測位装置、測位方法及び測位プログラム

【課題】装置に対する接触入力操作により生じるセンサの誤差を補正する測位装置を提供することにある。
【解決手段】測位装置では、センサ情報取得手段がセンサ情報を定期的に取得する。接触操作検出手段は、上記測位装置に対する接触操作を検出する。センサ情報補正手段は、上記接触操作検出手段が接触操作を検出すると、当該接触操作時におけるセンサ情報について補正処理を行う。測位手段は、上記センサ情報補正手段で補正したセンサ情報を用いた測位処理を行う。このように、測位装置は、接触操作検出時のセンサ情報について、補正処理を施し、当該補正内容に基づいた測位処理を行っているので、接触操作による誤差を有するセンサ情報を用いて、精度の低い測位を行ってしまうことを回避することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自立測位センサから取得した情報を補正する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来では、いわゆるポータブルナビゲーション装置では、GPS(Global Positioning System)を使用して、上記ポータブルナビゲーション装置を搭載している車両の現在位置を算出している。しかしながら、GPSの受信感度が低い場合は、位置精度が低下し、またGPS受信ができない場合には、位置自体の算出を行うことができない。そこで、それを補うために、ナビゲーション装置にジャイロセンサや加速度センサ等のセンサを組み込み、それらの情報を利用することで、GPSが受信しにくい場所でも正確な位置を導き出している。
【0003】
また、上記のように、GPSからの情報を用いずにジャイロセンサと加速度センサのみで車両の位置を検出するナビゲーション装置がある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】特開平10−170290
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
車両のダッシュボード等に備え付けられるポータブル形式のナビゲーション装置(例えば、PND(Personal Navigation Device)等)は、GPS受信ができない場所では、加速度センサ等を用いて上記車両の位置を特定することになるので、GPS受信できない場所で、利用者がナビゲーション装置に触れる入力操作(例えば、ナビゲーション装置のタッチパネル操作等)をした場合、入力操作に応じてナビゲーション装置自体が揺れてしまうことにより、上記加速度センサに誤差が生じてしまう。よって、ナビゲーション装置が適切な車両位置の特定できなくなるという問題点があった。
【0006】
また、上記特許文献1に記載のナビゲーション装置のようなGPS受信機を備えていない構成のポータブル形式のナビゲーション装置の場合でも同様の問題点がある。
【0007】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明の目的は、装置に対する接触を伴う入力操作により生じるセンサの誤差を補正して測位処理を行う測位装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
請求項1に記載の発明は、自立測位センサを内部に備える測位装置であって、前記自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、前記測位装置自体への接触操作を検出する接触操作検出手段と、前記接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正手段と、前記センサ情報補正手段で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位手段と、を備えることを特徴とする。
【0009】
請求項6に記載の発明は、自立測位センサを内部に備える測位装置に対して行う測位方法であって、前記自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得工程と、前記測位装置自体への接触操作を検出する接触操作検出工程と、前記接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正工程と、前記センサ情報補正工程で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位工程と、を備えることを特徴とする。
【0010】
請求項7に記載の発明は、コンピュータを備えるとともに自立測位センサを内部に備える測位装置によって実行される測位プログラムであって、前記自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段、前記装置自体への接触操作を検出する接触操作検出手段、前記接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正手段、前記センサ情報補正手段で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の好適な実施形態では、自立測位センサを内部に備える測位装置であって、前記自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、前記測位装置自体への接触操作を検出する接触操作検出手段と、前記接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正手段と、前記センサ情報補正手段で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位手段と、を備える。
【0012】
上記の測位装置は、具体的には、ポータブル形式のナビゲーション装置等に適用できる。そして、測位装置では、センサ情報取得手段が自立測位センサからセンサ情報を定期的に取得する。ここで、自立測位センサとは、加速度センサ、ジャイロセンサ、距離センサ等をいう。そして、接触操作検出手段は、上記測位装置に対する接触操作を検出する。ここで、接触操作とは、測位装置自体で備えている入力装置(例えば、タッチパネルやボタン等)に対する操作をいう。センサ情報補正手段は、上記接触操作検出手段が接触操作を検出すると、当該接触操作時におけるセンサ情報について補正処理を行う。そして、測位手段は、所定のタイミングで、上記センサ情報補正手段で補正されたセンサ情報取得センサ情報を用いて測位処理を行う。ここでいう測位処理とは、センサ情報に基づいて、測位装置の位置を算出する処理等をいう。
【0013】
このように、測位装置は、接触操作を検出すると、接触操作検出時のセンサ情報について、所定の補正処理を施し、当該補正されたセンサ情報を用いて、測位処理を行っているので、接触操作による誤差を有するセンサ情報を用いて精度の低い測位を行ってしまうことを回避することができる。
【0014】
上記の測位装置の一態様では、前記センサ情報補正手段は、前記接触操作を検出した時点のセンサ情報を除外する。この場合、測位装置は、接触操作時のセンサ情報については、測位処理の対象から除外するので、誤差を有するセンサ情報を用いることがない。従って、測位装置は、適切な状況下で取得したセンサ情報のみを用いて車両位置等の特定を行うため、精度の高い測位結果を提示することができる。
【0015】
上記の測位装置の他の一態様では、前記センサ情報補正手段は、前記接触操作を検出した時点前後のセンサ情報を用いて演算したセンサ情報を、前記接触操作検出時のセンサ情報とする。この場合、測位装置は、接触操作時のセンサ情報を、接触操作時の前後のセンサ情報の平均値とする等、所定の演算をしているので、接触操作時の実際のセンサ情報に比して、正確なセンサ情報を生成していることになる。従って、測位装置は、接触操作によるセンサ情報の誤差を適切に補正したセンサ情報を用いて、測位装置の正確な位置を提示することができる。
【0016】
上記の測位装置の他の一態様では、前記センサ情報補正手段は、前記接触操作の種別に応じて、センサ情報の補正方法を変更する。この場合、測位装置は、入力装置の種別毎の接触操作の影響度合いに応じて補正処理内容を変更するので、画一的に同じ補正処理を行う場合に比して、接触操作による誤差を軽減できる。
【0017】
上記の測位装置の他の一態様では、前記測位装置は車内に設置されている支持器具に対して着脱可能である。このように、測位装置は、車内に設置されている支持器具に装着された状態で適用することができ、支持器具に装着された状態のように不安定な状態における、利用者の接触操作によって生じる測位装置自体の揺れが発生しても、センサ情報の誤差を適切に補正することができる。
【0018】
本発明の他の観点では、自立測位センサを内部に備える測位装置に対して行う測位方法であって、前記自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得工程と、前記装置自体への接触操作を検出する接触操作検出工程と、前記接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正工程と、前記センサ情報補正工程で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位工程と、を備える。
【0019】
このような、測位方法によっても、接触操作検出時のセンサ情報について、所定の補正処理を施し、当該補正処理により補正されたセンサ情報を用いて、測位処理を行っているので、接触操作による誤差を有するセンサ情報を用いて、精度の低い測位を行ってしまうことを回避することができる。
【0020】
本発明の他の観点では、コンピュータを備えるとともに自立測位センサを内部に備える測位装置によって実行される測位プログラムであって、前記自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段、前記装置自体への接触操作を検出する接触操作検出手段、前記接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正手段、前記センサ情報補正手段で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位手段、として前記コンピュータを機能させる。
【0021】
このような測位プログラムを、各種装置上で実行することにより、本発明の測位装置を実現することができる。なお、上記測位プログラムは、記録媒体に記録した状態で好適に取り扱うことができる。
【実施例】
【0022】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【0023】
[概要]
図1に、本発明に係る測位装置を適用するナビゲーション装置(PND)の概観図を示す。ナビゲーション装置200は、図1に示す通り、ポータブル形式のナビゲーション装置であり、車両のダッシュボード上に配置された所定の支持器具に着脱可能な状態で装着されている。また、ナビゲーション装置200は、装置内に加速度センサや角速度センサ(ジャイロセンサ)を備えている。
【0024】
そして、ナビゲーション装置200は、利用者による、ディスプレイ44上のタッチパネル60Aやボタン群60Bへの入力操作に応じて、各種処理(例えば、地図情報表示等)を行う。本発明の測位装置は、上記のような入力操作によって生じる加速度センサの誤差の補正を行う。なお、上記のタッチパネル60Aとボタン群60Bとを総括して入力装置60とも呼ぶ。
【0025】
[ナビゲーション装置]
図2に、本発明の実施例に係るナビゲーション装置200の構成を示す。図2に示すように、ナビゲーション装置200は、自立測位装置10、GPS受信機18、システムコントローラ20、データ記憶ユニット36、通信用インタフェース37、通信装置38、表示ユニット40、音声出力ユニット50、及び入力装置60を備える。
【0026】
自立測位装置10は、加速度センサ11、及び角速度センサ12を備える。加速度センサ11は、例えば圧電素子からなり、車両の加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサ12は、例えば振動ジャイロからなり、車両の方向変換時における車両の角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。
【0027】
GPS受信機18は、複数のGPS衛星から、測位用データが含まれる電波19を受信する。測位用データを用いて求められる緯度及び経度情報等は、車両の絶対的な位置を検出するために用いられる。
【0028】
システムコントローラ20は、インタフェース21、CPU(Central Processing Unit)22、ROM(Read Only Memory)23及びRAM(Random Access Memory)24を含んでおり、ナビゲーション装置200全体の制御を行う。
【0029】
インタフェース21は、加速度センサ11、角速度センサ12、及びGPS受信機18とのインタフェース動作を行う。そして、これらから、加速度データ、相対方位データ、角速度データ、GPS測位データ、絶対方位データ等をシステムコントローラ20に入力する。CPU22は、システムコントローラ20全体を制御する。ROM23は、システムコントローラ20を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不揮発性メモリ等を有する。RAM24は、入力装置60を介して利用者により予め設定された経路データ等の各種データを読み出し可能に格納したり、CPU22に対してワーキングエリアを提供したりする。
【0030】
システムコントローラ20、データ記憶ユニット36、通信用インタフェース37、表示ユニット40、音声出力ユニット50及び入力装置60は、バスライン30を介して相互に接続されている。
【0031】
データ記憶ユニット36は、例えば、フラッシュメモリやハードディスクドライブなどにより構成され、地図データや施設データなどのナビゲーション処理に用いられる各種データを記憶する。
【0032】
通信装置38は、例えば、FMチューナやビーコンレシーバ、携帯電話や専用の通信カードなどにより構成され、通信用インタフェース37を介して、VICS(Vehicle Information Communication System)センタから配信される渋滞や交通情報などの道路交通情報を受信したり、所定のサーバからの種々の情報(例えば、天気情報等)を受信したりする。
【0033】
表示ユニット40は、システムコントローラ20の制御の下、各種表示データをディスプレイなどの表示装置に表示する。具体的には、システムコントローラ20は、データ記憶ユニット36から地図データを読み出す。表示ユニット40は、システムコントローラ20によってデータ記憶ユニット36から読み出された地図データを、ディスプレイなどの表示画面上に表示する。表示ユニット40は、バスライン30を介してCPU22から送られる制御データに基づいて表示ユニット40全体の制御を行うグラフィックコントローラ41と、VRAM(Video RAM)等のメモリからなり即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッファメモリ42と、グラフィックコントローラ41から出力される画像データに基づいて、液晶、CRT(Cathode Ray Tube)等のディスプレイ44を表示制御する表示制御部43と、ディスプレイ44とを備える。ディスプレイ44は、例えば対角5〜10インチ程度の液晶表示装置等からなり、車内のフロントパネル付近に装着される。
【0034】
音声出力ユニット50は、システムコントローラ20の制御の下、ディスクドライブ31、又はRAM24等からバスライン30を介して送られる音声デジタルデータのD/A(Digital to Analog)変換を行うD/Aコンバータ51と、D/Aコンバータ51から出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器(AMP)52と、増幅された音声アナログ信号を音声に変換して車内に出力するスピーカ53とを備えて構成されている。
【0035】
入力装置60は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置等から構成されている。入力装置60は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ44の周囲に配置される。また、ディスプレイ44がタッチパネル方式である場合には、ディスプレイ44の表示画面上に設けられたタッチパネルも入力装置60として機能する。
【0036】
[測位装置]
図3に測位装置300の機能構成を示す。測位装置300は、実体的には、ナビゲーション装置200の構成要素により構成される。測位装置300は、図示のように、自立測位装置10と、GPS受信機18と、システムコントローラ20と、データ記憶ユニット36と、入力装置60とを備える。データ記憶ユニット36は、地図情報DB120等、各種情報を記憶する。システムコントローラ20は、センサ情報取得部101と、接触操作検出部102と、センサ情報補正部103と、測位部104とを備える。即ち、システムコントローラ20が所定のプログラムを実行することにより、センサ情報取得部101と、接触操作検出部102と、センサ情報補正部103と、測位部104とを実現する。地図情報DB120は、地図情報を保持するデータベースである。
【0037】
センサ情報取得部101は、自立測位装置10からセンサ情報(加速度データや角速度データ等)を定期的に取得する。接触操作検出部102は、タッチパネル60Aやボタン群60B等、入力装置60への入力操作を検出する。
【0038】
センサ情報補正部103は、接触操作検出部102が、タッチパネル60A等の入力操作を検出すると、センサ情報取得部101が取得したセンサ情報について、所定の補正処理を行う。補正処理の内容については、後述する。
【0039】
測位部104は、上記センサ情報補正部103で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う。ここでいう測位処理とは、センサ情報補正部103で補正されたセンサ情報を用いて測位装置300を搭載した車両の走行位置を特定したり、特定した位置について地図情報DB120内の情報等を用いて提示したりすること等をいう。
【0040】
[測位方法]
次に、本実施例による測位方法について説明する。本実施例における測位方法とは、接触操作を検出した際に、接触操作時のセンサ情報について補正をし、当該補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う方法をいう。本実施例におけるセンサ情報は、加速度センサ11から取得した加速度データとする。
【0041】
まず、センサ情報取得部101は、自立測位装置10の加速度センサ11から加速度データを定期的(例えば、0.2秒毎)に取得する。
【0042】
そして、接触操作検出部102が利用者による接触操作を検出すると、センサ情報補正部103は、接触操作検出部102が接触操作を検出した時のセンサ情報について補正処理を行う。本実施例では、センサ情報補正部103は、接触操作検出部102が接触操作を検出した時のセンサ情報を測位処理の対象から除外する。なお、センサ情報補正部103は、接触操作検出部102が接触操作を検出した時の所定範囲内の時間のセンサ情報を測位処理の対象から除外するようにしても良い。
【0043】
そして、所定のタイミングで、測位部104は、センサ情報補正部103で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う。
【0044】
ここでいう測位処理とは、センサ情報取得部101が取得したセンサ情報の内、上記センサ情報補正部103で測位対象から除外されたセンサ情報以外のセンサ情報の平均値を用いてナビゲーション装置200が搭載されている車両の走行位置を算出することをいう。また、測位処理は、センサ情報と共にGPS受信機18から取得したGPS測位データや地図情報DB120内の情報等を用いて車両の走行位置を算出するようにしても良い。
【0045】
このように、測位装置300では、センサ情報取得部101が、定期的にセンサ情報を取得し、接触操作検出部102が利用者による接触操作を検出した際には、センサ情報補正部103が、接触操作検出時のセンサ情報について補正を行い、測位部104が、センサ情報補正部103で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行っている。
【0046】
これによれば、接触操作検出部102が、ナビゲーション装置である測位装置300自体に対する接触操作を検出した際に、センサ情報補正部103が接触操作時におけるセンサ情報を測位処理の対象から外しているので、測位装置300は、接触操作により誤差が生じているセンサ情報を車両位置特定用の情報として用いることがない。従って、測位装置300は、誤差が生じていないセンサ情報のみを用いて、車両の特定を行っているので、正確な車両位置の特定を行うことができる。
【0047】
[測位プログラム実行処理]
以下に、測位プログラムを実行する処理の手順について図4に示すフローチャートを用いて説明する。この処理は、測位装置300のシステムコントローラ20が、予め用意された測位プログラムを実行することにより実現される。
【0048】
まず、センサ情報取得部101は、所定間隔で自立測位装置10からセンサ情報を取得する(ステップS1)。そして、接触操作検出部102は、接触操作がなされたか否かを判断し、接触操作を検出しなかった場合は(ステップS2;No)、ステップS4へ移動し、接触操作を検出した場合は(ステップS2;Yes)、センサ情報補正部103が上記接触操作時のセンサ情報を補正する(ステップS3)。
【0049】
そして、センサ情報を用いて測位するタイミングである場合(ステップS4;Yes)、測位部104が、センサ情報補正部103で補正されたセンサ情報を用いて、測位処理を行い(ステップS5)、測位プログラム実行処理を終了する。
【0050】
以上述べたように、自立測位センサを内部に備える測位装置は、自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、測位装置自体への接触操作を検出する接触操作検出手段と、接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正手段と、上記センサ情報補正手段で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位手段と、を備える。
【0051】
これによれば、測位装置300は、接触操作を検出すると、接触操作検出時のセンサ情報について、所定の補正処理を施し、当該補正内容に基づいて測位処理を行っているので、接触操作による誤差を有するセンサ情報を用いて精度の低い測位を行ってしまうことを回避することができる。
【0052】
また、上記の測位装置300は、車内の測位装置は、車内に設置されている支持器具に対して着脱可能である。このように、測位装置300が支持器具に装着されている状態で使用されると、測位装置300自体の設置状態が不安定となり、利用者の接触操作によって生じる測位装置自体の揺れが大きくなる傾向にある。しかし、上記の測位装置300は、適切に利用者の接触操作を検出し、各種補正処理を行うので、接触操作によるセンサ情報の誤差を補正することができる。
【0053】
[他の実施例]
上述の実施例では、センサ情報補正部103が、接触操作時のセンサ情報を除外する場合について述べたが、本発明は、これに限られず、接触操作前後のセンサ情報の平均値を接触操作時のセンサ情報とするようにしても良い。
【0054】
この場合、センサ情報補正部103は、接触操作によって生じた誤差を含んだセンサ情報に比して実際のセンサ情報に近似した値を算出することができる。従って、測位装置300は、接触操作に影響されることなく正確な車両位置を算出することができる。
【0055】
上述の実施例では、センサ情報取得部101が、センサ情報として加速度データを取得する場合について述べたが、本発明は、これに限られず、ジャイロセンサから取得するデータ等の情報についても適用することができる。
【0056】
上述の実施例では、特に述べなかったが、センサ情報補正部103は、接触操作の対象毎に補正する方法を変更するようにしても良い。具体例として、タッチパネル60Aに対する操作と、ボタン群60Bに対する操作とで、センサ情報の補正方法を変更する等がある。
【0057】
また、上述の場合に、センサ情報補正部103が行う補正の方法例として、接触操作により誤差が大きい入力装置60については、センサ情報を用いず、比較的接触操作による誤差が小さい入力装置60については、接触操作の前後の平均値をセンサ情報として取り扱う等の方法がある。
【0058】
このように、入力装置60の種類毎に、センサ情報補正部103がセンサ情報の補正方法を変更すれば、測位装置300は、接触操作による、センサ情報の誤差を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】ナビゲーション装置の概要図である。
【図2】ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図3】測位装置の機能ブロック図である。
【図4】測位プログラム実行処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【0060】
10 自立測位装置
18 GPS受信機
20 システムコントローラ
36 データ記憶ユニット
44 ディスプレイ
60 入力装置
101 センサ情報取得部
102 接触操作検出部
103 センサ情報補正部
104 測位部
120 地図情報DB
200 ナビゲーション装置
300 測位装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自立測位センサを内部に備える測位装置であって、
前記自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、
前記測位装置自体への接触操作を検出する接触操作検出手段と、
前記接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正手段と、
前記センサ情報補正手段で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位手段と、
を備えることを特徴とする測位装置。
【請求項2】
前記センサ情報補正手段は、前記接触操作を検出した時点のセンサ情報を測位対象から除外することを特徴とする請求項1に記載の測位装置。
【請求項3】
前記センサ情報補正手段は、前記接触操作を検出した時点前後のセンサ情報を用いて演算したセンサ情報を、前記接触操作検出時のセンサ情報とすることを特徴とする請求項1に記載の測位装置。
【請求項4】
前記センサ情報補正手段は、前記接触操作の種別に応じて、センサ情報の補正方法を変更することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の測位装置。
【請求項5】
前記測位装置は車内に設置されている支持器具に対して着脱可能であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の測位装置。
【請求項6】
自立測位センサを内部に備える測位装置における測位方法であって、
前記自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得工程と、
前記測位装置自体への接触操作を検出する接触操作検出工程と、
前記接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正工程と、
前記センサ情報補正工程で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位工程と、
を備えることを特徴とする測位方法。
【請求項7】
コンピュータを備えるとともに自立測位センサを内部に備える測位装置によって実行される測位プログラムであって、
前記自立測位センサからセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段、
前記測位装置自体への接触操作を検出する接触操作検出手段、
前記接触操作を検出した時点に関連するセンサ情報を補正するセンサ情報補正手段、
前記センサ情報補正手段で補正されたセンサ情報を用いて測位処理を行う測位手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする測位プログラム。
【請求項8】
請求項7に記載の測位プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−54330(P2010−54330A)
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−219374(P2008−219374)
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.VICS
【出願人】(000005016)パイオニア株式会社 (3,620)
【Fターム(参考)】