(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段と、
互いに直交する３軸方向の加速度をそれぞれ検出することにより連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段と、
この第２測位手段による検出結果に基づいて、使用者による当該装置本体の保持状態の安定度を当該装置本体の相対的な変位の測位精度として算出する第１算出手段と、
この第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段及び前記第２測位手段の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段と、
この制御手段により測定動作が制御される前記第１測位手段及び前記第２測位手段による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記第１算出手段は、更に、
前記３軸方向の加速度の検出信号のうち、０Ｈｚの周波数成分の２乗和に基づいて、前記装置本体の保持状態の安定度を算出することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記制御手段は、更に、
前記第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段による前記装置本体の絶対的な位置の測定間隔を変化させることを特徴とする請求項１又は２に記載の測位装置。
【請求項４】
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段と、
連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段と、
この第２測位手段による検出結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出手段と、
この第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段及び前記第２測位手段の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段と、
この制御手段により測定動作が制御される前記第１測位手段及び前記第２測位手段による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段と、
を備え、
前記制御手段は、更に、
前記第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段による前記装置本体の絶対的な位置の測定間隔を変化させることを特徴とする測位装置。
【請求項５】
前記第１測位手段による測位結果に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出する第２算出手段を更に備え、
前記特定手段は、
前記第１算出手段により算出された前記測位精度及び前記第２算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の測位装置。
【請求項６】
前記第２算出手段は、ＧＳＴ値、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値及びＥＰＥ値のうち、少なくとも何れか一に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出することを特徴とする請求項５に記載の測位装置。
【請求項７】
使用者によって所持される測位装置の測位方法であって、
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位ステップと、
互いに直交する３軸方向の加速度をそれぞれ検出することにより連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位ステップと、
この第２測位ステップによる検出結果に基づいて、使用者による当該装置本体の保持状態の安定度を当該装置本体の相対的な変位の測位精度として算出する第１算出ステップと、
この第１算出ステップにより算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位ステップ及び前記第２測位ステップの少なくとも一方の測定動作を制御する制御ステップと、
この制御ステップにより測定動作が制御される前記第１測位ステップ及び前記第２測位ステップによる測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定ステップと、
を含むことを特徴とする測位方法。
【請求項８】
使用者によって所持される測位装置の測位方法であって、
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位ステップと、
連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位ステップと、
この第２測位ステップによる検出結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出ステップと、
この第１算出ステップにより算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位ステップ及び前記第２測位ステップの少なくとも一方の測定動作を制御する制御ステップと、
この制御ステップにより測定動作が制御される前記第１測位ステップ及び前記第２測位ステップによる測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定ステップと、
を含み、
前記制御ステップは、更に、
前記第１算出ステップにより算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位ステップによる前記装置本体の絶対的な位置の測定間隔を変化させることを特徴とする測位方法。
【請求項９】
使用者によって所持される測位装置のコンピュータを、
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段、
互いに直交する３軸方向の加速度をそれぞれ検出することにより連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段、
この第２測位手段による検出結果に基づいて、使用者による当該装置本体の保持状態の安定度を当該装置本体の相対的な変位の測位精度として算出する第１算出手段、
この第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段及び前記第２測位手段の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段、
この制御手段により測定動作が制御される前記第１測位手段及び前記第２測位手段による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
使用者によって所持される測位装置のコンピュータを、
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段、
連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段、
この第２測位手段による検出結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出手段、
この第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段及び前記第２測位手段の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段、
この制御手段により測定動作が制御される前記第１測位手段及び前記第２測位手段による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段、
として機能させ、
前記制御手段は、更に、
前記第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段による前記装置本体の絶対的な位置の測定間隔を変化させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位装置、測位方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を利用して測位するとともに、各種測位センサを補助的に使用することによりＧＰＳ衛星からの電波を受信できない状況であっても自律的に測位を行う測位装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７７７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１等では、ＧＰＳによる測位データの精度の判断が、例えば、ＧＳＴ値、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値及びＥＰＥ値等により可能である。一方、自律的な測位に関しては測位誤差（例えば、５％）を一律に当て嵌めて、測位精度の誤差量をを算出しているが、当該装置の保持状態で精度が大きく変動するため、一律な測位誤差では現在位置の特定を正確に行うことができない場合がある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、相異なる測位方法を採用しつつ現在位置の特定精度の低下を防止することができる測位装置、測位方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の測位装置は、
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段と、互いに直交する３軸方向の加速度をそれぞれ検出することにより連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段と、この第２測位手段による検出結果に基づいて、使用者による当該装置本体の保持状態の安定度を当該装置本体の相対的な変位の測位精度として算出する第１算出手段と、この第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段及び前記第２測位手段の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段と、この制御手段により測定動作が制御される前記第１測位手段及び前記第２測位手段による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の測位装置は、
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段と、連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段と、この第２測位手段による検出結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出手段と、この第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段及び前記第２測位手段の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段と、この制御手段により測定動作が制御される前記第１測位手段及び前記第２測位手段による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段と、を備え、前記制御手段は、更に、前記第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段による前記装置本体の絶対的な位置の測定間隔を変化させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、相異なる測位方法を採用しつつ現在位置の特定精度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を適用した一実施形態の測位装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の測位装置による測位処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】図２の測位処理の続きに係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１の測位装置本体の保持状態の安定度の変位を模式的に示す図である。
【図５】変形例１の測位装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５の測位装置による測位処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施形態の測位装置１００は、ユーザに携帯所持され、ＧＰＳ（全地球測位システム）による測位（ＧＰＳ測位）と、自律航法用センサを用いた測位（自律航法測位）とを併用して、ユーザの移動軌跡を表わす一連の位置データを逐次記録していく装置である。
【００１２】
図１は、本発明を適用した一実施形態の測位装置１００の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、測位装置１００は、具体的には、ＧＰＳ受信部１と、３軸地磁気センサ２と、３軸加速度センサ３と、自律航法制御処理部４と、精度算出部５と、動作制御部６と、現在位置特定部７と、操作入力部８と、表示部９と、ワークメモリ１０と、プログラムメモリ１１と、中央制御部１２とを備えている。
【００１３】
ＧＰＳ受信部１は、ＧＰＳ（全地球測位システム）衛星Ｓから送信されたデータを受信アンテナ１ａを介して受信する。
即ち、受信アンテナ１ａは、地球低軌道に打ち上げられた複数のＧＰＳ衛星（測位衛星；図１には一つのみ図示）Ｓから送信されるＧＰＳ信号（例えば、アルマナック（概略軌道情報）やエフェメリス（詳細軌道情報）など）を所定のタイミングで受信し、当該ＧＰＳ信号をＧＰＳ受信部１に出力する。ＧＰＳ受信部１は、受信アンテナ１ａを介して受信されるＧＰＳ信号の復調処理を行って、ＧＰＳ衛星Ｓの各種送信データを取得する。そして、ＧＰＳ受信部１は、取得された送信データに基づいて、所定の測位演算を行うことで、当該端末本体の絶対的な２次元の現在位置（緯度、経度）を測位して当該位置に係る位置情報（例えば、緯度、経度の座標情報）を測位結果として取得する。
また、ＧＰＳ受信部１は、動作制御部６により設定された所定の時間間隔毎に、当該装置本体の現在位置に係る位置情報を逐次取得する（詳細後述）。
ここで、ＧＰＳ受信部１及び受信アンテナ１ａは、測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段を構成している。
【００１４】
３軸地磁気センサ２は、自律航法用センサであり、互いに直交する３軸方向の地磁気の大きさをそれぞれ検出する。そして、３軸地磁気センサ２は、検出された各軸の検出信号を自律航法制御処理部４に出力する。
【００１５】
３軸加速度センサ３は、自律航法用センサであり、互いに直交する３軸方向の加速度をそれぞれ検出する。そして、３軸加速度センサ３は、検出された各軸の検出信号を所定の周波数でサンプリングして、自律航法制御処理部４及び精度算出部５に出力する。
【００１６】
自律航法制御処理部４は、３軸地磁気センサ２及び３軸加速度センサ３により検出された検出データに基づいて、自律航法の測位演算を連続的に行う。
即ち、自律航法制御処理部４は、所定のサンプリング周期で３軸地磁気センサ２及び３軸加速度センサ３により検出された検出データを取得して、これらの検出データから測位装置１００の移動方向及び移動量を算出していく。さらに、自律航法制御処理部４は、検出データを取得する直前の当該装置本体の存する現在位置の位置データに、算出された移動方向及び移動量からなるベクトルデータを加算することで、自律航法の測位結果である位置データを算出する。また、自律航法制御処理部４は、当該位置データを所定の時間間隔毎に連続して算出することで、当該装置本体の相対的な変位を取得する。
このように、３軸地磁気センサ２、３軸加速度センサ３及び自律航法制御処理部４は、連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段を構成している。
【００１７】
精度算出部５は、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出部５ａを具備している。
第１算出部５ａは、自律航法制御処理部４による測定結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する。即ち、第１算出部５ａは、３軸加速度センサ３により検出された検出信号の検出結果に基づいて、ユーザによる当該装置本体の保持状態の安定度Ｈａを測位精度として算出する。ここで、装置本体の保持状態の安定度Ｈａは、当該装置本体が安定状態、即ち、重力軸以外で回転していない状態を基準（Ｈａ＝１）として表される。
具体的には、当該装置本体の３軸加速度センサ３が重力軸以外で回転している状態では、加速度の垂直抗力成分が各軸の検出信号の０Ｈｚ以外の周波数成分に表れ、一方、３軸加速度センサ３が重力軸以外で回転していない状態では、垂直抗力成分が各軸の検出信号の０Ｈｚの周波数成分に表れることから、この逆方向が重力軸方向となる。そこで、第１算出部５ａは、３軸加速度センサ３に対する重力軸方向Ｇ（ｘ，ｙ，ｚ）を特定する上で、当該３軸加速度センサ３により検出された各軸の検出信号に対して、平均化フィルタなどの各種のローパスフィルタを施して、０Ｈｚの周波数成分（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を抽出する。
なお、上記した３軸加速度センサ３の各軸の検出信号の０Ｈｚの周波数成分の抽出方法は、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
【００１８】
また、第１算出部５ａは、３軸加速度センサ３により検出された各軸の検出信号の０Ｈｚの周波数成分（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）の２乗和に基づいて、当該装置本体の保持状態の安定度Ｈａを算出する。
当該装置本体の保持状態とは、例えば、当該装置をユーザのポケットに入れている状態、ユーザが背負うリュックに固定せずに入れている状態、籠に固定せずに入れて自由に移動や回転してしまう状態などがある。
先ず、第１算出部５ａは、装置本体の３軸加速度センサ３が重力軸以外で回転していない静止状態にて、基準となる各軸の検出信号の０Ｈｚの周波数成分（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を抽出しておく。また、第１算出部５ａは、所定の時間間隔毎に３軸加速度センサ３により検出された検出信号の各軸の検出信号の０Ｈｚの周波数成分（ｘａ，ｙａ，ｚａ）を抽出していく。そして、第１算出部５ａは、下記式（１）に従って、所定タイミングにおける０Ｈｚの周波数成分（ｘａ，ｙａ，ｚａ）の２乗和の平方根を、基準となる各軸の検出信号の０Ｈｚの周波数成分（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）の２乗和の平方根で除算して、当該装置本体の保持状態の安定度Ｈａ（図４参照）を当該装置本体の相対的な変位の測位精度として算出する。
【数１】
0005879883.tif 000002
【００１９】
このように、精度算出部５は、自律航法制御処理部４による測定結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出手段を構成している。
【００２０】
動作制御部６は、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４による測定動作を制御する。
即ち、動作制御部６は、精度算出部５の第１算出部５ａにより算出された測位精度（装置本体の保持状態の安定度Ｈａ）に基づいて、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４による測定動作を制御する。
ここで、当該装置本体の３軸加速度センサ３が重力軸以外で回転していない静止状態では、第１算出部５ａにより算出される装置本体の保持状態の安定度Ｈａは「Ｈａ＝１．０」となる。そこで、動作制御部６は、安定度Ｈａが「１．０≧Ｈａ≧０．９」では、移動距離に対する誤差範囲が±５％程度となるため、当該装置本体が所定位置に保持されて静止している状態にほぼ等しい安定状態であると特定し、また、「０．９＞Ｈａ≧０．８」では、移動距離に対する誤差範囲が±２０％程度となるため、静止していない不安定な状態であると特定し、また、「Ｈａ＜０．８」では、誤差範囲が大きく測定不能な状態であると特定する。
なお、安定度Ｈａが「Ｈａ＞１．０」では、人為的に重力軸方向に加速度が付加されている状態であると考えられる。
ここで、図４に示す「装置本体の保持状態の安定度Ｈａ」の一例では、例えば、５００秒（ｓ）前後までは、安定度Ｈａが「Ｈａ＝１．０」であり保持状態が安定状態となっているが、それ以降では、安定度Ｈａの値が大きく変動した状態となっている。
【００２１】
そして、動作制御部６は、装置本体の保持状態の安定度Ｈａの判定結果に応じて、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４による測定動作を制御する。具体的には、動作制御部６は、安定度Ｈａの判定結果に応じて、ＧＰＳ受信部１による装置本体の絶対的な位置の測定間隔を変化させる。例えば、動作制御部６は、安定度Ｈａが「１．０≧Ｈａ≧０．９」では、ＧＰＳ受信部１による位置情報の測定間隔を所定時間Ａ（例えば、１０分等）に設定し、また、「０．９＞Ｈａ≧０．８」では、ＧＰＳ受信部１による測定間隔を所定時間Ａ／４（例えば、２．５分等）に設定し、また、「Ｈａ＜０．８」では、ＧＰＳ受信部１による測定間隔を毎分に設定する。
ここで、ＧＰＳ受信部１による装置本体の絶対的な位置の測定間隔は、図示しないタイマにより計時されるが、当該タイマは、動作制御部６に具備されていても良いし、当該動作制御部６以外の各部、例えば、中央制御部１２に具備されていても良い。
【００２２】
なお、動作制御部６は、精度算出部５の第１算出部５ａにより算出された測位精度（装置本体の保持状態の安定度Ｈａ）に基づいて、自律航法制御処理部４による測定動作、例えば、自律航法の測位結果である位置データを算出する時間間隔等を制御しても良い。
このように、動作制御部６は、精度算出部５の第１算出部５ａにより算出された測位精度（安定度Ｈａ）に基づいて、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段を構成している。
【００２３】
現在位置特定部７は、当該装置本体の現在位置を特定する。
即ち、現在位置特定部７は、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する。具体的には、現在位置特定部７は、精度算出部５により算出された装置本体の保持状態の安定度Ｈａが所定値（例えば、０．９）以上であるか否かに応じて、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４のそれぞれの測定結果のうちで当該装置本体の現在位置の特定に利用する測定結果を変化させる。例えば、現在位置特定部７は、安定度Ｈａが「Ｈａ≧０．９」であると判定されると、自律航法制御処理部４による測定結果を利用して当該装置本体の現在位置を特定する一方で、安定度Ｈａが「Ｈａ≧０．９」でない（即ち、「Ｈａ＜０．９」である）と判定されると、ＧＰＳ受信部１による測定結果を利用して当該装置本体の現在位置を特定する。
また、現在位置特定部７は、当該装置本体の現在位置を逐次特定することで、ユーザ（装置本体）の移動軌跡を表わす一連の位置データを逐次生成して、所定の記憶手段（例えば、プログラムメモリ１１等）に記録させる。
【００２４】
このように、現在位置特定部７は、動作制御部６により各々の測定動作が制御されるＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段を構成している。
【００２５】
操作入力部８は、ユーザによる所定操作に基づいて、当該測位装置本体に対して各種指示を入力する。具体的には、操作入力部８は、例えば、電源ボタン、上下左右のカーソルボタン、決定ボタン（何れも図示略）等を備えている。
【００２６】
表示部９は、例えば、液晶表示パネルであり、ワークメモリ１０に一時的に記憶されている各種の情報や画像等の表示用の画像データを読み出して表示画面に表示する。
【００２７】
ワークメモリ１０は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等により構成され、中央制御部１２等によって処理されるデータ等を一時的に記憶する。
プログラムメモリ１１は、中央制御部１２のＣＰＵの動作に必要な各種プログラムやデータを記憶している。
【００２８】
中央制御部１２は、測位装置１００の各部を統括的に制御する。具体的には、中央制御部１２は、図示は省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備え、測位装置１００用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行い、必要に応じてその制御動作の結果を表示部９に表示させる。
【００２９】
次に、測位装置１００による測位処理について図２〜図４を参照して説明する。
図２及び図３は、測位処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
なお、以下の測位処理にあっては、予め、装置本体の３軸加速度センサ３が重力軸以外で回転していない静止状態における、基準となる各軸の検出信号の０Ｈｚの周波数成分（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）が抽出されて所定の記憶手段（例えば、ワークメモリ１０等）に格納されているものとする。
【００３０】
図２に示すように、先ず、動作制御部６は、ＧＰＳ受信部１により当該装置本体の絶対的な現在位置（緯度、経度）に係る位置情報を取得するＧＰＳ測位を間欠的に行うために、当該ＧＰＳ受信部１による測定期間を所定期間（例えば、１０分等）に設定（タイマー設定）する（ステップＳ１）。
そして、動作制御部６は、測定間隔の設定後にタイマによる計時をスタートさせる。
【００３１】
次に、自律航法制御処理部４は、３軸地磁気センサ２及び３軸加速度センサ３により検出された検出データに基づいて、自律航法の測位演算を所定の時間間隔毎に連続的に行う（ステップＳ２〜Ｓ４）。
具体的には、自律航法制御処理部４は、所定のサンプリング周期で３軸地磁気センサ２及び３軸加速度センサ３により検出された検出データを取得して、３軸加速度センサ３により検出された検出データに基づいて歩数をカウントし（ステップＳ２）、３軸加速度センサ３と３軸地磁気センサ２の検出データに基づいて移動方向の方位を算出する（ステップＳ３）。続けて、自律航法制御処理部４は、歩数と歩幅データから移動量を算出した後、当該移動量と移動方向の方位とから移動ベクトルを算出してワークメモリ１０に保存する（ステップＳ４）。
【００３２】
その後、ＧＰＳ受信部１は、動作制御部６から出力されたＧＰＳによる測位指令の入力に基づいて、当該装置本体の絶対的な現在位置の測位を１分間行う（ステップＳ５）。
続けて、精度算出部５の第１算出部５ａは、３軸加速度センサ３により検出された検出信号の各軸の検出信号の０Ｈｚの周波数成分（ｘａ，ｙａ，ｚａ）を抽出した後（ステップＳ６）、当該装置本体の保持状態の安定度Ｈａ（図４参照）を算出する（ステップＳ７）。
具体的には、第１算出部５ａは、下記式（１）に従って、抽出された所定タイミングにおける０Ｈｚの周波数成分（ｘａ，ｙａ，ｚａ）の２乗和の平方根を、基準となる各軸の検出信号の０Ｈｚの周波数成分（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）の２乗和の平方根で除算して、当該装置本体の保持状態の安定度Ｈａを算出する。
【数２】
0005879883.tif 000003
【００３３】
図３に示すように、動作制御部６は、第１算出部５ａにより算出された装置本体の保持状態の安定度Ｈａに応じて処理を分岐させる（ステップＳ８）。
具体的には、動作制御部６は、安定度Ｈａが「１．０≧Ｈａ≧０．９」である場合には、ＧＰＳ受信部１による絶対的な現在位置に係る位置情報の測定間隔を所定時間Ａ（例えば、１０分等）に設定した状態のままとした後、現在位置特定部７は、安定度Ｈａが「Ｈａ≧０．９」であるため、自律航法制御処理部４による測定結果（自律航法測位）を利用して当該装置本体の現在位置を特定する（ステップＳ９）。
また、動作制御部６は、安定度Ｈａが「０．９＞Ｈａ≧０．８」である場合には、ＧＰＳ受信部１による測定間隔を所定時間Ａ／４（例えば、２．５分等）に設定し（ステップＳ１０）、また、安定度Ｈａが「Ｈａ＜０．８」である場合には、ＧＰＳ受信部１による測定間隔を毎分に設定する（ステップＳ１１）。
その後、現在位置特定部７は、安定度Ｈａが「Ｈａ≧０．９」でないため、ＧＰＳ受信部１による測定結果（ＧＰＳ測位）を利用して当該装置本体の現在位置を特定する（ステップＳ１２）。
【００３４】
次に、動作制御部６は、ユーザによる操作入力部８の所定操作に基づいて中央制御部１２のＣＰＵから測位処理の終了指示が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１３）。
ここで、測位処理の終了指示が入力されていないと判定されると（ステップＳ１３；ＮＯ）、動作制御部６は、タイマによる計時結果に基づいて、ＧＰＳ受信部１によるＧＰＳ測位の測定間隔が経過したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００３５】
ステップＳ１４にて、ＧＰＳ測位の測定間隔が経過していないと判定されると（ステップＳ１４；ＮＯ）、動作制御部６は、処理をステップＳ１３に戻し、それ以降の処理の実行を制御する。
そして、ステップＳ１４にて、ＧＰＳ測位の測定間隔が経過したと判定されると（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、動作制御部６は、処理をステップＳ５に戻し、ＧＰＳによる測位指令をＧＰＳ受信部１に対して出力し、ＧＰＳ受信部１は、測位指令の入力に基づいて、当該装置本体の絶対的な現在位置の測位を１分間行う（ステップＳ５）。
【００３６】
一方、ステップＳ１３にて、中央制御部１２のＣＰＵから測位処理の終了指示が入力されと判定されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、動作制御部６は、ＧＰＳ測位と自律航法測位とを併用した当該測位処理を終了させる。
【００３７】
以上のように、本実施形態の測位装置１００によれば、自律航法制御処理部４による装置本体の相対的な変位の測位精度に基づいて、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４の少なくとも一方の測定動作を制御するので、ＧＰＳ受信部１による測定動作にかかる消費電力を抑えるために自律航法制御処理部４による測定結果を有効に活用する際に、ユーザによる当該装置本体の保持状態と関連付けられる、自律航法制御処理部４による装置本体の相対的な変位の測位精度に基づいて、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４の少なくとも一方の測定動作を効率良く制御することができる。そして、当該ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定するので、自律航法制御処理部４による測定結果を利用することでＧＰＳ受信部１による測定動作にかかる消費電力の抑制を適正に行いつつ、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置の特定を常に正確に行うことができる。
具体的には、自律航法制御処理部４による装置本体の相対的な変位の測位精度に基づいて、ＧＰＳ受信部１による装置本体の絶対的な位置の測定間隔を変化させる。その結果、例えば、装置本体の保持状態が安定状態で、自律航法制御処理部４による装置本体の相対的な変位の測位精度が十分に高い場合には、自律航法制御処理部４による測定結果を積極的に利用することにより、単位時間あたりのＧＰＳ受信部１による測定動作回数を少なくして当該ＧＰＳ受信部１による測定動作にかかる消費電力を効率良く抑制することができる。また、装置本体の保持状態が不安定な状態となって、自律航法制御処理部４による装置本体の相対的な変位の測位精度が低下した場合には、自律航法測位では進行方向が不明となるため、単位時間あたりのＧＰＳ受信部１による測定動作回数を多くしてＧＰＳ受信部１による測定結果を積極的に利用することにより当該装置本体の現在位置の特定を正確に行うことができる。
このように、相異なる測位方法を採用しつつ現在位置の特定精度の低下を防止することができる。
【００３８】
また、３軸加速度センサ３による検出結果に基づいて、具体的には、３軸加速度センサ３により検出された各軸の検出信号のうち、０Ｈｚの周波数成分の２乗和に基づいて、使用者による当該装置本体の保持状態の安定度を当該装置本体の相対的な変位の測位精度として算出する。その結果、装置本体の保持状態の安定度を利用して当該装置本体の相対的な変位の測位精度の算出を適正に行うことができ、ＧＰＳ受信部１による測定動作にかかる消費電力の抑制を適正に行いつつ、当該装置本体の現在位置の特定を常に正確に行うことができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
以下に、測位装置１００の変形例について説明する。
【００４０】
＜変形例１＞
図５は、変形例１の測位装置２００の概略構成を示すブロック図である。
この変形例１の測位装置２００は、第１算出部５ａにより算出された当該装置本体の相対的な変位の測位精度及び第２算出部５ｂにより算出された当該装置本体の絶対的な位置の測位精度に基づいて、装置本体の現在位置を特定する。
なお、変形例１の測位装置２００は、以下に詳細に説明する以外の点で上記実施形態の測位装置１００と略同様の構成をなし、詳細な説明は省略する。
【００４１】
図５に示すように、測位装置２００の精度算出部５は、第１算出部５ａに加えて第２算出部５ｂを具備している。
第２算出部５ｂは、ＧＰＳ受信部１による測定結果に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出する。即ち、第２算出部５ｂは、ＧＰＳ受信部１により受信アンテナ１ａを介して受信されたＧＰＳ信号に基づいて、ＧＳＴ（GNSS Pseudorange Error Statistics）値、Ｃ／Ｎ（Carrier／Noise）値、ＤＯＰ（Dilution of Precision）値及びＥＰＥ（Estimated Position Error）値のうち、少なくとも何れか一に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出する。
ここで、第２算出部５ｂは、ＧＰＳ受信部１による測定結果に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出する第２算出手段を構成している。
【００４２】
そして、現在位置特定部７は、第１算出部５ａにより算出された当該装置本体の相対的な変位の測位精度（安定度Ｈａ）及び第２算出部５ｂにより算出された当該装置本体の絶対的な位置の測位精度に基づいて、装置本体の現在位置を特定する。
具体的には、現在位置特定部７は、第１算出部５ａにより算出された当該装置本体の相対的な変位の測位精度（装置本体の保持状態の安定度Ｈａ）を所定の演算式に基づいて正規化した第１精度情報を算出する。また、現在位置特定部７は、第２算出部５ｂにより算出された当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を所定の演算式に基づいて正規化した第２精度情報を算出する。
そして、現在位置特定部７は、第１精度情報と第２精度情報とを比較判定し、当該判定結果に応じて、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４のそれぞれの測定結果のうちで当該装置本体の現在位置の特定に利用する測定結果を変化させる。即ち、現在位置特定部７は、第１精度情報の方が第２精度情報よりも高いと判定されると、自律航法制御処理部４による測定結果を利用して当該装置本体の現在位置を特定する一方で、第１精度情報の方が第２精度情報よりも高くないと判定されると、ＧＰＳ受信部１による測定結果を利用して当該装置本体の現在位置を特定する。
なお、上記の現在位置特定部７による判定処理は、安定度Ｈａが「０．９＞Ｈａ≧０．８」である場合に行われるようになっているが、一例であってこれに限られるものではない。
【００４３】
次に、変形例１の測位装置２００による測位処理について図２及び図６を参照して説明する。
図６は、測位処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００４４】
図６に示す測位処理の各処理は、図２の測位処理のステップＳ１〜Ｓ７の各処理に続けて行われる処理である。なお、図２の測位処理のステップＳ１〜Ｓ７の各処理は、上記実施形態の測位処理と同様であり、その詳細な説明は省略する。
【００４５】
即ち、ステップＳ７にて、第１算出部５ａによる装置本体の保持状態の安定度Ｈａ（図４参照）の算出後（ステップＳ７）、図６に示すように、上記実施形態の測位処理と同様に、動作制御部６は、第１算出部５ａにより算出された装置本体の保持状態の安定度Ｈａに応じて処理を分岐させる（ステップＳ８）。
具体的には、動作制御部６は、上記実施形態の測位処理と同様に、安定度Ｈａが「１．０≧Ｈａ≧０．９」である場合には、ＧＰＳ受信部１による絶対的な現在位置に係る位置情報の測定間隔を所定時間Ａ（例えば、１０分等）に設定した状態のままとし、現在位置特定部７は、安定度Ｈａが「Ｈａ≧０．９」であるため、自律航法制御処理部４による測定結果（自律航法測位）を利用して当該装置本体の現在位置を特定する（ステップＳ９）。
【００４６】
また、動作制御部６は、上記実施形態の測位処理と同様に、安定度Ｈａが「Ｈａ＜０．８」である場合には、ＧＰＳ受信部１による測定間隔を毎分に設定した後（ステップＳ１１）、現在位置特定部７は、ＧＰＳ受信部１による測定結果（ＧＰＳ測位）を利用して当該装置本体の現在位置を特定する（ステップＳ１２）。
【００４７】
また、安定度Ｈａが「０．９＞Ｈａ≧０．８」である場合には、精度算出部５の第２算出部５ｂは、ＧＰＳ受信部１による測定結果に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出する（ステップＳ１０１）。具体的には、第２算出部５ｂは、ＧＰＳ受信部１により受信アンテナ１ａを介して受信されたＧＰＳ信号に基づいて、ＧＳＴ値、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値及びＥＰＥ値のうち、少なくとも一に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出する。
続けて、現在位置特定部７は、自律航法の測位精度の方がＧＰＳの測位精度よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１０２）。具体的には、現在位置特定部７は、第１算出部５ａにより算出された当該装置本体の保持状態の安定度Ｈａを所定の演算式に基づいて正規化した第１精度情報を算出した後、第２算出部５ｂにより算出された当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を所定の演算式に基づいて正規化した第２精度情報を算出する。その後、現在位置特定部７は、第１精度情報と第２精度情報とを比較判定することにより自律航法の測位精度の方がＧＰＳの測位精度よりも高いか否かを判定する。
【００４８】
ステップＳ１０２にて、自律航法の測位精度の方がＧＰＳの測位精度よりも高くないと判定されると（ステップＳ１０２；ＮＯ）、動作制御部６は、上記実施形態の測位処理と同様に、ＧＰＳ受信部１による測定間隔を所定時間Ａ／４（例えば、２．５分等）に設定する（ステップＳ１０）。その後、処理をステップＳ１２に移行して、現在位置特定部７は、上記実施形態の測位処理と同様に、ＧＰＳ受信部１による測定結果（ＧＰＳ測位）を利用して当該装置本体の現在位置を特定する（ステップＳ１２）。
一方、ステップＳ１０２にて、自律航法の測位精度の方がＧＰＳの測位精度よりも高いと判定されると（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、処理をステップＳ９に移行して、現在位置特定部７は、自律航法制御処理部４による測定結果（自律航法測位）を利用して当該装置本体の現在位置を特定する（ステップＳ９）。つまり、安定度Ｈａが「Ｈａ≧０．９」ではないものの、自律航法の測位精度が比較的高いと考えられるため、現在位置特定部７は、当該装置本体の現在位置の特定に自律航法測位を利用する。
【００４９】
その後、中央制御部１２のＣＰＵは、処理をステップＳ１３に移行して、上記実施形態の測位処理と同様に、それ以降の処理の実行を制御する。
【００５０】
従って、変形例１の測位装置２００によれば、第１算出部５ａにより算出された当該装置本体の相対的な変位の測位精度（安定度Ｈａ）及び第２算出部５ｂにより算出された当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を利用して、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４の各々による測定結果のうち、何れを利用して当該装置本体の現在位置を特定すべきかを判定することができる。例えば、装置本体の保持状態が安定状態ではないものの、自律航法制御処理部４による装置本体の相対的な変位の測位精度が比較的高い場合には、自律航法制御処理部４による測定結果を積極的に利用することにより、単位時間あたりのＧＰＳ受信部１による測定動作回数を少なくして当該ＧＰＳ受信部１による測定動作にかかる消費電力を効率良く抑制することができる。これにより、ＧＰＳ受信部１による測定動作にかかる消費電力の抑制を適正に行いつつ、当該装置本体の現在位置の特定を常に正確に行うことができる。
【００５１】
また、ＧＳＴ値、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値及びＥＰＥ値のうち、少なくとも何れか一に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出するので、ＧＳＴ値、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値及びＥＰＥ値のうち、少なくとも一を利用して当該装置本体の絶対的な位置の測位精度の算出を適正に行うことができる。
【００５２】
なお、変形例１では、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度の算出（ステップＳ１０１）及び自律航法の測位精度の方がＧＰＳの測位精度よりも高いか否かの判定（ステップＳ１０２）の各処理を、ＧＰＳ受信部１による測定間隔を所定時間Ａ／４に設定する前に行うようにしたが、上記の各処理の実行タイミングは一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能であり、ＧＰＳ受信部１による測定間隔を所定時間Ａ／４に設定した後に行っても良い。
【００５３】
また、変形例１では、当該装置本体の保持状態の安定度Ｈａが「０．９＞Ｈａ≧０．８」である場合に、第１精度情報と第２精度情報とを比較判定することにより自律航法の測位精度の方がＧＰＳの測位精度よりも高いか否かを判定するようにしたが、安定度Ｈａの値に拘わらず、第１精度情報と第２精度情報との比較判定を行って、当該判定結果に基づいて、ＧＰＳ受信部１及び自律航法制御処理部４の各々による測定結果のうち、何れを利用して当該装置本体の現在位置を特定すべきかを判定するようにしても良い。
【００５４】
また、測位装置１００、２００の構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではない。
【００５５】
加えて、上記実施形態にあっては、第１測位手段、第２測位手段、第１算出手段、制御手段、特定手段としての機能を、中央制御部１２の制御下にて、ＧＰＳ受信部１、自律航法制御処理部４、第１算出部５ａ、動作制御部６、現在位置特定部７が駆動することにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、中央制御部１２によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
即ち、プログラムを記憶するプログラムメモリ（図示略）に、第１測位処理ルーチン、第２測位処理ルーチン、第１算出処理ルーチン、制御処理ルーチン、特定処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、第１測位処理ルーチンにより中央制御部１２のＣＰＵを、測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段として機能させるようにしても良い。また、第２測位処理ルーチンにより中央制御部１２のＣＰＵを、連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段として機能させるようにしても良い。また、第１算出処理ルーチンにより中央制御部１２のＣＰＵを、第２測位手段による検出結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出手段として機能させるようにしても良い。また、制御処理ルーチンにより中央制御部１２のＣＰＵを、第１算出手段により算出された測位精度に基づいて、第１測位手段及び第２測位手段の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段として機能させるようにしても良い。また、特定処理ルーチンにより中央制御部１２のＣＰＵを、制御手段により測定動作が制御される第１測位手段及び第２測位手段による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段として機能させるようにしても良い。
【００５６】
同様に、第２算出手段についても、中央制御部１２のＣＰＵによって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
【００５７】
さらに、上記の各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＲＯＭやハードディスク等の他、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを所定の通信回線を介して提供する媒体としては、キャリアウェーブ（搬送波）も適用される。
【００５８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
使用者によって所持される測位装置であって、
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段と、
連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段と、
この第２測位手段による検出結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出手段と、
この第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段及び前記第２測位手段の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段と、
この制御手段により測定動作が制御される前記第１測位手段及び前記第２測位手段による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段と、
を備えることを特徴とする測位装置。
＜請求項２＞
前記第１算出手段は、
互いに直交する３軸方向の加速度をそれぞれ検出する３軸加速度センサを更に備え、
前記３軸加速度センサによる検出結果に基づいて、使用者による当該装置本体の保持状態の安定度を前記測位精度として算出することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
＜請求項３＞
前記第１算出手段は、更に、
前記３軸加速度センサにより検出された各軸の検出信号のうち、０Ｈｚの周波数成分の２乗和に基づいて、前記装置本体の保持状態の安定度を算出することを特徴とする請求項２に記載の測位装置。
＜請求項４＞
前記制御手段は、更に、
前記第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段による前記装置本体の絶対的な位置の測定間隔を変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の測位装置。
＜請求項５＞
前記第１測位手段による測位結果に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出する第２算出手段を更に備え、
前記特定手段は、
前記第１算出手段により算出された前記測位精度及び前記第２算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の測位装置。
＜請求項６＞
前記第２算出手段は、ＧＳＴ値、Ｃ／Ｎ値、ＤＯＰ値及びＥＰＥ値のうち、少なくとも何れか一に基づいて、当該装置本体の絶対的な位置の測位精度を算出することを特徴とする請求項５に記載の測位装置。
＜請求項７＞
使用者によって所持される測位装置を用いた測位方法であって、
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位処理と、
連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位処理と、
この第２測位処理による検出結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出処理と、
この第１算出処理により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位処理及び前記第２測位処理の少なくとも一方の測定動作を制御する制御処理と、
この制御処理により測定動作が制御される前記第１測位処理及び前記第２測位処理による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定処理と、
を行うことを特徴とする測位方法。
＜請求項８＞
使用者によって所持される測位装置のコンピュータを、
測位衛星から送信された信号を受信して、当該装置本体の絶対的な位置を測位する第１測位手段、
連続的に自己の進行方向の動き及び進行方位を検出し、これに基づいて、当該装置本体の相対的な変位を測位する第２測位手段、
この第２測位手段による検出結果に基づいて、当該装置本体の相対的な変位の測位精度を算出する第１算出手段、
この第１算出手段により算出された前記測位精度に基づいて、前記第１測位手段及び前記第２測位手段の少なくとも一方の測定動作を制御する制御手段、
この制御手段により測定動作が制御される前記第１測位手段及び前記第２測位手段による測定結果に基づいて、当該装置本体の現在位置を特定する特定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【００５９】
１００、２００  測位装置
１      ＧＰＳ受信部
１ａ    受信アンテナ
２      ３軸地磁気センサ
３      ３軸加速度センサ
４      自律航法制御処理部
５      精度算出部
５ａ    第１算出部
５ｂ    第２算出部
６      動作制御部
７      現在位置特定部
１２    中央制御部
【図１】
0005879883.tif 000004
【図２】
0005879883.tif 000005
【図３】
0005879883.tif 000006
【図４】
0005879883.tif 000007
【図５】
0005879883.tif 000008
【図６】
0005879883.tif 000009