JP2009198391A

JP2009198391A - Ｇｐｓ受信機

Info

Publication number: JP2009198391A
Application number: JP2008041938A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Seto; 斉瀬戸
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2008-02-22
Publication date: 2009-09-03

Abstract

【課題】高速移動中でも、地図画面をスムーズに更新することのできる携帯型のＧＰＳ受信機を提供すること。
【解決手段】ＧＰＳ受信機は、現在の所在地と過去の所在地とに基づき、次フレームの所在地を推定し（Ｓ１０８）、次フレームの所在地と現在の所在地とに基づき、更新データ量を推定する（Ｓ１１０）。更新データ量が所定値を超えていると判断した場合に（Ｓ１１２でＮＯ）、現在の所在地の表示位置が画面の端部になるように、地図サーバより地図データをダウンロードする（Ｓ１２０，Ｓ１２４，Ｓ１２６）。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＧＰＳ受信機に関し、特に、携帯電話に代表される通信手段を利用して、ネットワークから更新地図データをダウンロードしながら、表示ディスプレイに現在地を表示させることができるＧＰＳ受信機に関するものである。

昨今、カーナビゲーションシステムなどＧＰＳ（Global Positioning System）を利用した機器が広く普及している。

また、最近は、携帯電話機の特徴を有効に活用したＡＧＰＳ（Assisted Global Positioning System）機能が搭載されるようになり、屋外だけでなく屋内でも利用されつつある。

カーナビゲーションシステムは、一般的には、ＧＰＳ受信機と呼ばれ、取り扱う無線周波数の特性から、トンネル等の屋内においては、ＧＰＳ信号が大幅に減衰するため、利用が制限されるという問題がある。

これに対して、ＧＰＳ受信機の感度を向上させる技術として、ＡＧＰＳと呼ばれる技術がある。ＡＧＰＳ受信機は、携帯電話を利用して、測位（ローケーション）サーバと呼ばれるサーバより、ＧＰＳ衛星が放送しているデータがあらかじめアシストデータとして取得できる。そのため、カーナビゲーションシステムで採用されているＧＰＳ受信機とは異なる簡易的な受信アルゴリズムで感度を向上させ、屋内においても、ＧＰＳ測位が可能となる。

通常、カーナビゲーションシステムなどの据え置き型のＧＰＳ受信機は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＤＶＤ（Digital Video Disc または、Digital Versatile Disc）等の記憶装置が内蔵されるとともに、地図データが高速にディスプレイに表示できるように画像メモリが内蔵される。これにより、ユーザ（ＧＰＳ受信機）が高速に移動した場合においても、スムーズに地図表示が可能となっている。

しかし、携帯電話機に代表される、ＡＧＰＳ機能を内蔵した携帯型のＧＰＳ受信機は、上記、ＨＤＤやＤＶＤ等の記憶装置を搭載していないのが現状である。そのため、携帯電話機は、その代用として、携帯電話通信網を利用して、地図サーバからの地図データを、随時、ダウンロードする必要がある。

例えば、特許文献１に開示されている発明は、定期的に現在位置の位置情報を取得し、移動方向及び、移動速度に基づいて移動推定位置を算出し、移動推定位置周辺の地図情報をダウンロードすることが開示されている。また、地図情報をダウンロードする際に、移動速度、空きメモリ容量及び電池残容量に従って選択されたタイプ（地図の倍率、地図の画像のカラー（カラーまたはモノクロ））の地図情報をダウンロードすることを特徴としている。
特開２００２−７１３７６号公報

従来のＡＧＰＳ機能を搭載したＧＰＳ受信機では、ユーザが、新幹線等の高速鉄道に乗車した場合や、高速道路での移動中において、ＧＰＳ受信機のディスプレイ上に、地図を表示させて、現在地を追従させて、ナビゲーション機能を動作させたときに、次のような問題が発生する。すなわち、ＧＰＳ受信機の通信速度以上のデータ量の更新が必要となる場合や、ＧＰＳ受信機による処理時間と、ディスプレイに地図を表示させるために処理な遅延時間が原因で、地図画面がスムーズに更新されず、画面が途切れてしまう。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、高速移動中でも、地図画面をスムーズに更新することのできる携帯型のＧＰＳ受信機を提供することである。

この発明のある局面に従うＧＰＳ受信機は、ネットワークを介して地図サーバに接続し、地図情報をダウンロードしながら、ナビゲーション機能を実現することができるＧＰＳ受信機であって、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することにより、ＧＰＳ受信機の現在地を算出するために必要なＧＰＳ信号受信手段と、ＧＰＳ信号受信手段により算出された現在の現在地と過去の現在地から、ＧＰＳ受信機の画面上に表示される、ＧＰＳ受信機の次フレームの現在地を推定するための第１の推定手段と、次フレームの現在地と現在の現在地から、その移動量を求めることにより、次フレームに必要な地図情報の更新データ量である地図更新データ量を推定するための第２の推定手段と、地図更新データ量に基づいて、次フレームの地図画面の更新処理を行なうための地図情報更新処理手段を備え、地図情報更新処理手段は、地図更新データ量が次フレームの地図画面が破綻する許容値を超えていると判断した場合に、現在の現在地の表示位置が画面の端部になるように、地図サーバより更新地図データをダウンロードし、ダウンロードされた更新地図データを格納するための地図データ格納手段と、ダウンロードされた更新地図データにより、次フレームの地図画面を表示するための表示手段とをさらに備える。

更新処理手段は、許容値を超えていないと判断し、かつ、更新地図データのダウンロードが必要と判断した場合に、ＧＰＳ受信機の現在地の表示位置が地図画面の中央部になるように、地図サーバより更新地図データをダウンロードすることを特徴とする。

好ましくは、更新処理手段は、許容値を超えていないと判断し、かつ、更新地図データのダウンロードが必要でないと判断した場合に、ＧＰＳ受信機の現在地の表示位置が地図画面の周辺部になるように、地図サーバから更新地図データをダウンロードすることを特徴とする。

好ましくは、第２の推定手段は、ＧＰＳ受信機の現在の現在地と過去の現在地から、ＧＰＳ受信機の移動速度、移動距離および移動方向を算出し、移動速度、移動距離および移動方向から、地図更新データ量を推定することを特徴とする。

好ましくは、ユーザからの指示の入力を受け付けるための操作手段をさらに備え、操作手段により、正確なユーザの移動状況に関する情報が入力された場合に、第２の推定手段は、さらに移動状況に関する情報から、地図更新データ量を推定することを特徴とする。

好ましくは、更新処理手段は、ユーザの移動状況から、地図が途切れることなく表示可能な最大地図倍率を推定し、操作手段による、最大地図倍率を越える倍率の指示を無効にすることで地図画面を表示させないことを特徴とする。

好ましくは、更新処理手段は、ユーザの移動状況から、地図が途切れることなく表示可能な最大地図倍率を推定し、操作手段によりユーザが自由に設定できる地図画面の倍率を、最大地図倍率以内の倍率に設定することを特徴とする。

好ましくは、ＧＰＳ受信機の現在の現在値と過去の現在地を推定するための測位センサをさらに備え、第１の推定手段は、ＧＰＳ信号が受信できないＧＰＳ不感地帯においては、測位センサからの出力信号から、地図更新データ量を推定することを特徴とする。

好ましくは、測位センサとは、加速度センサと、方位センサまたはジャイロセンサとを含む。

特に限定させるわけではないが、本発明に関するＧＰＳ受信機をＡＧＰＳ機能を搭載した携帯電話に適用した場合、当該携帯電話は、ＧＰＳ受信手段により計算された現在の現在地と、過去の現在地を蓄積（格納）し、次フレームの現在地を推定し、地図画面が途切れないようにするために、地図サーバから、優先的に該当の更新地図データをダウンロードすることができる。

また、屋内（インドア）でのＧＰＳ信号が受信できないところでは、加速度センサと方位センサ、または、加速度センサとジャイロセンサの出力信号から計算された現在の現在地と、過去の現在地を蓄積（格納）することで、次フレームの現在地を推定し、地図画面が途切れないようにするために、地図サーバから、優先的に該当の更新地図データをダウンロードすることができる。

本発明によると、高速移動時でも、地図画面をスムーズに更新することが可能となる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

本実施の形態におけるＧＰＳ受信機は、携帯電話等の通信手段を用い、ネットワークを介して地図サーバに接続され、地図情報をダウンロードしながら、ユーザの現在位置を計算することができる。つまり、ＧＰＳ受信機は、現在位置を示した地図画面を表示して、ユーザに現在位置を知らせたり、目的地まで誘導（案内）したりする。

ＧＰＳ受信機は、携帯電話網で代表されるネットワークと接続可能な通信部（通信制御部）を有しており、通信部が地図情報を取得する。また、ＧＰＳ衛星、または、各種の測位センサを利用して現在地の測位を行なう。

以下に、本発明の実施の形態におけるＧＰＳ受信機が、携帯電話機に代表される携帯通信端末であるものとして説明する。つまり、ＧＰＳ機能を有する携帯通信端末であるものとする。なお、ＧＰＳ受信機を内蔵した携帯通信端末を提供することもできる。

なお、携帯通信端末としては、携帯電話機の他、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）であり、また、通信機能を持たない情報端末としては、ポータブルナビゲーションデバイス（ＰＮＤ）、登山やアウトドア用のハンディＧＰＳ受信機などが想定される。あるいは、本実施の形態におけるＧＰＳ受信機は、必ずしも携帯型の装置に限定されるものではなく、モータサイクル、車載、船舶用のＧＰＳ受信機などの据え置き型の装置であってもよい。

＜概要および構成について＞
はじめに、本発明の実施の形態における携帯通信端末１の概要および構成について説明する。

図１は、本発明の実施の形態における携帯通信端末１の概要を示す図である。携帯通信端末１は、ＡＧＰＳ機能を搭載している。

図１を参照して、携帯通信端末１は、ＧＰＳ衛星３１１，３１２，３１３，３１４からの測位に必要な情報を受信する。また、携帯通信端末１は、ネットワーク３００と接続される。ネットワーク３００は、携帯端末網３０１と、基地局３０２と、地図更新サーバ３０４と、ロケーションサーバ３０６とを含み、携帯通信端末１は、携帯端末網３０１および基地局３０２を介して、地図更新サーバ３０４およびロケーションサーバ３０６と通信することができる。

地図更新サーバ３０４は、携帯通信端末１が表示するあらゆる地図データを保有しており、携帯通信端末１は、該サーバから地図データをダウンロードできる。地図更新サーバ３０４は、携帯通信端末１から基地局３０２を介して要求を受信すると、該当の地図データを読み出し、読み出した地図データを携帯通信端末１に送信する。

ロケーションサーバ３０６は、携帯通信端末１のアシスト情報を供給するサーバである。ロケーションサーバ３０６は、ＧＰＳ衛星３１１，３１２，３１３，３１４の衛星情報と、各ＧＰＳ衛星が送信しているナビゲーションメッセージとを常時受信している。ナビゲーションメッセージは、エフェリメスデータとアルマナックデータとを含み、アルマナックデータは軌道上の衛星に関する情報を有し、エフェリメスデータは衛星の位置情報とそのキャリア信号を発射した時刻情報とを有している。ロケーションサーバ３０６は、携帯通信端末１から基地局３０２を介して要求を受信すると、このような情報を携帯通信端末１に送信する。

図２は、本発明の実施の形態における携帯通信端末１のハードウェア構成を示すハードウェアブロック図である。

図２を参照して、携帯通信端末１は、各種の演算処理を行なう制御部１０と、ユーザからの指示を受け付けるための操作部２２と、表示部２４と、一時的にデータを記憶するためのＲＡＭ（Random Access Memory）３０と、各種データやプログラムを記憶するための不揮発性メモリ、たとえばフラッシュメモリ３２と、マイクロフォン３５からの音声に対して信号処理を実行する音声信号処理部３４と、スピーカ３７へ音声などを出力するための信号再生処理を行なう再生回路３６と、アンテナ（図示せず）を介して外部との無線通信制御を行なうための通信制御部３８と、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）３９と、ＧＰＳ信号を受信するためのＧＰＳ受信部４２とを備える。

通信制御部３８は、ネットワーク３００との通信を制御する。また、変調／復調機能を有する。

表示部２４は、液晶等により構成されるディスプレイ２８と、ディスプレイ２８に表示する画像の処理を行なう表示ドライバ部２６とを含む。

ＧＰＳ受信部４２は、受信したＧＰＳ信号に基づき、現在位置（緯度経度高度）を算出する。なお、現在位置の算出方法は特に限定されるものではなく、公知の技術が採用されてよい。

なお、携帯通信端末１は、ＧＰＳ信号が受信できない不感地帯においても現在地を推定可能とするための測位センサ４４を備えることが好ましい。測位センサ４４は、たとえば、加速度センサ４６と方位センサ４８とを含む。方位センサ４８に代えて、ジャイロセンサ（図示せず）を設けてもよい。

加速度センサ４６は、加速度を表すものであり、加速度を一定時間毎に積分することで、ユーザ（携帯通信端末１）の移動速度が計算できる。また、加速度を一定時間毎に二重積分することで、ユーザの移動距離を知ることができる。

方位センサ４８は、現時刻の方位（東西南北）を表すものであり、たとえば、ユーザが移動している場合の移動方向（向き）を知らせることができる。

ジャイロセンサは、角速度を表すものであり、角速度を一定時間毎に積分することで、ユーザが移動した回転角を知ることができ、ユーザの移動方向（向き）を知ることができる。

よって、方位センサ４８とジャイロセンサは、いずれも、ユーザの移動方向（向き）を検出することができることから、どちらか一方を搭載しておけばよい。

以上のことから、測位センサ４４により、直前に求めた過去の所在地（現在地）を起点とし、ユーザが移動した方向（向き）と、その移動距離、または、移動速度と移動に要した時間の積から求めた移動距離から、次の現在地を推定することで、ＧＰＳ受信部４２と同様の機能を果たすことができる。

図３は、本発明の実施の形態における携帯通信端末１の機能構成を示す機能ブロック図である。

図３を参照して、携帯通信端末１の制御部１０は、その機能として、現在地計算処理部１０２と、次位置推定部１０４と、データ量推定部１０６と、地図更新処理部１０８とを含む。表示ドライバ部２６は、２つの地図格納メモリ２６１，２６２を有している。

現在地計算処理部１０２は、ＧＰＳ受信部４２より、デコードされた各衛星情報を入力信号とし、現在の携帯通信端末１の現在地を計算する。また、携帯通信端末１の現在の現在地は、ＲＡＭ３０上の所定の領域（現在の所在地メモリ）３０Ａに、現在位置データとして格納される。また、現在の所在地メモリ３０１に、現在位置データを格納するタイミングで、それまで現在の所在地メモリ３０Ａに格納されていた位置データを、ＲＡＭ３０上の所定の領域（過去の所在地メモリ）３０Ｂに書き換える。つまり、過去の所在地メモリ３０Ｂには、時間的に過去の位置データが記録される。

現在地計算処理部１０２は、上述の測位センサ４４からの情報に基づき、現在位置を算出することもできる。

次位置推定部１０４は、現在の所在地メモリ３０Ａと過去の所在地メモリ３０Ｂに記録された情報から、次フレームの所在地を推定する。

データ量推定部１０６は、次フレームの所在地と現在の所在地とに基づき、更新すべき地図データ量（以下「更新データ量」という）を推定する。具体的には、移動速度、移動距離、および移動方向を算出し、算出したこれらの情報に基づき、更新データ量を推定する。

地図更新処理部１０８は、データ量推定部１０６により推定された更新データ量に基づいて、次フレームの地図画面の更新処理を行なう。まず、更新データ量が所定値（予め定められた規定値）以下であるか否かを判断する。そうでない場合には、現在地の表示位置が画面の端部になるように、地図更新サーバ３０４より地図データをダウンロードする。また、そうである場合には、さらに、地図データのダウンロードが必要か否かを判断する。

地図更新処理部１０８は、ダウンロードが必要であると判断した場合には、現在地の表示位置が画面の中央部になるように、地図更新サーバ３０４より地図データをダウンロードする。

これに対し、ダウンロードが必要でないと判断した場合には、地図更新処理部１０８は、現在地の表示位置を画面の周辺部に設定する。

なお、本実施の形態において、画面の「中央部」とは、ディスプレイ２８の表示領域の中心部分に対応し、画面の「端部」とは、ディスプレイ２８の表示領域を囲う、幅を有する枠領域を表わす。幅は、所定の距離であってもよいし、表示領域のサイズの所定パーセントであってもよい。また、枠領域は、ディスプレイ２８の表示領域の最端部分よりも、所定距離または所定パーセント中央部寄りに設けられることが好ましい。このようにすることで、ユーザの視認性を損なうことを避けることができる。

また、画面の「周辺部」とは、中央部よりも外側であることを表わし、周辺部は、上記端部を含む領域である。

地図更新処理部１０８は、地図格納メモリ２６１，２６２の一方に、次画面（フレーム）の地図データを格納する。たとえば、地図格納メモリ２６１に、現画面（フレーム）の地図データが格納されている場合、地図格納メモリ２６２には、次画面（フレーム）の更新地図データを含んだデータが格納される。

ディスプレイ２８へ転送されるデータは、画面（フレーム）毎に異なり、地図格納メモリ２６１と地図格納メモリ２６２とは、トグルすることになる。つまり、表示ドライバ部２６は、地図格納メモリ２６１上の地図データと地図格納メモリ２６２上の地図データとを、交互にディスプレイ２８に表示する。したがって、地図格納メモリ２６１は、常に、現画面（フレーム）の地図データを格納する訳ではなく、次画面（フレーム）の更新地図データを含んだデータが格納されることもある。

地図更新処理部１０８は、さらに、移動速度および移動方向に基づき、地図画面の可能最大倍率を推定する。「可能最大倍率」とは、画面が途切れる直前の倍率を表わす。地図更新処理部１０８は、操作部２２からの可能最大倍率を越える倍率の指示を無効にする。あるいは、地図画面の倍率を、可能最大倍率以内の倍率になるよう自動的に設定してもよい。

なお、各機能ブロックの動作は、フラッシュメモリ３２中に格納されたソフトウェアを実行することで実現されてもよいし、少なくとも一部については、ハードウェアで実現されてもよい。または、ハードウェアとして記載したブロックのうちのいずれかは、ソフトウェアを実行することで実現されてもよい。

＜動作について＞
次に、本発明の実施の形態における携帯通信端末１の動作について説明する。

図４は、本発明の実施の形態における携帯通信端末１が実行するナビゲーション処理を示すフローチャートである。なお、このフローチャートに示す処理は、予めプログラムとしてフラッシュメモリ３２に格納されており、制御部１０がこのプログラムを読み出して実行することにより、ナビゲーション処理の機能が実現される。この処理は、操作部２２を介して、ユーザからナビゲーション機能立ち上げの指示が入力された場合に開始されるものとする。

図４を参照して、はじめに、制御部１０は、ナビゲーション機能を立ち上げ（ステップＳ１０２）、ＧＰＳ受信部４２による現在地の測位を開始する（ステップＳ１０４）。なお、携帯通信端末１は、ＡＧＰＳ機能を搭載しているため、ＧＰＳ衛星３１１〜３１４を捉える前に、ローケーションサーバ３０６から、事前にアシスト情報を入手した上で、測位が開始されるものとする。

次に、現在地計算処理部１０２は、ＧＰＳ信号を受信できるか（不感地帯でないか）否かを判断する（ステップＳ１０６）。ＧＰＳ信号が受信できる場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、ステップＳ１０８に進む。

一方、ＧＰＳ信号が受信できない場合、すなわち不感地帯である場合（ステップＳ１０４においてＮＯ）、ＧＰＳ受信部４２による現在地測位を中断し、現在地計算処理部１０２は、加速度センサ４６と方位センサ４８とによる現在地の測位を開始する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７の処理の後、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８において、現在地計算処理部１０２は、現在の所在地メモリ３０Ａに現在の所在地を格納し、過去の所在地メモリ３０Ｂに過去の所在地を格納する。また、次位置推定部１０４は、次フレームの所在地を推定する。

携帯通信端末１を保持したユーザが定点測位（静止）する場合、携帯通信端末１の位置精度誤差の範囲（数メートル）を無視できれば、所在地は変化しない。しかし、ユーザが移動している場合は、現在地が刻々と変化してゆくため、次位置推定部１０４は、所在地メモリ３０Ａ，３０Ｂに記録された現在と過去の所在地から、次フレームの所在地を推定する。なお、本実施の形態では、次フレームの所在地を推定するために、たとえば、カルマンフィルタ等の予測手法を採用する。

次に、データ量推定部１０６は、移動距離、移動速度、および移動方向を算出し、更新地図データ量を推定する（ステップＳ１１０）。移動距離は、現在の所在地の緯度経度と、過去の所在地の緯度経度との差分から求めることができる。フレーム当たりの移動速度は、その移動距離と、移動に費やしたフレーム数の除を求めることで計算することができる。移動方向は、現在の所在地の緯度経度と、過去の所在地の緯度経度とから推定することができる。また、ユーザが目的地を設定した場合には、目的地までの経路も参考にすることで、移動方向を推定する。

更新地図データ量は、現画面から次画面への移動速度と、次画面の所在地とに基づき推定される。より具体的には、ディスプレイ２８の画素数（解像度）、地図データの形式も考慮し、画面上の現在地の位置（中央部、右端上部等）を中心として、前後のフレーム差分で計算することができる。

地図更新処理部１０８は、更新地図データ量が、規定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。ここでの規定値は、次フレームにおける更新すべきデータが取りこぼされ、地図画面のフリーズ、地図画面の欠落等、画面が途切れるか途切れないかの境目を判定しておき、その境目の値が規定値として予め定められていることが望ましい。この規定値の計算方法は、通信制御部３８の転送レートと、その他、信号処理による遅延量から、決定される。通信制御部３８の転送レートは、たとえば、先読みした地図データを格納するメモリ（バッファ）容量の変化量とその時間から推定することができる。信号処理による遅延量は、携帯通信端末１の製品設計の段階で、設計値として求め、さらに、設計値を実証するために実験が行なわれ、その実測値から、信号処理の遅延量が決定される。

更新地図データ量が規定値以下であると判断された場合（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、すなわち、更新データが少ない場合、ステップＳ１１４に進む。一方、更新地図データ量が規定値を越えていると判断された場合（ステップＳ１１２においてＮＯ）、ステップＳ１２０に進む。

ステップＳ１１４において、地図更新処理部１０８は、更新するためのダウンロードが必要か否かを判断する。具体的には、地図更新処理部１０８は、地図格納メモリ２６１，２６２の状態（データ量）を監視し、次フレームの地図表示に必要なデータ量（つまり更新地図データ量）が既に格納されているか否かを判断する。

ダウンロードが必要でないと判断された場合（ステップＳ１１４においてＮＯ）、つまり、地図格納メモリ２６１，２６２に更新地図データ量が格納されていると判断された場合、ステップＳ１１６に進む。ダウンロードが必要であると判断された場合（ステップＳ１１４においてＹＥＳ）、つまり、地図格納メモリ２６１，２６２に更新地図データ量が格納されていないと判断された場合、ステップＳ１１８に進む。

ステップＳ１１６では、地図更新処理部１０８は、現在地の表示位置を、画面中央部から周辺部へ移動させる。より具体的には、現在地を表示すべき座標情報を、移動距離と移動方向とに基づいて算出し、その座標情報をＲＡＭ３０の所定の領域に一時格納する。

このように、本実施の形態では、次フレームにおいて多少の現在地の移動が伴えば、画面が途切れる可能性がない場合には、地図データのダウンロードを行なわない。

ステップＳ１１６の処理が終わると、ステップＳ１２７に進む。なお、この処理の前は、ディスプレイ２８の中央部に現在地が表示されていたものとする。

ステップＳ１１８では、ダウンロードが必要であるが、更新データが少ないことから、地図更新処理部１０８は、現在地の表示位置を、画面中央部のままにする。より具体的には、画面中央部の座標情報をＲＡＭ３０の所定の領域に一時格納する。また、地図更新処理部１０８は、ステップＳ１１０で推定された更新地図データ量を、ダウンロードすべきデータ量として決定する。ステップＳ１１８の処理が終わると、ステップＳ１２４に進む。

ステップＳ１２０において、地図更新処理部１０８は、次フレームにおいて、現在地の表示位置を画面中央部から、画面端部へ移動させる。つまり、地図更新処理部１０８は、画面端部のうち、携帯通信端末１の移動方向に応じた位置に現在地の表示位置を定める。定められた表示位置に応じた座標情報を、ＲＡＭ３０の所定の領域に一時格納する。また、地図更新処理部１０８は、ステップＳ１１０で推定された更新地図データ量と、座標情報とに基づいて、ダウンロードすべきデータ量を算出する。

本実施の形態では、更新地図データ量が規定値を越えていれば、現在地の表示位置を画面中央部から画面端部に移動させる。このようにすることで、画面が途切れることを避けることができる。

続いて、地図更新処理部１０８は、画面を途切れなくするための地図の倍率（すなわち最大可能倍率）を推定する（ステップＳ１２２）。高速移動時において、地図の倍率が大きすぎると、次フレームの地図上に現在地が存在しない場合がある。そのような場合は、画面が途切れることを避けるために、画面サイズ（解像度）と処理時間から、画面が途切れない倍率を推定する。推定した倍率は、内部メモリに一時記録される。上記処理時間とは、地図データをダウンロードする時間と、ダウンロードした地図データをディスプレイ２８に表示させる映像データに変換するのに費やされる時間とを含む。

ステップＳ１２２にて画面が途切れない倍率が推定されると、地図更新処理部１０８はは、画面が途切れる可能性のある倍率の選択を無効にする（ステップＳ１２３）。つまり、製品仕様上、倍率設定画面を表示中に、画面が途切れる可能性のある倍率の画面には遷移させず、選択無効にしてしまうこととしてもよい。ステップＳ１２３の処理が終わると、ステップＳ１２４に進む。

なお、ステップＳ１２３の処理に代えて、地図更新処理部１０８は、地図画面がディスプレイ２８に表示されている際に、ユーザが、画面の途切れる可能性がある倍率を選択した場合は、たとえば、「高速移動中につき、通信状態によっては、画面が途切れる場合があります。」との注意喚起メッセージを表示してもよい。または、表示メッセージに代えて、スピーカ３７から音声にて画面が途切れる可能性があることをユーザに報知してもよい。または、ＬＥＤ３９を点滅させてユーザに報知してもよい。

あるいは、地図更新処理部１０８は、画面が途切れない地図倍率に自動的に調整することとしてもよい。地図更新処理部１０８は、地図格納メモリ２６１，２６２の状態（格納されるデータ量）を監視し、そのデータ量によって、画面が途切れるか否かの判断を行なう。たとえば、地図格納メモリ２６１，２６２に、ある基準（判定）値以下のデータしか格納されていない場合は、次フレームにおいて、画面が途切れる、または、画面フリーズすると判断する。そのように判断された場合、地図更新処理部１０８は、現状以上の地図倍率（拡大倍率）に変更（遷移）できないようにする。

または、ユーザが、操作部２２を介して、自らの移動手段の情報を入力しておけば、次フレームにおいて更新すべき地図データ量が正確に先読みでき、かつ、自動的に、地図画面の倍率を調整することもできる。より具体的には、ユーザは、正確な時刻で移動する交通手段（例えば、鉄道等）に乗車している場合、操作部２２を介して、その交通手段を入力することで、データ量推定部１０６は、その移動速度を計算することができる。これにより、上記効果を可能にすることができる。

ステップＳ１２４において、更新データをダウンロードするために、地図更新処理部１０８は、通信制御部３８を介して、地図更新サーバ３０４に対して、更新地図の倍率と、地図エリア、データ量等をリクエストする。地図エリアは、ステップＳ１０８で推定された次フレームの所在地に対応し、データ量は、ステップＳ１１８またはＳ１２０で算出された、ダウンロードすべきデータ量に対応している。

地図更新サーバ３０４は、携帯通信端末１からの要求に応じた地図データを、携帯通信端末１に送信する。

通信制御部３８において地図データが受信されると、地図更新処理部１０８は、その地図データをダウンロードする（ステップＳ１２６）。そして、地図更新処理部１０８は、地図格納メモリ２６１，２６２のいずれか一方に、新たな地図データを記録する。このようにして、地図データが更新される。ステップＳ１２６の処理が終わると、ステップＳ１２７に進む。

ステップＳ１２７において、地図更新処理部１０８は、現在地を表示した画面を更新するよう表示ドライバ部２６を制御する。表示ドライバ部２６は、地図更新処理部１０８から上述の座標情報を受け取り、その座標情報に応じた位置に、現在地を表示するよう制御する。

ステップＳ１２８において、制御部１０は、ナビゲーション機能を終了するか否かを判断する。つまり、ユーザから操作部２２を介して、ナビゲーション機能終了の指示があったか否かを判断する。継続する場合は（ステップＳ１２８においてＮＯ）、ステップＳ１０８に戻る。ナビゲーション機能を終了するとの指示が入力された場合は（ステップＳ１２８においてＹＥＳ）、一連のナビゲーション処理を終了する。

＜具体例について＞
図５〜７を参照して、ナビゲーション処理が実行されている際に表示される画面を具体的に説明する。

図５〜７は、現画面から次画面への所在地の表示位置の遷移を概念的に示す図である。これらの図には、更新に必要な地図データがどれくらいかについても視覚的に示されている。

図５は、第１の画面遷移例を示す図であり、地図更新処理部１０８により、更新地図データ量が規定値以下と判断された場合であって（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、かつ、ダウンロード必要と判断された場合（ステップＳ１１４でＹＥＳ）の画面遷移例を示す。

図５を参照して、現画面５０１の所在地は画面中央部５０２に表示されているとする。上記条件の場合、次画面５１１の所在地も画面中央部５１２に表示される。現画面５０１から次画面５１１までの所在地の移動は、矢印で示されている。

したがって、この場合、次画面５１１のハッチング領域分が、地図更新サーバ３０４から最優先に地図データをダウンロードしなければならない領域ということになる。つまり、ステップＳ１２４において、現在地が画面中央部５１２にプロットされるように地図更新サーバ３０４にリクエストされる。

図６は、第２の画面遷移例を示す図であり、地図更新処理部１０８により、更新地図データ量が規定値を越えていると判断された場合（ステップＳ１１２でＮＯ）の画面遷移例を示す。

図６を参照して、現画面６０１の所在地は画面中央部６０２に表示されているとする。
上記条件では、携帯通信端末１が高速移動しており、次画面の所在地はより遠く離れた場所となる。そのため、更新地図データ量も大きくなる。

通常は、高速移動時（更新地図データ量が大きいとき）でも、図５に示したように、次画面においても中央部５１２に現在地が表示されるように、地図データのダウンロードするのが一般的である。しかしながら、高速移動時も、画面中央部に現在地を表示しようとすると、地図画面の一部がフリーズしたり、画面の一部が欠如したりして、画面が途切れることがある。なお、ディスプレイ２８の解像度（画素数）は、製品によって異なり、この違いにより、更新される地図データ量、または、地図サーバーより、ダウンロードされるデータ量も異なる。そのため、ディスプレイ２８の解像度により、画面が途切れるといった問題の発生頻度や程度も異なる。

これに対し、本実施の形態では、更新地図データ量が規定値を超えていれば（所在地の移動量が大きければ）、次画面６１２の予測された現在地の位置を、画面端部６１２に移動させて表示させるようにする。このようにすることで、図６のハッチング領域で示されるように、ダウンロードされる地図データ量を少なくすることができる。これにより、表示画面をスムーズに更新することができる。

図７は、第３の画面遷移例を示す図であり、判断部１０８により、更新地図データ量が規定値以下と判断された場合であって（ステップＳ１１２でＹＥＳ）、かつ、ダウンロードが必要でないと判断された場合（ステップＳ１１４でＮＯ）の画面遷移例を示す。

図７を参照して、現画面７０１の所在地は画面中央部７０２に表示されているとする。上記条件の場合、次画面における現在地が、現画面７０１においても表示可能である。つまり、低速移動時である。このような場合、次画面の現在地を画面周辺部７１２へ移動させることで、更新データのダウンロードを無くすことができる。つまり、次画面も、現画面７０１と共通となる。

以上のように、本実施の形態では、更新地図データ量が、通信制御部３８の時間当たりの転送レートを超えるデータレートも考慮しているため、次画面の地図更新をスムーズに行なうことができる。また、現在地を計算するためのＡＧＰＳ機能の処理時間と、地図表示に費やした処理時間（遅延時間）が原因となって、単位時間当たりの転送レートが低下することも考慮しているため、次画面の地図更新をスムーズに行なうことができる。

なお、本実施の形態におけるＧＰＳ受信機は、直接、ＧＰＳ信号を受信して、現在位置を算出できる機器であるものとして説明した。しかしながら、ネットワーク上の他の装置においてＧＰＳ信号に基づき算出された現在位置情報を受信するものであってもよい。

また、現在位置を算出するための測位情報は、必ずしもＧＰＳ信号に限定されるものではない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態における携帯通信端末１の概要を示す図である。本発明の実施の形態における携帯通信端末１のハードウェア構成を示すハードウェアブロック図である。本発明の実施の形態における携帯通信端末１の機能構成を示す機能ブロック図である。本発明の実施の形態における携帯通信端末１が実行するナビゲーション処理を示すフローチャートである。第１の画面遷移例を示す図である。第２の画面遷移例を示す図である。第３の画面遷移例を示す図である。

符号の説明

１携帯通信端末、１０制御部、２２操作部、２４表示部、２６表示ドライバ部、２８ディスプレイ、３０ＲＡＭ、３０Ａ現在の所在地メモリ、３０Ｂ過去の所在地メモリ、３２フラッシュメモリ、３４音声信号処理部、３５マイクロフォン、３６再生回路、３７スピーカ、３８通信制御部、３９ＬＥＤ、４２ＧＰＳ受信部、４４測位センサ、４６加速度センサ、４８方位センサ、１０２現在地計算処理部、１０４次位置推定部、１０６データ量推定部、１０８地図更新処理部、２６１，２６２地図格納メモリ、３００ネットワーク、３０１携帯端末網、３０２基地局、３０４地図更新サーバ、３０６ロケーションサーバ、３１１，３１２，３１３，３１４ＧＰＳ衛星。

Claims

ネットワークを介して地図サーバに接続し、地図情報をダウンロードしながら、ナビゲーション機能を実現することができるＧＰＳ受信機であって、
ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することにより、前記ＧＰＳ受信機の現在地を算出するために必要なＧＰＳ信号受信手段と、
前記ＧＰＳ信号受信手段により算出された現在の現在地と過去の現在地から、前記ＧＰＳ受信機の画面上に表示される、前記ＧＰＳ受信機の次フレームの現在地を推定するための第１の推定手段と、
前記次フレームの現在地と前記現在の現在地から、その移動量を求めることにより、次フレームに必要な地図情報の更新データ量である地図更新データ量を推定するための第２の推定手段と、
前記地図更新データ量に基づいて、次フレームの地図画面の更新処理を行なうための地図情報更新処理手段を備え、
前記地図情報更新処理手段は、前記地図更新データ量が次フレームの地図画面が破綻する許容値を超えていると判断した場合に、前記現在の現在地の表示位置が画面の端部になるように、前記地図サーバより更新地図データをダウンロードし、
前記ダウンロードされた更新地図データを格納するための地図データ格納手段と、
前記ダウンロードされた更新地図データにより、次フレームの地図画面を表示するための表示手段とをさらに備えるＧＰＳ受信機。
前記更新処理手段は、前記許容値を超えていないと判断し、かつ、前記更新地図データのダウンロードが必要と判断した場合に、前記ＧＰＳ受信機の現在地の表示位置が地図画面の中央部になるように、前記地図サーバより更新地図データをダウンロードすることを特徴とする請求項１に記載のＧＰＳ受信機。
前記更新処理手段は、前記許容値を超えていないと判断し、かつ、前記更新地図データのダウンロードが必要でないと判断した場合に、前記ＧＰＳ受信機の現在地の表示位置が地図画面の周辺部になるように、前記地図サーバから更新地図データをダウンロードすることを特徴とする請求項１または２に記載のＧＰＳ受信機。
前記第２の推定手段は、前記ＧＰＳ受信機の前記現在の現在地と前記過去の現在地から、前記ＧＰＳ受信機の移動速度、移動距離および移動方向を算出し、前記移動速度、移動距離および移動方向から、前記地図更新データ量を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＧＰＳ受信機。
ユーザからの指示の入力を受け付けるための操作手段をさらに備え、
前記操作手段により、正確なユーザの移動状況に関する情報が入力された場合に、前記第２の推定手段は、さらに前記移動状況に関する情報から、前記地図更新データ量を推定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＧＰＳ受信機。
前記更新処理手段は、前記ユーザの移動状況から、地図が途切れることなく表示可能な最大地図倍率を推定し、前記操作手段による、前記最大地図倍率を越える倍率の指示を無効にすることで地図画面を表示させないことを特徴とする請求項５に記載のＧＰＳ受信機。
前記更新処理手段は、前記ユーザの移動状況から、地図が途切れることなく表示可能な最大地図倍率を推定し、前記操作手段によりユーザが自由に設定できる地図画面の倍率を、前記最大地図倍率以内の倍率に設定することを特徴とする請求項５に記載のＧＰＳ受信機。
前記ＧＰＳ受信機の現在の現在値と過去の現在地を推定するための測位センサをさらに備え、
前記第１の推定手段は、ＧＰＳ信号が受信できないＧＰＳ不感地帯においては、前記測位センサからの出力信号から、地図更新データ量を推定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＧＰＳ受信機。
前記測位センサとは、加速度センサと、方位センサまたはジャイロセンサとを含む、請求項８に記載のＧＰＳ受信機。