JP2014529061A - パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法、およびそのデバイス - Google Patents

Abstract

【解決手段】ＧＮＳＳ衛星信号の受信が不十分である場合にパーソナルナビゲーションデバイス（１０）のサービスの継続性を確保するための方法であり、ユーザは、パーソナルナビゲーションデバイス（１０）の現在位置に関する第１データをデータ入力手段（１１５）を介してパーソナルナビゲーションデバイス（１０）に提供し、パーソナルナビゲーションデバイス（１０）は自身の位置を計算するために、ユーザが入力した第１データと、パーソナルナビゲーションデバイス（１０）に関連付けられ、ＧＮＳＳ衛星信号を用いない位置判断ツール（１０５、１１０、１２７、１７０、１８０、１９０）からの第２データとを用いる。【選択図】図２

Description

本願発明は、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法、およびそれに関連する、以下ではＰＮＤ（「Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ（パーソナルナビゲーションデバイス）」）とも呼ぶデバイスに関する。

より詳細には本願発明は、ＧＮＳＳ衛星信号の受信状態が不十分である場合、特に、デバイスが非アクティブ期間の後に電源が入れられた場合に用いられる、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法に関する。

市販のパーソナルナビゲーションデバイスは今日では広く用いられている。そのようなパーソナルナビゲーションデバイスは、歩いている時に、または車両を運転している時に用いられ得、デバイス自体の地理的位置についての情報をユーザに提供することが出来る。

そのようなパーソナルナビゲーションデバイスは通常、ＧＰＳシステム、ＧＬＯＮＡＳＳシステム、まだ開発途中である欧州のＧＡＬＩＬＥＯシステムなどを含むいわゆるグローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）に属する適切な衛星から地球に送信される情報を利用する。

当該デバイスには、そのような衛星から十分な数の信号を受信出来ない場合に、適切に、または全く動作出来ないという欠点がある。このようなことは、例えば、室内の領域において、および、一般的には、経路上の障害物が原因となり、衛星により発せられる無線電気信号がパーソナルナビゲーションデバイスに到達出来ないどのような場所でも常に起こり得る。加えて、これらのデバイスが電源が切られていた、または非アクティブ化されていた後に再び電源が入れられた場合、パーソナルナビゲーションデバイスが自身の位置を計算するべく衛星信号を取得するために多数の動作を実行する間、ユーザは待機している必要がある。ＧＰＳタイプのＧＮＳＳ衛星システムの場合、そのような取得動作は、技術的な専門用語で「ＧＰＳ測位」と呼ばれる。

衛星信号を取得するためのこれらの動作は、「初期測位時間」として定義される一定期間を必要とする。「初期測位時間」は、デバイスが最後に電源を切られてから経過した非アクティブ期間、およびパーソナルナビゲーションデバイス自体の計算効率などを含む様々な要因に応じて程度の差はあるが長い。いずれにしても、当該期間は数十秒から数分の範囲であり、ユーザが自分の位置、および、所望の目的地に到達するために通らなければならないルートを知るのに有用な何らかの情報をパーソナルナビゲーションデバイスから即座に取得することが出来ないという不便が生じる。

この待機をさらに迷惑なものとするのは、例えば移動を開始する時など実際にはユーザが自分の現在位置を完全に知っていることが多いという事実である。典型的には、移動を開始する瞬間こそが、ユーザが非アクティブ期間の後、パーソナルナビゲーションデバイスの電源を入れる時である。

言い換えると、一般的にユーザは、例えば自分の家または職場、自分の以前の目的地であった特定の住所、ポイントオブインタレスト（空港、ホテル、駐車場）などであり得る計画されるルートの出発地点を知っている。

また出発地点は、屋内環境（民家、公共の建物、屋内の駐車エリア、車庫）に位置する、または、衛星受信状況が非常に悪い、または衛星受信が不可能な密集地（古い都心部、高層ビルの多い街区）に位置することが多い。このことが理由となり、ユーザは、衛星の位置判断信号の受信が確保される開かれた場所を探して「盲目的に」、つまり、パーソナルナビゲーションデバイスからのルート情報なしで移動して回ることを与儀なくさせられ、開かれた場所を見つけるとその場所で衛星信号を取得するまで待機しなければならない。

同様に、衛星信号を遮る障害物（トンネル、高層ビル）の存在により、移動の間、ＧＮＳＳシステムへの接続が途絶え、または、衛星信号の不十分な、または不完全な受信により位置判断情報が過度に正しくなくなり、または信頼出来なくなり、パーソナルナビゲーションデバイスが間違った、または、信頼されるものと見なされるには過度の不確定性限界の影響を受けた現在地を検出するといったことが起こり得る。

衛星信号が途絶えた受信状態、または不十分な衛星信号の受信状態に関する上述したケースにおいて、当技術分野で公知の複数のパーソナルナビゲーションデバイスはそれぞれ異なるやり方で応じている。

例えばいくつかのパーソナルナビゲーションデバイスは、電源が入れられた場合、当該デバイスが最後に電源を切られた時に検出された位置が現在位置であるものと想定する。この想定は全く恣意的なものであり、正しくないことが多いので、全く信頼出来ない。パーソナルナビゲーションデバイスは、衛星の測位動作により実際の位置の計算を介して確認を最初に受信することなく、想定した位置の正確性を確かめることが出来ない。

移動の間に衛星受信が出来なくなった場合、いくつかのパーソナルナビゲーションデバイスは、中断の前のデバイスの運動状況についてのおおよそもっともらしい想定を行い、そのようなデータを、例えば利用可能な地図などの他のソースから取得可能な情報と照合することにより現在位置を推測しようと試みる。

例えば、道路のトンネルに入るよう運転していた場合、車両に搭載されたパーソナルナビゲーションデバイスは衛星からの信号を検出出来なくなるので、より信頼性の高いデータに基づいて位置を取得することを可能とする有効なＧＮＳＳ信号を再び受信するまで、ユーザがトンネルに入る前と同じ速度で同じ道路に沿って運転し続けるものと想定する。

この技術は、衛星信号の受信の中断の原因が先験的に知られており、中断の間にパーソナルナビゲーションデバイスが通ることの出来る経路も一義的に知られており、１つの知られていない変数が、トンネルに入る直前に検出された速度と等しく、かつ一定であると仮定的に想定され得る瞬間速度だけであるような、説明されたような特定のケースに適用された場合にのみ満足のいく結果が得られる。

しかしケース全体で考えると、この技術では許容され得る結果を得られない。例えば都市部で、衛星の可視性を制限する近くの建物が原因となり信号が途絶えた場合、多くの交差点が互いに近くに存在し、パーソナルナビゲーションデバイスを搭載した車両は、先験的に予測するのが不可能である様々な代替的なルートを通り得るので、この技術は適用出来ない。

ＧＮＳＳ信号の受信が途絶えると、いくつかのパーソナルナビゲーションデバイスは、直前の瞬間における知られている位置から開始し、その後に通過される経路を計算することにより瞬時位置を取得することを可能とする、ＩＮＳ（「Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（慣性航法システム）」）と呼ばれる運動検出のための慣性システム（ジャイロセンサ、加速度計など）、および／または他のセンサー、若しくは測定機器（例えば、磁気探知機、高度計、走行距離計）の存在を活用する。ＩＮＳシステムおよび他の測定機器からなるセットは、全体として、ＧＮＳＳシステムに依存しない位置判断ツール類を構成する。本明細書の範囲において、これらのツールは、そのようなツールにより提供されるデータを関連付け、処理し、照合するための適したアルゴリズムを介してパーソナルナビゲーションデバイスが直接的または間接的に自身の現在位置を取得することを可能にするという意味で、「位置判断ツール」と定義され得る。

慣性航法システムのグループに属する加速度計は、それらが固定された装置または物体の空間的定位を検出することも出来る。よって加速度計は、以下により詳細に説明するように、多数の機能を実行する際においてその目的のために用いられ得る。

一般的に慣性航法システムは、適切なジャイロスコープにより測定される加速値から開始することにより実行される二重積分演算に基づく。よって、小さな測定誤差が経時的に蓄積し得、計算される位置の精度を損なわせる。精度は、位置に関するより信頼性の高い前提が利用可能でない場合、急激に許容可能レベルを下回る。補償的な補正は、そのような前提に基づいて行うことが出来る。この誤差の累積現象は一般的に「ドリフト誤差」として知られる。

慣性航法システムを介して計算される位置を調整するには、慣性航法システムを備えるパーソナルナビゲーションデバイスは、ＧＮＳＳシステムから取得される新たな絶対位置を頻繁に得る必要があり、提供される位置の不確実性は、当該位置が得られなければ、移動される空間が増えるにつれて直ぐに容認され得なくなる。

よって、慣性航法システムを備えるそれらのパーソナルナビゲーションデバイスであっても、ＧＮＳＳ信号が利用不可能な場合に必須である最初の絶対位置が知られている場合のみしか動作出来ないという欠点がある。それらの動作原理が原因となり、それらパーソナルナビゲーションデバイスは、知られている最初の位置からの相対的な動きのみしか計算出来ない。よって、パーソナルナビゲーションデバイス内に慣性航法システムが存在していてもそれは、デバイスが長い非アクティブ期間の後、電源を入れられた場合などのように、ＧＮＳＳ信号に基づいて取得される最初の絶対位置をパーソナルナビゲーションデバイスが知らないのであれば全く有益ではない。

よって本願発明の目的は、パーソナルナビゲーションデバイスが長い非アクティブ期間の後に電源が入れられた場合に当該デバイスの位置を計算するための待機を完全になくすことを可能とする、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法を提供することである。

本願発明の他の目的は、長い非アクティブ期間の後に電源を入れられた場合に、ＧＮＳＳシステムの衛星から得られる無線電気信号に基づき自身の位置を計算することが出来るようにするため開かれた場所にパーソナルナビゲーションデバイスを持ち出すことを必要としない、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法を提供することである。

本願発明のさらなる目的は、ドリフト誤差が低減され、自身の位置についてのデータをＧＮＳＳ信号から受信することを必要としない、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法を提供することである。

本願発明のさらに他の目的は、自身の観察に基づいて間違っているとユーザが判断した位置を「オンザフライで」補正することを可能とする、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法を提供することである。

本願発明のこれらの目的および他の目的は、本明細書の主要な部分を成すよう意図されている添付の請求項において特許請求される、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法、およびそのデバイスにより達成される。

要するに本願発明は、ＧＮＳＳ衛星信号の受信状態が不十分であり、パーソナルナビゲーションデバイスが自身の位置を正しく判断出来ない場合に用いられる、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法に関する。

ＧＮＳＳ衛星信号の不十分な受信状態が起こるのは主に以下の２つのケースにおいてである。それらは、デバイスが非アクティブ期間の後に電源が入れられた場合、および衛星とデバイスとの間の障害物のために、衛星信号が途切れた場合である。

本願発明に係る方法は、ユーザに自分の位置をデバイスへ入力するよう求め、デバイスに最初の前提を提供する。当該デバイスは自身の位置を判断するべく、デバイスが通常通りに動作することを可能とする十分な数の衛星信号を待ちつつ、関連付けられた位置判断ツールから得られる他のデータと併せてその前提を用いる。

そのような位置判断ツールは、例えば、高度計、磁気コンパス、慣性航法システム、走行距離計、速度計などを含む。

ユーザは、自分の位置の正確な地理座標、つまり緯度および経度を知っている必要はない。実際、例えば、ポイントオブインタレストの位置、またはデバイスに格納された、デバイスの電源が切られる前の最後の位置など、ユーザはデバイスに一般的な情報を提供すれば十分であり、若しくは、遠隔地にあるアーカイブから受信する画像を用いてもよい。

本願発明の他の特徴は、本明細書の主要な部分を成すよう意図されている添付の請求項に明記されている。

上記の目的は、特に以下の図面を参照する、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法、およびそのデバイスについての以下の詳細な説明により、さらに明らかとなる。
ハイブリッドタイプのパーソナルナビゲーションデバイスのブロック図を示す。 本願発明に係る、自身の位置を判断するための方法を実施する、図１のパーソナルナビゲーションデバイスの動作の第１モードを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの動作の第２モードを示す。 校正手順のフローチャートを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 図１のパーソナルナビゲーションデバイスの画面上に表示され得るスクリーンショットを示す。 所定の基準地点に対する、地図上における図１のデバイスの位置を概略的に示す。 図１６に示されるいくつかの距離を計算するための方法を示す。 ２つの基準地点に対する、図１のデバイスの位置を概略的に示す。 図１８のいくつかの地点の位置を計算するための方法を示す。 図１のデバイスへの位置の手入力に関するフローチャートを示す。

図１は、ハイブリッドタイプの、つまり、ＧＮＳＳ衛星信号受信モジュール１００と、ＩＮＳシステムである慣性航法モジュール１０５との両方を備えるパーソナルナビゲーションデバイス１０のブロック図である。

モジュール１００、１０５は両方とも、例えば第１接続バス１３０を介してマイクロプロセッサ１２０へ接続され、パーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置を計算するのに有用なデータをマイクロプロセッサ１２０へ送信する。

マイクロプロセッサ１２０はパーソナルナビゲーションデバイス１０の制御／演算ユニットであり、図１に示され、直接的または間接的にマイクロプロセッサ１２０に接続される他のユニットは、マイクロプロセッサ１２０の制御の下、動作する。

当該他のユニットは、地図１２７、ユーザデータ、構成／パーソナル設定、以前に選択された目的地、ポイントオブインタレストなどパーソナルナビゲーションデバイス１０の動作に有用な全てのデータを含むメモリ１２５を含む。

またメモリ１２５は、パーソナルナビゲーションデバイス１０の動作に必要なファームウェアも部分的または全体的に含み得、パーソナルナビゲーションデバイス１０から分離可能な、またはパーソナルナビゲーションデバイス１０と固定的に一体化されたＲＯＭまたはＲＡＭタイプの揮発性または不揮発性タイプであり得る１以上のパーツからなり得る。

ディスプレイまたは画面１１５により、地図１２７、パーソナルナビゲーションデバイス１０に関して計算された現在位置、周辺領域に位置するポイントオブインタレスト、および、グラフィック形態で表され得る他の何らかの情報の表示が可能となる。

追加ユニット１１０は、衛星信号受信モジュール１００および慣性航法モジュール１０５に含まれるセンサーまたは機器に加えて、より高い精度および信頼性で位置を確定するのを補助するべくパーソナルナビゲーションデバイス１０と一体化された他のセンサーまたは機器を備え得る。

典型的には追加ユニット１１０は、高度計、つまり、ある場所の海面からの標高を検出することが出来る機器、および／または、地球の磁極の、また適切な調整を行うことにより地理学的極点の方向を検出することが出来る磁気コンパスを備える。

典型的には追加ユニット１１０は、図１に示されるケースのように、衛星信号受信モジュール１００および慣性航法モジュール１０５により用いられる第１接続バス１３０により共有され得る接続バスを介してマイクロプロセッサ１２０に結合されている。

一般的に「接続バス」という用語はデータおよび制御／フラグ信号の交換が確実に行われるようにすることが出来る、端末電子装置間の接続手段を指す。

場合によっては他のセンサーまたは補助機器１７０が存在し得、物理インタフェースデバイス１７５を介してマイクロプロセッサ１２０に間接的に関連付けられ得る。

このことが起こり得るのは、補助センサー１７０が、無線周波数信号を用いる無線接続、若しくは、何らかのタイプの結合プラグまたはソケットを用いて関連付けられ得る、パーソナルナビゲーションデバイス１０の外部の有線コネクタにより接続される場合である。

例えば補助センサー１７０は、無線接続１４５を介してインタフェースデバイス１７５に関連付けられた、自転車の走行距離計および／または速度計を備え得る。インタフェースデバイス１７５は、無線周波数受信機から成り、補助センサー１７０から受信する信号を変換して、第２接続バス１５０を用いてマイクロプロセッサ１２０が理解可能なようにする。

例えば補助センサー１７０は、補助センサー１７０により測定されるデータを、有線接続または無線接続を用いて動作する第２接続バス１５０を介してマイクロプロセッサ１２０へ送信することが出来る、車両の適切なデータ処理ユニットまたは電子制御ユニットにより制御される、車両の走行距離計および／または速度計を備え得る。

この特定のケースにおいて、インタフェースデバイス１７５は電子制御ユニットから成る。

さらにパーソナルナビゲーションデバイス１０は、インタフェースデバイス１７５を介して無線モバイル遠距離通信ネットワーク端末１９０、および／または、ＷＬＡＮまたはＷｉ−Ｆｉ無線通信端末１８０に関連付けられて、パーソナルナビゲーションデバイス１０の位置判断を行うのに用いられ得る補助データを供給することが出来る遠隔コンピュータへアクセスし得る。

特に、車両に関連付けられたパーソナルナビゲーションデバイス１０の場合、マイクロプロセッサ１２０と、メモリ１２５と、衛星信号受信モジュール１００、慣性航法モジュール１０５、および追加ユニット１１０の少なくとも一部とを車両に一体化することが出来る。他方、補助センサー１７０、無線モバイル遠距離通信ネットワーク端末１９０、およびＷＬＡＮまたはＷｉ−Ｆｉ無線通信端末１８０は、パーソナルナビゲーションデバイス１０の製造業者とは異なる製造元または製造業者からのものであり得る別々のデバイスから成り得る。

ユーザがデータおよびコマンドを入力出来るように、適切な入力ユニットが利用可能でなければならない。一般的に入力ユニットは、どのような形態またはやり方で設けられてもよく、例えば、ディスプレイに関連付けられたキーボード、ポインティングデバイス、およびプッシュボタン、音声コマンドシステムなどとして設けられ得る。好ましくは、本明細書において本願発明の実施形態は、タッチスクリーンディスプレイ、つまり、外部の物体がディスプレイに触れた時に、表示されるグラフィック情報および触れられた位置に基づきコマンドおよび他の入力データを取得出来るユニットを備える入力ユニットを実装するものとして説明している。

本願発明の本実施形態において、ディスプレイ１１５はデータ／コマンド入力ユニットとしても動作する。ディスプレイ１１５は、何らかの手段により、例えば、ディスプレイ１１５とマイクロプロセッサ１２０との間で信号およびデータを交換することが出来る双方向通信バス１１６を介してマイクロプロセッサ１２０に結合され得る。

ディスプレイ１１５は別個の、または分離可能なユニットであり得、若しくは、パーソナルナビゲーションデバイス１０の複雑性、寸法、および意図される用途（例えば、自転車またはオートバイに設置される、手で持たれる、車両に部分的または全体的に組み込まれるなど）に応じて、マイクロプロセッサ１２０、および／または図１に示される他の構造要素を収容する筐体内に同じく一体化されてもよい。

本願発明に係る現在位置の手入力、およびいくつかのセンサー（例えば、一体化された磁気コンパス）の動作を促すために、ディスプレイ１１５、並びに／若しくは、別個の、または分離可能なデータ入力ユニットは、無線接続（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ）または有線接続を介してパーソナルナビゲーションデバイス１０に接続され得る。

モジュール１０５のＩＮＳセンサー、モジュール１００のＧＮＳＳセンサー、および追加ユニット１１０の機器に関して検出される的確さ、および精度に基づきドリフト誤差または衛星受信におけるギャップを補正することにより、慣性航法モジュール１０５および／または衛星信号受信モジュール１００により計算される位置判断データを改善すべく、補助センサー／機器１７０により供給されるデータがマイクロプロセッサ１２０により用いられ得る。

パーソナルナビゲーションデバイス１０はさらに、電力供給ユニット、バッテリー、音声再生のためのスピーカなど他の構造要素を備える。

図２は、本願発明に係るパーソナルナビゲーションデバイス１０の動作の第１モードを示す。

電源が入れられると、またはリセット動作の後、パーソナルナビゲーションデバイス１０が開始し（ステップ２００）、変数ＦＬＡＧがゼロに設定される（ステップ２０４）。

その後、マイクロプロセッサ１２０は衛星信号受信モジュール１００をアクティブにし、衛星信号受信モジュール１００は、好ましくはディスプレイ１１５に信号取得状況を示しつつ、パーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置を計算するためにＧＮＳＳ衛星信号を受信し取得しようと試みる（ステップ２０８）。

この試みが所定の期間内で成功すると（ステップ２１２）、現在位置が計算され（ステップ２６２）、場合によっては、パーソナルナビゲーションデバイス１０の製造業者に規定されたやり方で、および現在アクティブなユーザ設定に従い、ディスプレイ１１５に表示される地図上に示される。

十分に正しい位置判断を可能とする多数のＧＮＳＳ衛星信号がある限り、位置を更新し、速度、運動の方向、および場合によっては、瞬時位置の変化に関し、かつ、パーソナルナビゲーションデバイス１０にプログラミングされた情報から判断するにユーザが興味を持つであろうと考えられる他の量を計算すべく、サイクル２６０が一定の頻度で繰り返される。

所定の待機期間内で位置判断情報がＧＮＳＳ衛星信号から取得出来ない場合、若しくは、ユーザが入力ユニット、例えばタッチスクリーンディスプレイ１１５を用いて適切な停止コマンドを入力した場合、ＦＬＡＧ変数の値が１であるか否か検証される（ステップ２１６）。

ユーザが本願発明に従って手動で位置を入力することを所望しない場合、つまり、ユーザがこの機能を非アクティブ化した場合、ＦＬＡＧ変数が１の値となる。検証の結果が肯定的である場合、本願発明の第１実施形態において、当該位置が計算出来るまでマイクロプロセッサ１２０は、衛星信号受信モジュール１００に、パーソナルナビゲーションデバイス１０の位置判断を可能とするよう適合させられた衛星信号のセットを取得するよう試みさせる（サイクル２６０）。

検証の結果が否定的である場合、ユーザは、有効なＧＮＳＳ信号が利用可能でないことを通知され、例えば図５に示されるような画面を介して手動の手順を実行することにより現在位置を入力する機能を用いることを所望するか否か聞かれる（ステップ２２０および２２４）。

例えばディスプレイおよび入力ユニット１１５に示される第１仮想キー５２０「いいえ」に触れることによりユーザが否定的な回答をした場合、この段階におけるユーザの選択を格納するためＦＬＡＧ変数が１に設定され（ステップ２２８）、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、有効な衛星信号を待機する待機状態に戻る（ステップ２０８）。

反対に、ディスプレイおよび入力ユニット１１５に示される第２仮想キー５１０「はい」に触れることによりユーザが肯定的な回答をした場合、以下により詳細に説明するように、ユーザは、パーソナルナビゲーションデバイス１０により利用可能とされる、データおよびコマンドを用いて位置を手入力するための手順を実行することが出来る（ステップ２３２）。この手順によりユーザは、パーソナルナビゲーションデバイス１０に対し、パーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置を確定するよう適合させられた第１データのセットを供給することが出来る。

現在位置が取得されると、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、慣性航法モジュール１０５、および場合によっては、追加ユニット１１０、および衛星信号に依存しない何らかの利用可能な補助機器１７０を用いて、連続する特定の数の瞬間における位置を計算する（ステップ２３６）。

その後、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、その間に有効なＧＮＳＳ信号が再び利用可能となっているか否かを検証し（ステップ２４０）、検証の結果が否定的な場合、ドリフト誤差が所定の最大閾値未満のままか否かチェックする（ステップ２４４）。チェックの結果が肯定的な場合、ステップ２３６および２４０のシーケンスが繰り返される。最大許容可能ドリフト誤差閾値を超えていた場合、システムは、現在位置を手動で取得するステップ２３２へ戻り、上述したステップ２３６〜２４０〜２４４のシーケンスを繰り返す。

実質、サイクル２５４は、ドリフト誤差が最大閾値未満であり続け、ＧＮＳＳ信号が利用不可能である限り繰り返され、他方、当該誤差が最大許容値を超え、ユーザに位置を手入力するよう促す場合、より長いサイクル２５０が実行される。

ＧＮＳＳ衛星信号が再び利用可能になると、マイクロプロセッサ１２０は、ＧＮＳＳ衛星信号受信モジュール１００を用いた位置計算をアクティブにし（ステップ２６２）、サイクル２６０が繰り返される。サイクル２６０においてパーソナルナビゲーションデバイス１０は、衛星信号受信モジュール１００を用いた自身の位置判断をし続ける。

要するに、図２の動作モードにおいて、パーソナルナビゲーションデバイス１０はＧＮＳＳ衛星信号を受信出来るまで待機する。当該信号が利用不可能な場合、およびユーザが所望するのであれば、現在位置は手入力され、続く時点における位置は、衛星信号が再び利用可能となるまで、衛星信号に依存しない追加ツール１０５、１１０、１７０、１８０、１９０を用いて計算される。これらのツールは、ＧＮＳＳ受信モジュール１００が十分な動作をしていない場合にパーソナルナビゲーションデバイスの瞬時位置を計算するのに有用な第２データのセットを提供する。ドリフト誤差が予め規定された最大許容値を超える場合、ドリフト誤差を再び当該閾値未満とするために手入力手順が繰り返されなければならない。

本願発明の本第１実施形態では、衛星信号に基づかない動作モードへ即座に切り替えることが好ましい、衛星信号受信モジュール１００から得られる位置が正しくない場合、または、例えばユーザが、ＧＮＳＳ衛星信号を受信可能でない領域（例えば、トンネル、室内、森、駐車エリアなど）に入ろうとしていることを知っている場合、ユーザは、衛星信号受信モジュール１００に基づかない動作モードへ即座に切り替えることが出来ない。

よって本願発明の方法は、図３に示される第２実施形態でも実施可能である。

図３の第２実施形態は、この場合においては３６０の番号が付された、衛星信号受信モジュール１００を介した位置判断モードに関わる図２のサイクル２６０に含まれるステップ３６８に関して図２の実施形態とは異なる。

この場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は定期的に、衛星信号受信モジュール１００を介して計算された位置の精度の程度が第２の予め規定された閾値よりも高いか否か、若しくは、例えばパーソナルナビゲーションデバイス１０により示される現在位置が誤っている、または信頼出来ないことをユーザが理解し、この位置判断モードの停止を所望することを示したか否かをチェックする。

これらの状況の少なくとも１つが発生すると、パーソナルナビゲーションデバイス１０はサイクル３６０から抜け出し、非ＧＮＳＳツール（慣性航法モジュール１０５、追加ツール１１０、１７０、１８０、１９０、および地図１２７）の補助を受けて現在位置を計算出来るか否かに応じて異なった動作をする（ステップ３７２）。

ユーザの手動での介入によりパーソナルナビゲーションデバイス１０の位置をインタラクティブに取得する必要なくパーソナルナビゲーションデバイス１０の位置判断が自律的に出来る程の精度のレベルを、ＧＮＳＳ非依存の全ての位置判断ツール、つまり、パーソナルナビゲーションデバイス１０に関連付けられた慣性航法モジュール１０５、地図１２７、追加ユニット１１０、および外部デバイス１７０、１８０、１９０から得られるデータの組み合わせ（車両の走行距離計および速度計、無線モバイルネットワークまたは他の無線通信システムからの情報）が有するというのは実際に起こり得る。衛星信号受信モジュール１００が自身の場所をユーザに提供出来る間も、パーソナルナビゲーションデバイス１０の位置を計算するべくＧＮＳＳ非依存の全ての位置判断ツールをアクティブなままにしておくことは実際に可能である。

この構成は、一方では複雑性が増し、位置判断のために必要な計算能力が高くなるが、他方では、パーソナルナビゲーションデバイス１０のサービスの継続性を確保するために要するユーザの手動での介入の回数を最小化する。

さらに、追加ユニット１１０および外部デバイス１７０、１８０、１９０は、モジュール１００、１０５により供給される位置判断データと、地図１２７から取得可能な位置判断データ（道路、および他の運転可能な、または歩行者用の場所の存在、標高、当該デバイスが位置する無線モバイルセルまたはＷｉ−Ｆｉセル）とを照合することにより、および、これらのデータとパーソナルナビゲーションデバイス１０の携行者に関する知識（例えば、歩行者、オートバイ、自転車、または地上車両）とを関連付けることにより計算される位置の精度を向上させるために、衛星信号受信モジュール１００および慣性航法モジュール１０５の両方により用いられ得る。

非ＧＮＳＳツールを用いた現在位置の計算が可能であるか否かに関するステップ３７２で実行される検証の結果が肯定的である場合、図２を参照してサイクル２５４として上述した非ＧＮＳＳ依存ツールを用いる計算のサイクル３５４に入り、当該位置は、ＧＮＳＳ衛星信号の存在が再び検出されるまで（ステップ３４０）、および、ドリフト誤差が許容可能であることが分かるまで（ステップ３４４）、非ＧＮＳＳツールを用いて計算される。

反対に、非ＧＮＳＳ依存ツールを用いて自立的に現在位置が計算され得ない場合、若しくは、非ＧＮＳＳ依存ツールを用いた計算のサイクル３５４をユーザが抜け出す場合、処理はステップ３１６に進み、図２を参照して上述したＦＬＡＧ変数の値を最初に設定し検証するための同じメカニズムを用いて、インタラクティブな手動の位置入力手順の実行を所望することをユーザが示しているか否かチェックする。続いて、ステップ３０５において最初に設定された１ＳＴ＿ＴＩＭＥ変数の値を検証する（ステップ３８４）。

１ＳＴ＿ＴＩＭＥ変数は、インタラクティブな手動での位置入力手順をアクティブにすることをユーザが所望するか否か何度もユーザに聞くことを避けるべく用いられる。処理が初めてステップ３８４に到達した場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、手動での位置入力手順をアクティブにすることを所望するか否かユーザに聞き（ステップ３２０）、回答が否定的である場合（ステップ３２４）、パーソナルナビゲーションデバイス１０はＦＬＡＧ変数を１に設定し、ＧＮＳＳ衛星信号を待機するサイクル３６０に再度入る。回答が肯定的である場合（ステップ３２４）、パーソナルナビゲーションデバイス１０はユーザから手動で現在位置を取得し（ステップ３３２）、要求が発せられたことを知らせるべく１ＳＴ＿ＴＩＭＥ変数をゼロに設定する（ステップ３９０）。その後、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、衛星信号に依存しないツールを用いる位置判断のサイクル３５４に入る。

よって、図２および図３に説明された２つの動作モードのいずれかで動作するパーソナルナビゲーションデバイス１０は、衛星からのＧＮＳＳ信号が不在である、またはパーソナルナビゲーションデバイス１０の位置判断をするには不十分である、若しくは、道路網の特定の構成（例えば、互いに近い平行な道路、地図データと推定位置との間の誤った関連付け、ＧＮＳＳ信号が不十分である、など）が原因となりユーザが自分の場所が誤っていることを理解し、ユーザが当該動作モードを停止する特定の状況において、ユーザの手動での介入を介して現在位置を取得する必要がある。

実質、ＧＮＳＳ信号が利用不可能または不十分である場合には、パーソナルナビゲーションデバイス１０は現在位置を取得するために、ユーザにより入力された第１データのセットと、非ＧＮＳＳツール（１０５、１１０、１２７、１７０、１８０、１９０）から得られる第２データのセットとを活用する。

そのような介入が最小化され、厳密な意味で必要である場合にのみ実行されるのが有利であり、かつ望ましい。この目的を達成すべく、ＧＮＳＳ非依存の機器およびセンサーは可能な限り高い精度で動作するのが適切である。このことにより、二重積分演算により動作する慣性航法モジュール１０５により特に導入されるドリフト誤差を最小化することも可能になる。

例えば、高度計は気圧を測定することにより海面からの標高を推定する気圧計に過ぎない。気候の変化が原因となり、この測定は突然正しくなくなり得、高度計は既知である現在の標高に基づいて再校正されなければならない。

また、磁界の方向を用いるコンパスも、時間に関してはそれ程厳密ではないものの、同様の必要性による影響を受ける。実際、地球の磁極は地理学的極点と一致せず、このため、地理学的北極点と、磁極との間の磁気偏角と呼ばれる角度オフセットを校正するための地図が、地球表面のあらゆる場所に関し存在する。

地理学的極点とは異なり、磁極は（ゆっくりではあるが）動くので、地図は数か月経てば古くなってしまう。

走行距離計または速度計さえも時間の経過と共に動作誤差を生じるようになり得、パーソナルナビゲーションデバイス１０が実行出来る、または、補助機器１７０が可能とするのであれば、これらの補助機器１７０を再校正する必要があり得る。代替的にパーソナルナビゲーションデバイス１０は、この誤差を考慮し、的確な位置判断情報を得るために非常に重要であるより正しいデータを取得することを可能とする補正係数または加数をこれら補助機器１７０により供給される位置判断データに適用し得る。

図４は、この結果を得るためにとられ得る対策を示す。例えば捕捉される衛星信号の数などのいくつかの要素に応じてＧＮＳＳ信号はおよそ正しくなり得ることが分かっている。そのような精度は、衛星信号受信モジュール１００から得ることが出来る。よって、位置およびその精度がＧＮＳＳツールにより計算されると（ステップ４００）、その精度が特定の予め定められた閾値を超えるか否か検証される（ステップ４０５）。検証の結果が否定的な場合、校正は実行されず、手順は終了する。検証の結果が肯定的な場合、ステップ４１０において、特定の機器が測定した物理量の値を取得し、当該値と、衛星信号受信モジュール１００から取得された非常に正しい値とを比較することにより当該機器を校正する必要があるか否か検証する。例えば、最後の校正から一定の期間が経過しており、標準的な許容可能な値に対する動作誤差が確かめられ、当該機器に対して適用される校正データがもはや有効でない場合、当該校正データは更新される。この段階は、補助機器により供給される補助的な位置判断データ（磁北極の方向、瞬間速度、移動した空間、高度測量）を読み取り、それらと、衛星信号受信モジュール１００によりさらに高い精度で供給されるデータから取得可能なデータとを比較することにより実行される。検証の結果が否定的な場合、校正は実行されず、手順が終了する。検証の結果が肯定的な場合、ステップ４１５において、全ての校正可能な機器が校正され、代替的には、補助機器により供給されるデータのために用いられる補正係数または加数が計算される。

例えば磁気コンパスの場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０はメモリ内に、所定の空間分解能（例えば、数十または数百ｋｍ）で、有用な、地理的地域に存在する磁気偏角の地図を保持し得る。磁気コンパスを読み取ることにより、特定の領域において、メモリ内に格納された対応する地図により示される磁気偏角が衛星信号受信モジュール１００を介して測定される方向とは予め定められた許容レベルだけ異なることをパーソナルナビゲーションデバイス１０が検出した場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０はモジュール１００を介して測定されたデータを用いてデータを更新出来る。

このことは例えば、地球の磁極の移動を考慮に入れるために、再書き込み可能メモリへ磁気偏角データを格納することにより、または、磁気偏角地図の各領域をパーソナルナビゲーションデバイス１０により時間の経過と共に更新され得る補正加数に関連付けることにより実行され得る。

図４の校正メカニズムの実施形態の他の例においては、パーソナルナビゲーションデバイス１０が車両に配置され、ＧＮＳＳ信号が存在しない場合に現在位置を計算するのに用いられる車両の速度計に関連付けられているものと想定する。

車両の速度計は正確さに限りがあり、実際の瞬間速度よりも早い速度を検出する傾向があることが分かっている。パーソナルナビゲーションデバイス１０が、ＧＮＳＳ位置判断モジュール１００を介し、予め定められた閾値よりも高い精度で自身の位置を計算することに成功した場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、移動の測定、つまり、既知の時間距離における連続する時間に取得された現在位置の変化に基づいて、同じく高い精度で自身の瞬間速度も計算出来る。

よってこの特に好ましい動作状況において、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、補助的な位置判断機器（速度計）から得られる速度を取得出来、取得した値と、ＧＮＳＳ位置判断モジュール１００から得られる現在位置から開始することにより取得される値とを比較することが出来る。この比較が初めて行われる場合、デバイスは速度計に供給される速度の読取値の（絶対的な、または相対的な）誤差を計算し、速度計の補正値を含む校正メモリへ、特定の速度値または速度間隔のために格納することが出来る。

パーソナルナビゲーションデバイス１０が、ＧＮＳＳタイプの信号受信がない、または信号が不十分であるため自身の位置を計算するために必ず速度計を使わなければならない場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０はこの動作モードで取得した値を補正するために速度計の校正値を用い、これにより、そのような補正値がない場合と比較してより正しく自身の現在位置を計算することが出来る。

代わりに、パーソナルナビゲーションデバイス１０が速度計の校正値を既に格納している場合、速度計により示される速度と、ＧＮＳＳ位置判断モジュール１００から間接的に取得される速度とを比較した後、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、以前に計算され格納された校正値がまだ有効であるか、若しくは、例えば速度計の老朽化のために、または、変化した動作状況（温度、気圧、湿度、操作、送信エラーなど）のために更新されなければならないかを検証する。

図２および図３の動作図は例示に過ぎない。実際に２つのモジュール１００、１０５は、常にどのようなケースであっても、可能であればいつでも同時に現在位置を計算し得、任意の瞬間において、あらゆる関連する変数を考慮してより信頼性が高いと見なされる現在位置が選択される。言い換えると、図２および図３は、慣性航法モジュール１０５を介して現在位置を計算するステップと、当該現在位置と、衛星信号受信モジュール１００を介して計算された現在位置とを比較するステップと、最良の現在位置を選択するステップとを含み得る。この場合、現在位置を手入力する機能は、このように取得された位置判断情報が満足のいく結果を提供しない、またはユーザが、並行して行われる位置判断手順を停止し、現在位置を手入力することを決定した場合のみアクティブにされ得る。

図６は、インタラクティブな手動での現在位置入力手順（図２のステップ２３２、または、図３のステップ３３２）をアクティブにする１つの可能なやり方を示す。

ユーザは、複数の可能なオプションのうちから選択することにより、どのように現在位置を入力することを所望するか聞かれる。一般的にユーザは、自身の位置の地理座標（緯度および経度）、またはそれらに数学的に関連するデータを知らないので、手動によるこのような現在位置入力オプションは好ましくは提供されない。なぜなら、このオプションは全く意味がなく、さらには、ユーザを困惑させ当惑させてしまい非生産的にもなり得るからである。

典型的には、ユーザがデバイス１０の電源を入れる時にユーザがいる場所は知られており、サービスステーション、空港、モニュメントまたは他の観光地、駐車場、キャンプ場、レストラン、ホテルなどＰｏＩ（ポイントオブインタレスト）、つまり、ユーザが特に何らかの興味を持つ場所であり得る。

これらのＰｏＩの位置、名前、および他の特徴的な要素（電話番号、説明など）は、パーソナルナビゲーションデバイス１０のメモリ１２５に保持される地図１２７に格納されており、検索され、呼び出され、場合によっては、ユーザにより追加および／または修正され得る。

よってユーザは、現在位置としてＰｏＩを選択することが出来る（オプション６１０）。ユーザがこの入力モードを選択した場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は好ましくは、例えば、以前に選択されたＰｏＩを最も直近のものを一番上にし、最も古いものを一番下にして提示することにより、ユーザが現在位置のＰｏＩをインテリジェントなやり方で選択出来るようにする。この場合であってもユーザは、タイプ、ロケーション、および、他のより適切と見なされる基準に従っていずれのＰｏＩも選択することが出来る。

しかし、ユーザがパーソナルナビゲーションデバイス１０の電源を入れる場所は、衛星信号受信モジュール１００、および／または追加ユニット１１０、若しくは補助センサー／機器１７０、１８０、１９０の補助を受けて慣性航法モジュール１０５を介して、つまり、非ＧＮＳＳ位置判断ツールのセット全体を用いて知られ計算された最後の位置であることが多い。

よってこの位置は、現在位置入力モードの第２オプションとして提示され得る（オプション６２０）。通常パーソナルナビゲーションデバイス１０は、最後の既知の位置を、パーソナルナビゲーションデバイス１０の電源が切られその後再び入れられた場合でもメモリ内に維持されているように不揮発性のやり方で格納している。 通常パーソナルナビゲーションデバイス１０は、移動の目的地に到達すると電源が切られ、その場所に置いておかれるので、当該場所は、パーソナルナビゲーションデバイス１０の電源が再び入れられる際に位置する場所でもあることが多く、パーソナルナビゲーションデバイス１０の位置判断を可能とする有効な衛星信号を受信することは、衛星による測位を行う必要があり時間がかかるものとなり、ＧＮＳＳ衛星が遮られた状況のために不可能でさえあり得る。

現在位置を入力する他の有利なやり方は、パーソナルナビゲーションデバイス１０により格納された最近の目的地の１つを用いることから成る（ステップ６３０）。典型的には、実際、パーソナルナビゲーションデバイス１０は自動的に、パーソナルナビゲーションデバイス１０の作動期間において選択された、例えばＰｏＩ、所在地住所などの目的地を保存しておく。既に入力された特定の目的地が新たな移動の出発地点である可能性は高いので、好ましくはアルファベット順、または時間的な入力順序の逆、つまり新しいものから古いものの順で示される、既に入力され自動的に保存された目的地のリストから選択することにより、ユーザは迅速に選択することが出来るようになる。

当然ながら、ユーザが、パーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置の所在地住所または交差点を知っている可能性もある。なぜならユーザはそのような情報を、現地の表示（場所および／または通りの名前を示す道路標識、並びに／若しくは、建物に記された番地など）から、および／または、他の方法で第３者から（例えば他の人から伝えられて）得た情報から直接取得することが出来るからである。これによりユーザは、この形態（仮想キー６４０）で現在位置を入力することが出来るようになる。よって、ユーザは、国、町、通りの名前、広場の名前、番地など、所在地住所または交差点を識別するのに必要なデータを入力するよう求められる。パーソナルナビゲーションデバイス１０のマイクロプロセッサ１２０が、最近の目的地および／またはＰｏＩのうちこの所在地住所または交差点をメモリ１２５に自動的に格納し、以降の利用に容易に呼び出すことが出来るようにするのが有利である。

本願発明に係る方法によれば、ユーザは事前に、衛星信号を恐らく受信し得ないであろう家、または閉ざされた建物内にいるうちに、移動の既知の出発位置を入力し、当該位置を次の動作時のための所望の出発位置として格納し、パーソナルナビゲーションデバイス１０の電源を切ることが出来る。

このようにすれば、典型的には駐車エリアまたは衛星信号の取得に時間が必要である場所においてパーソナルナビゲーションデバイス１０が再び電源を入れられた時、ＧＮＳＳ信号が再び利用可能となるまで、ユーザにより以前にプログラミングされ、かつ、ユーザが知っている出発地点を用いて、慣性航法モジュール１０５および他の非ＧＮＳＳ依存補助ツール１７０を介し現在位置を計算することが出来る。図６に示される手入力モードのリストには、ユーザによって以前に入力され格納された、または予めプログラミングされた位置も追加され得る。これにより、ＧＮＳＳ衛星信号がないためにナビゲーション指示が全く利用可能でない場合の最初の面倒な時間を省略することが出来る。ユーザは、待機する、および／または、ＧＮＳＳ衛星からの信号の受信可能領域に入るために屋外へ出る必要がなくなる。

例えば移動の到達場所など、パーソナルナビゲーションデバイス１０で選択可能な他の地理的地点または場所に関しても同じ手順が適用可能である。よって、図６の仮想キー６４５に対応する、予めプログラミングされた地点モードと呼ぶ、第５の現在位置入力モードを設けることも考え得る。この現在位置選択モードの利点は、現在位置がユーザにより即座に呼び出され得、ユーザは、リストまたは地図から位置を選択するための長い時間のかかるインタラクティブな手順を実行する必要がなく、住所または交差点を入力する必要もなくなるという点にある。

ここまで説明してきた５つの現在位置入力モード（ＰｏＩ、最後の既知の位置、最近の目的地、住所／交差点、予めプログラミングされた地点）のいずれかにより現在位置を入力する手順が終了すると、パーソナルナビゲーションデバイス１０はディスプレイ１１５上でユーザに対し、地図上で入力されたばかりの現在位置を、好ましくは所定のズームレベルおよび特定の縮尺で当該位置を中心とした状態で示すことが出来る。ズームレベルおよび縮尺は、例えば、当該位置近くの物体（通り、ＰｏＩ、交差点）の密度、および／または、パーソナルナビゲーションデバイス１０の動作モードを調節する際にユーザにより予め設定され得る値に基づき得る。

図８は、ディスプレイ１１５上に示されるそのような地図画面の一例を示す。このディスプレイ１１５の画面には、図７に示されるように、利用可能な調整およびコマンドを説明するメッセージが先に示され得る。代替的に、押されると図７に示されるようなヘルプ画面７００を表示する仮想ヘルプキー（図示せず）が図８の画面に追加され得る。このヘルプ画面は、ディスプレイ１１５上でコマンドが選択されずに所定の時間が経過した後に自動的に表示されてもよい。

現在位置入力方法に関しユーザによりどのような選択がなされようとも、ある地点において、入力された位置の正確性の確認を受信するため、および、入力された位置の精度を可能であれば向上させるべく当該正確性を補正し検証するため、ディスプレイ１１５は、ユーザにより手入力された現在位置を中心とする地図領域を示し得る。入力した位置をユーザが確認すると、当該位置はパーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置として用いられ得る。パーソナルナビゲーションデバイス１０は当該位置を用いて、利用可能な非ＧＮＳＳ位置判断ツール（慣性航法モジュール１０５、追加ユニット１１０、および補助ツール１７０、１８０、１９０）に基づき次の位置を計算する。

図８の画面により、表示されている地図のズームレベルを仮想調整バー８２０を介して変更することが可能となり、表示されている地図領域を矢印キーパッド８３０を用いて移動させることが可能となる。好ましくは、最初に表示される地図領域は、選択された位置を中心として表示される。ユーザにより何らかの手段により入力された現在位置は、例えば入力された位置に配置される地点Ｐとして地図上に示される。ユーザはその正確さを確認する、または、図７のヘルプ画面７００に示されるように例えば地図内の正確な場所を触れ、仮想キー８３１を押して位置の確認を行うことにより位置を再規定することが出来る。

入力された位置の正確性および精度を検証する際に、ユーザは様々なやり方でアシストを受けることが出来る。地図１２７内に現在フレーミングされている、若しくは確認される入力された現在位置からの距離が予め定められた値よりも短い位置にある物体または存在物についての情報をパーソナルナビゲーションデバイス１０がそのメモリ内に有する場合、ソナルナビゲーションデバイス１０はそのような情報をディスプレイ１１５上に表示し得る。例えば、建物８４０の画像がメモリ内に存在する場合、その画像が自動的に、またはユーザの要求に応じてディスプレイ１１５上に示される。通りの番号、広場および通りの名前、関連付けられた情報と併せてのＰｏＩ、時間の表示と併せての最後の既知の位置、時間の表示と併せての最後の既知の目的地、物体または場所の写真、画像、および動画など、表示されている地図領域に関する、パーソナルナビゲーションデバイス１０が利用可能な全ての情報が順次、または同時に表示され得る

補足情報を多く示し過ぎ、見ることを難しくしてしまうのを避けるべく、これらの情報は、ユーザにより入力される選択的なコマンドに応じてグループ単位で表示され得る。地図表示内でフレーミングされ、パーソナルナビゲーションデバイス１０が補足情報を有する全ての物体（建物、モニュメント、および他の地理的場所）が何らかのグラフィカルなやり方でマークを付され、ユーザが所望の物体を画面上で触れることにより興味が惹かれるものを選択し、ディスプレイ１１５上に示されるようにすることが出来てもよい。

複数の異なる既知の位置から撮影された当該物体の複数の画像がある場合には、現在位置に最も近い位置から撮影された画像が優先され、可能であれば地図上に当該位置が示され得、これにより、ユーザは何らかの基準地点が与えられ、ユーザはその基準地点に基づいて、当該撮影位置に関連して、パーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置を判断出来る。任意の地理的位置から観察可能な３次元の仮想フィールドのほぼ全体を撮像することが出来る特別な撮影装置を用いて撮像された、インタラクティブに探索可能な画像も利用可能であってもよい。

例えば、特別な車両で撮像された地理的環境のインタラクティブなオンラインでの探索を可能とするＧｏｏｇｌｅ Ｓｔｒｅｅｔ Ｖｉｅｗと呼ばれるシステム（以下において、単にＧＳＶとも呼ぶ）が既にインターネット上で利用可能である。

パーソナルナビゲーションデバイス１０は、ＧＳＶシステムへアクセス可能であり、現在選択されている位置に関するデータをＧＳＶシステムへ送信し得、利用可能である場合には当該位置を囲む地図領域内の何らかの探索可能な画像を呼び出し、それらをディスプレイ１１５の画面上に表示し、ユーザが、推測される現在位置の周りの領域を「探索」出来るようにすることにより、比較的容易にユーザが、当該位置の正確性および精度を検証する、および、必要であれば当該位置を補正することを可能とし得る。実際、ユーザは、ＧＳＶシステムにより供給されるディスプレイ１１５の画面上に示されている画像と、ユーザの周りの実際の風景とを比較することが出来、３次元環境内でユーザが実際の現在位置から見ることの出来る風景と同じ風景を有する地理的位置を見つけるまで移動させることが出来る。

例えばパーソナルナビゲーションデバイス１０がポータブルである場合、ユーザは、探索可能な画像に最も似通った地理的地点まで移動することが出来、ＧＳＶシステムの画像が得られた撮像地点に対応する現在位置をパーソナルナビゲーションデバイス１０へ手入力することが出来る。典型的には、このシステムにより利用可能となる画像は、数か月かまたは数年前に撮像されたものである。よって、風景の詳細（建物、樹木）は幾分その間に変化してしまうかもしてない。しかし殆どの場合においてそのような差異は、ＧＳＶシステムにより提供される画像から実際の場所を適切に認識することをユーザが出来なくなってしまうようなものではない。

好ましくは、パーソナルナビゲーションデバイス１０には磁気コンパスが搭載され、磁気偏角を補正するための適切なデータが組み込まれており、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、有効な衛星信号が存在していなくとも主要点の方向を知ることが出来る。さらに、慣性航法モジュール１０５は、例えばユーザに持たれると、または、車両に取り付けられると、パーソナルナビゲーションデバイス１０の方向を瞬時に検出することが出来る。ユーザが探索可能な画像の仮想環境内を移動している際、パーソナルナビゲーションデバイス１０は表示されている探索可能な画像が撮影された方向を瞬間毎にディスプレイ１１５の画面上に示し得る。なぜなら、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、ＧＳＶシステムにより瞬時に提供される探索可能な画像の撮像方向を知っているからである。このことは、ユーザが自分の位置を確認し、実際の風景と、ＧＳＶシステムにより画面上に表示されている風景との間の関連性をより容易に判断する際に役立つ。この情報は、ディスプレイ１１５の画面上に示される地図上に表示され得、または、ＧＳＶシステムにより提供される画像を表示する際のデバイス１０の実際の方向に関連付けて表示され得る。

ユーザはこれらの探索可能な画像内をインタラクティブに移動することが出来、予め規定された方向および制限内で、直線的な並進移動により環境内を「移動する」ことにより、または異なる方向（上下、左右）に「向く」ことにより、または表示される領域を拡大または縮小させることにより、ユーザの視野を変更することが出来る。よってユーザは、図８に示す仮想記録バー８２０および仮想矢印キーパッド８３０と同様のタッチスクリーングラフィック制御インタフェースを用いることが出来る。

ユーザが、ＧＳＳＶディスプレイから、探索可能な画像の撮影位置、および最後に表示された画像のフレーミング方向を示す対応する地図表示（例えば、パーソナルナビゲーションデバイス１０に格納された地図）へ迅速に切り替えられ、見たばかりの探索可能な画像からなる風景、および表示された画像が撮像された方向に対応する地図位置を、ユーザが即座に位置判断出来るようにするのが有利である。

例として、図８、９、および１０を参照する。ここまで説明してきたモードのいずれかで、または、以下に説明するモードで現在位置を手入力した後に、ユーザが図８において地点Ｐとして示される位置を現在位置として特定したものと想定する。この時点で、パーソナルナビゲーションデバイス１０はＧＳＶシステムにアクセス可能であるので、パーソナルナビゲーションデバイス１０は当該推測される現在位置の座標を当該システムに送信し、システムは、探索可能な画像が利用可能である地点Ｐに最も近い地点である第２地点Ｐ'から撮像された探索可能な画像を送信することにより応答する。

第２地点Ｐ'の地点Ｐからの距離が設定値よりも短い場合にのみこのことが行われるのが有利である。設定値よりも短くない場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０の推測される位置に十分近いＧＳＶ画像が存在しないことを示す通知がユーザに対して発せられる。パーソナルナビゲーションデバイス１０は第２地点Ｐ'の画像を受信し、関連付けられたインタフェース制御と共にディスプレイ１１５の画面上に示す。インタフェース制御を介してユーザは、図１０に例示として概略的に示されるように様々な方向に、複数の異なるズームレベルでＧＳＶ画像を探索することが出来る。

どの時点においても、ユーザは、クイック切り替えキー１０３０（図１０）を用いてＧＳＶ画像の表示から図９に示される地図の表示へ、およびクイック切り替えキー９６０（図９）を用いて逆に切り替えられる。撮像地点Ｐ'が地図上に示され、また、図９の第２地点Ｐ'を中心とする円８５０を背にした三角形の頂点を用いて現在アクティブなＧＳＶ画像の撮像方向が示される。２つの点線８６０、８７０は、図１０に示されるＧＳＶ画像がカバーする視角を表す。ユーザは、ＧＳＶ画像を表示している間、第２地点Ｐ'の位置の並進移動を、図９の地図表示上に直接ドラッグすることにより、または、特定の仮想キー（図１０において図示しない）、当然ながら画像が利用可能な方向にのみ行うことが出来る。

パーソナルナビゲーションデバイス１０およびユーザが実際に、地点Ｐおよび第２地点Ｐ'に近い位置に存在しており、ユーザが建物８４０、および図８および図９の地図に示される、当該領域のＧＳＶ画像内に見られる周囲の建物の殆どを見ることが出来るものと仮定する。 画像が撮像された後、ＧＳＶ画像内に存在する木１０２０が枯れてしまったため切り倒されてしまう、または、木１０２０が成長し、ユーザが見る時には異なって見えるといったことが考えられる。若しくは、町の自治体が、図１０に見られる通りのランプ１０１０を、より進化した機能的なランプと入れ替えることを決定するということが考えられる。しかし、これらの変化があったとしても、ユーザがいる場所を認識出来なくしてしまうようなことはなく、比較的容易に、かつ、良好な精度で現在位置を特定出来なくなってしまうようなことはない。よって、ユーザがパーソナルナビゲーションデバイス１０に十分近い場合にユーザ自身の視点から見ることの出来る実際の風景と、ＧＳＶシステムにより以前に撮像され、同デバイス１０のディスプレイ１１５にインタラクティブに示される画像とを比較することにより、実際に見えるものがＧＳＶシステムにより示されている画像と出来るだけ一致するまでＧＳＶ環境、または同等に地図上で移動することにより、ユーザは自分が位置する場所を容易に見つけることが出来る。

ユーザが自分の位置を見つけたと思ったとすると、ユーザは、例えば図９の仮想キー９７０を押すことにより、または、画面１１５の地図上で当該位置に対応する地点を触れて推測上は正確な現在位置を入力することにより、当該位置をパーソナルナビゲーションデバイス１０へ入力する。

ＧＳＶ画像を送信するのに要する占有される帯域を最小化するために、接続を確立しＧＳＶシステムに画像の要求をする際に、パーソナルナビゲーションデバイス１０がディスプレイ１１５の解像度についてのデータ、または画像の所望される解像度についての何らかの同等の情報を送信することも考え得る。よって必要であればＧＳＶシステムは、最終的なユーザに示され得ない有用でない視覚情報を送信する必要なく、画像の縮尺を変更し、要求する解像度、またはパーソナルナビゲーションデバイス１０の画面１１５に適した何らかの解像度を得ることが出来る。

ＧＳＶシステムにより供給される画像は、メモリ１２５にローカルに格納され得、または、パーソナルナビゲーションデバイス１０の無線インタフェース１８０へのＷＬＡＮ（無線ＬＡＮ）接続を介して、若しくは、無線モバイル端末１９０を用いるデータ通信を用いて（以下に詳細に説明するように直接的または間接的に）確立されるデータ接続を介して、インターネットからダウンロードされてもよい。

よって、パーソナルナビゲーションデバイス１０で利用可能な情報および機能の補助を受けながら、インタラクティブなやり方で地図上に位置を直接的に入力する第６のオプション（図６の仮想キー６５０）によって、５つの現在位置入力オプションは補完され得る。ユーザがディスプレイ１１５の画面上でこのオプションを選択すると、ディスプレイ１１５は、様々なモードに従って、パーソナルナビゲーションデバイス１０のメモリ１２５内に格納された地図領域を表示する。

第１のステップとして、最初に表示される地図領域は、ユーザまたは製造業者によって予め規定された領域、例えば、ユーザまたは製造業者によって設定された大陸、国、または、地理的領域であり得る。パーソナルナビゲーションデバイス１０が無線モバイル遠距離通信ネットワークインタフェースにアクセス可能である場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、デバイス１０が存在する場所の無線モバイルセルの受信可能領域を当該ネットワークから取得し得、パーソナルナビゲーションデバイス１０が接続する無線モバイルネットワークの基地局の位置および受信可能領域に基づいて、地図の中心位置を決め、ズームレベルを調整し得る。なお、そのような情報は、図１に示されない専用のネットワークアクセスＳＩＭカードに関連付けられ得るパーソナルナビゲーションデバイス１０に何らかの手段により組み込まれる無線接続インタフェースを介して直接的に、または、例えばインタフェースデバイス１７５（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＳＢなど）を介して無線または有線の何らかのタイプの接続によりパーソナルナビゲーションデバイス１０が通信を行える無線モバイル信号１９０を介して間接的に取得され得る。

上述したもののいずれかなど何らかの選択された基準に基づき最初の構成において地図が示されると、ユーザは、例えば、画面１１５に表示された地理的地図上の対応する地点を指または何らかの先のとがった物体で触れることにより、地図上で直接的に現在位置をインタラクティブに入力することが出来るようになる。ユーザは、地図表示とのユーザの相互作用に関して図８を参照して上述したものと同様のやり方で、地図上に表示される地球表面の領域および関連付けられたズームレベルを以前に選択したことがあるかもしれない。表示されている地図領域が現在位置に対応する地点も含み、ユーザが当該地点に触れた場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、当該現在位置を取得し、その位置を以後用いて、続く瞬間における自身の位置を計算する。

ＧＳＶシステムのサーバーに接続する必要性を避けるべく、インターネットがアクセス可能であり当該サーバーが到達可能である時にはいつでも、パーソナルナビゲーションデバイス１０は自動的に「バックグラウンドで」、通常の動作間、およびスタンバイモードの時、最後に入力された目的地、デバイスの電源を切る前の既知の最後の位置、ユーザにより選択された最後のＰｏＩ、および一般的に、現在位置を手入力するのに用いられ得る何らかの領域または地域を囲む領域の探索可能な画像を表示することも考え得る。加えて、コストが高過ぎるために料金プランが好ましくない（例えば、時間またはトラフィックに基づき）場合、ユーザは探索可能な画像の自動的なダウンロードを非アクティブ化出来るようにしてもよい。さらにユーザは、ＧＳＶシステムの画像を利用可能として欲しい地理的領域または地域を明示的に示すことが出来てもよい。メモリの領域が過度に使われてしまうことを避けるべく、最も古いデータが自動的に最も新しいデータにより置き換えられてしまうようにし、および／または、どの探索可能な画像が残され、どれが削除されるべきかをユーザが決定出来るようにすることも考え得る。

パーソナルナビゲーションデバイス１０が接続ネットワークおよびそのサーバーにアクセス可能ではない、ローカルメモリ１２５が必要なデータを持っていない、ユーザにより手入力された推測される現在位置を含む当該領域の探索可能な画像をシステムが持っていないなどの理由により、ＧＳＶシステムは利用不可能かもしれない。そのような場合、またはＧＳＶ画像の利用可能性に関わらず、パーソナルナビゲーションデバイス１０には、地図上に表示されユーザが周辺領域に見つけた１以上の基準地点を活用して現地での調査をユーザが実行出来るように検出ユニット（図１に示されない）が搭載されてもよい。基準地点の位置はパーソナルナビゲーションデバイス１０が知っているので、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、ユーザが通常知ることのない自分がいる場所の地理座標を入力することをユーザに求めることなく、かなり高い精度で自身の現在位置を取得することが出来る。当該検出ユニットが、レーザ光線または他の指向性が高い電磁放射を生成し（エミッタダイオード）および受信する（受信ダイオード）ためのデバイスを場合によっては用いて、位置が知られている地理的物体からのパーソナルナビゲーションデバイス１０の距離を検出し、当該地理的物体に対する自身の位置を計算することが出来るようになる。

これらのポインティングデバイスは公知であり、例えば建築家および土木技師が建築的環境または地質学的環境を検出するために用いる距離計など距離を測定するために様々な技術分野で広く用いられている。典型的にはポインティングデバイスは、生成ダイオードにより発せられ、距離が測定されるべき物体により反射されるレーザパルスのトレインの、デバイスに内蔵された受信ダイオードにより受信されるまでのフライトタイムを測定する。

本願発明の目的におけるそれらの利用が基づく原理は図１６および図１７に概略的に示されている。

パーソナルナビゲーションデバイス１０が地図上の知られていない地点Ｐにあり、本明細書において示される例のように建物、またはモニュメント、広場、ＰｏＩ、若しくは地図１２７上に示される何らかの存在物であり得る、位置がパーソナルナビゲーションデバイス１０によって知られ、ユーザが実際の風景において認識出来る地理的物体８４０をユーザが位置判断出来るものと想定する。地理的物体８４０のゼロでない寸法に起因する誤差ｋは、Ｐと、位置が知られている重心Ｑとの間の距離ｄよりも十分に小さく、地球表面を平面として捉えることが出来る場合、距離ｄ、および何らかの既知の方向、例えば地点Ｐを通る天文学的子午線の南北方向と線分ＰＱとにより形成される角度αを知ることにより公知の三角関数の公式を用いて、経度および緯度に関する地点Ｐおよび重心Ｑの座標差を表す線分ａ、ｂの長さを計算することが出来る（図１７を参照）。

よって、ユーザが地理的物体８４０の位置判断を出来、よって、重心Ｑの座標に対応する、パーソナルナビゲーションデバイス１０に格納された位置を自動的に知ることが出来、自立的に距離ｄおよび角度αを測定出来るようにする手段をパーソナルナビゲーションデバイス１０が搭載している場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、地点の地理座標、または距離、若しくは角度に関する何らかの数値を直接的に入力するようユーザに求めることなく、知られない位置Ｐを自動的に計算出来る。

この向上された入力手順は以下のように実行され得る。最初に、ユーザが望む場合、オプションのポインティングシステムを用いることが出来る。通常このことが起こるのは、パーソナルナビゲーションデバイス１０に関連付けられたレーザポインティングデバイスが到達可能な範囲の距離にある地理的存在物をユーザが視覚的に見つけ、認識した場合である。図１１は、当該ポインティングデバイスを用いるよう促す、考えられるスクリーンショットを示す。このオプションは、例えば、手入力手順の後に選択出来るようにされてもよく、または、パーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置を手入力するための基準として用いたい物体をユーザが認識し次第、ユーザが要求してもよい。

この時点において、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、基準物の識別子を提供するようユーザに求める。識別子は、例えば、パーソナルナビゲーションデバイス１０のメモリ１２５に格納されたＰｏＩ（モニュメントまたは有名な場所）、または、通行人の助けを得て、または、ユーザおよびパーソナルナビゲーションデバイス１０が存在する領域に存在する表示および道路標識を見ることにより位置判断される住所または交差点であり得る。地点Ｐは、ポイントオブインタレストとして認識され得ないような地図上に示される何らかの存在物から成り得、例えば、識別された地理的物体に対応する場所を画面１１５上で触れることによりユーザによって選択され得る。例えばそれは、広場、交差点、建物、番地などであり得る。触れられた位置、その時点に表示されている地図の認識、およびそのズームレベル、つまりアクティブなディスプレイの縮尺に基づき、パーソナルナビゲーションデバイス１０は触れられた接触地点に対応する地理的位置を導き出すことが出来る。

基準となる地理的なオブジェクト８４０が選択されると、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、例えば、ディスプレイ１１５の画面上に適切なメッセージを表示することにより、ポインティングデバイスを当該物体に向けるようユーザに促す。歩行者またはサイクリング（自転車またはオートバイ）のためのパーソナルナビゲーションデバイス１０、またはポータブルなパーソナルナビゲーションデバイス１０の場合、ポインティングデバイス１１００は、図１１および図１２に例示として示されるようにディスプレイ１１５自体に組み込まれるのが有利である。車両に関連付けられたパーソナルナビゲーションデバイス１０の場合、ポインティングデバイス１１００は当該車に組み込まれ、有線接続または無線接続を介してパーソナルナビゲーションデバイス１０に関連付けられ得る。この第２のケースの場合、コマンドおよびデータは、２つのデバイス間の既存の接続を介して伝達され得、ユーザは、角度αの測定に影響を及ぼさないよう、光線の発射地点と向けられた地理的物体８４０とを繋ぐ線に沿った地点に自身が位置するよう気をつけなくてはならない。さらに、地点ＰのデバイスＰＮＤと地点Ｑの基準物との間の距離ＰＱの計算に誤差を取り込むことを避けるべく、ユーザは、ＰＮＤの位置に出来るだけ近く自身を位置づける必要がある。これらの２つの必要条件を避けるべく、ＰＮＤには、ＰＮＤと取り外し可能なレーザポインタとを繋ぐ結合線と、所定の既知の位置（例えば、地理的北極の方向）とにより形成される角度を測定し、関連付けられた無線接続のために交換される電磁波の方向およびフライトタイムを測定することによりそれらの間の距離を測定する手段が場合によっては搭載されていてもよい。ポインティングデバイス１１００は車両の一部に固定されてもよく、光線ポインティング方向は、パーソナルナビゲーションデバイス１０の制御ユニットにより遠隔的に制御され得る。生成される光線は裸眼で見ることが出来るので、ユーザは、光線が向けられている場所を見ることが出来、距離が測定されるべき地理的物体８４０に光線を向けることが出来る。

例えば、図１１に示される画面により、ユーザがポインティングデバイス１１００を向けるよう促されたと仮定する。ユーザは、仮想キー「はい」１１１０を押すことにより自身がそのようにすることを所望することを確認し、その後、ポインティングデバイス１１００を基準物８４０に向け、最後に、図１２の仮想キー「開始」１１２０を押す。地点Ｐからの距離Ｑが上手く読み取れたことの確認として、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、物体の名前、または検出された距離の値を画面１１５上に表示し得る。ユーザは、値がもっともらしいと考えることを確認し、または、信頼性の高い距離値が取得されるまで検出を繰り返す。

この時点において、ユーザは、予め規定された方向に対する角度αの大きさを入力出来る。簡潔にすべく、あるユーザは、基準方向として、パーソナルナビゲーションデバイス１０を通る天文学的子午線の１つを選択し得る。パーソナルナビゲーションデバイス１０が磁気コンパス、例えば、マイクロエレクトロニクス技術を用いる一体型のデジタルコンパスを組み込んでいる場合、本明細書において既に説明した更新可能な磁気偏角補正システムのおかげもあり高い的確さで方向を知り得る。パーソナルナビゲーションデバイス１０のディスプレイ１１５は、ユーザの利便性のために、北極の方向を示す仮想磁気コンパス（ｖｉｒｔｕａｌ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｑｕａｄｒａｎｔ）を示してもよい。ユーザは、図１３に示されるように、円形の王冠１３００からなる仮想コンパス（ｖｉｒｔｕａｌ ｑｕｏｄｒａｎｔ）の、地理的物体８４０が位置する地点Ｓの方向に対応する地点を画面１１５上で触れるよう促される。簡潔にするべく、ここでは天文学的子午線の方向が紙面の垂直軸と一致するものとしている。指、または好ましくは鉛筆若しくは他の先のとがった物体１３１０を用いてユーザが円形の王冠１３００の地点Ｓ'に触れた場合、角度αの大きさが自動的に測定され、その後、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、地点Ｑおよび角度αの大きさを知ることにより地点Ｐの座標、よって位置を計算することが出来る。

図１４を参照すると、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、ポインティングデバイス１１００を用いて実行される検出の間測定される距離ｄに応じて所定のズームレベルで、地点Ｐ、Ｓの位置および周辺領域を示す次の地図表示をアナウンスするメッセージをディスプレイ１１５上に表示し得る。この表示（図１５）において、ユーザは、動作の結果を確認出来、動作を停止させる、または繰り返すことが出来る。パーソナルナビゲーションデバイス１０がコンパスを含む場合、ユーザがパーソナルナビゲーションデバイス１０、またはベースから分離させられている場合にはディスプレイ１１５を回転させた際に、パーソナルナビゲーションデバイス１０は基準地点Ｓが見つかるはずである方向を示し得、ユーザはその位置の正確性をリアルタイムでチェック出来る。加えて、ユーザは、パーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置に対応する地点を触れて地図表示上で直接示すことにより地点Ｐの位置を手入力することが出来、または、動作をキャンセルすることが出来る。

データおよびコマンドの入力ユニットでもあるディスプレイ１１５と一体化された磁気コンパスの動作を促すため、車両で用いられるパーソナルナビゲーションデバイス１０には、関連付けられた車両から取り外すことが出来るディスプレイが搭載されており、ポインティングデバイス１１００により検出を行うための、および、地磁界を測定するための適切な位置において、ユーザがパーソナルナビゲーションデバイス１０を手で持つことが出来るようにし得る。車両と一体化され固定された部分と、ディスプレイ／制御ユニット１１５を含む取り外し可能な部分との間の通信は、有線モード、または好ましくは利便性を最大化すべく無線モード（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ、アドホックＷＬＡＮなど）で動作する接続バスを用いて行われ得る。

この時点において、地図上に表示されている領域に関して何らかのＧＳＶ画像が利用可能である場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、インタラクティブモードに従って地点Ｐからユーザが実際に見ることの出来る景色に対応する画像を画面１１５上に表示出来、このことは特にパーソナルナビゲーションデバイス１０がポータブル、または取り外し可能なものである場合に非常に有効である。

そのようなインタラクティブモードによると、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、位置Ｐに関するデータをＧＳＶサーバーのシステムに送信し、ユーザがある瞬間に一体型の磁気コンパスを組み込んだパーソナルナビゲーションデバイス１０またはディスプレイ１１５を向けている方向を磁気コンパスから取得する。ＧＳＶシステムのサーバーは、デバイス１０から受信した現在の視点／ポインティング方向の値のペアに対応する画像／景色をリアルタイムで送信し、デバイス１０は当該画像／景色を画面上に表示する。よってユーザは同じ方向に向けることにより、特定の方向に見えるものが、当該位置に関して利用可能な画像に対応するか検証することが出来る。パーソナルナビゲーションデバイス１０により表示される画像と、実際に見える景色との間の関連性が高い場合、ユーザは手入力した位置に自分がいることを合理的に確かめられる。そうでない場合、ユーザは、ＧＳＶ画像と「実際の」景色との間に見られる差に基づき、手入力された位置から開始して、正確な現在位置を取得するのに有用な情報を得ることが出来る。

ポインティングデバイス１１００を用いる現在位置入力手順は、人によっては手間のかかる、または所望されないタスクである角度の入力を要さず、パーソナルナビゲーションデバイス１０およびユーザが位置する領域にある複数の地理的物体を用いて実行されてもよい。そのような場合において、位置が知られている重心Ｑを有する地理的物体８４０を参照する既述のものと同じ手順を用いるが、角度αを入力するステップを省略して、ユーザは第１のものに加えて、ユーザがいる領域内の複数の地理的物体を認識出来るかどうか尋ねられる。

図１８は、パーソナルナビゲーションデバイス１０のユーザの視界に含まれ、ポインティングデバイス１１００の到達可能範囲内の距離に位置する２つの地理的物体８４０、８４０'の例を示す。重心Ｑ、Ｒの知られている位置から開始される現在位置Ｐの知られていない位置の計算の根底を成す幾何学的理論は図１９に示される。重心Ｑ、Ｒの位置、および、ポインティングデバイス１１００を介して取得される、知られていない位置Ｐからのそれらの距離ｄ、ｅを知っている場合、中心がＱおよびＲにあり、半径がそれぞれｄおよびｅである２つの円の交点から得られる、ＰおよびＰ'と呼ぶ２つの可能性のある解が存在する。この時点においてパーソナルナビゲーションデバイス１０は、代替的に、または追加的にいくつかの検証を実行し、得られた２つの地点のうちどちらがパーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置に対応するか判断する。

パーソナルナビゲーションデバイス１０が最初に実行し得る第１の動作は、２つの地点Ｐ、Ｑを、地図情報と、および、用いられるデバイス１０のタイプ（車両、歩行者、ポータブル、またはサイクリングのための適用）に関連付けることである。例えば、地点Ｐ'が建物内に位置し、パーソナルナビゲーションデバイス１０が車両タイプである場合、位置Ｐ'は破棄されるべきものである可能性がある。

第２のタイプの動作は、地点Ｐ、Ｑについての情報を、高度計など補助機器から得られる他の補助的な位置判断データと、パーソナルナビゲーションデバイス１０が接続された無線モバイルセルについての情報と、パーソナルナビゲーションデバイス１０が最近占有した何らかの位置とに関連付けることである。

第３の、そして最後の可能性としては、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、場合によってはディスプレイ１１５の画面上に地点Ｐ、Ｑについての利用可能な情報を表示することにより、例えば、それらの位置を地図上で示し、ユーザによる選択を補助する情報をユーザに対して提供する目的で、２つの地点の周りの地理的物体の全ての参照情報をハイライト表示することにより、どの位置が正しい位置かをユーザに選択するよう求めてもよい。そのような参照情報としては、地名、通りの名前および番号、場所の名前、ＰｏＩなどが含まれ、さらには、それらの間、および関わりのある地点の距離を含み得る。

場合によっては、ＧＡＶシステムにより提供され、パーソナルナビゲーションデバイス１０が現在向いている方向に２つの地点Ｐ、Ｑから撮像された利用可能かつアクセス可能な画像が表示されることにより、ユーザが正しい判断をするために用いる参照画像が供給され得る。

当然ながら当該手順は、３つの地点のケースに拡張することが出来る。３つの地点の位置、およびそれらの、知られていない位置にある地点からの距離を知ることにより、半径がその３つの距離であり、位置が知られた３つの地点にそれぞれの中心がある３つの円の交点を知ることにより、当該知られていない位置を計算することが出来る。この場合、この解決法においては、他の基準となる地理的なオブジェクトが見つけられ入力される必要があるが、知られていない位置Ｐに関して一義的な結果を得られるという利点がある。この拡張は、既述した説明から容易に導き出すことが出来るので、詳細には説明しない。

図２０は、本願発明に係る、現在位置を手入力するための方法のフローチャートを例示的に概略的に示す。当該方法の様々なステップは既に詳細に説明した。ステップ２０００において、手順の開始を必要とする所定の状況が発生し、手順が開始される。ステップ２０１０において、ユーザは、パーソナルナビゲーションデバイス１０の現在位置を手入力するための好ましいモードを特定するよう要求される。この選択に続き、デバイス１０は、選択されたばかりのモードで当該位置を取得する（ステップ２０１５）。取得が完了すると、ステップ２０２０において、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、入力されたばかりの現在位置に対応する地点を含む地図領域をディスプレイ１１５の画面上に表示する。

その後、ＧＳＶシステムの、または、他の同等の地理データベースサービスの何らかの探索可能な画像があるかの検証が行われる（ステップ２０２５）。ある場合、ユーザは、興味対象の領域に関するそのような画像が利用可能であることを知らされ、ユーザが同意した場合、ＧＳＶに補助された検証手順が開始される（ステップ２０３０）。ユーザが同意しなかった場合、またはＧＳＶシステムが利用不可能である場合、ステップ２０３５が実行され、ポインティングデバイス１１００を介しての現在位置の入力が可能であるか、または必要であるかパーソナルナビゲーションデバイス１０が検証する。この手順は、パーソナルナビゲーションデバイス１０にそのようなデバイスが搭載されている場合、または、例えば、前の入力モードにより得られた結果をユーザが不適切であると見なした場合においてのみ実行され得る。ステップ２０３５の結果が肯定的である場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、ポインティングデバイス１１００を介して現在位置を手入力するための手順を実行する（ステップ２０４０）。そうでなく、結果が否定的である場合、手順は直接次のステップ２０４５に進み、システムは、手入力された位置の最終的な確認を求める。確認が得られると手順は終了する。そうでなければステップ２０１０に戻る。

当然ながら、図２０は、本願発明の１つの可能な実施形態のみを示す。様々な変形例および代替的な実施形態が可能である。例えば、ポインティングデバイス１１００を搭載している場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は既にステップ２０１０において、地図１２７に示される地理的物体のうち何らかの地理的物体をユーザが視覚的に見つけている場合に適切であるポインティングデバイス入力オプションを、考えられる複数の現在位置入力モードに含めて示すことが出来る。

代替的に、または追加的に、ＧＳＶシステムが利用可能な場合、連続的な近似により動作する繰り返し入力モードを実装することも可能である。各近似の第１のステップにおいて、ユーザは何らかの選択可能なモードで現在位置を手入力し、入力されたばかりの地点に関する、ＧＳＶシステムにより取得される探索可能な画像がアクセスされ、表示され、結果が満足のいくものでなかった場合、次のサイクルのためにユーザが選択したモードで手入力手順が繰り返される。結果として得られる新たな地点が、ＧＳＶシステムにより取得される探索可能な画像の新たな視点として用いられ、ユーザが結果に満足した場合、手順は終了する。満足しなかった場合、満足のいく結果が得られるまで、またはユーザが手順をキャンセルするまで手順が続けられる。

本願発明に係る手入力手順は、当該手順を用いることを所望しないユーザ、または、何らかの理由により当該手順を用いることが出来ないユーザにとっては実行することが難しいことがあり得る。よって、当該手順をアクティブにするかどうかはデフォルト設定により工場において特定の予め規定された値に設定され、例えば、販売される市場、パーソナルナビゲーションデバイス１０のタイプ（タブレット、スマートフォン、ネットブック、車両用ナビゲータ、歩行者用ナビゲータ、サイクリング用ナビゲータ）、および、パーソナルナビゲーションデバイス１０の対象であるユーザのカテゴリに応じて当該値が変更され得るようにすることも考え得る。位置の手入力をアクティブ化したいか、または非アクティブ化したいか（「常に尋ねる」オプション）、常にアクティブにしておきたいが、後に手動で非アクティブ化することが出来るようにしたいか（「常にオン」オプション）、または、非アクティブ化したいが、後に手動でアクティブ化することが出来るようにしたいか（「常にオフ」オプション）について、例えば、電源が入れられた時にはいつでもパーソナルナビゲーションデバイス１０がユーザに尋ねるようにすることにより、ユーザが工場時設定を変更出来るように、または出来ないようにしてもよい。

パーソナルナビゲーションデバイス１０には、例えば、パーソナルナビゲーションデバイス１０に、無線インタフェース１８０、および／またはＧＰＲＳ／ＵＭＴＳ／ＬＴＥ無線モバイル端末１９０を介したＷｉ−ＦｉネットワークまたはＷＬＡＮネットワークへのアクセスのためのインタフェースを設けることにより、ＧＳＶシステムのサーバーへのオンライン接続が搭載されてもよい。このやり方によると、パーソナルナビゲーションデバイス１０は常に、衛星信号受信モジュール１００を介する、または非ＧＮＳＳ依存ツールを介する、いずれの現在位置計算状況においても、パーソナルナビゲーションデバイス１０が位置する、およびパーソナルナビゲーションデバイス１０が向かっている領域のＧＳＶシステムの探索可能な画像を取得することが出来る。そのような場合、現在位置を示す地図表示と、例えば、
デフォルト設定では、衛星信号受信モジュール１００を介して、または慣性航法モジュール１０５を介して検出される、パーソナルナビゲーションデバイス１０を搭載した車両、またはパーソナルナビゲーションデバイス１０を携行する人が移動する方向であり、
図１０を参照して既に説明したように、ディスプレイ１１５の画面上に表示される仮想の矢印キーを用いてユーザの意思により変更可能である
ある方向への現在位置に対応するＧＳＶシステムの探索可能な画像の可視化との間で、どの瞬間においてもユーザが切り替えられるようにすることも考え得る。このやり方によればユーザは、移動の間に、自分が実際にいる地点を囲むものが、パーソナルナビゲーションデバイス１０により示される位置を囲んでいる「べき」ものに対応するか否かを検証することが出来る。何らかの食い違いがある場合、ユーザは即座に、パーソナルナビゲーションデバイス１０が適切に動作していないかどうかを理解することが出来る。さらに、実際の現在位置がパーソナルナビゲーションデバイス１０により計算される、ＧＳＶ画像の視点として用いられる位置と一致する場合、ユーザは移動している車両内にいる時、確認するために停止する必要なく、または危険な体の動きを伴う必要なく、見えない、または殆ど見えない方向を見るべく自分の視界を「回転させる」ことが出来る。

本願発明の代替的な実施形態において、パーソナルナビゲーションデバイス１０が内蔵型のカメラを搭載し、または、有線接続または無線接続により静止画または動画を取得することが出来る場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０は知られていない現在位置からの１以上の画像を取得することが出来る。この画像のセットはその後、ＧＳＶシステムへ送信され、ＧＳＶシステムは自身のアーカイブを検索し、ビジュアルシミュレーションアルゴリズムを用いて、受信した画像との関連性が高い画像を検索する。検索時間を短縮し、成功の可能性を高めるために、ユーザは、自身がいる領域（例えば、国、地域または州、町、通り、場所）について知っている、確かな情報を提供するよう促され得る。パーソナルナビゲーションデバイス１０は、ネットワークへアクセス可能である場合、パーソナルナビゲーションデバイス１０が存在する無線モバイルセルについての知識に基づきこの情報の少なくとも一部を取得するよう自動的に試みてもよい。検索が成功した場合、ＧＳＶシステムは、画像が撮像された視点に対応する最も可能性が高い座標をパーソナルナビゲーションデバイス１０に送信する。

本願発明の説明においては、Ｇｏｏｇｌｅ Ｓｔｒｅｅｔ Ｖｉｅｗと呼ばれる地理的画像格納システムを参照してきた。そのような参照は純粋に例示的なものであり、限定を意味するわけではない。本願発明の目的において、パーソナルナビゲーションデバイス１０のユーザによって見られ得、実際の現在位置に関して計算された、またはユーザによって規定された位置を検証するべく比較され得る本当の画像を保持し、遠隔的にアクセス可能である何らかのアーカイブを用いることも可能である。

本願発明に係るパーソナルナビゲーションデバイス１０は、本願発明の概念を実装可能なハードウェア手段およびソフトウェア手段の適切な組み合わせを用いて多くの変化に富んだ形態で実施可能である。よって、パーソナルナビゲーションデバイス１０は、ＰＣ、タブレット、ネットブック、スマートフォン、ナビゲータなどとして実装可能である。パーソナルナビゲーションデバイス１０がポータブルであり、適切な機械的結合手段を介して、または他のタイプの手段を介して車両に関連付け可能であれば、車両（車、オートバイ、自転車）での移動または徒歩での遠足のために、または両方の適用例のために用いられ得る。

本願発明の特徴、およびその利点は、上記の説明から明らかである。

本願発明に係る方法の第１の利点は、ポータブルナビゲーションデバイスが長い非アクティブ期間の後に電源を入れられた際の、衛星信号による測位を行うことによりポータブルナビゲーションデバイスの位置を計算するのに必要な待機を完全になくすことが出来る点にある。

本願発明に係る方法の第２の利点は、ポータブルナビゲーションデバイスの位置を衛星信号を用いて計算するためにポータブルナビゲーションデバイスを開かれた場所に持ち出す必要性が避けられるということである。

本願発明に係る方法の他の利点は、ポータブルナビゲーションデバイスが、自身の位置を低減されたドリフト誤差で計算することが出来るようになる点である。

本願発明に係る方法のさらに他の利点は、自身の観察に基づきユーザがポータブルナビゲーションデバイスの位置が不正確であると判断した場合に、ポータブルナビゲーションデバイスの位置を「オンザフライで」補正することが出来る点にある。

本明細書に例示として説明される、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法、および関連するデバイスは、発明力のある着想の新規の思想から逸脱することなく、多くの変形を加えることが可能である。また、本願発明の実際の実施において、示された詳細は異なる形状を有し得、他の技術的に同等な要素によって置き換えられ得ることも明らかである。

よって、本願発明が、パーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法、および関連するデバイスに限定されず、以下の請求項に明確に特定されるように、発明力のある着想から逸脱することなく多くの修正、改善、または同等の部品および要素の置き換えが可能であることが理解されよう。

Claims (15)

1. ＧＮＳＳ衛星信号の受信が不十分である場合にパーソナルナビゲーションデバイスのサービスの継続性を確保するための方法であり、
   ユーザは、前記パーソナルナビゲーションデバイスの現在位置に関する第１データをデータ入力手段を介して前記パーソナルナビゲーションデバイスに提供し、
   前記パーソナルナビゲーションデバイスは自身の位置を計算するために、前記ユーザが入力した前記第１データと、前記パーソナルナビゲーションデバイスに関連付けられ、ＧＮＳＳ衛星信号を用いない位置判断ツールからの第２データとを用いる、方法。
2. 前記ユーザは、前記パーソナルナビゲーションデバイスにより利用可能とされる情報およびコマンドを用いてインタラクティブに前記第１データを前記パーソナルナビゲーションデバイスへ供給する、請求項１に記載の方法。
3. 前記パーソナルナビゲーションデバイスの前記現在位置が導出され得ない、または、最大許容値を超える誤差を含んでしか判断され得ない場合、前記パーソナルナビゲーションデバイスは自動的に、前記第１データを供給するよう前記ユーザに促す、請求項１に記載の方法。
4. 予め定められた値よりも長い期間、前記パーソナルナビゲーションデバイスの前記現在位置が導出され得ない、または、最大許容値を超える誤差を含んでしか判断され得ない場合、前記パーソナルナビゲーションデバイスは自動的に、前記第１データを供給するよう前記ユーザに促す、請求項１に記載の方法。
5. 前記位置判断ツールは、前記パーソナルナビゲーションデバイスの次の瞬時位置を計算するための初期位置として前記第１データを用いる慣性系を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１データは、
   前記パーソナルナビゲーションデバイスのメモリ内に以前に格納されたルートの出発地点または目的地点である場所の住所、
   前記パーソナルナビゲーションデバイスの前記メモリ内に格納されたポイントオブインタレスト、
   ＧＮＳＳ衛星信号を介して前記パーソナルナビゲーションデバイスにより直近に取得された位置、
   前記パーソナルナビゲーションデバイスの前記メモリに格納され、前記ユーザが以前に選択したことのある地理的地点、
   前記パーソナルナビゲーションデバイスの前記メモリに格納された地図に基づいて前記ユーザがインタラクティブに選択可能な地理的場所または住所、および、
   前記パーソナルナビゲーションデバイスのディスプレイに表示され得、前記ユーザが選択可能な地図上の地点
   のうち少なくとも１つを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記第１データが前記パーソナルナビゲーションデバイスに供給される場合、前記パーソナルナビゲーションデバイスは、
   前記パーソナルナビゲーションデバイスが知る最終的な位置、
   前記パーソナルナビゲーションデバイスが到達した複数の直近の目的地のうち少なくとも１つ、
   前記ユーザのポイントオブインタレスト、
   前記ユーザが以前に入力した複数の目的地のうち少なくとも１つ、
   前記ユーザが以前に選択し、直接的に呼び出された地理的地点、
   前記現在位置における天文学的子午線の方向、および、
   前記パーソナルナビゲーションデバイスに格納された地図の領域であり、前記領域に含まれる地理的地点をタッチスクリーンディスプレイを介して選択するべくディスプレイの画面上に表示される前記地図の前記領域、
   のうち少なくとも１つに関する、前記ディスプレイの前記画面にグラフィカルに表示され得る、メモリ内に格納された情報をインタラクティブに選択可能に前記ユーザに提示する、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記第２データは、
   前記現在位置における地磁界の方向、
   前記現在位置の海面からの標高、
   前記パーソナルナビゲーションデバイス、または同じ速度で移動する車両の瞬間速度の方向および速さ、および
   前記パーソナルナビゲーションデバイス、または、前記パーソナルナビゲーションデバイスと同じ空間を移動する車両が移動する空間、
   のうち少なくとも１つを含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. ＧＮＳＳ位置判断モジュールによる前記現在位置と、前記現在位置の計算に関連する複数の他の物理量のうち少なくとも１つとのうち少なくとも一方の計算の精度が予め定められた閾値より高い場合、前記位置判断ツールのうち少なくとも１つは、自身が測定した、または、自身に関連付けられた物理量の値を取得し、
   取得した前記値と、前記ＧＮＳＳ位置判断モジュールを介して計算された前記現在位置を用いて取得した値との間に、予め定められた許容レベルよりも高いレベルの相違がある場合、前記相違、または、前記現在位置と、前記複数の他の物理量のうち前記少なくとも１つとのうち少なくとも一方に基づいて、校正値または補正値が計算および格納され、前記位置判断ツールのうち前記少なくとも１つによって実行される以後の測定に適用される、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記パーソナルナビゲーションデバイスは、既知の位置から撮影された探索可能な地理画像を格納するためのシステムに遠隔的にアクセス出来、
    ユーザのコマンドに応答し、前記パーソナルナビゲーションデバイスのディスプレイは、前記第１データにより規定される前記現在位置からの距離が設定値よりも短い位置において撮影された、前記格納するためのシステムにより供給される探索可能な画像を表示する、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記パーソナルナビゲーションデバイスの空間的定位の方向が検出され、
    前記探索可能な画像が撮影された方向は既知であり、
    前記ディスプレイは、前記パーソナルナビゲーションデバイスの検出された前記空間的定位に応じて、複数の異なる方向から撮影された探索可能な画像を表示する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記ユーザは、推定される前記現在位置を取り囲む領域の地図表示と、前記推定される現在位置からの距離が前記設定値よりも短い位置で撮影された探索可能な画像の表示とを切り替えることが出来る、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記第１データは、前記パーソナルナビゲーションデバイスに関連付けられたポインティングデバイスを地理的物体に向けてアクティブ化することにより得られる、前記地理的物体からの少なくとも１つの距離を含む、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記ユーザが、ポインティング方向に関するデータを前記パーソナルナビゲーションデバイスに入力することにより、前記位置判断ツールのうち少なくとも１つにより実行される測定に基づく予め規定された方向と前記ポインティング方向とにより形成される角度を知り、位置が既知である前記地理的物体との距離を測定し、前記パーソナルナビゲーションデバイスは自身の現在位置を計算する、請求項１３に記載の方法。
15. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法を実施する手段を備えるパーソナルナビゲーションデバイス。

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