(57)【要約】【課題】  開始地点の位置情報を取得していなくても、自律航法機能により移動中の各地点の位置情報を求め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。【解決手段】  相対的な位置変動の計測を行う自律航法用センサを備えた測位装置、その測位方法および測位用のプログラムである。そして、移動経路Ｔ１に沿った移動中に自律航法用センサによる位置変動の計測を継続させるとともに、移動経路Ｔ１の終端地点Ｂで位置情報が与えられた場合に、この終端地点Ｂの位置情報から自律航法用センサにより継続的に計測されてきた位置変動の情報を逆算的に減算していくことで、終端地点Ｂから開始地点Ａまでの各地点の位置情報を算出する。【選択図】        図３
2011017610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第１地点で当該第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該第１地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第１地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御手段と、
を備えていることを特徴とする測位装置。
【請求項２】
現在位置を測定可能な測位手段を備え、
前記測位手段の測定により前記第１地点の位置情報が与えられることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出手段を備え、
前記通過位置算出制御手段は、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出手段に与えて、前記位置算出手段に移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御手段と、
この仮位置データ算出制御手段により得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶手段と、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、前記第１地点で前記位置算出手段により算出された位置情報が、与えられた前記第１地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶手段に記憶された前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項４】
前記通過位置算出制御手段は、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶手段と、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶手段に記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第１地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項５】
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、現在位置の測定が可能な測位手段とを用いて、移動経路上の位置情報を求める測位方法において、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第１地点で前記測位手段により当該第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該第１地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第１地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御ステップを備えていることを特徴とする測位方法。
【請求項６】
開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出ステップを含み、
前記通過位置算出制御ステップは、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出ステップに渡し、前記位置算出ステップで移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御ステップと、
この仮位置データ算出制御ステップにより得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶ステップと、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、前記第１地点で前記位置算出ステップにより算出された位置情報が、与えられた前記第１地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶ステップで記憶した前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正ステップと、
を含んでいることを特徴とする請求項５記載の測位方法。
【請求項７】
前記通過位置算出制御ステップは、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶ステップと、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶ステップで記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第１地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出ステップと、
を含んでいることを特徴とする請求項５記載の測位方法。
【請求項８】
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、現在位置の測定が可能な測位手段とから測定結果をそれぞれ入力して、移動経路上の位置情報を求めるコンピュータに、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第１地点で前記測位手段により当該第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該第１地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第１地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御機能を実現させるプログラム。
【請求項９】
前記コンピュータに、開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出機能を実現させるプログラムコードを含み、
前記通過位置算出制御機能は、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出機能に渡し、前記位置算出機能で移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御機能と、
この仮位置データ算出制御機能により得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶機能と、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、前記第１地点で前記位置算出機能により算出された位置情報が、与えられた前記第１地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶機能で記憶した前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正機能と、
を含んでいることを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【請求項１０】
前記通過位置算出制御機能は、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶機能と、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶機能で記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第１地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出機能と、
を含んでいることを特徴とする請求項８記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動経路に沿って各地点の位置情報を求める測位装置、測位方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以前より、自律航法機能を備えた測位装置がある。自律航法機能は、例えばＧＰＳ（全地球測位システム）など絶対位置の測定が可能な測位手段を用いて基準地点の測位を行い、その後、加速度センサや方位センサなどの自律航法用センサを利用して移動方向や移動量を計測し、基準地点の位置情報に自律航法用センサで取得した変位情報を積算していくことで、移動経路上の各地点の位置情報を算出していく。
【０００３】
従来、自律航法機能を備えた測位装置において、自動航法機能による位置情報の算出と、ＧＰＳによる測位とが同時に行われた際に、その地点の位置情報をＧＰＳの測位結果に基づいて修正したり、自律航法用センサの計測誤差をＧＰＳの測位結果に基づき修正したりする補正技術について幾つか提案されている（例えば、特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２３２７７１号公報
【特許文献２】特開平１１−２３０７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の測位装置においては、自律航法機能による測位を行う場合に、別途、開始地点の位置情報を何らかの手段によって取得してないと、移動中の各地点の位置情報を算出することができないという課題があった。
【０００６】
測位装置によって取得される位置情報は、移動中にリアルタイムに使用されるだけではなく、移動後に過去の移動地点を確認するために使用されることもある。従って、リアルタイムに位置情報が求められなくても、事後的に過去に通過してきた各地点の位置情報を取得したいという要求がある。
【０００７】
この発明の目的は、開始地点の位置情報を取得していなくても、自律航法機能により移動中の各地点の位置情報を求め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】
【０００８】
上記目的を達成するため、
請求項１記載の発明は、
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第１地点で当該第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該第１地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第１地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御手段と、
を備えていることを特徴とする測位装置である。
【０００９】
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、
現在位置を測定可能な測位手段を備え、
前記測位手段の測定により前記第１地点の位置情報が与えられることを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、
開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出手段を備え、
前記通過位置算出制御手段は、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出手段に与えて、前記位置算出手段に移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御手段と、
この仮位置データ算出制御手段により得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶手段と、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、前記第１地点で前記位置算出手段により算出された位置情報が、与えられた前記第１地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶手段に記憶された前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正手段と、
を備えていることを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の測位装置において、
前記通過位置算出制御手段は、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶手段と、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶手段に記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第１地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出手段と、
を備えていることを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発明は、
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、現在位置の測定が可能な測位手段とを用いて、移動経路上の位置情報を求める測位方法において、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第１地点で前記測位手段により当該第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該第１地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第１地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御ステップを備えていることを特徴とする測位方法である。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の測位方法において、
開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出ステップを含み、
前記通過位置算出制御ステップは、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出ステップに渡し、前記位置算出ステップで移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御ステップと、
この仮位置データ算出制御ステップにより得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶ステップと、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、前記第１地点で前記位置算出ステップにより算出された位置情報が、与えられた前記第１地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶ステップで記憶した前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正ステップと、
を含んでいることを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の測位方法において、
前記通過位置算出制御ステップは、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶ステップと、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶ステップで記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第１地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出ステップと、
を含んでいることを特徴としている。
【００１５】
請求項８記載の発明は、
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、現在位置の測定が可能な測位手段とから測定結果をそれぞれ入力して、移動経路上の位置情報を求めるコンピュータに、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第１地点で前記測位手段により当該第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該第１地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第１地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御機能を実現させるプログラムである。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項８記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータに、開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出機能を実現させるプログラムコードを含み、
前記通過位置算出制御機能は、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出機能に渡し、前記位置算出機能で移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御機能と、
この仮位置データ算出制御機能により得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶機能と、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、前記第１地点で前記位置算出機能により算出された位置情報が、与えられた前記第１地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶機能で記憶した前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正機能と、
を含んでいることを特徴としている。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載のプログラムにおいて、
前記通過位置算出制御機能は、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶機能と、
前記第１地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶機能で記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第１地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出機能と、
を含んでいることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に従うと、開始地点の位置情報がなくても、移動中に位置変動の計測を継続的に行って、その後、移動中の任意の第１地点で位置情報を取得することで、開始地点から第１地点までの移動経路の位置情報を事後的に求めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態のナビゲーション装置の全体を示すブロック図である。
【図２】移動履歴データ記憶部に記憶される移動履歴データの一例を示すデータチャートで、（ａ）は補正前の位置データが記憶されたもの、（ｂ）は補正後の位置データが記憶されたものである。
【図３】本実施形態の移動測位処理の処理内容を説明する図で、（ａ）は仮の開始地点の位置データに基づき行われる自律航法測位の工程、（ｂ）は途中地点で位置データを取得するＧＰＳ測位の工程、（ｃ）は自律航法測位で取得された位置データの補正工程を説明するものである。
【図４】ＣＰＵにより実行される本実施形態の移動測位処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】事後的に移動経路の位置データを算出する自動航法測位処理のその他の方式を説明するデータチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態である測位装置としてのナビゲーション装置１の全体を示すブロック図である。
【００２２】
この実施の形態のナビゲーション装置１は、移動中に測位処理を行って移動経路上の各地点の位置データを記録していく装置である。このナビゲーション装置１は、図１に示すように、装置の全体的な制御を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）１０と、ＣＰＵ１０に作業用のメモリ空間を提供するＲＡＭ１１と、ＣＰＵ１０が実行する制御プログラムや制御データを格納したＲＯＭ１２と、ＧＰＳ（全地球測位システム）衛星からの送信データを受信するためのＧＰＳ受信アンテナ１３およびＧＰＳ受信部１４と、自律航法用センサである３軸地磁気センサ１５および３軸加速度センサ１６と、各種の情報表示や画像表示を行う表示部１８と、各部に動作電圧を供給する電源１９と、外部から操作指令を入力する操作部２６と、自律航法用センサ（１５，１６）の計測データに基づいて自律航法の測位演算を行う自律航法制御処理部２０と、自律航法制御処理部２０により取得された位置データの補正演算を行う自律航法データ補正処理部２１と、移動経路に沿った一連の位置データが蓄積されていく移動履歴データ記憶部２２等を備えている。
【００２３】
ＧＰＳ受信部１４は、ＣＰＵ１０からの動作指令に基づいて、ＧＰＳ受信アンテナ１３を介して受信される信号の復調処理を行って、ＧＰＳ衛星の各種送信データをＣＰＵ１０に送る。ＣＰＵ１０は、このＧＰＳ衛星の送信データに基づいて所定の測位演算を行うことで、現在位置を表わす位置データを取得することができる。
【００２４】
３軸地磁気センサ１５は地磁気の方向を検出するセンサであり、３軸加速度センサ１６は３軸方向の加速度をそれぞれ検出するセンサである。
【００２５】
自律航法制御処理部２０は、ＣＰＵ１０の演算処理を補助するためのものであり、所定のサンプリング周期で３軸地磁気センサ１５と３軸加速度センサ１６の計測データをＣＰＵ１０を介して入力し、これらの計測データからナビゲーション装置１の移動方向と移動量とを算出していく。さらに、ＣＰＵ１０から供給される基準地点の位置データに、上記算出された移動方向および移動量からなるベクトルデータを積算していくことで、移動地点の位置データを求めてＣＰＵ１０に供給する。
【００２６】
自律航法データ補正処理部２１は、ＣＰＵ１０の演算処理を補助するための演算装置である。この自律航法データ補正処理部２１は、自律航法制御処理部２０によって算出されて移動履歴データ記憶部２２に記憶される１個又は複数の仮の位置データを、移動途中や移動終了の地点でＧＰＳ測位により与えられる位置データに基づいて、真正の位置データに修正するための補正演算を行うものである。この補正演算の内容については後に詳述する。
【００２７】
図２には、移動履歴データ記憶部２２に記憶される移動履歴データの一例を表わしたデータチャートを示す。同図（ａ）は補正前の位置データが記憶されたもの、（ｂ）は補正後の位置データが記憶されたものである。
【００２８】
移動履歴データ記憶部２２は、例えばＲＡＭまたは不揮発性メモリなどにより構成され、図２に示すような移動履歴データが記録される。移動履歴データは、装置移動中の移動測位処理によって取得された位置データが順次登録されるものである。また、移動履歴データには、一連の位置データに付随して、位置データの取得順序を表わすインデックスナンバー「Ｎｏ．」と、位置データが取得されたときの時刻を表わす時刻データと、位置データが補正済みのものか否かを表わす補正フラグ等が、それぞれ登録されるようになっている。
【００２９】
ＲＯＭ１２には、自律航法機能による位置測定とＧＰＳを利用した位置測定とを併用して移動経路上の各地点の位置データを取得していく移動測位処理のプログラムが格納されている。このプログラムは、ＲＯＭ１２に格納するほか、例えば、データ読取装置を介してＣＰＵ１０が読み取り可能な、例えば、光ディスク等の可搬型記憶媒体、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリに格納しておくことが可能である。また、このようなプログラムをキャリアウェーブ（搬送波）を媒体として通信回線を介してナビゲーション装置１にダウンロードされる形態を適用することもできる。
【００３０】
次に、上記構成のナビゲーション装置１において実行される移動測位処理について説明する。以下、ＧＰＳ衛星の送信データに基づく測位のことをＧＰＳ測位、自律航法機能による位置測定のことを自律航法測位と呼ぶ。
【００３１】
図３には、移動測位処理の処理内容を説明する図を示す。同図（ａ）は開始地点Ａの仮の位置データに基づき行われる自律航法測位の工程、（ｂ）は移動途中の地点Ｂで位置データを取得するＧＰＳ測位の工程、（ｃ）は自律航法測位で取得された位置データを補正する工程を説明するものである。
【００３２】
移動測位処理では、自律航法測位とＧＰＳ測位とを併用して移動経路上の各地点の位置データを取得していく。例えば、ＧＰＳ衛星の電波を受信できない区域を進んでいるときには自律航法測位により位置データを取得していき、ＧＰＳ衛星の電波が受信可能な区域を進んでいるときには、ＧＰＳ測位によって位置データを取得する。
【００３３】
また、この実施形態の移動測位処理では、自律航法測位を開始する際に、ＧＰＳ測位によって開始地点の位置データを取得できない場合であっても、仮の開始地点の位置データを設定して自律航法測位を行い、この自律航法測位によって算出される仮の位置データを事後的に補正して真正な位置データとして取得することを可能としている。
【００３４】
例えば、図３（ａ）に示すように、移動測位処理の開始地点Ａから自律航法測位を終了する地点Ｂの直前まで、例えばＧＰＳ衛星の電波が届かない区域に含まれ、開始地点Ａや軌跡Ｔ１の途中の地点では真正な位置データが取得できないとする。
【００３５】
この実施形態の移動測位処理では、このような場合に、先ず、自律航法測位を開始する開始地点Ａについて、例えば、図２（ａ）の１番目（“Ｎｏ．１”）のデータに示すように、仮の位置データ「Ｘ：０．０，Ｙ：０．０（経度を表わすＸ座標の値が“０．０”、緯度を表わすＹ座標の値が“０．０”）」が設定される。
【００３６】
そして、上記の仮の位置データ「Ｘ：０．０，Ｙ：０．０」を用いて、移動中に自律航法測位が継続的に行われて、移動経路上の各地点の位置データが算出されていく。例えば、図２（ａ）の１番目〜Ｎ番目のデータに示すごとくである。これらの位置データをプロットしたものが図３（ａ）の軌跡Ｔ１である。これらの位置データは、開始地点Ａの仮の位置データに基づき算出された補正前の位置データであるので、図２（ａ）の移動履歴データでは、補正フラグが全て“０”にされている。
【００３７】
次いで、一連の自律航法測位の途中、例えばＧＰＳ衛星の電波が受信できる地点Ｂに到達すると、ＧＰＳ測位が可能になったことで、自動的にＧＰＳ測位が行われる。そして、図３（ｂ）に示すように、この地点Ｂの真正な位置データが取得され、それにより、地図上のどの地点に位置するのか識別可能な状態となる。
【００３８】
さらに、真正な位置データ（例えば「Ｘ：２８０．０，Ｙ：１８０．０」）が与えられたら、その前段まで自律航法測位によって取得してきた図２（ａ）の仮の位置データを、真正な位置データに補正する処理が実行される。この補正処理では、先ず、真正な位置データが与えられた地点Ｂについて、自律航法測位により求められた仮の位置データ「Ｘ：−６１．０，Ｙ：３９．０」（図２（ａ）のＮ番目データ）から、ＧＰＳ測位により取得された真正の位置データ「Ｘ：２８０．０，Ｙ：１８０．０」（図２（ｂ）のＮ番目データ）まで移動させるシフト量を算出する。例えば、この例では、Ｘ方向に“＋３４１．０”、Ｙ方向に“＋１４１．０”のシフト量である。
【００３９】
そして、このシフト量を、自律航法測位によって取得された未補正の全位置データにそれぞれ加算する。そして、加算したら補正済みであることを示すために補正フラグを“１”に更新する。すると、図２（ａ）の移動履歴データに登録されている仮の位置データが、図２（ｂ）の移動履歴データに示すように真正の位置データに補正される。この補正済みの一連の位置データを地図上にプロットしたものが図３（ｃ）の軌跡Ｔ１である。このような補正処理は、ＣＰＵ１０の指令に基づき自律航法データ補正処理部２１によって実行される。
【００４０】
上記のような補正処理によって、自律航法測位の開始地点Ａにおいて位置データが取得できなくても、自律航法測位を継続するとともにその移動途中や移動終了の地点ＢでＧＰＳ測位による位置データを取得することで、開始地点Ａから地点Ｂまでの位置データを事後的に取得することが可能になっている。
【００４１】
さらに、ユーザが移動を続ける場合には、ＧＰＳ測位や自律航法測位が行われて、その後の移動経路の位置データも継続的に取得されるようになっている。その後の自律航法測位では、自律航法測位を開始する基準地点の位置データは既に取得済みとなるので、上述のような仮の位置データを用いた自律航法測位は不要となり、例えば、従前の自律航法測位が行われることとなる。
【００４２】
図４には、ＣＰＵ１０により実行される移動測位処理のフローチャートを示す。次に、このフローチャートに基づき上記の移動測位処理を詳細に説明する。
【００４３】
移動測位処理は、例えばナビゲーション装置１が電源オンされたり、或いは、操作部２６を介して始動の操作入力が行われたりした場合に開始される。移動測位処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ１０はＧＰＳ受信部１４にコマンドを発行してＧＰＳ衛星からの送信データの受信処理を行わせる（ステップＳ１）。そして、ＧＰＳの電波があるか否か判別して（ステップＳ２）、電波があればＧＰＳ測位を行うためにステップＳ９に移行し、電波がなければ自律航法測位を行うためにステップＳ３に移行する。
【００４４】
その結果、ＧＰＳの電波がなくてステップＳ３に移行した場合には、該ステップで自律航法測位の開始地点の位置データが設定されているか判別する。ここで、例えば、直前にＧＰＳ測位が行われていて開始地点の位置データが既知である場合には、この位置データが開始地点の位置データとして設定されるし、自律航法測位を継続的に繰り返している場合には、一連の自律航法測位の最初の段階で開始地点の位置データが設定済みである。従って、このような場合には、ステップＳ３の判別処理で“ＹＥＳ”側に分岐して、ステップＳ５に移行する。
【００４５】
一方、直前にＧＰＳ測位も行われておらず、且つ、自律航法測位を最初に実行する段階では、開始地点の位置データが設定がされていないので、ステップＳ３の判別処理で“ＮＯ”側に進んで、仮の開始地点の位置データを設定する（ステップＳ４：仮位置データ算出制御手段）。例えば、図２（ａ）の一番目の位置データ「Ｘ：０．０，Ｙ：０．０」を開始地点の位置データとして設定する。そして、ステップＳ５に移行する。
【００４６】
ステップＳ５に移行すると、先ず、ＣＰＵ１０は、自律航法制御処理部２０に３軸地磁気センサ１５の計測データを送って方位計測処理を行わせ（ステップＳ５）、次いで、自律航法制御処理部２０に３軸加速度センサ１６の計測データを送って移動方向と移動距離の計測処理を行わせる（ステップＳ６）。さらに、この計測された移動方向および移動距離から移動履歴データの前段の位置データに対する相対的な位置変動のデータを確定する（ステップＳ７：位置算出手段）。そして、これを移動履歴データの前段の位置データに加算して、現在の位置データを算出し、これを移動履歴データに記憶する（ステップＳ８：位置データ記憶手段）。
【００４７】
ＧＰＳの電波がない区域でナビゲーション装置１の移動が行われると、上記のＳ５〜Ｓ８の処理が繰り返し実行されて、自律航法測位により移動経路上の各地点の位置データが算出されて移動履歴データに記憶されていく。自律航法測位の開始地点で位置データを有していない場合には、ステップＳ４で仮の開始地点の位置データが設定され、図２（ａ）に示すように、移動経路上の各地点の位置データとして、補正フラグが“０”にされた仮の位置データが移動履歴データに記憶されていく。
【００４８】
一方、ステップＳ２の判別処理で、ＧＰＳの電波があって、“ＹＥＳ”側に移行した場合には、先のステップＳ１で受信したＧＰＳ衛星の送信データに基づきＧＰＳ測位演算を行って現在位置を表わす位置データを算出する（ステップＳ９）。そして、この位置データを、移動履歴データに記憶する（ステップＳ１０）。なお、移動履歴データにおいて、自律航法測位による位置データと、ＧＰＳ測位による位置データとは別々に記憶しておく。
【００４９】
ＧＰＳ測位の位置データを記憶したら、次いで、移動履歴データの中に補正前の位置データ、すなわち、補正フラグが“０”の位置データがあるか否か判別する（ステップＳ１１）。そして、なければそのままステップＳ１に戻るが、補正前の位置データがあれば、“ＹＥＳ”側に移行して、自律航法データ補正処理部２１に指令を発行して、仮の開始地点の位置データを用いて求められた自律航法測位の位置データの補正処理を行わせる（ステップＳ１２：位置データ補正手段）。この補正処理は、図２と図３を用いて上記説明した通りのものである。そして、ステップＳ１に戻る。
【００５０】
このような移動測位処理により、ＧＰＳ測位が可能な区域であれば、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ９〜Ｓ１１の処理の繰り返しにより、ＧＰＳ測位が継続的に行われて移動経路上の各地点の位置データが移動履歴データ記憶部２２に蓄積されていく。一方、ＧＰＳ測位を行えない区域であれば、ステップＳ１〜Ｓ３，Ｓ５〜Ｓ８の処理の繰り返しにより、自律航法測位が継続的に行われて移動経路上の各地点の位置データが移動履歴データ記憶部２２に蓄積されていく。
【００５１】
また、自律航法測位の開始地点で位置データが取得できていない場合には、ステップＳ４で仮の位置データが設定されて、続く自律航法測位で仮の位置データが継続的に取得されていく。そして、次に、ＧＰＳ測位か可能になったときに、ステップＳ１２でこれらの仮の位置データが補正されて真正な位置データが取得されるようになっている。
［変形例］
図５には、開始地点の位置データが取得されていない状態で実行される自動航法測位のその他の方式を説明するためのデータチャートを示す。
【００５２】
上記実施形態では、開始地点の位置データが取得されてない状態で自律航法測位を実行する場合に、開始地点の仮の位置データを与えて自律航法測位を実行させていたが、次に示すような方式でも、同様に自律航法測位を行って、事後的にその経路の位置データを算出することが可能である。
【００５３】
すなわち、先ず、自律航法測位の開始地点Ａ（図３参照）で位置データが取得されていない場合、図５（ａ）に示すように、ＲＡＭ１１や図示略の記憶装置に変位データベース（変動情報記憶手段）を作成し、この変位データベースに自律航法制御処理部２０で算出された変位データを記憶していく。上記の変位データは、移動経路上で位置データが求められる連続する２地点間の相対的な位置変動を表わすデータであり、例えば、図５（ａ）のＮ番目の変位データ「Ｘ：０．２，Ｙ：０．２」は、Ｎ−１番目の地点からＮ番目の地点へ東西方向に“０．２”の距離、南北方向に“０．２”の距離が移動されていることを示すものである。
【００５４】
次に、自律航法測位の移動途中の地点Ｂ（図３参照）でＧＰＳ測位により位置データ（例えば位置データ「Ｘ：２８０．０，Ｙ：１８０．０」）が取得されたら、この位置データと図５（ａ）の変位データベースとを用いて、過去に通過した各地点の位置データを通常の自律航法測位の演算パターンと逆算的な演算処理によって求めていく（通過位置算出手段）。
【００５５】
すなわち、先ず、図５（ｂ）の移動履歴データのＮ番目の位置データに示すように、地点Ｂの位置データはＧＰＳ測位の位置データをそのまま代入することで求める。次いで、図５（ａ）のＮ番目の変位データ、並びに、図５（ｂ）のＮ番目およびＮ−１番目の位置データに示すように、Ｎ番目の位置データからＮ番目の変位データを減算して、これをＮ−１番目の位置データとして求める。このような減算処理を１番目の位置データまで繰り返し行う。
【００５６】
このような処理によっても、図５（ｂ）に示すように、開始地点Ａの位置データがないまま自律航法測位が行われた移動経路の各地点の位置データを事後的に求めることができる。
【００５７】
以上のように、この実施形態のナビゲーション装置１、その測位方法、ならびに、移動測位処理のプログラムによれば、移動中、自律航法用センサ（１５，１６）により移動方向や移動量の計測を行わせ、その移動途中や移動終了の地点で位置データを取得することにより、事後的に以前に通過してきた各地点の位置データを求めることができる。従って、移動開始地点の位置データが取得できなくても、移動途中や移動終了の地点で位置データを取得することができれば、移動経路上の各地点の位置データを取得できるという効果が得られる。
【００５８】
事後的に移動経路の位置データを取得することができることから、例えば、移動後に移動経路を確認したり、或いは、デジタルカメラと組み合わせて、デジタルカメラで撮影を行った地点の位置データを撮影された画像データと合わせて記憶させておく機能などに、この位置データを有効に活用することができる。
【００５９】
また、この実施形態のナビゲーション装置１には、ＧＰＳ測位が可能な測位手段が備わっているので、例えば、ＧＰＳの電波が届かない屋内において移動中に自律航法測位を継続的に行って、その後、屋外に出てＧＰＳ測位を行うことで、屋内の移動経路の各地点の位置データを事後的に求めることが可能となる。
【００６０】
また、この実施形態のナビゲーション装置１、その測位方法、ならびに、移動測位処理のプログラムによれば、開始地点で仮の位置データを与えて自律航法測位を行い、移動途中や移動終了の地点で位置データが与えられた場合に、自律航法測位によって求められた仮の位置データを全体的にシフトさせて真正の位置データに補正するようになっているので、この補正処理に必要な記憶容量を小さくでき、また、この処理にかかる演算処理の負荷も小さくすることができる。
【００６１】
また、上記の変形例の自律航法測位の方式によれば、自律航法測位の際に変位データを記憶させ、その後、移動途中や移動終了の地点で位置データが与えられたときに、移動経路の終端側から始端側へ位置データを逆算して求めていくようになっているので、例えば、自律航法用センサ（１５，１６）の検出出力のサンプリングデータを全て記憶しておき、これらのサンプリングデータを利用して過去の移動地点の位置データを求める方式と比較して、処理に必要な記憶容量を小さくでき、また、この処理にかかる演算処理の負荷も小さくすることができる。
【００６２】
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、上記実施形態では、自律航法測位の演算や位置データの補正処理を、自律航法制御処理部２０や自律航法データ補正処理部２１により実行させる例を示したが、これらの演算をＣＰＵ１０のソフトウェア処理により実現するようにしても良い。
【００６３】
また、上記実施形態では、測位手段として、ＧＰＳを利用して測位を行う構成を例示したが、例えば、携帯電話の基地局との通信により測位を行う構成や、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）などを用いて位置情報を外部から受信したり入力することで現在位置を確定する構成など、その他の種々の構成を適用することができる。
【００６４】
また、相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段として、３軸地磁気センサと３軸加速度センサとを例示したが、装置の天地の向きが一定となるものであれば、２軸の方位センサや２軸の加速度センサを用いることもできる。また、方位を求めるのに、ジャイロスコープなどを適用することもできる。さらに、車輪速センサを用いて移動速度を求めるようにしても良い。また、上記実施形態では、移動測位処理により求められる位置データを二次元の位置データとしているが、高さ方向の位置データを含めるようにしても良い。
【００６５】
また、上記実施形態では、移動測位処理の開始時にＧＰＳ測位ができない場合に限って、事後的に位置データを求める自律航法測位の処理が実行されるようにしているが、例えば、ＧＰＳの電波が受信可能な区域であっても、ＧＰＳ測位は間欠的に行い、このＧＰＳ測位の間を自律航法測位により位置データを求めて行く構成とするとともに、このＧＰＳ測位の間で実行される自律航法測位を事後的に位置データを求める方式のものとしても良い。
【００６６】
また、上記実施形態では、ポータブルのナビゲーション装置１に本発明を適用した例を示したが、移動体に据付型の測位装置に本発明を適用することもできる。その他、実施形態で具体的に示した細部等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】
【００６７】
１    ナビゲーション装置
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＡＭ
１２  ＲＯＭ
１３  ＧＰＳ受信アンテナ
１４  ＧＰＳ受信部
１５  ３軸地磁気センサ
１６  ３軸加速度センサ
１８  表示部
２０  自律航法制御処理部
２１  自律航法データ補正処理部
２２  移動履歴データ記憶部
２６  操作部
Ａ    開始地点
Ｂ    ＧＰＳ測位が行われる地点
Ｔ１  軌跡
【図１】
2011017610.tif 000003
【図２】
2011017610.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011017610.tif 000006
【図５】
2011017610.tif 000007