JPH09292457A - 携帯型ｇｐｓ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 いろいろな方向に向けられた場合であっても
安定した受信状態を維持することが可能な携帯型ＧＰＳ
装置を提供する。 【解決手段】 携帯型ＧＰＳ装置に、電波受信用のアン
テナデバイスを水平保持可能に形成してなる、異なる方
向に向けて配設された複数の受信手段と、受信手段が受
信した電波を処理する処理手段と、処理手段から出力さ
れた結果を外部に出力する外部出力手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型ＧＰＳ（グ
ローバルポジショニングシステム）装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】車や船舶等の移動体のナビゲーションシ
ステムとして、静止衛星からの送信電波を受信して、移
動体の位置を計測するＧＰＳを利用した装置が用いられ
ている。この電波の受信手段として、平面アンテナを用
いた受信手段が使用されている。このＧＰＳ受信用の受
信手段は、静止衛星からの送信電波の受信状態を良好に
保つためには、アンテナの受信面を水平にして良好なア
ンテナの指向性を得られるようにするのが望ましいもの
である。しかし一般に、このＧＰＳ受信用の受信手段は
移動体のボディーにアンテナの受信面を水平に固定して
用いられているため、移動体が傾くとこの移動体ととも
にアンテナの受信面が傾斜するために、水平面から上方
に受信不能となる死角が生じて指向性が低下し、受信面
の傾斜方向によっては受信状態が悪くなったり、受信で
きなくなるという問題があった。

【０００３】そのため、例えば、特開平７−３２６９１
６号に示されるような、電波受信用のアンテナデバイス
をその内部に受信面を水平に収容したアンテナユニット
と、上面にそのアンテナユニットを受信面を水平にして
搭載し、重心を下方部に備えた水平保持台と、上記アン
テナユニット及び水平保持台を収容するカバーケースと
を備えてなる受信手段を用いて、受信面を常に水平状態
に保って、良好かつ安定した受信状態を維持する受信手
段が検討されている。

【０００４】近年のＧＰＳ装置の用途は従来の単に位置
を計測するという機能から、位置を連続して記録し、そ
の値を用いて地図等を作成するというような用途にも広
がっている。そのためＧＰＳ装置内に記録装置や表示装
置等を備え、連続的や一定間隔毎に位置を計測して記録
する携帯型のＧＰＳ装置が使用されている。しかしこの
記録型の携帯型ＧＰＳ装置を用いて持ち運びながら長時
間計測する場合、常に受信面を静止衛星の位置する天頂
側方向に保つことは難しく、特開平７−３２６９１６号
に示されるような受信手段を用いても、水平保持台等が
アンテナデバイスの受信面に重なって死角が生じ、安定
した測定をすることができない場合があった。そのた
め、いろいろな方向に向けられた場合であっても、安定
した受信状態を維持することが可能な携帯型ＧＰＳ装置
が求められている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を改善するために成されたもので、その目的とするとこ
ろは、いろいろな方向に向けられた場合であっても安定
した受信状態を維持することが可能な携帯型ＧＰＳ装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
携帯型ＧＰＳ装置は、電波受信用のアンテナデバイスを
水平保持可能に形成してなる、異なる方向に向けて配設
された複数の受信手段と、受信手段が受信した電波を処
理する処理手段と、処理手段から出力された結果を外部
に出力する外部出力手段とを備えることを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項２に係る携帯型ＧＰＳ装置
は、請求項１記載の携帯型ＧＰＳ装置において、複数の
受信手段の中から所望の受信手段を選択するアンテナ選
択手段と、アンテナ選択手段により選択された受信手段
と処理手段とを接続し、アンテナ選択手段により選択さ
れた受信手段を除く受信手段と処理手段とを非接続とす
るアンテナ切り替え手段をも備えることを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項３に係る携帯型ＧＰＳ装置
は、請求項１又は請求項２記載の携帯型ＧＰＳ装置にお
いて、複数の受信手段が受信した電波の強度を測定して
比較することにより複数の受信手段の中から所望の受信
手段を選択する、複数の受信手段と接続した電波強度比
較機をアンテナ選択手段に有することを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項４に係る携帯型ＧＰＳ装置
は、請求項１又は請求項２記載の携帯型ＧＰＳ装置にお
いて、複数の受信手段が向いている方向を感知する方向
センサーと、その方向センサーが出力した情報に基づい
て複数の受信手段の中から所望の受信手段を選択する方
向演算機をアンテナ選択手段に有することを特徴とす
る。

【００１０】本発明によると、異なる方向に向けて配設
された複数の受信手段の受信した電波を合成して用いた
り、異なる方向に向けて配設された複数の受信手段の受
信した電波のうち一番強度の強い電波を用いたり、異な
る方向に向けて配設された複数の受信手段の受信した電
波のうち一番天頂方向を向いている受信手段の電波等を
用いることができるため、受信手段の受信面が静止衛星
の位置する方向からずれた場合には、別の受信手段の電
波で補ったり、別のより強度の強い電波等に切り替える
ことができ、安定した受信状態を維持することが可能と
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る携帯型ＧＰＳ装置を
図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る携帯型Ｇ
ＰＳ装置の第一の実施の形態を説明する斜視図であり、
図２は本発明に係る携帯型ＧＰＳ装置の第一の実施の形
態を説明するブロック図であり、図３は本発明に係る携
帯型ＧＰＳ装置の第二の実施の形態を説明するブロック
図であり、図４は本発明に係る携帯型ＧＰＳ装置の第三
の実施の形態を説明するブロック図であり、図５は本発
明に係る受信手段を説明する斜視図である。

【００１２】本発明の第一の実施の形態の携帯型ＧＰＳ
装置は、受信手段を２つ配設した携帯型ＧＰＳ装置であ
り、図２に示すように、この携帯型ＧＰＳ装置には２つ
の受信手段と処理手段と外部出力手段とを備える。

【００１３】そして、図１に示すように、２つの受信手
段１０，１０は、携帯型ＧＰＳ装置内部に収納されてお
り、一方は上面に面して上向きで配設され、他方は下面
に面して下向きとなるように配設されることによって、
各々が異なる方向に向けて配設されている。

【００１４】また、受信手段１０は、図５に示すよう
に、下面を球状とし内部に電波受信用のアンテナデバイ
ス１１を収容するアンテナユニット１２と、このアンテ
ナユニット１２の球状の下面に接して形成された内側可
動枠１３と、アンテナユニット１２の上端部に内側可動
枠１３と直交するように、内側可動枠１３の外面に接し
て形成された外側可動枠１４と、アンテナユニット１２
の球状の下面と対応するように形成され、かつ内側可動
枠１３及び外側可動枠１４のどちらとも直交するよう
に、外側可動枠１４の外面に接して形成された固定枠１
５とを備えている。そして、内側可動枠１３と外側可動
枠１４が接する部分には、アンテナユニット１２を図５
でａの方向に回動自在に支持する内側軸１６を有し、外
側可動枠１４と固定枠１５が接する部分には、アンテナ
ユニット１２を図５でｂの方向に回動自在に支持する外
側軸１７を有している。また、アンテナユニット１２の
内部下部には、図示しないが重心を下側に安定させるた
めに重りを有している。そして、携帯型ＧＰＳ装置が揺
れた場合等には、内側軸１６と外側軸１７の部分で回転
することにより揺れを吸収してアンテナユニット１２は
揺れにくいようになっており、電波受信用のアンテナデ
バイス１１を水平保持可能にしている。

【００１５】受信手段１０が受信した電波は、図２に示
すように、２つの受信手段で受信した電波が合流して処
理手段に送られる。なお、２つの受信手段で受信した電
波が合流する部分は合成機となっており、電波の位相を
合わせるようになっている。そして、処理手段にて電波
を処理することにより、携帯型ＧＰＳ装置の位置を求め
る。そして、この求められた位置の情報は外部出力手段
に送られる。図１に示すように、この外部出力手段２０
は、外部に情報を表示するようになっている。なお、外
部出力手段２０としては、ＩＣカード等に記憶する記憶
装置や、印字装置でもよく、外部に信号を発する通信装
置でもよい。また、携帯型ＧＰＳ装置表面には、操作ス
イッチ３０を有しており、測定の開始や停止等の操作が
できるようになっている。

【００１６】このように、異なる方向に向けて配設され
た複数の受信手段の受信した電波を合成して用いてお
り、かつ受信手段は水平保持可能に形成されているた
め、一方の受信手段の受信面が静止衛星の位置する方向
からずれた場合には、別の受信手段の受信面は静止衛星
の位置する方向に近ずくことになるため電波の減少分を
補うことができ、安定した受信状態を維持することが可
能となる。

【００１７】本発明の第二の実施の形態の携帯型ＧＰＳ
装置は、図３に示すように、３つの受信手段とアンテナ
選択手段とアンテナ切り替え手段と処理手段と外部出力
手段とを備える。

【００１８】そして、３つの受信手段は、図示しない
が、携帯型ＧＰＳ装置に形成された三角柱状部の３つの
側面にそれぞれ配設されることによって、各々が異なる
方向に向けて配設されている。なお、受信手段は、第一
の実施の形態の受信手段と同様にして、電波受信用のア
ンテナデバイスを水平保持可能に形成してある。

【００１９】受信手段が受信した電波は、図３に示すよ
うに、アンテナ選択手段及びアンテナ切り替え手段に送
られるようになっている。なお、アンテナ選択手段には
受信手段と接続した電波強度比較機を有しており、その
３つの受信手段から送られて来た電波の強度をそれぞれ
測定するようになっている。そしてこの電波の強度を比
較することにより、一番強度の強い受信手段を選択し、
その選択した情報をアンテナ切り替え手段に送るように
なっている。

【００２０】アンテナ切り替え手段には、一方の接点の
列には、それぞれ異なる１つの受信手段と接続し、他方
の接点には処理手段と接続したスイッチを有している。
そして、アンテナ選択手段から送られた情報に基づき、
アンテナ選択手段により選択された受信手段１０ａの受
けた電波を処理手段と接続し、アンテナ選択手段により
選択された受信手段１０ａを除く受信手段１０ｂ，１０
ｃの受けた電波を処理手段と非接続とするようになって
いる。そのため、アンテナ選択手段により選択された、
一番強度の強い電波が、処理手段に送られるようになっ
ている。

【００２１】そして処理手段では、アンテナ選択手段に
より選択された一番強度の強い電波を用いて携帯型ＧＰ
Ｓ装置の位置を求め、外部出力手段から出力されるよう
になっている。

【００２２】このように、異なる方向に向けて配設され
た複数の受信手段の受信した電波のうち、一番強度の強
い電波を用いるようになっているため、位置の測定に用
いている受信手段の受信面が静止衛星の位置する方向か
ら大きくずれ電波の強度が低下した場合には、別のより
強度の強い電波に切り替えて測定することができ、安定
した受信状態を維持することが可能となる。

【００２３】本発明の第三の実施の形態の携帯型ＧＰＳ
装置は、図４に示すように、３つの受信手段とアンテナ
選択手段とアンテナ切り替え手段と処理手段と外部出力
手段とを備える。

【００２４】そして、３つの受信手段は、第二の実施の
形態の携帯型ＧＰＳ装置と同様に、携帯型ＧＰＳ装置に
形成された三角柱状部の３つの側面にそれぞれ配設され
ることによって、各々が異なる方向に向けて配設されて
いる。なお、受信手段は、第一の実施の形態の受信手段
と同様にして、電波受信用のアンテナデバイスを水平保
持可能に形成してある。そして、受信手段が受信した電
波は、図４に示すように、アンテナ切り替え手段に送ら
れるようになっている。

【００２５】また、アンテナ選択手段には３つの受信手
段の近傍に固定されて設置された方向センサー１９を有
しており、この方向センサー１９の壁面が、携帯型ＧＰ
Ｓ装置に形成された三角柱状の表面と垂直になるよう設
けられている。この方向センサー１９は内部に液体が注
入され、端部を封止した筒状のセンサーであり、内部の
液体の位置により出力する情報が変わるようになってい
て、その方向センサー１９と対応する携帯型ＧＰＳ装置
の表面が天頂方向を向いている場合は方向センサー１９
内で液体が下側に溜まり、その方向センサー１９と対応
する携帯型ＧＰＳ装置の表面が天頂方向からずれた場合
は方向センサー１９内で液体が傾くことにより出力する
情報が変わるようになっている。そしてその方向センサ
ーが出力した情報がアンテナ選択手段に有する方向演算
機に送られ、方向演算機では方向センサーが出力した情
報を比較することにより一番天頂方向を向いている受信
手段を選択し、その選択した情報をアンテナ切り替え手
段に送るようになっている。

【００２６】なお、方向センサーは、受信手段と同じ数
量有する必要はなく、第一の実施の形態の携帯型ＧＰＳ
装置のように、受信手段が一方は上面に面して上向きで
配設され、他方は下面に面して下向きとなるように配設
される場合等は、上下で共通して用いることができ、ま
た、角度が検出可能な方向センサーの場合には、複数の
受信手段と対応させて用いることにより、受信手段の数
より減らすことができる。なお、これらの場合には、方
向演算機にこれらの対応を記憶させておくことにより、
方向センサーが出力した情報に基づいて一番天頂方向を
向いている受信手段を選択する。

【００２７】アンテナ切り替え手段には、第二の実施の
形態の携帯型ＧＰＳ装置と同様に、一方の接点の列に
は、それぞれの受信手段と接続し、他方の接点には処理
手段と接続したスイッチを有している。そして、アンテ
ナ選択手段から送られた情報に基づき、アンテナ選択手
段により選択された受信手段の受けた電波を処理手段と
接続し、アンテナ選択手段により選択された受信手段を
除く受信手段の受けた電波を処理手段と非接続とするよ
うになっている。そのため、アンテナ選択手段により選
択された、一番天頂方向を向いている受信手段の電波
が、処理手段に送られるようになっている。

【００２８】そして処理手段では、アンテナ選択手段に
より選択された一番天頂方向を向いている受信手段の電
波を用いて携帯型ＧＰＳ装置の位置を求め、外部出力手
段から出力されるようになっている。

【００２９】このように、異なる方向に向けて配設され
た複数の受信手段の受信した電波のうち、一番天頂方向
を向いている受信手段の電波を用いるようになっている
ため、位置の測定に用いている受信手段の受信面が静止
衛星の位置する方向から大きくずれ電波の強度が低下し
た場合には、別のより天頂方向を向いている受信手段の
電波に切り替えて測定することができ、安定した受信状
態を維持することが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の携帯型ＧＰＳ装置は、電波受信
用のアンテナデバイスを水平保持可能に形成してなる、
異なる方向に向けて配設された複数の受信手段を備える
ため、本発明に係る携帯型ＧＰＳ装置を用いると、異な
る方向に向けて配設された複数の受信手段の受信した電
波を合成して用いたり、異なる方向に向けて配設された
複数の受信手段の受信した電波のうち一番強度の強い電
波を用いたり、異なる方向に向けて配設された複数の受
信手段の受信した電波のうち一番天頂方向を向いている
受信手段の電波等を用いて位置を求めることができ、別
の受信手段の電波で補ったり、別のより強度の強い電波
等に切り替えることができ、安定した受信状態を維持す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る携帯型ＧＰＳ装置の第一の実施の
形態を説明する斜視図である。

【図２】本発明に係る携帯型ＧＰＳ装置の第一の実施の
形態を説明するブロック図である。

【図３】本発明に係る携帯型ＧＰＳ装置の第二の実施の
形態を説明するブロック図である。

【図４】本発明に係る携帯型ＧＰＳ装置の第三の実施の
形態を説明するブロック図である。

【図５】本発明に係る受信手段を説明する斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ 受信手段 ２０ 外部出力手段 ３０ 操作スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮井 孝造 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 奥野 健治 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波受信用のアンテナデバイスを水平保
   持可能に形成してなる、異なる方向に向けて配設された
   複数の受信手段と、受信手段が受信した電波を処理する
   処理手段と、処理手段から出力された結果を外部に出力
   する外部出力手段とを備えることを特徴とする携帯型Ｇ
   ＰＳ装置。
2. 【請求項２】 複数の受信手段の中から所望の受信手段
   を選択するアンテナ選択手段と、アンテナ選択手段によ
   り選択された受信手段と処理手段とを接続し、アンテナ
   選択手段により選択された受信手段を除く受信手段と処
   理手段とを非接続とするアンテナ切り替え手段をも備え
   ることを特徴とする請求項１記載の携帯型ＧＰＳ装置。
3. 【請求項３】 複数の受信手段が受信した電波の強度を
   測定して比較することにより複数の受信手段の中から所
   望の受信手段を選択する、複数の受信手段と接続した電
   波強度比較機をアンテナ選択手段に有することを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の携帯型ＧＰＳ装置。
4. 【請求項４】 複数の受信手段が向いている方向を感知
   する方向センサーと、その方向センサーが出力した情報
   に基づいて複数の受信手段の中から所望の受信手段を選
   択する方向演算機をアンテナ選択手段に有することを特
   徴とする請求項１又は請求項２記載の携帯型ＧＰＳ装
   置。