(57)【要約】【課題】慣性計測装置の計測信号を用いた位置情報の計測を、消費電力を抑制しつつ、高精度な位置情報の計測を行えるようにすること。【解決手段】演算処理装置が慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測する位置計測方法であって、前記慣性計測装置は、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く前記ユーザーの所定部位に装着され、前記演算処理装置は、前記位置情報を計測するリアルタイム計測処理、を実行し、前記リアルタイム計測処理は、前記移動または運動によって周期的に表れる前記計測信号の信号特性に基づいて前記ユーザーのスピードを推計することと、前記計測信号に基づいてヨー角を計算することと、前記スピードおよび前記ヨー角を用いて前記位置情報を計測することと、を含む、位置計測方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算処理装置が慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測する位置計測方法であって、
前記慣性計測装置は、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く前記ユーザーの所定部位に装着され、
前記演算処理装置は、
前記位置情報を計測するリアルタイム計測処理、
を実行し、
前記リアルタイム計測処理は、
前記移動または運動によって周期的に表れる前記計測信号の信号特性に基づいて前記ユーザーのスピードを推計することと、
前記計測信号に基づいてヨー角を計算することと、
前記スピードおよび前記ヨー角を用いて前記位置情報を計測することと、
を含む、
位置計測方法。
【請求項２】
前記リアルタイム計測処理は、
前記計測信号に含まれる計測加速度信号の加速度を求め、当該加速度の変化に基づいて前記計測加速度信号の周期を判定することと、
前記周期に基づいて前記計測加速度信号の振幅を算出することと、
を含み、
前記推計することは、前記振幅に基づいて前記スピードを推計することを含む、
請求項１に記載の位置計測方法。
【請求項３】
前記演算処理装置は、
前記計測信号に基づいて、前記ユーザーが前記移動運動を行っているか、停止しているか、を少なくとも含む前記ユーザーの行動種別を判定し、前記移動運動を行っていると判定した場合に前記リアルタイム計測処理を実行する、
請求項１又は２に記載の位置計測方法。
【請求項４】
前記リアルタイム計測処理は、
移動距離を算出することと、
前記移動運動の経過時間を計時することと、
前記移動距離および前記経過時間に基づいて、所定の単位距離の移動に要した時間を算出することと、
を含む、
請求項１〜３の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項５】
前記ユーザーは、前記所定部位或いは他の部位に衛星測位装置を装着しており、
前記リアルタイム計測処理は、
所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、
前記推計したスピードを、前記参考航法情報に含まれる参考スピードに基づいて補正することと、
を含む、
請求項１〜４の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項６】
前記ユーザーは、前記所定部位或いは他の部位に衛星測位装置を装着しており、
前記リアルタイム計測処理は、
所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、
前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、
前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、
を含み、
前記演算処理装置は、
前記リアルタイム計測処理の計測結果を、前記参考航法情報を用いて修正する修正処理、
を実行する、
請求項１〜４の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項７】
前記演算処理装置は、
前記ユーザーの所定の終了操作、或いは、前記計測信号に基づいて、前記ユーザーが前記移動運動を終了したことを判断し、終了の判断をした場合に前記修正処理を実行する、
請求項６に記載の位置計測方法。
【請求項８】
前記演算処理装置は、
前記計測信号に基づいて、前記ユーザーが停止したことを判断し、停止の判断をした場合に前記修正処理を実行する、
請求項６に記載の位置計測方法。
【請求項９】
前記演算処理装置は、
前記計測結果および前記参考航法情報の記録データ量又は記録回数に基づいて、前記修正処理を実行する、
請求項６に記載の位置計測方法。
【請求項１０】
前記ユーザーは、前記所定部位或いは他の部位に衛星測位装置を装着しており、
前記リアルタイム計測処理は、
所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、
前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、
前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、
を含み、
前記演算処理装置とは別体の第２の演算処理装置が、
前記リアルタイム計測処理の計測結果を、前記参考航法情報を用いて修正する修正処理、
を実行する、
請求項１〜４の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項１１】
前記リアルタイム計測処理は、
前記衛星測位装置に計測動作を行わせる時間間隔を制御すること、
を含む、
請求項６〜１０の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項１２】
前記時間間隔を制御することは、計測開始からの経過時間が所定条件を満たした場合に前記時間間隔を長くすることを含む、
請求項１１に記載の位置計測方法。
【請求項１３】
前記時間間隔を制御することは、前記衛星測位装置が測位位置を確定できなかった場合、或いは、確定に所定時間以上かかった場合に、前記時間間隔を短くすることを含む、
請求項１１又は１２に記載の位置計測方法。
【請求項１４】
前記時間間隔を制御することは、前記ヨー角が所定角度以上変化した場合に、前記時間間隔を短くすることを含む、
請求項１１〜１３の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項１５】
前記計測結果には、前記位置情報と前記ヨー角とが含まれ、
前記参考航法情報には、参考位置情報と参考ヨー角とが含まれ、
前記修正処理は、
前記計測結果に含まれるヨー角の補正を、前記参考ヨー角に基づいて行うことと、
前記計測結果に含まれる位置情報の補正を、前記補正後のヨー角に基づいて行うことと、
を含む、
請求項６〜１４の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項１６】
前記ヨー角の補正は、前記計測結果に含まれるヨー角と前記参考ヨー角との差に基づいて、前記計測結果に含まれるヨー角を補正することを含む、
請求項１５に記載の位置計測方法。
【請求項１７】
前記ヨー角の補正は、前記計測結果に含まれるデータの記録時間範囲が長短異なる複数の範囲毎に段階的に行う、
請求項１５又は１６に記載の位置計測方法。
【請求項１８】
前記修正処理は、
前記位置情報を結んだ軌跡が、前記参考位置情報を通過するように前記位置情報を補正すること、
を含む請求項６〜１７の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項１９】
演算処理装置と慣性計測装置と衛星測位装置とを備えた電子機器が実行する位置計測方法であって、
前記電子機器は、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く前記ユーザーの所定部位に装着され、
前記衛星測位装置は、
前記ユーザーの移動または運動中に、第１の周期で参照位置情報を含む参照航法情報を取得し、
前記演算処理装置は、
前記ユーザーの移動または運動中に、前記第１の周期よりも短い第２の周期で前記慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理と、前記ユーザーの移動または運動中に、前記ユーザーの所定の操作、或いは、前記計測信号に基づいて、前記ユーザーが前記移動または運動を中断または終了したことを判断した場合に、前記参照航法情報を用いて前記リアルタイム計測処理の計測結果を修正する修正処理と、を実行することを特徴とする位置計測方法。
【請求項２０】
前記リアルタイム計測処理は、
前記移動運動によって周期的に表れる前記計測信号の信号特性に基づいて前記ユーザーのスピードを推計することと、
前記計測信号に基づいてヨー角を計算することと、
前記スピードおよび前記ヨー角を用いて前記位置情報を計測することと、
を含むことを特徴とする請求項１９に記載の位置計測方法。
【請求項２１】
前記リアルタイム計測処理は、
前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、
前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、
を含み、
前記修正処理は、
前記記録された前記計測結果を、前記計測結果の前記計測時刻に対応する前記取得時刻における前記参考航法情報に基づいて修正すること、
を含むことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の位置計測方法。
【請求項２２】
前記衛星測位装置は、
時間経過に従って、前記第１の周期を徐々に長くすることを含む、
請求項１９〜２１の何れか一項に記載の位置計測方法。
【請求項２３】
前記衛星測位装置は、
前記衛星測位装置が測位位置を確定できなかった場合、或いは、確定に所定時間以上かかった場合に、前記第１の周期を短くすることを含む、
請求項２２に記載の位置計測方法。
【請求項２４】
演算処理装置と慣性計測装置と衛星測位装置とを備えた電子機器であって、
前記電子機器は、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く前記ユーザーの所定部位に装着され、
前記演算処理装置は、
前記慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理と、前記リアルタイム計測処理の計測結果を修正する修正処理と、
を実行し、
前記リアルタイム計測処理は、
前記移動または運動によって周期的に表れる前記計測信号の信号特性に基づいて前記ユーザーのスピードを推計することと、
前記計測信号に基づいてヨー角を計算することと、
前記スピードおよび前記ヨー角を用いて前記位置情報を計測することと、
所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、
前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、
前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、
を含み、
前記修正処理は、
前記参考航法情報を用いて、前記記録された前記計測結果を修正すること、
を含む、
電子機器。
【請求項２５】
演算処理装置と慣性計測装置と衛星測位装置とを備えた電子機器と、コンピューターとが通信接続して構成される測位システムであって、
前記電子機器は、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く前記ユーザーの所定部位に装着され、
前記演算処理装置は、
前記慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理、
を実行し、
前記リアルタイム計測処理は、
前記移動または運動によって周期的に表れる前記計測信号の信号特性に基づいて前記ユーザーのスピードを推計することと、
前記計測信号に基づいてヨー角を計算することと、
前記スピードおよび前記ヨー角を用いて前記位置情報を計測することと、
所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、
前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、
前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、
を含み、
前記コンピューターは、
前記記録された前記計測結果を、前記記録された前記参考航法情報を用いて修正する修正処理、
を実行する、
測位システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測する位置計測方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランニングやマラソンなどの運動を行うユーザーの腕などに装着して使用される、いわゆるランナーズウォッチと呼ばれる携帯型の電子機器が普及している。このような電子機器には、加速度センサーやジャイロセンサーといった慣性計測装置を内蔵し、慣性計測装置の計測値を用いた慣性航法演算によって、ユーザーの位置や速度、移動距離といった、ユーザーの運動に関する情報をリアルタイムに表示する機能を有するものがある（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】米国特許出願公開第２００３／０２１６８６５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、慣性計測装置が出力する計測値にはバイアス（誤差）が含まれており、このバイアスによって慣性航法演算結果に大きな誤差が生じる可能性がある。これに対処するため、例えば、上述の特許文献１では、ＧＰＳ（Global Positioning System）の測位を並行して行い、この測位結果を用いたカルマンフィルターによって慣性計測装置の計測値に含まれるバイアスを推定・除去することで慣性航法演算結果を補正している。
【０００５】
しかしながら、カルマンフィルター処理では、加速度センサー及びジャイロセンサーのそれぞれの計測値のバイアスと、慣性航法演算結果である位置、速度及び姿勢との状態値が必要であるが、加速度センサー及びジャイロセンサーは三軸センサーであり、また、慣性航法演算結果である位置、速度及び姿勢は三軸成分値として与えられるため、例えば合計１５状態の値といった多くの値が必要であり、処理負荷が大きい。また、環境変化や経時変化などによる慣性センサーの計測値のドリフトに起因する慣性航法演算結果のドリフトを抑制するため、ＧＰＳ測位を並行して行って、そのＧＰＳの測位結果に基づいて慣性航法演算結果を高頻度に補正する必要がある。ＧＰＳ測位に要する消費電力は、慣性航法演算に比べて大きく、また処理負荷も大きい。
【０００６】
処理負荷の増加は、処理時間や消費電力の増加に繋がる。携帯型の電子機器では、機器全体の小型化、軽量化、および低消費電力化が求められているため、処理負荷の増加を可能な限り抑えること、或いは、処理負荷を低減させることが求められる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、慣性計測装置の計測信号を用いた位置情報の計測を行う電子機器において、消費電力を抑制しつつ、高精度な位置情報の計測を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための第１の発明は、演算処理装置が慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測する位置計測方法であって、前記慣性計測装置は、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く前記ユーザーの所定部位に装着され、前記演算処理装置は、前記位置情報を計測するリアルタイム計測処理、を実行し、前記リアルタイム計測処理は、前記移動または運動によって周期的に表れる前記計測信号の信号特性に基づいて前記ユーザーのスピードを推計することと、前記計測信号に基づいてヨー角を計算することと、前記スピードおよび前記ヨー角を用いて前記位置情報を計測することと、を含む、位置計測方法である。
【０００９】
第１の発明によれば、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動くユーザーの所定部位に装着した慣性計測装置の計測信号に基づき、従来の慣性航法演算とは異なる手法によって、ユーザーの位置情報を計測することができる。また、本発明の位置計測方法によれば、従来の慣性航法演算に比較して位置情報の計測に要する処理負荷を軽減し、消費電力の低減を図ることができる。
【００１０】
すなわち、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く所定部位を腕とするならば、腕が周期的に動くことで周期的に表れる計測信号の信号特性からユーザーのスピードを推計することができ、また、計測信号に基づいてヨー角を計算することで、このスピード、及び、ヨー角を用いて、ユーザーの位置情報を計測することができる。ここで、スピードとは、速さのことであり、例えば、単位時間当たりに進む距離を意味しており、移動する方向を含んでいない意味である。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明の位置計測方法であって、前記リアルタイム計測処理は、前記計測信号に含まれる計測加速度信号の加速度を求め、当該加速度の変化に基づいて前記計測加速度信号の周期を判定することと、前記周期に基づいて前記計測加速度信号の振幅を算出することと、を含み、前記推計することは、前記振幅に基づいて前記スピードを推計することを含む、位置計測方法である。
【００１２】
第２の発明によれば、計測信号に基づくユーザーのスピードの推計は、この計測信号に含まれる計測加速度信号の振幅に基づいて行うことができる。
【００１３】
第３の発明は、第１又は第２の発明の位置計測方法であって、前記演算処理装置は、前記計測信号に基づいて、前記ユーザーが前記移動運動を行っているか、停止しているか、を少なくとも含む前記ユーザーの行動種別を判定し、前記移動運動を行っていると判定した場合に前記リアルタイム計測処理を実行する、位置計測方法である。
【００１４】
第３の発明によれば、ユーザーの位置情報を計測するリアルタイム計測処理を、計測信号に基づいてユーザーが移動運動を行っていると判定した場合に実行することができる。つまり、計測信号に基づき、ユーザーが腕振り動作を行っているか否かを判定することができるため、移動運動を行っているか停止しているかといった行動種別を判定できるのである。そして、ユーザーが移動運動を行っている場合にのみユーザーの位置情報を計測し、停止している場合には位置情報の計測を停止するといったことができるため、不要な電力消費を抑制することができる。
【００１５】
第４の発明は、第１〜第３の何れかの発明の位置計測方法であって、前記リアルタイム計測処理は、移動距離を算出することと、前記移動運動の経過時間を計時することと、前記移動距離および前記経過時間に基づいて、所定の単位距離の移動に要した時間を算出することと、を含む、位置計測方法である。
【００１６】
第４の発明によれば、移動距離及び移動運動の経過時間を算出して、例えば、ラップタイムやペースといったランニングやマラソンに関する情報を算出することができる。
【００１７】
第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明の位置計測方法であって、前記ユーザーは、前記所定部位或いは他の部位に衛星測位装置を装着しており、前記リアルタイム計測処理は、所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、前記推計したスピードを、前記参考航法情報に含まれる参考スピードに基づいて補正することと、を含む、位置計測方法である。
【００１８】
第５の発明によれば、ユーザーの所定部位或いは他の部位に装着した衛星測位装置に計測動作を行わせて参考航法情報を取得し、参考航法情報に含まれる参考スピード情報に基づいて、推計したスピードを補正することで、位置情報の計測の精度を向上させることができる。
【００１９】
第６の発明は、第１〜第４の何れかの発明の位置計測方法であって、前記ユーザーは、前記所定部位或いは他の部位に衛星測位装置を装着しており、前記リアルタイム計測処理は、所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、を含み、前記演算処理装置は、前記リアルタイム計測処理の計測結果を、前記参考航法情報を用いて修正する修正処理、を実行する、位置計測方法である。
【００２０】
第６の発明によれば、ユーザーの所定部位或いは他の部位に装着した衛星測位装置に計測動作を行わせて取得した参考航法情報を用いて、リアルタイム計測処理の計測結果を修正することができる。これにより、計測した位置情報の精度を向上させることができる。
【００２１】
第７の発明は、第６の発明の位置計測方法であって、前記演算処理装置は、前記ユーザーの所定の終了操作、或いは、前記計測信号に基づいて、前記ユーザーが前記移動運動を終了したことを判断し、終了の判断をした場合に前記修正処理を実行する、位置計測方法である。
【００２２】
第７の発明によれば、ユーザーが移動運動を終了したと判断した場合に、リアルタイム計測処理の計測結果を修正することができる。
【００２３】
第８の発明は、第６の発明の位置計測方法であって、前記演算処理装置は、前記計測信号に基づいて、前記ユーザーが停止したことを判断し、停止の判断をした場合に前記修正処理を実行する、位置計測方法である。
【００２４】
第８の発明によれば、ユーザーが停止したと判断した場合に、リアルタイム計測処理の計測結果を修正することができる。
【００２５】
第９の発明は、第６の発明の位置計測方法であって、前記演算処理装置は、前記計測結果および前記参考航法情報の記録データ量又は記録回数に基づいて、前記修正処理を実行する、位置計測方法である。
【００２６】
第９の発明によれば、リアルタイム計測処理の計測結果及び参考航法情報の記録データ量又は記録回数に基づいて修正処理を実行することができる。これにより、例えば、記録データ量が所定量以上となった場合、又は、記録回数が所定回数以上となった場合に修正処理を実行することで、修正の対象となるデータがある程度蓄積された状態で修正処理を実行できるため、リアルタイム計測処理の計測結果の修正を効率良く行うことができる。
【００２７】
第１０の発明は、第１〜第４の何れかの発明の位置計測方法であって、前記ユーザーは、前記所定部位或いは他の部位に衛星測位装置を装着しており、前記リアルタイム計測処理は、所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、を含み、前記演算処理装置とは別体の第２の演算処理装置が、前記リアルタイム計測処理の計測結果を、前記参考航法情報を用いて修正する修正処理、を実行する、位置計測方法である。
【００２８】
第１０の発明によれば、演算処理装置がリアルタイム計測処理を実行し、演算処理装置とは別体の第２の演算処理装置が修正処理を実行するといったように、処理を分散させることができる。また、計測した位置情報の精度を、修正処理によって向上させることができる。
【００２９】
第１１の発明は、第６〜第１０の何れかの発明の位置計測方法であって、前記リアルタイム計測処理は、前記衛星測位装置に計測動作を行わせる時間間隔を制御すること、を含む、位置計測方法である。
【００３０】
第１１の発明によれば、衛星測位装置に計測動作を行わせる時間間隔を制御することができる。これにより、衛星測位装置の測位動作に係る電力消費を抑制させることができる。
【００３１】
第１２の発明は、第１１の発明の位置計測方法であって、前記時間間隔を制御することは、計測開始からの経過時間が所定条件を満たした場合に前記時間間隔を長くすることを含む、位置計測方法である。
【００３２】
第１２の発明によれば、衛星測位装置に計測動作を行わせる時間間隔を、計測開始からの経過時間が所定条件を満たした場合に長くすることができる。例えば、経過時間が所定時間に達したことを所定条件とすることで、測位の開始直後は短い時間間隔で測位動作を行わせ、それ以降は長い時間間隔で測位動作を行わせるといったことができる。更に、この所定条件とする所定時間を段階的に定めることで、時間経過に従って、計測動作を行わせる時間間隔を徐々に長くするといったことができる。
【００３３】
第１３の発明は、第１１又は第１２の発明の位置計測方法であって、前記時間間隔を制御することは、前記衛星測位装置が測位位置を確定できなかった場合、或いは、確定に所定時間以上かかった場合に、前記時間間隔を短くすることを含む、位置計測方法である。
【００３４】
第１３の発明によれば、衛星測位装置が測位動作に失敗して測位位置が確定できなかった場合や、確定に所定時間以上かかった場合に、衛星測位装置に測位動作を行わせる時間間隔を短くすることで、参考航法情報の取得時間間隔が長くなることを防止できる。
【００３５】
第１４の発明は、第１１〜第１３の何れかの発明の位置計測方法であって、前記時間間隔を制御することは、前記ヨー角が所定角度以上変化した場合に、前記時間間隔を短くすることを含む、位置計測方法である。
【００３６】
第１４の発明によれば、衛星測位装置に測位動作を行わせる時間間隔を、慣性計測装置の計測信号に基づくヨー角が所定角度以上変化した場合に短くすることができる。これにより、ユーザーの移動方向が大きく変化した場合には、短い時間間隔で測位動作を行わせて参考航法情報を取得することができるようになり、移動方向の変化に際してのリアルタイム計測処理の計測結果を、より精度良く修正することができる。
【００３７】
第１５の発明は、第６〜第１４の何れかの発明の位置計測方法であって、前記計測結果には、前記位置情報と前記ヨー角とが含まれ、前記参考航法情報には、参考位置情報と参考ヨー角とが含まれ、前記修正処理は、前記計測結果に含まれるヨー角の補正を、前記参考ヨー角に基づいて行うことと、前記計測結果に含まれる位置情報の補正を、前記補正後のヨー角に基づいて行うことと、を含む、位置計測方法である。
【００３８】
第１５の発明によれば、リアルタイム計測処理の計測結果の修正として、計測結果に含まれるヨー角を参考航法情報に含まれる参考ヨー角に基づいて補正し、補正後のヨー角に基づいて計測結果に含まれる位置情報を補正することができる。
【００３９】
第１６の発明は、第１５の発明の位置計測方法であって、前記ヨー角の補正は、前記計測結果に含まれるヨー角と前記参考ヨー角との差に基づいて、前記計測結果に含まれるヨー角を補正することを含む、位置計測方法である。
【００４０】
第１６の発明によれば、リアルタイム計測処理の計測結果の修正において、計測結果に含まれるヨー角の補正を、計測結果に含まれるヨー角と参考ヨー角との差に基づいて行うことができる。
【００４１】
第１７の発明は、第１５又は第１６の発明の位置計測方法であって、前記ヨー角の補正は、前記計測結果に含まれるデータの記録時間範囲が長短異なる複数の範囲毎に段階的に行う、位置計測方法である。
【００４２】
第１７の発明によれば、記録時間範囲が長短異なる複数の範囲毎に段階的に行うことで、ヨー角の補正を効率良く行うことができ、ヨー角の補正に係る演算量の低減、ひいては消費電力の低減につながる。
【００４３】
第１８の発明は、第６〜第１７の何れかの発明の位置計測方法であって、前記修正処理は、前記位置情報を結んだ軌跡が、前記参考位置情報を通過するように前記位置情報を補正すること、を含む位置計測方法である。
【００４４】
第１８の発明によれば、リアルタイム計測処理の計測結果の修正において、計測結果に含まれる位置情報を結んだ軌跡が、参考航法情報に含まれる参考位置情報を通過するように、位置情報を補正することができる。
【００４５】
第１９の発明は、演算処理装置と慣性計測装置と衛星測位装置とを備えた電子機器が実行する位置計測方法であって、前記電子機器は、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く前記ユーザーの所定部位に装着され、前記衛星測位装置は、前記ユーザーの移動または運動中に、第１の周期で参照位置情報を含む参照航法情報を取得し、前記演算処理装置は、前記ユーザーの移動または運動中に、前記第１の周期よりも短い第２の周期で前記慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理と、前記ユーザーの移動または運動中に、前記ユーザーの所定の操作、或いは、前記計測信号に基づいて、前記ユーザーが前記移動または運動を中断または終了したことを判断した場合に、前記参照航法情報を用いて前記リアルタイム計測処理の計測結果を修正する修正処理と、を実行することを特徴とする位置計測方法である。
【００４６】
第１９の発明によれば、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動くユーザーの所定部位に装着される電子機器によって、ユーザーの位置情報の計測を、消費電力を抑制しつつ精度良く行うことができる。すなわち、電子機器が備える演算処理装置は、電子機器が備える慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理を実行し、ユーザーが停止したと判断した場合に、電子機器が備える衛星測位装置が取得した参考航法情報を用いて、リアルタイム計測処理の計測結果を修正する修正処理を実行する。また、位置情報の計測に比較して演算処理負荷が大きい衛星測位装置による参考航法情報の取得を、位置情報を計測する第２の周期より長い第１の周期で行うことで、電子機器全体での消費電力を抑制することができる。
【００４７】
第２０の発明は、第１９の発明の位置計測方法であって、前記リアルタイム計測処理は、前記移動運動によって周期的に表れる前記計測信号の信号特性に基づいて前記ユーザーのスピードを推計することと、前記計測信号に基づいてヨー角を計算することと、前記スピードおよび前記ヨー角を用いて前記位置情報を計測することと、を含むことを特徴とする位置計測方法である。
【００４８】
第２０の発明によれば、リアルタイム計測処理では、ユーザーの所定部位が周期的に動くことで周期的に表れる計測信号の信号特性からユーザーのスピードを推計することができ、また、計測信号に基づいてヨー角を計算することで、このスピード、及び、ヨー角を用いて、ユーザーの位置情報を計測することができる。
【００４９】
第２１の発明は、第１９又は第２０の発明の位置計測方法であって、前記リアルタイム計測処理は、前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、を含み、前記修正処理は、前記記録された前記計測結果を、前記計測結果の前記計測時刻に対応する前記取得時刻における前記参考航法情報に基づいて修正すること、を含むことを特徴とする位置計測方法である。
【００５０】
第２１の発明によれば、修正処理では、リアルタイム計測処理の計測結果を、その計測時刻に取得した参考航法情報に基づいて修正することができる。
【００５１】
第２２の発明は、第１９〜第２１の何れかの発明の位置計測方法であって、前記衛星測位装置は、時間経過に従って、前記第１の周期を徐々に長くすることを含む、位置計測方法である。
【００５２】
第２２の発明によれば、時間経過に伴って、衛星測位装置に測位動作を行わせる第１の周期を徐々に長くすることができる。結果、消費電力を低減させることができる。
【００５３】
第２３の発明は、第２２の発明の位置計測方法であって、前記衛星測位装置は、前記衛星測位装置が測位位置を確定できなかった場合、或いは、確定に所定時間以上かかった場合に、前記第１の周期を短くすることを含む、位置計測方法である。
【００５４】
第２３の発明によれば、衛星測位装置が測位動作に失敗して測位位置が確定できなかった場合や、確定に所定時間以上かかった場合に、衛星測位装置に測位動作を行わせる第１の周期を短くすることで、参考航法情報の取得時間間隔が長くなることを防止することができる。
【００５５】
第２４の発明は、演算処理装置と慣性計測装置と衛星測位装置とを備えた電子機器であって、前記電子機器は、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く前記ユーザーの所定部位に装着され、前記演算処理装置は、前記慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理と、前記リアルタイム計測処理の計測結果を修正する修正処理と、を実行し、前記リアルタイム計測処理は、前記移動または運動によって周期的に表れる前記計測信号の信号特性に基づいて前記ユーザーのスピードを推計することと、前記計測信号に基づいてヨー角を計算することと、前記スピードおよび前記ヨー角を用いて前記位置情報を計測することと、所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、を含み、前記修正処理は、前記参考航法情報を用いて、前記記録された前記計測結果を修正すること、を含む、電子機器である。
【００５６】
第２４の発明によれば、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動くユーザーの所定部位に装着されて、ユーザーの位置情報の計測を、消費電力を抑制しつつ精度良く行う電子機器を実現することができる。すなわち、電子機器が備える演算処理装置は、電子機器が備える慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理を実行し、ユーザーが停止したと判断した場合に、電子機器が備える衛星測位装置が取得した参考航法情報を用いて、リアルタイム計測処理の計測結果を修正する修正処理を実行する。
【００５７】
第２５の発明は、演算処理装置と慣性計測装置と衛星測位装置とを備えた電子機器と、コンピューターとが通信接続して構成される測位システムであって、前記電子機器は、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動く前記ユーザーの所定部位に装着され、前記演算処理装置は、前記慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理、を実行し、前記リアルタイム計測処理は、前記移動または運動によって周期的に表れる前記計測信号の信号特性に基づいて前記ユーザーのスピードを推計することと、前記計測信号に基づいてヨー角を計算することと、前記スピードおよび前記ヨー角を用いて前記位置情報を計測することと、所与のタイミングで前記衛星測位装置に計測動作を行わせることで、参考航法情報を取得する制御を行うことと、前記リアルタイム計測処理の計測結果を計測時刻と対応付けて記録することと、前記参考航法情報を取得時刻と対応付けて記録することと、を含み、前記コンピューターは、前記記録された前記計測結果を、前記記録された前記参考航法情報を用いて修正する修正処理、を実行する、測位システムである。
【００５８】
第２５の発明によれば、ユーザーの移動または運動に伴って周期的に動くユーザーの所定部位に装着された電子機器とコンピューターとが通信接続され、ユーザーの位置情報の計測を、消費電力を抑制しつつ精度良く行う測位システムを実現することができる。すなわち、電子機器が備える演算処理装置は、電子機器が備える慣性計測装置の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理を実行し、コンピューターは、電子機器が備える衛星測位装置が取得した参考航法情報を用いて、リアルタイム計測処理の計測結果を修正する修正処理を実行する。これにより、処理負荷を分散させることができる。
【００５９】
また、リアルタイム計測処理では、ユーザーの所定部位が周期的に動くことで周期的に表れる計測信号の信号特性からユーザーのスピードを推計することができ、また、計測信号に基づいてヨー角を計算することで、このスピード、及び、ヨー角を用いて、ユーザーの位置情報を計測することができる。また、リアルタイム計測処理の計測結果を修正する修正処理によって、計測した位置情報の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】第１実施形態における電子機器の構成例。
【図２】加速度信号に基づく速さの算出の説明図。
【図３】加速度信号に基づく速さの算出の説明図。
【図４】ＧＰＳヨー角に基づくＩＮＳヨー角の補正の説明図。
【図５】ＧＰＳヨー角に基づくＩＮＳヨー角の補正の説明図。
【図６】ＧＰＳヨー角に基づくＩＮＳヨー角の補正の説明図。
【図７】ＧＰＳヨー角に基づくＩＮＳヨー角の補正の説明図。
【図８】ＧＰＳヨー角に基づくＩＮＳヨー角の補正の説明図。
【図９】ＧＰＳヨー角に基づくＩＮＳヨー角の補正の説明図。
【図１０】ＧＰＳ位置に基づくＩＮＳ位置の補正の説明図。
【図１１】ＧＰＳ位置に基づくＩＮＳ位置の補正の説明図。
【図１２】第１実施形態における電子機器の機能構成図。
【図１３】位置情報計測処理のフローチャート。
【図１４】リアルタイム計測処理のフローチャート。
【図１５】修正処理のフローチャート。
【図１６】第２実施形態における測位システムの構成例。
【図１７】第２実施形態における測位システムの機能構成図。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。
【００６２】
［第１実施形態］
先ず、本発明を適用した第１実施形態を説明する。
【００６３】
＜システム構成＞
図１は、第１実施形態における電子機器１の構成例である。この電子機器１は、ユーザー３の手首や腕に装着可能な、いわゆるランナーズウォッチと呼ばれる腕時計型の電子機器であることとして本実施形態を説明する。なお、電子機器１の装着部位は手首や腕に限らず、ユーザー３の移動または運動に伴って周期的に動く部位であれば良く、例えば足首であっても良い。
【００６４】
電子機器１の筐体１０の上面には、時刻や走行距離、スピード等を表示するためのディスプレイ１２が設けられ、筐体１０の側面には、ユーザー３が各種操作入力を行うための操作スイッチ１４と、電子機器１をユーザー３の手首や腕に装着するためのバンド１６とが設けられている。筐体１０は気密室を形成し、ディスプレイ１２や操作スイッチ１４等と電気的に接続された制御基板１８と、制御基板１８等に電源を供給する充電式のバッテリ２０とが内蔵されている。
【００６５】
制御基板１８には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の演算回路となるプロセッサーと、メインメモリーと、計測データ用メモリーと、慣性計測装置であるＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）と、衛星測位装置であるＧＰＳ（Global Positioning System）モジュールと、近距離無線モジュールと、が搭載されている。電子機器１は、プロセッサーが搭載され、ソフトウェアに基づいて動作可能という点でコンピューターということもできる。
【００６６】
メインメモリーは、プログラムや初期設定データ、プロセッサーの演算結果等を格納する記憶媒体であり、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー等によって構成される。計測データ用メモリーは、ＩＭＵやＧＰＳモジュールによる計測データを格納する記憶媒体であり、フラッシュメモリーや強誘電体メモリー（ＦｅＲＡＭ）、磁気抵抗メモリー（ＭＲＡＭ）等のデータ書き換え可能な不揮発性メモリーによって構成される。
【００６７】
ＩＭＵは、加速度センサー、及び、ジャイロセンサーを有するセンサーユニットであり、慣性計測装置の一例である。加速度センサーは、当該加速度センサーに対応付けられた三次元直交座標系（センサー座標系）における加速度（αｘ，αｙ，αｚ）を計測し、ジャイロセンサーは、当該ジャイロセンサーに対応付けられた三次元直交座標系（センサー座標系）における角速度（ωｘ，ωｙ，ωｚ）を計測する。
【００６８】
ＧＰＳモジュールは、ＧＰＳ衛星５から送信されるＧＰＳ衛星信号を受信し、受信したＧＰＳ衛星信号に基づき、日時や、緯度経度で表される位置座標、速度、姿勢を含む参考航法情報である測位情報を計測する衛星測位装置の一例である。なお、ＧＰＳではなく、ＧＬＯＮＡＳＳ（GLObal NAvigation Satellite System）やＧＡＬＩＬＥＯ、Ｂｅｉｄｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）等の他の衛星測位システムを利用した衛星測位装置としても良い。
【００６９】
プロセッサーは、ＩＭＵ及びＧＰＳモジュールによる計測データを用いて、ユーザー３の位置情報を計測する。具体的には、ユーザーの移動中に、ＩＭＵによる計測データを用いて、ユーザー３の位置情報を計測するリアルタイム計測処理を行い、ユーザー３の停止後に、ＧＰＳモジュールによる計測データを用いて、リアルタイム計測処理によって計測した位置情報を修正する修正処理を行う。なお、本実施形態では、ユーザー３の移動は緯度経度により定まる地球表面座標、すなわち地平面方向であるとし、説明を分かり易くするために、位置情報には高度は含めないものとして説明する。勿論、高度を計算して位置情報に含めたり、地球表面座標から３次元座標で定義された地球地理情報を参照して高度を導出して位置情報に含めたりして、位置情報に高度を含めても良いことは勿論である。
【００７０】
＜原理＞
ＩＭＵ及びＧＰＳモジュールによる計測データを用いた位置情報の計測について詳細に説明する。
【００７１】
（Ａ）リアルタイム計測処理
リアルタイム計測処理では、入力されているＩＭＵの加速度センサーの計測信号を用いて、所定時間Δｔ（例えば、１秒）毎のユーザー３の位置、速度、及び、移動距離を含む位置情報を計測する。すなわち、「リアルタイム計測処理」とは、ユーザーが演算処理装置を使用中に所定のパラメータを計測する処理であり、本実施形態では、演算処理装置である電子機器１を装着したユーザー３が移動または運動の実施中に、位置情報の計測を周期的かつ継続的に行う処理のことである。
【００７２】
具体的には、図２，図３に示すように、加速度センサーの計測信号をもとに、ユーザー３の腕振り動作の周期を判定する。図２，図３は、横軸を時刻とした加速度センサーの計測信号の波形の一例を示している。但し、加速度センサーは、三軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）の各軸成分（αｘ，αｙ，αｚ）の値を示す計測信号を出力するが、図２，３では、各軸成分を合成したベクトルの大きさ、すなわち加速度の大きさを計測値として縦軸にしている。本実施形態では、電子機器１が装着される部位は腕であるため、図２に示すように、ユーザー３の移動または運動に伴う腕振り動作によって加速度が周期的に変化し、その加速度の周期的な値の変化が、計測値として表れる。
【００７３】
この加速度信号に対してローパスフィルター処理を行ってノイズ成分である高周波成分を除去したフィルター後加速度信号を求め、更に、このフィルター後加速度信号に対する一階微分処理を行って、フィルター後加速度信号の時間変化を表す加速度信号を求める。次いで、この加速度信号の信号波形に対して、その前後で負値から正値に変化するゼロクロス点（値がゼロになる点）３０を検出し、連続する二つのゼロクロス点３０の間の期間を、ユーザー３の腕振り動作の一周期とする。そして、各ゼロクロス点３０の時刻におけるフィルター後加速度信号の信号波形上の点を、腕振り動作の周期の基準点３２とする。
【００７４】
続いて、図３に示すように、フィルター後加速度信号の信号波形において、各周期の基準点３２の値から、その直後のピーク値までの差分を求め、フィルター後加速度信号の振幅Ａｍｐとする。そして、次式（１）に示す推計式に従って、スピードＶを求める。
【００７５】
【数１】
2019070618.tif 000003
式（１）において、ａ１は係数であり、例えば、０．１〜０．２程度の値に定められる。
【００７６】
リアルタイム計測処理において、位置情報の計測は所定時間Δｔ毎に行うが、ある計測時刻ｔにおけるスピードＶは、当該計測時刻ｔの直前の一周期についての振幅Ａｍｐを用いて求めたスピードＶとする。
【００７７】
なお、このスピードＶの推計式（１）の係数ａ１は、ＧＰＳモジュールによって得られた計測データによって補正される。具体的には、係数ａ１を、ＧＰＳモジュールによる計測データに含まれるスピードＶｇ（参考スピード）を用いて、次式（２）によって算出される“係数ａ１ｎ”に更新する。
【００７８】
【数２】
2019070618.tif 000004
式（２）において、Ｂは定数であり、例えば、Ｂ＝０．７、に設定することができる。勿論、０．７ではなく、Ｂの値は、０．６や０．８等とすることもできるが、０より大きく、１未満の数である必要がある。好適には、０．５以上１．０未満である。
【００７９】
また、この係数ａ１の補正は、ＧＰＳモジュールが測位情報の計測（測位動作）を行って新たな測位情報が得られる毎に行われる。ＧＰＳモジュールが測位動作を行う時間間隔Δｔｇは、リアルタイム計測処理において位置情報の計測を行う時間間隔Δｔより長く定められる。従って、リアルタイム計測処理における複数回の位置情報の計測につき、１回の係数ａ１の補正が行われることになる。
【００８０】
続いて、このようにして求めたスピードＶと、ＩＭＵのジャイロセンサーの計測値である角速度（ωｘ，ωｙ，ωｚ）から算出されるヨー角ψとを用いて、次式（３）に示す算出式に従って、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、及び、移動距離Ｄを算出する。速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、及び、位置成分Ｐｘ，Ｐｙは、それぞれ、地平面における、速度、及び、位置のＸ，Ｙ軸方向成分である。ここで「速度」とは、方向とスピードとの両者を含む意味であり、速度ベクトルということもできる。「スピード」とは、単位時間当たりに進む距離であり、速さのことである。Ｘ，Ｙ軸は、例えば、Ｘ軸方向を南北方向、Ｙ軸方向を東西方向、に沿った方向として定めることができる。従って、「速度成分Ｖｘ」とは、Ｘ軸方向のスピードを意味し、「速度成分Ｖｙ」とは、Ｙ軸方向のスピードを意味する。よって、「スピードＶ」とは、「速度」の大きさ、を意味するともいえる。
【００８１】
【数３】
2019070618.tif 000005
式（３）において、“Ｆｃ，Ｆｓ”は、それぞれ、ヨー角ψの、Ｘ軸方向成分（＝ｓｉｎψ）、及び、Ｙ軸方向成分（＝ｃｏｓψ）に対して、ローパスフィルター処理を行った値である。“ｄｔ”は、リアルタイム計測処理において位置情報の計測を行う時間間隔Δｔに相当する時間である。“Ｐｘ０，Ｐｙ０，Ｄ０”は、それぞれ、直前（つまり、時間Δｔだけ過去の計測時刻）に計測した位置情報に含まれる、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、移動距離Ｄ、である。
【００８２】
このように、リアルタイム計測処理において、ＩＭＵの計測データ（加速度、及び、角速度）を用いて算出した、所定時間Δｔ毎の各計測時刻ｔにおける、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、ヨー角、及び、移動距離Ｄを、包括してＩＮＳ（Inertial Navigation System）ログデータと呼ぶ。
【００８３】
（Ｂ）修正処理
「修正処理」とは、演算処理装置を使用したリアルタイム計測処理が終了した後、或いは、リアルタイム計測処理を実行していないときに、リアルタイム計測処理で計測したパラメータを用いて行う処理であり、本実施形態では、リアルタイム計測処理の計測結果であるＩＮＳログデータを、ＧＰＳモジュールによる計測データを用いて補正する処理のことである。
【００８４】
ＧＰＳモジュールは、所定時間Δｔｇ毎に測位動作を行って参考航法情報である測位情報を取得するが、この所定時間Δｔｇ毎の各測位時刻において取得した測位情報に含まれる位置、速度、及び、ヨー角ψを、包括してＧＰＳログデータと呼ぶ。
【００８５】
具体的には、修正処理では、先ず、ジャイロセンサーの計測値である角速度から求められる「ヨー角」（以下、「ＩＮＳヨー角）という）を、ＧＰＳログデータに含まれるヨー角（参考ヨー角。以下、「ＧＰＳヨー角」という）を用いて、初期補正（Ｉｎｉｔｉａｌ補正）、全体補正（Ｇｌｏｂａｌ補正）、及び、局地補正（Ｌｏｃａｌ補正）の三回の補正を行う。その後、補正後のヨー角を用いて、再度、位置、速度、及び、移動距離を算出する。そして、算出した位置を、ＧＰＳログデータに含まれる位置の情報を参考位置情報として（以下、「ＧＰＳ位置」という）、このＧＰＳ位置を用いて最後の補正（以下「位置補正」ともいう）を行う。以下、この修正処理の手順１つ１つを詳細に説明する。
【００８６】
初期補正では、図４〜図６に示すように、リアルタイム計測処理を行った計測期間の一部（例えば、最初の数分程度の期間）を対象とし、この対象期間におけるＩＮＳヨー角とＧＰＳヨー角との差分に基づく補正式を算出し、この補正式を用いて、計測期間の全てのＩＮＳヨー角を補正する。
【００８７】
具体的に順を追って説明する。図４は、横軸を時刻として、リアルタイム計測処理の各計測時刻ｔにおけるＩＮＳヨー角の波形と、ＧＰＳモジュールによる各測位時刻ｔｇにおけるＧＰＳヨー角を時系列に繋いだ折れ線グラフと、ＧＰＳモジュールによる各測位時刻ｔｇにおけるＩＮＳヨー角を時系列に繋いだ折れ線グラフと、を示している。図４では、対象期間を約３５０秒（６分弱）とし、リアルタイム計測処理の各計測時刻ｔの間隔を１秒とした。また、ＧＰＳモジュールによる各測位時刻ｔｇの間隔を１０秒以上として、徐々に間隔を長くして、１２０秒経過後から１分（６０秒）とした場合を例示している。
【００８８】
図４中に、上下方向の両矢印の細実線で示すように、各測位時刻ｔｇにおけるＩＮＳヨー角とＧＰＳヨー角との差分Ｗ１１を求める。このヨー角の差分Ｗ１１を結んだ折れ線は、図５において、各測位時刻ｔｇにおいて求めたヨー角の差分Ｗ１１のプロット線図として示される。このとき、ＩＮＳヨー角とＧＰＳヨー角との値の大小関係が逆転している測位時刻ｔｇについては、その差分Ｗ１１の値から３６０度を減算或いは加算することにより符号を揃える符号反転（ロールアウト）の符号正規化を施す。そして、符号正規化後の各測位時刻のヨー角の差分Ｗ１２に対する一次多項式のフィッティング処理を行って、時刻と差分との関係を表す一次多項式の近似式である初期補正式Ｃ１を算出する。
【００８９】
続いて、この初期補正式Ｃ１を用いて、計測期間の全てのＩＮＳヨー角を補正する。すなわち、各計測時刻ｔのＩＮＳヨー角に対して、初期補正式Ｃ１から求められる当該計測時刻ｔの差分を補正値として加算することで、初期補正後ＩＮＳヨー角を求める。
【００９０】
図６に、ＩＮＳヨー角と、ＧＰＳヨー角と、初期補正後ヨー角との時系列変化を示す。ＩＮＳヨー角が、初期補正によってＧＰＳヨー角に近づくように補正されて、初期補正後ヨー角が求められたことが分かる。
【００９１】
初期補正の次は全体補正である。全体補正では、リアルタイム計測処理の計測期間全体における、初期補正後ＩＮＳヨー角と、ＧＰＳヨー角との差分に基づく補正式を算出し、この補正式を用いて、初期補正後ＩＮＳヨー角を更に補正する。
【００９２】
具体的に順を追って説明する。図７、図８は、全体補正の一例を示す図である。先ず、図７に示すように、ＧＰＳモジュールによる各測位時刻ｔｇにおける、初期補正後ＩＮＳヨー角と、ＧＰＳヨー角との差分Ｗ２１を求める。このとき、初期補正後ＩＮＳヨー角と、ＧＰＳヨー角との値の大小関係が逆転している時刻については、その差分の値から３６０度を減算或いは加算することにより符号を揃える符号反転（ロールアウト）の符号正規化を施す。符号正規化後の各測位時刻のヨー角の差分が差分Ｗ２２である。
【００９３】
次いで、これらの各測位時刻ｔｇにおける差分Ｗ２２の値に対する二次多項式のフィッティング処理を行って、時刻と差分との関係を表す、二次多項式の近似式である全体補正式Ｃ３を求める。図８は、この全体補正式Ｃ３の算出を示す図である。図８において、差分Ｗ２３は、図７の差分Ｗ２２と同じであるが、算出の元となるヨー角データが異なるため、異なる値を取っている。図８に示すように、差分Ｗ２３（図７でいうところの差分Ｗ２２）の各値に対する二次多項式のフィッティング処理を行うことで、全体補正式３を算出することができる。この全体補正式Ｃ３を用いて、計測期間の全ての初期補正後ＩＮＳヨー角を補正（全体補正）する。すなわち、初期補正と同様に、各計測時刻ｔの初期補正後ＩＮＳヨー角に対して、全体補正式Ｃ３から求められる当該計測時刻ｔに対応する差分を補正値として加算することで、全体補正後ＩＮＳヨー角を求める。
【００９４】
全体補正の次は局地補正である。局地補正では、全体補正後ＩＮＳヨー角のうちの各測位時刻ｔｇのヨー角が、ＧＰＳヨー角に一致するように、全体補正後ＩＮＳヨー角を補正する。図９は、局地補正の一例を示す図であり、横軸を時刻として、計測期間の各計測時刻ｔにおける全体補正後ＩＮＳヨー角と、各測位時刻ｔｇにおけるＧＰＳヨー角と、局地補正を行った後の局地補正後ＩＮＳヨー角とを示している。局地補正では、まず、全体補正後ＩＮＳヨー角のうち、各測位時刻ｔｇに対応する全体補正後ＩＮＳヨー角を、ＧＰＳヨー角にするための補正値を求める。そして、連続する前後の測位時刻ｔｇの間の補正値を補完して求めることで、各計測時刻ｔにおける補正値を求める。求めた補正値を、対応する計測時刻ｔそれぞれの全体補正後ＩＮＳヨー角に加算することで、全体補正後ＩＮＳヨー角を補正（局地補正）し、局地補正後ＩＮＳヨー角を求める。
【００９５】
このように、各計測時刻ｔにおけるＩＮＳヨー角の補正（初期補正、全体補正、及び、局地補正）を行うと、局地補正後ＩＮＳヨー角を用いて、式（３）に示した算出式に従って、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、及び、移動距離Ｄを再算出する。そして、図１０に示すように、再算出した位置成分Ｐｘ，Ｐｙを、ＧＰＳログデータに含まれる位置（以下、「ＧＰＳ位置」という）を用いて補正（位置補正）する。この位置補正が修正処理の最後の補正である。
【００９６】
図１０は、横軸を位置成分Ｐｘ、縦軸を位置成分Ｐｙとして、局地補正後ＩＮＳヨー角を用いて再算出した各計測時刻における位置成分Ｐｘ，Ｐｙで定められる位置（以下、この位置を「ＩＮＳ位置」という）を時系列に繋いだ移動軌跡を示している。位置補正では、各測位時刻ｔｇに対応するＩＮＳ位置をＧＰＳ位置に一致させ、且つ、各計測時刻ｔのＩＮＳ位置の時系列変化が滑らかになるように、各計測時刻ｔのＩＮＳ位置を補正する。つまり、位置補正後のＩＮＳ位置を時系列に繋いだ移動軌跡は、ＧＰＳ位置を通過するように補正され、且つ、元の補正前のＩＮＳ位置の時系列変化に沿った変化をするように補正された軌跡となる。ここで、「ＧＰＳ位置を通過するような補正」とは、ＧＰＳ位置を通過することは勿論、ＧＰＳ位置近傍を通過することも含む意味である。例えば、ＧＰＳ位置をＢスプライン曲線やベジェ曲線等の制御点のように利用して移動軌跡を補正する方法を採用する場合、必ずしもＧＰＳ位置を通過せず、ＧＰＳ位置近傍を通過することもあるからである。本実施形態では、各測位時刻ｔｇに対応するＩＮＳ位置（位置成分Ｐｘ，Ｐｙ）を、当該測位時刻ｔｇのＧＰＳ位置に一致させるように変更するとともに、この各測位時刻ｔｇの変更後のＩＮＳ位置に合わせて、測位時刻ｔｇ以外の各計測時刻ｔにおけるＩＮＳ位置を、前後の計測時刻ｔのＩＮＳ位置の関係性に応じて補間するように変更することで補正する。
【００９７】
具体的には、例えば、ある連続する測位時刻ｔｍ，ｔｎの間の各計測時刻におけるＩＮＳ位置を補正する場合、先ず、測位時刻ｔｍにおけるＧＰＳ位置Ｐｇｍから、測位時刻ｔｎにおけるＧＰＳ位置Ｐｇｎに向かうベクトル（ＧＰＳ位置ベクトル）の始点に、測位時刻ｔｍにおけるＩＮＳ位置Ｐｍから、測位時刻ｔｎにおけるＩＮＳ位置Ｐｎに向かうベクトル（ＩＮＳ位置ベクトル）の始点を一致させた場合の、両ベクトルの角度の差ｄθ、及び、大きさの差ｄＲを求める。次いで、式（４）に示す算出式に従って、測位時刻ｔｍ，ｔｎの間に適用する補正スピードｄＶを算出する。
【００９８】
【数４】
2019070618.tif 000006
【００９９】
続いて、測位時刻ｔｍ，ｔｎの間の各計測時刻ｔにおけるスピードＶに補正スピードｄＶを加算して補正し、更に、補正した各計測時刻ｔのスピードＶを用いて、式（３）に示した算出式に従って、再度、各計測時刻ｔにおける位置成分Ｐｘ，Ｐｙを算出する。なお、計測時刻ｔにおけるスピードＶは、リアルタイム計測処理において、加速度センサー２０２の計測信号（加速度信号）から、式（１）に従って求めた値である（図２参照）。
【０１００】
そして、計測時刻ｔｍ，ｔｎそれぞれにおけるＩＮＳ位置Ｐｍ，Ｐｎを、当該計測時刻ｔｍ，ｔｎそれぞれにおけるＧＰＳ位置Ｐｇｍ，Ｐｇｎに変更する。その後、測位時刻ｔｍ，ｔｎの間の各計測時刻ｔについて、変更後のＩＮＳ位置Ｐｍから、当該計測時刻ｔにおける再算出した位置成分Ｐｘ，Ｐｙで定められるＩＮＳ位置Ｐｔに向かうベクトルを求める。このベクトルを、角度差ｄθだけＧＰＳ位置ベクトルに近づけるように回転させた終点の位置を、当該計測時刻ｔにおける位置成分Ｐｘ，Ｐｙとして変更する。
【０１０１】
図１１は、図１０に示した測位時刻ｔｍ，ｔｎの間の各計測時刻におけるＩＮＳ位置に対する位置補正後のＩＮＳ位置の軌跡を示している。
【０１０２】
＜機能構成＞
図１２は、電子機器１の機能構成を示すブロック図である。図１２に示すように、電子機器１は、衛星測位装置であるＧＰＳモジュール１００と、慣性計測装置であるＩＭＵ２００と、演算処理装置４００とを備えて構成される。
【０１０３】
ＧＰＳモジュール１００は、ＧＰＳ衛星信号を受信する衛星測位装置であり、ＧＰＳアンテナで受信されたＧＰＳ衛星信号に重畳して搬送されているＧＰＳ衛星の軌道情報（エフェメリスやアルマナック）等の航法メッセージに基づいて、ＧＰＳモジュール１００の位置や速度、姿勢を含む参考航法情報である測位情報を計測する。
【０１０４】
ＩＭＵ２００は、加速度センサー２０２と、ジャイロセンサー２０４とを有するセンサーユニットである。加速度センサー２０２は、当該加速度センサー２０２に対応付けられた三次元直交座標系（ローカル座標系）の各軸の加速度（αｘ，αｙ，αｚ）を計測する。ジャイロセンサー２０４は、当該ジャイロセンサー２０４に対応付けられた三次元直交座標系（ローカル座標系）の各軸の角速度（ωｘ，ωｙ，ωｚ）を計測する。
【０１０５】
演算処理装置４００は、機能部として、操作部４０２と、表示部４０４と、音出力部４０６と、通信部４０８と、時計部４１０と、処理部５００と、記憶部６００とを有する。
【０１０６】
操作部４０２は、タッチパネルやボタンスイッチ等で構成される入力装置であり、ユーザーの操作に応じた操作信号を処理部５００に出力する。図１の操作スイッチ１４がこれに該当する。
【０１０７】
表示部４０４は、タッチパネルやＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成される表示装置であり、処理部５００からの表示信号に基づく各種表示を行う。図１のディスプレイ１２がこれに該当する。
【０１０８】
音出力部４０６は、スピーカー等で構成される音出力装置であり、処理部５００からの音声信号に基づく各種音声出力を行う。
【０１０９】
通信部４０８は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信を実現するための無線通信装置であり、外部装置との無線通信を行う。図１の制御基板１８に搭載された無線通信モジュールがこれに該当する。
【０１１０】
時計部４１０は、内部時計であり、水晶発振器等を有する発振回路によって構成され、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間等を計時する。
【０１１１】
処理部５００は、ＣＰＵやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、等の演算回路となるプロセッサーや、メモリー等の電子部品で構成され、記憶部６００に記憶されたシステムプログラム等の各種プログラムに従って演算処理装置４００の各部を統括的に制御する。図１の制御基板１８に搭載されたＣＰＵがこれに該当する。また、処理部５００は、記憶部６００に記憶された位置情報計測プログラム６０２を実行することで、行動種別判定部５０２と、リアルタイム計測処理部５０４と、修正処理部５０６と、測位制御部５０８と、スピード推計式補正部５１０として機能することとなる。なお、処理部５００を構成する各部は、専用のモジュール回路等のハードウェアで実現することとしても良い。
【０１１２】
行動種別判定部５０２は、ＩＭＵ２００の計測信号に基づいてユーザー３の行動種別を判定する。具体的には、加速度センサー２０２の加速度信号に対して周期が検出でき、且つ、振幅Ａｍｐが所定値以上であるならば、ユーザー３が移動中（移動運動を行っている）であると判定し、そうでないならば、ユーザー３は停止していると判定する。更に、停止から移動中に移行した場合には移動運動を開始したと判定し、移動中から停止に移行した場合には移動運動を終了したと判定する。或いは、操作部４０２からの所定の操作入力によって、ユーザー３の移動開始、停止、移動運動の終了といった行動種別を判定することにしても良い。ここで、ユーザー３の移動は、ランニングの他、歩行でもよいし、自転車でもよい。自転車の場合には、周期的な運動が行われる部位である足首に、電子機器１を装着するのが好適である。
【０１１３】
リアルタイム計測処理部５０４は、慣性計測装置であるＩＭＵ２００の計測信号を用いて位置情報を計測するリアルタイム計測処理を実行する。すなわち、リアルタイム計測処理として、所定の時間間隔Δｔで、ＩＭＵ２００の加速度センサー２０２の加速度信号に基づき、式（１）に示した推計式に従って、ユーザー３のスピードＶを算出する。次いで、このスピードＶと、ＩＭＵ２００のジャイロセンサー２０４の計測値である角速度（ωｘ，ωｙ，ωｚ）から算出されるヨー角ψとを用いて、式（３）に示した算出式に従って、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、及び、移動距離Ｄを算出する（図２，図３参照）。
【０１１４】
スピードＶの算出に用いるスピード推計式は、スピード推計式情報６０４として記憶されている。このスピード推計式情報６０４は、スピード推計式における係数ａ１の値を含んでおり、係数ａ１は、スピード推計式補正部５１０によって補正される。また、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、及び、移動距離Ｄの算出に用いる算出式は、ＩＮＳ算出式情報６０６として記憶されている。
【０１１５】
そして、リアルタイム計測処理部５０４は、算出したスピードＶ、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、及び、移動距離Ｄを、リアルタイム計測処理の計測結果とし、計測時刻と対応付けて、ＩＮＳログデータ６１２として蓄積記憶する。
【０１１６】
修正処理部５０６は、リアルタイム計測処理部５０４によるリアルタイム計測処理の計測結果を、衛星測位装置であるＧＰＳモジュール１００が測位動作を行って取得した参考航法情報であるＧＰＳログデータ６１０を用いて修正する修正処理を実行する。修正処理は、行動種別判定部５０２が、ユーザー３の停止、又は、移動運動の終了を判定した場合に実行する。
【０１１７】
修正処理では、ジャイロセンサー２０４の計測値である角速度から求められるヨー角（ＩＮＳヨー角）を、ＧＰＳログデータ６１０に含まれるヨー角（ＧＰＳヨー角）を用いて、初期補正、全体補正、及び、局地補正の三回の補正を行う。その後、補正後のヨー角を用いて、再度、位置、速度、移動距離を算出し、続いて、算出した位置を、ＧＰＳログデータ６１０に含まれる位置（ＧＰＳ位置）を用いて補正（位置補正）する。
【０１１８】
初期補正では、ユーザー３の移動開始からの所定期間におけるＩＮＳヨー角ψとＧＰＳヨー角との差分Ｗ１１，Ｗ１２に基づいて初期補正式Ｃ１を算出し、この初期補正式Ｃ１を用いて、計測期間の全てのＩＮＳヨー角を補正する。次いで、全体補正では、計測期間における初期補正後ＩＮＳヨー角とＧＰＳヨー角との差分Ｗ２３に基づいて全体補正式Ｃ３を算出し、この全体補正式Ｃ３を用いて、計測期間の全ての初期補正後ＩＮＳヨー角を補正する。続いて、局地補正では、各測位時刻における全体補正後ＩＮＳヨー角がＧＰＳヨー角に一致するように、計測期間の全ての全体補正後ＩＮＳヨー角を補正する。そして、位置補正では、局地補正後ＩＮＳヨー角を用いてＩＮＳ位置である位置成分Ｐｘ，Ｐｙを算出し、各測位時刻におけるＩＮＳ位置がＧＰＳ位置に一致するように、計測期間の全てのＩＮＳ位置を補正する。
【０１１９】
修正処理部５０６によって修正された計測時刻ｔ毎のスピードＶ、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、及び、移動距離Ｄは、修正位置情報６１４として記憶される。
【０１２０】
測位制御部５０８は、衛星測位装置であるＧＰＳモジュール１００に行わせる測位動作を制御する。具体的には、行動種別判定部５０２によってユーザー３の移動運動の開始と判定されると、ＧＰＳモジュール１００に対して所定の時間間隔で間欠的に測位動作を行わせるように制御して測位を開始させ、移動運動の停止と判定されると、測位を終了させる。この測位動作を行わせる時間間隔（第１の周期）は、リアルタイム計測処理における位置情報の計測を行う時間間隔Δｔ（第２の周期）より長く定められる。
【０１２１】
また、測位制御部５０８は、ＧＰＳモジュール１００に測位動作を行わせる時間間隔を変更することができる。具体的には、ＧＰＳモジュール１００での測位の開始からの経過時間が所定条件を満たした場合には、測位動作の時間間隔を長くするように制御する。例えば、経過時間が所定時間以上であることを所定条件とすることで、ＧＰＳモジュール１００での測位の開始直後は比較的に高頻度で測位動作を行うが、しばらく経つと、測位動作を行う頻度を低くさせ、測位動作を行う時間間隔（第１の終期）を長くすることができる。更に、所定条件とする所定時間を段階的に定めることで、時間経過に伴って、測位動作の時間間隔（第１の周期）を徐々に長くするといったことができる。
【０１２２】
また、ＧＰＳモジュール１００が測位に失敗して測位位置を確定できなかった場合や、測位位置の確定までに所定時間以上かかった場合には、所定の短い時間間隔や初期の時間間隔、或いは最短の時間間隔に変更するといったように、測位動作の時間間隔を短くすることにしても良い。或いは、ジャイロセンサー２０４の計測値である角速度（ωｘ，ωｙ，ωｚ）から求められるヨー角ψが所定角度以上変化した場合に、測位動作の時間間隔を短くすることにしても良い。ヨー角ψが大きく変化する状況としては、例えば、ユーザー３が曲がり角を曲がった状況が挙げられる。
【０１２３】
そして、測位制御部５０８は、ＧＰＳモジュール１００に測位動作を行わせて取得した、位置、速度、及び、姿勢を、参考航法情報として、取得時刻と対応付けて、ＧＰＳログデータ６１０として蓄積記憶する。
【０１２４】
スピード推計式補正部５１０は、式（１）に示したユーザーのスピードＶの推計式における係数ａ１を補正する。このスピード推計式の補正は、ＧＰＳモジュール１００が測位動作を行って新たな測位情報が得られた場合に行う。具体的には、係数ａ１を、得られた測位情報に含まれるスピードＶｇを用いて、式（２）に従って算出される“係数ａ１ｎ”に更新する。
【０１２５】
記憶部６００は、ＲＯＭやＲＡＭ等で構成される記憶装置であり、処理部５００が電子機器１の各種機能を実現するためのプログラムやデータを記憶するとともに、処理部５００の作業領域として用いられ、処理部５００の演算結果や、操作部４０２や通信部４０８からの入力データを一時的に格納する。図１の制御基板１８に搭載されたメインメモリーや計測データ用メモリーがこれに該当する。また、記憶部６００には、位置情報計測プログラム６０２と、スピード推計式情報６０４と、ＩＮＳ算出式情報６０６と、ＩＭＵログデータ６０８と、ＧＰＳログデータ６１０と、ＩＮＳログデータ６１２と、修正位置情報６１４とが記憶される。
【０１２６】
位置情報計測プログラム６０２は、処理部５００がこれを読み出して実行することにより、電子機器１を装着したユーザー３の位置情報を計測する機能を実現するためのプログラムである。なお、処理部５００内の各機能部を電子回路等のハードウェアで実現する場合には、当該機能部を実現させるためのプログラムの一部を省略することができる。
【０１２７】
ＩＭＵログデータ６０８は、ＩＭＵ２００の加速度センサー２０２及びジャイロセンサー２０４の計測値を蓄積記憶したデータであり、リアルタイム計測処理部５０４による位置情報の計測時刻ｔ毎の、加速度センサー２０２の計測値である加速度（αｘ，αｙ，αｚ）、及び、ジャイロセンサー２０４の計測値である角速度（ωｘ，ωｙ、ωｚ）を対応付けたデータである。
【０１２８】
＜処理の流れ＞
図１３は、電子機器１における位置情報計測処理の流れを説明するフローチャートである。なお、この処理の実行に先立ち、電子機器１はユーザー３の手首又は腕に装着されているものとする。
【０１２９】
先ず、行動種別判定部５０２が、ＩＭＵ２００の計測信号に基づき、ユーザー３が移動中であるか停止しているか、ユーザー３の移動運動の開始及び終了といった行動種別の判定を開始する（ステップＳ１）。そして、ユーザー３が移動運動を開始したと判定したならば（ステップＳ３：ＹＥＳ）、リアルタイム計測処理部５０４が、リアルタイム計測処理（図１４参照）の実行を開始する（ステップＳ５）。
【０１３０】
その後、ユーザー３が移動運動を終了したと判定したならば（ステップＳ７：ＹＥＳ）、リアルタイム計測処理部５０４は、実行中のリアルタイム計測処理を終了する（ステップＳ９）。続いて、修正処理部５０６が、修正処理（図１５参照）を実行する（ステップＳ１１）。以上の処理を行うと、位置情報計測処理は終了となる。
【０１３１】
図１４は、リアルタイム計測処理の流れを説明するフローチャートである。リアルタイム計測処理では、リアルタイム計測処理部５０４は、所定時間Δｔ（例えば、１秒）毎に、ループＡの処理を繰り返し実行する。
【０１３２】
すなわち、加速度センサー２０２の計測信号（加速度信号）に基づき、式（１）に示したスピード推計式を用いて、ユーザー３のスピードＶを算出する（ステップＳ３１）。また、ジャイロセンサー２０４の計測値である角速度（ωｘ，ωｙ，ωｚ）に基づき、ヨー角ψを算出する（ステップＳ３３）。次いで、算出した速度Ｖ、及び、ヨー角ψに基づき、式（３）に示した算出式を用いて、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、及び、移動距離Ｄを算出する（ステップＳ３５）。そして、算出した速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、及び、移動距離Ｄを，計測情報とし、現在時刻を計測時刻としてこれに対応付けて、ＩＮＳログデータ６１２に追加して記録する（ステップＳ３７）。また、算出したスピードＶや移動距離Ｄなどを表示部４０４に表示するといった、計測結果の表示を行う（ステップＳ３９）。
【０１３３】
その後、ＧＰＳモジュール１００の測位動作によって新たな測位情報が取得されたならば（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、スピード推計式補正部５１０が、取得された測位情報に含まれるスピードＶｇ（参考スピード）を用いて、スピード推計式における係数ａ１を補正する（ステップＳ４３）。ループＡの処理はこのように行われる。
【０１３４】
図１５は、修正処理の流れを説明するフローチャートである。修正処理では、修正処理部５０６は、先ず、ユーザー３の移動開始からの所定期間を対象とし、対象期間における各測位時刻のＧＰＳヨー角とＩＮＳヨー角との差分Ｗ１１に基づいて初期補正式Ｃ１を算出し（ステップＳ５１）、この初期補正式Ｃ１を用いて、計測期間の全ての各計測時刻のＩＮＳヨー角を補正する初期補正を行う（ステップＳ５３）。
【０１３５】
次いで、計測期間の全てを対象とし、対象期間における各測位時刻のＧＰＳヨー角と初期補正後のＩＮＳヨー角との差分Ｗ２１を求め、更に、この差分Ｗ２１に基づいて全体補正式Ｃ３を算出する（ステップＳ５５）。そして、この全体補正式Ｃ３を用いて、計測期間の全ての各計測時刻における初期補正後のＩＮＳヨー角を補正する全体補正を行う（ステップＳ５７）。続いて、各測位時刻における全体補正後ＩＮＳヨー角がＧＰＳヨー角に一致するように、計測期間の全ての各計測時刻における全体補正後のＩＮＳヨー角を補正する局地補正を行う（ステップＳ５９）。
【０１３６】
その後、局地補正後のＩＮＳヨー角に基づき、式（３）に示した算出式を用いて、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、位置成分Ｐｘ，Ｐｙ、及び、移動距離Ｄを再算出する（ステップＳ６１）。そして、各測位時刻におけるＩＮＳ位置がＧＰＳ位置に一致するように、計測期間の全ての各計測時刻における再算出したＩＮＳ位置を補正する位置補正を行う（ステップＳ６３）。
【０１３７】
そして、再算出及び補正した各計測時刻ｔにおけるスピードＶ、速度成分Ｖｘ，Ｖｙ、及び、位置成分Ｐｘ，Ｐｙを、修正位置情報６１４として記録する（ステップＳ６５）。以上の処理を行うと、修正処理は終了となる。
【０１３８】
［第２実施形態］
次に、本発明を適用した第２実施形態を説明する。第２実施形態は、第１実施形態では電子機器が実行する修正処理を、電子機器と通信接続可能な別体のコンピューターが実行する点が第１実施形態と異なる。なお、以下の第２実施形態において、上述の第１実施形態と同一要素については同符号を付し、詳細な説明を省略或いは簡略する。
【０１３９】
＜システム構成＞
図１６は、第２実施形態における測位システム７の構成図である。図１６に示すように、測位システム７は、電子機器１Ｂと、コンピューター９とが、通信接続されて構成される。
【０１４０】
電子機器１Ｂは、第１実施形態における電子機器１と同様の機器であり、ユーザー３の手首や腕に装着可能な、いわゆるランナーズウォッチと呼ばれる腕時計型の電子機器である。
【０１４１】
コンピューター９は、例えば、図１６に示したパソコンやスマートフォンの他、ノート型コンピューター、タブレット型コンピューター等で実現することもできる。また、コンピューター９は、複数台のコンピューターが通信接続されたコンピューターシステムとして実現されるとしても良い。コンピューター９をスマートフォン等の携帯機器として実現する場合には、ユーザー３の下腕部（手首部）に電子機器１Ｂを装着し、コンピューター９を上腕部に装着したり携帯バッグ等に収納して携帯することで、電子機器１Ｂとコンピューター９との間を無線通信で常時接続した状態とすることも可能である。
【０１４２】
＜概要＞
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、電子機器１Ｂは、ユーザー３の腕や手首といったユーザー３の移動または運動に伴って周期的に動く所定部位に装着される。電子機器１Ｂは、ユーザー３の移動中、ユーザー３の位置情報を計測するリアルタイム計測処理を行う。そして、ユーザー３の移動運動が終了した後、電子機器１Ｂは、ユーザー３から取り外され、例えば、ユーザー３による所定の操作スイッチ１４の操作によって、ユーザー３が所有するコンピューター９との近距離無線通信を開始し、制御基板１８に搭載されたメインメモリーや計測データ用メモリーに記録されたＩＭＵログデータ６０８やＧＰＳログデータ６１０、ＩＮＳログデータ６１２等のデータを、コンピューター９に送信する。すると、コンピューター９は、これらの受信データに基づく修正処理を行い、修正処理の結果の表示を行う。
【０１４３】
なお、図１６では、コンピューター９を、ユーザー３が所有するものであるかのように図示したが、電子機器１Ｂを利用した運動に係る各種データの管理サービスを提供する事業者が運営するサーバシステムとし、電子機器１Ｂとコンピューター９とは、インターネットを介して通信接続されることとしても良い。
【０１４４】
＜機能構成＞
図１７は、第２実施形態における測位システム７の機能構成図である。電子機器１Ｂは、第１実施形態における電子機器１（図１２参照）と異なる点として、演算処理装置４００Ｂの処理部５００Ｂが、機能部として修正処理部５０６を備えておらず、記憶部９００には、修正処理部５０６が生成する修正位置情報６１４は記憶されない。
【０１４５】
コンピューター９は、操作部７０２と、表示部７０４と、音主力部７０６と、通信部７０８と、時計部７１０と、処理部８００と、記憶部９００とを有する。処理部８００は、機能部として、修正処理部５０６を有する。記憶部９００には、修正処理プログラム９０２と、ＩＮＳ算出式情報６０６と、ＩＭＵログデータ９０６と、ＧＰＳログデータ９０８と、ＩＮＳログデータ９１０と、修正位置情報６１４と、が記憶される。
【０１４６】
修正処理プログラム９０２は、処理部８００がこれを読み出して実行することにより、修正処理（図１５参照）を実行するためのプログラムである。
【０１４７】
ＩＭＵログデータ９０６、ＧＰＳログデータ９０８、及び、ＩＮＳログデータ９１０は、通信部７０８を介したデータ通信によって電子機器１から受信したＩＭＵログデータ６０８、ＧＰＳログデータ６１０、及び、ＩＮＳログデータ６１２に相当するデータである。
【０１４８】
第２実施形態における測位システム７が実行する処理の流れは、図１３〜図１５を参照して説明した処理の流れと同様である。実行主体が第１実施形態では電子機器１のみであったものが、第２実施形態では電子機器１Ｂとコンピューター９になり、処理に応じて役割分担をした分散処理となる違いがあるだけである。
【０１４９】
［作用効果］
以上、２つの実施形態について説明したが、本実施形態によれば、慣性計測装置の計測信号を用いた位置情報の計測を、消費電力を抑制しつつ、高精度に行うことができる。すなわち、ユーザー３の移動中は、慣性計測装置であるＩＭＵ２００の計測信号を用いてユーザー３の位置情報を計測するリアルタイム計測処理を行い、ユーザー３の停止後に、リアルタイム計測処理の計測結果を、衛星測位装置であるＧＰＳモジュール１００による測位動作によって取得された参考航法情報である測位情報を用いて修正することができる。
【０１５０】
ＧＰＳ測位は精度が高いが消費電力が比較的に大きいため、ユーザー３の移動中はＩＭＵ２００の計測信号を用いて位置情報を計測するとともに、ＧＰＳモジュール１００による測位動作をリアルタイム計測処理における位置情報の計測周期よりも長い周期で行い、取得した測位情報を用いてリアルタイム計測処理の計測結果を修正することで、全体として、位置情報の計測を高精度に行うとともに消費電力の低減を実現している。
【０１５１】
また、リアルタイム計測処理における位置情報の計測は、ユーザー３の移動のスピードと腕振り動作との間に関連性があることを利用して、従来の慣性航法演算とは異なる方法で実現しており、更なる消費電力の低減を実現している。特に、ユーザー３が移動してゆく位置の計測を、スピードと、ヨー角とに分けた特異な処理によって、消費電力の低減を実現している。
【０１５２】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述した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で適宜変更可能なのは勿論である。
【０１５３】
（Ａ）ラップタイムの算出・表示
例えば、ユーザー３の移動中、リアルタイム計測処理において、算出した各計測時刻における移動距離Ｄと、移動運動の開始からの経過時間と、に基づいて、所定の単位距離の移動に要した時間（いわゆる、ラップタイム）を算出して記録・表示するようにしても良い。
【０１５４】
（Ｂ）修正処理の実行タイミング
また、修正処理を、ユーザー３の停止中、又は、移動運動の終了後に限らず、ユーザー３の移動中に実行するようにしても良い。例えば、リアルタイム計測処理の計測結果である位置情報のＩＮＳログデータ６１２への記録や、ＧＰＳモジュールの測位動作によって取得された測位情報のＧＰＳログデータ６１０への記録に係る記録データ量又は記録回数に基づいて、修正処理を実行するか否かを判定して実行することができる。具体的には、記録データ量又は記録回数が、所定データ量又は所定回数に達した場合に、修正処理を実行することができる。これにより、修正の対象となるデータがある程度蓄積された状態で修正処理を実行できるため、リアルタイム計測処理の計測結果の修正精度を高めることができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１…電子機器、３…ユーザー、５…ＧＰＳ衛星、７…測位システム、９…コンピュータ、１００…ＧＰＳモジュール、２００…ＩＭＵ、２０２…加速度センサー、２０４…ジャイロセンサー、４００…演算処理装置、５００…処理部、５０２…行動種別判定部、５０４…リアルタイム計測処理部、５０６…修正処理部、５０８…測位制御部、５１０…スピード推計式補正部、６００…記憶部、６０２…位置情報計測プログラム、６０４…スピード推計式情報、６０６…ＩＮＳ算出式情報、６０８…ＩＭＵログデータ、６１０…ＧＰＳログデータ、６１２…ＩＮＳログデータ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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