JP4064410B2 - ナビゲーションシステム、ナビゲーション装置及びナビゲーション用プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、目標地点まで移動するためのナビゲーションシステム、ナビゲーション装置及びナビゲーション用プログラムを記録した記録媒体に関するものである。

従来、目標地点まで移動するためのナビゲーションシステムとしては、複数の衛星から発信される電波を受信して所定地点における位置を検出可能なＧＰＳ（全地球測位システム）を利用したものがある（例えば、特許文献１参照）。

ＧＰＳを利用したナビゲーションシステムでは、例えば複数（４個以上）の衛星から発信される電波を所定地点において同時刻にＧＰＳ受信機で受信し、衛星とＧＰＳ受信機との距離を基にＧＰＳ受信機の位置を特定することにより所定地点における座標データを取得する。これを基に、使用者の移動とともに時々刻々変化する現在地点と目標地点との隔たりを地図上に表示しながら、使用者の目標地点への到達を補助する。

近年、森林などの測量を行う測量分野においても、測量地点まで到達するために、このようなナビゲーションシステムが必要とされている。
特開２００４−２８９１６号公報

しかしながら、ＧＰＳを利用したナビゲーションシステムでは、自然条件や衛星状態などによって座標データを取得できない場合がある。特に、林間部では樹木が障害物となって衛星からの良好な電波受信が難しい。結果として、ＧＰＳを利用したナビゲーションシステムは、森林などのＧＰＳを利用困難な地域では使用できない問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＧＰＳの利用が困難な地域において、目標地点まで移動するためのナビゲーションシステム、ナビゲーション装置及びナビゲーション用プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。

以下、上記課題等を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。

手段１．座標データが既知の所定の既知点を目標地点として設定する目標地点設定手段と、
所定の既知点を開始地点として設定する開始地点設定手段と、
前記開始地点又は当該開始地点を基に既知点となった所定地点から現在地点までの距離データと、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角データとを少なくとも取得する相対位置取得手段と、
前記開始地点又は前記所定地点の座標データと、少なくとも前記距離データ及び水平角データとを基に、前記現在地点の座標データを算出する絶対位置取得手段と、
前記現在地点の座標データ及び前記目標地点の座標データを基に、前記現在地点から前記目標地点までのナビゲーション情報を求めるナビゲーション情報取得手段と、
少なくとも前記各種地点の座標データ及びナビゲーション情報を記憶可能なデータ記憶手段と、
少なくとも前記ナビゲーション情報を表示可能な表示手段とを備えたことを特徴とするナビゲーションシステム。

上記手段１によれば、既知点である開始地点又は当該開始地点を基に既知点となった所定地点と、現在地点との相対位置関係（距離データ及び水平角データ）を取得するといった、いわゆるコンパス測量等の手法により、現在地点の座標データを算出し、これを基に目標地点まで移動するためのナビゲーション情報を取得することができる。その結果、ＧＰＳの利用が困難な地域においても、現在地点から目標地点までのナビゲーションが可能となる。なお、上記座標データとは、少なくとも緯度・経度情報からなる位置データである。つまり、地図を参照して、又は、ＧＰＳや測量機器等を用いて座標データ（緯度・経度情報等）を既に取得した地点などが既知点となる。以下の手段においても同様であるが、上記開始地点等から次に移動する地点（以下、進路地点という）の距離や水平角を測定しつつ進んでいく場合には、進路地点の距離や水平角を測定する測位者が現在いる地点である上記開始地点等を現在地点としてみることもできるため、上記手段において「現在地点」とあるのを「進路地点」などの文言に置き換えたとしても、上記手段の機能が変化するものでもなく、何ら差し支えない。また、水平角（水平角データ・水平角情報）としては、例えば方位角（方位角データ・方位角情報）、方向角（方向角データ・方向角情報）、内角（内角データ・内角情報）などが挙げられる。

手段２．前記ナビゲーション情報取得手段は、前記ナビゲーション情報として、少なくとも前記現在地点から前記目標地点までの距離情報と、前記現在地点を基にした前記目標地点の水平角情報とを求めることを特徴とする手段１に記載のナビゲーションシステム。

上記手段２によれば、少なくとも距離情報及び水平角情報によりナビゲーションを行うこととなる。従って、例えばナビゲーション情報として地図情報上に目標地点までの経路情報を表示する場合に比べて、制御の簡素化やデータ容量の削減を図ることができる。もちろん、上記座標データに高度情報を含めた場合、相対位置取得手段によって所定地点から現在地点までの高低差データが取得されることによって、ナビゲーション情報取得手段は、現在地点から目標地点までの高低差情報を含んだ三次元のナビゲーション情報を取得する。

手段３．地図情報を記憶する地図情報記憶手段を備え、
前記表示手段において前記地図情報を表示可能とするとともに、当該表示された地図情報に合わせて前記各種地点を表示可能としたことを特徴とする手段１又は２に記載のナビゲーションシステム。

上記手段３によれば、地図情報や各種地点を表示することで、ナビゲーション情報や地理的状況を把握しやすくなり、利便性の向上を図ることができる。

手段４．所定地点を指定可能な入力手段を備えたことを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載のナビゲーションシステム。

上記手段４によれば、例えば座標データの数値を入力して所定地点を指定することや、表示された地図情報上において所定地点を指定することが可能となり、利便性の向上を図ることができる。この場合、上記目標地点設定手段や開始地点設定手段は、入力手段により指定された地点を開始地点や目標地点として設定することとなる。

手段５．ＧＰＳから所定地点の座標データを取得するＧＰＳデータ取得手段を備え、
前記開始地点設定手段は、前記ＧＰＳから取得した座標データに対応する地点を前記開始地点として設定可能に構成されていることを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載のナビゲーションシステム。

上記手段５によれば、ＧＰＳの利用が可能な地点又は状況においては、距離データ及び水平角データを取得するコンパス測量などの作業を行うことなく、ＧＰＳを利用して比較的容易に所定地点の座標データを取得することができる。結果として、利便性の向上を図ることができる。

手段６．前記相対位置取得手段は、少なくとも距離を測定する測距手段と、水平角を測定する測角手段とを含み、
前記測距手段及び測角手段により測定された距離データ及び水平角データを取得することを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載のナビゲーションシステム。

上記手段６によれば、測距手段や測角手段といった、従来のコンパス測量等において用いられる手段により、比較的容易にナビゲーションシステムを実現することができる。なお、測距手段や測角手段としては各種測量機器が考えられる。例えば、測距手段としての巻尺、測角手段としての方位角計測機能を合わせ持つレーザーレンジファインダなど、また、測距手段としての光波距離計、測角手段としての内角計測機能を合わせ持つトータルステーションなどが挙げられる。

手段７．前記現在地点が前記目標地点から所定範囲内にあるか否かを判別する判別手段を備え、
前記現在地点が前記目標地点から所定範囲内となった場合に、その旨を報知する又はナビゲーションを終了することを特徴とする手段１乃至６のいずれかに記載のナビゲーションシステム。

上記手段７によれば、使用者が目標地点に近づいたことを把握しやすくなり、利便性の向上を図ることができる。

手段８．座標データが既知の所定の既知点を目標地点として設定する目標地点設定手段と、
所定の既知点を開始地点として設定する開始地点設定手段と、
前記開始地点又は当該開始地点を基に既知点となった所定地点から現在地点までの距離データと、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角データとを少なくとも取得する相対位置取得手段と、
前記開始地点又は前記所定地点の座標データと、少なくとも前記距離データ及び水平角データとを基に、前記現在地点の座標データを算出する絶対位置取得手段と、
前記現在地点の座標データ及び前記目標地点の座標データを基に、前記現在地点から前記目標地点までのナビゲーション情報を求めるナビゲーション情報取得手段と、
少なくとも前記各種地点の座標データ及びナビゲーション情報を記憶可能なデータ記憶手段と、
少なくとも前記ナビゲーション情報を表示可能な表示手段とを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。

上記手段８によれば、上記手段１と同様の作用効果が奏される。

手段９．前記ナビゲーション情報取得手段は、前記ナビゲーション情報として、少なくとも前記現在地点から前記目標地点までの距離情報と、前記現在地点を基にした前記目標地点の水平角情報とを求めることを特徴とする手段８に記載のナビゲーション装置。

上記手段９によれば、上記手段２と同様の作用効果が奏される。

手段１０．地図情報を記憶する地図情報記憶手段を備え、
前記表示手段において前記地図情報を表示可能とするとともに、当該表示された地図情報に合わせて前記各種地点を表示可能としたことを特徴とする手段８又は９に記載のナビゲーション装置。

上記手段１０によれば、上記手段３と同様の作用効果が奏される。

手段１１．所定地点を指定可能な入力手段を備えたことを特徴とする手段８乃至１０のいずれかに記載のナビゲーション装置。

上記手段１１によれば、上記手段４と同様の作用効果が奏される。

手段１２．複数のＧＰＳ衛星からの電波に基づき自身の位置を測位するＧＰＳ受信機から送信される所定地点の座標データを受信するＧＰＳデータ受信手段を備え、
前記開始地点設定手段は、前記受信した座標データに対応する地点を前記開始地点として設定可能に構成されていることを特徴とする手段８乃至１１のいずれかに記載のナビゲーション装置。

上記手段１２によれば、上記手段５と同様の作用効果が奏される。この場合、従来のＧＰＳ受信機を利用することができ、より安価にナビゲーションを実現できる。

手段１３．複数のＧＰＳ衛星からの電波に基づき自身の位置を測位し、所定地点の座標データを取得するＧＰＳデータ取得手段を備え、
前記開始地点設定手段は、前記ＧＰＳから取得した座標データに対応する地点を前記開始地点として設定可能に構成されていることを特徴とする手段８乃至１１のいずれかに記載のナビゲーション装置。

上記手段１３によれば、上記手段５と同様の作用効果が奏される。この場合、ＧＰＳ受信機能を一体化した構成とし、ＧＰＳ受信機を別途携帯するような手間を軽減することができる。

手段１４．前記相対位置取得手段は、前記開始地点又は前記所定地点から前記現在地点までの距離を測定する所定の測距手段から送信される距離データ、及び、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角を測定する所定の測角手段から送信される水平角データを受信して取得することを特徴とする手段８乃至１３のいずれかに記載のナビゲーション装置。

上記手段１４によれば、上記手段６と同様の作用効果が奏される。従来の測距手段や測角手段を利用することができ、より安価にナビゲーションを実現できる。

手段１５．前記相対位置取得手段は、少なくとも距離を測定する測距手段と、水平角を測定する測角手段とを含み、
前記測距手段及び測角手段により測定された距離データ及び水平角データを取得することを特徴とする手段８乃至１３のいずれかに記載のナビゲーション装置。

上記手段１５によれば、上記手段６と同様の作用効果が奏される。測距手段や測角手段の機能を一体化した構成とし、測距手段や測角手段を別途携帯するような手間を軽減することができる。

手段１６．前記現在地点が前記目標地点から所定範囲内にあるか否かを判別する判別手段を備え、
前記現在地点が前記目標地点から所定範囲内となった場合に、その旨を報知する又はナビゲーションを終了することを特徴とする手段８乃至１５のいずれかに記載のナビゲーション装置。

上記手段１６によれば、上記手段７と同様の作用効果が奏される。

手段１７．座標データが既知の所定の既知点を目標地点として設定する手順と、
所定の既知点を開始地点として設定する手順と、
前記開始地点又は当該開始地点を基に既知点となった所定地点から現在地点までの距離データと、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角データとを少なくとも取得する手順と、
前記開始地点又は前記所定地点の座標データと、少なくとも前記距離データ及び水平角データとを基に、前記現在地点の座標データを算出する手順と、
前記現在地点の座標データ及び前記目標地点の座標データを基に、前記現在地点から前記目標地点までのナビゲーション情報を求める手順と、
少なくとも前記各種地点の座標データ及びナビゲーション情報を所定のデータ記憶手段に記憶する手順と、
少なくとも前記ナビゲーション情報を所定の表示手段において表示する手順とを実行するためのプログラムを記録した記録媒体。

上記手段１７によれば、上記手段１と同様の作用効果が奏される。

手段１８．前記ナビゲーション情報として、少なくとも前記現在地点から前記目標地点までの距離情報と、前記現在地点を基にした前記目標地点の水平角情報とを求めることを特徴とする手段１７に記載の記録媒体。

上記手段１８によれば、上記手段２と同様の作用効果が奏される。

手段１９．所定の地図情報記憶手段に記憶された地図情報を前記表示手段において表示する手順と、
当該表示された地図情報に合わせて前記各種地点を表示する手順とを実行するためのプログラムを記録した手段１７又は１８に記載の記録媒体。

上記手段１９によれば、上記手段３と同様の作用効果が奏される。

手段２０．所定の入力手段により所定地点を指定する手順を実行するためのプログラムを記録した手段１７乃至１９のいずれかに記載の記録媒体。

上記手段２０によれば、上記手段４と同様の作用効果が奏される。

手段２１．複数のＧＰＳ衛星からの電波に基づき自身の位置を測位するＧＰＳ受信機から送信される所定地点の座標データを受信する手順と、
前記受信した座標データに対応する地点を前記開始地点とする手順とを実行するためのプログラムを記録した手段１７乃至２０のいずれかに記載の記録媒体。

上記手段２１によれば、上記手段１２と同様の作用効果が奏される。

手段２２．複数のＧＰＳ衛星からの電波に基づき自身の位置を測位し、所定地点の座標データを取得する手順と、
前記ＧＰＳから取得した座標データに対応する地点を前記開始地点とする手順とを実行するためのプログラムを記録した手段１７乃至２０のいずれかに記載の記録媒体。

上記手段２２によれば、上記手段１３と同様の作用効果が奏される。

手段２３．前記開始地点又は前記所定地点から前記現在地点までの距離を測定する所定の測距手段から送信される距離データ、及び、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角を測定する所定の測角手段から送信される水平角データを受信する手順を実行するためのプログラムを記録した手段１７乃至２２のいずれかに記載の記録媒体。

上記手段２３によれば、上記手段１４と同様の作用効果が奏される。

手段２４．前記開始地点又は前記所定地点から前記現在地点までの距離を測定する手順と、
前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角を測定する手順とを実行するためのプログラムを記録した手段１７乃至２２のいずれかに記載の記録媒体。

上記手段２４によれば、上記手段１５と同様の作用効果が奏される。

手段２５．前記現在地点が前記目標地点から所定範囲内にあるか否かを判別する手順と、
前記現在地点が前記目標地点から所定範囲内となった場合に、その旨を報知する手順又はナビゲーションを終了する手順とを実行するためのプログラムを記録した手段１７乃至２４のいずれかに記載の記録媒体。

上記手段２５によれば、上記手段７と同様の作用効果が奏される。

以下に、コンパス測量を利用したナビゲーションシステムの一実施形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態におけるナビゲーションシステム１は、ＧＰＳ受信機２と、測量機器３と、ナビゲーション装置としてのコンパスデータ処理装置４とから構成されている。

ＧＰＳ受信機２は、複数のＧＰＳ衛星より電波を受信するアンテナを内蔵しており、当該アンテナを介して所定間隔（例えば１秒間隔）で電波を収集して自身の位置を測位し、その座標データをコンパスデータ処理装置４へ送信する。なお、本実施形態における座標データは、緯度・経度情報や平面直角のＸＹ座標情報等からなる絶対位置データである。

測量機器３は、コンパス内蔵型のレーザーレンジファインダであって、レーザー光を用いて距離測定を行うとともに、磁北基準の方位角を測定する。より詳しくは、既知点からレーザー光を出力し、測量地点に置かれた反射板で反射されたレーザー光を受光部で受光し、出力時と入力時におけるレーザー光の位相差から既知点と測量地点との距離を測定するとともに、コンパスにより既知点に対する測量地点の方位角を測定する。そして、このように測定されたコンパス測量データ（相対位置データ）としての距離データ及び方位角データをコンパスデータ処理装置４へ送信する。測量機器３が本実施形態における測距手段及び測角手段を構成する。方位角（方位角データ）が本実施形態における水平角（水平角データ）に相当する。

コンパスデータ処理装置４は、携帯情報端末（いわゆるＰＤＡ）であって、ＧＰＳ受信機２から座標データを受信可能なＧＰＳデータ受信手段としてのＧＰＳ受信部５と、測量機器３から距離データ及び方位角データを受信可能な相対位置取得手段としての測量受信部６と、各種データや地図情報などが記憶される記憶部７と、地図情報やナビゲーション情報などを表示可能な表示手段としての表示部８と、使用者による入力操作が可能な入力手段としての入力部９と、これらを制御する制御部１０とから構成されている。本実施形態では、ＧＰＳ受信機２とＧＰＳ受信部５、測量機器３と測量受信部６がそれぞれ所定のシリアルケーブルを介して接続される。また、システムの観点で見れば、ＧＰＳ受信機２及びＧＰＳ受信部５により本実施形態におけるＧＰＳデータ取得手段が構成され、測量機器３及び測量受信部６により相対位置取得手段が構成されていると言える。また、制御部１０が本実施形態における目標地点設定手段、開始地点設定手段、ナビゲーション情報取得手段、判別手段を構成している。

記憶部７には、各種地点の座標データ、距離データ、方位角データ、ナビゲーション情報などの各種データが随時保存されるとともに、地図情報などが予め記憶されている。つまり、記憶部７が本実施形態におけるデータ記憶手段及び地図情報記憶手段を構成する。

また、入力部９は、表示部８（例えば液晶パネル）上に貼られた透明のタッチパネル（感圧シート）により構成されている。そして、当該タッチパネルをポインティングデバイス等によって押圧することにより、押圧されたタッチパネル上の座標点が制御部１０によって認識される。

次に、上記構成よりなるナビゲーションシステム１及びコンパスデータ処理装置４における処理の流れを図２のフローチャートを参照して説明する。

図２に示すように、コンパスデータ処理装置４は、先ずステップＳ１０１において記憶部７から地図情報Ｚを読出し、表示部８に表示する（図３参照）。

次に、ステップＳ１０２において、目標とする地点を目標地点Ｇ（図３参照）として設定する。ここで目標地点Ｇの設定方法の一例を説明する。先ず表示部８に表示された地図情報Ｚ上（入力部９）においてポインティングデバイス等により目標とする地点を指定する。そして、指定された地点の座標データを地図情報Ｚに照し合せて取得し、目標地点Ｇの座標データとして記憶部７に記憶する。つまり、地図情報Ｚを基に、座標データが既知の所定の既知点が目標地点Ｇとして指定される。目標地点Ｇの設定が完了すると、図３（ａ）に示すように表示部８に目標地点Ｇが表示される。ステップＳ１０２の処理機能が特に本実施形態における目標地点設定手段を構成する。

ステップＳ１０３では、ＧＰＳ受信機２が測位した座標データをＧＰＳ受信部５で受信し、この座標データを開始地点Ｓ（図３参照）の座標データとして記憶部７に記憶する。これにより、受信した座標データに対応する地点が開始地点Ｓとして設定され、図３（ｂ）に示すように表示部８に開始地点Ｓが表示される。ステップＳ１０３の処理機能が特に本実施形態における開始地点設定手段を構成する。

ステップＳ１０４では、開始地点Ｓを現在地点として登録する。開始地点Ｓの設定時は、当該開始地点Ｓから移動していないため、当該開始地点Ｓが現在地点として登録される。これにより、既知点である開始地点Ｓの座標データが現在地点の座標データとして記憶部７に記憶される。

ステップＳ１０５では、現在地点の座標データ及び目標地点Ｇの座標データを基に、現在地点から目標地点Ｇまでのナビゲーション情報を求め、当該ナビゲーション情報を記憶部７に記憶する。なお、本実施形態では、ナビゲーション情報として、現在地点から目標地点Ｇまでの距離情報と、現在地点を基にした目標地点Ｇの方位角情報とが算出される。ステップＳ１０５の処理機能が特に本実施形態におけるナビゲーション情報取得手段を構成する。方位角情報が本実施形態における水平角情報に相当する。

続くステップＳ１０６では、ナビゲーション情報である目標地点Ｇまでの距離情報と方位角情報とを表示部８に表示する。図３（ｂ）等に示すように、表示部８の左上には、距離情報を表示するための表示領域Ｌ１と、方位角情報を表示するための表示領域Ｌ２とが設けられている。例えば、図３（ｂ）では、距離情報が「１３８」ｍ、方位角情報が「７７」度と表示されている。使用者はこのナビゲーション情報を参考にして目標地点Ｇまで移動することが可能となる。

続くステップＳ１０７では、登録された現在地点が目標地点Ｇから予め設定された設定範囲内（本実施形態では半径２．５ｍ以内）にあるか否かを判別する。ステップＳ１０７の処理機能が特に本実施形態における判別手段を構成する。ここで、現在地点が目標地点Ｇから設定範囲内にあると判別された場合には、ナビゲーションを終了する。

一方、現在地点が目標地点Ｇから設定範囲内にないと判別された場合には、使用者は目標地点Ｇまでさらに近づく必要があるため、前記ナビゲーション情報を参考に移動する。そして、ステップＳ１０８では、移動する地点（進路地点）においてＧＰＳ受信機２がＧＰＳ衛星からの電波を受信可能か否か判別する。ここで、受信可能と判別された場合には、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０７の処理を繰り返し行う。つまり、ＧＰＳから座標データを取得できる地点においては、当該地点を常に開始地点Ｓとして設定する。

一方、受信不能と判別された場合には、ステップＳ１０９において、登録された現在地点を基準にして、移動する地点（進路地点）のコンパス測量データを取得する。より詳しくは、測量機器３を使用してコンパス測量を行うことによって、開始地点Ｓ又は当該開始地点Ｓを基に既知点となった測量地点（例えば登録された現在地点）から、移動する地点（新たに現在地点となる最新の測量地点）までの距離と、開始地点Ｓ又は既知の測量地点に対する最新の測量地点の方位角を測定する。そして、この測量によって得た距離データと方位角データとを測量機器３から受信し、記憶部７に記憶する。なお、各測量地点で取得したコンパス測量データは時系列で順次保存されていく。ステップＳ１０９の処理機能が特に本実施形態における相対位置取得手段を構成する。

続くステップＳ１１０では、開始地点Ｓ又は既知の測量地点の座標データと、前記距離データ及び方位角データとを基に、最新の測量地点の座標データを算出する。ステップＳ１１０の処理機能が特に本実施形態における絶対位置取得手段を構成する。

ステップＳ１１１では、最新の測量地点の座標データを現在地点の座標データとして記憶部７に記憶し、最新の測量地点を現在地点として登録する。その後、上記ステップＳ１０５へ移行する。従って、新たな現在地点から目標地点Ｇまでのナビゲーション情報を求め（ステップＳ１０５）、ナビゲーション情報である目標地点Ｇまでの距離情報と方位角情報とを表示部８に表示する（ステップＳ１０６）。

次に、表示部８における表示態様及びナビゲーション手順について図３を参照して説明する。地図情報Ｚは、緯度を縦軸、経度を横軸にして表示される。

上述したように目標地点Ｇが設定されると、図３（ａ）に示すように地図情報Ｚ上に「旗」印で目標地点Ｇが表示される。また、目標地点Ｇの周りには、目標地点Ｇを中心に同心円Ｆ１，Ｆ２が表示される。同心円Ｆ１，Ｆ２は、それぞれ目標地点Ｇを中心に半径２．５ｍ，半径１０ｍに対応する円となっている。同心円Ｆ１で画定される範囲は、上記ステップＳ１０７の判別処理における所定範囲に相当するものである。

また、開始地点Ｓが設定されると、図３（ｂ）に示すように地図情報Ｚ上に「×」印で開始地点Ｓが表示される。続いて、ナビゲーション情報である目標地点Ｇまでの距離情報と方位角情報とが表示部８に表示される。図３（ｂ）では、距離情報の表示領域Ｌ１に「１３８」ｍと表示され、方位角情報の表示領域Ｌ２に「７７」度と表示されている。

そして、使用者は、このナビゲーション情報を参考にして目標地点Ｇへ向けて進み出す。但し、森林などでは目標地点Ｇへ向けて直進できない地点もあるため、使用者は直進困難な地点を迂回しつつ進むこととなる。例えば、使用者は、図３（ｃ）に示すように、開始地点Ｓから地点Ｐ１へ、地点Ｐ１から地点Ｐ２へ、地点Ｐ２から地点Ｐ３へと進んでいく。この際、使用者は、コンパス測量を行い各地点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の座標データを取得することによって自身のいる現在地点を確認しつつ、各地点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３毎に新たなナビゲーション情報を取得して、新たに進む方向を判断していく。なお、図３（ｃ）では、既に測量された地点（測量地点）Ｐ１，Ｐ２が「白丸」印で表示され、最新の測量地点すなわち現在地点として登録された地点Ｐ３が「黒丸」印で表示されている。そして、現在地点Ｐ３におけるナビゲーション情報として距離情報「８９」ｍ、方位角情報「８２」度が表示されている。

さらに、図３（ｄ）に示すように、地点Ｐ３から地点Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９へと進み続け、目標地点Ｇから半径１０ｍ以内（同心円Ｆ２内）に達すると、ナビゲーション情報の表示（ステップＳ１０６）に合わせて、目標地点Ｇへ近づいた旨を表示部８において報知する。これに代えて、図示しないスピーカ等の音声発生手段を備え、これにより報知するようにしてもよい。さらに、目標地点Ｇから半径２．５ｍ以内（同心円Ｆ１内）に達すると、ナビゲーションを終了する。

以上詳述したように、既知点である開始地点Ｓ又は当該開始地点Ｓを基に既知点となった所定地点と、現在地点との相対位置関係（距離データ及び方位角データ）を取得するといった、いわゆるコンパス測量の手法により、現在地点の座標データを算出し、これを基に目標地点Ｇまで移動するためのナビゲーション情報を取得することができる。その結果、ＧＰＳの利用が困難な地域においても、現在地点から目標地点Ｇまでのナビゲーションが可能となる。

また、ＧＰＳから取得した座標データに対応する地点を開始地点Ｓとして設定することができるため、ＧＰＳの利用が可能な地点又は状況においては、距離データ及び方位角データを取得するコンパス測量などの作業を行うことなく、ＧＰＳを利用して比較的容易に所定地点の座標データを取得することができる。

さらに、従来のコンパス測量等において用いられる測量機器３を用いて、比較的容易にナビゲーションシステムを実現することができる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記実施形態におけるナビゲーションシステム１は、ＧＰＳ受信機２と、測量機器３と、ナビゲーション装置としてのコンパスデータ処理装置４とから構成されている。ナビゲーションシステム及びナビゲーション装置は上記実施形態に限られるものではない。例えば、ＧＰＳを利用することなく、既知点からコンパス測量のみで目標地点まで進むナビゲーションシステムやナビゲーション装置に応用してもよい。ナビゲーションシステム（ナビゲーション装置）の応用例としては、例えば上記実施形態の構成からＧＰＳ受信機２及びＧＰＳ受信部５を省略した構成が挙げられる。また、ＧＰＳ受信機及び測量機器の少なくとも一方の機能を備えたコンパスデータ処理装置、上記ナビゲーションを実現可能な測量機器やＧＰＳ受信機等に応用することができる。もちろん、上記ナビゲーションを実現するためのナビゲーション用プログラムや、当該ナビゲーション用プログラムを記録した記録媒体に応用することができる。

（ｂ）上記実施形態におけるＧＰＳ受信機２はアンテナ内蔵タイプのものであるが、もちろんアンテナが別体のＧＰＳ受信機を採用してもよい。

（ｃ）上記実施形態では、コンパスデータ処理装置４として携帯情報端末を採用している。これに限らず、例えばノート型パソコン等を採用してもよい。もちろん、タッチパネルの入力部８に代えて、マウスやキーボード等といった入力手段を採用してもよい。

（ｄ）上記実施形態では、測量機器３として、コンパス内蔵型のレーザーレンジファインダを採用している。これに限らず、例えばトータルステーション等を採用してもよい。また、測距手段と測角手段とを別体とした構成としてもよい。例えば、上記実施形態の構成から測量機器３及び測量受信部６を省略し、測距手段としての巻尺、測角手段としてのコンパスを用いて測量を行い、このコンパス測量データ（距離データ及び方位角データ）を所定の入力部から入力する構成としてもよい。また、上記実施形態では、水平角（水平角データ・水平角情報）として、方位角（方位角データ・方位角情報）を採用しているが、これに限らず、方向角（方向角データ・方向角情報）や内角（内角データ・内角情報）を採用した構成としてもよい。

（ｅ）上記実施形態では、ＧＰＳ受信機２とＧＰＳ受信部５、測量機器３と測量受信部６がそれぞれ所定のシリアルケーブルを介して接続されている。これに限らず、他種ケーブルで接続してもよい。また、有線に限らず、ＧＰＳ受信機２とＧＰＳ受信部５、測量機器３と測量受信部６がそれぞれ無線によりデータの送受信を行う構成としてもよい。無線の例としては、赤外線を利用したＩｒＤＡ仕様や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ仕様等が挙げられる。また、ＧＰＳ受信機能を有したカートリッジ等の媒体をコンパスデータ処理装置等に着脱可能な構成を採用してもよい。

（ｆ）上記実施形態では、緯度・経度情報からなる座標データを基に、距離情報及び方位角情報からなるナビゲーション情報を表示するように構成されている。これに限らず、座標データに高度情報を含め、コンパス測量データとして所定地点から現在地点までの高低差データを取得することによって、現在地点から目標地点Ｇまでの高低差情報を含んだ三次元のナビゲーション情報を表示するようにしてもよい。また、ナビゲーション情報として地図情報Ｚ上に目標地点Ｇまでの経路情報を表示する構成としてもよい。逆に、地図情報Ｚを表示する機能を省略し、数値情報のみでナビゲーションを行う構成も可能である。

（ｇ）上記実施形態では、表示部８に表示された地図情報Ｚ上（入力部９）においてポインティングデバイス等により目標とする地点を指定し、指定された地点の座標データを地図情報Ｚに照し合せて取得することにより、目標地点Ｇの座標データを取得している。また、ＧＰＳ受信機２が測位した座標データをＧＰＳ受信部５で受信し、この座標データを開始地点Ｓの座標データとして取得している。目標地点Ｇや開始地点Ｓの座標データの取得方法はこれに限られるものではなく、例えば、ＧＰＳ受信機や地図から座標を読み取り、その数値を所定の入力手段から入力して取得する方法や、既存の測量データを読み込んで、表示部に表示される既知の測量地点の中から所定地点を選択する方法などを採用してもよい。

（ｈ）上記実施形態では、目標地点Ｇから所定範囲内に達すると、自動的にナビゲーションを終了する構成となっているが、これに限らず、使用者の任意の判断で終了する構成としてもよい。

一実施形態におけるナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。 ナビゲーションシステム（コンパスデータ処理装置）の処理の流れを説明するためのフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は表示部の表示態様を説明するための模式図である。

符号の説明

１…ナビゲーションシステム、２…ＧＰＳ受信機、３…測量機器、４…ナビゲーション装置としてのコンパスデータ処理装置、５…ＧＰＳデータ受信手段としてのＧＰＳ受信部、６…相対位置取得手段としての測量受信部６、７…データ記憶手段，地図情報記憶手段としての記憶部、８…表示手段としての表示部、９…入力手段としての入力部、１０…目標地点設定手段，開始地点設定手段，ナビゲーション情報取得手段，判別手段としての制御部、Ｆ１，Ｆ２…同心円、Ｌ１，Ｌ２…表示領域、Ｇ…目標地点、Ｓ…開始地点、Ｚ…地図情報。

Claims (16)

1. 座標データが既知の所定の既知点を目標地点として設定する目標地点設定手段と、
   所定の既知点を開始地点として設定する開始地点設定手段と、
   少なくとも距離を測定する測距手段と、水平角を測定する測角手段とを用いた測量の手法により得られた、前記開始地点又は当該開始地点を基に既知点となった所定地点から現在地点までの距離データと、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角データとを少なくとも取得する相対位置取得手段と、
   前記開始地点又は前記所定地点の座標データと、少なくとも前記距離データ及び水平角データとを基に、前記現在地点の座標データを算出する絶対位置取得手段と、
   前記現在地点の座標データ及び前記目標地点の座標データを基に、前記現在地点から前記目標地点までのナビゲーション情報を求めるナビゲーション情報取得手段と、
   少なくとも前記各種地点の座標データ及びナビゲーション情報を記憶可能なデータ記憶手段と、
   少なくとも前記ナビゲーション情報を表示可能な表示手段とを備えたことを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 地図情報を記憶する地図情報記憶手段を備え、
   前記表示手段において前記地図情報を表示可能とするとともに、当該表示された地図情報に合わせて前記各種地点を表示可能としたことを特徴とする請求項１に記載のナビゲーションシステム。
3. ＧＰＳから所定地点の座標データを取得するＧＰＳデータ取得手段を備え、
   前記開始地点設定手段は、前記ＧＰＳから取得した座標データに対応する地点を前記開始地点として設定可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のナビゲーションシステム。
4. 前記測距手段及び前記測角手段として、当該両手段の機能を併せ持つ測量機器であるコンパス内蔵型のレーザーレンジファインダ又はトータルステーションを用いたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のナビゲーションシステム。
5. 座標データが既知の所定の既知点を目標地点として設定する目標地点設定手段と、
   所定の既知点を開始地点として設定する開始地点設定手段と、
   少なくとも距離を測定する測距手段と、水平角を測定する測角手段とを用いた測量の手法により得られた、前記開始地点又は当該開始地点を基に既知点となった所定地点から現在地点までの距離データと、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角データとを少なくとも取得する相対位置取得手段と、
   前記開始地点又は前記所定地点の座標データと、少なくとも前記距離データ及び水平角データとを基に、前記現在地点の座標データを算出する絶対位置取得手段と、
   前記現在地点の座標データ及び前記目標地点の座標データを基に、前記現在地点から前記目標地点までのナビゲーション情報を求めるナビゲーション情報取得手段と、
   少なくとも前記各種地点の座標データ及びナビゲーション情報を記憶可能なデータ記憶手段と、
   少なくとも前記ナビゲーション情報を表示可能な表示手段とを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
6. 地図情報を記憶する地図情報記憶手段を備え、
   前記表示手段において前記地図情報を表示可能とするとともに、当該表示された地図情報に合わせて前記各種地点を表示可能としたことを特徴とする請求項５に記載のナビゲーション装置。
7. 複数のＧＰＳ衛星からの電波に基づき自身の位置を測位するＧＰＳ受信機から送信される所定地点の座標データを受信するＧＰＳデータ受信手段を備え、
   前記開始地点設定手段は、前記受信した座標データに対応する地点を前記開始地点として設定可能に構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のナビゲーション装置。
8. 複数のＧＰＳ衛星からの電波に基づき自身の位置を測位し、所定地点の座標データを取得するＧＰＳデータ取得手段を備え、
   前記開始地点設定手段は、前記ＧＰＳから取得した座標データに対応する地点を前記開始地点として設定可能に構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のナビゲーション装置。
9. 前記相対位置取得手段は、前記開始地点又は前記所定地点から前記現在地点までの距離を測定する前記測距手段から送信される距離データ、及び、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角を測定する前記測角手段から送信される水平角データを受信して取得することを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載のナビゲーション装置。
10. 前記測距手段及び前記測角手段として、当該両手段の機能を併せ持つ測量機器であるコンパス内蔵型のレーザーレンジファインダ又はトータルステーションを用いたことを特徴とする請求項５乃至９のいずれかに記載のナビゲーション装置。
11. 座標データが既知の所定の既知点を目標地点として設定する手順と、
    所定の既知点を開始地点として設定する手順と、
    少なくとも距離を測定する測距手段と、水平角を測定する測角手段とを用いた測量の手法により得られた、前記開始地点又は当該開始地点を基に既知点となった所定地点から現在地点までの距離データと、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角データとを少なくとも取得する手順と、
    前記開始地点又は前記所定地点の座標データと、少なくとも前記距離データ及び水平角データとを基に、前記現在地点の座標データを算出する手順と、
    前記現在地点の座標データ及び前記目標地点の座標データを基に、前記現在地点から前記目標地点までのナビゲーション情報を求める手順と、
    少なくとも前記各種地点の座標データ及びナビゲーション情報を所定のデータ記憶手段に記憶する手順と、
    少なくとも前記ナビゲーション情報を所定の表示手段において表示する手順とを実行するためのプログラムを記録した記録媒体。
12. 所定の地図情報記憶手段に記憶された地図情報を前記表示手段において表示する手順と、
    当該表示された地図情報に合わせて前記各種地点を表示する手順とを実行するためのプログラムを記録した請求項１１に記載の記録媒体。
13. 複数のＧＰＳ衛星からの電波に基づき自身の位置を測位するＧＰＳ受信機から送信される所定地点の座標データを受信する手順と、
    前記受信した座標データに対応する地点を前記開始地点とする手順とを実行するためのプログラムを記録した請求項１１又は１２に記載の記録媒体。
14. 複数のＧＰＳ衛星からの電波に基づき自身の位置を測位し、所定地点の座標データを取得する手順と、
    前記ＧＰＳから取得した座標データに対応する地点を前記開始地点とする手順とを実行するためのプログラムを記録した請求項１１又は１２に記載の記録媒体。
15. 前記開始地点又は前記所定地点から前記現在地点までの距離を測定する前記測距手段から送信される距離データ、及び、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角を測定する前記測角手段から送信される水平角データを受信する手順を実行するためのプログラムを記録した請求項１１乃至１４のいずれかに記載の記録媒体。
16. 前記測距手段及び前記測角手段として、当該両手段の機能を併せ持つ測量機器であるコンパス内蔵型のレーザーレンジファインダ又はトータルステーションを用いて、前記開始地点又は前記所定地点から前記現在地点までの距離を測定する手順と、前記開始地点又は前記所定地点に対する前記現在地点の水平角を測定する手順とを実行するためのプログラムを記録した請求項１１乃至１５のいずれかに記載の記録媒体。
    

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