JP2014115177A - 携帯型ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、振動検出手段を備えた携帯型ナビゲーションシステムに関するもので、使い勝手を向上することを目的とする。
【解決手段】本発明の携帯型ナビゲーション装置は、現在位置を測位するＧＰＳ受信部と、地図情報を記憶した地図記憶部と、表示部と、を備え、指定された出発地から目的地までの車両に対する経路案内、及び歩行に対する経路案内を行い、振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部の振動検出結果を解析する振動解析部と、前記振動解析部の振動解析結果に基づき車両に対する経路案内か、又は歩行に対する経路案内かの何れかの経路案内の判定を行う判定部と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車載時と歩行時を自動的に判定し切替する車載／歩行モード自動切替ナビゲーションシステムに関する。

従来より、自動車を運転する際に目的地まで経路案内を行うカーナビゲーション装置が広く利用されている。ナビゲーションの利用用途として、自動車で目的地まで移動する途中に、途中で車から移動手段を歩行（徒歩）へ切り換える際は、ユーザは自動車から降車後も、引き続き徒歩での経路案内を期待することが想定される。

このような要望に応えるため、携帯端末において、車両時の経路案内と徒歩等の歩行時の経路案内を切り換えて、最終の目的地まで経路案内を行う技術が提案されている（例えば下記特許文献１）。

特開２００７−６４８４６号公報

上記従来例では、携帯端末装置でナビゲーションのアプリケーションが複数稼動できるようになっており、ユーザは助手席ナビアプリを利用した経路案内で目的地近辺の駐車場まで移動し、駐車場から目的地までを歩行者用ナビアプリを利用した経路案内で移動することが開示されている。

この従来技術では、車両モードと歩行モードの区別が出来ず、例えば、目的地の付近にある駐車場から目的地への案内を切り替える際に、ユーザが手動により車両モードから歩行モードへの切替スイッチを押下する必要があった。即ち、車両モードと歩行モードの切り替えは、車両と携帯端末装置をケーブルや無線通信で接続することや、特定のナビゲーションシステムの車両用取り付け装置に取り付ける事で判断していたため、ユーザによる手動での操作が不可欠となる。このため、ユーザは自動車から徒歩へ移動手段が変わると、その都度、携帯端末装置を手動で切り替え操作しなくてはいけなくなり、その結果として、操作面での煩わしさが生じてしまい、極めて使い勝手の悪いものとなる。

そこで、本発明は、ユーザの使い勝手を向上させることを目的とする。

そして、この目的を達成するために本願の請求項１にかかる発明は、現在位置を測位するＧＰＳ受信部と、地図情報を記憶した地図記憶部と、表示部と、を備え、指定された出発地から目的地までの車両に対する経路案内、及び歩行に対する経路案内を行う携帯型ナビゲーション装置において、振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部の振動検出結果を解析する振動解析部と、前記振動解析部の振動解析結果に基づき車両に対する経路案内か、又は歩行に対する経路案内かの何れかの経路案内の判定を行う判定部と、を備えることを特徴とする。

本願の請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる携帯型ナビゲーション装置において、更に、前記ＧＰＳ受信部から受信したＧＰＳ信号より車両速度を算出する車速算出手段
を備え、判定部は、振動解析結果と、前記車速算出手段によって算出された車速算出結果に基づき、車両に対する経路案内か、又は歩行に対する経路案内かの何れかの経路案内の判定を行うことを特徴とする。

本願の請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２にかかる携帯型ナビゲーション装置において、更に、エンジン周波数特性モデルを記憶した記憶部を備え、振動解析部は、前記記憶部に記憶されたエンジン周波数特性モデルに基づき、振動を解析することを特徴とする。

本発明は、これら構成を備えることで所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明の携帯型ナビゲーション装置は、現在位置を測位するＧＰＳ受信部と、地図情報を記憶した地図記憶部と、表示部と、を備え、指定された出発地から目的地までの車両に対する経路案内、及び歩行に対する経路案内を行う携帯型ナビゲーション装置において、振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部の振動検出結果を解析する振動解析部と、前記振動解析部の振動解析結果に基づき車両に対する経路案内か、又は歩行に対する経路案内かの何れかの経路案内の判定を行う判定部と、を備える構成としたので、極めて使い勝手の良いものとなる。

すなわち、本発明の携帯型ナビゲーション装置であれば、経路案内において、自動で車両モードと歩行モードの判断するため、自動車を駐車場に置いて目的地まで歩行する際に、手動で操作を行わず、車両モードと歩行モードで経路案内を行うことが出来る。また車両とのケーブル接続や通信手段、特定の取り付け台も必要としないため、自動車の車内においても携帯型ナビゲーション装置を自由に配置することが出来るため、この点でも極めて使い勝手の良いものとなる。

本発明の一実施形態にかかる携帯型ナビゲーション装置を搭載した自動車の車内を示す斜視図 本発明の一実施形態にかかる携帯型ナビゲーション装置の制御ブロック図 本発明の一実施形態にかかる携帯型ナビゲーション装置の車両振動と振動検出手段における解析結果、及び歩行振動を示す図 本発明の一実施形態にかかる携帯型ナビゲーション装置の車両モードにおける表示部を示す図 本発明の一実施形態にかかる携帯型ナビゲーション装置の歩行モードにおける表示部を示す図 本発明の一実施形態にかかる携帯型ナビゲーション装置の動作フローチャート 本発明の一実施形態にかかる携帯型ナビゲーション装置の動作フローチャート 本発明の一実施形態にかかる携帯型ナビゲーション装置の動作フローチャート 本発明の一実施形態にかかる携帯型ナビゲーション装置の動作フローチャート

以下、本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。

図１において、自動車１には、その車内２に、ダッシュボード３、ハンドル４を設けている。ダッシュボード３の上には、携帯型ナビゲーション装置５が配置される。

図２は、本発明の実施例にかかる携帯型ナビゲーション装置５の構成を示すブロック図である。携帯型ナビゲーション装置５は、制御部１１、ＧＰＳ受信部１２、車速算出手段
１３、地図記憶部１４、振動検出手段１５、表示部１６、音声出力部１７、記憶部１８、入力部１９などを備えて構成されている。

ＧＰＳ受信部１２は、複数のＧＰＳ衛星から送信されている信号を受信し、現在の位置を緯度・経度で算出する測位手段であり、携帯型ナビゲーション装置５が搭載された自動車の現在位置を所定の時間間隔で測位するものである。

車速算出手段１３は、加速度センサとＧＰＳによる位置情報を連続的に計測することにより、自動車１の走行速度（車速）を算出する。

地図記憶部１４には地図および経路探索のためのネットワークデータ（ノード、リンク、リンクコスト）が蓄積されている。

振動検出手段１５は、加速度センサなどから構成され、加速度を測定し、適切な信号処理を行うことによって、携帯型ナビゲーション装置５の傾きや動き、振動や衝撃といったさまざまな情報を取得することができる。

表示部１６は、液晶表示ユニットなどで構成される表示手段であり、地図や案内経路が表示される。表示部１６に表示される地図や案内経路は、ＧＰＳ受信部１２で測位した現在位置を中心にして表示され、現在位置が経路上を進行するに従ってスクロール表示される。現在位置が案内経路上の交差点などの手前（所定の距離）になると、当該交差点の進行方向（直進、右折、左折）などのガイダンスを表示部１６に表示したり、スピーカなどで構成された音声出力部１７を介して出力する。

記憶部１８は、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えており、ＲＯＭには各部動作を制御するプログラムなどを記憶している。

入力部１９はテンキーや文字入力キー、機能キー、タッチパネルなどを備えた入力手段であり、また、入力部１９は表示部１６に表示されたメニュー画面の項目を選択するための選択キー、カーソルキーを備えている。

制御部１１はマイクロプロセッサからなる制御回路であり、振動解析部１１１、判定部１１２、経路探索部１１３、経路案内部１１４などを備えている。

振動解析部１１１は、振動検出手段１５より取得された、振動や衝撃といった情報をフーリエ変換等の手法を用いて周波数解析を行う。

判定部１１２は、振動解析部１１１よって解析された結果に基づき、携帯型ナビゲーション装置５が車両に乗車されている状態なのか、或いは、歩行時の状態なのかを判定する。

経路探索部１１３は、入力部１９から入力された出発地、目的地などの経路探索条件に応じて地図記憶部１４に記憶された経路探索用のネットワークデータを参照して最適な経路を案内経路として探索する。

経路案内部１１４は、経路探索部１１３が探索した案内経路の情報や交差点ノードごとのガイダンス情報に基づいて、表示部１６に案内経路を表示し、音声出力部１７を介して音声ガイドを行う。

以上の構成における携帯型ナビゲーション装置５を使用し、ユーザが現在地から所望の
目的地までの携帯型ナビゲーション装置５の使用例を図６〜９のフローチャートを用いて説明する。尚、携帯型ナビゲーション装置５は図１に示す如く自動車１のダッシュボード３上に配置しておき、ユーザは自動車１のエンジンをスタートして、携帯型ナビゲーション装置５の操作を行うものとする。

先ず、ユーザにより入力部１９が操作されると、制御部１１は行き先（目的地）が入力されたことを検出し、目的地を記憶部１８に保存する（図６のＳ１ステップ）。

続けて、ＧＰＳ受信部１２は複数のＧＰＳ衛星より現在位置（出発地）の緯度・経度を示すＧＰＳ信号を受信すると、制御部１１は、その現在地の情報を記憶部１８に保存する（図６のＳ２ステップ）。

経路探索部１１３は、記憶部１８に保存された現在位置（出発地）と目的地との情報に応じて地図記憶部１４に記憶された経路探索用のネットワークデータを参照して、最適な経路を案内経路として探索する（図６のＳ３ステップ）。

判定部１１２は、経路探索部１１３が算出した出発地から目的地までの距離が１ｋｍ以上であるか否かを判定する（図６のＳ４ステップ）。

判定部１１２は、出発地から目的地までの距離が１ｋｍ以上ならば、表示部１６へ図４に示すような車両モードに相当する探索ルートを表示させる（図６のＳ５ステップ）。一方で、出発地から目的地までの距離が１ｋｍ未満ならば、表示部１６へ図５に示すような歩行モードに相当する探索ルートを表示させる（図６のＳ６ステップ）。

経路案内部１１４は、経路探索部１１３が探索した案内経路の情報や交差点ノードごとのガイダンス情報に基づいて、表示部１６に案内経路を表示し、音声出力部１７を介して音声ガイドを行いながら、経路案内を開始する（図７のＳ７ステップ）。

続けて、振動検出手段１５は、図３（Ａ）、（ａ）に示すような振動検出を開始する（図７のＳ８ステップ）。

振動解析部１１１は、振動検出手段１５で検出された振動の解析を行う。ここで、振動解析部１１１は、振動検出手段（加速度センサ）１５で検出された３軸合成値を算出する。例えば、携帯型ナビゲーション装置５が自動車１に搭載されており、エンジンがかかっていれば、振動検出手段１５は、図３（Ａ）のような振動を検出し、振動解析部１１１は、フーリエ変換の手法によるアルゴリズムを用いて、加速度センサから得られた振動の周波数解析を実行する。さらに、振動検出手段１５は、図３（Ｂ）に示すように周波数１０Ｈｚ〜１０００Ｈｚ程度の範囲において、周波数強度を示す信号を取得する。この時、一般的な自動車であれば、周波数１０Ｈｚ〜２００Ｈｚの範囲において、エンジン回転数２０００ｒｐｍ程度で４０Ｈｚ程度の周波数成分がエンジン振動として検出される。一方で、ユーザが歩行中であれば、図３（ａ）に示すような波形が検出され、一定時間内における３軸合成値が、歩行振動閾値の上限と下限を超えた波形（図３（ｂ）に示す波形）を取得する（図７のＳ９ステップ）。

続いて、車速算出手段１３は、ＧＰＳ信号から得られた現在位置と車両の走行状態とから現在の携帯型ナビゲーション装置５の速度を算出する（図７のＳ１０ステップ）。

判定部１１２は、振動解析部１１１での振動解析結果と、車速算出手段１３の算出結果に基づいて、携帯型ナビゲーション装置５が車両に搭載（車両モード）されているのか、或いは、歩行時（歩行モード）なのかを判定する（Ｓ１１ステップ）。判定部１１２は、
車両モードであると判定すると、Ｓ１２ステップへ処理を進め、歩行モードであると判定すれば、Ｓ１３ステップへ処理を進める。尚、Ｓ１２、Ｓ１３ステップでの詳細については、それぞれ図８、図９にて説明する。

経路案内部１１４は、Ｓ１２、Ｓ１３ステップで判定したモードに従って表示部１６の経路案内の表示を切り替えて継続して経路案内を実行する（Ｓ１４ステップ）。

経路案内部１１４は、目的地に到着したか否かを判断し、目的地に到着していなければＳ８ステップへ処理を戻し、目的地に到着すれば、本処理を終了する（Ｓ１５ステップ）。

ここで、図７のＳ１２ステップでの車両モードから歩行モードへの切替えについて図８のフロー図を用いて説明する。尚、ここでは、ユーザは図４に示す車両ルートにおいてから目的地（Ｇ）に向かう際に、駐車場（Ｐ）に到達後、携帯型ナビゲーション装置５を手に持ったり、或いは鞄に入れて身に着けた状態で、駐車場から移動手段を徒歩（歩行）へ変更した際の動作について説明している。

制御部１１は、現在位置から目的地までの距離（閾値）が１ｋｍ以内であれば、Ｓ２３ステップへ処理を進め、１ｋｍ未満ならば本処理を終了する（図８のＳ２１ステップ）。尚、ここでの距離に関する閾値は、ユーザが任意に変更することが可能である。

振動検出手段１５は、図３（ａ）に示すような振動を検出し、歩行時の振動が一定時間あることを判定すれば、Ｓ２４ステップへ処理を進め、一定時間の歩行振動がなければ、本処理を終了する（図８のＳ２２ステップ）。

振動検出手段１５は、エンジン振動の有無を検出し、エンジン振動を検出されなければＳ２４ステップへ処理を進め、図３（Ａ）に示すような車両のエンジン振動を検出されれば、本処理を終了する（図８のＳ２３ステップ）。

車速算出手段１３は、速度が一定以下（例えば５ｋｍ／ｈ未満）であれば、Ｓ２５ステップへ処理を進め、そうでなければ、本処理を終了する（図８のＳ２４ステップ）。なお、ここでの車速はユーザが任意に変更することが可能である。

以上の結果に基づいて、判定部１１２は、車両モードから歩行モードへの切り替えを行う（図８のＳ２５ステップ）。

また、図７のＳ１３ステップにおける歩行モードから車両モードへの切替について図９のフロー図を用いて説明する。ここでは、例えば、ユーザは出発地において携帯型ナビゲーション装置５身に付けた状態で徒歩による移動を行い、ルート途中の駐車場で自動車に乗ってから携帯型ナビゲーション装置５を自動車１のダッシュボード３上に配置して、目的地まで向かう際の動作について説明する。

振動検出手段１５は、図３（ａ）に示すように歩行振動が一定時間あれば、Ｓ３２ステップへ処理を進め、そうでなければ本処理を終了する（図９のＳ３１ステップ）。

車速算出手段１３は、速度が一定速度（例えば、２０ｋｍ／ｈ以上）であれば、Ｓ３４ステップへ処理を進め、そうでなれば、Ｓ３３ステップへ処理を進める（図９のＳ３２ステップ）。

振動検出手段１５は、車両のエンジン振動が有無を検出し、図３（Ａ）に示すような車
両のエンジン振動が検出されればＳ３４ステップへ処理を進め、エンジン振動が検出されなければ、本処理を終了する（図９のＳ３３ステップ）。

以上の結果に基づき判定部１１２は、歩行モードから車両モードへの切替を行う（図９のＳ３４ステップ）。

尚、本実施例は、一般的な自動車のエンジン振動を前提として説明したが、特にこれに限られることなく、トラックやバス、高級車などのエンジン毎に異なるエンジン振動の周波数特性を予め記憶部１８に記憶させても良い。例えば、トラックやバスであれば、振動の振幅（大きさ）は増加し、高級車のような振動の少ない車であれば、振幅は減少するといったエンジン毎に異なる周波数特性を記憶部１８に記憶させておく。即ち、振動解析部１１１では、エンジンの気筒数が増えれば、周波数の範囲は高周波数側にシフトし、エンジンの気筒数が減れば、低周波数側に周波数のレンジはシフトする周波数特性を利用して、ナビゲーションの操作前に予めエンジンタイプ（気筒数や気筒配置など）を設定しておくことで、より高精度の車両／歩行モードの切り替えを行える。

以上、説明したように本発明によれば、現在地から目的地までのナビゲーションの動作中に、ユーザは現在車両に乗っているのか、歩行中なのかを意識することなく、経路案内を快適に利用することが可能となり、極めて使い勝手の良い携帯型ナビゲーション装置を提供することができる。

本発明は、自動車用のナビゲーション装置は勿論のこと、携帯電話、タブレット端末等の携帯機器によるナビゲーション装置としての活用が期待される。

１ 自動車
２ 車内
３ ダッシュボード
４ ハンドル
５ 携帯型ナビゲーション装置
１１ 制御部
１２ ＧＰＳ受信部
１３ 車速算出手段
１４ 地図記憶部
１５ 振動検出手段
１６ 表示部
１７ 音声出力部
１８ 記憶部
１９ 入力部
１１１ 振動解析部
１１２ 判定部
１１３ 経路探索部
１１４ 経路案内部

Claims (3)

1. 現在位置を測位するＧＰＳ受信部と、地図情報を記憶した地図記憶部と、表示部と、を備え、指定された出発地から目的地までの車両に対する経路案内、及び歩行に対する経路案内を行う携帯型ナビゲーション装置において、
   前記携帯型ナビゲーション装置は、振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部の振動検出結果を解析する振動解析部と、前記振動解析部の振動解析結果に基づき車両に対する経路案内か、又は歩行に対する経路案内かの何れかの経路案内の判定を行う判定部と、を備えることを特徴とする携帯型ナビゲーション装置。
2. 携帯型ナビゲーション装置は、更に、前記ＧＰＳ受信部から受信したＧＰＳ信号より車両速度を算出する車速算出手段を備え、
   判定部は、振動解析結果と、前記車速算出手段によって算出された車速算出結果に基づき、車両に対する経路案内か、又は歩行に対する経路案内かの何れかの経路案内の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の携帯型ナビゲーション装置。
3. 携帯型ナビゲーション装置は、更に、エンジン周波数特性モデルを記憶した記憶部を備え、
   振動解析部は、前記記憶部に記憶されたエンジン周波数特性モデルに基づき、振動を解析することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯型ナビゲーション装置。

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