携帯ナビゲーション装置
【課題】特定対象者が所定の位置に停止した状態のままであっても、仮想特定対象者の方向を地図上に正確に表示することにある。
【解決手段】地上における特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者Ａの位置及び方向として携帯電話機（携帯端末）１０の液晶画面（表示部）１２ｂに地図Ｂと共に表示するものであって、仮想特定対象者Ａの方向は、特定対象者が履くことになるシューズ（履物）２に設けられた方位センサ３ａによって検出された方向に基づいて定められるように構成している。
【解決手段】地上における特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者Ａの位置及び方向として携帯電話機（携帯端末）１０の液晶画面（表示部）１２ｂに地図Ｂと共に表示するものであって、仮想特定対象者Ａの方向は、特定対象者が履くことになるシューズ（履物）２に設けられた方位センサ３ａによって検出された方向に基づいて定められるように構成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上における特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者の位置及び方向として携帯端末の表示部に地図と共に表示する携帯ナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の携帯ナビゲーション装置としては、携帯端末に設けた例えばＧＰＳ（Global Positioning system）受信装置（位置検出装置）によって3つ以上のＧＰＳ衛星からの電波を受け、三角測量の原理を用いて当該ＧＰＳ受信装置の地上における位置を特定すると共に、ＧＰＳ受信装置の位置の変化に基づいて当該ＧＰＳ受信装置の移動方向を特定し、これらの位置及び移動方向の双方を同時に示す仮想特定対象者を携帯端末の液晶画面（表示部）に地図と共に表示するように構成されたものが知られている。また、この携帯ナビゲーション装置としては、例えばＧＰＳ受信装置を備えた携帯電話機によって構成されたものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のように構成された携帯ナビゲーション装置においては、携帯端末を所持することにより、その所持者である特定対象者の位置及び移動方向を仮想特定対象者の位置及び移動方向として地図上に表示することができるので、特定対象者は目的地まで容易に移動することができるという利点がある。
【特許文献１】特開２００３−８７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の携帯ナビゲーション装置においては、仮想特定対象者の方向を特定対象者の移動方向としてしか地図上に表示することができないので、特定対象者が例えば所定の場所に停止した状態で向きを変えた場合には、当該特定対象者の方向を仮想特定対象者の方向として地図上に正確に表示することができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、特定対象者が所定の位置に停止した状態のままであっても、当該特定対象者の方向を仮想特定対象者の方向として地図上に正確に表示することができる携帯ナビゲーション装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、地上における特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者の位置及び方向として携帯端末の表示部に地図と共に表示する携帯ナビゲーション装置であって、前記仮想特定対象者の方向は、前記特定対象者が履くことになる履物に設けられた方位センサによって検出された方向に基づいて定められるようになっていることを特徴としている。
【０００７】
上記方位センサとしては、例えば、磁気コンパスや、ジャイロコンパスを用いることが好ましい。また、携帯端末と履物との間では、無線によってデータの送受信を行うことが好ましい。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記方位センサによって前記履物のつま先方向を検出し、当該履物のつま先方向が前記仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定していることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記履物であって当該一対の履物の双方に設けた前記方位センサによって当該各履物のつま先方向を検出し、当該各履物のつま先方向の平均方向が前記仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定していることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記特定対象者の位置を検出する位置検出装置が前記携帯端末及び履物の何れか一方に設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記携帯端末として、携帯電話機又は腕時計を用いていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜５に記載の発明によれば、仮想特定対象者の方向が特定対象者が履くことになる履物に設けられた方位センサによって検出された方向に基づいて定められるようになっているので、特定対象者が所定の場所に停止した状態で向きを変えた場合には、その向きを変えた方角分だけ、仮想特定対象者の方向が変化することになる。従って、特定対象者が所定の位置に停止した状態のまま向きを変えるようなことがあっても、当該特定対象者の方向を仮想特定対象者の方向として地図上に正確に表示することができる。
【００１３】
この場合、携帯端末は、履物を履いている特定対象者自身が所持してもよく、また特定対象者以外の他の者が所持していてもよい。ここで、特定対象者が携帯端末を所持する場合には、特定対象者自身の位置や方向を携帯端末上の地図で確認しながら、目的地まで容易に移動することができる。また、例えば、特定対象者を子供とし、当該子供に履物を履かせ、他の者である親が携帯端末を所持する場合には、親は子供の位置及び方向を携帯端末上の地図で確認しなら、目的地まで安全に移動することができる。
【００１４】
なお、地上における特定対象者の方向と地図上における仮想特定対象者の方向とを一致させるためには、特定の方向を向いた特定対象者の方向に仮想特定対象者の方向を合わせるような校正を事前に行っておく必要がある。例えば、履物を履いた特定対象者を特定の方向（例えは北方向）に体の前面を向けさせて自然に立たせ（この際、つま先方向は自然に立ったときの方向であることが好ましい）、その状態で仮想特定対象者の前方を携帯端末の地図上における前記特定の方向（北方向）に合わせることにより、特定対象者の前方と仮想特定対象者の前方と一致させることができる。しかも、このような校正を行うことにより、東西南北等の絶対的な方向に関連付けて仮想特定対象者の方向を地図上で表示することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、方位センサによって履物のつま先方向を検出し、当該履物のつま先方向が仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向が設定されているので、当該履物を履いた特定対象者のつま先方向が携帯端末の地図上における仮想特定対象者の前方となる。この場合、地上に置いた履物のつま先方向を特定の方向（例えは北方向）に向け、その状態で仮想特定対象者の前方を携帯端末の地図上における前記特定の方向（北方向）に合わせることにより、履物のつま先方向と仮想特定対象者の前方とを一致させる校正ができるので、特定対象者を介在させることなく、携帯ナビゲーション装置の製造者側でのみその校正を行うことができる利点がある。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、一対の履物の双方に設けた方位センサによって当該各履物のつま先方向を検出し、当該各履物のつま先方向の平均方向が仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定するようになっているので、特定対象者の履いた各履物のつま先方向がＯ脚やＸ脚等により当該特定対象者の前方を向いていない場合であっても、当該特定対象者の前方が仮想特定対象者のほぼ前方となるように地図上に表示することができる。また、この場合も、各履物のつま先方向を東西南北等の絶対的な方向に関連付ける校正を予め行っておく必要があるが、その校正についても請求項２に記載の発明と同様に、携帯ナビゲーション装置の製造者側でのみ行うことができる利点がある。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、特定対象者の位置を検出する位置検出装置が携帯端末及び履物の何れか一方に設けられるようになっているので、設計の自由度が広がることになる。そして、例えば、携帯端末に位置検出装置を設けた場合には、携帯端末を所持する特定対象者の位置を正確に把握することができると共に、履物の軽量化を図ることができる。従って、特定対象者自身が履物を履き、携帯端末を持って行動する場合に適している。特に、履物が軽量化されることから、高齢者が利用する上で好適といえる。一方、履物に位置検出装置を設けた場合には、当該履物を履いた特定対象者の位置を正確に把握することができる。従って、特定対象者以外の他の者が携帯端末を所持し、当該他の者が特定対象者の位置を常に把握しておきたい場合に適している。例えば、特定対象者としての子供に履物を履かせ、他の者である親が携帯端末を所持することにより、子供の位置を常に確認しながら、所定の目的地まで安全に移動することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、携帯端末として、携帯電話機又は腕時計を用いているので、電話等の通信機能又は時刻等の表示機能を利用することができると共に、地図によるナビゲーション機能を利用することができる。特に、携帯電話機を携帯端末として用いた場合には、特定対象者の居る位置に対応する範囲の地図を通信機能を利用して地図情報の提供サイトから容易にダウンロードすることができるので、地図情報を記憶すべきメモリの容量を低減することができると共に、最新の地図情報を利用することができる利点がある。一方、腕時計を携帯端末として用いた場合には、腕時計としての優れた携帯性をそのまま利用することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施の形態）
本発明を実施するための最良の形態としての第１の実施の形態について図１〜図６を参照しながら説明する。
【００２０】
この第1の実施の形態で示す携帯ナビゲーション装置１は、図１〜図６に示すように、地上における特定対象者（図示せず）の位置及び方向を仮想特定対象者Ａの位置及び方向として携帯電話機（携帯端末）１０の液晶画面（表示部）１２ｂに地図Ｂと共に表示し、仮想特定対象者Ａの方向を一対のシューズのうち片方のシューズ（履物）２に設けた方位センサ３ａによって検出する方向に基づいて定めるように構成している。なお、仮想特定対象者Ａの位置は、当該仮想特定対象者Ａを示す円形状のマークの中心点で示し、仮想特定対象者Ａの方向は、当該仮想特定対象者Ａ内に表示した矢印状の方向マークＡ１の方向で示す。
【００２１】
方位センサ３ａは、ジャイロコンパス（図示せず）を備えたもので構成されており、地球の回転軸線に常に平行になるジャイロ（図示せず）の回転軸線と、このジャイロを三次元上において自在に支持するジンバル（図示せず）との相対角度から、方位データを検出し出力するようになっている。この方位センサ３ａは、図３に示すように、方位検出装置３の一部を構成している。
【００２２】
方位検出装置３は、上述した方位センサ３ａと、自己発電装置３ｂと、整流装置３ｃと、二次電池３ｄと、電圧制御部３ｅと、制御部３ｆと、ＲＯＭ３ｇと、ＲＡＭ３ｈと、ローカル送信部３ｉと、ローカルアンテナ３ｊとを備えている。
【００２３】
自己発電装置３ｂは、片持ち状に支持された振動板（図示せず）に圧電素子（図示せず）を設けたもので構成されており、振動板の振動によって生じる振動エネルギを交流状の電気エネルギに変換するようになっている。整流装置３ｃは、自己発電装置３ｂから出力される交流状の電流を直流状に整流するようになっている。二次電池３ｄは、整流装置３ｃから出力される直流状の電流を入力することによって電気エネルギを蓄えるようになっている。電圧制御部３ｅは、整流装置３ｃや二次電池３ｄから供給される電圧を当該電圧より若干低い安定した電圧となるように制御するようになっている。この安定化された電圧の電気エネルギが方位センサ３ａ、制御部３ｆ、ローカル送信部３ｉ等に供給されるようになっている。
【００２４】
制御部３ｆは、方位センサ３ａから出力された方位データを所定のサンプリング間隔で取り入れると共に、所定の処理を行ってローカル送信部３ｉに出力するようになっている。ＲＯＭ３ｇは、方位データについてのサンプリングや所定の処理等を行うプログラムなどが記録されるようになっており、ＲＡＭ３ｈは、その処理等の際に必要な数値等を一時的に格納するようになっている。なお、方位センサ３ａからの出力がアナログ信号である場合には、方位センサ３ａと制御部３ｆとの間にＡＤ変換機を設けることになる。
【００２５】
ローカル送信部３ｉは、制御部３ｆから出力される方位データに関するデジタル信号を無線によって送信可能なアナログ信号に変調してローカルアンテナ３ｊに出力するようになっている。即ち、ローカル送信部３ｉ及びローカルアンテナ３ｊは、無線インターフェースを構成している。
【００２６】
このように構成された方位検出装置３は、図２に示すように、扁平状のケース３１内に収容されるようになっている。ケース３１は、防水性を有するもので構成されており、一対あるうちの一方のシューズ２の踵部２ａに設けられた凹部２１ａに収容されるようになっている。なお、ローカルアンテナ３ｊについては、その送信のために機能する先端部分をケース３１から引き出してシューズ２の外側に配置するように構成してもよい。また、一対あるうちの他方のシューズ２についても、凹部２１ａと同様の凹部を設けると共に、当該凹部に方位検出装置３及びケース３１の合計重量と同程度の重量の重りを挿入することにより、左右のシューズ２の重量が均等になるように構成することが好ましい。
【００２７】
シューズ２の底は、表底２１と、中敷２２とを重ねた構造になっており、踵部２ａには表底２１と中敷２２との間にアッパヒール２３が挿入されている。凹部２１ａは、表底２１の上面から凹状に形成されており、その深さが扁平状のケース３１の厚さとほぼ一致するものとなっている。そして、凹部２１ａに挿入されたケース３１は、アッパヒール２３及び中敷２２によって押さえつけられて、当該凹部２１ａ内に保持されるようになっている。また、上述した方位センサ３ａの振動板は、シューズ２が水平面上に置かれた状態において、ほぼ水平方向に延在すべく、ケース３１内に設置されており、シューズ２を履いて歩行した際に最も効率よく振動するようになっている。
【００２８】
一方、携帯電話機１０は、図４に示すように、本体部１１と、蓋部１２とを備えた構成になっている。本体部１１の正面には、その上端部側から、ヒンジ部１１ａ、各種の機能を有する複数の入力ボタン１１ｂ、カーソルキー１１ｃ及び送話口１１ｄが設けられている。ヒンジ部１１ａは、本体部１１と蓋部１２とを回動自在に連結するようになっている。
【００２９】
入力ボタン１１ｂやカーソルキー１１ｃは、携帯電話機１０の各種機能を利用する際に使用するようになっている。また、カーソルキー１１ｃは、後述する液晶画面１２ｂに地図Ｂを表示した際に、当該地図Ｂを上下、左右、斜め等の各種の方向に移動させる際に用いるようになっている。
【００３０】
送話口１１ｄは、本体部１１の正面に開口するように形成されたものであり、当該正面の裏側に配置された後述するマイク１１ｉへの音の伝達を可能にしている。
【００３１】
また、本体部１１には、その上端部の背部から上方に突出するようにメインアンテナ１１ｅが設けられている。このメインアンテナ１１ｅは、基地局（図示せず）からの電波を受信すると共に、当該基地局に電波を送信することによって、携帯電話機１０としての通信機能を発揮するようになっている。
【００３２】
蓋部１２の正面には、上端部に受話口１２ａが設けられ、その下側に液晶画面１２ｂが設けられている。
【００３３】
受話口１２ａは、蓋部１２の正面に開口するように形成されたものであり、当該正面の裏側に配置された後述するスピーカ１１ｈからの音が外部に流出するのを可能にしている。
【００３４】
液晶画面１２ｂは、携帯電話機１０の機能を発揮するための必要な情報等を表示することが可能になっていると共に、ナビゲーション装置としての機能を発揮するために、図４及び図５に示す地図Ｂを表示することが可能になっている。
【００３５】
また、蓋部１２には、その上端部の背部側にＧＰＳアンテナ１２ｃが設けられている。ＧＰＳアンテナ１２ｃは、図示しないＧＰＳ衛星から送信される電波を受信するためのものである。
【００３６】
図６は、携帯電話機１０の内部構成を示すブロック図である。この図において、メインアンテナ１１ｅは、送受信部１１ｆに接続されている。
【００３７】
送受信部１１ｆは、基地局からの無線信号をメインアンテナ１１ｅで受信して得た高周波信号を、増幅、周波数変換等をすることによってベースバンド信号とするようになっている。このベースバンド信号は、音声処理部１１ｇにおいて音声信号に復調されてから、スピーカ１１ｈに出力される。これにより、通話相手側の音をスピーカ１１ｈを介して聞くことができる。一方、マイク１１ｉでとらえた音は、音声信号として音声処理部１１ｇに入力され、当該音声処理部１１ｇによって変調された後、ベースバンド信号となって、送受信部１１ｆに出力され、当該送受信部１１ｆで高周波信号となってメインアンテナ１１ｅから基地局に無線信号として送信されることになる。
【００３８】
送受信部１１ｆ及び音声処理部１１ｇは、携帯制御部１１ｊによって、制御されるようになっている。また、携帯制御部１１ｊは、入力ボタン１１ｂ、カーソルキー１１ｃから入力されるデータに基づいて種々の制御を行うと共に、液晶画面１２ｂへの出力等を制御し、またＲＯＭ１１ｋからプログラム等のデータを読み込んだり、ＲＡＭ１１ｍに対してデータのやり取りを行ったりするなどの携帯電話機１０の全体を制御するようになっている。
【００３９】
携帯制御部１１ｊには、更に、ＧＰＳ受信装置１１ｎ及びローカル受信部１１ｐが接続されている。ＧＰＳ受信装置１１ｎは、3つ以上のＧＰＳ衛星（図示せず）からの電波をＧＰＳアンテナ１２ｃで受けたデータに基づいて、三角測量の原理を用いて当該ＧＰＳアンテナ１２ｃが存在する地上における位置を特定するようになっていると共に、その位置データを携帯制御部１１ｊに出力するようになっている。なお、ＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃによって位置検出装置が構成されている。
【００４０】
ローカル受信部１１ｐは、ローカルアンテナ１１ｑで受信した方位データに関するアナログ信号を携帯制御部１１ｊで処理が可能なデジタル信号に復調して当該携帯制御部１１ｊに出力するようになっている。即ち、ローカル受信部１１ｐ及びローカルアンテナ１１ｑは、無線インターフェースを構成している。また、ローカルアンテナ１１ｑは、本体部１１内に配置されている。ただし、ローカルアンテナ１１ｑにおける受信のために機能する先端部分を本体部１１あるいは蓋部１２の外側に露出させるように構成してもよい。
【００４１】
また、本体部１１には、その側面等の表面部に露出するように充電端子１１ｒ、１１ｓが設けられている。そして、一方の充電端子１１ｒには、充電回路１１ｔ、二次電池１１ｕのプラス電極及び電圧制御部１１ｖが順次接続されている。
【００４２】
充電回路１１ｔは、過充電を防止しながら二次電池１１ｕを充電するようになっている。電圧制御部１１ｖは、充電回路１１ｔや二次電池１１ｕから供給される電圧を当該電圧より若干低い例えば５Ｖの安定した電圧となるように制御するようになっている。この安定化された電圧によって提供される電力は、携帯制御部１１ｊ等に供給されるようになっている。
【００４３】
また、ＲＯＭ１１ｋには、携帯制御部１１ｊにおいて、携帯ナビゲーション装置としての機能を発揮させるためのナビ制御プログラムが記録されている。このナビ制御プログラムは、次に示すように構成されている。
【００４４】
即ち、携帯ナビゲーション装置としての機能を発揮させるべく特定の入力ボタン１１ｂを操作すると、まず、ＧＰＳ受信装置１１ｎによって、地上におけるメインアンテナ１１ｅが存在する位置、即ち携帯電話機１０が存在する位置が特定され、この特定された位置を中心とした所定の範囲の地図Ｂが携帯電話機１０による基地局との通信機能を利用して地図情報の提供サイトからダウンロードされる。そして、そのダウンロードした地図Ｂが液晶画面１２ｂに表示されることになる。この場合、図４及び図５に示すように、液晶画面１２ｂにおける地図Ｂを表示する領域の中央部に仮想特定対象者Ａが表示される。なお、仮想特定対象者Ａが地図Ｂ上に表示される位置は、特定対象者が実際に存在している位置に対応していることはいうまでもない。
【００４５】
一方、シューズ２に修められた方位検出装置３から供給されるシューズ２の地上における方位データが上述した無線インターフェースを介して携帯電話機１０に供給されることから、この方位データに基づいて、地図Ｂにおける仮想特定対象者Ａの方向マークＡ１の方向が定まる。
【００４６】
この場合、方位検出装置３におけるジャイロの回転軸線については、常時、地球の回転軸線方向と平行になるものの、方位検出装置３自体は、種々の方向に取り付けるれることが多いため、方位検出装置３から出力される方位データのみからでは地上における絶対的な方位を検出することは不可能に近い。
【００４７】
このため、携帯ナビゲーション装置の機能を使用する前に、シューズ２を履いた特定対象者の方向と、地図上における方向マークＡ１の方向とを一致させるべく校正する必要がある。即ち、ここで説明しているナビ制御プログラムには、その校正のためのサブプログラムが組み込まれており、このサブプログラムは、特定の入力ボタン１１ｂを操作することによって携帯電話機１０を校正モードに設定することができ、その上で、シューズ２を履いた特定対象者を特定の方向（例えは北方向）に体の前面を向けさせて自然に立たせ（この際、つま先方向は自然に立ったときの方向であることが好ましい）、この状態において仮想特定対象者Ａの前方である方向マークＡ１の先端方向を地図Ｂ上における特定の方向（北方向）に、カーソルキー１１ｃを使って合わせることを可能にするものである。これにより、特定対象者の前方と方向マークＡ１の指し示す方向とが一致したものとなると共に、当該方向マークＡ１の方向が地図Ｂ上における東西南北等の絶対的な方向に関連付けられたものとなる。
【００４８】
このような校正を行うためのサブプログラムを実行した後は、所定の入力ボタン１１ｂを押して通常のモードに切り換えることにより、携帯ナビゲーション装置として機能することになる。即ち、特定対象者が南を向けば、地図Ｂ上における方向マークＡ１も南側を向くことになる。また、地図Ｂを表示する範囲は、カーソルキー１１ｃを利用して、上下、左右、斜め等に移動することが可能になっている。
【００４９】
上記のように構成された携帯ナビゲーション装置１においては、シューズ２に設けられた方位センサ３ａによって、仮想特定対象者Ａの前方である方向マークＡ１の方向がシューズ２を履いた特定対象者の前方に対応した方向を向くようになるので、特定対象者が所定の場所に停止した状態で向きを変えた場合でも、その向きを変えた方向に方向マークＡ１の方向も変化することになる。従って、特定対象者が所定の位置に停止した状態のままであっても、当該特定対象者の方向を仮想特定対象者Ａの方向として地図Ｂ上に正確に表示することができる。
【００５０】
この場合、携帯電話機１０を、シューズ２を履いた特定対象者自身が所持することにより、特定対象者自身の位置や方向を地図Ｂで確認しながら、目的地まで容易に移動することができる。また、ＧＰＳ受信装置１１ｎ及びメインアンテナ１１ｅが携帯電話機１０に設けられた状態になっており、これらのＧＰＳ受信装置１１ｎ及びメインアンテナ１１ｅがシューズ２側に設けられた状態にはなっていないので、当該シューズ２の軽量化を図ることができる。従って、特に、高齢者がシューズ２を履いて利用する上で好適であるといえる。
【００５１】
また、携帯電話機１０を携帯端末として利用しているので、その通信機能を利用して地図情報を容易にダウンロードすることができる。従って、地図情報を記憶すべきメモリの容量を低減することができると共に、最新の地図情報を容易に利用することができる利点がある。
【００５２】
｛発明を実施するための異なる形態｝
（第２の実施の形態）
次に、本発明を実施するための異なる形態としての第２の実施の形態について図７及び図８を参照して説明する。但し、第１の実施の形態で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
【００５３】
この第２の実施の形態で示す携帯ナビゲーション装置１が第１の実施の形態で示したものと異なる点は、携帯端末として携帯電話機１０に代えて腕時計２０を用いている点である。
【００５４】
即ち、腕時計２０は、図７に示すように、時刻等を液晶画面（表示部）２１ａによって表示するようになっていると共に、この液晶画面２１ａに上述した仮想特定対象者Ａ及び地図Ｂを表示するようになっている。また、腕時計２０における外周を覆うケース２１には、液晶画面２１ａの周囲をほぼ八等分する各位置に入力ボタン２１ｂが設けられており、各入力ボタン２１ｂはその何れかを操作することにより、地図Ｂをその入力ボタン２１ｂが位置する方向に移動することを可能にするようになっている。なお、所定の入力ボタン２１ｂは、時計として機能させている状態から携帯ナビゲーション装置として機能させる状態に切り換えたり、その反対に切り換えたりするものとなっている。また、各入力ボタン２１ｂの一部又は全部は、時計としての機能を発揮しているときに、種々の設定をするために使用することが可能になっている。
【００５５】
腕時計２０の内部構成は、図８に示すようになっている。そして、内部構成において、携帯電話機１０と異なる主な点は次の通りである。即ち、携帯電話機１０で示した携帯制御部１１ｊに代えて時計制御部２１ｃを用いた構成になっている。また、携帯電話機１０で示した基地局との通信に関する機能を発揮させるためのメインアンテナ１１ｅ、送受信部１１ｆ、音声処理部１１ｇ、スピーカ１１ｈ及びマイク１１ｉを削除した構成になっている。また、携帯電話機１０で示した電源に関する充電端子１１ｒ、１１ｓ、充電回路１１ｔ、二次電池１１ｕ及び電圧制御部１１ｖに代えて、一次電池２１ｄを用いた構成になっている。即ち、一次電池２１ｄから供給される電力により時計制御部２１ｃ等を駆動するようになっている。更に、携帯電話機１０で示した入力ボタン１１ｂ及びカーソルキー１１ｃに代えて入力ボタン２１ｂを用いた構成になっている。また、時計制御部２１ｃには、地図情報が記録されたＲＯＭ２１ｅが接続されている。なお、ＧＰＳアンテナ１２ｃ及びローカルアンテナ１１ｑは、腕時計２０のバンド部に構成されることによって、ケース２１の外側に配置された状態になっている。
【００５６】
上記のように構成された携帯ナビゲーション装置１においても、上述した第１の実施の形態と同様に、シューズ２を履いた特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者Ａの位置及び方向マークＡ１の方向として地図Ｂ上に表示することができる。しかも、携帯端末として腕時計２０を用いているので、腕時計としての優れた携帯性をそのまま利用することができるという利点がある。
【００５７】
なお、上記第１及び第２の実施の形態においては、シューズ２を履いた特定対象者の前面が仮想特定対象者Ａの方向マークＡ１で示す方向となるように構成した例を示したが、方位検出装置３を設けた一方のシューズ２のつま先方向が仮想特定対象者Ａの方向マークＡ１の指し示す方向（即ち、仮想特定対象者Ａの前方）となるように構成してもよい。
【００５８】
この場合には、シューズ２のつま先方向と、方向マークＡ１の示す方向とが対応した状態となるように校正する必要がある。この校正としては、例えば、地上に置いた履物のつま先方向を特定の方向（例えは北方向）に向け、その状態で方向マークＡ１が指し示す方向を地図Ｂ上における前記特定の方向（北方向）に合わせることにより行うことができる。この校正は、特定対象者を介在させることなく、携帯ナビゲーション装置の製造者側でのみ行うことができる利点がある。
【００５９】
また、一対あるシューズ２の双方に方位検出装置３を設けることによって当該各シューズ２のつま先方向を検出し、当該各シューズ２のつま先方向の平均方向（即ち、各シューズ２のつま先方向がなす角度の１／２の方向）が仮想特定対象者Ａの方向マークＡ１で示す方向（即ち、仮想特定対象者Ａの前方）となるように当該方向マークＡ１を設定するように構成してもよい。
【００６０】
この場合には、特定対象者の履いた各シューズ２のつま先方向がＯ脚やＸ脚等により当該特定対象者の前方を向いていない場合であっても、当該特定対象者の前方を方向マークＡ１で示す方向にほぼ一致させることができる。そして、この場合も、各シューズ２のつま先方向を東西南北等の絶対的な方向に関連付ける校正を予め行っておく必要がある。ただし、その校正についても特定対象者を介在させる必要がないので、携帯ナビゲーション装置の製造者側でのみ行うことができる利点がある。
【００６１】
また、上記各実施の形態においてはＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃを携帯電話機１０や腕時計２０側に設けた例を示したが、このＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃについては、シューズ２側に設けるように構成してもよい。この場合には、ＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃを方位検出装置３と共に、防水処理されたケース３１内に収容し、位置データ及び方位データをローカルアンテナ３ｊから出力すると共に、携帯電話機１０や腕時計２０のローカルアンテナ１１ｑで受信するように構成することになる。ただし、ＧＰＳアンテナ１２ｃについては、ＧＰＳ衛星からの無線を受信しやすくするため、シューズ２の外部に露出させるように設けることが好ましい。
【００６２】
上記のようにＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃをシューズ２側に設けた場合には、シューズ２の重さが増えるものの、シューズ２を履いた特定対象者の位置及び方向を特定することができる利点がある。従って、特定対象者以外の他の者が携帯電話機１０や腕時計２０を所持し、当該他の者が特定対象者の位置を常に把握しておきたい場合に適している。即ち、特定対象者としての子供にシューズ２を履かせ、他の者である親が携帯電話機１０や腕時計２０を所持することにより、子供の位置や方向を常に把握しながら、所定の目的地まで安全に移動することができる。
【００６３】
また、方位センサ３ａとしてジャイロコンパスを用いた例を示したが、この方位センサ３ａとしては、ジャイロコンパスの他に、磁気コンパス等を用いるようにしてもよい。
【００６４】
更に、位置検出装置としてＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃを備えたものを示したが、この位置検出装置としては、携帯電話機の通信で用いられる基地局から発する電波を受信することによって、位置を検出する装置によって構成したものであってもよい。
【００６５】
また、履物としてシューズ２を用いた例を示したが、この履物としては、革靴や、登山靴、サンダル等の何れの履物であってもよい。更に、携帯端末として携帯電話機１０又は腕時計２０を用いた例を示したが、この携帯端末としては、ナビゲーションのために専用に構成されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施の形態として示した携帯ナビゲーション装置の一構成要素としてのシューズを示す正面図である。
【図２】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としてのシューズの要部断面図である。
【図３】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての方位センサを有する方位検出装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての携帯電話機を示す正面図である。
【図５】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての携帯電話機の液晶画面に表示する地図の拡大図である。
【図６】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態として示した携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての腕時計を示す正面図である。
【図８】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての腕時計の内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 携帯ナビゲーション装置
２ シューズ（履物）
３ 方位検出装置
３ａ 方位センサ
１０ 携帯電話機（携帯端末）
１２ｂ 液晶画面（表示部）
２０ 腕時計（携帯端末）
２１ａ 液晶画面（表示部）
Ａ 仮想特定対象者
Ａ１ 方向マーク
Ｂ 地図
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上における特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者の位置及び方向として携帯端末の表示部に地図と共に表示する携帯ナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の携帯ナビゲーション装置としては、携帯端末に設けた例えばＧＰＳ（Global Positioning system）受信装置（位置検出装置）によって3つ以上のＧＰＳ衛星からの電波を受け、三角測量の原理を用いて当該ＧＰＳ受信装置の地上における位置を特定すると共に、ＧＰＳ受信装置の位置の変化に基づいて当該ＧＰＳ受信装置の移動方向を特定し、これらの位置及び移動方向の双方を同時に示す仮想特定対象者を携帯端末の液晶画面（表示部）に地図と共に表示するように構成されたものが知られている。また、この携帯ナビゲーション装置としては、例えばＧＰＳ受信装置を備えた携帯電話機によって構成されたものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記のように構成された携帯ナビゲーション装置においては、携帯端末を所持することにより、その所持者である特定対象者の位置及び移動方向を仮想特定対象者の位置及び移動方向として地図上に表示することができるので、特定対象者は目的地まで容易に移動することができるという利点がある。
【特許文献１】特開２００３−８７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の携帯ナビゲーション装置においては、仮想特定対象者の方向を特定対象者の移動方向としてしか地図上に表示することができないので、特定対象者が例えば所定の場所に停止した状態で向きを変えた場合には、当該特定対象者の方向を仮想特定対象者の方向として地図上に正確に表示することができなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、特定対象者が所定の位置に停止した状態のままであっても、当該特定対象者の方向を仮想特定対象者の方向として地図上に正確に表示することができる携帯ナビゲーション装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、地上における特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者の位置及び方向として携帯端末の表示部に地図と共に表示する携帯ナビゲーション装置であって、前記仮想特定対象者の方向は、前記特定対象者が履くことになる履物に設けられた方位センサによって検出された方向に基づいて定められるようになっていることを特徴としている。
【０００７】
上記方位センサとしては、例えば、磁気コンパスや、ジャイロコンパスを用いることが好ましい。また、携帯端末と履物との間では、無線によってデータの送受信を行うことが好ましい。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記方位センサによって前記履物のつま先方向を検出し、当該履物のつま先方向が前記仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定していることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記履物であって当該一対の履物の双方に設けた前記方位センサによって当該各履物のつま先方向を検出し、当該各履物のつま先方向の平均方向が前記仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定していることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記特定対象者の位置を検出する位置検出装置が前記携帯端末及び履物の何れか一方に設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記携帯端末として、携帯電話機又は腕時計を用いていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜５に記載の発明によれば、仮想特定対象者の方向が特定対象者が履くことになる履物に設けられた方位センサによって検出された方向に基づいて定められるようになっているので、特定対象者が所定の場所に停止した状態で向きを変えた場合には、その向きを変えた方角分だけ、仮想特定対象者の方向が変化することになる。従って、特定対象者が所定の位置に停止した状態のまま向きを変えるようなことがあっても、当該特定対象者の方向を仮想特定対象者の方向として地図上に正確に表示することができる。
【００１３】
この場合、携帯端末は、履物を履いている特定対象者自身が所持してもよく、また特定対象者以外の他の者が所持していてもよい。ここで、特定対象者が携帯端末を所持する場合には、特定対象者自身の位置や方向を携帯端末上の地図で確認しながら、目的地まで容易に移動することができる。また、例えば、特定対象者を子供とし、当該子供に履物を履かせ、他の者である親が携帯端末を所持する場合には、親は子供の位置及び方向を携帯端末上の地図で確認しなら、目的地まで安全に移動することができる。
【００１４】
なお、地上における特定対象者の方向と地図上における仮想特定対象者の方向とを一致させるためには、特定の方向を向いた特定対象者の方向に仮想特定対象者の方向を合わせるような校正を事前に行っておく必要がある。例えば、履物を履いた特定対象者を特定の方向（例えは北方向）に体の前面を向けさせて自然に立たせ（この際、つま先方向は自然に立ったときの方向であることが好ましい）、その状態で仮想特定対象者の前方を携帯端末の地図上における前記特定の方向（北方向）に合わせることにより、特定対象者の前方と仮想特定対象者の前方と一致させることができる。しかも、このような校正を行うことにより、東西南北等の絶対的な方向に関連付けて仮想特定対象者の方向を地図上で表示することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、方位センサによって履物のつま先方向を検出し、当該履物のつま先方向が仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向が設定されているので、当該履物を履いた特定対象者のつま先方向が携帯端末の地図上における仮想特定対象者の前方となる。この場合、地上に置いた履物のつま先方向を特定の方向（例えは北方向）に向け、その状態で仮想特定対象者の前方を携帯端末の地図上における前記特定の方向（北方向）に合わせることにより、履物のつま先方向と仮想特定対象者の前方とを一致させる校正ができるので、特定対象者を介在させることなく、携帯ナビゲーション装置の製造者側でのみその校正を行うことができる利点がある。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、一対の履物の双方に設けた方位センサによって当該各履物のつま先方向を検出し、当該各履物のつま先方向の平均方向が仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定するようになっているので、特定対象者の履いた各履物のつま先方向がＯ脚やＸ脚等により当該特定対象者の前方を向いていない場合であっても、当該特定対象者の前方が仮想特定対象者のほぼ前方となるように地図上に表示することができる。また、この場合も、各履物のつま先方向を東西南北等の絶対的な方向に関連付ける校正を予め行っておく必要があるが、その校正についても請求項２に記載の発明と同様に、携帯ナビゲーション装置の製造者側でのみ行うことができる利点がある。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、特定対象者の位置を検出する位置検出装置が携帯端末及び履物の何れか一方に設けられるようになっているので、設計の自由度が広がることになる。そして、例えば、携帯端末に位置検出装置を設けた場合には、携帯端末を所持する特定対象者の位置を正確に把握することができると共に、履物の軽量化を図ることができる。従って、特定対象者自身が履物を履き、携帯端末を持って行動する場合に適している。特に、履物が軽量化されることから、高齢者が利用する上で好適といえる。一方、履物に位置検出装置を設けた場合には、当該履物を履いた特定対象者の位置を正確に把握することができる。従って、特定対象者以外の他の者が携帯端末を所持し、当該他の者が特定対象者の位置を常に把握しておきたい場合に適している。例えば、特定対象者としての子供に履物を履かせ、他の者である親が携帯端末を所持することにより、子供の位置を常に確認しながら、所定の目的地まで安全に移動することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、携帯端末として、携帯電話機又は腕時計を用いているので、電話等の通信機能又は時刻等の表示機能を利用することができると共に、地図によるナビゲーション機能を利用することができる。特に、携帯電話機を携帯端末として用いた場合には、特定対象者の居る位置に対応する範囲の地図を通信機能を利用して地図情報の提供サイトから容易にダウンロードすることができるので、地図情報を記憶すべきメモリの容量を低減することができると共に、最新の地図情報を利用することができる利点がある。一方、腕時計を携帯端末として用いた場合には、腕時計としての優れた携帯性をそのまま利用することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施の形態）
本発明を実施するための最良の形態としての第１の実施の形態について図１〜図６を参照しながら説明する。
【００２０】
この第1の実施の形態で示す携帯ナビゲーション装置１は、図１〜図６に示すように、地上における特定対象者（図示せず）の位置及び方向を仮想特定対象者Ａの位置及び方向として携帯電話機（携帯端末）１０の液晶画面（表示部）１２ｂに地図Ｂと共に表示し、仮想特定対象者Ａの方向を一対のシューズのうち片方のシューズ（履物）２に設けた方位センサ３ａによって検出する方向に基づいて定めるように構成している。なお、仮想特定対象者Ａの位置は、当該仮想特定対象者Ａを示す円形状のマークの中心点で示し、仮想特定対象者Ａの方向は、当該仮想特定対象者Ａ内に表示した矢印状の方向マークＡ１の方向で示す。
【００２１】
方位センサ３ａは、ジャイロコンパス（図示せず）を備えたもので構成されており、地球の回転軸線に常に平行になるジャイロ（図示せず）の回転軸線と、このジャイロを三次元上において自在に支持するジンバル（図示せず）との相対角度から、方位データを検出し出力するようになっている。この方位センサ３ａは、図３に示すように、方位検出装置３の一部を構成している。
【００２２】
方位検出装置３は、上述した方位センサ３ａと、自己発電装置３ｂと、整流装置３ｃと、二次電池３ｄと、電圧制御部３ｅと、制御部３ｆと、ＲＯＭ３ｇと、ＲＡＭ３ｈと、ローカル送信部３ｉと、ローカルアンテナ３ｊとを備えている。
【００２３】
自己発電装置３ｂは、片持ち状に支持された振動板（図示せず）に圧電素子（図示せず）を設けたもので構成されており、振動板の振動によって生じる振動エネルギを交流状の電気エネルギに変換するようになっている。整流装置３ｃは、自己発電装置３ｂから出力される交流状の電流を直流状に整流するようになっている。二次電池３ｄは、整流装置３ｃから出力される直流状の電流を入力することによって電気エネルギを蓄えるようになっている。電圧制御部３ｅは、整流装置３ｃや二次電池３ｄから供給される電圧を当該電圧より若干低い安定した電圧となるように制御するようになっている。この安定化された電圧の電気エネルギが方位センサ３ａ、制御部３ｆ、ローカル送信部３ｉ等に供給されるようになっている。
【００２４】
制御部３ｆは、方位センサ３ａから出力された方位データを所定のサンプリング間隔で取り入れると共に、所定の処理を行ってローカル送信部３ｉに出力するようになっている。ＲＯＭ３ｇは、方位データについてのサンプリングや所定の処理等を行うプログラムなどが記録されるようになっており、ＲＡＭ３ｈは、その処理等の際に必要な数値等を一時的に格納するようになっている。なお、方位センサ３ａからの出力がアナログ信号である場合には、方位センサ３ａと制御部３ｆとの間にＡＤ変換機を設けることになる。
【００２５】
ローカル送信部３ｉは、制御部３ｆから出力される方位データに関するデジタル信号を無線によって送信可能なアナログ信号に変調してローカルアンテナ３ｊに出力するようになっている。即ち、ローカル送信部３ｉ及びローカルアンテナ３ｊは、無線インターフェースを構成している。
【００２６】
このように構成された方位検出装置３は、図２に示すように、扁平状のケース３１内に収容されるようになっている。ケース３１は、防水性を有するもので構成されており、一対あるうちの一方のシューズ２の踵部２ａに設けられた凹部２１ａに収容されるようになっている。なお、ローカルアンテナ３ｊについては、その送信のために機能する先端部分をケース３１から引き出してシューズ２の外側に配置するように構成してもよい。また、一対あるうちの他方のシューズ２についても、凹部２１ａと同様の凹部を設けると共に、当該凹部に方位検出装置３及びケース３１の合計重量と同程度の重量の重りを挿入することにより、左右のシューズ２の重量が均等になるように構成することが好ましい。
【００２７】
シューズ２の底は、表底２１と、中敷２２とを重ねた構造になっており、踵部２ａには表底２１と中敷２２との間にアッパヒール２３が挿入されている。凹部２１ａは、表底２１の上面から凹状に形成されており、その深さが扁平状のケース３１の厚さとほぼ一致するものとなっている。そして、凹部２１ａに挿入されたケース３１は、アッパヒール２３及び中敷２２によって押さえつけられて、当該凹部２１ａ内に保持されるようになっている。また、上述した方位センサ３ａの振動板は、シューズ２が水平面上に置かれた状態において、ほぼ水平方向に延在すべく、ケース３１内に設置されており、シューズ２を履いて歩行した際に最も効率よく振動するようになっている。
【００２８】
一方、携帯電話機１０は、図４に示すように、本体部１１と、蓋部１２とを備えた構成になっている。本体部１１の正面には、その上端部側から、ヒンジ部１１ａ、各種の機能を有する複数の入力ボタン１１ｂ、カーソルキー１１ｃ及び送話口１１ｄが設けられている。ヒンジ部１１ａは、本体部１１と蓋部１２とを回動自在に連結するようになっている。
【００２９】
入力ボタン１１ｂやカーソルキー１１ｃは、携帯電話機１０の各種機能を利用する際に使用するようになっている。また、カーソルキー１１ｃは、後述する液晶画面１２ｂに地図Ｂを表示した際に、当該地図Ｂを上下、左右、斜め等の各種の方向に移動させる際に用いるようになっている。
【００３０】
送話口１１ｄは、本体部１１の正面に開口するように形成されたものであり、当該正面の裏側に配置された後述するマイク１１ｉへの音の伝達を可能にしている。
【００３１】
また、本体部１１には、その上端部の背部から上方に突出するようにメインアンテナ１１ｅが設けられている。このメインアンテナ１１ｅは、基地局（図示せず）からの電波を受信すると共に、当該基地局に電波を送信することによって、携帯電話機１０としての通信機能を発揮するようになっている。
【００３２】
蓋部１２の正面には、上端部に受話口１２ａが設けられ、その下側に液晶画面１２ｂが設けられている。
【００３３】
受話口１２ａは、蓋部１２の正面に開口するように形成されたものであり、当該正面の裏側に配置された後述するスピーカ１１ｈからの音が外部に流出するのを可能にしている。
【００３４】
液晶画面１２ｂは、携帯電話機１０の機能を発揮するための必要な情報等を表示することが可能になっていると共に、ナビゲーション装置としての機能を発揮するために、図４及び図５に示す地図Ｂを表示することが可能になっている。
【００３５】
また、蓋部１２には、その上端部の背部側にＧＰＳアンテナ１２ｃが設けられている。ＧＰＳアンテナ１２ｃは、図示しないＧＰＳ衛星から送信される電波を受信するためのものである。
【００３６】
図６は、携帯電話機１０の内部構成を示すブロック図である。この図において、メインアンテナ１１ｅは、送受信部１１ｆに接続されている。
【００３７】
送受信部１１ｆは、基地局からの無線信号をメインアンテナ１１ｅで受信して得た高周波信号を、増幅、周波数変換等をすることによってベースバンド信号とするようになっている。このベースバンド信号は、音声処理部１１ｇにおいて音声信号に復調されてから、スピーカ１１ｈに出力される。これにより、通話相手側の音をスピーカ１１ｈを介して聞くことができる。一方、マイク１１ｉでとらえた音は、音声信号として音声処理部１１ｇに入力され、当該音声処理部１１ｇによって変調された後、ベースバンド信号となって、送受信部１１ｆに出力され、当該送受信部１１ｆで高周波信号となってメインアンテナ１１ｅから基地局に無線信号として送信されることになる。
【００３８】
送受信部１１ｆ及び音声処理部１１ｇは、携帯制御部１１ｊによって、制御されるようになっている。また、携帯制御部１１ｊは、入力ボタン１１ｂ、カーソルキー１１ｃから入力されるデータに基づいて種々の制御を行うと共に、液晶画面１２ｂへの出力等を制御し、またＲＯＭ１１ｋからプログラム等のデータを読み込んだり、ＲＡＭ１１ｍに対してデータのやり取りを行ったりするなどの携帯電話機１０の全体を制御するようになっている。
【００３９】
携帯制御部１１ｊには、更に、ＧＰＳ受信装置１１ｎ及びローカル受信部１１ｐが接続されている。ＧＰＳ受信装置１１ｎは、3つ以上のＧＰＳ衛星（図示せず）からの電波をＧＰＳアンテナ１２ｃで受けたデータに基づいて、三角測量の原理を用いて当該ＧＰＳアンテナ１２ｃが存在する地上における位置を特定するようになっていると共に、その位置データを携帯制御部１１ｊに出力するようになっている。なお、ＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃによって位置検出装置が構成されている。
【００４０】
ローカル受信部１１ｐは、ローカルアンテナ１１ｑで受信した方位データに関するアナログ信号を携帯制御部１１ｊで処理が可能なデジタル信号に復調して当該携帯制御部１１ｊに出力するようになっている。即ち、ローカル受信部１１ｐ及びローカルアンテナ１１ｑは、無線インターフェースを構成している。また、ローカルアンテナ１１ｑは、本体部１１内に配置されている。ただし、ローカルアンテナ１１ｑにおける受信のために機能する先端部分を本体部１１あるいは蓋部１２の外側に露出させるように構成してもよい。
【００４１】
また、本体部１１には、その側面等の表面部に露出するように充電端子１１ｒ、１１ｓが設けられている。そして、一方の充電端子１１ｒには、充電回路１１ｔ、二次電池１１ｕのプラス電極及び電圧制御部１１ｖが順次接続されている。
【００４２】
充電回路１１ｔは、過充電を防止しながら二次電池１１ｕを充電するようになっている。電圧制御部１１ｖは、充電回路１１ｔや二次電池１１ｕから供給される電圧を当該電圧より若干低い例えば５Ｖの安定した電圧となるように制御するようになっている。この安定化された電圧によって提供される電力は、携帯制御部１１ｊ等に供給されるようになっている。
【００４３】
また、ＲＯＭ１１ｋには、携帯制御部１１ｊにおいて、携帯ナビゲーション装置としての機能を発揮させるためのナビ制御プログラムが記録されている。このナビ制御プログラムは、次に示すように構成されている。
【００４４】
即ち、携帯ナビゲーション装置としての機能を発揮させるべく特定の入力ボタン１１ｂを操作すると、まず、ＧＰＳ受信装置１１ｎによって、地上におけるメインアンテナ１１ｅが存在する位置、即ち携帯電話機１０が存在する位置が特定され、この特定された位置を中心とした所定の範囲の地図Ｂが携帯電話機１０による基地局との通信機能を利用して地図情報の提供サイトからダウンロードされる。そして、そのダウンロードした地図Ｂが液晶画面１２ｂに表示されることになる。この場合、図４及び図５に示すように、液晶画面１２ｂにおける地図Ｂを表示する領域の中央部に仮想特定対象者Ａが表示される。なお、仮想特定対象者Ａが地図Ｂ上に表示される位置は、特定対象者が実際に存在している位置に対応していることはいうまでもない。
【００４５】
一方、シューズ２に修められた方位検出装置３から供給されるシューズ２の地上における方位データが上述した無線インターフェースを介して携帯電話機１０に供給されることから、この方位データに基づいて、地図Ｂにおける仮想特定対象者Ａの方向マークＡ１の方向が定まる。
【００４６】
この場合、方位検出装置３におけるジャイロの回転軸線については、常時、地球の回転軸線方向と平行になるものの、方位検出装置３自体は、種々の方向に取り付けるれることが多いため、方位検出装置３から出力される方位データのみからでは地上における絶対的な方位を検出することは不可能に近い。
【００４７】
このため、携帯ナビゲーション装置の機能を使用する前に、シューズ２を履いた特定対象者の方向と、地図上における方向マークＡ１の方向とを一致させるべく校正する必要がある。即ち、ここで説明しているナビ制御プログラムには、その校正のためのサブプログラムが組み込まれており、このサブプログラムは、特定の入力ボタン１１ｂを操作することによって携帯電話機１０を校正モードに設定することができ、その上で、シューズ２を履いた特定対象者を特定の方向（例えは北方向）に体の前面を向けさせて自然に立たせ（この際、つま先方向は自然に立ったときの方向であることが好ましい）、この状態において仮想特定対象者Ａの前方である方向マークＡ１の先端方向を地図Ｂ上における特定の方向（北方向）に、カーソルキー１１ｃを使って合わせることを可能にするものである。これにより、特定対象者の前方と方向マークＡ１の指し示す方向とが一致したものとなると共に、当該方向マークＡ１の方向が地図Ｂ上における東西南北等の絶対的な方向に関連付けられたものとなる。
【００４８】
このような校正を行うためのサブプログラムを実行した後は、所定の入力ボタン１１ｂを押して通常のモードに切り換えることにより、携帯ナビゲーション装置として機能することになる。即ち、特定対象者が南を向けば、地図Ｂ上における方向マークＡ１も南側を向くことになる。また、地図Ｂを表示する範囲は、カーソルキー１１ｃを利用して、上下、左右、斜め等に移動することが可能になっている。
【００４９】
上記のように構成された携帯ナビゲーション装置１においては、シューズ２に設けられた方位センサ３ａによって、仮想特定対象者Ａの前方である方向マークＡ１の方向がシューズ２を履いた特定対象者の前方に対応した方向を向くようになるので、特定対象者が所定の場所に停止した状態で向きを変えた場合でも、その向きを変えた方向に方向マークＡ１の方向も変化することになる。従って、特定対象者が所定の位置に停止した状態のままであっても、当該特定対象者の方向を仮想特定対象者Ａの方向として地図Ｂ上に正確に表示することができる。
【００５０】
この場合、携帯電話機１０を、シューズ２を履いた特定対象者自身が所持することにより、特定対象者自身の位置や方向を地図Ｂで確認しながら、目的地まで容易に移動することができる。また、ＧＰＳ受信装置１１ｎ及びメインアンテナ１１ｅが携帯電話機１０に設けられた状態になっており、これらのＧＰＳ受信装置１１ｎ及びメインアンテナ１１ｅがシューズ２側に設けられた状態にはなっていないので、当該シューズ２の軽量化を図ることができる。従って、特に、高齢者がシューズ２を履いて利用する上で好適であるといえる。
【００５１】
また、携帯電話機１０を携帯端末として利用しているので、その通信機能を利用して地図情報を容易にダウンロードすることができる。従って、地図情報を記憶すべきメモリの容量を低減することができると共に、最新の地図情報を容易に利用することができる利点がある。
【００５２】
｛発明を実施するための異なる形態｝
（第２の実施の形態）
次に、本発明を実施するための異なる形態としての第２の実施の形態について図７及び図８を参照して説明する。但し、第１の実施の形態で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
【００５３】
この第２の実施の形態で示す携帯ナビゲーション装置１が第１の実施の形態で示したものと異なる点は、携帯端末として携帯電話機１０に代えて腕時計２０を用いている点である。
【００５４】
即ち、腕時計２０は、図７に示すように、時刻等を液晶画面（表示部）２１ａによって表示するようになっていると共に、この液晶画面２１ａに上述した仮想特定対象者Ａ及び地図Ｂを表示するようになっている。また、腕時計２０における外周を覆うケース２１には、液晶画面２１ａの周囲をほぼ八等分する各位置に入力ボタン２１ｂが設けられており、各入力ボタン２１ｂはその何れかを操作することにより、地図Ｂをその入力ボタン２１ｂが位置する方向に移動することを可能にするようになっている。なお、所定の入力ボタン２１ｂは、時計として機能させている状態から携帯ナビゲーション装置として機能させる状態に切り換えたり、その反対に切り換えたりするものとなっている。また、各入力ボタン２１ｂの一部又は全部は、時計としての機能を発揮しているときに、種々の設定をするために使用することが可能になっている。
【００５５】
腕時計２０の内部構成は、図８に示すようになっている。そして、内部構成において、携帯電話機１０と異なる主な点は次の通りである。即ち、携帯電話機１０で示した携帯制御部１１ｊに代えて時計制御部２１ｃを用いた構成になっている。また、携帯電話機１０で示した基地局との通信に関する機能を発揮させるためのメインアンテナ１１ｅ、送受信部１１ｆ、音声処理部１１ｇ、スピーカ１１ｈ及びマイク１１ｉを削除した構成になっている。また、携帯電話機１０で示した電源に関する充電端子１１ｒ、１１ｓ、充電回路１１ｔ、二次電池１１ｕ及び電圧制御部１１ｖに代えて、一次電池２１ｄを用いた構成になっている。即ち、一次電池２１ｄから供給される電力により時計制御部２１ｃ等を駆動するようになっている。更に、携帯電話機１０で示した入力ボタン１１ｂ及びカーソルキー１１ｃに代えて入力ボタン２１ｂを用いた構成になっている。また、時計制御部２１ｃには、地図情報が記録されたＲＯＭ２１ｅが接続されている。なお、ＧＰＳアンテナ１２ｃ及びローカルアンテナ１１ｑは、腕時計２０のバンド部に構成されることによって、ケース２１の外側に配置された状態になっている。
【００５６】
上記のように構成された携帯ナビゲーション装置１においても、上述した第１の実施の形態と同様に、シューズ２を履いた特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者Ａの位置及び方向マークＡ１の方向として地図Ｂ上に表示することができる。しかも、携帯端末として腕時計２０を用いているので、腕時計としての優れた携帯性をそのまま利用することができるという利点がある。
【００５７】
なお、上記第１及び第２の実施の形態においては、シューズ２を履いた特定対象者の前面が仮想特定対象者Ａの方向マークＡ１で示す方向となるように構成した例を示したが、方位検出装置３を設けた一方のシューズ２のつま先方向が仮想特定対象者Ａの方向マークＡ１の指し示す方向（即ち、仮想特定対象者Ａの前方）となるように構成してもよい。
【００５８】
この場合には、シューズ２のつま先方向と、方向マークＡ１の示す方向とが対応した状態となるように校正する必要がある。この校正としては、例えば、地上に置いた履物のつま先方向を特定の方向（例えは北方向）に向け、その状態で方向マークＡ１が指し示す方向を地図Ｂ上における前記特定の方向（北方向）に合わせることにより行うことができる。この校正は、特定対象者を介在させることなく、携帯ナビゲーション装置の製造者側でのみ行うことができる利点がある。
【００５９】
また、一対あるシューズ２の双方に方位検出装置３を設けることによって当該各シューズ２のつま先方向を検出し、当該各シューズ２のつま先方向の平均方向（即ち、各シューズ２のつま先方向がなす角度の１／２の方向）が仮想特定対象者Ａの方向マークＡ１で示す方向（即ち、仮想特定対象者Ａの前方）となるように当該方向マークＡ１を設定するように構成してもよい。
【００６０】
この場合には、特定対象者の履いた各シューズ２のつま先方向がＯ脚やＸ脚等により当該特定対象者の前方を向いていない場合であっても、当該特定対象者の前方を方向マークＡ１で示す方向にほぼ一致させることができる。そして、この場合も、各シューズ２のつま先方向を東西南北等の絶対的な方向に関連付ける校正を予め行っておく必要がある。ただし、その校正についても特定対象者を介在させる必要がないので、携帯ナビゲーション装置の製造者側でのみ行うことができる利点がある。
【００６１】
また、上記各実施の形態においてはＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃを携帯電話機１０や腕時計２０側に設けた例を示したが、このＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃについては、シューズ２側に設けるように構成してもよい。この場合には、ＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃを方位検出装置３と共に、防水処理されたケース３１内に収容し、位置データ及び方位データをローカルアンテナ３ｊから出力すると共に、携帯電話機１０や腕時計２０のローカルアンテナ１１ｑで受信するように構成することになる。ただし、ＧＰＳアンテナ１２ｃについては、ＧＰＳ衛星からの無線を受信しやすくするため、シューズ２の外部に露出させるように設けることが好ましい。
【００６２】
上記のようにＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃをシューズ２側に設けた場合には、シューズ２の重さが増えるものの、シューズ２を履いた特定対象者の位置及び方向を特定することができる利点がある。従って、特定対象者以外の他の者が携帯電話機１０や腕時計２０を所持し、当該他の者が特定対象者の位置を常に把握しておきたい場合に適している。即ち、特定対象者としての子供にシューズ２を履かせ、他の者である親が携帯電話機１０や腕時計２０を所持することにより、子供の位置や方向を常に把握しながら、所定の目的地まで安全に移動することができる。
【００６３】
また、方位センサ３ａとしてジャイロコンパスを用いた例を示したが、この方位センサ３ａとしては、ジャイロコンパスの他に、磁気コンパス等を用いるようにしてもよい。
【００６４】
更に、位置検出装置としてＧＰＳ受信装置１１ｎ及びＧＰＳアンテナ１２ｃを備えたものを示したが、この位置検出装置としては、携帯電話機の通信で用いられる基地局から発する電波を受信することによって、位置を検出する装置によって構成したものであってもよい。
【００６５】
また、履物としてシューズ２を用いた例を示したが、この履物としては、革靴や、登山靴、サンダル等の何れの履物であってもよい。更に、携帯端末として携帯電話機１０又は腕時計２０を用いた例を示したが、この携帯端末としては、ナビゲーションのために専用に構成されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施の形態として示した携帯ナビゲーション装置の一構成要素としてのシューズを示す正面図である。
【図２】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としてのシューズの要部断面図である。
【図３】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての方位センサを有する方位検出装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての携帯電話機を示す正面図である。
【図５】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての携帯電話機の液晶画面に表示する地図の拡大図である。
【図６】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態として示した携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての腕時計を示す正面図である。
【図８】同携帯ナビゲーション装置の一構成要素としての腕時計の内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 携帯ナビゲーション装置
２ シューズ（履物）
３ 方位検出装置
３ａ 方位センサ
１０ 携帯電話機（携帯端末）
１２ｂ 液晶画面（表示部）
２０ 腕時計（携帯端末）
２１ａ 液晶画面（表示部）
Ａ 仮想特定対象者
Ａ１ 方向マーク
Ｂ 地図
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上における特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者の位置及び方向として携帯端末の表示部に地図と共に表示する携帯ナビゲーション装置であって、
前記仮想特定対象者の方向は、前記特定対象者が履くことになる履物に設けられた方位センサによって検出された方向に基づいて定められるようになっていることを特徴とする携帯ナビゲーション装置。
【請求項２】
前記方位センサによって前記履物のつま先方向を検出し、当該履物のつま先方向が前記仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定していることを特徴とする請求項１に記載の携帯ナビゲーション装置。
【請求項３】
前記履物であって当該一対の履物の双方に設けた前記方位センサによって当該各履物のつま先方向を検出し、当該各履物のつま先方向の平均方向が前記仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定していることを特徴とする請求項１に記載の携帯ナビゲーション装置。
【請求項４】
前記特定対象者の位置を検出する位置検出装置が前記携帯端末及び履物の何れか一方に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の携帯ナビゲーション装置。
【請求項５】
前記携帯端末として、携帯電話機又は腕時計を用いていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の携帯ナビゲーション装置。
【請求項１】
地上における特定対象者の位置及び方向を仮想特定対象者の位置及び方向として携帯端末の表示部に地図と共に表示する携帯ナビゲーション装置であって、
前記仮想特定対象者の方向は、前記特定対象者が履くことになる履物に設けられた方位センサによって検出された方向に基づいて定められるようになっていることを特徴とする携帯ナビゲーション装置。
【請求項２】
前記方位センサによって前記履物のつま先方向を検出し、当該履物のつま先方向が前記仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定していることを特徴とする請求項１に記載の携帯ナビゲーション装置。
【請求項３】
前記履物であって当該一対の履物の双方に設けた前記方位センサによって当該各履物のつま先方向を検出し、当該各履物のつま先方向の平均方向が前記仮想特定対象者の前方となるように当該仮想特定対象者の方向を設定していることを特徴とする請求項１に記載の携帯ナビゲーション装置。
【請求項４】
前記特定対象者の位置を検出する位置検出装置が前記携帯端末及び履物の何れか一方に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の携帯ナビゲーション装置。
【請求項５】
前記携帯端末として、携帯電話機又は腕時計を用いていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の携帯ナビゲーション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２６８０９８（Ｐ２００８−２６８０９８Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１３７８６（Ｐ２００７−１１３７８６）
【出願日】平成１９年４月２４日（２００７．４．２４）
【出願人】（５９８０９８５２６）アルゼ株式会社 (7,628)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２４日（２００７．４．２４）
【出願人】（５９８０９８５２６）アルゼ株式会社 (7,628)
【Ｆターム（参考）】
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