測位システム、通信装置、及び測位方法
【課題】測位機能を有する情報処理装置の車載時の自律航法による位置情報の精度を向上させることができる測位システム、通信装置、及び測位方法を提供する。
【解決手段】測位システム１０は、車両３００に設けられたコネクタ３０８と嵌合するコネクタ１１０と、上記コネクタを介して、上記車両から上記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部１０２と、上記車両通信部により取得した上記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部１０４と、を有する通信装置１００と、上記通信装置から上記伝送情報を受信する通信部２１４と、上記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出する位置算出部２４２と、を有する情報処理装置２００と、を有する。
【解決手段】測位システム１０は、車両３００に設けられたコネクタ３０８と嵌合するコネクタ１１０と、上記コネクタを介して、上記車両から上記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部１０２と、上記車両通信部により取得した上記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部１０４と、を有する通信装置１００と、上記通信装置から上記伝送情報を受信する通信部２１４と、上記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出する位置算出部２４２と、を有する情報処理装置２００と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位システム、通信装置、及び測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などにより取得される位置情報に基づいて、現在位置から目的地までの経路を案内するナビゲーション装置が広く普及している。このうち車両に搭載されるカーナビゲーション装置は、車両内に固定して用いられるもの（以下、固定ナビとよぶ）が主流であった。これに対し、最近は容易に着脱して持ち運ぶことのできるナビゲーション装置（以下、ＰＮＤ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）が登場している。
【０００３】
さらに、電子技術の向上により、ナビゲーション装置の提供する機能の多くが小型の電子部品で実現することができるようになってきた。これに伴い、ナビゲーション装置の提供する機能は、例えば携帯電話及びスマートフォンなどの携帯可能な装置の一機能として実現されるようになってきている。
【０００４】
ナビゲーション装置の中には、ＧＰＳによる絶対位置情報に加えて、センサなどから取得する速度情報及び角速度情報などに基づく相対位置の情報を用いる自律航法によって、ＧＰＳの電波の届かない場所であっても位置情報を提供することのできるものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０―０７８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＰＮＤなどの携帯型ナビゲーション装置は、自律航法機能を持たないものが多く、また自律航法機能を有するものであっても固定ナビと比較して自律航法の精度が低いという問題があった。そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、携帯型ナビゲーション装置などの情報処理装置の車載時における自律航法による位置情報の精度を向上させることが可能な、新規かつ改良されたナビゲーションシステム、車両情報通信装置、及びナビゲーション方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタと、上記コネクタを介して、上記車両から上記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部と、上記車両通信部により取得した上記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部と、を有する通信装置と、上記通信装置から上記伝送情報を受信する通信部と、上記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出する位置算出部とを有する情報処理装置と、を有する、測位システムが提供される。
【０００８】
かかる構成によれば、車両のコネクタに嵌合して設置される上記通信装置は、車両から車速情報又は進行距離情報を取得することができる。そして、通信装置は、取得した車速情報又は進行距離情報に基づいた伝送情報を情報処理装置に送信する。通信装置から送信された伝送情報を受信した情報処理装置は、かかる伝送情報に含まれる車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出することができる。ここで、車両から取得される社則情報又は進行距離情報は、加速度センサにより間接的に取得される車両の速度情報よりも精度が高い。このため、この測位システムは、センサの検出値に基づいた相対位置の情報よりも精度の高い位置情報を算出することができる。
【０００９】
また、上記情報処理装置は、上記算出された位置情報を用いて、目的地までの経路を案内するナビゲーション部をさらに有してもよい。
【００１０】
また、上記車両に設けられたコネクタは、故障診断用コネクタであってもよい。
【００１１】
また、上記通信装置は、上記車両の角速度を取得する角速度検出センサをさらに有し、上記情報処理装置通信部は、上記角速度検出センサにより取得される角速度と、上記車速情報又は進行距離情報とを上記伝送情報として上記情報処理装置に送信してもよい。
【００１２】
また、上記通信装置は、上記コネクタが上記車両に設けられたコネクタと嵌合するときに上記車両に設けられたコネクタ上に固定される形状を有してもよい。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタと、上記コネクタを介して、上記車両から上記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部と、上記車両通信部により取得した上記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部と、を有する通信装置が提供される。
【００１４】
上記車両の角速度を取得する角速度検出センサをさらに有してもよい。
【００１５】
また、上記情報処理装置通信部は、上記角速度検出センサにより取得された角速度と、上記車速情報又は進行距離情報とを上記伝送情報として上記情報処理装置に送信してもよい。
【００１６】
また、上記角速度検出センサにより取得される角速度と、上記車速情報又は進行距離情報と、に基づいて現在位置を算出する位置算出部をさらに有し、上記情報処理装置通信部は、上記位置情報を上記伝送情報として上記情報処理装置に送信してもよい。
【００１７】
また、上記情報処理装置通信部は、近距離無線通信規格に従って上記情報処理装置と無線通信してもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタにより上記車両内に設置され、車両通信部と情報処理装置通信部とを有する通信装置と、上記情報処理装置通信部と通信する通信部と現在位置を算出する位置算出部とを有する情報処理装置とを備える測位システムの、上記車両通信部が、上記コネクタを介して、上記車両から上記車両の車速情報又は進行距離情報を受信するステップと、上記情報処理装置通信部が、上記車両通信部により取得された上記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、上記情報処理装置に送信するステップと、上記通信部が、上記伝送情報を受信するステップと、上記位置算出部が、上記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出するステップと、を含む、測位方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、携帯型測位装置の車載時の自律航法による位置情報の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成図である。
【図２】同実施形態に係るナビゲーション装置（ＰＮＤ）の外観例である。
【図３】同実施形態に係るナビゲーションシステムの自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成図である。
【図５】同実施形態に係るナビゲーションシステムの自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成図である。
【図７】同実施形態に係るナビゲーションシステムの自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【図８】各ナビゲーションシステムの特徴の比較表である。
【図９】第１〜第３の実施形態に係るナビゲーション装置が携帯電話であった場合の外観例である。
【図１０】第１〜第３の実施形態に係るナビゲーション装置が携帯電話であった場合の構成図である。
【図１１】従来の固定ナビの構成図である。
【図１２】従来のＰＮＤ（自律航法なし）の構成図である。
【図１３】従来のＰＮＤ（自律航法あり）の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じてナビゲーション装置２００ａ、およびナビゲーション装置２００ｂのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、ナビゲーション装置２００ａ及びナビゲーション装置２００ｂなどを特に区別する必要が無い場合には、単にナビゲーション装置２００と称する。
【００２３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．概要
２．第１の実施形態（通信装置が車速情報等を取得及び送信する例）
３．第２の実施形態（通信装置が角速度検出センサを有する例）
４．第３の実施形態（通信装置が相対位置を算出する例）
５．性能比較
６．変形例
【００２４】
＜１．概要＞
［従来のナビゲーション装置の構成］
まず、本発明に至った背景について説明するために、図１１〜図１３に示す従来のナビゲーション装置について説明する。図１１は、車両に固定して用いられる従来の固定型ナビゲーション装置の構成図である。図１２は、持ち運び可能な携帯型ナビゲーション装置（ＰＮＤ）であって、自律航法の機能を有さない従来のＰＮＤの構成図である。図１３は、自律航法の機能を有する従来のＰＮＤの構成図である。
【００２５】
なお、以下ナビゲーション装置の場合を例にとって説明を行うが、本発明はかかる例に限定されるものではない。位置情報を利用するあらゆる情報処理装置に適用可能である。
【００２６】
（固定ナビ９００）
まず、図１１を参照すると、従来の固定型ナビゲーション装置９００（以下、固定ナビ９００という。）は、車両３００に固定して載置されて用いられるナビゲーション装置であり、ＧＰＳアンテナ９１２と、車速パルス検出部９１３と、角速度検出センサ９１６と、入力部９０２と、表示部９０４と、記憶部９０６と、ＧＰＳ処理部９３２と、速度算出部９４２と、位置算出部９４４と、角度算出部９４６と、ナビゲーション部９０５とを主に有する。
【００２７】
ところで、この固定ナビ９００は、ＧＰＳによる測位の他に、自律航法による位置情報の取得も行うことができる。自律航法による測位には、車両の進行方位と進行距離とを示す情報が必要である。このため、一般的に自律航法による測位には、車両３００の速度の情報（以下、車速情報という。）と、角速度検出センサ９１６により取得される角速度から算出される角度の情報が用いられる。ここで、固定ナビ９００は、車両３００から取得する車速パルス信号から算出する車速情報を用いて、自律航法による測位を行っている。なお、ここで用いられる車速パルス信号は、車両３００の車輪回転速度に応じた信号であり、比較的正確な車速情報を得ることができる。
【００２８】
固定ナビ９００は、車両３００内部で用いられる車速パルス信号を、例えばカシメ金具３０９などを用いて分岐配線して取得する。この車速パルス信号を取得するための配線が必要であるために、固定ナビ９００の取り付けには特殊な知識が必要である。このため、一般的に固定ナビ９００は、取り扱い店舗において特殊な知識を有する者により取り付けがなされ、一度取り付けられた後は、固定されたまま用いられる。
【００２９】
（ＰＮＤ８００ａ：自律航法なし）
次に、図１２を参照すると、従来の携帯型ナビゲーション装置８００ａ（以下、ＰＮＤ８００ａという。）は、固定ナビ９００を簡単に取り付けられると共に、携帯して使用することができるように改良したものである。
【００３０】
持ち運び可能とするために、ＰＮＤ８００ａは、自律航法による測位の機能を有していない。ナビゲーション部８５０は、ＧＰＳ受信信号から算出されたＧＰＳ測位情報に基づいた位置情報によりナビゲーションを行う。ＰＮＤ８００ａは、車速パルス信号を取得するための配線が不要であるため、簡単に取り付け及び取り外しすることができる。
【００３１】
例えば図２に示すように、ＰＮＤ８００ａは、車両３００のダッシュボード上に吸盤１６を介して取付けられたクレードル１４によって保持されるとともに、当該ＰＮＤ８００ａとクレードル１４とは機械的かつ電気的に接続される。クレードル１４とＰＮＤ８００ａとは、容易に着脱することができるため、ＰＮＤ８００ａは、ユーザが取り外して徒歩にて使用することもできる。
【００３２】
しかし、ＰＮＤ８００ａは、自律航法による測位の機能を有していないため、ＧＰＳ信号を受信することができない場所では位置情報を取得することができない。このため、ＰＮＤ８００ａは、トンネル内では測位を継続することができない。また、一般的にナビゲーション装置を起動してからＧＰＳ信号を受信するまでには時間を要する。このため、ＰＮＤ８００ａは、起動直後に測位を行うことができない。例えば固定ナビ９００は、この欠点を補うために、自律航法による測位を用いることによって、起動直後にも測位を行うことができるよう構成されている。
【００３３】
近年、カーナビゲーション装置として用いることのできる携帯電話も登場しているが、自律航法による測位の機能を有さないものについては、ＰＮＤ８００ａと同様の課題を抱えている。
【００３４】
（ＰＮＤ８００ｂ：自律航法あり）
上述のように、単純に取り付けが簡単となるよう自律航法による測位の機能が省略されたＰＮＤ８００ａは、現在位置情報の精度が著しく劣る。自律航法の機能と取り付けの簡単さを両立したＰＮＤ８００ｂは、この欠点を補うために開発された。
【００３５】
図１３を参照すると、ＰＮＤ８００ｂは、ＰＮＤ８００ａの構成に加えて、加速度検出センサ８１３、角速度検出センサ８１６、速度算出部８４２、位置算出部８４４、及び角度算出部を有する。固定ナビ９００と比較すると、ＰＮＤ８００ｂは、車速パルス検出部９１４に代えて、加速度検出センサ８１３を有する点において異なる。
【００３６】
かかる構成により、車速パルス信号に代えてセンサによる検出値から車速情報を取得することができる。このため、ＰＮＤ８００ｂは、この車速情報を用いて自律航法による測位の機能を実現することができる。さらに、センサを用いた加速度の検出によれば、車両３００との配線が不要であるため、ＰＮＤ８００ｂは、簡単に取り付け及び取り外しをすることができる。
【００３７】
以上説明してきたように、現在までに提供されているＰＮＤ８００は、簡単に取り付け及び取り外しをすることができると共に、センサを用いた自律航法による測位を用いることにより、固定型のナビゲーション装置の機能と遜色ない機能を提供することができるよう改良されてきた。
【００３８】
ところが、それでもなお、携帯型のナビゲーション装置は、固定型のナビゲーション装置にナビゲーションの精度が劣る点がある。ＰＮＤ８００ｂは、加速度検出センサ８１３の検出情報から車速を算出して自律航法に用いる。ところが、このセンサにより検出される加速度情報から算出される車速情報は、車速パルスに基づいた車速情報と比較して精度が劣る。このため、特にＧＰＳ信号を受信できない状態が長く継続する場合には、その測位誤差が累積し、測位精度を保つことが困難である。
【００３９】
このため、次に説明する本願の第１〜第３の実施形態に係るＰＮＤは、ＯＢＤ−ＩＩコネクタを介して取得することのできる車速情報を自律航法による測位に利用することを考えた。ＯＢＤ−ＩＩコネクタは、ＯＢＤ−ＩＩ（Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）と言われる車載式故障診断システムと接続するためのコネクタであり、故障診断コネクタ、又は車両診断コネクタともよばれる。
【００４０】
＜２．第１の実施形態（通信装置が車速情報等を取得及び送信する例）＞
［機能構成］
ここで図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態に係るナビゲーションシステムについて説明する。図１は、第１の実施形態に係るナビゲーションシステム１０の構成図である。
【００４１】
第１の実施形態に係るナビゲーションシステム１０は、車両３００の故障診断コネクタと嵌合するコネクタ１１０を有する通信装置１００ａと、携帯型のナビゲーション装置２００ａとを有する。
【００４２】
（車両３００）
車両３００は、動力装置３０２と、情報表示部３０６と、車両制御部３０４とを主に有し、故障診断コネクタ３０８を搭載している。故障診断コネクタ３０８は、上述のＯＢＤ−ＩＩコネクタである。ＯＢＤ−ＩＩは、アメリカでは１９８５年、日本でも２０００年より新車への搭載が法律により義務付けられているため、現在アメリカ及び日本国内において販売されている車両には全て搭載されている。
【００４３】
通信装置１００ａは、車両３００の故障診断コネクタ３０８と嵌合するコネクタ１１０と、コネクタ１１０を介して車両３００と通信する車両通信部１０２と、ナビゲーション装置２００ａと通信するナビゲーション装置通信部１０４と、通信装置１００ａ全体の動きを制御する制御部１０６とを主に有する。
【００４４】
コネクタ１１０は、上述のＯＢＤ−ＩＩコネクタといわれる故障診断コネクタである。車両３００側のコネクタ３０８は、コネクタ１１０と嵌合するように、コネクタ１１０と対応するピン配列を有する。
【００４５】
（通信装置１００ａ）
通信装置１００ａは、コネクタ１１０が車両３００のコネクタ３０８と嵌合するときに、車両３００のコネクタ３０８上に固定される形状を有する。例えばケーブルを介して２つの物体を接続する場合には、ケーブルの形状が変化することにより２つの物体の位置関係は変動する。しかし、これに対して、通信装置１００ａのコネクタ１１０は通信装置１００ａの筐体と一体化して形成されるため、通信装置１００ａの筐体と車両３００の筐体との位置関係が変動せず固定された状態となる。
【００４６】
車両通信部１０２は、コネクタ１１０を介して車両３００と通信し、車両３００の車速情報又は進行距離情報を受信する。本実施形態においては、以下、車両３００の車速情報を受信する実施例について説明する。車両通信部１０２は、制御部１０６の制御に従って、定期的に車両３００に対して車速情報を取得するための取得要求を送信し、車両３００から送信される車速情報を受信する。
【００４７】
ナビゲーション装置通信部１０４は、ナビゲーション装置２００ａと通信し、車両通信部１０２が取得した車速情報に基づく伝送情報を、ナビゲーション装置２００ａに送信する情報処理装置通信部の機能を有する。本実施形態においては、伝送情報は、車速情報そのものである。ナビゲーション装置通信部１０４は、無線通信により伝送情報を送信してもよい。例えば、ナビゲーション装置通信部１０４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信の規格に従った通信を行うことができる。
【００４８】
制御部１０６は、通信装置１００ａ全体の動作を制御する。制御部１０６は、例えば車両通信部１０２を制御することによって、車両３００から周期的に情報を取得する。また、制御部１０６は、ナビゲーション装置通信部１０４を制御することによって、コネクタ１１０を介して取得した車速情報をナビゲーション装置２００ａに対して送信する。
【００４９】
（ナビゲーション装置２００ａ）
本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置２００ａ（以下、ＰＮＤ２００ａという。）は、例えば図２に示すような外観を有するＰＮＤである。図２は、本発明の第１〜第３の実施形態に係るナビゲーション装置（ＰＮＤ）２００の外観図である。また、従来のＰＮＤ８００も同様の外観を有するため、図２は、従来のＰＮＤ８００の外観図でもある。
【００５０】
ＰＮＤ２００ａは、目的地までの経路を案内するとともに、位置情報に対応づけられた各種の情報をユーザに提供する機能を有する携帯型ナビゲーション装置である。ＰＮＤ２００ａは、表示部２０４を有し、車両３００のダッシュボード上に吸盤１６を介して取り付けられたクレードル１４によって保持される。ＰＮＤ２００はクレードル１４に容易に取り付けることができるとともに、取り外しすることも可能である。
【００５１】
このＰＮＤ２００ａは、現在の位置情報を取得する機能を有するとともに、地図データを記憶している。このため、地図上に現在位置の情報を重畳して表示部２０４に表示させることができる。
【００５２】
再び図１を参照すると、ＰＮＤ２００ａは、入力部２０２と、表示部２０４と、記憶部２０６と、ナビゲーション機能ユニット２１０ａとを主に有する。
【００５３】
入力部２０２は、ユーザによる操作指示を受付け、その操作内容をナビゲーション機能ユニット１１０に出力する。ユーザによる操作指示としては、例えば、目的地の設定、地図の拡大および縮小、音声案内設定、画面表示設定などが挙げられる。
【００５４】
また、この入力部２０２は、表示部２０４と一体的に設けられるタッチスクリーンであってもよい。或いは、入力部２０２は、ボタン、スイッチ、およびレバーなど、表示部２０４と分離して設けられる物理的構成であってもよい。また、入力部２０２は、リモートコントローラから送信されたユーザによる操作指示を示す信号を検出する信号受信部であってもよい。
【００５５】
表示部２０４は、例えば、地図データに現在位置を示す情報を重畳した画面を出力する表示装置である。この表示部２０４は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどの表示装置であってもよい。
【００５６】
記憶部２０６は、ＰＮＤ２００ａが動作するためのプログラムや、地図データなどを記憶する記憶媒体である。なお、この記憶部２０６は、例えば、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（又はＦｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などの不揮発性メモリ、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））などの光ディスク、並びに、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。
【００５７】
また、ナビゲーション機能ユニット２１０ａは、ナビゲーション機能を実現するための構成であり、ＧＰＳアンテナ２１２と、通信部２１４と、角速度検出センサ２１６と、制御部２３０ａとを主に有する。制御部２３０ａは、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算処理手段により構成され、さらに、ＧＰＳ処理部２３２と、位置算出部２４２と、角度算出部２４４と、ナビゲーション部２５０の機能とを主に有する。
【００５８】
ＧＰＳアンテナ２１２は、複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することができ、受信したＧＰＳ信号をＧＰＳ処理部２３２に入力する。なお、ここで受信されるＧＰＳ信号には、ＧＰＳ衛星の軌道を示す軌道データと、信号の送信時刻などの情報が含まれている。
【００５９】
ＧＰＳ処理部２３２は、ＧＰＳアンテナ２１２から入力された複数のＧＰＳ信号に基づいて当該ＰＮＤ２００ａの現在位置を示す位置情報を算出し、算出した位置情報をナビゲーション部２５０に供給する。具体的には、ＧＰＳ処理部２３２は、複数のＧＰＳ信号をそれぞれ復調することにより得られる軌道データから各ＧＰＳ衛星の位置を算出し、ＧＰＳ信号の送信時刻と受信時刻との差分から各ＧＰＳ衛星から当該ＰＮＤ２００ａとの距離を算出する。そして、算出された各ＧＰＳ衛星の位置と、各ＧＰＳ衛星から当該ＰＮＤ２００ａまでの距離とに基づいて、絶対位置情報である現在の３次元位置を算出する。
【００６０】
このように、ナビゲーション部２５０は、ＧＰＳ処理部２３２より供給される位置情報に基づいて、ナビゲーション処理を実行することができる。ところが、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信できないときには、ＰＮＤ２００ａは、ＧＰＳを用いた測位を行うことができない。そこで、ＰＮＤ２００ａは、主にＧＰＳ信号を受信できないときに、自律航法により得られる相対位置情報を用いたナビゲーション処理を実行することもできる。
【００６１】
ＰＮＤ２００ａの上記に示した構成のうち、通信部２１４と、角速度検出センサ２１６と、位置算出部２４２と、角度算出部２４４とは、自律航法による相対位置を取得するために用いられる。
【００６２】
従来のＰＮＤ８００ｂは、この通信部２１４に代えて、加速度検出センサ８１３と、加速度検出センサ８１３の検出値から車速情報を算出するための速度算出部８４２とを有していた（図１３参照）。本発明の第１の実施形態に係るＰＮＤ２００ａは、従来加速度検出センサ８１３と、速度算出部８４２とを用いることにより取得していた車速情報に代えて、車両３００から得られる、より精度の高い車速情報を取得しようとするものである。
【００６３】
通信部２１４は、外部の装置と有線または無線により通信する機能を有する。通信部２１４は、外部と接続するための有線又は無線のインタフェースと、受信した情報又は送信する情報を処理する回路などから構成される通信処理部との機能を主に有する。
【００６４】
通信部２１４は、制御部２３０ａの制御により、通信装置１００ａから送信された伝送情報を受信する受信部としての機能を有する。本実施形態においては、この伝送情報は、通信装置１００ａが車両３００から取得した車速情報である。通信部２１４は、受信した伝送情報を位置算出部２４２に受け渡す。
【００６５】
また、角速度検出センサ２１６は、角速度を検出するための検出装置である。角速度検出センサ２１６は、ＰＮＤ２００ａが旋回しているときの回転角の変化する速度（角速度）であるヨーレートωｚを電圧値として検出する機能を有する。角速度検出センサ２１６は、このヨーレートを例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出して、検出されたヨーレートを示すデータを角度算出部２４４に入力する。
【００６６】
角度算出部２４４は、角速度検出センサ２１６から入力されたヨーレートωｚにサンプリング周期（例えば、ここでは０．０２ｓ）を積算することにより、ＰＮＤ２００ａが旋回したときの角度θを算出し、その角度θが示された角度データを位置算出部２４２に入力する。
【００６７】
位置算出部２４２は、通信部２１４から入力された車速情報により示される速度Ｖ及び角度算出部２４４により算出された角度θに基づき、現在位置の相対位置情報を算出する機能を有する。具体的には、位置算出部２４２は、速度Ｖおよび角度θに基づいて前回算出時の位置から現在位置までの変化量を求める。そして、位置算出部２４２は、この変化量と前回の位置とから現在の位置情報を算出する。その後位置算出部２４２は、この現在位置の位置情報をナビゲーション部２５０に供給する。
【００６８】
ナビゲーション部２５０は、車両３００から取得される車速情報に基づいて算出される相対位置情報に基づいて目的地までの経路を案内する機能を有する。位置情報取得部２５２と、目的地設定部２５４と、経路探索部２５６と、経路案内部２５８との機能を主に有する。
【００６９】
位置情報取得部２５２は、ＰＮＤ２００ａの位置情報を取得する。この位置情報取得部２５２は、ＧＰＳ処理部２３２又は位置算出部２４２のいずれかから位置情報を取得しても良い。例えば、位置情報取得部２５２は、ＧＰＳ処理部２３２が位置情報を算出できる場合にはＧＰＳ処理部２３２から絶対位置情報を取得し、ＧＰＳ処理部２３２が位置情報を算出できないとき、即ち、ＧＰＳアンテナ２１２がＧＰＳ信号を受信できないときには位置算出部２４２から相対位置情報に基づいた現在の位置情報を取得する。
【００７０】
或いは、位置情報取得部２５２は、ＧＰＳ処理部２３２から取得する絶対位置情報と位置算出部２４２から取得する相対位置情報とを用いて、マップマッチング処理を行うことにより補正された位置情報を取得してもよい。
【００７１】
目的地設定部２５４は、例えば、ユーザが入力部２０２を用いて入力した操作情報から、ユーザが辿り着きたい場所である目的地を設定する。この目的地設定部２５４は、例えば、目的地を住所、名称、電話番号、またはジャンルから検索する画面、或いは目的地を予めユーザが登録した登録地点から選択する画面を生成して表示部２０４に表示させる。そして、この画面表示に対してユーザが入力部２０２を用いて行う操作情報を取得して目的地を設定する。
【００７２】
経路探索部２５６は、位置情報取得部２５２から入力されるＰＮＤ２００ａの現在位置から、目的地設定部２５４により設定される目的地までの経路を探索する機能を有する。
【００７３】
経路案内部２５８は、目的地への経路を案内する機能を有する。経路案内部２５８は、目的地設定部２５４により目的地が設定されている場合には、設定された目的地への経路を経路探索部２５６に探索させて取得した経路に従って、目的地への経路を表示及び音声等によりユーザに通知する。例えば経路案内部２５６は、地図上に目的地までの経路の情報を重畳して表示部２０２に表示させる。また、経路案内部２５６は、交差点などいくつかの道路が分岐している場所の付近においては、目的地に向かう経路を示す矢印などを地図に重畳して表示部２０２に表示させてもよい。
【００７４】
［自律航法による測位動作］
以上、説明してきたナビゲーションシステム１０の自律航法による測位動作について、次に図３を参照しながら説明する。図３は、第１の実施形態に係るナビゲーションシステムの動作を示すシーケンス図である。
【００７５】
まず、通信装置１００ａは、車両３００から車速情報を取得する（Ｓ１０２）。このとき、通信装置１００ａは、故障診断コネクタを介して車両通信部１０２により車速情報を取得する。そして、通信装置１００ａは、ナビゲーション装置通信部１０４により、取得された車速情報をＰＮＤ２００ａに送信する（Ｓ１０４）。
【００７６】
そして、ＰＮＤ２００ａは、角速度検出センサ２１６により角速度を検出する（Ｓ１０６）。角速度検出センサ２１６は、検出した角速度を角度算出部２４４に入力する。角度算出部２４４は、角速度検出センサ２１６から入力された角速度に基づいて、ＰＮＤ２００ａが旋回する角度θを算出する（Ｓ１０８）。なお、図３においてステップＳ１０６及びステップＳ１０８の角速度検出及び角度算出処理は、ステップＳ１０４において通信装置１００ａから車速情報を取得した後に行うこととして記載されているが、車速情報の取得処理と並行して行われても良い。
【００７７】
そして、位置算出部２４２は、通信装置１００ａから受信した車速情報と角度算出部より入力される角度情報に基づいて、前回算出時の位置から現在位置までの変化量を求める。そして、位置算出部２４２は、この変化量と前回の位置とから現在の位置情報を算出する（Ｓ１１０）。即ち、ここで算出される位置情報は、前回の測位位置からの変化量に基づいて算出される相対位置情報である。なお、ここで説明した自律航法による測位動作は、通信装置１００ａが定期的に車速情報を取得するタイミング毎に継続的に行われる。
【００７８】
［効果の例］
以上のように、ナビゲーションシステム１０は、通信装置１００ａが車両３００から定期的に車速情報を取得し、取得した車速情報をＰＮＤ２００ａに供給する。この車速情報は、車両３００において車輪の回転に応じて取得された値であるため、例えば加速度検出センサなどを利用して取得された車速情報と比較すると精度が高い。ＰＮＤ２００ａは、この精度の高い車速情報を利用して、位置算出部２４２において、自律航法により比較的精度の高い相対位置による位置情報を算出することができる。従って、ＰＮＤ２００ａは、従来の加速度検出センサを用いて車速情報を取得するＰＮＤと比較して自律航法の精度を高めることができる。
【００７９】
ところが、ＰＮＤ２００ａは、容易に取り外し可能であるために、センサと車両３００との取り付け位置関係が使用開始のたびに変化する可能性が高い。このため、ＰＮＤ２００ａは、起動後必ず補正処理を行う必要がある（ＰＮＤ８００ｂにおいても同様）。この補正処理は、一般的にＧＰＳ測位情報を参照値として行われる。上述の通り、ＧＰＳ信号は、起動後受信することができる状態となるために時間を要する。固定ナビ９００は、この起動後ＧＰＳ信号を受信することができる状態となるまでの間に、前回の停止位置を基点として自律測位によるナビゲーションを開始する。ところが、ＰＮＤ２００ａは、ＧＰＳ信号を受信することができる状態となった後にセンサの補正処理が必要であるため、ＰＮＤ２００ａの起動直後は、ナビゲーションを開始することができない。
【００８０】
そこで、上記の課題を解決するために、本願発明者は、第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０を提案する。
【００８１】
＜３．第２の実施形態（通信装置が角速度検出センサを有する例）＞
図４を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０について説明する。図４は、第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０の構成図である。なお、以下の説明中において、第１の実施形態と同様の箇所については説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００８２】
［機能構成］
ナビゲーションシステム２０は、第１の実施形態に係るナビゲーションシステム１０と比較して、角速度検出センサをＰＮＤ２００ではなく通信装置１００が有する点において異なる。
【００８３】
通信装置１００ｂの制御部１０６は、車両通信部１０２により定期的に車両３００から車速情報を取得するとともに、角速度検出センサ１０８から角速度の情報を取得する。そして、制御部１０６は、取得した車速情報及び角速度情報を、ナビゲーション装置通信部１０４によりＰＮＤ２００ｂに対して送信させる。
【００８４】
一方、ＰＮＤ２００ｂは、通信部２１４を介して通信装置１００ｂから受信した車速情報及び角速度情報に基づいて自律航法による測位を行う。即ち、通信部２１４は、受信した車速情報を位置算出部２４２に供給し、角速度情報を角度算出部２４４に供給する。そして、角度算出部２４４は、通信装置１００に設けられる角速度検出センサ１０８によって検出される角速度情報に基づいてＰＮＤ２００ｂの旋回する角度θを算出する。
【００８５】
ＰＮＤ２００ｂは、位置算出部２４２において、通信装置１００ｂから取得した車速情報、及び、通信装置１００ｂの角速度検出センサ１０８において取得された角速度に基づいた相対位置情報を算出する。そして、ＰＮＤ２００ｂは、この相対位置情報に基づいて目的地までの経路を案内する。
【００８６】
［自律航法による測位動作］
このナビゲーションシステム２０の自律航法による測位動作について、図５を参照しながら説明する。図５は、ナビゲーションシステム２０の自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【００８７】
まず、通信装置１００ｂは、車両３００から車速情報を取得する（Ｓ２０２）。これと共に、通信装置１００ｂは、角速度検出センサ１０８により角速度を検出する（Ｓ２０４）。そして、通信装置１００ｂは、車速情報及び角速度情報を伝送情報としてＰＮＤ２００ｂに送信する（Ｓ２０６）。
【００８８】
ＰＮＤ２００ｂは、ステップＳ２０６において受信する角速度情報に基づいてＰＮＤ２００ｂの旋回する角度θを算出し（Ｓ２０８）、算出された角度θと、通信装置１００ｂから送信される車速情報とに基づいて、ＰＮＤ２００ｂの相対位置情報を算出する（Ｓ２１０）。
【００８９】
［効果の例］
以上のように、ナビゲーションシステム２０は、通信装置１００ｂが車両３００から定期的に車速情報を取得し、取得した車速情報をＰＮＤ２００ｂに供給する。それとともに、通信装置１００ｂは、角速度検出センサ１０８を有しているため、この角速度検出センサ１０８により角速度情報を取得し、取得した角速度情報をＰＮＤ２００ｂに供給する。ＰＮＤ２００ｂは、通信装置１００ｂから供給される車速情報及び角速度情報に基づいて現在の位置情報を算出することができる。ここで、角速度検出センサ１０８は通信装置１００ｂ内に設けられる。第１の実施形態に係るナビゲーションシステム１０又は従来のナビゲーションシステムにおいては、角速度検出センサはＰＮＤ本体内に設けられていた。このため、上述の通りＰＮＤ本体を取り付ける度に補正処理が必要であり、起動直後の測位を行うことができなかった。
【００９０】
これに対し、ナビゲーションシステム２０は、通信装置１００ｂ内に角速度検出センサ１０８が設けられる。通信装置１００ｂは、上述の通り、車両３００のコネクタ３０８とコネクタ１１０とを嵌合させることにより、通信装置１００ｂの本体がコネクタ３０８の上部に固定される形状を有している。そして、通信装置１００ｂは、主にＰＮＤ２００ｂが取り外してポータブルに利用されるのに対して、コネクタ３０８上部に固定されたまま、通常取り外すことなく利用されることが想定される。
【００９１】
このため、通信装置１００ｂが取り外されることなく固定されたままである限りは、起動直後の補正動作が不要である。このため、ＰＮＤ２００ｂを起動した直後に、前回停止時の位置情報に基づいて測位を開始することができるという効果がある。特に、車両３００が地下駐車場などＧＰＳ信号を受信できない場所に駐車されて停止し、その後動き始める場合には、車両３００の発進後しばらくＧＰＳによる測位が利用できないことが考えられる。このような場合に、本実施形態における構成は有効である。
【００９２】
＜４．第３の実施形態（通信装置が相対位置を算出する例）＞
ここで、図６及び図７を用いて、本発明の第３の実施形態に係るナビゲーションシステム３０について説明する。図６は、第３の実施形態に係るナビゲーションシステム３０の構成図である。また、図７は、ナビゲーションシステム３０の自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【００９３】
［機能構成］
ナビゲーションシステム３０は、第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０と比較して、さらに自律航法による測位に係る構成を通信装置１００が有する点において異なる。即ち、角速度検出センサ１０８に加えて、角度算出部１０６２及び位置算出部１０６４の機能を通信装置１００ｃの制御部１０６が有する。
【００９４】
第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０の構成においては、ＰＮＤ２００ｂの起動直後において、補正処理が不要であるため、補正処理にかかる時間を待機することなく、車速情報及び角度情報を取得することができる。ところが、もし通信装置１００ｂとＰＮＤ２００ｂとの間の通信の確立に時間がかかってしまった場合には、正確な測位を行えない可能性がある。即ち、車両３００が走り出したタイミングにおいて通信が確立されていない場合には、ＰＮＤ２００ｂは、車速情報及び角速度情報を取得することができず、自律航法による測位を行うことができない。この場合には、ＧＰＳによる測位が開始されるまでの間、ＰＮＤ２００ｂは、全く位置情報を取得することができない。
【００９５】
かかる課題を解決するために、本実施形態に係るナビゲーションシステム３０は、通信装置１００ｃが角度算出部１０６２及び位置算出部１０６４の機能を有する。かかる構成により、通信装置１００ｃとＰＮＤ２００ｃとの間の通信の確立に時間がかかった場合であっても、通信装置１００ｃにおいては自律航法による位置情報を算出することができる。これにより、ＰＮＤ２００ｃは、通信装置１００ｃとＰＮＤ２００ｃとの間の通信が確立し次第、自律航法による位置情報を取得することができる。
【００９６】
［自律航法による測位動作］
図７を参照すると、通信装置１００ｃは、まず、車両３００から車速情報を取得する（Ｓ３０２）。そして、角速度検出センサ１０８により角速度情報を検出し（Ｓ３０４）、角度算出部１０６２は、この角速度検出センサ１０８の検出値に基づいて、ＰＮＤ２００ｃの旋回する角度θを算出する（Ｓ３０６）。位置情報算出部１０６４は、車両通信部１０２により取得される車速情報と角度算出部１０６２により算出される角度θとに基づいて、車両３００の位置を算出する（Ｓ３０８）。通信装置１００ｃは、ナビゲーション装置通信部１０４により、位置算出部１０６４の算出する相対位置情報をＰＮＤ２００ｃに送信する（Ｓ３１０）。
【００９７】
即ち、ナビゲーションシステム３０において、通信装置１００ｃの送信する伝送情報は、位置算出部１０６４において算出される相対位置情報である。なお、通信装置１００ｃは、位置算出部１０６４において、前回測位時の位置情報を、図示しない記憶部に一時的に記憶している。また、上記のように、起動直後の測位ができるようにするために、通信装置１００ｃは、車両３００が停止する直前にその時点の位置情報を図示しない記憶部に記憶することが望ましい。このとき、停止地点においてＧＰＳによる測位ができる場合には、ＰＮＤ２００ｃからＧＰＳによる位置情報を取得してもよい。
【００９８】
＜５．性能比較＞
以上説明してきた、従来の固定ナビ９００と、従来のＰＮＤ８００ａ及びＰＮＤ８００ｂと、本発明の第１〜第３の実施形態に係るＰＮＤ２００ａ〜２００ｃとの性能について、図８を参照しながら比較する。
【００９９】
比較する項目は、「簡単取付け」、「自律精度」、「ＧＰＳ乱れ抑制」、「トンネル等測位継続」、及び「ＰｏｗｅｒＯＮ直後測位」の５項目である。
【０１００】
まず、「簡単取付け」は、車両への固定及び配線などが容易であるか否かについての項目である。上述の通り、固定ナビ９００は、車速パルス信号を取得するための配線が必要である。このため、基本的に固定ナビ９００は、信号線引き出しの知識と技術を有する者により取り付けられ、ユーザによる取り付けができず、一度固定された後は取り外して用いられることはない。これと比較し、従来のＰＮＤ８００は、例えばダッシュボード上に吸盤及びクレードルを介して簡単に取り付け及び取り外しが可能であり、持ち歩いて徒歩モードで利用することもできる。また、他の車両に付け替えて利用することも容易である。
【０１０１】
そして、ＰＮＤ２００は、通信装置１００を別途取り付けて用いる必要がある点において、従来のＰＮＤ８００よりも取り付けのための手間がかかる。しかし、配線は不要であり、一度通信装置１００を取り付けた後は、通信装置１００は車両３００のコネクタに取り付けたままで、ＰＮＤ２００本体のみを取り外して持ち出したり、他の車両において用いることも可能である。
【０１０２】
次に、「自律精度」は、自律航法による測位の精度を示す項目である。固定ナビ９００は、車両３００の車輪の回転に応じた車速パルス信号に基づいて車速情報を取得している。このため、固定ナビ９００は、加速度検出センサによる加速度から車速情報を取得するＰＮＤ８００ｂと比較すると、高い自律精度を保つことができる。また、ＰＮＤ８００ａは、自律航法の機能を有していない。ＰＮＤ８００ｂは、加速度検出センサを用いて自律航法による測位を行うが、加速度検出センサによる検出値は、対地移動量の精度を保ちづらい。そして、ＰＮＤ２００ａ〜２００ｃは、いずれも車両３００から取得された車速情報又は進行距離情報に基づいた位置情報を用いる。この車両３００から取得された車速情報及び進行距離情報に基づいた位置情報は、加速度検出センサの検出値に基づいた位置情報と比較すると精度がよい。また、車両３００から取得された車速情報及び進行距離情報に基づいた位置情報は、固定ナビ９００において用いられる車速パルス信号に基づいた位置情報と同等の精度であると考えられる。
【０１０３】
また、「ＧＰＳ乱れ抑制」は、ＧＰＳは、ＧＰＳ信号の受信状況がよくない場合に測位結果が大きく乱れることがあるが、これを抑制できるか否かを示す項目である。ＰＮＤ８００ａは自律航法による測位の機能を有していないため、ＧＰＳの測位結果の乱れを抑制することができない。一方、固定ナビ９００、ＰＮＤ８００ｂ、ＰＮＤ２００ａ〜２００ｃは、自律航法による測位の機能を有する。このため、ＧＰＳ信号の受信状況がよくない場合には、自律航法による測位結果を用いて、ＧＰＳによる測位結果を補正することができる。
【０１０４】
また、「トンネル等測位継続」は、自律航法が動作可能であれば、ＧＰＳ信号を受信できない場所でもある程度の時間測位が継続可能か否かを示す項目である。ＰＮＤ８００ａは自律航法の機能を有さないため、ＧＰＳ信号を受信できない場所においては測位が継続できない。ＰＮＤ８００ｂは、自律航法の機能を用いて測位を継続することはできる。ところが、ＰＮＤ８００ｂは、上述の通り自律精度が固定ナビ９００及びＰＮＤ２００と比較すると劣る。このため、誤差が累積してくると必要な精度を保てない場合がある。固定ナビ９００及びＰＮＤ２００ａ〜２００ｃは、自律航法による測位を比較的精度高く行うことができるため、ＰＮＤ８００ｂと比較すると長い時間ある程度の精度で測位を継続することができる。
【０１０５】
また、「ＰｏｗｅｒＯＮ直後測位」は、ナビゲーション装置を起動した直後に測位が可能であるか否かを示す項目である。ＰＮＤ８００ａは、自律航法による測位の機能を有さないため、起動直後はＧＰＳによる測位が開始できるまで測位を行うことができない。また、ＰＮＤ８００ｂ及びＰＮＤ２００ａは、ＰＮＤ本体の取り付けの度にセンサの補正が必要である。このため、起動直後に測位を行うことができない。
【０１０６】
これに対し、固定ナビ９００は、初期の取り付け時にセンサの補正は必要であるが、一度取り付けた後は、起動ごとに補正をする必要はない。また、ＧＰＳによる測位が行えない間に移動しても、前回の停止位置を起点として自律航法による測位を開始することが可能である。
【０１０７】
また、ＰＮＤ２００ｂは、通信装置１００ｂが角速度検出センサを有する。このため、ＰＮＤ２００ｂは、固定ナビ９００と同様にセンサの補正処理を起動ごとに行う必要がない。このため、ＰＮＤ２００ｂは、移動を開始する前に通信装置１００ｂとの通信が確立できることを条件として、起動直後においても測位を開始することができる。
【０１０８】
また、ＰＮＤ２００ｃは、さらに自律航法の機能を有する通信装置１００ｃから位置情報を取得する。このため、車両３００の移動が開始される前にＰＮＤ２００ｃと通信装置１００ｃとの通信が確立できなかった場合であっても、通信装置１００ｃにおいて自律航法による測位が開始される。
＜６．変形例＞
また、本発明の第１〜第３の実施形態に係るナビゲーション装置は、携帯電話としても実装することができる。即ち、通信装置１００からの伝送情報を携帯電話において受信し、これに基づいたナビゲーションを行うようにもできる。
【０１０９】
この場合におけるナビゲーション装置である携帯電話４００は、例えば、図９に示す外観を有する。すなわち、携帯電話４００が車両３００のダッシュボード上に吸盤４０５を介してクレードル４０３により保持されることにより、ナビゲーション装置として機能させることができる。
【０１１０】
この携帯電話４００の機能構成について、図１０を参照しながら説明する。携帯電話４００は、ナビゲーション機能ユニット２１０と、表示部４０４と、入力部４０２と、記憶部４０６と、携帯電話機能ユニット４１０と、統括制御部４３４とを有する。
【０１１１】
携帯電話機能ユニット４１０は、表示部４０４、入力部４０２、および記憶部４０６と接続されている。因みに、図１０では表示を簡略化しているが、表示部４０４、入力部４０２、および記憶部４０６は、ナビゲーション機能ユニット２１０にもそれぞれ接続されている。なお、ナビゲーション機能ユニット２１０の詳細な構成については、図１、図４、及び図６に示した構成であるため、ここでは説明を省略する。
【０１１２】
携帯電話機能ユニット４１０は、通話機能や電子メール機能などを実現するための構成であり、通信アンテナ４１２と、マイクロホン４１４と、エンコーダ４１６と、送受信部４２０と、スピーカ４２４と、デコーダ４２６と、携帯電話制御部４３０と、を有する。
【０１１３】
マイクロホン４１４は、音声を集音し、音声信号として出力する。エンコーダ４１６は、携帯電話制御部４３０による制御に従い、マイクロホン４１４から入力される音声信号のデジタル変換およびエンコードなどを行い、音声データを送受信部４２０に出力する。
【０１１４】
送受信部４２０は、エンコーダ４１６から入力される音声データを所定の方式に従って変調し、通信アンテナ４１２から無線で携帯電話４００の基地局へ送信する。また、送受信部４２０は、通信アンテナ４１２により無線信号を復調して音声データを取得し、デコーダ４２６に出力する。
【０１１５】
デコーダ４２６は、携帯電話制御部４３０による制御に従い、送受信部４２０から入力される音声データのデコードおよびアナログ変換などを行い、音声信号をスピーカ４２４に出力する。スピーカ４２４は、デコーダ４２６から供給される音声信号に基づいて音声を出力する。
【０１１６】
また、携帯電話制御部４３０は、電子メールを受信する場合、送受信部４２０からデコーダ４２６に受信データを供給し、デコーダ４２６に受信データをデコードさせる。そして、携帯電話制御部４３０は、デコードにより得られた電子メールデータを表示部４０４に出力して表示部４０４に表示させる共に、記憶部４０６に電子メールデータを記録する。
【０１１７】
また、携帯電話制御部４３０は、電子メールを送信する場合、入力部４０２を介して入力された電子メールデータをエンコーダ４１６にエンコードさせ、送受信部４２０および通信アンテナ４１２を介して無線送信する。
【０１１８】
総括制御部４３４は、上述した携帯電話機能ユニット４１０およびナビゲーション機能ユニット２１０を制御する。例えば、総括制御部４３４は、ナビゲーション機能ユニット２１０によりナビゲーション機能を実行している間に電話がかかってきた場合、ナビゲーション機能を携帯電話ユニット４１０による通話機能に一時的に切替え、通話終了後、ナビゲーション機能ユニット２１０にナビゲーション機能を再開させてもよい。
【０１１９】
近年、携帯電話をカーナビゲーション装置として用いるものが登場してきているが、本発明の通信装置１００を用いれば、従来の固定型のナビゲーションシステムと同等の機能を、携帯電話を用いることによっても実現することができる。この場合、例えば上記の第３の実施形態において説明した通信装置１００ｃと携帯電話とを組み合わせて用いれば、携帯電話側は通信装置１００から自律航法による測位結果を受信する通信機能さえ有していればよいため、好適である。
【０１２０】
携帯電話によるナビゲーション装置は、ユーザ個人にカスタマイズされた情報を提供する場合に特に好適である。車両自体は複数人で共有されている場合であっても、個々人に合わせた情報を提供することができる。例えば、目的地の履歴等のプライベートな情報であっても携帯電話に記録されれば他の人に見られる心配がなく、さらに異なる車両においても当該情報を利用することができる。この場合に、通信装置１００ｃは、携帯電話によるナビゲーション装置を車載にて用いる場合の測位精度を向上させるための構成を有している。このため、携帯電話によるナビゲーション装置は、通信機能のみで精度の高い測位情報を用いることができる。
【０１２１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２２】
例えば、上記実施形態では、ナビゲーション装置はＰＮＤ又は携帯電話であることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。その他のナビゲーション機能を有する装置も本発明の技術的範囲に属する。
【０１２３】
また、上記実施形態では、自律航法に用いる進行方位を求める方法として、検知した角速度の情報から進行方位を算出する方法について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、地磁気センサなどを用いることにより、角速度に代えて進行方位を直接検知する方法も考えられる。
【０１２４】
尚、本明細書において、シーケンス図に記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２５】
１００ 通信装置
１０２ 車両通信部
１０４ ナビゲーション装置通信部
１０６ 制御部
１１０ コネクタ
２００ ナビゲーション装置（ＰＮＤ）
２１４ 通信部
２５０ ナビゲーション部
３００ 車両
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位システム、通信装置、及び測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などにより取得される位置情報に基づいて、現在位置から目的地までの経路を案内するナビゲーション装置が広く普及している。このうち車両に搭載されるカーナビゲーション装置は、車両内に固定して用いられるもの（以下、固定ナビとよぶ）が主流であった。これに対し、最近は容易に着脱して持ち運ぶことのできるナビゲーション装置（以下、ＰＮＤ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）が登場している。
【０００３】
さらに、電子技術の向上により、ナビゲーション装置の提供する機能の多くが小型の電子部品で実現することができるようになってきた。これに伴い、ナビゲーション装置の提供する機能は、例えば携帯電話及びスマートフォンなどの携帯可能な装置の一機能として実現されるようになってきている。
【０００４】
ナビゲーション装置の中には、ＧＰＳによる絶対位置情報に加えて、センサなどから取得する速度情報及び角速度情報などに基づく相対位置の情報を用いる自律航法によって、ＧＰＳの電波の届かない場所であっても位置情報を提供することのできるものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０―０７８５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＰＮＤなどの携帯型ナビゲーション装置は、自律航法機能を持たないものが多く、また自律航法機能を有するものであっても固定ナビと比較して自律航法の精度が低いという問題があった。そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、携帯型ナビゲーション装置などの情報処理装置の車載時における自律航法による位置情報の精度を向上させることが可能な、新規かつ改良されたナビゲーションシステム、車両情報通信装置、及びナビゲーション方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタと、上記コネクタを介して、上記車両から上記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部と、上記車両通信部により取得した上記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部と、を有する通信装置と、上記通信装置から上記伝送情報を受信する通信部と、上記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出する位置算出部とを有する情報処理装置と、を有する、測位システムが提供される。
【０００８】
かかる構成によれば、車両のコネクタに嵌合して設置される上記通信装置は、車両から車速情報又は進行距離情報を取得することができる。そして、通信装置は、取得した車速情報又は進行距離情報に基づいた伝送情報を情報処理装置に送信する。通信装置から送信された伝送情報を受信した情報処理装置は、かかる伝送情報に含まれる車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出することができる。ここで、車両から取得される社則情報又は進行距離情報は、加速度センサにより間接的に取得される車両の速度情報よりも精度が高い。このため、この測位システムは、センサの検出値に基づいた相対位置の情報よりも精度の高い位置情報を算出することができる。
【０００９】
また、上記情報処理装置は、上記算出された位置情報を用いて、目的地までの経路を案内するナビゲーション部をさらに有してもよい。
【００１０】
また、上記車両に設けられたコネクタは、故障診断用コネクタであってもよい。
【００１１】
また、上記通信装置は、上記車両の角速度を取得する角速度検出センサをさらに有し、上記情報処理装置通信部は、上記角速度検出センサにより取得される角速度と、上記車速情報又は進行距離情報とを上記伝送情報として上記情報処理装置に送信してもよい。
【００１２】
また、上記通信装置は、上記コネクタが上記車両に設けられたコネクタと嵌合するときに上記車両に設けられたコネクタ上に固定される形状を有してもよい。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタと、上記コネクタを介して、上記車両から上記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部と、上記車両通信部により取得した上記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部と、を有する通信装置が提供される。
【００１４】
上記車両の角速度を取得する角速度検出センサをさらに有してもよい。
【００１５】
また、上記情報処理装置通信部は、上記角速度検出センサにより取得された角速度と、上記車速情報又は進行距離情報とを上記伝送情報として上記情報処理装置に送信してもよい。
【００１６】
また、上記角速度検出センサにより取得される角速度と、上記車速情報又は進行距離情報と、に基づいて現在位置を算出する位置算出部をさらに有し、上記情報処理装置通信部は、上記位置情報を上記伝送情報として上記情報処理装置に送信してもよい。
【００１７】
また、上記情報処理装置通信部は、近距離無線通信規格に従って上記情報処理装置と無線通信してもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタにより上記車両内に設置され、車両通信部と情報処理装置通信部とを有する通信装置と、上記情報処理装置通信部と通信する通信部と現在位置を算出する位置算出部とを有する情報処理装置とを備える測位システムの、上記車両通信部が、上記コネクタを介して、上記車両から上記車両の車速情報又は進行距離情報を受信するステップと、上記情報処理装置通信部が、上記車両通信部により取得された上記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、上記情報処理装置に送信するステップと、上記通信部が、上記伝送情報を受信するステップと、上記位置算出部が、上記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出するステップと、を含む、測位方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、携帯型測位装置の車載時の自律航法による位置情報の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成図である。
【図２】同実施形態に係るナビゲーション装置（ＰＮＤ）の外観例である。
【図３】同実施形態に係るナビゲーションシステムの自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成図である。
【図５】同実施形態に係るナビゲーションシステムの自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るナビゲーションシステムの構成図である。
【図７】同実施形態に係るナビゲーションシステムの自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【図８】各ナビゲーションシステムの特徴の比較表である。
【図９】第１〜第３の実施形態に係るナビゲーション装置が携帯電話であった場合の外観例である。
【図１０】第１〜第３の実施形態に係るナビゲーション装置が携帯電話であった場合の構成図である。
【図１１】従来の固定ナビの構成図である。
【図１２】従来のＰＮＤ（自律航法なし）の構成図である。
【図１３】従来のＰＮＤ（自律航法あり）の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じてナビゲーション装置２００ａ、およびナビゲーション装置２００ｂのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、ナビゲーション装置２００ａ及びナビゲーション装置２００ｂなどを特に区別する必要が無い場合には、単にナビゲーション装置２００と称する。
【００２３】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．概要
２．第１の実施形態（通信装置が車速情報等を取得及び送信する例）
３．第２の実施形態（通信装置が角速度検出センサを有する例）
４．第３の実施形態（通信装置が相対位置を算出する例）
５．性能比較
６．変形例
【００２４】
＜１．概要＞
［従来のナビゲーション装置の構成］
まず、本発明に至った背景について説明するために、図１１〜図１３に示す従来のナビゲーション装置について説明する。図１１は、車両に固定して用いられる従来の固定型ナビゲーション装置の構成図である。図１２は、持ち運び可能な携帯型ナビゲーション装置（ＰＮＤ）であって、自律航法の機能を有さない従来のＰＮＤの構成図である。図１３は、自律航法の機能を有する従来のＰＮＤの構成図である。
【００２５】
なお、以下ナビゲーション装置の場合を例にとって説明を行うが、本発明はかかる例に限定されるものではない。位置情報を利用するあらゆる情報処理装置に適用可能である。
【００２６】
（固定ナビ９００）
まず、図１１を参照すると、従来の固定型ナビゲーション装置９００（以下、固定ナビ９００という。）は、車両３００に固定して載置されて用いられるナビゲーション装置であり、ＧＰＳアンテナ９１２と、車速パルス検出部９１３と、角速度検出センサ９１６と、入力部９０２と、表示部９０４と、記憶部９０６と、ＧＰＳ処理部９３２と、速度算出部９４２と、位置算出部９４４と、角度算出部９４６と、ナビゲーション部９０５とを主に有する。
【００２７】
ところで、この固定ナビ９００は、ＧＰＳによる測位の他に、自律航法による位置情報の取得も行うことができる。自律航法による測位には、車両の進行方位と進行距離とを示す情報が必要である。このため、一般的に自律航法による測位には、車両３００の速度の情報（以下、車速情報という。）と、角速度検出センサ９１６により取得される角速度から算出される角度の情報が用いられる。ここで、固定ナビ９００は、車両３００から取得する車速パルス信号から算出する車速情報を用いて、自律航法による測位を行っている。なお、ここで用いられる車速パルス信号は、車両３００の車輪回転速度に応じた信号であり、比較的正確な車速情報を得ることができる。
【００２８】
固定ナビ９００は、車両３００内部で用いられる車速パルス信号を、例えばカシメ金具３０９などを用いて分岐配線して取得する。この車速パルス信号を取得するための配線が必要であるために、固定ナビ９００の取り付けには特殊な知識が必要である。このため、一般的に固定ナビ９００は、取り扱い店舗において特殊な知識を有する者により取り付けがなされ、一度取り付けられた後は、固定されたまま用いられる。
【００２９】
（ＰＮＤ８００ａ：自律航法なし）
次に、図１２を参照すると、従来の携帯型ナビゲーション装置８００ａ（以下、ＰＮＤ８００ａという。）は、固定ナビ９００を簡単に取り付けられると共に、携帯して使用することができるように改良したものである。
【００３０】
持ち運び可能とするために、ＰＮＤ８００ａは、自律航法による測位の機能を有していない。ナビゲーション部８５０は、ＧＰＳ受信信号から算出されたＧＰＳ測位情報に基づいた位置情報によりナビゲーションを行う。ＰＮＤ８００ａは、車速パルス信号を取得するための配線が不要であるため、簡単に取り付け及び取り外しすることができる。
【００３１】
例えば図２に示すように、ＰＮＤ８００ａは、車両３００のダッシュボード上に吸盤１６を介して取付けられたクレードル１４によって保持されるとともに、当該ＰＮＤ８００ａとクレードル１４とは機械的かつ電気的に接続される。クレードル１４とＰＮＤ８００ａとは、容易に着脱することができるため、ＰＮＤ８００ａは、ユーザが取り外して徒歩にて使用することもできる。
【００３２】
しかし、ＰＮＤ８００ａは、自律航法による測位の機能を有していないため、ＧＰＳ信号を受信することができない場所では位置情報を取得することができない。このため、ＰＮＤ８００ａは、トンネル内では測位を継続することができない。また、一般的にナビゲーション装置を起動してからＧＰＳ信号を受信するまでには時間を要する。このため、ＰＮＤ８００ａは、起動直後に測位を行うことができない。例えば固定ナビ９００は、この欠点を補うために、自律航法による測位を用いることによって、起動直後にも測位を行うことができるよう構成されている。
【００３３】
近年、カーナビゲーション装置として用いることのできる携帯電話も登場しているが、自律航法による測位の機能を有さないものについては、ＰＮＤ８００ａと同様の課題を抱えている。
【００３４】
（ＰＮＤ８００ｂ：自律航法あり）
上述のように、単純に取り付けが簡単となるよう自律航法による測位の機能が省略されたＰＮＤ８００ａは、現在位置情報の精度が著しく劣る。自律航法の機能と取り付けの簡単さを両立したＰＮＤ８００ｂは、この欠点を補うために開発された。
【００３５】
図１３を参照すると、ＰＮＤ８００ｂは、ＰＮＤ８００ａの構成に加えて、加速度検出センサ８１３、角速度検出センサ８１６、速度算出部８４２、位置算出部８４４、及び角度算出部を有する。固定ナビ９００と比較すると、ＰＮＤ８００ｂは、車速パルス検出部９１４に代えて、加速度検出センサ８１３を有する点において異なる。
【００３６】
かかる構成により、車速パルス信号に代えてセンサによる検出値から車速情報を取得することができる。このため、ＰＮＤ８００ｂは、この車速情報を用いて自律航法による測位の機能を実現することができる。さらに、センサを用いた加速度の検出によれば、車両３００との配線が不要であるため、ＰＮＤ８００ｂは、簡単に取り付け及び取り外しをすることができる。
【００３７】
以上説明してきたように、現在までに提供されているＰＮＤ８００は、簡単に取り付け及び取り外しをすることができると共に、センサを用いた自律航法による測位を用いることにより、固定型のナビゲーション装置の機能と遜色ない機能を提供することができるよう改良されてきた。
【００３８】
ところが、それでもなお、携帯型のナビゲーション装置は、固定型のナビゲーション装置にナビゲーションの精度が劣る点がある。ＰＮＤ８００ｂは、加速度検出センサ８１３の検出情報から車速を算出して自律航法に用いる。ところが、このセンサにより検出される加速度情報から算出される車速情報は、車速パルスに基づいた車速情報と比較して精度が劣る。このため、特にＧＰＳ信号を受信できない状態が長く継続する場合には、その測位誤差が累積し、測位精度を保つことが困難である。
【００３９】
このため、次に説明する本願の第１〜第３の実施形態に係るＰＮＤは、ＯＢＤ−ＩＩコネクタを介して取得することのできる車速情報を自律航法による測位に利用することを考えた。ＯＢＤ−ＩＩコネクタは、ＯＢＤ−ＩＩ（Ｏｎ−Ｂｏａｒｄ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）と言われる車載式故障診断システムと接続するためのコネクタであり、故障診断コネクタ、又は車両診断コネクタともよばれる。
【００４０】
＜２．第１の実施形態（通信装置が車速情報等を取得及び送信する例）＞
［機能構成］
ここで図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施形態に係るナビゲーションシステムについて説明する。図１は、第１の実施形態に係るナビゲーションシステム１０の構成図である。
【００４１】
第１の実施形態に係るナビゲーションシステム１０は、車両３００の故障診断コネクタと嵌合するコネクタ１１０を有する通信装置１００ａと、携帯型のナビゲーション装置２００ａとを有する。
【００４２】
（車両３００）
車両３００は、動力装置３０２と、情報表示部３０６と、車両制御部３０４とを主に有し、故障診断コネクタ３０８を搭載している。故障診断コネクタ３０８は、上述のＯＢＤ−ＩＩコネクタである。ＯＢＤ−ＩＩは、アメリカでは１９８５年、日本でも２０００年より新車への搭載が法律により義務付けられているため、現在アメリカ及び日本国内において販売されている車両には全て搭載されている。
【００４３】
通信装置１００ａは、車両３００の故障診断コネクタ３０８と嵌合するコネクタ１１０と、コネクタ１１０を介して車両３００と通信する車両通信部１０２と、ナビゲーション装置２００ａと通信するナビゲーション装置通信部１０４と、通信装置１００ａ全体の動きを制御する制御部１０６とを主に有する。
【００４４】
コネクタ１１０は、上述のＯＢＤ−ＩＩコネクタといわれる故障診断コネクタである。車両３００側のコネクタ３０８は、コネクタ１１０と嵌合するように、コネクタ１１０と対応するピン配列を有する。
【００４５】
（通信装置１００ａ）
通信装置１００ａは、コネクタ１１０が車両３００のコネクタ３０８と嵌合するときに、車両３００のコネクタ３０８上に固定される形状を有する。例えばケーブルを介して２つの物体を接続する場合には、ケーブルの形状が変化することにより２つの物体の位置関係は変動する。しかし、これに対して、通信装置１００ａのコネクタ１１０は通信装置１００ａの筐体と一体化して形成されるため、通信装置１００ａの筐体と車両３００の筐体との位置関係が変動せず固定された状態となる。
【００４６】
車両通信部１０２は、コネクタ１１０を介して車両３００と通信し、車両３００の車速情報又は進行距離情報を受信する。本実施形態においては、以下、車両３００の車速情報を受信する実施例について説明する。車両通信部１０２は、制御部１０６の制御に従って、定期的に車両３００に対して車速情報を取得するための取得要求を送信し、車両３００から送信される車速情報を受信する。
【００４７】
ナビゲーション装置通信部１０４は、ナビゲーション装置２００ａと通信し、車両通信部１０２が取得した車速情報に基づく伝送情報を、ナビゲーション装置２００ａに送信する情報処理装置通信部の機能を有する。本実施形態においては、伝送情報は、車速情報そのものである。ナビゲーション装置通信部１０４は、無線通信により伝送情報を送信してもよい。例えば、ナビゲーション装置通信部１０４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの近距離無線通信の規格に従った通信を行うことができる。
【００４８】
制御部１０６は、通信装置１００ａ全体の動作を制御する。制御部１０６は、例えば車両通信部１０２を制御することによって、車両３００から周期的に情報を取得する。また、制御部１０６は、ナビゲーション装置通信部１０４を制御することによって、コネクタ１１０を介して取得した車速情報をナビゲーション装置２００ａに対して送信する。
【００４９】
（ナビゲーション装置２００ａ）
本発明の第１の実施形態に係るナビゲーション装置２００ａ（以下、ＰＮＤ２００ａという。）は、例えば図２に示すような外観を有するＰＮＤである。図２は、本発明の第１〜第３の実施形態に係るナビゲーション装置（ＰＮＤ）２００の外観図である。また、従来のＰＮＤ８００も同様の外観を有するため、図２は、従来のＰＮＤ８００の外観図でもある。
【００５０】
ＰＮＤ２００ａは、目的地までの経路を案内するとともに、位置情報に対応づけられた各種の情報をユーザに提供する機能を有する携帯型ナビゲーション装置である。ＰＮＤ２００ａは、表示部２０４を有し、車両３００のダッシュボード上に吸盤１６を介して取り付けられたクレードル１４によって保持される。ＰＮＤ２００はクレードル１４に容易に取り付けることができるとともに、取り外しすることも可能である。
【００５１】
このＰＮＤ２００ａは、現在の位置情報を取得する機能を有するとともに、地図データを記憶している。このため、地図上に現在位置の情報を重畳して表示部２０４に表示させることができる。
【００５２】
再び図１を参照すると、ＰＮＤ２００ａは、入力部２０２と、表示部２０４と、記憶部２０６と、ナビゲーション機能ユニット２１０ａとを主に有する。
【００５３】
入力部２０２は、ユーザによる操作指示を受付け、その操作内容をナビゲーション機能ユニット１１０に出力する。ユーザによる操作指示としては、例えば、目的地の設定、地図の拡大および縮小、音声案内設定、画面表示設定などが挙げられる。
【００５４】
また、この入力部２０２は、表示部２０４と一体的に設けられるタッチスクリーンであってもよい。或いは、入力部２０２は、ボタン、スイッチ、およびレバーなど、表示部２０４と分離して設けられる物理的構成であってもよい。また、入力部２０２は、リモートコントローラから送信されたユーザによる操作指示を示す信号を検出する信号受信部であってもよい。
【００５５】
表示部２０４は、例えば、地図データに現在位置を示す情報を重畳した画面を出力する表示装置である。この表示部２０４は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどの表示装置であってもよい。
【００５６】
記憶部２０６は、ＰＮＤ２００ａが動作するためのプログラムや、地図データなどを記憶する記憶媒体である。なお、この記憶部２０６は、例えば、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（又はＦｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などの不揮発性メモリ、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））などの光ディスク、並びに、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。
【００５７】
また、ナビゲーション機能ユニット２１０ａは、ナビゲーション機能を実現するための構成であり、ＧＰＳアンテナ２１２と、通信部２１４と、角速度検出センサ２１６と、制御部２３０ａとを主に有する。制御部２３０ａは、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算処理手段により構成され、さらに、ＧＰＳ処理部２３２と、位置算出部２４２と、角度算出部２４４と、ナビゲーション部２５０の機能とを主に有する。
【００５８】
ＧＰＳアンテナ２１２は、複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することができ、受信したＧＰＳ信号をＧＰＳ処理部２３２に入力する。なお、ここで受信されるＧＰＳ信号には、ＧＰＳ衛星の軌道を示す軌道データと、信号の送信時刻などの情報が含まれている。
【００５９】
ＧＰＳ処理部２３２は、ＧＰＳアンテナ２１２から入力された複数のＧＰＳ信号に基づいて当該ＰＮＤ２００ａの現在位置を示す位置情報を算出し、算出した位置情報をナビゲーション部２５０に供給する。具体的には、ＧＰＳ処理部２３２は、複数のＧＰＳ信号をそれぞれ復調することにより得られる軌道データから各ＧＰＳ衛星の位置を算出し、ＧＰＳ信号の送信時刻と受信時刻との差分から各ＧＰＳ衛星から当該ＰＮＤ２００ａとの距離を算出する。そして、算出された各ＧＰＳ衛星の位置と、各ＧＰＳ衛星から当該ＰＮＤ２００ａまでの距離とに基づいて、絶対位置情報である現在の３次元位置を算出する。
【００６０】
このように、ナビゲーション部２５０は、ＧＰＳ処理部２３２より供給される位置情報に基づいて、ナビゲーション処理を実行することができる。ところが、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信できないときには、ＰＮＤ２００ａは、ＧＰＳを用いた測位を行うことができない。そこで、ＰＮＤ２００ａは、主にＧＰＳ信号を受信できないときに、自律航法により得られる相対位置情報を用いたナビゲーション処理を実行することもできる。
【００６１】
ＰＮＤ２００ａの上記に示した構成のうち、通信部２１４と、角速度検出センサ２１６と、位置算出部２４２と、角度算出部２４４とは、自律航法による相対位置を取得するために用いられる。
【００６２】
従来のＰＮＤ８００ｂは、この通信部２１４に代えて、加速度検出センサ８１３と、加速度検出センサ８１３の検出値から車速情報を算出するための速度算出部８４２とを有していた（図１３参照）。本発明の第１の実施形態に係るＰＮＤ２００ａは、従来加速度検出センサ８１３と、速度算出部８４２とを用いることにより取得していた車速情報に代えて、車両３００から得られる、より精度の高い車速情報を取得しようとするものである。
【００６３】
通信部２１４は、外部の装置と有線または無線により通信する機能を有する。通信部２１４は、外部と接続するための有線又は無線のインタフェースと、受信した情報又は送信する情報を処理する回路などから構成される通信処理部との機能を主に有する。
【００６４】
通信部２１４は、制御部２３０ａの制御により、通信装置１００ａから送信された伝送情報を受信する受信部としての機能を有する。本実施形態においては、この伝送情報は、通信装置１００ａが車両３００から取得した車速情報である。通信部２１４は、受信した伝送情報を位置算出部２４２に受け渡す。
【００６５】
また、角速度検出センサ２１６は、角速度を検出するための検出装置である。角速度検出センサ２１６は、ＰＮＤ２００ａが旋回しているときの回転角の変化する速度（角速度）であるヨーレートωｚを電圧値として検出する機能を有する。角速度検出センサ２１６は、このヨーレートを例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出して、検出されたヨーレートを示すデータを角度算出部２４４に入力する。
【００６６】
角度算出部２４４は、角速度検出センサ２１６から入力されたヨーレートωｚにサンプリング周期（例えば、ここでは０．０２ｓ）を積算することにより、ＰＮＤ２００ａが旋回したときの角度θを算出し、その角度θが示された角度データを位置算出部２４２に入力する。
【００６７】
位置算出部２４２は、通信部２１４から入力された車速情報により示される速度Ｖ及び角度算出部２４４により算出された角度θに基づき、現在位置の相対位置情報を算出する機能を有する。具体的には、位置算出部２４２は、速度Ｖおよび角度θに基づいて前回算出時の位置から現在位置までの変化量を求める。そして、位置算出部２４２は、この変化量と前回の位置とから現在の位置情報を算出する。その後位置算出部２４２は、この現在位置の位置情報をナビゲーション部２５０に供給する。
【００６８】
ナビゲーション部２５０は、車両３００から取得される車速情報に基づいて算出される相対位置情報に基づいて目的地までの経路を案内する機能を有する。位置情報取得部２５２と、目的地設定部２５４と、経路探索部２５６と、経路案内部２５８との機能を主に有する。
【００６９】
位置情報取得部２５２は、ＰＮＤ２００ａの位置情報を取得する。この位置情報取得部２５２は、ＧＰＳ処理部２３２又は位置算出部２４２のいずれかから位置情報を取得しても良い。例えば、位置情報取得部２５２は、ＧＰＳ処理部２３２が位置情報を算出できる場合にはＧＰＳ処理部２３２から絶対位置情報を取得し、ＧＰＳ処理部２３２が位置情報を算出できないとき、即ち、ＧＰＳアンテナ２１２がＧＰＳ信号を受信できないときには位置算出部２４２から相対位置情報に基づいた現在の位置情報を取得する。
【００７０】
或いは、位置情報取得部２５２は、ＧＰＳ処理部２３２から取得する絶対位置情報と位置算出部２４２から取得する相対位置情報とを用いて、マップマッチング処理を行うことにより補正された位置情報を取得してもよい。
【００７１】
目的地設定部２５４は、例えば、ユーザが入力部２０２を用いて入力した操作情報から、ユーザが辿り着きたい場所である目的地を設定する。この目的地設定部２５４は、例えば、目的地を住所、名称、電話番号、またはジャンルから検索する画面、或いは目的地を予めユーザが登録した登録地点から選択する画面を生成して表示部２０４に表示させる。そして、この画面表示に対してユーザが入力部２０２を用いて行う操作情報を取得して目的地を設定する。
【００７２】
経路探索部２５６は、位置情報取得部２５２から入力されるＰＮＤ２００ａの現在位置から、目的地設定部２５４により設定される目的地までの経路を探索する機能を有する。
【００７３】
経路案内部２５８は、目的地への経路を案内する機能を有する。経路案内部２５８は、目的地設定部２５４により目的地が設定されている場合には、設定された目的地への経路を経路探索部２５６に探索させて取得した経路に従って、目的地への経路を表示及び音声等によりユーザに通知する。例えば経路案内部２５６は、地図上に目的地までの経路の情報を重畳して表示部２０２に表示させる。また、経路案内部２５６は、交差点などいくつかの道路が分岐している場所の付近においては、目的地に向かう経路を示す矢印などを地図に重畳して表示部２０２に表示させてもよい。
【００７４】
［自律航法による測位動作］
以上、説明してきたナビゲーションシステム１０の自律航法による測位動作について、次に図３を参照しながら説明する。図３は、第１の実施形態に係るナビゲーションシステムの動作を示すシーケンス図である。
【００７５】
まず、通信装置１００ａは、車両３００から車速情報を取得する（Ｓ１０２）。このとき、通信装置１００ａは、故障診断コネクタを介して車両通信部１０２により車速情報を取得する。そして、通信装置１００ａは、ナビゲーション装置通信部１０４により、取得された車速情報をＰＮＤ２００ａに送信する（Ｓ１０４）。
【００７６】
そして、ＰＮＤ２００ａは、角速度検出センサ２１６により角速度を検出する（Ｓ１０６）。角速度検出センサ２１６は、検出した角速度を角度算出部２４４に入力する。角度算出部２４４は、角速度検出センサ２１６から入力された角速度に基づいて、ＰＮＤ２００ａが旋回する角度θを算出する（Ｓ１０８）。なお、図３においてステップＳ１０６及びステップＳ１０８の角速度検出及び角度算出処理は、ステップＳ１０４において通信装置１００ａから車速情報を取得した後に行うこととして記載されているが、車速情報の取得処理と並行して行われても良い。
【００７７】
そして、位置算出部２４２は、通信装置１００ａから受信した車速情報と角度算出部より入力される角度情報に基づいて、前回算出時の位置から現在位置までの変化量を求める。そして、位置算出部２４２は、この変化量と前回の位置とから現在の位置情報を算出する（Ｓ１１０）。即ち、ここで算出される位置情報は、前回の測位位置からの変化量に基づいて算出される相対位置情報である。なお、ここで説明した自律航法による測位動作は、通信装置１００ａが定期的に車速情報を取得するタイミング毎に継続的に行われる。
【００７８】
［効果の例］
以上のように、ナビゲーションシステム１０は、通信装置１００ａが車両３００から定期的に車速情報を取得し、取得した車速情報をＰＮＤ２００ａに供給する。この車速情報は、車両３００において車輪の回転に応じて取得された値であるため、例えば加速度検出センサなどを利用して取得された車速情報と比較すると精度が高い。ＰＮＤ２００ａは、この精度の高い車速情報を利用して、位置算出部２４２において、自律航法により比較的精度の高い相対位置による位置情報を算出することができる。従って、ＰＮＤ２００ａは、従来の加速度検出センサを用いて車速情報を取得するＰＮＤと比較して自律航法の精度を高めることができる。
【００７９】
ところが、ＰＮＤ２００ａは、容易に取り外し可能であるために、センサと車両３００との取り付け位置関係が使用開始のたびに変化する可能性が高い。このため、ＰＮＤ２００ａは、起動後必ず補正処理を行う必要がある（ＰＮＤ８００ｂにおいても同様）。この補正処理は、一般的にＧＰＳ測位情報を参照値として行われる。上述の通り、ＧＰＳ信号は、起動後受信することができる状態となるために時間を要する。固定ナビ９００は、この起動後ＧＰＳ信号を受信することができる状態となるまでの間に、前回の停止位置を基点として自律測位によるナビゲーションを開始する。ところが、ＰＮＤ２００ａは、ＧＰＳ信号を受信することができる状態となった後にセンサの補正処理が必要であるため、ＰＮＤ２００ａの起動直後は、ナビゲーションを開始することができない。
【００８０】
そこで、上記の課題を解決するために、本願発明者は、第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０を提案する。
【００８１】
＜３．第２の実施形態（通信装置が角速度検出センサを有する例）＞
図４を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０について説明する。図４は、第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０の構成図である。なお、以下の説明中において、第１の実施形態と同様の箇所については説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００８２】
［機能構成］
ナビゲーションシステム２０は、第１の実施形態に係るナビゲーションシステム１０と比較して、角速度検出センサをＰＮＤ２００ではなく通信装置１００が有する点において異なる。
【００８３】
通信装置１００ｂの制御部１０６は、車両通信部１０２により定期的に車両３００から車速情報を取得するとともに、角速度検出センサ１０８から角速度の情報を取得する。そして、制御部１０６は、取得した車速情報及び角速度情報を、ナビゲーション装置通信部１０４によりＰＮＤ２００ｂに対して送信させる。
【００８４】
一方、ＰＮＤ２００ｂは、通信部２１４を介して通信装置１００ｂから受信した車速情報及び角速度情報に基づいて自律航法による測位を行う。即ち、通信部２１４は、受信した車速情報を位置算出部２４２に供給し、角速度情報を角度算出部２４４に供給する。そして、角度算出部２４４は、通信装置１００に設けられる角速度検出センサ１０８によって検出される角速度情報に基づいてＰＮＤ２００ｂの旋回する角度θを算出する。
【００８５】
ＰＮＤ２００ｂは、位置算出部２４２において、通信装置１００ｂから取得した車速情報、及び、通信装置１００ｂの角速度検出センサ１０８において取得された角速度に基づいた相対位置情報を算出する。そして、ＰＮＤ２００ｂは、この相対位置情報に基づいて目的地までの経路を案内する。
【００８６】
［自律航法による測位動作］
このナビゲーションシステム２０の自律航法による測位動作について、図５を参照しながら説明する。図５は、ナビゲーションシステム２０の自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【００８７】
まず、通信装置１００ｂは、車両３００から車速情報を取得する（Ｓ２０２）。これと共に、通信装置１００ｂは、角速度検出センサ１０８により角速度を検出する（Ｓ２０４）。そして、通信装置１００ｂは、車速情報及び角速度情報を伝送情報としてＰＮＤ２００ｂに送信する（Ｓ２０６）。
【００８８】
ＰＮＤ２００ｂは、ステップＳ２０６において受信する角速度情報に基づいてＰＮＤ２００ｂの旋回する角度θを算出し（Ｓ２０８）、算出された角度θと、通信装置１００ｂから送信される車速情報とに基づいて、ＰＮＤ２００ｂの相対位置情報を算出する（Ｓ２１０）。
【００８９】
［効果の例］
以上のように、ナビゲーションシステム２０は、通信装置１００ｂが車両３００から定期的に車速情報を取得し、取得した車速情報をＰＮＤ２００ｂに供給する。それとともに、通信装置１００ｂは、角速度検出センサ１０８を有しているため、この角速度検出センサ１０８により角速度情報を取得し、取得した角速度情報をＰＮＤ２００ｂに供給する。ＰＮＤ２００ｂは、通信装置１００ｂから供給される車速情報及び角速度情報に基づいて現在の位置情報を算出することができる。ここで、角速度検出センサ１０８は通信装置１００ｂ内に設けられる。第１の実施形態に係るナビゲーションシステム１０又は従来のナビゲーションシステムにおいては、角速度検出センサはＰＮＤ本体内に設けられていた。このため、上述の通りＰＮＤ本体を取り付ける度に補正処理が必要であり、起動直後の測位を行うことができなかった。
【００９０】
これに対し、ナビゲーションシステム２０は、通信装置１００ｂ内に角速度検出センサ１０８が設けられる。通信装置１００ｂは、上述の通り、車両３００のコネクタ３０８とコネクタ１１０とを嵌合させることにより、通信装置１００ｂの本体がコネクタ３０８の上部に固定される形状を有している。そして、通信装置１００ｂは、主にＰＮＤ２００ｂが取り外してポータブルに利用されるのに対して、コネクタ３０８上部に固定されたまま、通常取り外すことなく利用されることが想定される。
【００９１】
このため、通信装置１００ｂが取り外されることなく固定されたままである限りは、起動直後の補正動作が不要である。このため、ＰＮＤ２００ｂを起動した直後に、前回停止時の位置情報に基づいて測位を開始することができるという効果がある。特に、車両３００が地下駐車場などＧＰＳ信号を受信できない場所に駐車されて停止し、その後動き始める場合には、車両３００の発進後しばらくＧＰＳによる測位が利用できないことが考えられる。このような場合に、本実施形態における構成は有効である。
【００９２】
＜４．第３の実施形態（通信装置が相対位置を算出する例）＞
ここで、図６及び図７を用いて、本発明の第３の実施形態に係るナビゲーションシステム３０について説明する。図６は、第３の実施形態に係るナビゲーションシステム３０の構成図である。また、図７は、ナビゲーションシステム３０の自律航法による測位動作を示すシーケンス図である。
【００９３】
［機能構成］
ナビゲーションシステム３０は、第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０と比較して、さらに自律航法による測位に係る構成を通信装置１００が有する点において異なる。即ち、角速度検出センサ１０８に加えて、角度算出部１０６２及び位置算出部１０６４の機能を通信装置１００ｃの制御部１０６が有する。
【００９４】
第２の実施形態に係るナビゲーションシステム２０の構成においては、ＰＮＤ２００ｂの起動直後において、補正処理が不要であるため、補正処理にかかる時間を待機することなく、車速情報及び角度情報を取得することができる。ところが、もし通信装置１００ｂとＰＮＤ２００ｂとの間の通信の確立に時間がかかってしまった場合には、正確な測位を行えない可能性がある。即ち、車両３００が走り出したタイミングにおいて通信が確立されていない場合には、ＰＮＤ２００ｂは、車速情報及び角速度情報を取得することができず、自律航法による測位を行うことができない。この場合には、ＧＰＳによる測位が開始されるまでの間、ＰＮＤ２００ｂは、全く位置情報を取得することができない。
【００９５】
かかる課題を解決するために、本実施形態に係るナビゲーションシステム３０は、通信装置１００ｃが角度算出部１０６２及び位置算出部１０６４の機能を有する。かかる構成により、通信装置１００ｃとＰＮＤ２００ｃとの間の通信の確立に時間がかかった場合であっても、通信装置１００ｃにおいては自律航法による位置情報を算出することができる。これにより、ＰＮＤ２００ｃは、通信装置１００ｃとＰＮＤ２００ｃとの間の通信が確立し次第、自律航法による位置情報を取得することができる。
【００９６】
［自律航法による測位動作］
図７を参照すると、通信装置１００ｃは、まず、車両３００から車速情報を取得する（Ｓ３０２）。そして、角速度検出センサ１０８により角速度情報を検出し（Ｓ３０４）、角度算出部１０６２は、この角速度検出センサ１０８の検出値に基づいて、ＰＮＤ２００ｃの旋回する角度θを算出する（Ｓ３０６）。位置情報算出部１０６４は、車両通信部１０２により取得される車速情報と角度算出部１０６２により算出される角度θとに基づいて、車両３００の位置を算出する（Ｓ３０８）。通信装置１００ｃは、ナビゲーション装置通信部１０４により、位置算出部１０６４の算出する相対位置情報をＰＮＤ２００ｃに送信する（Ｓ３１０）。
【００９７】
即ち、ナビゲーションシステム３０において、通信装置１００ｃの送信する伝送情報は、位置算出部１０６４において算出される相対位置情報である。なお、通信装置１００ｃは、位置算出部１０６４において、前回測位時の位置情報を、図示しない記憶部に一時的に記憶している。また、上記のように、起動直後の測位ができるようにするために、通信装置１００ｃは、車両３００が停止する直前にその時点の位置情報を図示しない記憶部に記憶することが望ましい。このとき、停止地点においてＧＰＳによる測位ができる場合には、ＰＮＤ２００ｃからＧＰＳによる位置情報を取得してもよい。
【００９８】
＜５．性能比較＞
以上説明してきた、従来の固定ナビ９００と、従来のＰＮＤ８００ａ及びＰＮＤ８００ｂと、本発明の第１〜第３の実施形態に係るＰＮＤ２００ａ〜２００ｃとの性能について、図８を参照しながら比較する。
【００９９】
比較する項目は、「簡単取付け」、「自律精度」、「ＧＰＳ乱れ抑制」、「トンネル等測位継続」、及び「ＰｏｗｅｒＯＮ直後測位」の５項目である。
【０１００】
まず、「簡単取付け」は、車両への固定及び配線などが容易であるか否かについての項目である。上述の通り、固定ナビ９００は、車速パルス信号を取得するための配線が必要である。このため、基本的に固定ナビ９００は、信号線引き出しの知識と技術を有する者により取り付けられ、ユーザによる取り付けができず、一度固定された後は取り外して用いられることはない。これと比較し、従来のＰＮＤ８００は、例えばダッシュボード上に吸盤及びクレードルを介して簡単に取り付け及び取り外しが可能であり、持ち歩いて徒歩モードで利用することもできる。また、他の車両に付け替えて利用することも容易である。
【０１０１】
そして、ＰＮＤ２００は、通信装置１００を別途取り付けて用いる必要がある点において、従来のＰＮＤ８００よりも取り付けのための手間がかかる。しかし、配線は不要であり、一度通信装置１００を取り付けた後は、通信装置１００は車両３００のコネクタに取り付けたままで、ＰＮＤ２００本体のみを取り外して持ち出したり、他の車両において用いることも可能である。
【０１０２】
次に、「自律精度」は、自律航法による測位の精度を示す項目である。固定ナビ９００は、車両３００の車輪の回転に応じた車速パルス信号に基づいて車速情報を取得している。このため、固定ナビ９００は、加速度検出センサによる加速度から車速情報を取得するＰＮＤ８００ｂと比較すると、高い自律精度を保つことができる。また、ＰＮＤ８００ａは、自律航法の機能を有していない。ＰＮＤ８００ｂは、加速度検出センサを用いて自律航法による測位を行うが、加速度検出センサによる検出値は、対地移動量の精度を保ちづらい。そして、ＰＮＤ２００ａ〜２００ｃは、いずれも車両３００から取得された車速情報又は進行距離情報に基づいた位置情報を用いる。この車両３００から取得された車速情報及び進行距離情報に基づいた位置情報は、加速度検出センサの検出値に基づいた位置情報と比較すると精度がよい。また、車両３００から取得された車速情報及び進行距離情報に基づいた位置情報は、固定ナビ９００において用いられる車速パルス信号に基づいた位置情報と同等の精度であると考えられる。
【０１０３】
また、「ＧＰＳ乱れ抑制」は、ＧＰＳは、ＧＰＳ信号の受信状況がよくない場合に測位結果が大きく乱れることがあるが、これを抑制できるか否かを示す項目である。ＰＮＤ８００ａは自律航法による測位の機能を有していないため、ＧＰＳの測位結果の乱れを抑制することができない。一方、固定ナビ９００、ＰＮＤ８００ｂ、ＰＮＤ２００ａ〜２００ｃは、自律航法による測位の機能を有する。このため、ＧＰＳ信号の受信状況がよくない場合には、自律航法による測位結果を用いて、ＧＰＳによる測位結果を補正することができる。
【０１０４】
また、「トンネル等測位継続」は、自律航法が動作可能であれば、ＧＰＳ信号を受信できない場所でもある程度の時間測位が継続可能か否かを示す項目である。ＰＮＤ８００ａは自律航法の機能を有さないため、ＧＰＳ信号を受信できない場所においては測位が継続できない。ＰＮＤ８００ｂは、自律航法の機能を用いて測位を継続することはできる。ところが、ＰＮＤ８００ｂは、上述の通り自律精度が固定ナビ９００及びＰＮＤ２００と比較すると劣る。このため、誤差が累積してくると必要な精度を保てない場合がある。固定ナビ９００及びＰＮＤ２００ａ〜２００ｃは、自律航法による測位を比較的精度高く行うことができるため、ＰＮＤ８００ｂと比較すると長い時間ある程度の精度で測位を継続することができる。
【０１０５】
また、「ＰｏｗｅｒＯＮ直後測位」は、ナビゲーション装置を起動した直後に測位が可能であるか否かを示す項目である。ＰＮＤ８００ａは、自律航法による測位の機能を有さないため、起動直後はＧＰＳによる測位が開始できるまで測位を行うことができない。また、ＰＮＤ８００ｂ及びＰＮＤ２００ａは、ＰＮＤ本体の取り付けの度にセンサの補正が必要である。このため、起動直後に測位を行うことができない。
【０１０６】
これに対し、固定ナビ９００は、初期の取り付け時にセンサの補正は必要であるが、一度取り付けた後は、起動ごとに補正をする必要はない。また、ＧＰＳによる測位が行えない間に移動しても、前回の停止位置を起点として自律航法による測位を開始することが可能である。
【０１０７】
また、ＰＮＤ２００ｂは、通信装置１００ｂが角速度検出センサを有する。このため、ＰＮＤ２００ｂは、固定ナビ９００と同様にセンサの補正処理を起動ごとに行う必要がない。このため、ＰＮＤ２００ｂは、移動を開始する前に通信装置１００ｂとの通信が確立できることを条件として、起動直後においても測位を開始することができる。
【０１０８】
また、ＰＮＤ２００ｃは、さらに自律航法の機能を有する通信装置１００ｃから位置情報を取得する。このため、車両３００の移動が開始される前にＰＮＤ２００ｃと通信装置１００ｃとの通信が確立できなかった場合であっても、通信装置１００ｃにおいて自律航法による測位が開始される。
＜６．変形例＞
また、本発明の第１〜第３の実施形態に係るナビゲーション装置は、携帯電話としても実装することができる。即ち、通信装置１００からの伝送情報を携帯電話において受信し、これに基づいたナビゲーションを行うようにもできる。
【０１０９】
この場合におけるナビゲーション装置である携帯電話４００は、例えば、図９に示す外観を有する。すなわち、携帯電話４００が車両３００のダッシュボード上に吸盤４０５を介してクレードル４０３により保持されることにより、ナビゲーション装置として機能させることができる。
【０１１０】
この携帯電話４００の機能構成について、図１０を参照しながら説明する。携帯電話４００は、ナビゲーション機能ユニット２１０と、表示部４０４と、入力部４０２と、記憶部４０６と、携帯電話機能ユニット４１０と、統括制御部４３４とを有する。
【０１１１】
携帯電話機能ユニット４１０は、表示部４０４、入力部４０２、および記憶部４０６と接続されている。因みに、図１０では表示を簡略化しているが、表示部４０４、入力部４０２、および記憶部４０６は、ナビゲーション機能ユニット２１０にもそれぞれ接続されている。なお、ナビゲーション機能ユニット２１０の詳細な構成については、図１、図４、及び図６に示した構成であるため、ここでは説明を省略する。
【０１１２】
携帯電話機能ユニット４１０は、通話機能や電子メール機能などを実現するための構成であり、通信アンテナ４１２と、マイクロホン４１４と、エンコーダ４１６と、送受信部４２０と、スピーカ４２４と、デコーダ４２６と、携帯電話制御部４３０と、を有する。
【０１１３】
マイクロホン４１４は、音声を集音し、音声信号として出力する。エンコーダ４１６は、携帯電話制御部４３０による制御に従い、マイクロホン４１４から入力される音声信号のデジタル変換およびエンコードなどを行い、音声データを送受信部４２０に出力する。
【０１１４】
送受信部４２０は、エンコーダ４１６から入力される音声データを所定の方式に従って変調し、通信アンテナ４１２から無線で携帯電話４００の基地局へ送信する。また、送受信部４２０は、通信アンテナ４１２により無線信号を復調して音声データを取得し、デコーダ４２６に出力する。
【０１１５】
デコーダ４２６は、携帯電話制御部４３０による制御に従い、送受信部４２０から入力される音声データのデコードおよびアナログ変換などを行い、音声信号をスピーカ４２４に出力する。スピーカ４２４は、デコーダ４２６から供給される音声信号に基づいて音声を出力する。
【０１１６】
また、携帯電話制御部４３０は、電子メールを受信する場合、送受信部４２０からデコーダ４２６に受信データを供給し、デコーダ４２６に受信データをデコードさせる。そして、携帯電話制御部４３０は、デコードにより得られた電子メールデータを表示部４０４に出力して表示部４０４に表示させる共に、記憶部４０６に電子メールデータを記録する。
【０１１７】
また、携帯電話制御部４３０は、電子メールを送信する場合、入力部４０２を介して入力された電子メールデータをエンコーダ４１６にエンコードさせ、送受信部４２０および通信アンテナ４１２を介して無線送信する。
【０１１８】
総括制御部４３４は、上述した携帯電話機能ユニット４１０およびナビゲーション機能ユニット２１０を制御する。例えば、総括制御部４３４は、ナビゲーション機能ユニット２１０によりナビゲーション機能を実行している間に電話がかかってきた場合、ナビゲーション機能を携帯電話ユニット４１０による通話機能に一時的に切替え、通話終了後、ナビゲーション機能ユニット２１０にナビゲーション機能を再開させてもよい。
【０１１９】
近年、携帯電話をカーナビゲーション装置として用いるものが登場してきているが、本発明の通信装置１００を用いれば、従来の固定型のナビゲーションシステムと同等の機能を、携帯電話を用いることによっても実現することができる。この場合、例えば上記の第３の実施形態において説明した通信装置１００ｃと携帯電話とを組み合わせて用いれば、携帯電話側は通信装置１００から自律航法による測位結果を受信する通信機能さえ有していればよいため、好適である。
【０１２０】
携帯電話によるナビゲーション装置は、ユーザ個人にカスタマイズされた情報を提供する場合に特に好適である。車両自体は複数人で共有されている場合であっても、個々人に合わせた情報を提供することができる。例えば、目的地の履歴等のプライベートな情報であっても携帯電話に記録されれば他の人に見られる心配がなく、さらに異なる車両においても当該情報を利用することができる。この場合に、通信装置１００ｃは、携帯電話によるナビゲーション装置を車載にて用いる場合の測位精度を向上させるための構成を有している。このため、携帯電話によるナビゲーション装置は、通信機能のみで精度の高い測位情報を用いることができる。
【０１２１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１２２】
例えば、上記実施形態では、ナビゲーション装置はＰＮＤ又は携帯電話であることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。その他のナビゲーション機能を有する装置も本発明の技術的範囲に属する。
【０１２３】
また、上記実施形態では、自律航法に用いる進行方位を求める方法として、検知した角速度の情報から進行方位を算出する方法について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、地磁気センサなどを用いることにより、角速度に代えて進行方位を直接検知する方法も考えられる。
【０１２４】
尚、本明細書において、シーケンス図に記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２５】
１００ 通信装置
１０２ 車両通信部
１０４ ナビゲーション装置通信部
１０６ 制御部
１１０ コネクタ
２００ ナビゲーション装置（ＰＮＤ）
２１４ 通信部
２５０ ナビゲーション部
３００ 車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタと、
前記コネクタを介して、前記車両から前記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部と、
前記車両通信部により取得した前記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部と、
を有する通信装置と、
前記通信装置から前記伝送情報を受信する通信部と、
前記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出する位置算出部と、
を有する情報処理装置と、
を備える、測位システム。
【請求項２】
前記情報処理装置は、前記算出された位置情報を用いて、目的地までの経路を案内するナビゲーション部をさらに有する、請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記車両に設けられたコネクタは、故障診断用コネクタである、請求項１又は２のいずれかに記載の測位システム。
【請求項４】
前記通信装置は、
前記車両の角速度を取得する角速度検出センサをさらに有し、
前記情報処理装置通信部は、前記角速度検出センサにより取得される角速度と、前記車速情報又は進行距離情報とを前記伝送情報として前記情報処理装置に送信する、請求項３に記載の測位システム。
【請求項５】
前記通信装置は、前記コネクタが前記車両に設けられたコネクタと嵌合するときに前記車両に設けられたコネクタ上に固定される形状を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項６】
車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタと、
前記コネクタを介して、前記車両から前記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部と、
前記車両通信部により取得した前記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部と、
を備える通信装置。
【請求項７】
前記車両の角速度を取得する角速度検出センサをさらに有する、請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記情報処理装置通信部は、前記角速度検出センサにより取得された角速度と、前記車速情報又は進行距離情報とを前記伝送情報として前記情報処理装置に送信する、請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記角速度検出センサにより取得される角速度と、前記車速情報又は進行距離情報と、に基づいて現在位置を算出する位置算出部をさらに有し、
前記情報処理装置通信部は、前記位置情報を前記伝送情報として前記情報処理装置に送信する、請求項７に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記情報処理装置通信部は、近距離無線通信規格に従って前記情報処理装置と無線通信する、請求項６〜９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１１】
車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタにより前記車両内に設置され、車両通信部と情報処理装置通信部とを有する通信装置と、前記情報処理装置通信部と通信する通信部と現在位置を算出する位置算出部とを有する情報処理装置とを備える測位システムの
、
前記車両通信部が、前記コネクタを介して、前記車両から前記車両の車速情報又は進行距離情報を受信するステップと、
前記情報処理装置通信部が、前記車両通信部により取得された前記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、前記情報処理装置に送信するステップと、
前記通信部が、前記伝送情報を受信するステップと、
前記位置算出部が、前記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出するステップと、
を含む、測位方法。
【請求項１】
車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタと、
前記コネクタを介して、前記車両から前記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部と、
前記車両通信部により取得した前記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部と、
を有する通信装置と、
前記通信装置から前記伝送情報を受信する通信部と、
前記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出する位置算出部と、
を有する情報処理装置と、
を備える、測位システム。
【請求項２】
前記情報処理装置は、前記算出された位置情報を用いて、目的地までの経路を案内するナビゲーション部をさらに有する、請求項１に記載の測位システム。
【請求項３】
前記車両に設けられたコネクタは、故障診断用コネクタである、請求項１又は２のいずれかに記載の測位システム。
【請求項４】
前記通信装置は、
前記車両の角速度を取得する角速度検出センサをさらに有し、
前記情報処理装置通信部は、前記角速度検出センサにより取得される角速度と、前記車速情報又は進行距離情報とを前記伝送情報として前記情報処理装置に送信する、請求項３に記載の測位システム。
【請求項５】
前記通信装置は、前記コネクタが前記車両に設けられたコネクタと嵌合するときに前記車両に設けられたコネクタ上に固定される形状を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の測位システム。
【請求項６】
車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタと、
前記コネクタを介して、前記車両から前記車両の車速情報又は進行距離情報を受信する車両通信部と、
前記車両通信部により取得した前記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、情報処理装置に送信する情報処理装置通信部と、
を備える通信装置。
【請求項７】
前記車両の角速度を取得する角速度検出センサをさらに有する、請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記情報処理装置通信部は、前記角速度検出センサにより取得された角速度と、前記車速情報又は進行距離情報とを前記伝送情報として前記情報処理装置に送信する、請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記角速度検出センサにより取得される角速度と、前記車速情報又は進行距離情報と、に基づいて現在位置を算出する位置算出部をさらに有し、
前記情報処理装置通信部は、前記位置情報を前記伝送情報として前記情報処理装置に送信する、請求項７に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記情報処理装置通信部は、近距離無線通信規格に従って前記情報処理装置と無線通信する、請求項６〜９のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項１１】
車両に設けられたコネクタと嵌合するコネクタにより前記車両内に設置され、車両通信部と情報処理装置通信部とを有する通信装置と、前記情報処理装置通信部と通信する通信部と現在位置を算出する位置算出部とを有する情報処理装置とを備える測位システムの
、
前記車両通信部が、前記コネクタを介して、前記車両から前記車両の車速情報又は進行距離情報を受信するステップと、
前記情報処理装置通信部が、前記車両通信部により取得された前記車速情報又は進行距離情報に基づく伝送情報を、前記情報処理装置に送信するステップと、
前記通信部が、前記伝送情報を受信するステップと、
前記位置算出部が、前記車速情報又は進行距離情報に基づいて現在位置を算出するステップと、
を含む、測位方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１８００１（Ｐ２０１２−１８００１Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５３９０６（Ｐ２０１０−１５３９０６）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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