具有有源元件的便携式导航装置和方法

专利名称：具有有源元件的便携式导航装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种通过用户握住便携式导航装置的壳体行进(主要是步行)的同时帮助用户导航的便携式导航装置和方法。
背景技术：
近年来，使用GPS (全球定位系统)为车辆的乘客提供到目的地的路线以辅助到达目的地的汽车导航系统已被广泛使用。同时，在现有技术中地图通常用于为步行者导航。近年来，蜂窝电话已被广泛使用，在便携式终端的屏幕上显示地图信息等以引导步行者的导航系统已投入实际使用。作为针对使用便携式终端的步行者的这种导航系统，PTL I和PTL 2均提出了一种目的地引导装置。在该目的地引导装置中，当蜂窝电话终端的用户向目的地行进时，在蜂窝电话终端的屏幕上通过箭头等显示以用户的当前位置为基准的到目的地的行进方向。在用户仅依赖屏幕上显示的指示来识别目的地的方向的情况下，用户不得不在步行的同时盯着屏幕上的地图。对视觉的依赖可能使用户疏于观察前方和周围，这会为用户带来危险。也就是说，如果用户在盯着屏幕上显示的地图的同时步行(或者甚至是驾驶)， 则用户可能发生交通事故或者为其它步行者带来麻烦。为了解决这些问题，已提出使用触觉刺激引导方向的技术。例如，PTL 3提出一种根据目的地方向和行进方向之差控制便携式终端内部的振动器的系统。PTL 4提出一种设置于电动轮椅中并使用向用户的手指、手、肘等提供触觉刺激的致动器为用户提供目的地方向的方向提供系统。引用列表专利文献[PTLI]日本未审专利申请公开No.2003-083762
[PTL2]日本未审专利申请公开No.2005-241385
[PTL3]日本未审专利申请公开No.2002-168647
[PTL4]日本未审专利申请公开No.2008-180652
[PTL5]日本未审专利申请公开No.2001-025510

发明内容
技术问题根据使用触觉刺激作为用户接口的现有技术的技术还具有下面的问题。也就是说，在根据PTL 3的终端使用振动提供方向的情况下，通过振动的有无仅向用户通知终端(以及用户)是否朝向目标方向。因此，虽然在用户朝向目的地方向的情况下可以向用户通知他或她朝向这种方向，但在其它情况下用户需要通过改变终端的朝向自己主动探索目的地方向。因此，实际上，屏幕上显示的指示主要用作用于引导方向的用户接口，并且振动仅起到辅助性的作用。
在根据PTL 4的系统中，用于致动器自身的控制装置可能很复杂，从而增加该装置的成本。本发明的发明者认识到前述背景的限制，从而提供一种能够利用相对简单的结构不借助于视觉向用户提供目的地方向的便携式导航装置。问题的示例性解决方案在一个非限制性方面,本发明使用振动PS (phantom sensation,幻感觉)提供目的地方向，所述振动PS是人类的一种振动感知特征。振动PS是这样一种现象当在皮肤上的多个点施加振动刺激时，这些振动刺激被共同地感知为位于中间点的单个振动，通过改变这些振动刺激的各振动强度比率可改变所述中间点的位置。PTL 5公开了一种使用电刺激引起振动PS的系统，通过引用将其全部内容包含于此。本发明的一方面在于它利用振动PS，并移动使用位于便携式终端的壳体的不同位置处的至少三个振动元件在用户的手掌中引起的振动PS的位置。根据本发明的便携式导航装置的一个示例性实施例，该装置包括壳体；当前位置检测部分，检测当前位置；输入部分，接收目的地的输入；目的地方向检测部分，检测以所检测到的当前位置为起点的至目的地的目的地方向；终端方向检测部分，检测壳体的朝向作为终端方向；至少三个振动元件，布置在壳体的不同位置处；角度差计算部分，计算所述目的地方向和所述终端方向之间的角度差；和振动控制部分，基于所计算的角度差确定所述至少三个振动元件的各自的振动强度，以根据所确定的振动强度来分别控制所述至少三个振动元件。有益的效果根据本发明的便携式导航装置的实施例，可以通过振动向握住终端的用户提供目的地方向。结果，可以实现流畅且安全的导航系统，该导航系统直观且容易并且不依赖视觉。


图1是显示根据实施例的便携式终端的主要功能的框图。图2是显示图1中显示的便携式终端的示例性硬件结构的框图。图3显示便携式终端的朝向和目的地方向之间的角度差e的关系。图4是显示本发明的实施例中由公式1表示的？1(9)至？4(9)的曲线图。图5示出角度差e、各振动元件的振动强度比率和振动PS的位置之间的关系。图6显示本发明的实施例中的示例性屏幕显示。图7是显示由本发明的实施例的便携式终端执行的处理的概要的流程图。图8是显示图7中显示的地图信息提供处理(SlO)的具体处理例子的流程图。图9是显示图7中显示的导航处理(S20)的具体处理例子的流程图。图10是显示图9中显示的目的地方向矢量计算处理(SM)的具体处理例子的流 程图。图11是显示图9中显示的角度差计算处理(S25)的具体处理例子的流程图。图12是显示图9中显示的振动输出处理(S^)的具体处理例子的流程图。图13是显示根据本发明实施例的导航系统的总体操作例子的序列图。
图14是显示作为图12中显示的振动输出处理(S263)的变型的振动输出处理 (S263a)的处理例子的流程图。
具体实施例方式以下将参照附图详细描述本发明的实施例。在实施例中，例示便携式终端作为便携式导航装置的例子。图I是显示根据实施例的便携式终端的主要功能的框图。以下，便携式终端可简单称为终端。便携式终端100包括处理部分10、当前位置检测部分20、终端方向检测部分30、 输入部分35、地图数据库(DB) /目的地位置检测部分40、显示部分50和振动部分60。处理部分10包括中央处理单元(CPU)，并执行便携式终端100的总体控制和必要处理。例如，在执行导航开始操作的情况下，处理部分10管理便携式终端100的总体控制。 具体地讲，处理部分10包括多种功能块，诸如地图信息提供处理部分11、目的地方向矢量计算部分12、角度差计算部分13和振动控制部分14。稍后将讨论所述多种功能块的操作。当前位置检测部分20检测便携式终端100的当前位置，即，便携式终端100在地球上的位置的维度和经度。作为当前位置检测部分20，可使用位置检测装置，诸如GPS接收部分。然而，根据本发明的当前位置检测部分不限于GPS接收部分。终端方向检测部分30检测终端方向Vd，终端方向Vd是便携式终端100沿纵向方向的末端所朝向的方向。具体地讲，例如，方向检测装置(诸如地磁传感器)可用于获得相对于参考方向(诸如经线(或纬线))终端的末端所朝向的方向作为终端方向Vd。通常，在用户使用便携式终端100的情况下，用户握住便携式终端100并且使它的壳体的纵向方向相对于垂直方向稍微倾斜以观看显示屏幕。当根据本发明通过振动引导方向时，不必观看屏幕，因此认为用户可以水平地(或几乎水平地)握住壳体。在任何情况下，地磁传感器使得可以在这种状态下识别终端方向Vd。在终端方向Vd不在水平平面上的情况下，通过在水平平面上投影实际终端方向可获得终端方向Vd。在这种情况下，加速度传感器可用于检测终端的姿态(壳体相对于垂直方向的倾斜)。输入部分35允许用户向便携式终端100输入命令或信息。输入部分35可由诸如操作键和触摸面板的任何输入装置形成。目的地位置检测部分40检测由用户使用地图数据库选择的目的地在地图上的位置(维度和经度)。使用的地图数据库可存储在便携式终端中或者存储于外部并通过通信网络获得该地图数据库。考虑到存储大量地图数据的存储空间(存储器容量)的需要、更新地图数据的需要等，使用后一选择被认为更实际。显示部分50是在显示屏幕上显示信息(诸如文本和图像)的显示装置，诸如液晶显示装置0XD)。在实施例中，显示部分50具体地显示从便携式终端100看到的用于目的地的选择的地图信息和目的地的方向。振动部分60是产生振动以经由触觉向握住壳体的用户提供信息的装置。在实施例中，四个(至少三个)振动元件布置在便携式终端的壳体的不同位置(在实施例中，布置在壳体的四个角部)作为振动部分60，以通过驱动这些振动元件向用户通知目的地的方向。振动元件基本上以共同的预定频率(例如,大约200Hz)振动。本文使用的振动元件可以是产生振动的任何装置。振动元件可以是但不具体限于例如振动电机、压电元件或线性致动器。处理部分10的各部分执行下面的处理。在用户从输入部分35执行导航开始操作的情况下，地图信息提供处理部分11从地图DB获取地图信息并在显示屏幕上显示地图信息以把地图信息提供给用户用于目的地位置的确定。关于确定的目的地位置的信息被存储在存储器(图I中未示出)中。目的地方向矢量计算部分12形成利用检测的当前位置作为开始点检测朝着目的地的目的地方向的目的地方向检测部分。具体地讲，目的地方向矢量计算部分12基于地图信息提供处理部分11中存储的目的地位置信息和来自当前位置检测部分20的当前位置信息，利用便携式终端100的当前位置作为开始点，在由经线和纬线定义的平面上获得目的地方向矢量Vn。角度差计算部分13计算由目的地方向矢量计算部分12计算的目的地方向矢量Vn 和参考方向(例如，沿经线的北方向)之间形成的角度与从终端方向检测部分30获得的终端方向Vd和该参考方向之间形成的角度之差(角度差Θ)。换句话说，角度差Θ只不过是目的地方向矢量Vn和终端方向Vd之间的角度。振动控制部分14基于由角度差计算部分13计算的角度差Θ，计算安装在终端的四个角部的振动元件的振动强度的比率。振动控制部分14还根据振动强度比率控制振动元件的驱动。通过改变这四个振动元件的振动强度，在握住便携式终端的用户的手掌中引起振动PS。稍后将讨论振动强度比率的具体例子。图2是显示图I中显示的便携式终端100的示例性硬件结构的框图。这种便携式终端结构能够应用于现有的蜂窝电话终端。处理部分10由中央处理单元(CPU)、存储器等形成。存储器存储由CPU执行的程序和各种数据。存储器还用作CPU的工作区域和用于暂时存储数据的区域。GPS接收部分21是当前位置检测部分20的例子，并具有从多个卫星接收无线电波 (GPS卫星信号)以检测当前位置(维度和经度)的功能。地磁传感器31是终端方向检测部分30的例子，并能够检测当前位置的地磁的方向(例如，北方向)，以基于检测的方向检测终端当前所朝向的方向。操作部分36是输入部分35的例子，并由多个键(诸如，数字键、控制键和方向指示键)形成。除了操作部分36之外还可使用在显示屏幕上放置触摸输入区域的触摸面板， 或者可以替代于操作部分36使用该触摸面板。通信部分41用于与外部通信网络(诸如互联网)连接，并且除了蜂窝电话通信部分之外，诸如无线LAN和蓝牙的通信装置可用作通信部分41。在图2的结构的情况下，地图 DB/目的地位置检测部分40的地图DB存在于外部通信网络上，由处理部分10使用从地图 DB获得的地图信息与操作部分36和显示部分50协作地检测目的地位置。振动元件60a至60d是振动部分60的例子,在这个例子中包括四个振动元件。虽然未示出，但便携式终端100可还包括普通蜂窝电话终端中设置的组成元件， 诸如输出音频信号作为声音或语音的扬声器和把声音或语音转换成音频信号的麦克风。图3显示由用户握住的便携式终端100的朝向(便携式终端100的末端的方向)和目的地方向之间的角度差Θ的关系。在该图中，形成振动部分60的四个振动元件60a、 60b、60c和60d位于便携式终端的基本上为长方体的壳体70的四个角部。在该图中，振动元件60a、60b、60c和60d以夸张的方式显示为从壳体70向外突出。实际上，振动元件60a、 60b、60c和60d不必如图中所示向外突出。利用从GPS接收部分21获得的当前位置(维度和经度)作为开始点，作为由用户基于地图数据库确定的目的地的位置(维度和经度)的方向计算目的地方向矢量Vn。如以上所讨论的，角度差Θ是目的地方向矢量Vn和经线(北方向)之间形成的角度Θ2与由地磁传感器获得的终端方向Vd和经线(北方向)之间形成的角度Θ I之差。
系O V4
将参照图5描述角度差Θ、各振动元件的振动强度比率和振动PS的位置之间的关通过例如下面的公式(I)使用角度差Θ计算各振动元件的振动强度V1、V2、V3和
vl ( Θ ) = (1/4) X {1+sin Θ sin ( π/4)+cos Θ sin ( π/4)} ν2 ( θ ) = (1/4) X {1+sin θ sin ( π/4)-cos θ sin ( π/4)}ν3 ( θ ) = (1/4) X {1—sin θ sin ( π/4)+cos θ sin ( π/4)}ν4 ( θ ) = (1/4) X {1—sin θ sin ( π/4)—cos θ sin ( π/4)} (I)Vl( θ )至V4( θ )代表相互比例(振动强度比率)的值，它们的总和为I。实际上， 也可使用通过把ν (θ)至ν4(θ)的各个值乘以共同的系数而获得的值。已知振动的强度和由人对振动感知的强度具有对数关系而非线性关系。因此，也可使用满足ν ( Θ ) = Iog(Vl)的这种VI。这也适用于ν2 ( Θ )、ν3 ( Θ )和ν4( θ )。图4是显示由公式I表示的ν (θ)至ν4(θ)的曲线图。横轴代表角度Θ，纵轴代表ν (θ)至ν4(θ)中的每一个的幅度。角度Θ具有O度到360度的范围。通过以这种方式分别基于ν ( Θ )至ν4( Θ )控制四个振动元件60a至60d,如图5 中所示获得由振动元件60a至60d引起的振动PS61。作为混合了所有振动元件60a至60d 的振动的结果而获得的振动PS 61的位置被用户感觉到。也就是说，在握住便携式终端的用户的手掌中识别振动PS 61，就好像在取决于四个振动元件60a至60d的各振动强度的位置处仅存在单个振动元件。在行进方向改变或者终端的方向随着握住终端的用户而改变的情况下，或者在目的地方向在行进过程中改变的情况下，角度差Θ也改变。结果，四个振动元件60a至60d的振动强度的比例改变以在用户的手掌中把振动PS的位置移至指示目的地方向的位置。这允许用户不借助于视觉而通过触觉识别目的地方向。由于如上所述通过振动PS把目的地方向提供给用户，所以不需要显示屏幕上的显示。然而，例如可以实现如图6中所示的屏幕显示51以用于确认。在该例子中，以屏幕的大体上的中心作为基点显示指示目的地方向Vn的箭头。终端方向Vd是沿着纵向方向朝着终端的上部的方向。屏幕显示51不限于这种箭头显示。因为地图显示在本发明中不是必需的，所以此时不执行地图显示。然而，本发明不排除在用于确认的箭头的背景中显示以当前位置为中心的地图。将参照图7至12描述由根据实施例管理便携式终端的操作的处理部分10执行的处理。
如图7中所示，由根据实施例的处理部分10执行的处理大体包括地图信息提供处理SlO和导航处理S20。地图信息提供处理SlO由地图信息提供处理部分11执行。在用户执行导航开始操作的情况下，从地图DB提取地图信息并在屏幕上显示以提供给用户用以目的地位置的确定。另外，关于由用户确定的目的地位置的信息被暂时存储在存储器中。导航处理S20由目的地方向矢量计算部分12、角度差计算部分13和振动控制部分 14执行。具体地讲，导航处理S20是基于在地图信息提供处理SlO中存储的目的地位置信息执行一直到振动输出处理而执行的一系列处理。图8是显示地图信息提供处理(SlO)的具体处理例子的流程图。首先，该处理等待用户使用操作部分36执行导航开始操作(S11)。接下来，GPS接收部分21接收GPS卫星信号以在GPS卫星信号的基础上检测当前位置(当前位置的维度和经度)(S12)。接下来，执行地图渲染以从地图DB提取关于以当前位置的附近为中心的地图的信息并在屏幕上显示该地图信息(S13)。该处理接受由用户使用操作部分36执行的针对这样提供的地图的目的地选择操作，包括地图区域的更新、滚动、改变比例等(S14)。处理部分 10在目的地选择操作的基础上根据需要再次获取新的地图信息或者再次执行地图渲染。当目的地选择操作完成时，目的地位置信息被存储在存储器中(S15)。其后，该处理返回到图7的处理以前进至下一步骤S20。图9是显示导航处理(S20)的具体处理例子的流程图。首先，确定GPS接收部分21当前是否能够接收GPS卫星信号(S21)。如果未接收到GPS卫星信号，则通过屏幕显示、语音或声音输出预定错误消息(S22)，并且尝试再次接收GPS卫星信号。如果接收到GPS卫星信号，则在GPS卫星信号的基础上获取关于当前位置的信息以把当前位置信息暂时存储在存储器中(S23)。其后，执行目的地方向矢量计算处理(S24)、角度差计算处理(S25)和振动输出处理(S26)。稍后将详细讨论这些处理。接下来，执行屏幕渲染以提供指示目的地方向的屏幕显示51，诸如以上讨论的箭头(S27)。所述渲染还可包括沿着多段路径的逐路段(turn-by-turn)的指示，使得目的地方向矢量可最初指向一个路径点(waypoint)(例如,第一个转弯处)，然后一旦用户已到达该第一个转弯处则改变至不同的方向。这在用户在城市街道上步行(其中必须跟随诸如人行道的某些预定路径)时特别有用。该处理返回到步骤S21以重复执行以上讨论的处理，直至执行导航结束操作 (S28)。在重复的周期中更新振动PS的位置。例如，如果步骤S21和S23至S27的处理的重复的周期设置得较短，则可基本上连续地提供目的地方向的改变。图10是显示目的地方向矢量计算处理(S24)的具体处理例子的流程图。该处理由目的地方向矢量计算部分12执行。首先，参考存储器中存储的关于当前位置和目的地位置的信息(S241)。接下来， 参考分别在以上步骤S23和S15中存储的当前位置和目的地位置以在当前位置和目的地位置的基础上计算目的地方向矢量Vn (S242)。
图11是显示角度差计算处理(S25)的具体处理例子的流程图。该处理由角度差计算部分13执行。首先，在地磁传感器31的输出的基础上计算指示终端的方向的终端方向矢量Vd 和参考方向之间形成的角度0 1(S251)。接下来，计算目的地方向矢量Vn和参考方向之间形成的角度Θ 2 (S252)。另外，计算角度Θ I和角度Θ 2之间的角度差Θ (S253)。图12是显示振动输出处理(S26)的具体处理例子的流程图。该处理由振动控制部分14执行。首先，参考在步骤S253中计算的角度差Θ (S261)。接下来，使用以上公式⑴在角度差Θ的基础上计算四个振动元件的振动强度比率(S262)。然后，在振动强度比率的基础上驱动这四个振动元件(S263)。图13是显示这种导航系统的总体操作例子的序列图。当用户对便携式终端执行导航开始操作时(SlOl)，在便携式终端中开始地图信息提供处理。然后，便携式终端接收GPS卫星信号(S102)，并从当前位置检测部分20参考当前
位置信息。接下来，执行地图信息提供处理以使用地图DB开始地图渲染(S103)从而在屏幕上显示地图。另外，响应于由用户执行的目的地选择操作的完成(S104)，地图信息的显示完成， 并且存储目的地位置信息(S106)。其后，开始导航处理(S107)。在导航处理中，首先，参考由当前位置检测部分20获得的当前位置信息(S108)。 接下来，参考早前存储的目的地位置信息(S109)。然后，由终端方向检测部分30在地磁传感器的输出的基础上确认终端方向矢量 Vd(SllO)。作为这些处理的结果，在基于目的地位置信息和当前位置信息的目的地方向矢量 Vn和终端方向矢量Vd的基础上计算四个振动元件的振动强度比率，以根据该振动强度比率通过振动输出处理驱动振动元件(Slll)。连同振动元件的驱动一起，例如使用以上描述的箭头通过屏幕渲染以视觉方式显示基于便携式终端100的当前位置的目的地方向(S112)。在以上描述中，振动部分60的频率是恒定的。然而,振动部分60的频率可以根据情况变化。例如，振动的特性可根据当前位置和目的地位置之间的距离而变化。图14显不作为以上描述的振动输出处理(S263)的变型的振动输出处理(S263a) 的处理例子。在该变型中，目的地方向矢量计算部分12还用作计算当前位置和目的地位置之间的距离的距离计算部分。首先，计算从当前位置到目的地位置的距离(S31)。接下来，根据该距离确定振动部分60 (振动元件60a至60d)的振动的特性(S32)。在这种情况下，该距离可被分类为多个范围(例如，短距离、中距离和长距离)，并且振动的特性可根据计算出的距离所属于的范围而不同。所述多个范围的数量至少为两个以上。振动的特性可以是以下的至少一个振动的频率、振动的断续频率、断续模式和振动的强度。根据在步骤S32中确定的振动的特性控制四个振动元件(S33)。例如，当距离变短时可通过降低频率来修改振动频率。振动的断续频率是重复的周期的频率，每个周期包括振动时间段和休息时间段。 也就是说,在重复包括m秒(例如，O. 5秒)的振动和η秒(例如，O. 5秒)的休息的断续模式的情况下，断续频率被定义为(m+n)秒。例如，当到目的地的距离变短时通过降低断续频率可根据该距离修改振动的断续频率。修改断续模式意味着可切换地使用与上述振动时间段和休息时间段的长度的组合不同的模式。例如，当距离变短时通过使用对用户给出更大紧迫感的这种模式，可根据该距离修改断续模式。作为振动的特性，振动的强度等同于上述四个振动元件的振动强度比率所共同乘以的系数。在本发明中，通过将振动强度比率乘以该系数获得振动时间段，并且通过振动时间段和休息时间段的比例改变振动的最终强度。然而，改变振动的强度的方法不限于此。例如，当到目的地的距离变短时，通过增大该系数可根据该距离修改振动的强度，由此增大振动的强度。根据实施例，如上所述，不仅可以识别关于终端方向是否与目的地方向匹配的信息，即使终端方向和目的地方向彼此不一致也可以通过振动识别目的地方向。另外，该系统能够连续地把目的地方向提供给用户。根据本发明通过振动来识别目的地方向防止了由于对目的地方向的探索导致对周围环境的注意力的分散，这能够更安全地辅助到达目的地。作为另一实施例，振动元件可以由其它触觉有源元件(诸如，发热元件、收缩元件或电刺激元件)替代或者由所述其它触觉有源元件补充，所述其它触觉有源元件中的每一个施加可控程度的触觉。发热元件是电流敏感的并以分布式方式产生热量以沿特定方向引导用户。例如，用户能够感知两个元件产生比另外两个元件多很多的热量，并且感知的元件的热量之间的比率为用户提供了关于目的地方向矢量Vn的朝向的触觉提示。作为另一实施例，目的地方向矢量Vn可由穿戴具有压力收缩换能器的手套或其它衣服的用户感知，所述压力收缩换能器“挤压”或“刺痛”各个手指、腕部等，作为关于所希望的导航方向的触觉提示。诸如US 5，067，478中描述的手套可容易地适于辅助这种功能，通过引用将其全部内容包含于此。与致动器自身的控制装置可能很复杂的PTL 4中公开的系统相比，根据本发明的系统在装置结构方面简单并且能够容易地使用。如果在确定目的地之后不显示地图，则可减少地图信息获取和显示处理所需的负荷和时间。尽管以上描述了本发明的优选实施例，但能够做出除上述变化和变型之外的多种变化和变型。例如，在振动的频率、强度和模式固定的情况下，可允许用户可变地设置振动的频率、强度和模式。在以上描述中，通过使用四个振动元件控制四个点的振动来控制振动PS。然而， 通过修改振动强度比率的计算算法(计算公式)能够通过控制在多于或少于四个点的振动来控制振动PS。在三个点的振动的情况下，可能产生一些约束，诸如由于更少数量的振动元件导致的在控制振动PS方面的困难以及在功能和设计上高效地布置振动元件方面的困难。然而，通过在三角形的顶点的位置布置振动元件并修改计算算法，可以如使用四个点的振动的情况那样在二维平面上提供关于方向的信息。在这种情况下，虽然精度和效率稍微降低，但仍然获得本发明的效果。
0124]标号列表0125]10:处理部分0126]11:地图信息提供处理部分0127]12:目的地方向矢量计算部分0128]13:角度差计算部分0129]14:振动控制部分0130]20:当前位置检测部分0131]21=GPS接收部分0132]30:终端方向检测部分0133]31:地磁传感器0134]35:输入部分0135]36:操作部分0136]40:地图DB/目的地位置检测部分0137]41:通信部分0138]50:显示部分0139]51:屏幕显示0140]60:振动部分0141]60a、60b、60c、60d :振动元件0142]70:壳体0143]IOC:便携式终端。
权利要求
1.一种便携式导航装置，包括壳体；位置检测部分，检测当前位置；输入部分，接收用于指定目的地的输入；目的地方向检测部分，检测从当前位置到目的地的目的地方向；终端方向检测部分，检测壳体的终端方向；至少三个有源元件，布置在壳体上或壳体中的不同位置；角度差计算部分，计算所述目的地方向和所述终端方向之间的角度差；和有源元件控制部分，基于所述角度差确定所述至少三个有源元件的各自的触觉强度以根据所述触觉强度来控制所述至少三个有源元件。
2.如权利要求I所述的便携式导航装置，其中所述至少三个有源元件是至少三个振动元件，所述有源元件控制部分是确定所述至少三个振动元件的各自的振动强度以根据所述振动强度来控制所述至少三个振动元件的振动控制部分。
3.如权利要求2所述的便携式导航装置，还包括距离计算部分，计算当前位置和目的地位置之间的距离，其中所述振动控制部分基于计算的距离改变所述至少三个振动元件的属性。
4.如权利要求2所述的便携式导航装置，还包括显示部分，显示地图以用于输入所述目的地。
5.如权利要求4所述的便携式导航装置，其中所述显示部分显示所述目的地方向。
6.如权利要求2所述的便携式导航装置，其中所述输入部分设置所述目的地作为沿着多段路径的一段的初始路径点。
7.如权利要求6所述的便携式导航装置，其中所述目的地方向检测部分沿着所述多段路径在不同路段改变所述目的地方向以提供逐路段的振动指示从而通过所述多段路径。
8.如权利要求2所述的便携式导航装置，其中所述至少三个振动元件关于所述壳体被布置为使得当所述壳体被握住时，所述至少三个振动元件的各自的振动强度把幻感觉施加于用户。
9.如权利要求2所述的便携式导航装置，其中所述振动控制部分使所述幻感觉与所述目的地方向对准。
10.如权利要求2所述的便携式导航装置，其中所述壳体是移动电话壳体。
11.如权利要求I所述的便携式导航装置，其中所述至少三个有源元件包括发热元件、收缩元件和电刺激元件中的至少一种。
12.如权利要求2所述的便携式导航装置，其中所述角度差计算部分计算终端方向和参考方向之间的角度Θ 1，目的地方向和所述参考方向之间的角度Θ2，以及基于角度Θ1和角度Θ 2计算所述角度差。
13.如权利要求2所述的便携式导航装置，其中所述振动控制部分计算所述至少三个振动元件之间的振动强度比率，作为确定所述各自的振动强度的一部分。
14.如权利要求2所述的便携式导航装置，其中所述至少三个振动元件实质上由四个振动元件构成。
15.一种触觉导航方法，包括利用便携式导航装置的位置检测部分检测所述便携式导航装置的当前位置；接收用于指定目的地的输入；检测从当前位置到目的地的目的地方向；检测所述便携式导航装置的终端方向，所述有源装置包括布置在所述便携式导航装置的壳体上或壳体中的不同位置处的至少三个有源元件；利用处理器计算所述目的地方向和所述终端方向之间的角度差；利用有源元件控制部分基于所述角度差确定所述至少三个有源元件的各自的触觉强度；根据所确定的触觉强度驱动所述至少三个有源元件。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述至少三个有源元件是至少三个振动元件，所述确定包括确定所述至少三个振动元件的各自的振动强度，并且所述驱动包括根据各自的振动强度驱动所述至少三个振动元件。
17.如权利要求16所述的方法，还包括利用所述处理器计算当前位置和目的地位置之间的距离，其中所述控制基于由所述处理器计算的距离改变所述至少三个振动元件的属性。
18.如权利要求16所述的方法，还包括在所述便携式导航装置的显示器上显示地图以用于输入所述目的地。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述显示包括显示目的地方向。
20.如权利要求15所述的方法，还包括设置所述目的地作为沿着多段路径的第一段的初始路径点。
全文摘要
本发明涉及具有有源元件的便携式导航装置和方法。该便携式导航装置和方法能够用相对简单的结构不借助于视觉向用户提供目的地方向。将振动元件布置在壳体的不同位置上或不同位置中。基于目的地方向Vn和终端方向Vd之间的角度差θ确定振动元件的各自的振动强度。根据确定的振动强度分别控制这些振动元件。作为混合了这些振动元件的振动的结果而获得的振动的位置被用户感觉到。
文档编号G01C21/26GK102589555SQ201110328310
公开日2012年7月18日 申请日期2011年10月25日 优先权日2010年12月10日
发明者大丘达也 申请人:索尼移动通信日本株式会社