このように、上記実施形態によると、加速度情報又は角速度情報に基づいて携帯型端末
１の上方向即ち天井方向を検出し、検出した天井方向に向けて超音波を送波するように超
音波アレイセンサ１０の選択された送波用アレイＡ又はＢに前記（３）式で演算される位
相差φを有する位相制御信号ＰＳ１〜ＰＳｎを出力することにより、送波用アレイＡ又は
Ｂから天井に向けて超音波を送波することができる。このため、送波した超音波を受波用
アレイＣで受波するか否かによって天井、屋根等の位置情報衛星から送信される位置情報
信号を遮る障害物が存在するか否かを検出することができ、電力消費量の大きいＧＰＳ測
位部３での演算処理を行うか否かを判断することができ、ＧＰＳ測位演算と自律測位演算
との切換えを行うことができるとともに、ＧＰＳ測位演算ができないにもかかわらずＧＰ
Ｓ測位部３で演算処理を行うといった不必要な電力消費を低減することができる。

なお、上記実施形態においては、加速度センサ８又は角速度センサ９の検出信号に基づ
いて上方向を検出する場合について説明したが、この場合の上方向即ち天井方向としては
、正確に天井と直角に超音波を送波する必要はなく、室内やトンネル内等の屋内では、天
井や屋根に連接する側壁が存在するので、この側壁にある超音波が送波されても、この超
音波が側壁で反射されて天井や屋根方向に向かい、天井や屋根で反射されて、その反射波
を受波用アレイＣで受波することができるので、上方向を厳密に検出する必要はない。

また、上記実施形態においては、超音波アレイセンサ１０を使用して、この超音波アレ
イセンサ１０を電子走査することにより、上方向に向けて超音波を送波するようにした場
合について説明したが、これに限定されるものではなく、複数の超音波送波器を超音波送
波角度を異ならせて配置するようにしてもよく、さらには重錘を付加した超音波送波器を
ジンバルで支持する機械的な上方向検出手段を設けて、超音波送波器を鉛直方向に向ける
ようにしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、障害物検出手段としての超音波アレイセンサ１０を
適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、赤外線送受波装置な
どの任意の障害物検出手段を適用することができる。赤外線送受波装置を適用する場合に
は、赤外線送受波方向を回転可能なプリズムで変化させることができる。
さらに、上記実施形態においては、ＧＰＳ測位部３が位置情報衛星２から送信される位
置情報信号に基づいて常時ＧＰＳ測位演算を行う場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、ＧＰＳ測位演算を所定時間毎に行い、その間を前述した自律測位演算
処理で現在位置を算出するようにしてもよい。この場合に、ＧＰＳ測位演算処理を間引く
ことができ、この分電力消費量を低減することができる。

さらにまた、上記実施形態においては、自律測位演算を加速度センサ８及び角速度セン
サ９の出力信号に基づいて移動距離Ｌ及び方位θを算出する場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、加速度センサ８に代えて振動センサを適用してユーザの歩
行時の振動を検出して歩数を検出するようにしてもよい共に、角速度センサ９に代えて地
磁気センサを適用して方位を検出するようにしてもよい。

なおさらに、上記実施形態においては、ＧＰＳ測位部３を演算処理部４から独立して設
けた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、演算処理部４でＧＰＳ測
位演算処理を実行するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、携帯型端末１が表示部６が露出している構成を有する場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、折畳み可能な携帯電話機にも適用す
ることができ、この場合、携帯電話機を折り畳んだ場合や送波方向が下を向いている場合
には送波方向の走査を停止させて無駄な電力消費を回避することが好ましい。

また、上記実施形態では、位置検出装置を携帯型端末に適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、自動車、電車といった移動体に適用することも可能
である。

本発明の一実施形態を示す概略外観図である。 図１の内部構成を示すブロック図である。 超音波アレイセンサを示す説明図である。 超音波アレイセンサの超音波送波角度の説明に供する説明図である。 演算処理部で実行する障害物検出処理手順の一例を示すフローチャートである。 演算処理部で実行する演算部選択処理手順の一例を示すフローチャートである。 演算部選択処理における自律測位演算処理手順の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…携帯型端末、２…位置情報衛星、３…ＧＰＳ測位部、４…演算処理部、５…記憶装
置、６…表示部、８…加速度センサ、９…角速度センサ、１０…超音波アレイセンサ、Ａ
，Ｂ…送波用アレイ、Ｃ…受波用アレイ

Claims (7)

1. 位置情報衛星から発信される位置情報信号を受信して現在位置を演算する第１の現在位
   置演算手段と、
   移動距離及び移動方位を検出して現在位置を演算する第２の現在位置演算手段と、前記
   位置情報信号を遮る障害物の有無を検出する障害物検出手段と、
   前記障害物検出手段で前記障害物を検出していないときに前記第１の現在位置演算手段
   を選択し、前記障害物を検出しているときに前記第２の現在位置演算手段を選択する選択
   手段と
   を備えていることを特徴とする位置検出装置。
2. 前記障害物検出手段は、上方向を検出する上方向検出手段と、
   前記上方向検出手段で検出した上方向に対して送信波を送波してから前記送信波の反射
   波を受波する送受波手段とを備え、
   前記送受波手段で送信波を送波させてから反射波を受波するか否かによって前記障害物
   の有無を検出するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記上方向検出手段は天井方向を検出するように構成されていることを特徴とする請求
   項２に記載の位置検出装置。
4. 前記上方向検出手段は、加速度センサと角速度センサを備え、
   前記上方向検出手段は、前記加速度センサで検出した加速度情報が変動していない場合
   は、前記加速度情報に基づいて上方向を検出し、前記加速度情報が変動している場合は、
   前記角速度センサで検出した角速度情報に基づいて、前記位置検出装置の姿勢状態を演算
   し、前記演算の結果から上方向を検出する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の位置検出装置。
5. 前記送受波手段は、少なくとも送波方向を走査可能に構成されていることを特徴とする
   請求項２乃至４の何れか１項に記載の位置検出装置。
6. 前記送受波手段は、並設された複数の超音波発振素子と、各超音波発振素子に供給する位
   相制御信号の位相差を調節して走査方向を変化させる電子式走査方向変化手段とを備えて
   いることを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の位置検出装置。
7. 位置情報衛星から発信される位置情報信号を受信して第１の現在位置を演算する第１の
   現在位置演算手段と、移動距離及び移動方位を検出して第２の現在位置を演算する第２の
   現在位置演算手段とを備え、
   前記位置情報信号を遮る障害物の有無を障害物検出手段で検出する障害物検出ステップ
   と、
   前記障害物検出ステップの検出結果が前記障害物を検出していないときに前記第１の現
   在位置演算手段を選択し、前記障害物を検出しているときに前記第２の現在位置演算手段
   を選択する演算手段選択ステップと
   を備えていることを特徴とする位置検出方法。

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