(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在位置を測定する絶対位置測定手段と、
方位及びユーザの動きを計測する計測手段と、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動種別又は停止の判定を行う判定手段と、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動方向を特定する特定手段と、
前記判定手段において継続して車両による移動状態であると判定された期間における前記絶対位置測定手段によって測定された所定の経過時間以上の２つの位置データに基づいて、平均移動速度を算出する移動速度算出手段と、
前記特定手段により特定された移動方向と当該移動方向への移動時間を示す時間とを、移動方向の変化が前記特定手段により検知される毎に、記憶する移動方向記憶手段と、
前記判定手段において車両による移動状態であると判定された場合には、前記特定手段により特定された前記移動方向、それに対応する前記移動時間、及び前記平均移動速度に基づいて求められた移動方向及び移動距離を、前記絶対位置測定手段により求められた位置情報に積算することにより移動位置を求める位置算出手段と、
を備えることを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記判定手段において車両による移動が開始されたと判定されると、前記絶対位置測定手段を動作させて当該移動が開始された位置情報を取得し、前記位置情報が取得されてから所定の期間の後に、前記絶対位置測定手段を動作させて位置情報を取得する測位制御手段を備える
ことを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
前記測位制御手段は、
前記判定手段において車両による移動が停止したと判定されると、当該移動が停止した位置として設定して、前記絶対位置測定手段を動作させて位置情報を取得する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の測位装置。
【請求項４】
現在位置を測定する絶対位置測定手段と、方位及びユーザの動きを計測する計測手段とを備え、移動経路を求める測位方法において、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動種別又は停止の判定を行う判定ステップと、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動方向を特定する特定ステップと、
前記判定ステップにおいて継続して車両による移動状態であると判定された期間における前記絶対位置測定手段によって測定された所定の経過時間以上の２つの位置データに基づいて、平均移動速度を算出する移動速度算出ステップと、
前記特定ステップにより特定された移動方向と当該移動方向への移動時間を示す時間とを、移動方向の変化が前記特定ステップにより検知される毎に、記憶する移動方向記憶ステップと、
前記判定ステップにおいて車両による移動状態であると判定された場合には、前記特定ステップにより特定された前記移動方向、それに対応する前記移動時間、及び前記平均移動速度に基づいて求められた移動方向及び移動距離を、前記絶対位置測定手段により求められた位置情報に積算することにより移動位置を求める位置算出ステップと、
を含むことを特徴とする測位方法。
【請求項５】
現在位置を測定する絶対位置測定手段と、方位及びユーザの動きを計測する計測手段とを備えた測位装置に用いられるコンピュータを、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動種別又は停止の判定を行う判定手段と、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動方向を特定する特定手段と、
前記判定手段において継続して車両による移動状態であると判定された期間における前記絶対位置測定手段によって測定された所定の経過時間以上の２つの位置データに基づいて、平均移動速度を算出する移動速度算出手段と、
前記特定手段により特定された移動方向と当該移動方向への移動時間を示す時間とを、移動方向の変化が前記特定手段により検知される毎に、記憶する移動方向記憶手段と、
前記判定手段において車両による移動状態であると判定された場合には、前記特定手段により特定された前記移動方向、それに対応する前記移動時間、及び前記平均移動速度に基づいて求められた移動方向及び移動距離を、前記絶対位置測定手段により求められた位置情報に積算することにより移動位置を求める位置算出手段と、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衛星測位システムを利用した測位装置、測位方法、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ（Global Positioning System）などの衛星測位システムを利用した衛星測位機能と、モーションセンサを利用して移動量や移動方向を計測する自律航法機能とを備えた測位装置がある。これらの機能を併用することにより、測位衛星から電波を受信する頻度を低減させて、消費電力を削減させることができる。
【０００３】
自律航法機能用のモーションセンサとしては、例えば、加速度センサ、角速度センサ、大気圧センサ、および、磁気センサが用いられる。これらのセンサの出力波形から特徴を抽出することにより、測位装置を装着したユーザの移動状態を分類することができる。例えば、特許文献１には、加速度センサの波形の違いや大気圧センサによる上下方向速度の有無を用いて移動体の移動手段を判別する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４８５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、自律航法機能を用いた移動距離の算出では、車を利用して移動する場合には、加速度を積分して算出した速度の精度が低く、従って、求められた移動距離にすぐに大きな誤差が蓄積されてしまうという課題がある。また、車の車速パルスやジャイロセンサを用いた移動距離の測定は、機器の設置が簡便ではなく、また、電力消費量を低く抑えられないという課題がある。
【０００６】
この発明の目的は、車による移動を含む移動経路の軌跡の取得精度を向上させることができて、且つ、消費電力量を抑えることのできる測位装置、測位方法、および、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
現在位置を測定する絶対位置測定手段と、
方位及びユーザの動きを計測する計測手段と、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動種別又は停止の判定を行う判定手段と、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動方向を特定する特定手段と、
前記判定手段において継続して車両による移動状態であると判定された期間における前記絶対位置測定手段によって測定された所定の経過時間以上の２つの位置データに基づいて、平均移動速度を算出する移動速度算出手段と、
前記特定手段により特定された移動方向と当該移動方向への移動時間を示す時間とを、移動方向の変化が前記特定手段により検知される毎に、記憶する移動方向記憶手段と、
前記判定手段において車両による移動状態であると判定された場合には、前記特定手段により特定された前記移動方向、それに対応する前記移動時間、及び前記平均移動速度とに基づいて求められた移動方向及び移動距離を、前記絶対位置測定手段により求められた位置情報に積算することにより移動位置を求める位置算出手段と、
を備えることを特徴とする測位装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の測位装置において、
前記判定手段において車両による移動が開始されたと判定されると、前記絶対位置測定手段を動作させて当該移動が開始された位置情報を取得し、前記位置情報が取得されてから所定の期間の後に、前記絶対位置測定手段を動作させて位置情報を取得する測位制御手段を備える
ことを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の測位装置において、
前記測位制御手段は、
前記判定手段において車両による移動が停止したと判定されると、当該移動が停止した位置として設定して、前記絶対位置測定手段を動作させて位置情報を取得する
ことを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、
現在位置を測定する絶対位置測定手段と、方位及びユーザの動きを計測する計測手段とを備え、移動経路を求める測位方法において、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動種別又は停止の判定を行う判定ステップと、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動方向を特定する特定ステップと、
前記判定ステップにおいて継続して車両による移動状態であると判定された期間における前記絶対位置測定手段によって測定された所定の経過時間以上の２つの位置データに基づいて、平均移動速度を算出する移動速度算出ステップと、
前記特定ステップにより特定された移動方向と当該移動方向への移動時間を示す時間とを、移動方向の変化が前記特定ステップにより検知される毎に、記憶する移動方向記憶ステップと、
前記判定ステップにおいて車両による移動状態であると判定された場合には、前記特定ステップにより特定された前記移動方向、それに対応する前記移動時間、及び前記平均移動速度とに基づいて求められた移動方向及び移動距離を、前記絶対位置測定手段により求められた位置情報に積算することにより移動位置を求める位置算出ステップと、
を含むことを特徴とする測位方法である。
【００１６】
請求項５記載の発明は、
現在位置を測定する絶対位置測定手段と、方位及びユーザの動きを計測する計測手段とを備えた測位装置に用いられるコンピュータを、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動種別又は停止の判定を行う判定手段と、
前記計測手段の計測結果に基づいて、ユーザの移動方向を特定する特定手段と、
前記判定手段において継続して車両による移動状態であると判定された期間における前記絶対位置測定手段によって測定された所定の経過時間以上の２つの位置データに基づいて、平均移動速度を算出する移動速度算出手段と、
前記特定手段により特定された移動方向と当該移動方向への移動時間を示す時間とを、移動方向の変化が前記特定手段により検知される毎に、記憶する移動方向記憶手段と、
前記判定手段において車両による移動状態であると判定された場合には、前記特定手段により特定された前記移動方向、それに対応する前記移動時間、及び前記平均移動速度とに基づいて求められた移動方向及び移動距離を、前記絶対位置測定手段により求められた位置情報に積算することにより移動位置を求める位置算出手段と、
として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に従うと、絶対位置測定手段により位置情報が取得された２地点間での平均移動速度が取得される。そして、特定手段により取得される移動方向と、この移動方向への移動時間とに基づいて平均移動速度による移動距離を算出し、積算することにより、絶対位置の測定頻度を増やすことなく電力の消費量を低く抑えたまま、精度の良い経路データを取得することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態の測位装置を示すブロック図である。
【図２】測位処理のフローチャートその１である。
【図３】測位処理のフローチャートその２である。
【図４】測位処理のフローチャートその３である。
【図５】測位処理のフローチャートその４である。
【図６】車による移動経路の測定の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、測位装置の内部構成を示すブロック図である。
【００２１】
測位装置１は、ユーザが装着して利用する携帯型の測位装置である。この測位装置１は、装置全体の統括制御および演算処理を行うＣＰＵ１０（移動速度算出手段、位置算出手段、移動データ記憶制御手段、測位制御手段、移動経路決定手段、表示制御手段）と、ＣＰＵに作業用メモリ空間を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）１１と、ＣＰＵ１０が実行するプログラムや初期データを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、不揮発性メモリ１３と、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信するＧＰＳ受信アンテナ１４と、受信電波を復調して解読処理を行う絶対位置測定手段としてのＧＰＳ受信処理部１５と、３軸方向の地磁気を計測する３軸地磁気センサ１６と、３軸方向の加速度を計測する３軸加速度センサ１７と、ＣＰＵ１０からの出力制御信号に基づいて出力表示を行う表示部１８（表示手段）と、ＣＰＵ１０および３軸加速度センサに電力を供給する電源１９と、ユーザの入力操作を信号に変換してＣＰＵ１０へ入力する操作キー２０と、ユーザの状態を判定する判定手段としての状態判別処理部２１と、ユーザの移動方向を特定する進行方向確定処理部２２（特定手段）と、ユーザの移動量を算出する自律測位制御処理部２３などを備えている。
【００２２】
ＲＡＭ１１には、位置方向時間情報記憶部１１ａ（移動方向記憶手段）が備えられている。この位置方向時間情報記憶部１１ａは、ＧＰＳにより測定された位置（ＧＰＳ測位位置）と時刻情報、および、車による移動中に測定された車の進行方向とその進行方向へ進み始めた時刻の情報を一時的に記憶する。
【００２３】
ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１０が読み出して実行するプログラム１２ａが含まれている。このプログラム１２ａは、例えば、測位装置１の制御プログラムや測位処理プログラムである。このプログラム１２ａは、不揮発性メモリ１３に記憶させることも可能である。或いは、ＣＤＲＯＭやフラッシュメモリといった可搬型記録媒体に実行プログラム１２ａを記録し、読み取り装置を介してＣＰＵ１０が実行可能としても良い。また、プログラム１２ａは、キャリアウェーブ（搬送波）を媒体として、通信回線を介して測位装置１にダウンロードされる形態を適用することもできる。
【００２４】
不揮発性メモリ１３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）である。この不揮発性メモリ１３には、算出された経路データを記憶させることができる。また、この不揮発性メモリ１３に地図データを記憶させて、表示部１８への表示に利用される。
【００２５】
ＧＰＳ受信処理部１５は、ＧＰＳ受信アンテナ１４を介して受信した複数のＧＰＳ衛星からの電波を復調する。そして、このＧＰＳ受信処理部１５では、復調された複数のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて現在位置を求め、所定のフォーマットに従って結果をＣＰＵ１０へと出力する。このＧＰＳ受信処理部１５は、ＣＰＵ１０からの指令に基づき間欠的に動作する。
【００２６】
３軸地磁気センサ１６は、例えば、磁気抵抗素子を用いて３軸方向の磁界を計測することが可能なセンサである。近傍に他の磁界の発生源がない場合には、この３軸地磁気センサにより地磁気が測定されてＣＰＵ１０へ出力される。３軸加速度センサ１７は、３軸方向の加速度が計測可能なセンサである。ユーザが静止した状態のときには、この３軸加速度センサ１７は、地球の重力加速度を計測してＣＰＵ１０へ計測データを出力する。これらの３軸地磁気センサ１６および３軸加速度センサ１７により計測手段が構成される。なお、この他に、例えば、大気圧センサを構成に加えることによって、高度変化を検出可能とすることもできる。
【００２７】
表示部１８は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）である。或いは、有機ＥＬＤ（Electro-Luminescent Display）などの他の表示方式を用いることとしてもよい。この表示部１８は、ＣＰＵ１０からの信号に基づいて、例えば、測位位置や移動経路の情報を不揮発性メモリ１３から読み出す地図データと重ねて表示させることが可能である。
【００２８】
状態判別処理部２１では、３軸地磁気センサ１６、および、３軸加速度センサ１７による計測データがＣＰＵ１０を介して取得され、これらの計測データを用いた演算結果に基づいて、測位装置１のユーザの動作状態に基づいて移動種別を判定する。この実施形態の状態判別処理部２１により判定が可能な種別には、ユーザの静止状態、歩行状態、および、自動車を利用しての移動状態が含まれる。更に、自転車などによる移動状態や、エスカレータ、歩く歩道などによる移動状態の判定を可能としても良いし、或いは、歩行状態と走行状態とを判定可能としても良い。
【００２９】
歩行状態と車による移動状態との判定は、３軸地磁気センサ１６および３軸加速度センサ１７によるユーザ動作の計測に基づいて、以下のように行うことができる。まず、歩行状態の場合には、両センサの入力、すなわち、一定の重力加速度、および、地磁気の向きから鉛直方向と移動方向とを定めることができる。測位装置１を装着したユーザの歩行中には、ステップごとにユーザの重心が鉛直方向に移動したり、この重心移動の２倍の周期で横方向に振動したりすることで鉛直方向加速度、および、移動方向に垂直な方向の加速度の周期的な変化が計測される。
【００３０】
車による移動の際には、先ず、３軸加速度センサ１７の出力は、移動開始の際の加速度により進行方向に増加を示す。また、自動車による移動の場合には、水平面内で進行方向に垂直な方向（横方向）に１−３Ｈｚの特徴的な振動が観測される。従って、３軸加速度センサ１７の出力から横方向の成分を取り出してフーリエ変換を行い、この周波数帯の振幅強度を求め、所定の閾値と比較することにより、車による移動であることが同定される。
【００３１】
進行方向確定処理部２２には、測位装置１のユーザが車により移動している場合に、３軸地磁気センサ１６および３軸加速度センサ１７の計測データがＣＰＵ１０を介して入力されて、車の進行方向を検出する。
【００３２】
自律測位制御処理部２３は、測位装置１のユーザが車以外の方法で移動している場合に、３軸地磁気センサ１６および３軸加速度センサ１７の計測データがＣＰＵ１０を介して入力されて、このユーザの移動方向と移動距離とを算出する。そして、この移動期間の始点や終点などの基準位置データを保持している場合には、この基準位置データに移動方向および移動距離のデータを加減算させることによって移動経路の位置（自律測位位置）を求める。
【００３３】
次に、本発明の測位処理の動作手順について、フローチャートを用いて説明する。
【００３４】
図２は、ＣＰＵ１０が実行する測位処理の制御手順を示したフローチャートである。また、図３〜図５は、図２のフローチャート内でそれぞれ呼び出される停止後処理、歩行後処理、および、車移動後処理の制御手順を示したフローチャートである。
【００３５】
この測位処理の制御処理は、操作キー２０からの入力信号に基づいて開始される。制御処理が開始されると、図２に示すように、先ず、ＣＰＵ１０は、初期設定を行う（ステップＳ１１）。具体的には、ＧＰＳ受信処理部１５を動作させて、現在位置のデータを取得する。また、ＣＰＵ１０は、状態判別処理部２１からユーザの移動種別の判定結果を取得する。停止状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、停止フラグを“ＯＮ”に設定する。歩行状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、歩行フラグを“ＯＮ”に設定する。また、車移動状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、車フラグを“ＯＮ”に設定する。
【００３６】
次に、ＣＰＵ１０は、３軸加速度センサ１７から入力する計測データのうち、所定の期間の加速度データを状態判別処理部２１へ送る（ステップＳ１２）。また、ＣＰＵ１０は、３軸地磁気センサ１６から入力する計測データのうち、所定の期間の地磁気データを状態判別処理部２１へ送る（ステップＳ１３）。
【００３７】
ＣＰＵ１０は、前回（初回は、初期設定（ステップＳ１１）の際に）状態判別処理部２１から取得したユーザの停止状態または移動の種別（以下、移動種別と記す）による判別処理を行う（ステップＳ１４）。ＣＰＵ１０は、停止フラグ、歩行フラグ、或いは、車フラグの何れが“ＯＮ”であるかを確認することによりこの判別処理を行う。前回の移動種別が停止状態であったと判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１０１へ移行する。前回の移動種別が歩行状態であったと判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２０１へ移行する。また、前回の移動種別が車移動状態であったと判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３０１へ移行する。
【００３８】
ステップＳ１０１へ移行すると、図３に示すように、ＣＰＵ１０は、状態判別処理部２１へ信号を送り、ステップＳ１１、Ｓ１２の処理で状態判別処理部２１へ送られた加速度データ、および、地磁気データで示されるユーザの動作状態に基づいて現在の移動種別を判定させる。そして、ＣＰＵ１０は、状態判別処理部２１から移動種別の判定結果を取得して、この移動種別の判別処理を行う。
【００３９】
ステップＳ１０１の判別処理において、現在の移動種別が前回から継続して停止状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５がＧＰＳ衛星からの電波を受信処理中であるか否かを判別する（ステップＳ１１１）。ＧＰＳ受信処理部１５による受信処理の有無は、それぞれＧＰＳフラグが“ＯＮ”であるか、又は、“ＯＦＦ”であるかによって示される。ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中であると判別された場合は、引き続きＧＰＳ受信処理部１５にＧＰＳ受信処理を行わせ（ステップＳ１１２）、また、受信、復調したＧＰＳ衛星からの信号を利用して、位置演算処理を行わせる（ステップＳ１１３）。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５から出力された位置演算結果を取得して、求められた位置、および、時刻を位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させる（ステップＳ１１４）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１１５へ移行する。
【００４０】
一方、ステップＳ１１１の判別処理で、ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中ではないと判別された場合には、“ＮＯ”へ分岐して、ステップＳ１１２〜Ｓ１１４の処理を省略してステップＳ１１５へ移行する。
【００４１】
次に、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理が終了しているか否かを判別する。ＧＰＳ受信処理部１５による受信処理が行われておらず、既にＧＰＳ受信処理が終了していると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳフラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ１１６）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１１７へ移行する。ＧＰＳ受信処理が終了していないと判別された場合、例えば、必要な衛星電波数が受信できていない状況で繰り返し受信処理を実行する場合などは、ＧＰＳフラグが“ＯＮ”のまま、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１１７へ移行する。
【００４２】
ＣＰＵ１０は、停止処理を実行する（ステップＳ１１７）。この停止処理では、ＣＰＵ１０は、進行方向確定処理部２２、および、自律測位制御処理部２３における処理を停止状態で維持させる。また、ＧＰＳ受信終了時には、歩行処理（ステップＳ２３１）内で行われていた自律測位処理の測定位置の補正処理、或いは、車による移動状態の間に位置時刻記憶処理（ステップＳ３３４）および変化時間記憶処理（ステップＳ１３２、Ｓ２３２、Ｓ３３８）で位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶されたデータに基づいて、車による移動経路の算出処理を行う。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。
【００４３】
ステップＳ１０１の判別処理において、現在の状態が歩行状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、先ず、歩行処理を実行する（ステップＳ１２１）。この歩行処理では、ＣＰＵ１０は、自律測位制御処理部２３を動作させて、自律計測された現在位置データを取得する。そして、ＣＰＵ１０は、現在位置データを位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させるとともに、表示部１８へ信号を送って表示画面上に現在位置を表示させる。
【００４４】
それから、ＣＰＵ１０は、停止フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ１２２）、また、歩行フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ１２３）。それから、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信開始処理を行い（ステップＳ１２４）、また、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ１２５）。そして、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。
【００４５】
ステップＳ１０１の判別処理において、現在の移動種別が車移動状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、先ず、車移動処理を実行する（ステップＳ１３１）。この車移動処理では、ＣＰＵ１０は、３軸地磁気センサ１６および３軸加速度センサ１７の計測結果が進行方向確定処理部２２へ入力するように設定する。それから、ＣＰＵ１０は、車移動の開始時点からの経過時間のカウントを開始する。また、ＣＰＵ１０は、車移動の開始地点のデータが記憶されていない場合には、ＧＰＳ受信開始処理を行うとともに、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する。
【００４６】
次に、ＣＰＵ１０は、測位装置１の進行方向が変化したか否かを判別する（ステップＳ１３２）。進行方向は、停止状態では存在せず、また、車で移動を開始すれば何れかの方向が特定されることで、通常は“ＹＥＳ”へ分岐する。ＣＰＵ１０は、位置方向時間情報記憶部１１ａにこの特定された進行方向と、車移動を開始したタイミングからの経過時間とを記憶させる（ステップＳ１３３）。そして、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１３４へ移行する。進行方向に変化がないと判別された場合には、“ＮＯ”へ分岐し、ＣＰＵ１０の処理は、そのままステップＳ１３４へ移行する。
【００４７】
ＣＰＵ１０の処理がステップＳ１３４へ移行すると、ＣＰＵ１０は、停止フラグを“ＯＦＦ”に設定し、また、自動車フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ１３５）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。
【００４８】
ステップＳ１４の判別処理で、前回の移動種別が歩行状態であったと判別された場合（即ち、歩行フラグが“ＯＮ”）には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２０１へ移行する。図４に示すように、ＣＰＵ１０は、状態判別処理部２１からユーザの現在の移動種別を取得する。そして、ＣＰＵ１０は、この移動種別の判別処理を行う。
【００４９】
ステップＳ２０１の判別処理で、現在の移動種別が停止状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＣＰＵ１０は、停止処理を行い（ステップＳ２１１）、歩行状態の期間に実行させていた自律測位制御処理部２３による処理を停止させる。そして、ＣＰＵ１０は、歩行フラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ２１２）とともに、停止フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ２１３）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２の処理へ戻る。
【００５０】
ステップＳ２０１の判別処理で、現在の移動種別が継続して歩行状態であると判別された場合には、ステップＳ２２１へ移行する。そして、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５がＧＰＳ衛星からの電波を受信処理中であるか否かを判別する。ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、引き続きＧＰＳ受信処理部１５にＧＰＳ受信処理を行わせ（ステップＳ２２２）、また、受信、復調したＧＰＳ衛星からの信号を利用して、位置演算処理を行わせる（ステップＳ２２３）。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５から出力された位置演算結果を取得して、この位置、および、時刻を位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させる（ステップＳ２２４）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２２５へ移行する。
【００５１】
一方、ステップＳ２２１の判別処理で、ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中ではないと判別された場合には、“ＮＯ”へ分岐して、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２２２〜Ｓ２２４を省略してステップＳ２２５へ移行する。
【００５２】
次に、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理が終了しているか否かを判別する（ステップＳ２２５）。ＧＰＳ受信処理部１５によるＧＰＳ受信処理が行われておらず、既に受信処理が終了していると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳフラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ２２６）。それから、ＣＰＵ１０は、歩行処理を実行する（ステップＳ２２７）。ＧＰＳ受信処理が終了していないと判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ステップＳ２２６の処理を省略して、ＧＰＳフラグが“ＯＮ”のまま歩行処理を実行する（ステップＳ２２７）。
【００５３】
このステップＳ２２７の歩行処理では、ＣＰＵ１０は、引き続き自律測位制御処理部２３に自律測位を行わせるとともに、所定の時間間隔でＧＰＳ受信処理部１５を動作させて自律測位の基準となる位置データを取得、更新する。また、ＣＰＵ１０は、求められた位置、および、移動経路のデータを表示部１８へ表示させる。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。
【００５４】
ステップＳ２０１の判別処理において、現在の状態が車による移動状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、先ず、車移動処理を実行する（ステップＳ２３１）。この車移動処理では、ＣＰＵ１０は、自律測位制御処理部２３へ出力されていた３軸地磁気センサ１６および３軸加速度センサ１７の計測結果が進行方向確定処理部２２へ出力するように設定する。それから、ＣＰＵ１０は、車移動の開始地点からの経過時間のカウントを開始する。また、ＣＰＵ１０は、車移動の開始地点のＧＰＳ測位データが記憶されていない場合には、ＧＰＳ受信開始処理を行い、また、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する。
【００５５】
次に、ＣＰＵ１０は、測位装置１の進行方向が変化したか否かを判別する（ステップＳ２３２）。進行方向は、歩いて車に乗り込む方向と、車で移動を開始する方向とで通常は変化し、“ＹＥＳ”へ分岐する。そして、ＣＰＵ１０は、位置方向時間情報記憶部１１ａにこの特定された進行方向と、現在時刻とを記憶させ（ステップＳ２３３）、その後、ステップＳ２３４へ移行する。進行方向に変化がないと判別された場合には、“ＮＯ”へ分岐し、そのままステップＳ２３４へ移行する。
【００５６】
ＣＰＵ１０の処理がステップＳ２３４へ移行すると、ＣＰＵ１０は、歩行フラグを“ＯＦＦ”に設定し、次いで、自動車フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ２３５）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。
【００５７】
ステップＳ１４の判別処理で、前回の移動種別が車による移動状態であったと判別されたとき（即ち、自動車フラグが“ＯＮ”）には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３０１へ移行する。そして、ＣＰＵ１０は、図５に示すように、状態判別処理部２１へ信号を送り、状態判別処理部２１からユーザの現在の移動種別を取得し、この移動種別の判別処理を行う。
【００５８】
ステップＳ３０１の判別処理で、現在の移動種別が停止状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５へ指令を送り、ＧＰＳ衛星からの電波受信処理を開始させる（ステップＳ３１１）とともに、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ３１２）。また、ＣＰＵ１０は、自動車フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ３１３）、停止フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ３１４）。
【００５９】
それから、ＣＰＵ１０は、停止処理を行う（ステップＳ３１５）。この停止処理では、進行方向確定処理部２２による処理を停止させるとともに、車による移動の開始時点からの経過時間のカウントを停止する。そして、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。
【００６０】
ステップＳ３０１の判別処理で、現在の移動種別が歩行状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、先ず、歩行処理を行う（ステップＳ３２１）。この歩行処理では、ＣＰＵ１０は、３軸地磁気センサ１６および３軸加速度センサ１７の計測データの出力先を進行方向確定処理部２２から自律測位制御処理部２３へ変更し、進行方向確定処理部２２の処理を停止するとともに自律測位制御処理部２３の処理を開始させる。
【００６１】
次に、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５へ指令を送り、ＧＰＳ衛星からの電波受信処理を開始させる（ステップＳ３２２）とともに、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ３２３）。また、ＣＰＵ１０は、自動車フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ３２４）、歩行フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ３２５）。そして、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。
【００６２】
ステップＳ３０１の判別処理で、現在の移動種別が継続して車による移動状態であると判別された場合には、ステップＳ３３１へ移行する。そして、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５がＧＰＳ衛星からの電波を受信処理中であるか否かを判別する。ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中であると判別された場合は、ＣＰＵ１０は、引き続きＧＰＳ受信処理部１５にＧＰＳ受信処理を行わせ（ステップＳ３３２）、また、受信、復調したＧＰＳ衛星からの信号を利用して、位置演算処理を行わせる（ステップＳ３３３）。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５から出力された位置演算結果を取得して、この位置、および、時刻を位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させる（ステップＳ３３４）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３３５へ移行する。
【００６３】
一方、ステップＳ３３１の判別処理で、ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中ではないと判別された場合には、“ＮＯ”へ分岐して、ステップＳ３３２〜Ｓ３３４の処理を省略してＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３３５へ移行する。
【００６４】
次に、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理が終了しているか否かを判別する。ＧＰＳ受信処理部１５による受信処理が行われておらず、既に受信処理が終了していると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳフラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ３３６）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３３７へ移行する。ＧＰＳ受信処理が終了していないと判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３３６を省略して、ＧＰＳフラグが“ＯＮ”のままステップＳ３３７へ移行する。
【００６５】
次いで、ＣＰＵ１０は、車の進行方向が変化したか否かを判別する（ステップＳ３３７）。車の進行方向が変化したと判別された場合には、ＣＰＵ１０は、変化時間記憶処理を行う（ステップＳ３３８）。この変化時間記憶処理では、ＣＰＵ１０は、進行方向確定処理部２２から車の新たな進行方向のデータを取得し、車の移動開始からの経過時間とともに位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させる。
【００６６】
それから、ＣＰＵ１０は、車移動処理を実行する（ステップＳ３３９）。この車移動処理では、先ず、この車の平均速度が算出されているか否かを判別する。この平均速度が既に算出されている場合には、ＣＰＵ１０は、位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶された移動開始位置から平均速度で移動したと仮定した場合の移動経路を算出して、表示部１８に表示させる。一方、平均速度が求められていない場合には、ＣＰＵ１０は、次に、位置時間記憶処理（ステップＳ３３４）で車による移動の開始後２度目の位置データが取得されたか否かを判別する。そして、車による移動の開始後２度目の位置データが取得された場合には、ＣＰＵ１０は、１度目と２度目の位置データから平均速度を算出する。この平均速度には、これらの位置データ間の方位が進行方向確定処理部２２による進行方向と一致しない場合には、進行方向の補正角度も含むこととすることができる。車による移動開始後２度目の位置データが取得されていない場合には、移動開始からの経過時間が予め設定された所定の時間以上となると、ＣＰＵ１０は、２度目の位置データの取得を開始する。即ち、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信開始処理を行い、また、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する。
【００６７】
車移動処理（ステップＳ３３９）が終了すると、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。
【００６８】
次に、車による移動の際に上記の測位制御処理が実行される場合の具体的な動作例について、フローチャートを参照しながら説明する。
【００６９】
図６は、本実施形態における車による移動状態での測位処理の例を示す図である。
【００７０】
先ず、ユーザが地点Ｇ１で車に乗り込もうとすると、この動作によって歩行状態となって歩行フラグが“ＯＮ”に設定される（ステップＳ１１、Ｓ１４）。このとき、ＧＰＳ衛星を用いて求められたＧＰＳ測位位置が初期位置に設定され、また、自律航法により車までの移動経路が算出される。車に乗り込んだ後、車が動き出すまでは、停止状態であることが検出され（ステップＳ１２、Ｓ１３、Ｓ２０１）、停止処理（ステップＳ２１１）により、自律測位制御処理部２３の処理が停止される。また、歩行フラグが“ＯＦＦ”に設定され、停止フラグが“ＯＮ”に設定される。停止状態が継続して検出されると（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ１０１）、停止処理が繰り返される（ステップＳ１１７）。
【００７１】
次に、ユーザが車の運転を開始すると、車による移動状態であることが検出される（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ１０１）。先ず、車移動処理が実行され（ステップＳ１３１）、進行方向確定処理部２２の動作が開始される。車の移動によって進行方向が生じ、この進行方向が進行方向確定処理部２２により検出されて、車の移動経過時間の初期値“０”とともに位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶される（ステップＳ１３２、Ｓ１３３）。次いで、停止フラグが“ＯＦＦ”に設定され（ステップＳ１３４）、また、自動車フラグが“ＯＮ”に設定される（ステップＳ１３５）。
【００７２】
車による移動が継続され（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ３０１）、地点Ｇ２で移動開始からの経過時間が所定の時間以上となると、車移動処理（ステップＳ３３９）により、２度目のＧＰＳ受信開始処理が行われ、また、ＧＰＳフラグが“ＯＮ”に設定される。そして、ＧＰＳ受信処理、位置演算処理が行われ（ステップＳ３３１〜Ｓ３３３）、求められた現在位置と現在時刻とが移動開始からの経過時間とともに位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶される（ステップＳ３３４）。
【００７３】
ＧＰＳ受信処理が終了すると、ＧＰＳフラグは“ＯＦＦ”に設定される（ステップＳ３３５、Ｓ３３６）。また、２度目のＧＰＳ測位位置が位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶されると、車移動処理（ステップＳ３３９）で初期位置と２度目の位置の間の平均速度が算出される。そして、初期位置、初期位置からの進行方向、初期位置からの経過時間、および、この平均速度に基づいて、暫定的な移動経路が算出されて、表示部１８に表示される。
【００７４】
その後、車による移動状態が更に継続されている途中に（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ３０１）、例えば、交差点で、地点Ｍ１〜Ｍ３で車の進行方向が変化したことが検出されると（ステップＳ３３７で“ＹＥＳ”）、変化後の新たな進行方向が移動開始からの経過時間とともに位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶される（ステップＳ３３８）。また、方向の変化した時点からの継続時間と、算出されている平均速度とに基づいて、新たな進行方向への移動距離が暫定的に算出されて表示部１８に表示される（ステップＳ３３９）。
【００７５】
車が、例えば、赤信号により、地点Ｇ３で停止すると、車による移動状態から停止状態に変化する（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ３０１）。そして、ＧＰＳ受信開始処理が行われ（ステップＳ３１１）、ＧＰＳフラグが“ＯＮ”に設定される（ステップＳ３１２）。また、自動車フラグが“ＯＦＦ”に設定され（ステップＳ３１３）、停止フラグが“ＯＮ”に設定される（ステップＳ３１４）。
【００７６】
停止状態が継続して検出されると（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ１０１）、この間にＧＰＳ受信処理、および、位置演算処理が行われ（ステップＳ１１１〜Ｓ１１３）、求められた位置データが位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶される（ステップＳ１１４）。そして、ＧＰＳ受信処理を終了し、ＧＰＳフラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ１１６）。
【００７７】
次いで、停止処理（ステップＳ１１７）が実行される。先ず、進行方向確定処理部２２による処理が中止される。それから、地点Ｇ２の位置データに対し、暫定的に求められていた地点Ｍ４と正確に求められた地点Ｇ３とのずれの角度および距離比が求められて、続いて、地点Ｍ１〜Ｍ３の位置データに対しても同様に地点Ｇ２から同一の角度ずれおよび距離比のずれがあるとして、位置データの補正を行う。
【００７８】
ＧＰＳ受信処理が終了しないうちに車が再び走り出した場合には（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ１０１）、進行方向確定処理部２２による処理が再開され、停止フラグが“ＯＦＦ”に設定され、自動車フラグが“ＯＮ”に設定される。また、車の走行が継続している間にＧＰＳ受信処理が行われ（ステップＳ３３１〜Ｓ３３６）、取得された位置データを用いて地点Ｇ３の位置が確定されるとともに、車移動処理（ステップＳ３３９）の中で地点Ｍ１〜Ｍ３の位置データの補正が行われる。
【００７９】
バスなどの公共交通機関などを利用し、車に乗り込むと同時に発車する場合には、歩行状態から直接車による移動状態へ変化する（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ２０１）。この場合でも、自律測位処理を中止する点を除き、停止状態から車による移動状態に移行した場合と同様に車移動処理が行われ（ステップＳ２３１）、車による移動状態が継続すると（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ３０１）、以降は、同一の処理が行われることとなる。
【００８０】
同様に、車の停止と同時に下車する場合は、車による移動状態から歩行状態へ直接変化する（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ３０１）。この場合にも、先ず、歩行処理が行われて（ステップＳ３２１）、進行方向確定処理部２２による処理から自律測位制御処理部２３による処理に切り替える点を除き、車による移動状態から停止状態へ変化した場合と同様の処理が行われる（ステップＳ３２２〜Ｓ３２５）。そして、歩行状態が継続される間に（ステップＳ１２〜Ｓ１４、Ｓ２０１）、ＧＰＳ受信処理および位置演算処理が行われ（ステップＳ２２１〜Ｓ２２３、Ｓ２２５、Ｓ２２６）、求められて位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶された（ステップＳ２２４）地点Ｇ３の位置データに基づいて、歩行処理（ステップＳ２２７）の中で地点Ｍ１〜Ｍ３の位置データが補正される。
【００８１】
以上のように、上記の実施形態の測位装置１によれば、３軸加速度センサ１７の波形パターンから車による移動状態を判定することにより、車による移動状態のときには、自律航法処理を行わず、進行方向確定処理部２２において進路方向のデータのみを取得する。また、車による移動が開始されてから所定の時間間隔を開けて２度のＧＰＳ受信処理部１５を用いた位置の測定処理を行うことで、車の平均移動速度が算出される。そして、取得された進行方向への移動時間でのこの平均移動速度による移動距離を算出することにより、ＧＰＳを利用した測位の回数を増やさずに、車による移動時の位置データの取得精度を上げることができる。
【００８２】
また、特に、車移動のように移動速度が大きく、自律測位による移動速度の算出精度が低い場合には、ＧＰＳ測位により取得した移動速度を利用することで、効果的に精度を向上させることができる。
【００８３】
また、移動途中で車の進行方向の転換があった場合でも、３軸方位センサで取得された精度の良い進行方向のデータと、各進行方向への移動継続時間のデータとを位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させることができるので、一定速度での移動であるとみなして移動の始点および終点における２度のＧＰＳを利用した測位処理のみで途中の移動経路のデータを精度良く取得することができる。
【００８４】
また、特に車による移動開始時に平均移動速度を取得することにより、その後、車による移動が継続する間は、頻度の高いＧＰＳ測位に頼らず、この平均移動速度を用いて現在位置と移動経路をリアルタイムで取得することができる。
【００８５】
また、車による移動の停止後に改めてＧＰＳ衛星を利用した測位処理を行い、上述の位置データと移動経路とを補正して取得することができるので、リアルタイムで得られた移動経路より更に精度の良い軌跡データを取得することができる。
【００８６】
また、必要に応じてＧＰＳ衛星を利用した測位処理を挟み、随時上述の移動位置の算出データを補正して改善するので、平均速度による移動量の計測と実際の移動量のずれが大きくなることによる精度の低下を防ぐことができる。
【００８７】
また、特に、車による移動が交差点や赤信号などにより停止されるごとにこのような移動経路の算出を更新するので、各移動の始点、及び、終点のデータを精度良く求め、従って、移動途中のデータの精度も向上させることができる。
【００８８】
更に、この測位装置１に表示部１８を備え、移動経路を表示させることができるので、測位装置一台で手軽に精度の良い移動経路のデータをリアルタイムで認識することができる。
【００８９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記説明では自動車の利用の際の経路決定に用いたが、自転車やバイク、路面電車といった他の移動手段でも用いることができる。
【００９０】
また、上述の実施の形態ではＧＰＳ衛星を用いた位置の測定を行ったが、他の衛星測位システム、例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）を用いることとしても良いし、携帯電話と携帯電話の基地局との通信を利用した位置測定を利用することも可能である。
【００９１】
また、上述の実施の形態では、車移動が一定速度であるとして計算を行ったが、例えば、進行方向の変化の間隔が狭いときは速度を下げて計算を行うこともできる。また、不揮発性メモリ１３に記憶させた地図データを参照し、高速道路の使用時は速度を変更させたりすることも可能である。また、不揮発性メモリ１３に記憶させた地図データを参照し測位位置を限定することにより、移動経路のデータを精度良く取得することも可能である。
【００９２】
また、上述の実施形態では、車による移動の停止の際にＧＰＳ衛星を利用した測位を行ったが、このタイミングに限られない。例えば、一定時間間隔で行わせることも可能である。或いは、自律航法により求められる移動速度を相対値として比較して、求められている相対速度と大きく異なったときにＧＰＳ衛星を利用した測位を行い、平均速度を計算しなおすようにしても良い。
【００９３】
また、上述の実施の形態では、ＲＯＭ１２に格納されたプログラム１２ａに基づいて、ＣＰＵ１０がＧＰＳ受信処理部１５、状態判別処理部２１、進行方向確定処理部２２に各処理を実行させる形態を示したが、これらの処理を全てＣＰＵ１０の演算によるソフトウェア処理として行わせることとしても良い。その他、実施形態の説明で示した数値や構成などの細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１     測位装置
１０   ＣＰＵ
１１   ＲＡＭ
１１ａ 位置方向時間情報記憶部
１２   ＲＯＭ
１２ａ プログラム
１３   不揮発性メモリ
１４   受信アンテナ
１５   ＧＰＳ受信処理部
１６   ３軸地磁気センサ
１７   ３軸加速度センサ
１８   表示部
１９   電源
２０   操作キー
２１   状態判別処理部
２２   進行方向確定処理部
２３   自律測位制御処理部
【図１】
0005494364.tif 000002
【図２】
0005494364.tif 000003
【図３】
0005494364.tif 000004
【図４】
0005494364.tif 000005
【図５】
0005494364.tif 000006
【図６】
0005494364.tif 000007