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专利名称：导航装置、校正值初始化方法和具有导航功能的蜂窝电话的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导航装置、校正值初始化方法和具有导航功能的蜂窝电话，并 且例如能够良好地应用于能够用地磁传感器检测方位角的导航装置。
背景技术：
迄今，安装在移动的车辆等上的导航装置已被广泛用于基于从GPS卫星发送的 GPS(全球定位系统)信号计算当前位置并且在地图画面上指示车辆的位置和前进方向。
另外，还有称作PND (Personal Navigation Device，个人导航装置)的导航装置，用户能够在车辆与家庭等之间或者在车辆之间轻松携带PND，并且即使被携带时，PND 仍能够执行地图画面显示等。
在这些PND之中，提出了 一种在内部实现了用于检测地磁的地磁传感器的 PND,该PND基于检测到的地磁的检测结果计算方位，并且显示与该方位匹配的地图画 面(例如，参见日本未审专利申请公报No.2008-076374)。
除了 PND之外，例如还提出了诸如蜂窝电话的便携式电子装置，它们具有测量 功能、地图显示功能等，并且还具有地磁传感器并且显示与方位匹配的地图画面。
现在，地磁传感器容易受到附近的磁性物质(例如，金属等)的磁场的影响，此 外，即使在设置在PND内的例如防护板的金属部件的磁性变化的情况下，也会有对地磁 传感器产生影响的情况。
因此，当开始用地磁传感器计算方位时，PND执行预定的初始化处理(例如， 校正值调整等)，由此能够基于从地磁传感器获得的检测信号恰当地计算出方位。
另一方面，还有能够转变到暂停状态的PND，在暂停状态下，与通用计算机等 类似，在用户暂时不使用等的情况下，仅仅内部电路等的一部分工作。
当执行预定的返回操作时，已经转变到暂停状态的PND省去在正常启动时执行 的初始化处理等，恢复到在转变到暂停状态之前的操作状态，并且能够立即开始继续操 作。
然而，存在如下情况在从暂停状态执行返回操作时，PND已经移至与转变到 暂停状态之前不同的位置(其中周围的磁场不同)；以及在暂停状态下进行移动的情况 下，PND受到周围磁场的影响并且内部金属部件的磁性变化。
在这些情况下，存在如下问题PND无法通过地磁传感器正确地检测方位，并 且无法正确地显示与当前方位匹配的地图画面。
希望提供一种能够提高地磁传感器的方位的检测精度的导航装置、校正值初始 化方法和具有导航功能的蜂窝电话。发明内容
对于根据本发明的实施例的导航装置和校正值初始化方法，通过预定的测量单 元测量当前位置；通过设置在预定的主单元上的地磁传感器检测地磁；当预先设置了用于校正地磁的检测值的校正值时，基于检测值和校正值，由预定的方位计算单元计算主 单元的方位；通过预定的呈现单元向用户呈现测量单元的测量结果和方位计算结果；预 定的操作状态切换单元在执行呈现处理的正常操作状态与在至少停止方位的计算处理的 同时保持一部分的处理的暂停状态之间进行切换；以及在从暂停状态切换到正常操作状 态的情况下，通过预定的初始化处理单元对校正值进行初始化。
因此，即使在暂停状态期间周围磁场和周围部件的磁性等已经变化，通过从开 始处重新学习校正值，根据以上构造的导航装置和校正值初始化方法能够产生与变化后 的磁场和磁性对应的恰当校正值。
另外，根据本发明的实施例的具有导航功能的蜂窝电话包括测量单元，用于 测量当前位置；地磁传感器，设置在预定的主单元上并且用于检测地磁；方位计算单 元，用于在设置了用于校正所述地磁的检测值的校正值时，基于所述检测值和所述校正 值计算所述主单元的方位；呈现单元，用于向用户呈现所述测量单元的测量结果和所述 方位的计算结果；操作状态切换单元，用于在正常操作状态与暂停状态之间进行切换， 所述正常状态执行所述呈现处理，所述暂停状态在至少停止所述方位的计算处理的同时 保持一部分的处理状态；初始化处理单元，用于在通过所述操作状态切换单元从所述暂 停状态切换到所述正常操作状态的情况下对所述校正值进行初始化；以及蜂窝电话单 元，用于通过与预定的基站执行无线通信来执行电话呼叫处理。
因此，即使在暂停状态期间周围磁场和周围部件的磁性等已经变化，通过从开 始处重新学习校正值，根据以上构造的具有导航功能的蜂窝电话能够产生与变化后的磁 场和磁性对应的恰当校正值。
根据以上构造，即使在暂停状态期间周围磁场和周围部件的磁性等已经变化， 通过从开始处重新学习校正值，仍能够产生与变化后的磁场和磁性对应的恰当校正值。 因此，能够实现能提高地磁传感器的方位检测精度的导航装置、校正值初始化方法和具 有导航功能的蜂窝电话。




图1是示出PND的整体结构的示意图；图2是示出PND的坐标系的定义的示意图；图3是示出PND的传感器结构的示意图；图4A和4B是示出在不平道路表面上行驶时的状态的示意图；图5是示出曲线行驶时的状态的示意图；图6是示出使用速度和角度的当前位置计算方法的示意图；图7是示出PND电路结构的示意图；图8是示出速度计算单元的结构的示意图；图9是示出支架的振动的状态的示意图；图10是示出最大值与最小值之间的关系的示意图；图11是伴随说明使用速度计算处理的当前位置计算处理过程的流程图；图12是伴随说明初始化处理过程的流程图；图13是示出蜂窝电话的整体结构的示意图；5
图14是示出蜂窝电话的电路结构的示意图；以及
图15是示出根据另一个实施例的使用例的示意图。
具体实施方式
将参照

实施本发明的实施例(在下文中简称为“实施例”)。要注意， 将按照下面的顺序进行说明。
1.第一实施例(PND)
2.第二实施例(蜂窝电话)
3.其它实施例
1.第一实施例
1-1.PND 的结构
如图1所示，在便携式导航装置(下文中还称作PND (个人导航装置))1的前侧 上设置显示单元2。PNDl根据存储在内部非易失性存储器(未示出)中的地图数据，例 如在显示单元2上显示地图画面等，由此其内容能够被呈现给用户。
另外，通过支架3支撑PND 1，支架3通过吸盘3A附接到以后描述的车辆9的 仪表板，并且PND 1和支架3以机械方式和电气方式连接。
因此，通过经由支架3从车辆9的电池提供的电力操作PND 1，另外，当从支架 3去除PND 1时，PND 1在独立状态下通过从内部电池提供的电力进行操作。
现在，PNDl被布置为使其显示单元2相对于车辆9的前进方向大致垂直。以 车辆9的前/后方向(前进方向)为X轴，以与X轴正交的水平方向为Y轴，并且以垂 直方向为Z轴，来显示此时PND 1的坐标系。
采用这种坐标系，车辆9的前进方向被定义为X轴的正向，右方向被定义为Y 轴的正向，下方向被定义为Z轴的正向。
如图3所示，在PND 1内部设置有三轴加速度传感器4、Y轴陀螺仪传感器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用于分别检测作为电压值的沿X轴的加速度αχ、沿Y轴的 加速度α y和沿Z轴的αζ。
另外，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用于分别检测 作为电压值的关于Y轴的俯仰率(pitch rate) ω y、关于Z轴的偏航率(yaw rate) ω z和周围 压力PR。
另外，地磁传感器8用于分别检测作为电压值的X轴方向、Y轴方向和Z轴方 向的地磁Mx、My^PMz0
1-2.计算原理
现在，根据本发明的实施例的PNDl还能够基于通过三轴加速度传感器4、Y轴 陀螺仪传感器5等检测的加速度和俯仰率等，执行在计算车辆9的速度以后计算当前位置 的自主定位处理。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
实际上作为移动体的车辆9很少在作为移动表面的平滑道路上开动，在现实中 车辆9在如图4A所示的整体凹状道路和如图4B所示的整体凸状道路上开动。6
当车辆9在凹状道路(图4A)上开动时，安装在车辆9的仪表板上的PND 1通 过三轴加速度传感器4 (图幻例如以50Hz的采样频率检测沿Z轴的向下方向的加速度
另外，PND 1通过Y轴陀螺仪传感器5 (图3)以50Piz的采样频率检测关于与前 进方向正交的Y轴的角速度(下文中还称作俯仰率)ωγ。
现在，PNDl将沿Z轴的向下方向的加速度Ciz定义为正，还将在如图4Α所示 的沿凹状道路表面形成的虚拟圆中相对于前进方向向上垂直旋转的情况下的俯仰率《,定 义为正。
PND 1使用由三轴加速度传感器4检测的加速度α ζ和由Y轴陀螺仪传感器5检 测的俯仰率ωγ，通过下面的式(1)能够对前进方向的速度V每秒计算50次。
V=^-…⑴
另外，当车辆9在凸状道路(图4B)上开动时，PND 1通过三轴加速度传感器4 以例如50Hz的采样频率检测沿Z轴的向上方向的加速度Ciz'，还通过Y轴陀螺仪传感 器5以例如50Hz的采样频率检测关于Y轴的俯仰率ω/。
PND 1使用由三轴加速度传感器4检测的加速度α ζ ‘和由Y轴陀螺仪传感器5 检测的俯仰率ω/，通过下面的式( 能够对前进方向的速度V'每秒计算50次。
权利要求
1.一种导航装置，包括测量单元，用于测量当前位置；地磁传感器，设置在预定的主单元上并且用于检测地磁；方位计算单元，用于在设置了用于校正所述地磁的检测值的校正值时，基于所述检 测值和所述校正值计算所述主单元的方位；呈现单元，用于向用户呈现所述测量单元的测量结果和所述方位的计算结果； 操作状态切换单元，用于在正常操作状态与暂停状态之间进行切换，所述正常操作 状态执行所述呈现处理，所述暂停状态在至少停止所述方位的计算处理的同时保持一部 分的处理状态；以及初始化处理单元，用于在通过所述操作状态切换单元从所述暂停状态切换到所述正 常操作状态的情况下对所述校正值进行初始化。
2.根据权利要求1的导航装置，还包括附接状态检测单元，用于检测所述主单元是否附接到预定的基座部分； 其中，在通过所述操作状态切换单元从所述暂停状态切换到所述正常操作状态并且 所述主单元没有附接到所述基座部分的情况下，所述初始化处理单元对所述校正值进行 初始化。
3.根据权利要求2的导航装置，其中，所述基座部分附接到预定的移动物体并且将从所述移动物体提供的电力提供 给所述主单元；并且其中，当在所述暂停状态下所述主单元仍附接到所述基座部分的情况下从所述 移动物体开始提供所述电力时，所述操作状态切换单元切换到所述正常操作状态。
4.根据权利要求1的导航装置，还包括校正值更新单元，用于基于所述地磁的检测结果更新所述校正值并且更新表示所述 校正值的更新程度的校正水平；其中，在通过所述操作状态切换单元从所述暂停状态切换到所述正常操作状态的情 况下，除了所述校正值以外，所述初始化处理单元还对所述校正水平进行初始化。
5.根据权利要求1的导航装置，其中，所述方位计算单元存储过去检测值的一部分，并且除了基于所述校正值和所 述检测值以外还基于所存储的过去检测值来计算所述主单元的方位；并且其中，在通过所述操作状态切换单元从所述暂停状态切换到所述正常操作状态 的情况下，所述初始化处理单元对所述校正值进行初始化并且删除所存储的所述过去检 测值。
6.一种校正值初始化方法，包括如下步骤 利用预定的测量单元测量当前位置；利用设置在预定的主单元上的地磁传感器检测地磁；当预先设置了用于校正所述地磁的检测值的校正值时，利用预定的方位计算单元基 于所述检测值和所述校正值计算所述主单元的方位；利用预定的呈现单元向用户呈现所述测量单元的测量结果和所述方位的计算结果； 利用预定的操作状态切换单元在正常操作状态与暂停状态之间进行切换，所述正常操作状态执行所述呈现处理，所述暂停状态在至少停止所述方位的计算处理的同时保持 一部分的处理状态；以及在通过所述操作状态切换单元从所述暂停状态切换到所述正常操作状态的情况下， 通过预定的初始化处理单元对所述校正值进行初始化。
7.—种具有导航功能的蜂窝电话，包括 测量单元，用于测量当前位置；地磁传感器，设置在预定的主单元上并且用于检测地磁；方位计算单元，用于在设置了用于校正所述地磁的检测值的校正值时，基于所述检 测值和所述校正值计算所述主单元的方位；呈现单元，用于向用户呈现所述测量单元的测量结果和所述方位的计算结果； 操作状态切换单元，用于在正常操作状态与暂停状态之间进行切换，所述正常操作 状态执行所述呈现处理，所述暂停状态在至少停止所述方位的计算处理的同时保持一部 分的处理状态；初始化处理单元，用于在通过所述操作状态切换单元从所述暂停状态切换到所述正 常操作状态的情况下对所述校正值进行初始化；以及蜂窝电话单元，用于通过与预定的基站执行无线通信来执行电话呼叫处理。
全文摘要
本发明涉及导航装置、校正值初始化方法和具有导航功能的蜂窝电话。该导航装置包括测量单元，用于测量当前位置；地磁传感器，设置在预定的主单元上并且用于检测地磁；方位计算单元，用于在设置用于校正地磁的检测值的校正值时，基于所述检测值和所述校正值计算主单元的方位；呈现单元，用于向用户呈现测量单元的测量结果和方位的计算结果；操作状态切换单元，用于在正常操作状态与暂停状态之间进行切换，所述正常状态执行所述呈现处理，所述暂停状态在至少停止所述方位的计算处理的同时保持一部分的处理状态；初始化处理单元，用于在通过操作状态切换单元从暂停状态切换到正常操作状态的情况下对所述校正值进行初始化。
文档编号G01C21/08GK102023007SQ20101028110
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