JP3493394B2 - Electronic compass - Google Patents
Electronic compassInfo
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- Traffic Control Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は汎用地球測位システ
ムによるGPS受信機を利用した電子方位計,及び簡易
ナビゲータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば回教徒は宗教上の見地から、現在
地点からメッカの方向を知る必要が生じる場合が多い。
地上の任意の地点において、該地点とメッカそれぞれの
緯度,経度からメッカの方向を計算又は図示し、磁石に
より基準となる方位を確定して、該地点からメッカの方
向を知ることはできるが複雑な計算が必要である。回教
徒においては、メッカの土地そのものが礼拝の対象であ
り、正確な方位が必要である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】GPS測位を利用した
製品としては、カーナビゲーション,ハンディGPSレ
シーバ等がある。しかしカーナビゲーションは車に特定
したものであり、システム自体が大掛かりとなり携帯に
適さない。またハンディGPSレシーバは操作が複雑で
あり、無線ユーザー,登山家等のハイレベルなユーザー
に特定される。又、携帯性に重点を置くものも最近増え
てはいるが、多機能性を持たせるために、操作が複雑と
なって、必要な方位を素早く必要なときに瞬時に知るま
でには至っていない。又装置構成も複雑となって、部品
代,工程上のコスト共押し上げる欠点となってしまって
いる。
【0004】
【課題を解決するための手段】発明者はこの点に鑑み鋭
意研究を続けた結果本発明に到達したものであって、本
発明は携帯性を持ち、緯度,経度などの複雑なデータを
意識すること無く、簡便な操作にて正確に目的地の方
位,距離を知ることができ、且つ部品代,工程上の調整
コストなどもコストダウンすることを目的とした電子方
位計を提供するものであって、例えば回教徒がメッカの
方位を知るなど、目的地に対する正確な方位を知る必要
がある場合に便利に使用できる。
【0005】
【発明の実施の形態】添付図面により本発明の実施の形
態を説明すると、図1は本発明の具体的な実施例図であ
り、図2は別な実施例図を示す。図3は本発明の構成を
示すブロック図、図4は方位角検出の流れを示す系統図
である。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を、図1〜3を用いて説明す
る。図1および図2は本発明の具体的実施例を示す。ま
た図3は本発明の構成ブロック図を示す。本発明の電子
方位計は大きくはGPSレシーバ部とメイン制御部に分
かれる。GPSレシーバ部では、3個,最低2個のGP
S衛星からの軌道情報,時間データを受信しそれを現在
地の緯度,経度データに演算する。又このGPSレシー
バ部は緯度,経度データをシリアルI/Fを用い出力す
る。
【0007】メイン制御部の入力部は、このGPSデー
タと例えば3個など複数個のスイッチ、及び内部に持つ
地磁気センサの出力の三点のみである。そして地磁気セ
ンサはTMF素子を用いており、磁北を基準とした絶対
方位角を電気的に出力する。メイン制御部の出力部は、
LCD表示器とBUZZERの2点のみの簡便な構造で
ある。尚、このスイッチは1個単体だけ設けてあっても
良い。
【0008】方位角検出の流れを図3に示す。まずGP
Sレシーバの測定により、現在地の緯度,経度データを
得る。目標位置の緯度,経度データをメイン制御部の
“EEPROM”より得る。“EEPROM”は電気的
に書き換え可能であり、目標位置の補正,新規設定も容
易に行うことが可能となる。次に地磁気センサの出力よ
り、 現在向いている方角が磁北に対し何度の方位角か
を検出する。そして現在地と目標位置の緯度,経度デー
タより、現在地から目標位置への方位角及び距離を算出
する。この算出式は球面三角法,ガウス式,ヒューベニ
の式等が広く用いられている。磁北の角度と目標位置へ
の角度の合算により、どの方向を向けば正確に目標位置
に向かったことになるかがわかる。
【0009】図1および図2を用いて具体的に使用方法
を示す。図1は方位表示部にLCD又はELを使用した
タイプである。そして図2は方位表示部に24個のLE
Dを使用したタイプである。電源スイッチ(1)のON
により汎用地球測位システムによるGPS受信機による
現在位置の緯度,経度データ測定が開始される。これに
より現在位置の緯度,経度データを検出後、目標位置の
緯度,経度データを制御部内のメモリ“EEPROM”
より取り出す。電源(1)のスイッチON時の目標位置
はデフォルトとして“A”スイッチ:メッカに設定され
ている。CPUは現在位置と目標位置:メッカの緯度,
経度データより、現在位置のメッカに対する方位角と距
離を計算する。又、地磁気センサの出力より、CPUは
現在方位計が向いている方向が、北に対して何度の方位
角かを検出する。さらに北に対する現在位置の方位角
と、汎用地球測位システムによるGPS受信機による目
標位置への方位角を合算し、現在位置からメッカへの正
確な方位角を算出する。この算出結果を用いて、方位表
示部に方位角に相当する角度が教示される。
【0010】それと同時に、メッカまでの距離,現在位
置の緯度,経度データも合わせて表示する。この他スイ
ッチ“B,C”を押された場合は押されたスイッチを目
標位置とした方位角,距離を再計算し表示しなおす。又
スイッチ“A,B,C”の目標位置データは校正,変更
設定も可能である。例えば、実際にメッカの位置にて
“A”スイッチを3秒以上押し続ければ、EEPROM
内のメッカ緯度,経度データを、そのときの汎用地球測
位システムによるGPS受信機のデータに書き換えてし
まう。これにより、該方位計内のメッカデータは、該方
位計として見た場合、より精度の高い信頼性を得ること
ができる。以上の構成により、携帯性を持ち精度の高い
電子方位計が可能となる。
【0011】
【発明の効果】本発明は上述のように小型軽量で携帯性
を持ち、緯度,経度などの複雑なデータを意識すること
無く簡単な操作にて正確に目的地の方位・距離を知るこ
とができることを目的としたものであって、この選択ス
イッチの中のスイッチ1個に対しての設定目的地はあく
までも1個所であり、このスイッチのどれか1つを押せ
ば、そのスイッチに対応して設定された場所への方位を
自動表示し、且つこのスイッチに対して設定する目的地
は実際にその目的地その場所にて、このスイッチの中で
この目的地と対応させるスイッチ1個を、例えば3秒間
などの任意の秒時間押し続けることにより設定、補正変
更可能であることにより、簡便な操作にて、且つ装置自
体簡単な構成にてより正確な方位を瞬時に知ることがで
きるという、従来の電子方位計には見られない優れた作
用効果を奏するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic compass using a GPS receiver by a general-purpose earth positioning system and a simple navigator. 2. Description of the Related Art For example, Muslims often need to know the direction of Mecca from their current location from a religious point of view.
At an arbitrary point on the ground, the direction of Mecca is calculated or shown from the latitude and longitude of the point and Mecca, and the reference direction is determined by a magnet, and the direction of Mecca can be known from the point, but it is complicated. Calculation is necessary. For Muslims, the land of Mecca itself is the object of worship and requires an accurate orientation. [0003] Products that use GPS positioning include car navigation, handy GPS receivers, and the like. However, car navigation is specific to a car, and the system itself is large and unsuitable for carrying. Further, the operation of the handy GPS receiver is complicated, and it is specified for high-level users such as wireless users and mountain climbers. In recent years, the focus on portability has increased
However, in order to have multi-functionality, the operation is complicated.
To know the required direction quickly and instantly when needed.
It has not been reached. Also, the equipment configuration becomes complicated, and parts
Cost and cost in the process
I have. [0004] In view of this point, the inventor of the present invention has made intensive studies and arrived at the present invention. The present invention has portability and has complicated features such as latitude and longitude. Data
Consciousness that nothingness rather than to, can be accurately know the orientation of the destination, the distance by a simple operation, and parts cost, adjusted on the process
Be those that provide electronic compass aimed at cost reduction well as cost, for example, Muslims and know the direction of Mecca, necessary to know the exact orientation for the destination
It can be used conveniently when there is . DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a specific embodiment of the present invention, and FIG. 2 is another embodiment. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the present invention, and FIG. 4 is a system diagram showing a flow of azimuth angle detection. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 show a specific embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the present invention. The electronic compass of the present invention is roughly divided into a GPS receiver section and a main control section. In the GPS receiver section, three GPs and at least two GPs
Orbital information and time data from the S satellite are received and are calculated into the latitude and longitude data of the current location. The GPS receiver outputs the latitude and longitude data using a serial I / F. The input unit of the main control unit is only three points of the GPS data, a plurality of switches such as three , and the output of a geomagnetic sensor provided therein. The geomagnetic sensor uses a TMF element and electrically outputs an absolute azimuth based on magnetic north. The output section of the main control section
It is a simple structure with only two points, LCD display and BUZZER. Even if only one switch is provided,
Good . FIG. 3 shows the flow of azimuth angle detection. First, GP
By measuring the S receiver, the latitude and longitude data of the current location are obtained. The latitude and longitude data of the target position is obtained from the "EEPROM" of the main control unit. The "EEPROM" is electrically rewritable, so that correction of a target position and new setting can be easily performed. Next, from the output of the geomagnetic sensor, it detects how many azimuths the current heading is with respect to magnetic north. Then, the azimuth and distance from the current position to the target position are calculated from the latitude and longitude data of the current position and the target position. As the calculation formula, spherical trigonometry, Gauss formula, Huebeni's formula and the like are widely used. From the sum of the magnetic north angle and the angle to the target position, it is possible to know which direction the vehicle is heading to the target position accurately. A specific method of use will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a type in which an LCD or an EL is used for an orientation display unit. And FIG. 2 shows 24 LEs on the direction display section.
This type uses D. Power switch (1) ON
Starts the measurement of the latitude and longitude data of the current position by the GPS receiver by the general-purpose earth positioning system . Thus, after detecting the latitude and longitude data of the current position, the latitude and longitude data of the target position are stored in a memory "EEPROM" in the control unit.
Take out from. The target position when the power supply (1) is turned on is set to “A” switch : Mecca as a default. CPU is current position and target position: Latitude of Mecca,
Based on the longitude data, the azimuth and distance of the current position from Mecca are calculated. Further, from the output of the geomagnetic sensor, the CPU detects how many azimuths the direction in which the compass is currently pointing with respect to north. Further, the azimuth angle of the current position with respect to the north and the azimuth angle of the GPS receiver by the general-purpose earth positioning system to the target position are added to calculate an accurate azimuth angle from the current position to Mecca. Using this calculation result, an angle corresponding to the azimuth angle is taught on the azimuth display unit. At the same time, the distance to the Mecca, the latitude and longitude data of the current position are also displayed. The other Sui
When the switches "B, C" are pressed, the azimuth and distance with the pressed switch as the target position are recalculated and displayed again. or
The target position data of the switches "A, B, C" can be calibrated and changed. For example, if you keep pushing actually at the Mecca of position "A" switch for more than 3 seconds, EEPROM
Mecca latitude of the inner, longitude data, measuring generic earth at that time
It is rewritten to GPS receiver data by the position system . Thereby, when the Mecca data in the compass is viewed as the compass, higher accuracy and reliability can be obtained. With the above configuration, a highly accurate electronic compass with portability can be realized. As described above, the present invention is small and lightweight, has portability, and is conscious of complicated data such as latitude and longitude.
It is those for the purpose that it is possible to accurately know the direction and distance of the destination at no simple operation, this selection scan
The setting destination for one switch in the switch is open
Is one place, press any one of these switches
The direction to the place set corresponding to the switch.
Destination automatically displayed and set for this switch
Is actually in this switch at that destination and place
One switch that corresponds to this destination, for 3 seconds
Setting, correction change
It can be changed easily and with simple operation.
You can instantly know the more accurate bearing with a simple configuration
This is an excellent function and effect not found in the conventional electronic compass.
【図面の簡単な説明】
【図1】方位表示部にLCD又はELを使用した実施例
図
【図2】方位表示部に24個のLEDを使用した実施例
図
【図3】構成を示すブロック図
【図4】方位検出の流れを示す系統図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an embodiment diagram in which an LCD or EL is used in an orientation display unit. FIG. 2 is an embodiment diagram in which 24 LEDs are used in an orientation display unit. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration. FIG. 4 is a system diagram showing a flow of azimuth detection.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−157576(JP,A) 特開2000−39329(JP,A) 実公 平7−43670(JP,Y2) 特表2000−512014(JP,A) 米国特許5790477(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 17/32 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-157576 (JP, A) JP-A-2000-39329 (JP, A) JP-A-7-43670 (JP, Y2) Table 2000-512014 (JP, A) U.S. Pat. No. 5,790,477 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01C 17/32
Claims (1)
と、地磁気を計測し磁界のベクトル方向を検出する地磁
気センサを有し、LCD,EL又はLED素子により、360度を24分
割等任意の個数分だけ角度分割し、任意の方向を教示す
る円形表示部を設け 、現在位置の位置データを汎用地球測位システムによるG
PS受信機により検出し、磁北に対する現在位置の方位
角を該地磁気センサにより検出し 、電源ONなどの簡便な操作にて、現在地に対する目的地
とする所定の場所への方位を、該円形表示部に自動表示
する電子方位計であって、自分が目的地としたい任意の
場所を選択する選択スイ ッチを任意個数設けてあり、該
スイッチ1個に対しての設定目的地はあくまでも1個所
であり、該スイッチのどれか1つを押せば、そのスイッ
チに対応して設定された場所への方位を表示部に自動表
示し、且つ該スイッチに対して設定する目的地は実際にその目
的地その場所にて該スイッチの中で該目的地と対応させ
るスイッチ1個を任意の秒時間押し続けることにより設
定,補正変更可能であることを特徴とする電子方位計。 (57) [Claims] [Claim 1] GPS receiver by general-purpose earth positioning system
And the geomagnetism that measures the geomagnetism and detects the vector direction of the magnetic field
Has an air sensor , 360 degrees for 24 minutes by LCD, EL or LED element
Divide the angle by an arbitrary number, such as splitting, and indicate an arbitrary direction
A circular display unit is provided , and the position data of the current position
The direction of the current position with respect to magnetic north, detected by the PS receiver
The angle is detected by the terrestrial magnetism sensor , and a simple operation such as turning on the power turns the destination to the current location.
The direction to the specified place is automatically displayed on the circular display.
Electronic compass that can be used as a destination
An arbitrary number of selection switches for selecting a location are provided.
Only one setting destination for one switch
If any one of the switches is pressed , the switch
The direction to the place set according to the switch is automatically displayed on the display.
The destination set and indicated for the switch is actually
At the place where the switch corresponds to the destination
Switch by pressing and holding one switch for an arbitrary second.
An electronic compass that can be fixed and changed.
Priority Applications (1)
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