JPH10206750A - Gpsを利用した望遠鏡 - Google Patents

Gpsを利用した望遠鏡

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JPH10206750A
JPH10206750A JP9019933A JP1993397A JPH10206750A JP H10206750 A JPH10206750 A JP H10206750A JP 9019933 A JP9019933 A JP 9019933A JP 1993397 A JP1993397 A JP 1993397A JP H10206750 A JPH10206750 A JP H10206750A
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gps
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置の特定できない望遠鏡の利用者を、他の
利用者の望遠鏡により容易に探し出して視認することを
可能とすること。 【解決手段】 GPS衛星からの測位信号を受信し現在
位置を演算する測位手段7,8と、演算された現在位置
情報と、外部機器14から送信された外部機器の位置情
報とに基づいて、2点間の距離、高度差、方位角を算出
する相対位置演算手段と、得られた距離、高度差、方位
角表示させる通知手段11、12とを有する構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、GPS(Global P
ositioning System:汎地球測位システム)を利用した
望遠鏡に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、遠方にある物体に対する視角
を拡大して視野内に表示する光学機械として、望遠鏡が
知られており、遠方にある物体を目視確認するために用
いられている。なお、本明細書においては「望遠鏡」と
いう語は上記の定義を満たす光学機械全般を指すものと
し、いわゆる単眼鏡としての望遠鏡だけではなく、双眼
鏡や潜望鏡などを含む広義の望遠鏡を意味するものとす
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来より望遠鏡、例え
ば双眼鏡は遠方の物体を拡大表示して目視確認を容易に
するために用いられている。しかしながら、双眼鏡(望
遠鏡)の使用者が、双眼鏡(望遠鏡)から離れた位置に
あってしかも使用者からの距離、方向が分からない物体
や人物などの観察対象あるいは捜索対象を探し出して視
認しようとする場合には、使用者は見落としのないよう
にあらゆる方向に双眼鏡を向けて、注意深く観察対象
(あるいは捜索対象)を探す必要があった。
【0004】例えば、ハンティングや登山などに出かけ
た複数のメンバーからなるグループにおいて、グループ
からはぐれてしまったあるメンバーや、グループからは
ぐれたメンバーがいる場所を双眼鏡により視認しようと
するような場合、グループからはぐれてしまったメンバ
ーとグループとの相対位置が分からない状態では、その
メンバー(あるいはそのメンバーがいる場所)を双眼鏡
の視野に入れることは困難である場合が多い。メンバー
がグループからはぐれてしまったような場合、そのメン
バーが自らの位置を正確に特定することは難しいと考え
られる。さらに、たとえ無線機などによりグループと、
グループからはぐれたメンバーとが通話することができ
たとしても、両者がそれぞれ自分の位置を知り、それを
正確に相手に伝えることができない限り、両者が互いの
位置関係を知ることは難しく、従って離れた位置にいる
メンバーを双眼鏡により視認するのは極めて困難であっ
た。
【0005】本発明は、互いに相手の位置が特定できな
い望遠鏡の利用者同士が、容易に相手を探し出して視認
することを可能とする望遠鏡を提供することを目的とし
ている。また、互いに相手を視認することができる望遠
鏡の利用者同士が、自分と相手の位置関係を正確に知る
ことができるような望遠鏡を提供することを目的として
いる。さらに、望遠鏡自体の正確な位置を容易に知るこ
とができる望遠鏡を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のGPSを利用し
た望遠鏡は、請求項1の記載によれば、遠方にある物体
に対する視角を拡大して視野内に表示するための望遠鏡
であって、GPS衛星からの測位信号を受信し現在位置
を演算する測位手段と、少なくとも位置に関する情報を
送信することが可能な外部機器と通信するための通信手
段と、前記測位手段により演算された現在位置と前記外
部機器より受信した位置情報とに基づいて、前記望遠鏡
と前記外部機器との相対位置を演算する相対位置演算手
段と、前記相対位置演算手段により得られた前記望遠鏡
と前記外部機器との相対位置に関する情報を通知する通
知手段と、を有する構成としたものである。
【0007】ここで、前記相対位置演算手段は、前記望
遠鏡から前記外部機器までの距離、高度差および方位角
を演算する構成とすることができる。
【0008】また、前記相対位置演算手段は、前記望遠
鏡および前記外部機器のそれぞれにおいて同時刻に得ら
れた位置情報に基づいて、前記相対位置を演算すること
が可能である。同時刻に得られた位置情報に基づいて相
対位置を演算することにより、正確な位置関係を算出す
ることができる。
【0009】また、前記通知手段は、望遠鏡の使用者の
視覚を利用して前記相対位置に関する情報を前記望遠鏡
の使用者に通知する構成とすることが可能である。ある
いは、音声等を利用して望遠鏡の使用者に情報を通知す
ることもできる。相対位置を視覚的に通知する場合、望
遠鏡の観察視野内に情報を表示する構成とすることが可
能である。
【0010】前記望遠鏡は、双眼鏡である。あるいは単
眼鏡、その他の広義の望遠鏡であっても良い。
【0011】また、前記望遠鏡は、前記測位手段により
求められた前記現在位置を他の装置に送信するための送
信手段を有する構成とすることも可能である。送信手段
を有することにより、異なる2地点にある同一の前記望
遠鏡を用いて、それぞれの望遠鏡において、相手側の望
遠鏡との相対位置を演算し、使用者に通知することがで
きる。
【0012】また、前記通知手段は、前記望遠鏡と前記
外部機器との相対位置に関する情報に加えて前記測位手
段により求められた前記現在位置に関する情報を通知す
ることができる構成とすることも可能である。この場合
にも、通知手段は、前記望遠鏡の使用者の視覚を利用し
て前記現在位置に関する情報を通知するための表示手段
を有する構成とし、特に、前記望遠鏡の観察視野内に前
記現在位置に関する情報を表示することができる構成と
することが可能である。また、通知手段は、外部機器か
ら受信した外部機器の位置情報を通知することも可能で
ある。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1及び図2は、本発明の実施形
態としての双眼鏡100を示す。図1は各ユニットの配
置を示す図であり、図2は双眼鏡100の制御系を説明
するためのブロック図である。
【0014】双眼鏡100は接眼レンズ6を含む双眼鏡
本体5を有し、本体内部に、GPS衛星からの測位信号
を受信し現在位置を演算する測位手段として、GPS用
受信アンテナ7とGPS受信ユニット8とを有してい
る。GPS用受信アンテナ7は通常4個のGPS衛星1
〜4から測位(位置測定)のための電波を同時に受信す
る円形状のアンテナである。GPS受信ユニット8は、
GPS用受信アンテナ7により受信した受信電波から、
GPSの測位方法として一般に知られている、一点観測
法に従って、双眼鏡の現在位置および時刻を求める機能
を有している。
【0015】一点観測法とは、次のような方法である。
まずGPS衛星が送信している時刻情報と受信ユニット
8が有する内部時計の示す時刻との差、すなわち電波の
到達時間の差に基づいて、アンテナ7とGPS衛星1〜
4のそれぞれとの間の距離を計算する。そして、同時刻
に受信した情報に基づいて計算された4つのGPS衛星
それぞれとアンテナ7との距離から、アンテナ7の3次
元空間上の座標と時刻との4つの情報、つまりある時刻
における受信点の位置を特定するものである。
【0016】なお、本実施の形態においては4つのGP
S衛星1〜4からの信号を受信して位置を計算してい
る。4つの衛星からの信号で位置情報を求める場合に
は、高度、経度、緯度そして時刻の4つの情報を得るこ
とができる。しかし、3個の衛星からの信号を用いて、
3つの情報、すなわち経度、緯度と時刻を求めることも
できる。例えば、海上などでは高度はほぼ0と考えるこ
とができる。このように、高度情報を求めなくても良い
場合には、3個の衛星からの情報のみで測位情報を得る
方法を採用することも可能である。
【0017】双眼鏡本体5の内部には、双眼鏡100と
同様の機能を備えた外部機器、例えば本実施の形態の双
眼鏡100と同一の双眼鏡と通信し、双眼鏡100の現
在位置に関する情報を送受信するための通信手段が設け
られている。通信手段としては、双眼鏡100の位置情
報を外部機器(相手側の双眼鏡)に送信するデータ送信
ユニット9及び相手側の双眼鏡の位置情報を受信するデ
ータ受信ユニット10からなる情報送受信手段と、棒状
の通信アンテナ17と、データ送信ユニット9及びデー
タ受信ユニット10のアンテナ17への接続を切り換え
る送/受切換スイッチ19とが、双眼鏡本体5の内部に
設けられている。なお、上述のGPS受信ユニット8、
データ送信ユニット9、データ受信ユニット10、送/
受切換スイッチ19は、CPU(Central Processing U
nit)18により制御される。
【0018】また、双眼鏡本体5の内部には、GPS受
信ユニット8により演算された双眼鏡100の現在位置
と、通信手段(データ送信ユニット9、データ受信ユニ
ット10、アンテナ17、送/受切換スイッチ19)を
介して受信した外部機器(相手側の双眼鏡)の位置情報
とに基づいて、双眼鏡100と当該外部機器との相対位
置を演算する相対位置演算手段が備えられている。
【0019】さらに、上記相対位置演算手段により得ら
れた前記外部機器との相対位置に関する情報を双眼鏡1
00の使用者に通知する通知手段として、双眼鏡本体5
の内部には内部表示ユニット11が、さらに双眼鏡本体
5外面には外部表示ユニット12が設けられている。内
部表示ユニット11は、使用者が双眼鏡100で遠方の
観察対象を視認する際に、観察視野内に、GPS受信ユ
ニット8で求められた位置情報(緯度、経度および高
度)、時刻、相手側の双眼鏡から送信されてきた相手側
の位置情報(緯度、経度および高度)、及び、これらの
情報から求めた双眼鏡100と相手側の双眼鏡との相対
位置に関する情報(双眼鏡100側を基準とした相手側
の双眼鏡の距離、高度差、方位角)等を表示する。な
お、本実施の形態においては、相手側の双眼鏡との相対
位置に関する情報の一つとして真北からの角度を示す方
位角を用いているが、方位角とその他の位置情報とに基
づいて磁北からの角度を演算することも可能であり、方
位角にかえて磁北からの角度を表示するようにすること
も容易である。
【0020】具体的には、内部表示ユニット11は、透
明電極を用いた液晶表示装置を接眼焦点面に配置した構
成とし、双眼鏡100の使用者は双眼鏡100の接眼レ
ンズ6内の観察視野に、観察対象の像と重畳して表示さ
れる情報を視認することができる構造となっている。な
お、内部表示ユニット11の構造は、上記の態様に限る
ものではなく、例えばLED等により表示された光学像
を光学系を用いて接眼焦点面に像として結ばせる構造と
することもできる。外部表示ユニット12は、液晶表示
装置又はLED表示装置を有する構成とすることができ
る。
【0021】本実施の形態においては、外部表示ユニッ
ト12には内部表示ユニット11と同様の情報が表示さ
れる。なお、内部表示ユニット11および外部表示ユニ
ット12に表示される情報は表示データ用メモリ20に
一旦格納された上で、CPU18の制御により、上記の
内部表示ユニット11および外部表示ユニット12に表
示される。
【0022】なお、本実施の形態の双眼鏡100は内部
表示ユニット11と外部表示ユニット12の両方を備え
た構成となっているが、どちらか一方だけを備えるよう
な構成としても良い。また、音声により情報を利用者に
伝えるような構成や、表示と音声による通知を併用する
構成とすることも可能である。
【0023】操作ユニット13は、双眼鏡100が内蔵
する電源ユニット30から各部へ供給される電源パワー
のON/OFF、GPS衛星からの信号の受信、外部機
器へのデータの送信、外部機器からのデータの受信等を
行うための複数の操作スイッチを有している。前述の送
/受切換えスイッチ19の切換動作も、双眼鏡100の
利用者(観察者)の操作ユニット13上の通信モード設
定スイッチ、交信要求スイッチの操作に基づいてCPU
18により行われる。通信モード設定スイッチの操作に
より、上述の位置の取得および表示などを行う送受信モ
ードと、位置表示等の機能を使わない通常モード(即
ち、望遠鏡の機能のみを使うモード)との間で動作モー
ドを切り換えることができる。なお、図2においては図
が煩雑になるのを避けるため、電源ユニット30と他の
ユニットの結線の表示は省略してあるが、上述のよう
に、電源ユニット30は各ユニット、CPU18等に動
作のための電源を供給している。
【0024】ここで例として、図3に示すように2つの
地点AおよびBにおいて、使用者15、16がそれぞれ
上記のように構成されたGPSを利用した双眼鏡10
0、200を有しており、使用者15が、位置の特定で
きていない使用者16を探して双眼鏡100により視認
しようとしている場合について説明する。なお、双眼鏡
100および200は同一の構成とする。
【0025】双眼鏡100においては、上述の通信モー
ド設定スイッチを操作して動作モードを送受信モードに
設定しておく。図1に示すように、双眼鏡100側で
は、GPS衛星1〜4から送信される測位のための電波
を、GPS用受信アンテナ7により受信する。受信信号
はGPS受信ユニット8に入力される。GPS受信ユニ
ット8においては、アンテナ7とGPS衛星1〜4それ
ぞれとの間の距離を演算により求め、さらにこれに基づ
いて、位置Aの位置情報(X、Y、Z)及びその位置情
報に対応する時刻を求める。本実施の形態においては、
GPS受信ユニット8が演算により求める位置情報
(X、Y、Z)は地球の中心を原点とした3次元直交座
標系の座標データである。
【0026】これらの情報(A点の位置情報及び時刻)
は、CPU18に取り込まれ、CPU18の内部メモリ
18M(図2参照)に、例えば一秒毎の測位データとし
て時刻と共に格納される。メモリ18Mは、複数の(例
えば数十組の)測位データを格納することができる。メ
モリ18Mが一杯になると、古いデータから順に消去さ
れ、新しいデータがメモリ18Mに格納される。
【0027】本実施の形態においては、上記のようにし
て求められた3次元直交座標系による位置情報(X、
Y、Z)であるA点の位置情報は、CPU18により、
位置を表す場合の一般的な表現である緯度、経度、高さ
の数値に変換され、内部表示ユニット11により双眼鏡
視野内に表示されると共に、外部表示ユニット12にも
同様の情報が表示される。
【0028】なお、これらの表示は、現在位置の演算や
相手側からの電波の受信に応じて、自動的に各情報が繰
り返し表示されるようになっている。相手側とのデータ
通信を行っていない場合には、演算により得られた現在
位置と日時のみが繰り返し表示される。なお、表示方法
は上記の方法に限るものではなく、操作ユニット13に
表示を制御するための表示スイッチを設け、表示スイッ
チが操作されるごとに、双眼鏡100の現在位置、相手
側の双眼鏡200の現在位置、双眼鏡100を基準とし
た双眼鏡200までの距離および方位角、現在時刻の各
情報の表示および非表示の状態が切り換わるように構成
することも可能である。なお、表示の例については後に
例を上げて説明する。
【0029】上記のようにして得られた位置情報の通信
は次のようにして行われる。地点Aに位置している双眼
鏡100は、上述のように、送受信モードで動作してい
るものとする。送受信モードが設定されている場合、C
PU18は初期状態として送/受切換スイッチ19を受
信側に設定する。即ち、送受信モードで双眼鏡100が
動作している場合には、双眼鏡100は随時データを受
信することが可能な状態となっている。双眼鏡200も
双眼鏡100と同様の構成となっている。この状態で双
眼鏡200の使用者16は、双眼鏡200の操作スイッ
チのうち送信スイッチを操作する。送信スイッチが操作
されると、双眼鏡200のCPU18は送/受切換スイ
ッチ19を送信側に切り換える。これにより、双眼鏡2
00のCPU18は、GPS受信ユニット8が演算によ
り求めた双眼鏡200の位置の3次元直交座標系の座標
データ(X、Y、Z)およびデータの取得時刻をデータ
送信ユニット9を介してアンテナ17から地点Aの双眼
鏡100へ無線で送信する。なお、データ送信後は、C
PU18は送/受切換スイッチ19を直ちに受信側に切
り換えるようになっている。すなわち、データ送信時以
外は、常に送/受切換スイッチ19は受信側に設定され
るようになっている。
【0030】双眼鏡100側では、双眼鏡200から送
られてきたデータをアンテナ17により受信し、データ
受信ユニット10により取り込んで、受信ユニット10
内部のメモリに格納する。
【0031】双眼鏡100側でも、上記双眼鏡200側
における操作と同様、送信スイッチを操作することによ
り、双眼鏡100の位置の3次元直交座標系の座標デー
タ(X、Y、Z)および当該データに対応する時刻を双
眼鏡200へ無線で送信することができる。なお、ここ
では、送信スイッチの操作によりデータを送信する構成
となっているが、データを受信すると自動的にデータを
送信する構成とすることもできる。即ち、双眼鏡100
が双眼鏡200から位置データを受信すると、双眼鏡1
00のCPUが自動的に双眼鏡100の位置データの送
信を開始するようにしても良い。
【0032】CPU18は、受信ユニット10の内部メ
モリに格納された双眼鏡200の座標データおよび時刻
データと、CPU18の内部メモリ18Mに格納された
双眼鏡100の座標データおよび時刻データとに基づい
て、同時刻における地点Aおよび地点Bの座標の差を求
め、両者の間の距離、高度差および方位角を求め、時刻
データと共に表示データメモリ20に格納する。また、
この演算に用いられた双眼鏡100の座標データおよび
双眼鏡200の座標データをそれぞれ、緯度、経度、高
さに変換し、同じく表示データメモリ20に格納する。
なお、方位角とは真北を基準とした時計回り(北→東→
南→西回り)の角度を言うものとする。
【0033】上記の通り、各表示データの演算が完了し
表示データメモリ20に格納されると、内部表示ユニッ
ト11および外部表示ユニット12に、データ受信が完
了したことを示すメッセージあるいは記号が表示され
る。なお、メッセージや記号ではなく、演算の結果、例
えば地点A、Bのそれぞれの現在位置と地点Aと地点B
との間の距離、高度差および方位角、そして時刻を表示
するようにしても良い。また、ビープ音など、音によっ
てデータ受信の完了を知らせるようにしても良いし、音
および表示を併用するような構成としても良い。
【0034】双眼鏡100の使用者は、次に操作ユニッ
ト13の表示スイッチを操作することにより、内部表示
ユニット11および外部表示ユニット12に表示される
情報を切り換えることができる。例えば、表示スイッチ
の操作毎に、使用者15(双眼鏡100の使用者)の位
置の緯度・経度・高度の表示、使用者16(双眼鏡20
0の使用者)の位置の緯度・経度・高度の表示、地点A
と地点Bとの間の距離、高度差および方位角の表示、時
刻の表示、無表示状態を切り換えるような構成とするこ
とが可能である。
【0035】内部表示ユニット11および外部表示ユニ
ット12への情報の表示(ここでは、自分の位置の緯度
・経度・高度、相手の位置の緯度・経度・高度、相手と
の距離、高度差、方位角、日時などの表示)は次のよう
な形態で行われる(但し、これらは表示例であって、そ
れぞれの数値及び相互関係には特に意味はない)。 自分の位置の表示の例 緯度:北緯 35度40分40秒 経度:東経 139度40分38秒 高度: 350m 相手の位置の表示の例 緯度:北緯 35度40分52秒 経度:東経 139度40分50秒 高度: 400m 相手との距離、高度差、方位角の表示の例 距離:510m 高度差:50m 方位角:45度02分10秒 日時の表示の例 96/12/20 10:28 AM
【0036】なお、外部表示ユニット12には、緯度・
経度・高度を上記の形態で同時に表示することができる
が、内部表示ユニット12においては、視認対象(観察
対象)とオーバーラップして情報が表示されることか
ら、略語等を用いた簡略化した形で表示されると共に、
各データを同時ではなくスクロールさせつつ一つづつ表
示させるような構成にすることが好ましい。この場合、
スクロールは操作ユニット13の表示ボタンの操作に応
じて行われるようにしても良いし、自動的にスクロール
を行い、使用者が特別な操作をしなくても、全ての情報
が順に表示されるような構成とすることも容易である。
なお、基本的には、自分の位置、相手との距離、高度
差、方位角が表示されていれば良く、他のデータに関し
ては、データの一部を省略して表示するような構成とす
ることも可能である。
【0037】以上のようにして、双眼鏡100を基準と
した双眼鏡200の方向(すなわち、相手との距離、高
度差、方位角)が特定されると、双眼鏡100の使用者
はコンパスなどを参照して双眼鏡100を求められた方
向に向けることにより、容易に双眼鏡200を見つける
ことができる。
【0038】なお、上の記載においては、双眼鏡100
側で各種情報が表示される場合についてのみ述べたが、
同様の操作により、双眼鏡200側でも各種の情報を表
示することが可能である。
【0039】また、上記の例においては、双眼鏡100
と双眼鏡200とのデータ通信について述べたが、探し
手である使用者15の双眼鏡100が上記の機能を有し
ていれば、使用者16側は上記構成の双眼鏡200を有
している必要はなく、単に位置データを双眼鏡100に
送信するための機器を有し、双眼鏡100は当該機器か
らの位置情報を受信し、双眼鏡100を基準とした当該
機器の位置を計算する構成とすることもできる。
【0040】上記の構成の双眼鏡は、GPS衛星からの
測位のための電波を受信し、その点の位置及び時刻を求
めると共に、他の地点に存在する同様の双眼鏡の位置情
報を受信することで、2点間の距離、高度差および方位
角を求め、そして、これらの情報を双眼鏡に設けられた
表示ユニットにより表示するものである。従って、相手
が何処にいるか不明な場合でも、自分の位置、相手の位
置及び相手との距離、高度差および方位角を容易にかつ
正確に知ることができるという、従来の双眼鏡にない優
れた機能が提供される。
【0041】なお、上記説明では、表示する位置情報を
緯度、経度、高さとしているが、他の形態、例えば3次
元直交座標値として表示する構成としても構わない。
【0042】又、上記説明では、GPS受信ユニット8
で求める位置情報を3次元直交座標値としているが、G
PS受信ユニット8で緯度、経度、高さまで求めても構
わない。更に送信、受信される位置情報も緯度、経度、
高さでも構わない。また、2点間の相対位置は、本実施
例においては距離、高度差および方位角として求めてい
るが、距離と高度差に基づいて仰角(あるいは俯角)を
計算し、仰角(俯角)と方位角を表示するようにしても
良い。
【0043】上記の例においては、双眼鏡100の使用
者15が双眼鏡200の使用者16の位置を知らない場
合に、データ通信により双眼鏡200の位置を特定し
て、双眼鏡100による双眼鏡200の視認を可能とす
る場合について述べた。しかし、本実施の形態の双眼鏡
の用途はそのような用途に限るものではなく、双眼鏡1
00と双眼鏡200がお互いを視認している状態で、デ
ータ通信により両者の正確な位置、距離等を知るために
用いることもできる。この場合、双眼鏡の視野に各種の
情報がオーバーラップされた状態で表示されるため、使
用者は相手側を視認したままこれらの情報を読み取るこ
とが可能である。
【0044】上述の第1の実施の形態においては、位置
データの送信、受信は双眼鏡の外面に設けられた操作ユ
ニット13の操作により行っているが、CPU18によ
り、送信、受信動作をある通信プロトコルに従って、自
動で行わせることができる。
【0045】図4に自動で位置データの送信および受信
を行う際のプロトコルの一例を示す。図4の通信処理を
行う場合には双眼鏡100および双眼鏡200は共に相
手側の双眼鏡とデータ通信を行うための送受信モードで
動作させておく。
【0046】まず、双眼鏡100から双眼鏡200に対
し、交信要求スイッチを操作することによりデータ通信
を要求する信号を送信する。交信要求スイッチが操作さ
れると、CPU18は送/受切換スイッチ19を送信側
に切り換え、交信要求信号を送信する。双眼鏡200は
双眼鏡100からの交信要求信号を受信すると、データ
通信の実行が可能であるなら(即ち双眼鏡200が位置
データを送信可能であるなら)、通信可能であることを
示す交信可信号を双眼鏡100に対して送信する。双眼
鏡100は、双眼鏡200からの交信可信号を受信する
と、A地点の位置データを双眼鏡200に送信する。双
眼鏡200は双眼鏡100から位置データを受信した後
に、双眼鏡200の(すなわちB地点の)位置データを
双眼鏡100に送信する。双眼鏡100は、双眼鏡20
0から位置データを受信すると、両者の間の距離、高度
差および方位角を演算して、両者の位置データ、両者の
間の距離、高度差および方位角を表示用メモリ20に格
納すると共に、内部表示ユニット11および外部表示ユ
ニット12に表示する。双眼鏡200においても同様の
処理が行われる。上記のデータ通信および距離、高度
差、方位角の演算処理は、各双眼鏡100、200の操
作スイッチにより処理が中断されるまで繰り返し実行さ
れる。
【0047】なお、図4の例では、双眼鏡100側が通
信要求を送信する場合を示しているが、双眼鏡200側
においてデータ要求スイッチを操作すれば、双眼鏡20
0からの通信要求により上記の処理が開始されることに
なる。また、交信要求スイッチの操作によってではな
く、所定時間間隔で図4に示す交信プロトコルを実行す
るようにしても良い。
【0048】又、上記実施形態では、CPU18内部の
メモリ18Mに蓄積されたデータの時刻情報に基づき、
同じ時刻での双眼鏡100および双眼鏡200の位置情
報を用いて、地点Aおよび地点B間の距離、高度差およ
び方位角を求めている。しかしながら、メモリ18Mに
蓄積されるデータは、ほぼ同じ時刻における地点A、地
点Bでの測位データであるため、それぞれの移動速度が
遅い場合には、送/受データに時刻情報を必ずしも含め
なくとも、ほぼ正確な値(両者の距離、高度差および方
位角)を求めることが可能である。したがって、時刻情
報を含まない位置情報をデータ通信により送受信するよ
うな構成とすることも可能である。
【0049】図5は第2の実施の形態としての、別のプ
ロトコルの例を示す。図4の通信処理においては、双眼
鏡100と双眼鏡200との間で互いに位置情報を交換
している。図5の通信処理においては、一方の双眼鏡2
00のみが位置情報を送信し、双眼鏡100側では受信
のみを行っている。また、第2の実施の形態において
は、上述の第1の実施の形態において双眼鏡に設けられ
ていた交信要求スイッチに代えてデータ送信スイッチが
設けられている。なお、図5の処理が実行される場合に
も、双眼鏡100、双眼鏡200は共に通信モードで動
作させておく。
【0050】双眼鏡200側においてデータ送信スイッ
チを操作すると、双眼鏡200のCPU18は送/受切
換スイッチ19を送信側に切り換えて、図5に示すよう
に、データの開始を示す開始信号、GPSを利用して取
得した地点Bの位置情報、そしてデータの終了を示すデ
ータ終了信号を順次送信する。双眼鏡100は双眼鏡2
00からのデータ開始信号を受信すると、次にデータ終
了信号を受信するまでに受信したデータを双眼鏡200
の位置情報データとして取得し、処理する。すなわち、
双眼鏡200から送られてきた位置情報と、双眼鏡10
0の位置情報とに基づき、双眼鏡100を基準とした双
眼鏡200の位置(すなわち地点Aを基準とした地点B
の位置)を計算し、表示する。この場合、双眼鏡100
側では、双眼鏡200からの信号を受信していないとき
には双眼鏡100が位置している地点Aの位置情報を表
示するようにしても良いし、信号を受信していないとき
には位置情報の表示を行わないようにしても良い。
【0051】図6には、第3の実施の形態として、双眼
鏡100からのデータ送信要求に応答して双眼鏡200
が地点Bの位置情報を双眼鏡100に送信する場合の通
信処理の例を示す。第3の実施の形態においては、第1
の実施の形態における交信要求スイッチに代えて、デー
タ送信を要求するための送信要求スイッチが設けられて
いる。なお、第3の実施の形態においても、双眼鏡10
0、双眼鏡200は共に送受信モードで動作させてお
く。図6の処理において、双眼鏡100の送信要求スイ
ッチを操作すると、双眼鏡100のCPU18は、送/
受切換スイッチ19を送信側に切り換えて、地点Bの位
置情報を送信するよう要求する、送信要求信号を双眼鏡
200に対して送信する。送信要求信号を送信した後
は、CPU18は送/受切換スイッチ19を受信側に切
り換えて、双眼鏡200のデータ送信を待つ。
【0052】双眼鏡200は送信要求信号を受信する
と、まず、位置情報の送信を開始することを示す開始信
号を送信し、その後、地点Bの位置情報、次に位置情報
の送信が終了したことを示す終了信号を送信する。双眼
鏡100側では、送信要求信号送信後に開始信号を受信
すると、終了信号を受信するまでに受信したデータを位
置情報として取得し、さらに受信した位置情報(地点
B)とGPS衛星からの信号に基づいて取得した位置情
報(地点A)とに基づいて双眼鏡100を基準とした双
眼鏡200の位置を表示する。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のGPSを
利用した望遠鏡によれば、測位手段によりGPS衛星か
らの測位のための電波が受信され、当該望遠鏡の位置が
求められる。さらに、通信手段により外部機器との間で
互いの位置情報が送受され、この両者の位置情報の差か
ら、外部機器との相対位置が相対位置演算手段により求
められ、これらの情報が望遠鏡に設けられた表示ユニッ
ト等の通知手段により表示される。相対位置は例えば、
距離、高度差および方位角により示されるため、容易に
望遠鏡の位置を基準とした外部機器の位置を特定するこ
とが可能となる。
【0054】すなわち、相手が何処にいるのか分からな
い場合でも、自分の位置、相手の位置(例えば、緯度、
経度および高度)、及び自分を基準とした相手の相対位
置を知ることにより、望遠鏡を相手に向けることが可能
になる。また、望遠鏡の視野内で相手を確認している場
合にも、相手の位置や相手までの距離、高度差、方位角
を正確に知ることができるという、従来の望遠鏡にない
優れた機能が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のGPSを利用した双眼鏡の実施形態を
示す図である。
【図2】図1の双眼鏡の電気的な回路構成を示すブロッ
ク図である。
【図3】本発明のGPSを利用した双眼鏡の使用者同士
が、互いに視認し合い且つ測位した位置情報を送受し合
っている様子を示す図である。
【図4】測位した位置情報を送受信する通信プロトコル
の一例を示した図である。
【図5】第2の実施形態における通信プロトコルを示す
図である。
【図6】第3の実施形態における通信プロトコルを示す
図である。
【符号の説明】
1、2、3、4 GPS衛星 5 双眼鏡本体 6 接眼レンズ 7 GPS用受信アンテナ 8 GPS受信ユニット 9 データ送信ユニット 10 データ受信ユニット 12 外部表示ユニット 11 内部表示ユニット 13 操作ユニット 15、16 双眼鏡使用者 17 通信アンテナ 18 CPU 19 送/受切換スイッチ 20 表示データメモリ 30 電源ユニット 100 GPS利用双眼鏡 200 GPS利用双眼鏡

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遠方にある物体に対する視角を拡大して
    視野内に表示するための望遠鏡であって、 GPS衛星からの測位信号を受信し現在位置を演算する
    測位手段と、 少なくとも位置に関する情報を送信することが可能な外
    部機器と通信するための通信手段と、 前記測位手段により演算された現在位置と前記外部機器
    より受信した位置情報とに基づいて、前記望遠鏡と前記
    外部機器との相対位置を演算する相対位置演算手段と、 前記相対位置演算手段により得られた前記望遠鏡と前記
    外部機器との相対位置に関する情報を通知する通知手段
    と、を有することを特徴とするGPSを利用した望遠
    鏡。
  2. 【請求項2】 前記相対位置演算手段は、前記望遠鏡か
    ら前記外部機器までの距離、高度差および方位角を演算
    することを特徴とする請求項1に記載のGPSを利用し
    た望遠鏡。
  3. 【請求項3】 前記相対位置演算手段は、前記望遠鏡お
    よび前記外部機器のそれぞれにおいて同時刻に得られた
    位置情報に基づいて、前記相対位置を演算することを特
    徴とする請求項1または2に記載のGPSを利用した望
    遠鏡。
  4. 【請求項4】 前記通知手段は、望遠鏡の使用者の視覚
    を利用して前記相対位置に関する情報を前記望遠鏡の使
    用者に通知するための表示手段を有することを特徴とす
    る請求項1から3のいずれかに記載のGPSを利用した
    望遠鏡。
  5. 【請求項5】 前記表示手段は、望遠鏡の観察視野内に
    情報を表示することを特徴とする請求項4に記載のGP
    Sを利用した望遠鏡。
  6. 【請求項6】 前記望遠鏡は、双眼鏡であることを特徴
    とする請求項1から5のいずれかに記載のGPSを利用
    した望遠鏡。
  7. 【請求項7】 前記望遠鏡は、前記測位手段により求め
    られた前記現在位置を他の装置に送信するための送信手
    段を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか
    に記載のGPSを利用した望遠鏡。
  8. 【請求項8】 前記通知手段は、前記望遠鏡と前記外部
    機器との相対位置に関する情報に加えて前記測位手段に
    より求められた前記現在位置に関する情報を通知するこ
    とを特徴とする請求項1に記載のGPSを利用した望遠
    鏡。
  9. 【請求項9】 前記通知手段は、前記望遠鏡の使用者の
    視覚を利用して前記現在位置に関する情報を通知するた
    めの表示手段を有することを特徴とする請求項8に記載
    のGPSを利用した望遠鏡。
  10. 【請求項10】 前記通知手段は、前記外部機器より受
    信した前記外部機器の位置情報を通知することを特徴と
    する請求項1に記載のGPSを利用した望遠鏡。
  11. 【請求項11】 前記表示手段は、前記望遠鏡の観察視
    野内に前記現在位置に関する情報を表示することを特徴
    とする請求項9に記載のGPSを利用した望遠鏡。
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