专利名称：导航装置、操作控制方法和移动终端装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及导航装置、操作控制方法和移动终端装置，并适用于在例如导航装 置、操作控制方法和移动终端装置中的应用，其中利用例如地磁传感器来检测定向以及 当装置附接到车辆或从车辆脱离时显示地图。
背景技术：
安装在例如移动车辆中的导航装置已得到广泛使用。这样的导航装置依据从诸 如GPS卫星的定位装置接收的定位信息(例如，全球定位系统(GPS)信号)来计算当前 位置，并在地图屏幕上显示车辆的位置和移动方向。
有些导航装置是便携的并可以从车辆脱离，由用户容易地携带。
已提出了一种便携导航装置(下文中称为个人导航设备(PND))，该装置包 括地磁传感器并通过检测地磁来计算定向(参见例如日本未经审查的专利申请公开 Νο.2008-076374)。
除了 PND之外，近来还提出了若干具有导航功能的移动终端装置。这样的移动 终端装置也包括地磁传感器并通过检测地磁来计算定向。发明内容
根据地磁传感器的特性，当地磁传感器被例如大型金属体(诸如车辆的主体) 包围时，由于杂散(stray)磁场的磁性影响和地磁的隔离，难以检测代表精确定向的地磁值。
这种情况中，即使难以检测代表精确定向的地磁值，地磁传感器也不断地工 作。因此，存在浪费用作操作地磁传感器的电力的问题。
鉴于上述情形，希望提供一种可以利用来降低电力消耗的导航装置、操作控制 方法和移动终端装置。
根据示例性实施例，本说明书公开了一种导航装置。所述导航装置包括地磁 传感器，配置为检测所述导航装置的地磁场；定向计算单元，配置为基于所检测的地磁 场来计算所述导航装置的定向；托架检测单元，配置为检测所述导航装置连接到托架， 并输出指示所述导航装置连接到托架的信号；和操作控制单元，配置为接收从所述托架 检测单元输出的信号，并基于所检测的地磁场控制定向计算单元不检测所述导航装置的 定向。
所述操作控制单元可配置为通过将所述地磁传感器禁用来控制所述定向计算单 元不检测所述导航装置的定向。
所述操作控制单元可配置为通过将所述定向计算单元禁用来控制所述定向计算 单元不检测所述导航装置的定向。
所述操作控制单元可配置为通过控制所述定向计算单元忽略从所述地磁传感器 接收的信号来控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向。
所述导航装置可进一步包括姿态角检测单元，所述姿态角检测单元配置为检测 指示所述导航装置相对于地平面的倾斜的姿态角。
所述定向计算单元可配置为基于所检测的姿态角和检测的地磁场来计算所述导 航装置的定向。
所述操作控制单元可配置为通过将所述姿态角检测单元禁用来控制所述定向计 算单元不检测所述导航装置的定向。
所述操作控制单元可配置为通过将所述定向计算单元禁用来控制所述定向计算 单元不检测所述导航装置的定向。
所述操作控制单元可配置为通过控制所述定向计算单元忽略从所述姿态角检测 单元接收的信号来控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向。
所述导航装置也可以是移动电话装置。
根据另一个示例性实施例，本说明书公开了一种包括计算机程序指令的非暂时 性计算机可读介质，当通过导航装置运行时，该计算机程序指令使所述导航装置执行一 种方法。该方法包括如下步骤在所述导航装置的地磁传感器处检测所述导航装置的地 磁场；在所述导航装置的定向计算单元处基于检测的地磁场计算所述导航装置的定向； 在所述导航装置的托架检测单元处检测所述导航装置连接到托架，并输出指示所述导航 装置连接到托架的信号；和在所述导航装置的操作控制单元处接收从所述托架检测单元 输出的信号，并基于所检测的地磁场来控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定 向。
控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向可包括将所述地磁传感器禁用。
控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向可包括将所述定向计算单元ttffl 不 Ztd ο
控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向可包括控制所述定向计算单 元忽略从所述地磁传感器接收的信号。
根据该实施例的所述导航装置可以是移动电话装置。
根据另一个示例性实施例，本说明书公开了一种方法。该方法包括如下步骤 在所述导航装置的地磁传感器处检测所述导航装置的地磁场；在所述导航装置的定向计 算单元处基于检测的地磁场计算所述导航装置的定向；在所述导航装置的托架检测单元 处检测所述导航装置连接到托架，并输出指示所述导航装置连接到托架的信号；和在所 述导航装置的操作控制单元处接收从所述托架检测单元输出的信号，并基于所检测的地 磁场来控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向。
控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向可包括将所述地磁传感器禁用。
控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向可包括将所述定向计算单元5赫田本川。
控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向可包括控制所述定向计算单 元忽略从所述地磁传感器接收的信号。
根据该实施例的所述导航装置可以是移动电话装置。
图1是示出了 PND的总体结构的示意图2是示出了 PND的坐标系统的定义的示意图3是示出了 PND的传感器结构的示意图4Α和4Β是示出了车辆分别在凹形路和凸形路上行驶的方式的示意图5是示出了车辆绕弯的方式的示意图6是示出了使用速度和角度的当前位置计算方法的示意图7是示出了 PND的电路结构的示意图8Α和8Β是示出了导航显示的例子的示意图9是示出了速度计算单元的结构的示意图10是示出了由托架导致的振动的示意图11是示出了最大和最小值之间关系的视图12是示出了使用速度计算处理的当前位置计算处理的过程的流程图13是示出了地磁向量的校正的示意图14是示出了操作控制处理的过程的流程图15是示出了移动电话装置的总体结构的示意图；和
图16是示出了移动电话装置的电路结构的示意图。
具体实施方式
本发明的实施例将以下述次序进行说明
1.第一实施例(PND的例子)
2.第二实施例(移动终端装置的例子)
3.其他实施例
1.第一实施例
1-1.PND 的结构
1-1-1.PND的外部结构
如图1中所示，根据本发明的第一实施例的PND 1包括在PND 1的前面的显示 单元2。可以在显示单元2上显示与存储在例如PND 1中安装的非易失性存储器(未示 出)中的地图数据对应的地像等。
PNDl被结构化，以使得PND 1是便携的并可以由用户容易地携带，以及假设 其用在用户的房屋中、车厢中或车厢外。
托架3利用吸盘3Α附接到车辆9的仪表板(其将在下面进行描述)，并电连接 到车辆9中的电池。
PND 1可以附接到托架3或从托架3脱离，该托架3充当基座单元。在附接的状态中，PND 1被托架3夹持且被机械地和电学地连接到托架3。
由此，经过托架3，PND 1可以通过从车辆9中的电池供应的电力来工作。当 PND 1从托架3脱离时，PND 1也可以独立地通过从内置电池供应的电力工作。
布置PND 1，以使得显示单元2基本垂直于车辆9的移动方向。在该状态中， 如图2中所示，PND 1的坐标系统被定义为使得X轴沿着车辆9的前后方向(移动方向) 延伸，Y轴沿着垂直于X轴的方向水平地延伸，而Z轴竖直地延伸。
在该坐标系统中，车辆9的移动方向定义为X轴的正向，向右的方向定义为Y 轴的正向，而向下的方向定义为Z轴的正向。
1-1-2.PND的传感器结构
如图3中所示，PND 1包括三轴加速度传感器4、Y轴陀螺仪(gyro)传感器5、 Z轴陀螺仪传感器6、气压传感器7和地磁传感器8。
三轴加速度传感器4检测沿着X轴的加速度α x、沿着Y轴的加速度α y和沿着 Z轴的加速度α z作为电压值。
Y轴陀螺仪传感器5、Z轴陀螺仪传感器6和气压传感器7分别检测围绕Y轴的 角速度ωγ(下文中也叫做俯仰率)、围绕Z轴的角速度ωζ(下文中也叫做偏转率)和环 境气压PR作为电压值。
地磁传感器8检测地磁并获得分别沿X轴、Y轴和Z轴的地磁值Mx、My和Mz 作为电压值。
1-2.计算原理
根据本发明的实施例的PNDl可以执行自主定位处理。在该处理中，依据通过 三轴加速度传感器4、Y轴陀螺仪传感器5等检测的加速度、俯仰率等来计算车辆9的速 度，然后计算当前位置。现在将描述计算速度和当前位置的基本原理。
1-2-1.速度计算原理
在随后描述中，首先，将说明计算车辆9的速度的基本原理。实际上，车辆9 所行驶的道路极少是平坦的，并且车辆9经常行驶在具有如图4Α中所示的整体为凹形的 道路上，或行驶在具有如图4Β所示整体为凸形的道路上。
车辆9的坐标系统被定义为使得X轴沿着车辆9的前后方向延伸，Y轴沿着垂 直于X轴的方向水平地延伸，而Z轴竖直地延伸。
例如，当PND 1 (未示出)安装在车辆9的仪表板上且车辆9行驶在凹形道路(图 4Α)上时，PND 1操作配备在其中的三轴加速度传感器4 (图3)以便以例如50Piz的采样 频率检测沿着Z轴的向下加速度αζ。
PND 1还操作配备在其中的Y轴陀螺仪传感器5 (图3)以便以50Hz的采样频率 检测围绕垂直于移动方向的Y轴的角速度ωγ(俯仰率)。
在PNDl中，沿着Z轴的向下的加速度Ciz定义为正加速度。另外，当车辆沿 着虚圆相对于其移动方向向上摆动时的俯仰率ωγ定义为正俯仰率，该虚圆沿着图4Α中 所示的凹形道路形成。
PND 1依据通过三轴加速度传感器4检测的加速度α ζ和通过Y轴陀螺仪传感器 5检测的俯仰率ωγ，通过下述方程式(1)以每秒50次计算移动方向中的速度V。
权利要求
1.一种导航装置，包括地磁传感器，配置为检测所述导航装置的地磁场；定向计算单元，配置为基于所检测的地磁场来计算所述导航装置的定向；托架检测单元，配置为检测所述导航装置连接到托架，并输出指示所述导航装置连 接到托架的信号；和操作控制单元，配置为接收从所述托架检测单元输出的信号，并基于所检测的地磁 场控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向。
2.根据权利要求1所述的导航装置，其中所述操作控制单元配置为通过将所述地磁传感器禁用来控制所述定向计算单元不检 测所述导航装置的定向。
3.根据权利要求1所述的导航装置，其中所述操作控制单元配置为通过将所述定向计算单元禁用来控制所述定向计算单元不 检测所述导航装置的定向。
4.根据权利要求1所述的导航装置，其中所述操作控制单元配置为通过控制所述定向计算单元忽略从所述地磁传感器接收的 信号来控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向。
5.根据权利要求1所述的导航装置，进一步包括姿态角检测单元，配置为检测指示所述导航装置相对于地平面的倾斜的姿态角。
6.根据权利要求5所述的导航装置，其中所述定向计算单元配置为基于所检测的姿态角和检测的地磁场来计算所述导航装置 的定向。
7.根据权利要求6所述的导航装置，其中所述操作控制单元配置为通过将所述姿态角检测单元禁用来控制所述定向计算单元 不检测所述导航装置的定向。
8.根据权利要求6所述的导航装置，其中所述操作控制单元配置为通过将所述定向计算单元禁用来控制所述定向计算单元不 检测所述导航装置的定向。
9.根据权利要求6所述的导航装置，其中所述操作控制单元配置为通过控制所述定向计算单元忽略从所述姿态角检测单元接 收的信号来控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向。
10.根据权利要求1所述的导航装置，其中所述导航装置是移动电话。
11.一种包括计算机程序指令的非暂时性计算机可读介质，当通过导航装置运行时该 指令使所述导航装置执行包括下述步骤的方法在所述导航装置的地磁传感器处检测所述导航装置的地磁场；在所述导航装置的定向计算单元处基于所检测的地磁场计算所述导航装置的定向；在所述导航装置的托架检测单元处检测所述导航装置连接到托架，并输出指示所述 导航装置连接到托架的信号；和在所述导航装置的操作控制单元处接收从所述托架检测单元输出的信号，并基于所 检测的地磁场控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向。
12.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向包括将所述地磁传感器禁用。
13.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向包括将所述定向计算单元禁用。
14.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向包括控制所述定向计算单元忽略 从所述地磁传感器接收的信号。
15.根据权利要求11所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述导航装置是移动电话。
16.一种通过导航装置执行的方法，所述方法包括在所述导航装置的地磁传感器处检测所述导航装置的地磁场； 在所述导航装置的定向计算单元处基于所检测的地磁场计算所述导航装置的定向； 在所述导航装置的托架检测单元处检测所述导航装置连接到托架，并输出指示所述 导航装置连接到托架的信号；和在所述导航装置的操作控制单元处接收从所述托架检测单元输出的信号，并基于所 检测的地磁场来控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向。
17.根据权利要求16所述的方法，其中控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向包括将所述地磁传感器禁用。
18.根据权利要求16所述的方法，其中控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向包括将所述定向计算单元禁用。
19.根据权利要求16所述的方法，其中控制所述定向计算单元不检测所述导航装置的定向包括控制所述定向计算单元忽略 从所述地磁传感器接收的信号。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述导航装置是移动电话。
全文摘要
本发明涉及导航装置、操作控制方法和移动终端装置。该导航装置包括地磁传感器，检测导航装置的地磁场；定向计算单元，基于检测的地磁场计算导航装置的定向；托架检测单元，检测导航装置连接到托架并输出指示导航装置连接到托架的信号；以及操作控制单元，接收从托架检测单元输出的信号并基于检测的地磁场控制定向计算单元不检测导航装置的定向。
文档编号G01C21/26GK102023016SQ20101028110
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月9日 优先权日2009年9月17日
发明者君岛雅人 申请人:索尼公司