(57)【要約】【課題】複層構造の道路のように同一地点に高度の候補が複数ある場合にも正しく高度の補正ができる気圧式高度計を提供すること。【解決手段】気圧式高度計は、気圧を検知する気圧センサ部と、気圧から高度を算出する高度算出部と、位置を検知する測位部と、高度情報を格納している地図データ部と、移動手段を検知するための情報を取得するセンサ部と、センサ部の情報から移動手段を検知する移動手段検知部と、高度算出部が算出した高度と、移動手段に応じた適切な高度値を地図データ部から取得した高度の比較により高度補正値を算出して、気圧から算出した高度を補正する高度補正部と、を備える。【選択図】図１
2014021036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気圧を検知する気圧センサ部と、
気圧から高度を算出する高度算出部と、
位置を検知する測位部と、
高度情報を格納している地図データ部と、
移動手段を検知するための情報を取得するセンサ部と、
センサ部の情報から移動手段を検知する移動手段検知部と、
高度算出部が算出した高度と、移動手段に応じた適切な高度値を地図データ部から取得した高度の比較により高度補正値を算出して、気圧から算出した高度を補正する高度補正部と、
を備える気圧式高度計。
【請求項２】
電車に乗っていることを移動手段検知部が検知した場合に、地図データ部から線路の高度情報を取得し高度補正値を算出する高度補正部を備えた請求項1記載の気圧式高度計。
【請求項３】
自動車或いは自転車に乗っていることを移動手段検知部が検知した場合に、地図データ部から道路の高度情報を取得し高度補正値を算出する高度補正部を備えた請求項1記載の気圧式高度計。
【請求項４】
移動していることを移動手段検知部が検知した場合にのみ測位部を動作させる測位部起動制御部を備えた請求項1、2、3記載の気圧式高度計。
【請求項５】
移動手段検知部が電車に乗っていること、かつ、停車中であることを検知した場合に高度補正値を算出する高度補正部を備えた請求項1、2、3、4記載の気圧式高度計。
【請求項６】
移動手段検知部が電車または自動車等の車両に乗っている状態から歩行状態に移行したことを検知した場合に高度補正値を算出する高度補正部を備えた請求項1、2、3、4、5記載の気圧式高度計。
【請求項７】
移動手段が自動車或いは自転車であることを検知した場合は、地図情報から道路が複層構造となっていない場合に高度補正値を算出する高度補正部を備えた請求項1、2、3、4、5、6記載の気圧式高度計。
【請求項８】
線路或いは道路が複層構造となっている場合はどの層の線路或いは道路を走行しているかを検知する複層路判定部と、
地図データ部から該当する層の線路或いは道路の高度情報を取得し高度補正値を算出する高度補正部を備えた請求項1、2、3、4、5、6、7記載の気圧式高度計。
【請求項９】
移動手段が歩行と判定した場合に、地図データ部の地図情報から周囲に建物、複層路がない場合に高度補正値を算出する高度補正部を備えた請求項1、2、3、4、5、6、7、8記載の気圧式高度計。
【請求項１０】
移動手段が歩行の場合、位置の履歴から建物外を歩行中であると判断できる場合に高度補正値を算出する高度補正部を備えた請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9記載の気圧式高度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高度を測定する機能を有する気圧式高度計などに関する。
【背景技術】
【０００２】
気圧計を利用した高度計は、高度によって気圧が変化することを利用し、計算式或いは変換テーブルにて、気圧を高度に換算している。
【０００３】
一方、気圧は天候によっても変化するため、同一の高度であっても気圧に変化が発生し、算出した高度に誤差が発生するという問題があった。この問題を解決するための従来の気圧式高度計のブロック図を図５に示す。従来の気圧式高度計は、気圧を測定する気圧センサ部1と、位置を求める測位部2と、高度情報を格納した地図データ部3と、制御部10から構成され、制御部10は更に気圧センサ１で計測した気圧を高度に換算する高度算出部11と、高度補正部12から構成されている。
【０００４】
この構成により、高度算出部11で算出した高度と、地図データ部3に格納されている測位部2が示す地点の高度とを比較して補正値を求め、気圧計で算出した高度の補正を行なっている(特許文献１)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2006-145340号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の気圧式高度計は、地図の高度情報は地表の高度となるため、高架の鉄道、高架の道路では正しく高度が補正されないという問題点があった。
また、補正のためにGPSが使用され消費電流が大きくなるという問題点があった。
また、電車内で補正を行うと、電車の空調のために外気と気圧が異なり、誤った補正を行うという問題があった。
また、複層構造の道路を走行中に正しく高度が補正されないという問題があった。
また、上層階或いは地下を歩行中に正しく高度が補正されないという問題があった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、複層構造の道路のように同一地点に高度の候補が複数ある場合にも正しく高度の補正が出来る気圧式高度計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の気圧式高度計は、気圧を検知する気圧センサ部と、気圧から高度を算出する高度算出部と、位置を検知する測位部と、高度情報を格納している地図データ部と、移動手段を検知するための情報を取得するセンサ部と、センサ部の情報から移動手段を検知する移動手段検知部と、移動手段に応じた適切な高度値を地図データ部から取得し、高度算出部が算出した高度と比較することにより高度補正値を算出して、気圧から算出した高度を補正する高度補正部と、を備えた構成を有している。
【０００９】
本構成によって、高架の鉄道、高架の道路を走行している場合でも正しく高度の補正が可能となる。
【００１０】
また、空調の影響で外気と気圧差がある状態で補正することを抑制して、高精度な補正が可能となる。
【００１１】
また、本発明の無線通信装置は、上記構成に加えて更に、
道路が複層構造となっている場合はどの層の道路を走行しているかを検知する複層路判定部と、複層路判定部が特定した道路の高度値を地図データ部から取得し、高度算出部が算出した高度と比較することにより高度補正値を算出して、気圧から算出した高度を補正する高度補正部と、を備えた構成を有している。
【００１２】
本構成によって、複層構造の道路のように同一地点に高度の候補が複数ある場合にも正しく高度の補正ができる。
【００１３】
また、本発明の無線通信装置は、更に移動していることを移動手段検知部が検知した場合にのみ測位部を動作させる測位部起動制御部と、を備えた構成を有している。
【００１４】
本構成によって、位置情報の更新が不要な静止時の測位部の動作を抑制することができ、消費電流の削減が可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複層構造の道路のように同一地点に高度の候補が複数ある場合にも正しく高度の補正ができる。
【００１６】
また、測位部の電流を抑制することにより、低消費電力化が可能となる。
【００１７】
また、空調の影響で外気と気圧差がある状態で補正することを抑制して、高精度な補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における気圧式高度計のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における気圧式高度計のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１における気圧式高度計のフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２における気圧式高度計のフローチャート
【図５】従来の気圧式高度計のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における無線通信装置は、複層構造の道路のように同一地点に高度の候補が複数ある場合にも正しく高度の補正ができ、また、測位部の電流を抑制することにより、低消費電力化が可能となるものである。
【００２１】
（実施の形態１の構成の説明）
まず、本発明の実施の形態１における無線通信装置の構成について、図１を使って説明する。図１は、本発明の実施の形態１における気圧式高度計の構成を示すブロック図である。気圧式高度計は気圧センサ部101と、測位部102と、地図データ部103と、センサ部104と、制御部110と、高度算出部111と、高度補正部112と、移動手段検知部113と、測位部起動制御部114と、複層路判定部115とから構成されている。
【００２２】
次に、本発明の実施の形態１における無線通信装置の各部について具体的に説明する。
気圧センサ部101は気圧を検知する。
【００２３】
高度算出部111は気圧から高度を算出する。高度算出の方法としては、気圧を高度に換算する換算式を用いる方法や、換算テーブルを用いる方法が考えられる。
【００２４】
測位部102はGPS等の衛星測位システム等により位置を検知する。なお、位置検出方法は衛星測位システムに限定するものではなく、ワイヤレスLANのアクセスポイントの位置をデータベース化し、現在モニターできるアクセスポイントから位置を検出する方法や、各種センサーを利用した自立航法などを用いることも考えられる。
【００２５】
地図データ部103は道路、線路、建物等の情報に加え、各地点の高度情報を保持するデータベースである。高度情報は、必要に応じて、各線路の高度情報や、複層構造になっている道路の各層の高度情報を格納する。また、地図データ部は気圧式高度計本体に内蔵されている必要はなく、外部のサーバーに存在するようにして、通信によりアクセスできるようにしてもよい。
【００２６】
センサ部104は移動手段を検知するための情報を取得するセンサであり、例えば、加速度センサ、地磁気センサ、角速度センサ等が考えられる。ただし、センサはこれらに限定するものではなく、周囲の音から移動手段を検知するためのマイクや、周囲の映像から移動手段を検知するためのカメラ等の利用も考えられる。
【００２７】
制御部110は、下記の高度算出部111と、高度補正部112と、移動手段検知部113、と測位部起動制御部114と、複層路判定部115から構成されている。
【００２８】
移動手段検知部113は、センサ部104からの情報をもとに移動手段を検知する。例えばセンサ部104に加速度センサを使用する場合は、振動の大きさ、振動の周期等の情報から移動手段を判別する。
【００２９】
複層路判定部115道路が複層構造となっている場合はどの層の道路を走行しているかを検知する。具体的には、測位部102が検出した位置の履歴と地図データ部の道路の形状との比較により現在走行している道路を特定する、いわゆるマップマッチングなどが考えられる。なお、高度算出部111が算出した高度は天候の気圧による変化のため絶対値はごさがあるが変化量は正しく計測されるため、マップマッチングに上下の移動の履歴を用いる方法も考えられる。なお、ここでは、方法をマップマッチングに限定するものではない。
【００３０】
高度補正部112は移動手段検知部が検知した移動手段に応じた最適な高度情報を地図データ部から取得し、高度算出部が算出した高度と比較することにより高度補正値を算出して、気圧から算出した高度を補正する。例えば、電車で移動していると判断した場合は線路の高度を補正に利用し、自動車で移動していると判断した場合は道路の高度を補正に利用する。また、線路・道路が複層構造になっていて、移動手段だけでは高度を特定できない場合は、複層路判定部115が特定した層の線路・道路の高度を補正に利用する。
【００３１】
測位部起動制御部114は移動していることを移動手段検知部が検知した場合にのみ測位部を動作させる。測位部が停止している時に位置情報が必要な場合は直近の測位結果を利用する。
【００３２】
上記各部は必ずしも気圧式高度計本体に内蔵されている必要はなく、外部のサーバー上に配置して、通信によりアクセスできるようにしてもよい。
【００３３】
（実施の形態１の動作の説明）
次に、本発明の実施の形態１における無線通信装置の動作について図２を使って説明する。図２は、高度補正値を算出するためのフローチャートである。移動手段検知部113で移動手段を検知する(ステップS101)。移動手段(電車、自動車、自転車、歩行、その他）に応じて処理を分岐する(ステップS102)。移動手段が電車、自動車、自転車の場合、測位部102が算出した位置情報と地図データ部の線路・道路情報をもとに、現在単層路にいるか複層路にいるかを判断する(ステップS103)。複層路にいると判断した場合は、複層路判定部115がどの層にいるかを特定する(ステップS104)。ここまでのステップでどの線路・道路にいるかが特定されたので、特定された線路・道路の高度情報を地図データ部103から取得する(ステップS105)。気圧センサ部101にて気圧を測定し、高度算出部にて気圧を高度に換算する(ステップS108)。ステップS105にて地図から求めた高度とステップS108にて気圧計から求めた高度を比較して、高度補正値を算出する(ステップS109)。以上の処理にて、移動手段が電車、自動車、自転車の高度補正値算出を実行する。
【００３４】
一方、ステップS102にて歩行と判断された場合、測位部102が求めた現在位置と地図データ部103の情報から周辺に歩行できる建物、複層路があるかどうか判定する(ステップS106)。建物、複層路があると判定された場合は補正を行わないで終了するが、無いと判定された場合は、現在地の高度情報を取得する(ステップS107)。以降の処理は、前出のステップS108以降の処理と同様である。
【００３５】
なお、歩行時も自動車等の場合と同様に現在いる層を判定できる場合は、自動車等の場合と同様の処理としてもよい。
【００３６】
次に測位部102の制御について説明する。静止中は位置が変わらないため、測位部102を動作させる必要はなく、直近の位置データをそのまま使用すればよい。そこで、移動中のみ測位部102を動作させ、静止時は停止させる事ができる。そのためのフローチャートを図３に示す。
【００３７】
移動手段検知部113にて移動中か静止中かを判定する(ステップS201)。移動中と判定したら(ステップS202)、測位動作中かどうか判定し(ステップS203)、測位動作していなかったら測位部102を起動する(ステップS204)。移動中でないと判定したら(ステップS202)、測位部102の動作状態を確認し(ステップS205)、測位動作中であったら測位部102の動作を停止する(ステップS206)。
【００３８】
（実施の形態１の作用・効果の説明）
本発明の実施の形態１における無線通信装置によれば、複層構造の道路のように同一地点に高度の候補が複数ある場合にも正しく高度の補正ができる。
【００３９】
また、測位部の電流を抑制することにより、低消費電力化が可能となる。
【００４０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について説明する。本発明の実施の形態２における気圧式高度計は、空調の影響で外気と気圧差がある状態で高度の補正することを抑制して、高精度な補正が可能とするものである。実施の形態２において特に言及しない点については、実施の形態１と同様である。
【００４１】
（実施の形態２の構成の説明）
本発明の実施の形態２における無線通信装置の構成を示すブロック図は実施の形態１と同様である。
【００４２】
（実施の形態２の動作の説明）
図４に、本発明の実施の形態２における気圧式高度計の動作のフローチャートを示す。
このフローチャートにより、高度補正値算出を電車の扉が開いた時に実行するようにする。
図２のフローチャートのステップS201にて移動手段が電車と判定した場合に、即座に高度補正値算出を実行するのではなく、一旦本実施の形態の図４フローチャートにて静止を検出してから補正を実行するものとする。以下に、本フローチャートの処理について説明する。
【００４３】
移動手段検知部113が移動手段を検知し(ステップ301)、電車移動でない場合は再度ステップ301に戻る。電車移動だった場合は、再度移動手段を検知し(ステップS303)、移動手段が電車だった場合はステップS303に戻り、移動手段が、静止だった場合はステップS305に移行するが、移動手段がそれ以外の場合は最初のステップS301まで戻る。
【００４４】
移動手段が静止だった場合、静止状態がN秒間継続するのを待つ(ステップS305,S306,S307)。この間静止以外の判定となった場合は、最初のステップS301まで戻る。N秒間静止が継続したら、電車の扉が開いたものと判断し、高度補正値の算出を実行する。この高度補正値の算出手順は、図２のステップS103、S104、S105、S108、S109の処理と同じである。
【００４５】
なお、ここでN秒間静止継続を待つのではなく、M歩歩行後に高度補正値の算出を実行してもよい。この場合は、電車が静止後車両の外に出たことが期待され、空調の影響を受けない高精度な高度補正値算出が出来るものと期待できる。
【００４６】
（実施の形態２の作用・効果の説明）
本発明の実施の形態２における無線通信装置によれば、電車の扉が開いた時、或いは、電車の外に出た時に補正値の算出を実行することで、空調の影響を受けない高精度な高度補正値算出ができる。
【００４７】
なお、車高や人が端末を保持する高さを考慮し、地図情報から取得した高度に更に車高や人が端末を保持する高さを加算した上で補正値算出を実行してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、複層構造の道路のように同一地点に高度の候補が複数ある場合にも正しく高度の補正ができる。
【００４９】
また、測位部の電流を抑制することにより、低消費電力化が可能となる。
また、電車の扉が開いた時、或いは、電車の外に出た時に補正値の算出を実行することで、空調の影響を受けない高精度な高度補正値算出ができる。このため、本発明は、気圧式高度計して有用である。
【符号の説明】
【００５０】
101    気圧センサ部
102    測位部
103    地図データ部
104    センサ部
110    制御部
111    高度算出部
112    高度補正部
113    移動手段検知部
114    測位部起動制御部
115    複層路判定部
1    気圧センサ部
2    測位部
3    地図データ部
10    制御部
11    高度算出部
12    高度補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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