(57)【要約】【課題】移動体の移動距離を正しく算出するための新しい手法の提案。【解決手段】間欠的に移動体の位置及び移動方向を測定する。そして、移動方向の変化が基準位置選定条件を満たした測定位置を基準位置に選定する。そして、基準位置を結んだ距離と、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離とを用いて、累積移動距離を算出する。【選択図】図１
2014035217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
間欠的に移動体の位置及び移動方向を測定することと、
前記移動方向の変化が基準位置選定条件を満たした測定位置を基準位置に選定することと、
前記基準位置を結んだ距離と、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離とを用いて、累積移動距離を算出することと、
を含む移動距離算出方法。
【請求項２】
前記選定することは、最新の基準位置における移動方向と前記測定位置での移動方向との成す角度を用いて前記基準位置選定条件を満たすか否かを判定することを含む、
請求項１に記載の移動距離算出方法。
【請求項３】
前記測定することは、衛星信号のドップラーを用いて前記移動体の移動方向を測定する第１の方向測定を含み、
前記選定することは、前記第１の方向測定で測定された最新の基準位置における移動方向と前記測定位置における移動方向との成す角度を用いて前記基準位置選定条件を満たすか否かを判定することを含む、
請求項１に記載の移動距離算出方法。
【請求項４】
前記測定することは、前記測定位置の前後関係から移動方向を測定する第２の方向測定を含み、
前記第１の方向測定で測定された前記測定位置での第１の移動方向と、前記第２の方向測定で測定された前記測定位置での第２の移動方向とが所定の近似条件を満たさない場合に、当該測定位置の前記基準位置への選定を抑止することを更に含む、
請求項３に記載の移動距離算出方法。
【請求項５】
前記測定することは、前記移動体の移動速度を測定することを含み、
前記基準位置選定条件を前記移動体の移動速度に応じて変更することを更に含む、
請求項１〜４の何れか一項に記載の移動距離算出方法。
【請求項６】
前記測定することは、衛星信号のドップラーを用いて前記移動体の移動速度を測定することを含み、
前記測定位置の変化と前記移動速度とが互いに適合することを示す適合条件を満たさない場合に、当該測定位置の前記基準位置への選定を抑止することを更に含む、
請求項１〜５の何れか一項に記載の移動距離算出方法。
【請求項７】
前記算出することは、前記適合条件を満たさない場合に、前回算出した累積移動距離と前記移動速度とを用いて累積移動距離を更新することを含む、
請求項６に記載の移動距離算出方法。
【請求項８】
間欠的に移動体の位置及び移動方向を測定する測定部と、
前記移動方向の変化が基準位置選定条件を満たした測定位置を基準位置に選定する選定部と、
前記基準位置を結んだ距離と、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離とを用いて、累積移動距離を算出する算出部と、
を備えた移動距離算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の累積移動距離を算出する移動距離算出方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Global Positioning System）に代表される衛星測位システムを利用して測定した移動体の測定位置間の距離を積算することで、移動体の累積移動距離を算出する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２２５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
衛星測位システムを利用して測定される移動体の位置が正確であれば、特許文献１の手法を用いることで、移動体の累積移動距離を正しく算出することができる。しかし、これは理想論である。衛星測位システムでは、種々の誤差要因により、測定される移動体の位置には一定の誤差が含まれる。衛星信号の受信環境や受信状況は時々刻々と変化するため、誤差のない正確な位置を求めることはほぼ不可能である。このため、測定位置間の距離を単純に積算していくという考え方では、測定位置に含まれる誤差に起因して、積算するに従って累積移動距離に誤差が蓄積されていくという問題がある。
【０００５】
移動体の移動距離を測定して表示する装置（例えばランナーズウォッチ）を考えた場合、累積移動距離を正しく算出することは極めて重要である。正確な移動距離をユーザーに提供することが製品本来の目的であるため、誤った累積移動距離をユーザーに提供してしまうと、製品の信用が損なわれてしまう。
【０００６】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、移動体の移動距離を正しく算出するための新しい手法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するための第１の発明は、間欠的に移動体の位置及び移動方向を測定することと、前記移動方向の変化が基準位置選定条件を満たした測定位置を基準位置に選定することと、前記基準位置を結んだ距離と、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離とを用いて、累積移動距離を算出することと、を含む移動距離算出方法である。
【０００８】
また、他の発明として、間欠的に移動体の位置及び移動方向を測定する測定部と、前記移動方向の変化が基準位置選定条件を満たした測定位置を基準位置に選定する選定部と、前記基準位置を結んだ距離と、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離とを用いて、累積移動距離を算出する算出部と、を備えた移動距離算出装置を構成することとしてもよい。
【０００９】
この第１の発明等によれば、間欠的に移動体の位置及び移動方向を測定する。そして、測定した移動方向の変化が基準位置選定条件を満たした測定位置を基準位置に選定する。そして、基準位置を結んだ距離と、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離とを用いて、累積移動距離を算出する。
【００１０】
基準位置選定条件としては種々の条件を定めておくことが可能であるが、例えば、移動体の移動方向が一定以上変化することを条件として定めておくことができる。移動体が直線的に移動している間の測定位置が直線上に位置しなければ、本来よりも長い距離が積算されてしまう。そこで、移動体の移動方向が一定以上変化しなければ基準位置を選定せず、一定以上変化した場合に、測定位置を基準位置として選定するようにすることで、累積移動距離に誤差が重畳されることを防止し、真の累積移動距離に近い累積移動距離を算出することが可能となる。
【００１１】
また、第２の発明として、第１の発明の移動距離算出方法における前記選定することは、最新の基準位置における移動方向と前記測定位置での移動方向との成す角度を用いて前記基準位置選定条件を満たすか否かを判定することを含む、移動距離算出方法を構成することとしてもよい。
【００１２】
最新の基準位置における移動方向と、最新の測定位置での移動方向との成す角度が一定以上であれば、移動体の移動方向が変化したと考えられる。このため、第２の発明のように、最新の基準位置における移動方向と、測定位置での移動方向との成す角度を用いて基準位置選定条件を満たすか否かを判定することで、移動体の移動方向が変化した際の測定位置を基準位置として選定することが可能となる。
【００１３】
また、第３の発明として、第１の発明の移動距離算出方法における前記測定することは、衛星信号のドップラーを用いて前記移動体の移動方向を測定する第１の方向測定を含み、前記選定することは、前記第１の方向測定で測定された最新の基準位置における移動方向と前記測定位置における移動方向との成す角度を用いて前記基準位置選定条件を満たすか否かを判定することを含む、移動距離算出方法を構成することとしてもよい。
【００１４】
衛星信号のドップラーを用いることで移動体の移動方向を測定することができる（第１の方向測定）。このようにして測定した最新の基準位置における移動方向と最新の測定位置における移動方向との成す角度が一定以上であれば、移動体の移動方向が大きく変化したと考えられる。このため、第３の発明のように、第１の方向測定で測定された最新の基準位置における移動方向と最新の測定位置における移動方向との成す角度を用いて基準位置選定条件を満たすか否かを判定することで、移動体の移動方向が変化した際の測定位置を基準位置として選定することが可能となる。
【００１５】
また、第４の発明として、第３の発明の移動距離算出方法における前記測定することは、前記測定位置の前後関係から移動方向を測定する第２の方向測定を含み、前記第１の方向測定で測定された前記測定位置での第１の移動方向と、前記第２の方向測定で測定された前記測定位置での第２の移動方向とが所定の近似条件を満たさない場合に、当該測定位置の前記基準位置への選定を抑止することを更に含む、移動距離算出方法を構成することとしてもよい。
【００１６】
衛星信号のドップラーを用いることで移動体の移動方向を測定することができる（第１の方向測定）。また、測定位置の前後関係からも移動体の移動方向を測定することができる（第２の方向測定）。測定原理が異なる２種類の測定方法で測定した移動方向が近似していれば、移動方向の信頼性が高い、つまり、測定位置の信頼性が高いと判断することができる。
【００１７】
そこで、第４の発明によれば、第１の方向測定で測定された測定位置での第１の移動方向と、第２の方向測定で測定された測定位置での第２の移動方向とが所定の近似条件を満たさない場合は、測定位置の信頼性が低いと判断し、当該測定位置の基準位置への選定を抑止する。これにより、信頼性の低い測定位置を基準位置に選定しないようにすることができる。
【００１８】
また、第５の発明として、第１〜第４の何れかの発明の移動距離算出方法における前記測定することは、前記移動体の移動速度を測定することを含み、前記基準位置選定条件を前記移動体の移動速度に応じて変更することを更に含む、移動距離算出方法を構成することとしてもよい。
【００１９】
この第５の発明によれば、基準位置選定条件を移動体の移動速度に応じて変更する。高速移動時に移動方向が急激に大きく変化することはほぼ無いと言える。逆に、低速移動時であれば、移動方向が急激に大きく変化することもある。そこで、移動速度に応じて基準位置選定条件を変更することで、移動速度に応じた適切な基準位置の選定を実現することができる。
【００２０】
また、第６の発明として、第１〜第５の何れかの発明の移動距離算出方法における前記測定することは、衛星信号のドップラーを用いて前記移動体の移動速度を測定することを含み、前記測定位置の変化と前記移動速度とが互いに適合することを示す適合条件を満たさない場合に、当該測定位置の前記基準位置への選定を抑止することを更に含む、移動距離算出方法を構成することとしてもよい。
【００２１】
測定位置の変化と移動速度とが互いに適合していない場合は、測定位置に大きな誤差が含まれ、いわゆる位置飛びが発生している可能性がある。そこで、第６の発明によれば、測定位置の変化と衛星信号のドップラーを用いて測定した移動速度とが互いに適合することを示す適合条件を満たさない場合に、当該測定位置の基準位置への選定を抑止する。これにより、位置飛びが発生した場合に、その測定位置を基準位置として選定しないようにすることができる。
【００２２】
また、第７の発明として、第６の発明の移動距離算出方法における前記算出することは、前記適合条件を満たさない場合に、前回算出した累積移動距離と前記移動速度とを用いて累積移動距離を更新することを含む、移動距離算出方法を構成することとしてもよい。
【００２３】
上記のように、適合条件を満たさない場合は、測定位置に位置飛びが発生している可能性が高い。この位置飛びが発生した位置を用いて累積移動距離を算出してしまうと、真の累積移動距離と大きく乖離した値が算出されてしまう可能性がある。そこで、第７の発明によれば、適合条件を満たさない場合に、前回算出した累積移動距離と移動速度とを用いて累積移動距離を更新する。これにより、誤った累積移動距離が算出されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】基準位置選定及び移動距離算出の原理の説明図。
【図２】基準位置選定及び移動距離算出の原理の説明図。
【図３】位置飛び条件の一例を示す図。
【図４】移動方向変化条件の一例を示す図。
【図５】経過時間条件の一例を示す図。
【図６】ランナーズウォッチの外観図。
【図７】ランナーズウォッチの機能構成例を示すブロック図。
【図８】ＧＰＳ出力データのデータ構成例を示す図。
【図９】基準位置設定データのデータ構成例を示す図。
【図１０】メイン処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】基準位置採否判定処理の流れを示すフローチャート。
【図１２】（１）オープンスカイ環境での実験結果の一例を示す図。（２）マルチパス環境での実験結果の一例を示す図。
【図１３】方位差閾値設定データのデータ構成例を示す図。
【図１４】閾値時間設定データのデータ構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を適用した好適な実施形態の一例について説明する。本実施形態は、移動体の移動距離を算出する実施形態である。本実施形態では、衛星測位システムの一種であるＧＰＳを利用して移動体の位置を測定する。そして、その測定位置に基づいて移動体の移動距離を算出する。
【００２６】
１．原理
本実施形態における基準点選定方法及び移動距離算出方法について説明する。本実施形態では、測位用衛星信号の一種であるＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ衛星信号を利用して位置及び移動速度を算出するＧＰＳ受信機を備えた移動体の累積移動距離を算出する。移動体は、例えば人間や自動車、自転車といった各種の移動体である。
【００２７】
ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ衛星信号を利用して、間欠的に位置、移動速度及び移動方向を測定可能に構成されている。移動速度及び移動方向を包括的に移動速度ベクトルとして説明する。原則として、単に移動速度といったときは移動の速さ（スカラー量）を表すこととする。すなわち、移動速度とは「Speed」を、移動速度ベクトルとは「Velocity」を意味する。
【００２８】
本実施形態では、移動体に設置されたＧＰＳ受信機が、１秒間隔で間欠的に位置及び移動速度ベクトルを測定する。移動体の位置は、複数のＧＰＳ衛星の位置や各ＧＰＳ衛星までの擬似距離等の情報を用いた公知の位置計算を行うことで測定することができる。擬似距離は、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ衛星信号の拡散符号の位相（コード位相）を用いて計算することができる。
【００２９】
また、移動速度ベクトルは、ＧＰＳ衛星信号のドップラーを用いて測定することができる。より具体的には、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との相対位置の変化、すなわち相対速度によってドップラーが生ずる。ドップラーは、ＧＰＳ受信機からＧＰＳ衛星に向かう視線方向に、ＧＰＳ受信機とＧＰＳ衛星との相対速度ベクトルを射影したものとなる。従って、ドップラーを用いてＧＰＳ受信機の移動速度ベクトルを算出することができる。
【００３０】
本実施形態では、従来のように各測定位置間の距離を積算して累積的な移動距離（以下、本実施形態において「累積移動距離」と称す。）を算出するのではなく、移動体の移動方向の変化が所定の基準位置選定条件を満たした測定位置を基準位置に選定し、基準位置を結んだ距離と、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離とを用いて、累積移動距離を算出する。
【００３１】
図１は、基準位置の選定方法の説明図である。本実施形態における基準位置の選定の大きな考え方としては、移動体の移動方向がそれほど変化していないタイミングでは測定位置を基準位置として選定せず、移動体の移動方向がある程度変化したと考えられるタイミングで測定位置を基準位置として選定することにある。具体的には、基準位置選定条件として、所定の移動方向変化条件が成立したか否かを判定し、この移動方向変化条件が成立したと判定した場合に、その時刻での測定位置を基準位置として選定する。
【００３２】
図１には、時系列で測定される移動体の位置及び移動方向の時間変化の一例を図示している。具体的には、例えば１秒間隔といった時間間隔で順次に測定される移動体の位置と移動体の移動方向とを示しており、図１では時刻ｔ１０〜ｔ１９に着目した図を示している。図１では、測定位置を白丸のプロットで、基準位置として選定した測定位置を白丸の中に黒丸を配したプロットで、移動体の移動方向を矢印でそれぞれ示している。また、隣接する基準位置間の距離として表される基準位置間距離を太実線で示している。
【００３３】
測定位置の近傍には、当該測定位置の測定時刻を記載している。また、移動体の移動方向を示す矢印の近傍には、当該移動方向を示す方位角を示している。但し、ここで示す方位角は説明のために記載したものであり、移動方向を示す矢印が厳密にその方位角が示す方向を向いているとは限らない。
【００３４】
ここでは、移動方向変化条件の一例として、最新の測定時刻での方位角と過去で直近に基準位置が選定された時刻での方位角との差（以下、「方位差」と称す。）に基づいて移動体の移動方向の変化を検出する方法を例示する。図中の各測定時刻において、方位角に隣接して記載した矩形で囲まれた数値は、当該測定時刻での方位差の大きさを表す。
【００３５】
最新の測定時刻での方位角と過去で直近に基準位置が選定された時刻での方位角とが大きく異なっていれば、移動体の移動方向は変化したと考えることができる。そこで、方位差の絶対値に対する閾値判定を行い、閾値を超えている場合には、移動体の移動方向が変化したと判断する。そして、当該測定時刻における測定位置を基準位置として選定する。
【００３６】
図１を参照して具体的に説明する。ここでは、方位差の閾値（以下、「方位差閾値」と称す。）を「１５度」として説明する。時刻ｔ１０での測定位置が基準位置として選定されている。時刻ｔ１０での方位角は８０度である。このため、時刻ｔ１０での移動方向（方位角）を基準移動方向（基準方位角）とする。
【００３７】
時刻ｔ１１では、方位角として８１度が得られている。時刻ｔ１０と時刻ｔ１１での方位差は「８１度−８０度＝１度」である。これは、方位差閾値（１５度）よりも小さい。従って、時刻ｔ１１での測定位置は基準位置として選定しない。同様に、時刻ｔ１２では方位差が「８５度−８０度＝５度」であり、時刻ｔ１３では方位差が「９２度−８０度＝１２度」である。これらは何れも方位差閾値である１５度よりも小さいため、これらの測定位置も基準位置として選定しない。
【００３８】
時刻ｔ１４では、方位角として９８度が得られている。時刻ｔ１０と時刻ｔ１４での方位差は「９８度−８０度＝１８度」である。これは、方位差閾値（１５度）を超えている。従って、移動体の移動方向が変化したと判断し、時刻ｔ１４での測定位置を基準位置に選定する。新たに基準位置が選定されたため、基準移動方向をこの時刻ｔ１４での移動方向に切り替える。
【００３９】
時刻ｔ１５では、方位角として１１８度が得られている。時刻ｔ１４と時刻ｔ１５での方位差は「１１８度−９８度＝２０度」である。これは、方位差閾値（１５度）を超えている。従って、移動体の移動方向が変化したと判断し、時刻ｔ１５での測定位置を基準位置に選定する。新たに基準位置が選定されたため、基準移動方向をこの時刻ｔ１５での移動方向に切り替える。
【００４０】
時刻ｔ１６及び時刻ｔ１７では、時刻ｔ１５との方位差がそれぞれ２度及び４度であり、これらは何れも方位差閾値（１５度）よりも小さいため、これらの時刻での測定位置は基準位置として選定しない。
【００４１】
時刻ｔ１９では、方位角として１３７度が得られている。従って、時刻ｔ１５と時刻ｔ１９での方位差は「１３７度−１１８度＝１９度」である。これは、方位差閾値（１５度）を超えている。従って、移動体の移動方向が変化したと判断し、時刻ｔ１９での測定位置を基準位置に選定する。
以下同様である。
【００４２】
次に、移動距離の算出方法について説明する。本実施形態では、位置測定の時間間隔と同じ時間間隔で移動距離を算出する。例えば、１秒間隔で位置測定を行うのであれば、これに合わせて１秒間隔で移動距離を算出・更新する。
【００４３】
具体的には、時系列順に選定される基準位置について、隣接する２つの基準位置間の距離（以下、「基準位置間距離」と称す。）を算出する。そして、測定の開始地点から基準位置間距離を積算することで得られる距離（以下、「基準位置間積算距離」と称す。）に、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離を加算した値を、累積移動距離として算出する。
【００４４】
再び図１を参照して説明する。図１において、時刻ｔ１０での移動距離は、時刻ｔ１０以前に得られた全ての基準位置間距離を積算することで得られる基準位置間積算距離となる。ここでは、時刻ｔ１０以前に得られた基準位置間積算距離をＤ０とする。
【００４５】
時刻ｔ１１では、時刻ｔ１０での基準位置間積算距離Ｄ０に、時刻ｔ１０での基準位置から時刻ｔ１１での測定位置までの距離ｄ１１を加算した値を、時刻ｔ１１での累積移動距離とする。つまり、時刻ｔ１１での累積移動距離は「Ｄ０＋ｄ１１」となる。
【００４６】
時刻ｔ１２では、時刻ｔ１０での基準位置間積算距離Ｄ０に、時刻ｔ１０での基準位置から時刻ｔ１２での測定位置までの距離ｄ１２を加算した値を、時刻ｔ１２での累積移動距離とする。つまり、時刻ｔ１２での累積移動距離は「Ｄ０＋ｄ１２」となる。
同様に、時刻ｔ１３での累積移動距離は「Ｄ０＋ｄ１３」となる。
【００４７】
次に、時刻ｔ１４について、同様に累積移動距離を算出すると「Ｄ０＋ｄ１４」となる。ここで、時刻ｔ１４では、測定位置が基準位置として選定されている。このため、時刻ｔ１０での基準位置から時刻ｔ１２での測定位置までの距離ｄ１４を基準位置間距離Ｄ１とし、この値を保存する（Ｄ１＝ｄ１４）。
【００４８】
時刻ｔ１５では、時刻ｔ１４での基準位置間積算距離に、時刻ｔ１４での基準位置から時刻ｔ１５での測定位置までの距離ｄ１５を加算した値が、累積移動距離となる。時刻ｔ１４での基準位置間積算距離は「Ｄ０＋Ｄ１」である。このため、時刻ｔ１５での累積移動距離は「Ｄ０＋Ｄ１＋ｄ１５」となる。ここで、時刻ｔ１５では、測定位置が基準位置として選定されている。このため、距離ｄ１５を基準位置間距離Ｄ２とし、この値を保存する（Ｄ２＝ｄ１５）。
【００４９】
以下同様であり、例えば時刻ｔ１８では測定位置が基準位置として選定されているため、累積移動距離は「Ｄ０＋Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３」となる。このように、本実施形態では、基準位置間距離を積算することで得られる基準位置間積算距離に、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離を加算することで累積移動距離を算出する。
【００５０】
本実施形態では、このようにして基準位置の選定及び累積移動距離の算出を行うが、ＧＰＳでは、ＧＰＳ衛星信号の受信環境や受信状況に応じて、測定位置が大きく変位する、いわゆる位置飛びが発生する場合がある。位置飛びが発生した場合に測定位置を基準位置として選定してしまうと、上記のようにして算出される累積移動距離に大きな誤差が生じてしまう。移動体の移動方向とは異なる方向に大きく離れた位置が測定位置として得られてしまい、本来の移動距離よりも累積移動距離が長く算出されてしまうようなケースが考えられる。
【００５１】
この問題を回避するために、本実施形態では、位置飛びが発生したことを示す所定の位置飛び条件が成立したか否かを判定し、この位置飛び条件が成立した場合に、当該測定位置の基準位置への選定を抑止する。
【００５２】
図３は、位置飛び条件の一例を示す図である。具体的には、位置飛び条件として「今回の速度基準算出距離と今回の位置基準算出距離との差の絶対値が所定の閾値距離を超えること」が定められている。速度基準算出距離とは、移動速度と単位時間間隔とから求められる単位時間当たりの移動距離のことである。位置基準算出距離とは、時間的に前後する測定位置から求められる単位時間当たりの移動距離のことである。ここで、単位時間とは、位置測定の時間間隔（本実施形態では１秒）のことを指す。
【００５３】
図３の位置飛び条件によれば、移動速度に基づき算出した移動距離と、位置に基づき算出した移動距離との差の絶対値が所定の閾値距離を超えている場合に、位置飛びが発生したと判定する。これは、測定位置の変化と移動速度とが互いに適合することを示す適合条件を満たさない場合に相当する。そして、この場合は、当該測定位置の基準位置への選定を抑止する。
【００５４】
図２は、位置飛び発生時における基準位置の選定及び移動距離の算出方法の説明図である。図の見方は図１と同じである。図２の下部に、位置飛びを説明するための簡単な図を示した。ある時刻ｔにおける測定位置Ｐ（ｔ）と、次の時刻ｔ＋１における測定位置Ｐ（ｔ＋１）との２つの測定位置を考える。時刻ｔにおける移動体の移動速度ベクトルをＶ（ｔ）とする。
【００５５】
この場合、移動速度ベクトルＶ（ｔ）と測定位置Ｐ（ｔ）とから予測される移動体の予測位置をＰ´（ｔ＋１）とする。移動速度ベクトルから、移動体の移動速度と移動方向とが求まる。移動体の移動速度がわかれば、単位時間当たりの移動距離が求まり、移動方向も求まっているため、次の時刻における移動体の位置を予測することができる。測定位置Ｐ（ｔ）を白丸、予測位置Ｐ´（ｔ＋１）を点線の白丸で示し、測定位置Ｐ（ｔ）と予測位置Ｐ´（ｔ＋１）との間の距離が速度基準算出距離となり、これを「ｄｊ」とする。
【００５６】
一方、ＧＰＳによる位置測定により、時刻ｔ＋１では測定位置Ｐ（ｔ＋１）が得られている。測定位置Ｐ（ｔ＋１）は、ハッチングを施した丸で示している。但し、何らかの誤差要因により、測定位置Ｐ（ｔ＋１）には位置飛びが生じている。測定位置Ｐ（ｔ）と測定位置Ｐ（ｔ＋１）との間の距離が位置基準算出距離となり、これを「ｄｉ」とする。
【００５７】
図３の位置飛び条件によれば、｜ｄｊ−ｄｉ｜＞ｄθの条件が成立した場合に、位置飛びが発生したと判定する。但し、「ｄθ」は所定の閾値距離（例えば１０メートル）である。
【００５８】
図２では、時刻ｔ１３及び時刻ｔ１４において位置飛びが発生している。時刻ｔ１３では方位差が１２度であり、方位差閾値である１５度よりも小さいため、位置飛びの発生の有無に関わらず、測定位置は基準位置として選定されない。しかし、時刻ｔ１４では方位差が１８度であり、方位差閾値である１５度を超えているため、図１で説明した基準位置の選定基準を満たしている。しかし、時刻ｔ１４では位置飛びが発生しているため、時刻ｔ１４での測定位置は基準位置として選定しないようにする。
【００５９】
位置飛びが発生した場合の移動距離の算出方法であるが、位置飛びが発生した場合は、基準位置と測定位置との間の距離を用いて累積移動距離を算出するのではなく、基準位置と移動速度と単位時間間隔とを用いて累積移動距離を算出する。具体的には、移動速度に単位時間を乗算することで単位時間当たりの移動距離を算出し、これを最新の累積移動距離に加算することで、移動体の累積移動距離を新たに算出する。
【００６０】
具体的には、時刻ｔ１３では位置飛びが発生している。このため、例えば、位置飛びが発生する直前の時刻ｔ１２での累積移動距離ｄ１２と、時刻ｔ１２での移動速度ｖ１２と、単位時間間隔Δｔとを用いて、時刻ｔ１３での累積移動距離ｄ１３を算出する。具体的には、「ｄ１３＝ｄ１２＋ｖ１２・Δｔ」とする。
【００６１】
同様に、時刻ｔ１４でも位置飛びが発生している。このため、例えば、時刻ｔ１３での累積移動距離ｄ１３と、時刻ｔ１３での移動速度ｖ１３と、単位時間間隔Δｔとを用いて、時刻ｔ１４での累積移動距離ｄ１４を算出する。具体的には「ｄ１４＝ｄ１３＋ｖ１３・Δｔ」とする。
【００６２】
この場合、時刻ｔ１４での測定位置は基準位置として選定されない。その結果、時刻ｔ１０の次に基準位置に選定される測定位置は、時刻ｔ１５での測定位置となる。このため、時刻ｔ１０での測定位置と時刻ｔ１５での測定位置との間の距離ｄ１５が基準位置間距離Ｄ１となる。
【００６３】
図１及び図２では、基準位置選定条件の一例として、最新の基準位置における移動方向と最新の測定位置での移動方向との成す角度を用いた位置変化条件を例示したが、基準位置選定条件とする位置変化条件はこれ以外にも考えることができる。
【００６４】
図４は、移動方向変化条件の具体例を示したものであり、移動方向変化条件の一覧をテーブル形式で図示したものである。このテーブルには、位置変化条件の番号を示す条件Ｎｏ．と、条件の内容を示す条件内容とが対応付けて定められている。
【００６５】
１番目の移動方向変化条件には、「今回の速度方位と前回選定基準位置での速度方位との差の絶対値が第１の方位差閾値を超えること」が定められている。速度方位とは、移動速度ベクトルから求まる移動方向のことである。つまり、ＧＰＳの移動速度ベクトルの計算によって測定された移動体の移動方向（速度方位）に基づき、今回の速度方位と前回選定した基準位置での速度方位とが一定以上乖離している場合に、移動体の移動方向が変化したと判断する。これは、図１及び図２で例示した移動方向変化条件である。
【００６６】
２番目の移動方向変化条件には、「今回の速度方位と前回の速度方位との差の絶対値が第２の方位差閾値を超えること」が定められている。ＧＰＳの移動速度ベクトル計算によって測定された移動体の移動方向（速度方位）に基づいて移動方向の変化を判定する点は、１番目の条件と同じである。しかし、この２番目の条件では、今回の速度方位と前回の速度方位とが一定以上乖離している場合に、移動体の移動方向が変化したと判断する。
【００６７】
３番目の移動方向変化条件には、「（Ａ）今回の位置方位と前回の位置方位との差の絶対値が第３の方位差閾値を超えており、且つ、（Ｂ）今回の位置方位と今回の速度方位との差が第４の方位差閾値未満であり、且つ、（Ｃ）推定位置誤差が所定の誤差閾値未満であること」が定められている。
【００６８】
位置方位とは、時間的に前後する測定位置から求まる移動体の移動方向のことである。１番目及び２番目の条件とは異なり、時間的に前後する測定位置から求まる移動体の移動方向に基づいて、移動体の移動方向の変化を判定する。しかし、１番目及び２番目の条件と比べて、３番目の条件は条件設定が複雑になっている。これは、ＧＰＳでは、位置測定に誤差が生じやすいことを考慮したためである。
【００６９】
条件（Ａ）は、今回の位置方位と前回の位置方位とが一定以上乖離している場合に、移動体の移動方向が変化したと推定する条件である。ＧＰＳでは、擬似距離を用いて位置算出を行うが、擬似距離には誤差が含まれ易い。その典型例はマルチパス環境である。移動体の周囲に建物等の障害物があると、ＧＰＳ衛星から送出されたＧＰＳ衛星信号が直接ＧＰＳ受信機に到達せず、障害物等で反射したり回折したりしてＧＰＳ受信機に到達する。
【００７０】
この場合は、ＧＰＳ受信機において観測されるコード位相に誤差が生じ、このコード位相を用いて算出される擬似距離に誤差が生ずる。この擬似距離の誤差により、測定される位置に誤差が重畳される。３番目の条件では、測定位置から移動方向を求めるため、測定の誤差は移動方向の誤差となる。そこで、３番目の条件では、条件（Ａ）の他に、測定位置の信頼性を判定するための条件（Ｂ）及び条件（Ｃ）を追加している。
【００７１】
条件（Ｂ）は、今回の位置方位と今回の速度方位との差が近似していることを示す条件である。ドップラーはマルチパスの影響を受けにくいため、マルチパス環境でも移動速度及び移動方向の測定の正確性はそれほど低下しないという特徴がある。そこで、同時刻に測定された位置方位と速度方位とを比較し、両者が近似している場合は、測定位置の信頼性が高いと判定する。
【００７２】
条件（Ｃ）は、推定位置誤差が小さいことを示す条件である。ＧＰＳでは、位置測定を行う際に、その測定位置に含まれる誤差の大きさを推定することができる。推定位置誤差は、一般的にポジションシグマとして知られるパラメーターである。ポジションシグマの算出方法は従来公知であるため、ここでは数式等を用いた説明は省略する。推定位置誤差が小さければ、測定位置の信頼性は高いと判断することができる。
【００７３】
４番目の移動方向変化条件には、「（Ａ）今回の位置方位と前回の位置方位との差の絶対値が第３の方位差閾値を超えており、且つ、（Ｂ）今回の位置方位と今回の速度方位との差が第４の方位差閾値未満であり、且つ、（Ｄ）良測定環境条件が成立すること」が定められている。
【００７４】
条件（Ａ）及び条件（Ｂ）は、３番目の位置方向変化条件と同じである。条件（Ｄ）は、位置測定の環境が良好であることを示す条件である。位置測定の環境が良好であるか否かは、例えば、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ衛星信号の強度（受信信号強度）や、ＧＰＳ衛星の天空配置（ＤＯＰ値）、ＧＰＳ衛星の仰角等に基づいて総合的に判断することができる。
【００７５】
例えば、捕捉したＧＰＳ衛星のうち、受信信号強度が所定の閾値以上であり、且つ、仰角が所定の仰角閾値（例えば４５度）以上である衛星が所定数以上（例えば５個以上）存在する場合に、条件（Ｄ）の良測定環境条件が成立したと判定する。なお、この条件はあくまでも一例であり、上記の要素に基づいて適宜設定変更可能であることは言うまでもない。
【００７６】
図４に示した第１番目〜第４番目の条件は、例えばＯＲ条件として移動方向の変化の判定に用いることができる。つまり、第１番目〜第４番目の条件のうちの何れか１つでも条件が成立した場合は、移動方向変化条件が成立したと判定し、測定位置を基準位置として選定するようにする。
【００７７】
ところで、ユーザーが移動方向を変化させずに直線的に走行している場合や、移動方向を緩やかに変化させながら走行している場合等には、図４に示した移動方向変化条件が長時間に亘って成立せず、いつまで経っても基準位置が選定されないといった事態も生じ得る。本実施形態では基準位置に基づいて累積移動距離を算出することにしているため、長時間に亘って基準位置が設定されないと、累積移動距離に誤差が生ずるおそれがある。
【００７８】
そこで、本実施形態では、所定の経過時間条件を定めておき、この経過時間条件が成立した場合は、移動方向変化条件の成立の有無に関わらず、測定位置を基準位置として選定するようにする。
【００７９】
図５は、経過時間条件の一例を示す図である。経過時間条件には、「前回基準位置を選定してからの経過時間が所定の閾値時間を超えること」が定められている。つまり、前回基準位置を選定してから一定時間以上が経過している場合には、強制的に基準位置を設定するようにする。
【００８０】
２．実施例
次に、上記の原理に基づいて移動距離算出を行う移動距離算出装置の実施例について説明する。ここでは、移動距離算出装置を具備した電子機器としてランナーズウォッチを例に挙げて説明する。但し、本発明を適用可能な実施例が以下説明する実施例に限定されるわけでないことは勿論である。
【００８１】
２−１．外観構成
図６は、本実施例におけるランナーズウォッチ１の概略外観図である。ランナーズウォッチ１は、移動体を人間とし、ユーザーの手首（右手首又は左手首）に装着して利用されるリスト装着型の小型電子機器であり、主要な構成要素として、本体部２と、バンド部３とを備えて構成される。
【００８２】
バンド部３は、ユーザーの手首に本体部２を固定・装着するための装着具であり、公知の構成でなる。本体部２を装着する容易性を安価に実現する構成としては、例えば、面ファスナーを備えたバンドや、収縮するゴム製のバンドが考えられる。
【００８３】
本体部２は、ランナーズウォッチ１の本体であり、側面に操作ボタン４を、前面中央部に液晶ディスプレイ５を、前面上部にスピーカー６をそれぞれ有して構成される。操作ボタン４は、ユーザーが個人データを入力したり、走行距離の計測開始や計測終了を指示するために用いられる。液晶ディスプレイ５には、ラップタイムや走行距離等の情報が表示される。スピーカー６からは、音声ガイダンスやペース音等が音出力される。
【００８４】
本体部２には、測位用衛星の一種であるＧＰＳ衛星からＧＰＳ衛星信号を受信する不図示のＧＰＳアンテナが内蔵されている。また、本体部２には、所定位置（例えば本体側面）に設けられた充電端子を介して充電される充電式バッテリー８や、マイクロプロセッサーやメモリー、通信モジュール、ＧＰＳモジュール等が実装された制御基板９が内蔵されている。
【００８５】
２−２．機能構成
図７は、ランナーズウォッチ１の機能構成の一例を示すブロック図である。ランナーズウォッチ１は、ＧＰＳアンテナ７と、処理部１０と、ＧＰＳモジュール２０と、センサー部３０と、操作部４０と、表示部５０と、音出力部６０と、通信部７０と、時計部８０と、記憶部９０とを備えて構成される。
【００８６】
処理部１０は、記憶部９０に記憶されているシステムプログラム等の各種プログラムに従ってランナーズウォッチ１の各部を統括的に制御するプロセッサーであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサーを有して構成される。
【００８７】
本実施例において、処理部１０は、主要な機能部として、基準位置採否判定部１１と、移動距離算出部１３と、表示制御部１５とを有する。但し、これらの機能部は一実施例として記載したものに過ぎず、必ずしもこれら全ての機能部を必須構成要素としなければならないわけではない。また、これら以外の機能部を必須構成要素としてもよい。
【００８８】
基準位置採否判定部１１は、上記の原理に従って、ＧＰＳモジュール２０によって新たに測定された位置を基準位置に採用（選定）するか否かの採否判定を行う。
移動距離算出部１３は、上記の原理に従って、自機の累積移動距離をユーザーの走行距離として算出する。
表示制御部１５は、移動距離算出部１３によって算出された走行距離等の情報を表示部５０に表示させる制御を行う。
【００８９】
ＧＰＳモジュール２０は、ＧＰＳアンテナ７で受信されたＧＰＳ衛星信号を利用して位置や移動速度ベクトルを算出するモジュールである。ＧＰＳモジュール２０は、ＧＰＳアンテナ７で受信されたＲＦ（Radio Frequency）信号に対する信号処理を行ってＧＰＳ衛星信号を捕捉し、捕捉したＧＰＳ衛星信号に係る諸量（以下、「メジャメント情報」と称す。）を演算・取得する。
【００９０】
メジャメント情報には、ＧＰＳ衛星信号を受信した信号のコード位相やドップラー（ドップラー周波数ともいう）といった諸量や、ランナーズウォッチ１とＧＰＳ衛星との間の擬似距離や擬似距離変化率といった諸量が含まれる。ＧＰＳモジュール２０は、このメジャメント情報を用いて、公知の位置計算や移動速度ベクトルの計算を行って、自機の位置や移動速度ベクトルを算出する。ＧＰＳモジュール２０は、衛星信号に基づいて間欠的に移動体の位置を測定する測定部に相当する。
【００９１】
センサー部３０は、例えば加速度センサーやジャイロセンサーといった慣性センサーを有して構成されるセンサーユニットである。センサー部３０の検出結果は処理部１０に出力される。
【００９２】
操作部４０は、例えばタッチパネルやボタンスイッチ等を有して構成される入力装置であり、押下されたキーやボタンの信号を処理部１０に出力する。操作部４０は、図６の操作ボタン４に対応する。
【００９３】
表示部５０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を有して構成される表示装置であり、処理部１０から出力される表示信号に基づいた各種表示を行う。表示部５０は、図６の液晶ディスプレイ５に対応する。
【００９４】
音出力部６０は、スピーカー等を有して構成される音出力装置であり、処理部１０から出力される音出力信号に基づいた各種音出力を行う。音出力部６０は、図６のスピーカー６に対応する。
【００９５】
通信部７０は、処理部１０の制御に従って、装置内部で利用される情報を外部の情報処理装置との間で送受するための通信装置である。通信部７０の通信方式としては、所定の通信規格に準拠したケーブルを介して有線接続する形式や、クレイドルと呼ばれる充電器と兼用の中間装置を介して接続する形式、近距離無線通信を利用して無線接続する形式等、種々の方式を適用可能である。
【００９６】
時計部８０は、ランナーズウォッチ１の内部時計であり、水晶振動子及び発振回路でなる水晶発振器等を有して構成される。時計部８０の計時時刻は処理部１０に随時出力される。
【００９７】
記憶部９０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置を有して構成され、処理部１０がランナーズウォッチ１を制御するためのシステムプログラムや、各種アプリケーション処理を実行するための各種プログラムやデータ等を記憶する。
【００９８】
記憶部９０には、処理部１０によって読み出され、メイン処理（図１０参照）として実行されるメインプログラム９１が記憶されている。メインプログラム９１は、基準位置採否判定処理（図１１参照）として実行される基準位置採否判定プログラム９１１をサブルーチンとして含む。これらの処理については、フローチャートを用いて詳細に後述する。
【００９９】
また、記憶部９０には、データとして、ＧＰＳ出力データ９３と、基準位置設定データ９５と、累積移動距離データ９７とが記憶される。
【０１００】
ＧＰＳ出力データ９３は、ＧＰＳモジュール２０からの出力データであり、そのデータ構成例を図８に示す。ＧＰＳ出力データ９３には、時刻９３１と、測定位置９３３と、位置推定誤差９３５と、測定移動速度ベクトル９３７とが対応付けて時系列に記憶される。
【０１０１】
基準位置設定データ９５は、設定した基準位置に関するデータであり、そのデータ構成例を図９に示す。基準位置設定データ９５には、時刻９５１と、基準位置９５３と、基準位置間距離９５５とが対応付けて時系列に記憶される。
【０１０２】
累積移動距離データ９７は、移動距離算出部１３によって算出された累積移動距離が記憶されたデータである。
【０１０３】
２−３．処理の流れ
図１０は、処理部１０が、記憶部９０に記憶されているメインプログラム９１に従って実行するメイン処理の流れを示すフローチャートである。このメイン処理では、ＧＰＳモジュール２０においてＧＰＳ衛星信号の捕捉，位置及び移動速度ベクトルの測定が随時行われ、ＧＰＳモジュール２０から測定結果を随時取得可能な状態にあるものとして説明する。
【０１０４】
処理部１０は、移動距離の算出を開始するまで待機し（ステップＡ１；Ｎｏ）、移動距離の算出を開始すると判定した場合は（ステップＡ１；Ｙｅｓ）、ＧＰＳモジュール２０からデータを取得する（ステップＡ３）。そして、取得したデータに基づき、移動距離算出の開始地点を登録する（ステップＡ５）。そして、移動距離の算出を開始する。
【０１０５】
次いで、処理部１０は、ＧＰＳモジュール２０からデータを取得し、記憶部のＧＰＳ出力データ９３に記憶させる（ステップＡ９）。そして、処理部１０は、記憶部９０に記憶されている基準位置採否判定プログラム９１１に従って、基準位置採否判定処理を行う（ステップＡ１１）。
【０１０６】
図１１は、基準位置採否判定処理の流れを示すフローチャートである。
基準位置採否判定部１１は、図３に示した位置飛び条件が成立したか否かを判定し（ステップＢ１）、成立したと判定した場合は（ステップＢ１；Ｙｅｓ）、ＧＰＳモジュール２０から取得した最新の測定位置を基準位置に採用しない（不採用）と判定する（ステップＢ３）。
【０１０７】
ステップＢ１において位置飛び条件が不成立であると判定した場合は（ステップＢ１；Ｎｏ）、基準位置採否判定部１１は、図４に示した移動方向変化条件が成立したか否かを判定する（ステップＢ５）。そして、成立したと判定した場合は（ステップＢ５；Ｙｅｓ）、最新の測定位置を基準位置に採用すると判定する（ステップＢ７）。
【０１０８】
ステップＢ５において移動方向変化条件が不成立であると判定した場合は（ステップＢ５；Ｎｏ）、基準位置採否判定部１１は、図５に示した経過時間条件が成立したか否かを判定する（ステップＢ９）。そして、成立したと判定した場合は（ステップＢ９；Ｙｅｓ）、最新の測定位置を基準位置に採用すると判定する（ステップＢ１１）。
【０１０９】
また、ステップＢ９において移動方向変化条件が不成立であると判定した場合は（ステップＢ９；Ｎｏ）、基準位置採否判定部１１は、最新の測定位置を基準位置に採用しない（不採用）と判定する（ステップＢ１３）。
【０１１０】
ステップＢ３，Ｂ７，Ｂ１１又はＢ１３の後、基準位置採否判定部１１は、基準位置採否判定処理を終了する。
【０１１１】
図１０のメイン処理に戻り、基準位置採否判定処理の後、処理部１０は、採否判定結果に基づき、判定結果が「採用」であったならば（ステップＡ１３；採用）、最新の基準位置と前回の基準位置との間の距離を算出して基準位置間距離とし、記憶部９０の基準位置設定データ９５に記憶させる（ステップＡ１５）。そして、移動距離算出部１３は、基準位置設定データ９５に記憶されている基準位置間距離を合算することで累積移動距離Ｄを算出・更新する（ステップＡ１７）。
【０１１２】
採否判定結果が「不採用」であったならば（ステップＡ１３；不採用）、処理部１０は、位置飛びが発生したか否かを判定する（ステップＡ１９）。そして、発生しなかったと判定した場合は（ステップＡ１９；なし）、移動距離算出部１３は、最新の基準位置と今回の測定位置との間の距離ｄａを算出する（ステップＡ２１）。そして、移動距離算出部１３は、算出した距離ｄａを、開始地点から最新の基準位置までの移動距離Ｄｓに加算して累積移動距離Ｄを更新する（ステップＡ２３）。
【０１１３】
ステップＡ１９において位置飛びが発生したと判定したならば（ステップＡ１９；あり）、移動距離算出部１３は、例えば前回の移動速度を用いて単位時間当たりの移動距離ｄｂを算出する（ステップＡ２５）。そして、移動距離算出部１３は、算出した距離ｄｂを、最新の累積移動距離Ｄに加算して累積移動距離Ｄを更新する（ステップＡ２７）。なお、移動距離ｄｂを算出する際に、前回の移動速度を用いるのではなく、今回の移動速度を用いてもよい。また、前回の移動速度と今回の移動速度とを平均した平均移動速度を用いてもよい。
【０１１４】
ステップＡ１７，Ａ２３又はＡ２７の後、表示制御部１５は、新たに算出した累積移動距離で表示部５０の累積移動距離の表示を更新する（ステップＡ２９）。
【０１１５】
次いで、処理部１０は、処理を終了するか否かを判定する（ステップＡ３１）。例えば、操作部４０を介してユーザーにより走行距離の測定の終了の指示がなされたか否かを判定する。処理を継続すると判定した場合は（ステップＡ３１；Ｎｏ）、処理部１０は、ステップＡ９に戻る。また、処理を終了すると判定した場合は（ステップＡ３１；Ｙｅｓ）、メイン処理を終了する。
【０１１６】
２−４．実験結果
次に、上記の実施例のランナーズウォッチ１を用いて実際に累積移動距離を算出する実験を行った場合の実験結果について説明する。
【０１１７】
図１２（１）は、あるオープンスカイ環境において、累積移動距離を算出する実験を行った結果を示す図である。オープンスカイ環境において、ランナーズウォッチ１を装着したユーザーに４９７１ｍのコースを走行させ、その累積移動距離を算出する実験を行った。この図では、ＧＰＳモジュール２０によって測定された測定位置を結んだ軌跡を点線で、本実施形態の手法で選定した基準位置を結んだ軌跡を実線でそれぞれ示している。
【０１１８】
実験環境がオープンスカイ環境であるため、測定位置にそれほど大きな誤差は生じていないが、測定位置を結んだ軌跡は所々キザキザしていることがわかる。それに対し、基準位置を結んだ軌跡は滑らかな軌跡を描いている。測定位置間の距離を積算することで累積移動距離を算出した場合は６１９０ｍであった。これは、真の距離と比べて＋２５％程度の誤差である。それに対し、基準位置間距離を用いて累積移動距離を算出した場合は５０１２ｍであった。これは、真の距離に対して１％未満の誤差であり、累積移動距離を高い正確性で算出できたことがわかる。
【０１１９】
図１２（２）は、都心部のマルチパス環境において、累積移動距離を算出する実験を行った結果を示す図である。マルチパス環境において、ランナーズウォッチ１を装着したユーザーに２８５３ｍのコースを走行させて、その累積移動距離を算出する実験を行った。図の見方は図１２（１）と同じである。
【０１２０】
マルチパス環境であるため、位置測定が正しく行われず、測定位置に大きな揺らぎが生じている。しかしながら、基準位置を結んだ軌跡は、ほぼ本来の走行コースに沿った軌跡となっている。測定位置間の距離を積算することで累積移動距離を算出した場合は４７７７ｍであった。これは、真の距離と比べて＋６７％程度の誤差である。それに対し、基準位置間距離を用いて累積移動距離を算出した場合は２７８１ｍであった。これは、真の距離に対して３％程度の誤差であり、マルチパス環境においても、累積移動距離を高い正確性で算出できたことがわかる。
【０１２１】
２−５．作用効果
ランナーズウォッチ１において、ＧＰＳモジュール２０は、ＧＰＳ衛星信号を利用して間欠的に移動体の位置及び移動速度ベクトル（移動速度及び移動方向）を測定する。そして、基準位置採否判定部１１が、ＧＰＳモジュール２０によって測定された移動方向の変化が基準位置選定条件を満たした測定位置を基準位置に選定・採用する。基準位置選定条件としては種々の条件を適用可能であるが、例えば、移動体の移動方向が一定以上変化することを条件として定めておくことができる。
【０１２２】
移動体が直線的に移動している間の測定位置が直線上に位置しなければ、本来よりも長い距離が積算されてしまう。そこで、移動体の移動方向が一定以上変化しなければ測定位置を基準位置として選定せず、一定以上変化した場合に、測定位置を基準位置として選定するようにする。そして、基準位置を結んだ距離と、最新の基準位置から最新の測定位置までの距離とを用いて、累積移動距離を算出することで、累積移動距離に誤差が蓄積されることを防止し、真の移動距離に近い移動距離を算出することが可能となる。
【０１２３】
基準位置採否判定部１１は、最新の基準位置における移動方向と測定位置での移動方向との成す角度を用いて基準位置選定条件を満たすか否かを判定する。具体的には、今回の速度方位と前回の選定基準位置での速度方位との差分が第１の方位差閾値を超えている場合に、移動体の移動方向が変化したと判定し、新たに測定された位置を基準位置に選定する。これにより、移動体の移動方向が変化した際の測定位置を基準位置として選定することが可能となる。
【０１２４】
また、基準位置採否判定部１１は、最新の移動方向と前回の移動方向との成す角度を用いて基準位置選定条件を満たすか否かを判定する。具体的には、今回の速度方位と前回の速度方位との差分が第２の方位差閾値を超えている場合に、移動体の移動方向が変化したと判定し、新たに測定された測定位置を基準位置に選定する。この場合も、移動体の移動方向が変化した際の測定位置を基準位置として選定することが可能となる。
【０１２５】
基準位置採否判定部１１は、測定位置の前後関係から求まる位置変化の方向の差分が第３の方位差閾値を超えているか否かに基づいて、移動体の移動方向の変化を判定する。しかし、ＧＰＳでは、ＧＰＳ衛星信号の受信環境や受信状況に応じて、位置測定の精度が低下する場合があり、測定位置の正しく求まらなければ、当然、測定位置の前後関係から求まる位置の変化方向も正しくない。
【０１２６】
そこで、ＧＰＳ衛星信号のドップラーを用いて測定した移動方向（速度方位）と測定位置の前後関係から求まる移動方向（位置方位）とを比較し、その方位差が第４の方位差閾値未満であるか否かを判定する。そして、その判定結果に基づいて、測定位置の信頼性を判定する。そして、位置変化の方向の差分が第３の方位差閾値を超えている場合であっても、測定位置の信頼性が低いと判断される場合には、新たに測定された位置を基準位置として選定することを抑止する。これにより、信頼性の低い測定位置を基準位置に選定しないようにすることができる。
【０１２７】
また、ＧＰＳでは、位置測定に用いるメジャメント情報（主にコード位相）に誤差が混入することで、いわゆる位置飛びが発生する場合がある。位置飛びが発生した場合に、その測定位置を基準位置として選定してしまうと、多くの場合は本来よりも累積移動距離が長く測定されてしまう。そこで、測定位置の変化と移動速度とが互いに適合することを示す適合条件を満たすか否かを判定し、この適合条件を満たさない場合は、位置飛びが発生したと判断して、当該測定位置の基準位置への選定を抑止する。これにより、位置飛びが生じた位置を基準位置に選定しないようにすることができる。
【０１２８】
また、本実施形態では、上記の適合条件を満たさない場合に、前回算出した累積移動距離と移動速度とを用いて累積移動距離を更新する。具体的には、適合条件を満たさない場合は、位置飛びが発生したと判定し、前回選定した基準位置から最新の測定位置までの距離を用いて累積移動距離を算出するのではなく、例えば、１つ前の時刻に測定された移動距離と位置測定の時間間隔とから求まる移動距離を用いて累積移動距離を算出する。これにより、位置飛びが発生した場合に、本来の値と大きくかけ離れた累積移動距離が算出されることを防止することができる。
【０１２９】
３．変形例
本発明を適用可能な実施例は、上記の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。以下、変形例について説明する。
【０１３０】
３−１．移動体
移動体は人間に限らず、自転車や自動車、電車といった各種の移動体とすることができる。本発明の移動距離算出装置を利用することで、各種の移動体の累積移動距離を算出することが可能である。
【０１３１】
３−２．電子機器
本発明の移動距離算出装置は、種々の電子機器に内蔵配置して利用することが可能である。上記の実施例のランナーズウォッチに限らず、例えば、携帯型電話機（スマートフォンを含む）や携帯型ナビゲーション装置、パソコン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、歩数計といった種々の電子機器に具備させることが可能である。
【０１３２】
また、人間の所定部位に装着して利用する装着型の小型電子機器を考えた場合、必ずしも手首装着型の小型電子機器である必要はなく、例えば上腕部に装着する上腕装着型の小型電子機器としてもよい。
【０１３３】
３−３．衛星測位システム
衛星測位システムはＧＰＳに限らず、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）やＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ等の衛星測位システムとしてもよい。
【０１３４】
３−４．基準位置選定条件の種類
上記の実施形態で説明した基準位置選定条件はあくまでも一例に過ぎず、これら以外の条件を定めることも当然可能である。例えば、位置測定が所定時間の間、継続的に正確に行われたと判断される場合に、当該所定時間経過時点の最新の測定位置を基準位置として選定することとしてもよい。
【０１３５】
この場合の条件としては、例えば、図４の移動方向変化条件の第３番目の条件における条件（Ｂ）を用いて、「条件（Ｂ）が連続して成立した回数が所定の閾値回数以上となること」を基準位置選定条件として定めておくことができる。前述したように、今回の位置方位と今回の速度方位とが近似していれば、位置測定が正確に行われた可能性が高い。そこで、条件（Ｂ）が継続的に成立している場合は、位置測定の正確性が安定していると判断し、測定位置を基準位置として選定するようにする。
【０１３６】
３−５．基準位置選定条件の変更
基準位置選定条件を、移動体の移動状態に応じて変更してもよい。例えば、衛星信号のドップラーを用いて測定した移動体の移動速度を用いて、移動方向変化条件で用いる方位差閾値を変更することとしてもよい。
【０１３７】
図１３は、方位差閾値を定めた方位差閾値設定データのデータ構成例を示す図である。この方位差閾値設定データには、移動速度と、方位差閾値とが対応付けて定められている。この方位差閾値は、例えば、図４に示した移動方向変化条件のうちの１番目及び２番目の条件における第１の方位差閾値及び第２の方位差閾値に適用することが可能である。
【０１３８】
移動体の移動速度が大きいほど、方位差閾値としてより小さな値が定められている。移動体が高速で移動している場合、移動体は急に大きな移動方向の変更はできない。このため、移動方向の移動速度が大きいほど、方位差閾値を小さくし、移動方向が変化したと判定する基準を緩和する。
【０１３９】
他の例としては、例えば、図５に示した経過時間条件を移動体の移動速度に応じて変更することが可能である。
【０１４０】
図１４は、経過時間に対する閾値時間を定めた閾値時間設定データのデータ構成例を示す図である。この閾値時間設定データには、移動速度と、閾値時間とが対応付けて定められている。移動速度が大きいほど、閾値時間としてより短い時間が定められている。移動速度が大きいほど、移動体が進行する移動距離は長くなる。このため、基準位置を設定する時間間隔を長くしてしまうと、算出される累積移動距離に誤差が生じやすくなる。そこで、移動速度が大きいほど、より短い時間間隔で基準位置を設定するように、閾値時間を短くする。
【０１４１】
３−６．位置飛び条件
上記の実施形態では、測定位置の前後関係から求まる移動距離（位置基準算出距離）と、移動速度から求まる移動距離（速度基準算出距離）とを比較することで位置飛びの発生を判定したが、位置飛びを判定するための位置飛び条件は何もこれに限られるわけではない。
【０１４２】
具体的には、例えば、測定位置の前後関係から求まる移動体の移動方向（位置方位）と、衛星信号のドップラーを用いて測定した移動体の移動方向（速度方位）とが適合するか否かを、位置飛び条件に含めてもよい。この場合は、例えば、位置基準算出距離と速度基準算出距離とが一定以上乖離している場合に加えて、位置方位と速度方位とが一定以上乖離している場合に、位置飛びが発生したと判定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
１  ランナーズウォッチ、  ２  本体部、  ３  バンド部、  ４  操作ボタン、  ５  液晶ディスプレイ、  ６  スピーカー、  ７  ＧＰＳアンテナ、  ８  充電式バッテリー、９  制御基板、  １０  処理部、  ２０  ＧＰＳモジュール、  ３０  センサー部、  ４０  操作部、  ５０  表示部、  ６０  音出力部、  ７０  通信部、  ８０  時計部、  ９０  記憶部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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