KR20010096464A - 위치정보표시시스템 - Google Patents

Abstract

휴대단말장치에 지도정보와 함께 소지자의 현재위치를 표시 가능하게 한다. 방향이동에 따라 지도정보가 회전하여 이동진행 방향을 항상 표시부 평면내의 미리 설정된 특정방향을 향하게 한다. GPS 수신부의 위치정보를 지자기(地磁氣)센서로부터의 방위정보에 의해 보정 가능하게 하여 오차 정보의 누적을 가급적 없앤다.

휴대단말장치에 GPS 신호에 따라서 위치를 검출하는 위치검출수단과, 지자기센서에 의해 방위를 검출하는 방위검출수단과, 위치검출수단에 의한 위치정보를 방위검출수단에 의해 보정하는 연산수단과, 지도정보가 기억된 지도정보표시수단과, 연산수단에 따라서 확정된 현재 위치를 상기 지도정보와 함께 표시하는 위치정보표시수단과, 현재 위치의 방위변경에 따라 위치정보표시수단에 의해 표시되는 지도정보를 방위검출수단으로부터의 출력신호에 따라서 변경 각도만큼 회전스크롤시키는 표시처리수단을 형성한다. 그리고, 휴대단말장치의 이동에 따라 방위가 변경되었을 때에 표시처리수단에 의해 지도정보를 회전시켜서 위치정보표시수단의 표시부에 휴대단말장치의 현재 위치를 그 이동진행방향이 항상 표시부 평면내의 미리 설정된 특정방향을 향하도록 하여 표시시킨다.

Description

위치정보표시시스템{POSITIONAL INFORMATION DISPLAY SYSTEM}

본 발명은 휴대단말장치, 주로 휴대전화의 표시부에 현재 위치를 표시하는 지도정보가 휴대전화의 이동에 의한 방위변경에 대응하여 회전하는 위치정보표시시스템에 관한 것이다.

현재 위치를 단말장치에 표시하는, 예를 들면 차량에 탑재되는 내비게이션시스템은 GPS(Global Positioning System)를 이용한다.

GPS 는 4개 이상의 위성으로부터의 전파의 도착시간의 차이를 지상의 제어국을 통하여 이용자에게 전달하여 현재 위치를 측정한다.

또 진행방향에 대해서는, 예를 들면 자이로스코프와 GPS 로부터의 신호를 근거로 이동량을 적분방식으로 계산하여 얻어진다.

GPS 와 자이로스코프에 의해 측위(測位)된 현재 위치 및 진행 방향은 모니터에 지도데이터와 함께 표시된다.

그러나, 상기 내비게이션시스템에서는, 방위검출에 자이로스코프와 GPS 의 시속 약 40km 이상의 속도에서의 이동량을 이용함으로써 스타트지점(표시지점)과 계측지점과의 사이에 시간차를 발생시키고, 또 수신한 신호를 적분방식으로 계산처리함으로써 오차가 누적된다.

이것을 해소하기 위해 자이로스코프로부터의 신호에 의해 보정을 가하는 것이지만, 자이로스코프 자체의 신호처리도 적분방식으로 계산하는 관계상, 원래의 정보 자체에 오차가 있는 경우, 그 오차가 그대로 유지 또는 확대되어 표시된다.

또, 차량의 이동에 따라서 모니터에 표시되는 지도데이터가 단지 전후 좌우방향으로 스크롤동작을 하여 현재 위치를 표시한다.

그러므로, 차량의 방향과 지도데이터상의 이동방향이 일치하지 않는 경우가 있어 위화감을 일으킨다.

또한, 방위검출장치를 소형화하기 어렵고, 더욱이 상기한 바와 같은 적분방식이므로 방위의 검출에 불균일이나 오차를 발생한다.

그러므로, 종래의 위치표시시스템은 휴대단말장치, 특히 휴대전화에 이것을 적용하기 어렵다.

본 발명의 목적은, 소형의 휴대단말장치, 주로 휴대전화에 지도정보와 함께 소지자의 현재위치를 표시 가능하게 하는 동시에, 휴대단말장치의 방향이동에 따른 지도정보가 회전하여 휴대단말장치의 이동진행 방향이 항상 표시부 평면내의 미리 설정된 특정방향을 향하도록 하여 표시시키고, 또 GPS 수신부의 위치정보를 지자기(地磁氣)센서로부터의 방위정보에 의해 보정 가능하게 함으로써, 오차 정보의 누적을 가급적 없애는 위치정보표시시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 시스템의 개략을 나타낸 블록도.

도 2는 자기센서의 일 예를 나타낸 분해 설명도.

도 3은 지도정보의 회전각을 구하기 위한 자기벡터의 설명도

도 4는 GPS 에 의해 특정된 현재 위치의 지도정보를 나타낸 설명도.

도 5는 지도정보 표시처리부에 의한 지도정보의 처리과정을 나타낸 것으로, 도 4의 지도정보에서 방위각에 따라서 구분 선택된 지도를 나타낸 설명도.

도 6은 도 5의 선택지도를 방위각에 따라서 회전시킨 상태의 지도를 나타낸 설명도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 : 위치검출수단(GPS 수신부)

2 : 방위검출수단(자기센서)

3 : 센서코어

4 : 자계검출 코일기판

5 : 여자코일기판

6 : CPU

7 : 지도정보기억부

8 : 지도정보표시처리부

9 : 위치정보표시부

본 발명은, 상기한 목적을 달성하기 위해 다음 구성을 구비한다.

즉, 본 발명은 휴대단말장치에 GPS 신호에 따라서 위치를 검출하는 위치검출수단과, 센서코어의 상하에 자계검출코일기판과 여자(勵磁)코일기판을 적층한 센서기판으로 이루어지는 플럭스게이트형 자기센서 또는 홀소자 또는 자기저항소자 등을 이용한 지자기센서에 의해 방위를 검출하는 방위검출수단과, 상기 위치검출수단에 의한 위치정보를 상기 방위검출수단에 의해 보정하는 연산수단과, 지도정보가 기억된 지도정보기억수단과, 상기 연산수단에 따라서 확정된 현재 위치를 상기 지도정보와 함께 표시하는 위치정보표시수단과, 현재 위치의 방위변경에 따라 위치정보표시수단에 의해 표시되는 지도정보를 상기 방위검출수단으로부터의 출력신호에 따라서 변경 각도만큼 회전스크롤시키는 표시처리수단을 형성한다.

그리고, 휴대단말장치의 이동에 의해 방위가 변경되었을 때에 상기 표시처리수단에 의해 지도정보를 회전시켜서 위치정보표시수단의 표시부에 휴대단말장치의 현재 위치를 그 이동진행방향이 항상 표시부 평면내의 미리 설정된 특정방향을 향하도록 하여 표시시킨다.

방위검출수단에는 플럭스게이트형 자기센서 그 외의 지자기센서가 이용된다.

플럭스게이트형 자기센서로서는, 본 발명자에 의한 예를 들면 일본국 특개평9(1997)-43322호, 일본국 특개평11(1999)-118892호에 개시(開示)된 자기센서가 있다.

센서코어는 평판형의 아모르퍼스코어이든지 링형의 아모르퍼스코이든지 관계없다. 자계검출코일기판은 X 축방향성분자계 검출코일형성용 코일패턴을 가지는 제1 검출코일기판과, Y 축방향성분자계 검출코일형성용 코일패턴을 가지는 제2 검출코일기판으로 이루어진다.

여자코일기판은 여자코일형성용 환형 코일패턴을 가진다. 또, 센서기판의 에지부에는 각 코일패턴에 접속하는 스루홀이 형성되어 있다.

그 외의 지자기센서로서는 홀소자나 자기저항소자를 사용한 것을 생각할 수 있다. 모두 휴대단말장치에 탑재 가능한 정도로 소형이고 감도가 양호하다.

자기센서는 지자기를 X 축방향 자계성분과 Y 축방향 자계성분으로 분해하여, 이것을 아날로그값의 방위신호로서 출력한다.

방위신호는 디지털변환되어 연산처리되어 현재위치의 방위와 자북(磁北)방향을 0°로 한 경우의 현재위치의 방위까지의 각도(방위각)가 산출된다.

그리고, 표시처리수단은 위치검출수단에 의해 특정된 지도 정보를 방위각을 회전각으로 하여 필요한 방향으로 회전시키고, 휴대단말장치의 이동진행방향이 항상 표시부 평면내의 미리 설정된 특정방향, 예를 들면 상변(上邊)방향을 향하도록 하여 표시시킨다.

위치정보표시수단은 화상과 문자 등의 시각표시수단만이 아닌 음성으로 이루어지는 청각표시수단을 포함시킨다.

이로써 현재 위치 및/또는 이동진행상황이 시각과 함께 음성으로 표시된다.

위치정보표시수단에 의해 표시되는 지도정보는 표시처리수단에 의해 회전 처리되었을 때에 지도정보에 포함되는 문자가 상기 특정방향에 대하여 회전처리되기 전의 위치관계를 유지한다.

또, 위치정보표시수단은 목적지까지의 최단경로 또는 소요시간을 표시한다.

다음에, 본 발명을 도시한 실시예에 따라서 상세하게 설명한다.

도 1은 휴대전화에 탑재된 본 발명의 일 실시예에 관한 시스템의 블록도이다.

도면중 부호 1 은 위치검출수단으로서의 GPS 수신부로, 안테나로부터 수신된 GPS 위성의 전파에 의해 현재의 경도와 위도가 계산된다.

2 는 방위검출수단으로서의 지자기센서로, 센서코어(3)의 상하에 자계검출코일기판(4)과 여자코일기판(5)을 상대하도록 적층된 센서기판으로 이루어진다.

도 2에 이 자기센서의 구체예를 분해하여 나타낸다.

센서코어(3)는 아모르퍼스박판을 링형으로 커트하고, 이것에 트로이달코어를 감듯이 에칭처리한 아모르퍼스코어로 형성되어 있다.

자계검출코일기판(4)은 X 축방향성분 자계검출코일형성용 코일패턴(41a)을 가지는 제 1 검출코일기판(41)과, Y 축방향성분 자계검출코일형성용 코일패턴(42a)을 가지는 제 2 검출코일기판(42)으로 이루어진다.

제 1 검출코일기판(41)은 센서코어(3)를 상하로부터 협지하도록 하여 서로도통가능하게 적층되는 2매의 X 코일기판(411)을 가진다.

각 X 코일기판(411)은 에폭시기판의 표면에 X 축방향성분 자계검출코일용 X코일패턴(41a)을 형성하고, 주위 에지부에 각 X 코일패턴(41a)을 접속하는 단자용 스루홀(41b)을 형성하여 이루어진다.

마찬가지로 제 2 검출코일기판(42)은 센서코어(3)를 상하로부터 협지하도록 하여 서로 도통가능하게 적층되는 2매의 Y 코일기판(421)을 가진다.

각 Y 코일기판(421)은 에폭시기판의 표면에 Y 축방향성분 자계검출코일용 Y코일패턴(42a)을 형성하는 한편, 주위 에지부에 각 Y 코일패턴(42a)을 접속하는 단자용 스루홀(42b)을 형성하여 이루어진다.

또, 여자코일기판(5)은 센서코어(3)를 상하로부터 협지하도록 하여 서로 도통가능하게 적층되는 2매의 여자코일용 기판(51),(52)을 가진다.

각 여자코일용 기판(51),(52)은 에폭시기판의 표면에 여자코일패턴(51a), (52a)을 형성하고, 주위 에지부에 각 여자코일패턴을 접속하는 단자용 스루홀 (51b),(52b)을 형성하여 이루어진다.

본 자기센서(2)는 이들 센서코어(3)와 자계검출코일기판(4)과 여자코일기판 (5)을 센서코어(3)를 중심으로 순차 적층하고 프레스하여 층형상으로 형성된다.

6 은 CPU 로, 입력된 GPS 수신부(1)로부터의 위치신호와 자기센서(2)로부터의 방위신호에 따라서 소정의 연산처리를 하여 현재 위치(경도와 위도 및 방위)를 측정하고, 이 현재 위치정보에 합치되는 지도정보를 지도정보기억부(7)에서 판독하여 위치정보표시부(9)의 디스플레이(91)에 현재위치 지표와 함께 표시된다.

아울러 위치정보표시부(9)는 현재 위치나 방향 등을 합성음성으로 발음 표시한다.

GPS 수신부(1)로부터의 위치정보와 자기센서(2)로부터의 방위정보와는 상호 보완을 한다.

휴대단말장치의 이동에 따른 GPS 수신부(1)의 위치정보의 변천에서 연산에 의해 방위정보를 얻을 수 있다.

이 방위정보와 자기센서(2)로부터의 방위정보와 비교하여 자기센서(2)로부터의 방위정보를 정(正)으로 한 경우에 스타트지점을 산출하는 것이 가능해진다.

이로써, GPS 수신부(1)의 위치정보를 스타트시점으로 복귀시키는 것이 가능해져서 적분되고 누적된 오차 정보를 0 으로 복귀시키는 것이 가능해진다.

지도정보표시처리부(8)는 디스플레이(91)에 표시되는 현재위치의 지도정보를 필요에 따라서 소요각도 회전스크롤시켜 현재위치의 지도정보상에서 현재위치 지표의 진행방향(자기센서가 향하고 있는 방향)이 항상 디스플레이의 상변을 향하도록 표시처리된다.

도 3을 참조하여 설명한다.

자기센서(2)로부터의 방위신호는 검출된 지자기를 X 축방향(동서방향)자계벡터치와 Y 축방향(남북방향)자계벡터치로 분해한 아날로그값으로서 CPU 에 입력된다.

CPU 는 이 입력신호를 디지털신호로 A/D 변환된다. X 축방향과 Y 축방향의 자계벡터치는 EEP-ROM 에 격납되어 있는 소정의 보정파라미터를 사용함으로써 분해능(能)을 높일 수 있다.

자북방향을 0 으로 한 경우, X 축방향 자계벡터치 X₁와 Y 축방향 자계벡터치 Y₁의 합성벡터 T(자기센서가 향하고 있는 방향을 나타냄)에 이르는 시계방향으로의 회전각(방위각)(θ)은 다음 식에 의해 얻어진다.

θ = tan^-1X₁/ Y₁

방위각의 산출에 있어서는, 각 방향의 자계벡터치로 보정파라미터를 사용하지 않는 산출로직에 의해서도 가능하다.

지도정보표시처리부(8)의 처리과정을 도 4에서 도 6을 참조하여 설명한다.

예를 들면, 현재 휴대단말장치의 소지자가 신쥬꾸역 중앙거리의 공학원 대학 코너부에 소재하고, 북동(방위각 45°) 방향을 향하고 있다고 한다.

GPS 수신부(1)로부터의 위치신호에 의해 지도정보기억부(7)에서 해당되는 경도와 위도의 지도정보(도 4 참조)가 판독된다.

그리고, 현재 위치(P)를 중심으로 디스플레이화면의 크기(예를 들면 200도트 ×200 도트)에 맞는 범위의 지도정보가 구획되어 선택된다.

이 때, 선택된 지도정보(A)는 자기센서(2)로부터의 방위신호에 의해 얻어진 방위각(θ)만큼 시계방향으로 회전한 범위의 지도정보로 되어 있다(도 5 참조).

그리고, 디스플레이(91)에 표시될 때에, 상기 표시처리부(8)에 의해 선택지도정보(A)가 방위각만큼 반시계방향으로 회전처리되어 수정표시된다(도 6 참조).

그 결과, 지도정보(B)는 자기센서(2)가 향하고 있는 방향(진행방향)을 항상디스플레이(91)의 상변방향으로 한 지도가 된다.

휴대단말의 이동에 따라 진행방향의 방향이 변경되면, 표시처리부(8)는 그 때마다 상기와 같은 처리를 하여 항상 진행방향이 디스플레이 상변방향을 향한 지도정보를 표시한다. 이들 일련의 처리는 고속이며 또한 실시간으로 행해진다.

또, 지도정보표시처리부(8)는 디스플레이(91)에 표시되는 지도정보에 포함되는 문자나 기호를 지도정보가 방위각에 따라서 회전 처리되었을 때에 회전 처리되지 않고 디스플레이의 상변방향에 대하여 원래의 위치관계로 유지한다.

그리고, 도 6에서는 그러한 처리를 하지 않고 문자 등도 방위각만큼 회전하여 표시하고 있다.

수평방향으로 기록된 문자나 기호는 지도정보가 회전 표시되었을 경우에도 마찬가지로 수평방향으로 기록된 상태를 유지한다. 이로써, 문자 등의 정보가 육안확인이 쉬워진다. 휴대단말장치의 키를 이용하는 것 등으로 목적지의 입력을 해도 된다. 그 경우, 지도정보에 따라서 목적지까지의 최단경로나 소요시간이 산출되어 이들이 위치정보표시부의 디스플레이에 또는 음성출력부에 의해 표시된다.

또, 수신 또는 측정한 GPS 수신부의 위치정보와 자기센서의 방위정보를 일시적으로 기록하면, 이에 따라서 휴대단말장치가 이동한 궤적을 후에 확인할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 다음의 효과를 가진다.

GPS 위치검출수단과 병용되는 방위검출수단에 센서코어의 상하에 자계검출코일기판과 여자코일기판을 적층한 센서기판으로 이루어지는 플럭스게이트형 자기센서 또는 홀소자 또는 자기저항소자 등을 이용한 지자기센서를 이용하므로, 소형의 휴대단말장치, 특히 휴대전화의 디스플레이에 지도정보와 함께 소지자의 정확한 현재 위치를 표시시킬 수 있다.

자기센서의 자계벡터치에서 구해지는 방위각에 따라서 지도정보를 지도정보표시처리수단에 의해 회전스크롤시키도록 하였으므로, 휴대단말장치의 이동진행방향이 항상 표시부 평면내의 미리 설정된 특정방향을 향하도록 하여 표시시킬 수 있으며, 지도정보의 방향과 진행방향이 일치하여 사용자에게 위화감을 주지 않을 뿐만 아니라 정확한 방위와 위치를 동태적(動態的)으로 이해시킬 수 있다.

또한, GPS 에 의한 위치정보를 지자지센서에 의한 위치정보에 의해 보완하도록 하였으므로, 적분방식에 의해 누적되는 오차 정보를 가급적 없앨 수 있어, 정밀도가 높은 위치표시시스템을 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 휴대단말장치에,

   GPS 신호에 따라서 위치를 검출하는 위치검출수단과,

   센서코어의 상하에 자계검출코일기판과 여자(勵磁)코일기판을 적층한 센서기판으로 이루어지는 플럭스게이트형 자기센서 또는 홀소자 또는 자기저항소자 등을 이용한 지자기(地磁氣)센서에 의해 방위를 검출하는 방위검출수단과,

   상기 위치검출수단에 의한 위치정보를 상기 방위검출수단에 의해 보정하는 연산수단과,

   지도정보가 기억된 지도정보기억수단과,

   상기 연산수단에 따라서 확정된 현재 위치를 상기 지도정보와 함께 표시하는 위치정보표시수단과,

   현재 위치의 방위변경에 따라 위치정보표시수단에 의해 표시되는 지도정보를 상기 방위검출수단으로부터의 출력신호에 따라서 변경 각도만큼 회전스크롤시키는 표시처리수단을 형성하고,

   휴대단말장치의 이동에 의해 방위가 변경되었을 때에 상기 표시처리수단에 의해 지도정보를 회전시켜서 위치정보표시수단의 표시부에 휴대단말장치의 현재 위치를 그 이동진행방향이 항상 표시부 평면내의 미리 설정된 특정방향을 향하도록 하여 표시시키는 것을 특징으로 하는 위치정보표시시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 플럭스게이트형 자기센서의 자계검출코일기판은, X 축방향성분자계검출코일형성용 코일패턴을 가지는 제 1 검출코일기판과, Y 축방향성분자계검출코일형성용 코일패턴을 가지는 제 2 검출코일기판으로 이루어지고,

   상기 여자코일기판은 여자코일형성용 환형 코일패턴을 가지고,

   또, 상기 센서기판의 에지부에는 각 코일패턴에 접속하는 스루홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 위치정보표시시스템.
3. 제1항에 있어서, 휴대단말장치의 현재 위치가 상기 위치정보표시수단의 표시부 평면내의 항상 상변방향을 진행방향으로 하여 표시되는 것을 특징으로 하는 위치정보표시시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 위치정보표시수단은 화상과 문자 등의 시각표시수단과, 음성으로 이루어지는 청각표시수단을 포함하여,

   현재 위치 및/또는 이동진행상황이 시각과 함께 음성으로 표시되는 것을 특징으로 하는 위치정보표시시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 위치정보표시수단에 의해 표시되는 지도정보가 상기 표시처리수단에 의해 회전 처리되었을 때에 지도정보에 포함되는 문자가 상기 특정방향에 대하여 상기 회전처리되기 전의 위치관계를 유지하는 것을 특징으로 하는위치정보표시시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 자기센서는 지자기를 X 축방향 자계성분과 Y 축방향 자계성분으로 분해하여, 이것을 아날로그값의 방위신호로서 출력하고,

   상기 연산수단은, 상기 아날로그신호를 디지털변환하여 현재위치의 방위를 측정하고,

   상기 표시처리수단은 북자극(北磁極))방향을 0°로 한 경우의 현재위치의 방위까지의 각도를 회전각으로 하여 소요 방향으로 지도정보를 회전시키는 것을 특징으로 하는 위치정보표시시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 위치정보표시수단은 목적지까지의 최단경로 또는 소요시간을 표시시키는 것을 특징으로 하는 위치정보표시시스템.