(57)【要約】【課題】判定ぶれや誤判定をより少なくすることのできる移動状態判別装置、電子時計、移動状態判別方法及びプログラムを提供する。【解決手段】移動状態判別装置は、測位衛星からの電波の受信部と、制御部と、を備え、制御部は、運動状態を計測する計測部により計測された運動状態に基づいて自機の移動状態を判定し、受信部により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及びその誤差範囲を取得し、移動状態の判定には、誤差範囲が所定の精度基準を満たしている場合に取得された測位の結果が利用可能とされ、誤差範囲は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して算出される。【選択図】図５
2019060620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位衛星からの電波を受信する受信部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
自機の運動状態を計測する計測部により計測された前記運動状態に基づいて自機の移動状態を判定し、
前記受信部により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及び当該現在位置の誤差範囲を取得し、
前記移動状態の判定には、前記誤差範囲が所定の精度基準を満たしている場合に取得された前記測位の結果が利用可能とされ、
前記誤差範囲は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して算出される
ことを特徴とする移動状態判別装置。
【請求項２】
前記制御部は、取得された現在位置の変化に係る状態が所定の基準時間以上継続して現在の移動状態から想定されるものとは異なった場合に、移動状態の判定を変更することを特徴とする請求項１記載の移動状態判別装置。
【請求項３】
前記計測部には、加速度センサが含まれ、
前記制御部は、所定の加速度変動パターンに基づいて徒歩による移動状態を判別し、徒歩による移動状態ではない場合には、前記運動状態及び前記測位の結果に基づいて前記移動状態の判定を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の移動状態判別装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記誤差範囲が前記所定の精度基準を満たしており、自機の移動速度が検出可能な場合には、当該移動速度に基づいて前記移動状態を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動状態判別装置。
【請求項５】
前記計測部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動状態判別装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記測位精度に係る第１の誤差範囲と、前記予測位置と現在位置とのずれに応じた第２の誤差範囲とをそれぞれ算出し、前記第１の誤差範囲と前記第２の誤差範囲とに基づいて前記現在位置の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の移動状態判別装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１の誤差範囲及び前記第２の誤差範囲のうち大きいほうを前記現在位置の誤差範囲とすることを特徴とする請求項６記載の移動状態判別装置。
【請求項８】
前記測位衛星からの電波受信強度と当該電波受信強度に応じた当該測位衛星の測距精度との対応関係を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、現在位置の算出に用いられた複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置と、当該複数の測位衛星からの電波受信強度にそれぞれ応じた前記測距精度との組み合わせに基づいて、前記第１の誤差範囲を算出する
ことを特徴とする請求項６又は７記載の移動状態判別装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置のばらつきを前記測距精度で各々重み付け演算することで前記第１の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項８記載の移動状態判別装置。
【請求項１０】
前記制御部は、過去の測位結果に基づいて自機の移動速度を算出し、前回の測位位置から当該移動速度で移動した場合の位置を新たな予測位置として求めることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の移動状態判別装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の移動状態判別装置と、
前記計測部と、
日時を計数する計時部と、
前記計時部が計数する日時を表示可能な表示部と、
を備えることを特徴とする電子時計。
【請求項１２】
測位衛星からの電波を受信する受信部を用いた移動状態判別方法であって、
自機の運動状態を計測する計測部により計測された前記運動状態に基づいて自機の移動状態を判定する判別ステップ、
前記受信部により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及び当該現在位置の誤差範囲を取得する測位ステップ、
を含み、
前記移動状態の判定には、前記誤差範囲が所定の精度基準を満たしている場合に取得された前記測位の結果が利用可能とされ、
前記誤差範囲は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して算出される
ことを特徴とする移動状態判別方法。
【請求項１３】
測位衛星からの電波を受信する受信部を備えるコンピュータを
自機の運動状態を計測する計測部により計測された前記運動状態に基づいて自機の移動状態を判定する判別手段、
前記受信部により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及び当該現在位置の誤差範囲を取得する測位手段、
として機能させ、
前記移動状態の判定には、前記誤差範囲が所定の精度基準を満たしている場合に取得された前記測位の結果が利用可能とされ、
前記誤差範囲は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して算出される
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】
この発明は、移動状態判別装置、電子時計、移動状態判別方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
測位情報を送信する測位衛星からの電波を受信して測位動作を行う測位装置（衛星電波受信装置）がある。測位装置では、複数の測位衛星の現在位置と、当該測位衛星からの送信電波の伝搬時間（擬似距離）の差とに基づいて、世界各地で現在位置を同定することが可能となっている。また、継続的に測位を行うことで、ユーザの移動履歴を取得することができる。
【０００３】
測位装置では、周囲の地形や高層建築物などの影響により電波を受信可能な測位衛星の分布が偏ったり、これら高層建築物などにより反射された電波が受信されたりして、測位精度が低下する場合がある。測位結果の使用用途によっては、このような測位精度を考慮して測位情報を用いたり、低精度の測位情報を除外したりする必要がある場合がある。特許文献１には、測位に用いる測位衛星の数を変更して各々測位演算を行って比較したり、測位衛星の配置に応じた測位精度の低下を示すパラメータであるＤＯＰ（Dilution of Precision）を用いて精度判定を行ったりする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６７０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、測位結果をそのまま用いて移動状態を判別しようとすると、測位精度に応じて求められた現在位置にぶれが生じて、特に、精度が悪い場合には、不自然な移動状態が生じたり、実際の変化よりも細かく移動状態の判定が変化したりするという課題がある。
【０００６】
この発明の目的は、判定ぶれや誤判定をより少なくすることのできる移動状態判別装置、電子時計、移動状態判別方法及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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、
測位衛星からの電波を受信する受信部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
自機の運動状態を計測する計測部により計測された前記運動状態に基づいて自機の移動状態を判定し、
前記受信部により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及び当該現在位置の誤差範囲を取得し、
前記移動状態の判定には、前記誤差範囲が所定の精度基準を満たしている場合に取得された前記測位の結果が利用可能とされ、
前記誤差範囲は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して算出される
ことを特徴とする移動状態判別装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に従うと、移動状態の判定ぶれや誤判定をより少なくすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の電子時計の機能構成を示すブロック図である。
【図２】第１の測位精度算出方法について説明する図である。
【図３】測位衛星から受信される電波のＳＮＲと、このＳＮＲで受信される測位衛星の測距精度との関係の例を示す図である。
【図４】第２の測位精度算出方法について説明する図である。
【図５】移動状態判別処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】測位制御処理の制御手順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】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態の電子時計１の機能構成を示すブロック図である。
【００１１】
電子時計１は、腕時計といった携帯可能なものが想定され、本発明の実施形態の移動状態判別装置を含む。電子時計１は、マイコン４０と、衛星電波受信処理部５０及びアンテナＡ１と、操作受付部６１と、表示部６２と、ＲＯＭ６３（Read Only Memory）（本発明の記憶部の実施形態）と、計測部６４と、電力供給部７０などを備える。
【００１２】
マイコン４０は、電子時計１の制御動作、記憶動作及び日時の計数動作などに係る各種処理を行う。マイコン４０は、ホスト制御部４１と、発振回路４５と、分周回路４６と、計時回路４７（計時部）などを備える。
【００１３】
ホスト制御部４１は、電子時計１の全体動作を統括制御する。ホスト制御部４１は、ＣＰＵ４１１（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ４１２（Random Access Memory）などを備える。
【００１４】
ＣＰＵ４１１は、各種演算処理を行って制御動作を行う。制御動作としては、通常の日時表示動作に加え、電子時計１が有する各種機能に応じた動作、例えば、アラーム報知機能、タイマ機能、ストップウォッチ機能が含まれ得る。また、ＣＰＵ４１１は、衛星電波受信処理部５０による測位動作や日時取得動作などの結果に応じた表示動作、報知動作や位置補正などに係る制御処理を行う。
【００１５】
ＲＡＭ４１２は、ＣＰＵ４１１に作業用のメモリ空間を提供し、一時データを記憶する。一時データには、現在位置などの設定された世界の地域における現在日時（地方時）を表示、利用する際のタイムゾーン設定や夏時間設定を含む地方時設定に係る情報などが含まれる。これらの地方時設定は、取得された現在位置の情報に従って更新され得る。ＲＡＭ４１２は、マイコン４０に対して外付けされてもよい。このＲＡＭ４１２には、ＤＲＡＭに加えて書き換え可能な不揮発性メモリが含まれていてもよい。
【００１６】
ＲＡＭ４１２には、気圧補正値４１２１が記憶されている。気圧補正値４１２１は、ホスト制御部４１が気圧／高度換算データ６３３による気圧値から高度値へ換算する際に、基準となるデータから気象状況などによる大気圧の変動分を補正するための値である。すなわち、この気圧補正値４１２１は、低気圧の通過などで気圧（海面気圧）が基準値よりも低い場合には、ある気圧に対して高度値が低く算出されるように補正し、高気圧のエリア内で気圧（海面気圧）が基準値よりも高い場合には、ある気圧に対して高度値が基準よりも高く算出されるように補正するように適宜更新設定される。
【００１７】
発振回路４５は、所定周波数、ここでは、例えば、３２．７６８ｋＨｚの信号（クロック信号）を生成して出力する。クロック信号の生成には、例えば、水晶発振子などが用いられる。この水晶発振子は、マイコン４０に対して外付けされてよい。この発振回路４５から出力されるクロック信号の周波数には、電子時計１で定められた許容範囲内のオフセット誤差が含まれ得る。また、このクロック信号の周波数は、外部環境、主に温度によって変化する。
【００１８】
分周回路４６は、発振回路４５から入力されたクロック信号を設定された分周比で分周した分周信号を出力する。分周比の設定は、ＣＰＵ４１１により変更されてよい。
計時回路４７は、分周回路４６から入力された所定の周波数の信号（クロック信号と同一周波数であってもよい）を計数することで現在の日時（時刻及び日付）を計数、保持する。計時回路４７による日時の計数精度は、発振回路４５からのクロック信号の精度、すなわち、上述のオフセット誤差や変化の度合に依存し、正確な日時からの誤差を含み得る。ＣＰＵ４１１は、衛星電波受信処理部５０が取得した現在日時に基づいて、計数されている日時を修正することが可能である。
【００１９】
衛星電波受信処理部５０は、米国のＧＰＳ（Global Positioning System）といった各種衛星測位システム（ＧＮＳＳ；Global Navigation Satellite System）に係る測位衛星からの送信電波を受信可能であり、受信したこれらの電波を処理する受信動作を行って現在日時や現在位置の情報を取得し、ホスト制御部４１（ＣＰＵ４１１）から要求された情報を所定のフォーマットでホスト制御部４１に出力する。衛星電波受信処理部５０は、受信部５１と、モジュール制御部５２（制御部）と、記憶部５３などを備える。
【００２０】
受信部５１は、受信対象の測位衛星からの送信電波を受信、捕捉（検出）してその測位衛星の識別及び送信電波に含まれる信号（航法メッセージ）の位相を同定する捕捉処理を行い、また、捕捉した測位衛星の識別情報及び位相に基づいて当該測位衛星からの送信電波を追尾して継続的に信号を復調、取得する。
【００２１】
モジュール制御部５２は、ＣＰＵとＲＡＭなどを備え、衛星電波受信処理部５０の動作に係る各種制御を行う。モジュール制御部５２は、ホスト制御部４１からの指示に従って適切なタイミングで測位衛星からの電波受信を受信部５１により行わせ、受信した電波から必要な情報を取得、演算する各種処理により測位を行って、現在日時や電子時計１（自機）の現在位置を取得する。モジュール制御部５２は、各種演算処理を行う構成として専用のハードウェア回路を有していてもよい。測位結果の出力は、例えば、ＮＭＥＡ−０１８３などの共通フォーマットに従ってなされてもよいし、電子時計１に独自のフォーマットであってもよい。また、ハードウェア回路が出力した所定のフォーマットのデータをＣＰＵが適宜加工して処理し、また、出力してもよい。ＲＡＭは、モジュール制御部５２の制御チップ（基板）上に設けられるが、制御チップに対して外付けされてもよい。ここでは、出力結果には、現在日時、自機の現在位置の３成分、自機の移動速度３成分及び誤差評価に係る判定結果及び／又は結果が少なくとも含まれている。
【００２２】
記憶部５３には、各種設定データや受信情報などの受信制御情報５３１と、衛星電波受信処理部５０においてモジュール制御部５２が実行する制御に係るプログラムと、測位の結果（移動履歴や移動状態）などが記憶される。設定データとしては、例えば、各測位衛星の航法メッセージのフォーマットデータなどと、上述の気圧補正値５３２が含まれる。この気圧補正値５３２は、モジュール制御部５２が気圧を高度に換算する場合に用いられる。また、受信情報としては、例えば、取得されている各測位衛星の予測軌道情報（アルマナック）や精密軌道情報（エフェメリス）などが含まれる。記憶部５３は、不揮発性メモリなどであり、モジュール制御部５２の制御チップ（基板）に対して外付けされてもよい。
なお、ここでは、ホスト制御部４１が気圧から高度への換算を伴う各種処理を行う場合と、モジュール制御部５２が気圧から高度への換算を伴う各種処理を行う場合とにそれぞれ対応して気圧補正値４１２１、気圧補正値５３２が各々記憶されることとしているが、以下では、モジュール制御部５２がこの換算を伴う各種処理を行う場合についてのみ説明する。気圧補正値４１２１、５３２の一方が更新された場合には、他方も更新される。いずれか一方の制御部でしかこの換算を伴う各種処理を行わない場合には、当該各種処理が行われない方の制御部に参照されるＲＡＭ４１２や記憶部５３には、気圧補正値が記憶保持されなくてもよい。
【００２３】
操作受付部６１は、ユーザ操作などの外部からの入力操作を受け付ける。操作受付部６１は、押しボタンスイッチやりゅうずなどを備え、押しボタンスイッチの押下動作や、りゅうずの引き出し、回転及び押し戻しの各動作に応じた操作信号をホスト制御部４１（ＣＰＵ４１１）に出力する。あるいは、操作受付部６１は、タッチセンサなどを有していてもよい。
【００２４】
表示部６２は、ホスト制御部４１の制御に基づいて各種情報の表示を行う。表示部６２は、表示ドライバ６２２と、表示画面６２１などを備える。表示画面６２１は、例えば、セグメント方式若しくはドットマトリクス方式又はこれらの組み合わせによる液晶表示画面（ＬＣＤ）などによりデジタル表示を行う。あるいは、表示部６２として、表示画面６２１によるデジタル表示に代えて、指針及びこれを回転動作させるステッピングモータなどによる表示が可能な構成を有していてもよい。表示ドライバ６２２は、ＣＰＵ４１１からの制御信号に基づいて、表示画面６２１に表示を行わせるための駆動信号を表示画面６２１に出力する。表示部６２により表示可能な内容には、少なくとも計時回路４７により計数される日時に応じた日時情報（特に、現在日時）が含まれ、また、アラーム報知機能、タイマ機能やストップウォッチ機能に係る設定日時、設定時間や計測時間などが含まれる。また、測位動作に応じて得られた現在位置に係る情報や地方時設定などが表示可能とされ得る。
【００２５】
ＲＯＭ６３は、ホスト制御部４１やモジュール制御部５２が制御動作を実行するためのプログラム６３１や初期設定データなどを格納する。ＲＯＭ６３としては、マスクＲＯＭに加えて又は代えてデータの書き換え更新が可能なフラッシュメモリなどの不揮発性メモリを有していてもよい。ＲＯＭ６３は、ホスト制御部４１及びモジュール制御部５２のいずれからも読み書きアクセスが可能に設けられており、スロットなどの取り付け部に対して着脱可能であってもよい。
プログラム６３１には、現在日時の取得、位置計測動作（測位動作）や移動状態の判別（判定）動作に係る制御プログラムが含まれる。また、ＲＯＭ６３には、設定データとして、測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２と、気圧／高度換算データ６３３と、歩行／走行判定データ６３４などが記憶されている。測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２は、衛星電波受信処理部５０による電波受信強度と当該電波受信強度に応じた測距精度、すなわち、測位衛星と電子時計１（自機）との間の距離の測定精度との対応関係を示す。この測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２は、複数のＳＮＲに対して各々測距精度の値が対応付けられたテーブルデータであってもよいし、ＳＮＲから測距精度を算出する計算式（近似式を含む）であってもよい。各種設定データは、衛星電波受信処理部５０の記憶部５３に記憶されていてもよい。
【００２６】
気圧／高度換算データ６３３は、計測された気圧値を高度値に変換するための基準となるデータである。通常では、このデータにおいて、海水面（高度がゼロ）での気圧が基準気圧として１０１３．０ｈＰａ又は１０１３．２５ｈＰａとされ、高度が上昇するにつれて気圧が低下していく。気圧／高度換算データ６３３は、複数の気圧に対応する高度値を各々記憶するテーブルデータであってもよいし、変換用の計算式であってもよい。テーブルデータの場合、記憶されている気圧値の間の気圧値に対応する高度値は、線形補間により求められればよい。
【００２７】
歩行／走行判定データ６３４は、加速度の計測データの波形パターンに基づいて電子時計１（自機）のユーザが歩行又は走行で移動する場合の判別データである。ユーザが歩行又は走行で移動する場合には、脚の動きに応じた特有の上下方向及び移動方向への加速度変化が発生する。また、電子時計１が腕時計の場合には、装着された腕の振りに応じた加速度が更に重なる。歩行／走行判定データ６３４には、これらのパターンデータの判定条件が記憶され、移動状態の判別時に参照される。なお、この歩行／走行判定データ６３４は、プログラム６３１内に組み込まれていてもよい。
【００２８】
計測部６４は、センサにより各種物理量を計測して計測値や計測結果に基づく判定データなどをホスト制御部４１に出力する。計測部６４は、ここでは、気圧センサ６４１と、加速度センサ６４２と、地磁気センサ６４３などを有する。気圧センサ６４１は、気圧を計測して計測値データをホスト制御部４１に出力する。加速度センサ６４２は、３軸方向の加速度を計測してホスト制御部４１に出力する。地磁気センサ６４３は、３軸方向の磁場を計測してホスト制御部４１に出力する。計測される磁場は、主に地磁場であるが、局所的に磁場が生じている場合には地磁場に対してこの局所磁場が重ねあわされた磁場となる。計測部６４の各センサは、単独で又はこれらの組み合わせや計測データの時間変化により、電子時計１（自機、ユーザ）の運動状態が計測可能となる。
【００２９】
電力供給部７０は、電子時計１のマイコン４０や衛星電波受信処理部５０などの各部に所定の駆動電圧でバッテリ７１から電力供給を行う。ここでは、衛星電波受信処理部５０への電力供給有無は、ホスト制御部４１の制御によりマイコン４０への電力供給とは別に制御され得る。バッテリ７１としては、ここでは、着脱可能な乾電池や充電池などが用いられるが、ソーラパネルと充電部（蓄電部）などを備えていてもよい。
【００３０】
次に、本実施形態の電子時計１における移動状態判別動作について説明する。
電子時計１では、所定の時間間隔、ここでは、１秒ごとに、計測部６４により計測された物理量に基づいて電子時計１（ユーザ）の移動状態の判定を行う。衛星電波受信処理部５０のモジュール制御部５２は、気圧値を計測部６４の気圧センサ６４１からホスト制御部４１を介して取得して、気圧／高度換算データ６３３及び気圧補正値５３２を参照して気圧値を高度に換算する。モジュール制御部５２は、加速度の変動パターンを加速度センサ６４２からホスト制御部４１を介して取得して、移動の有無及び移動時に移動が歩行又は走行によるものか否かの判別を行う。また、モジュール制御部５２は、加速度センサ６４２から得られる加速度の発生方向及び地磁気センサ６４３から得られる磁極方向の関係、及び上述の高度の時間変化などから、電子時計１の移動方向及び移動速度を推定することができる。
【００３１】
一方で、電子時計１では、衛星電波受信処理部５０が複数（４機以上）の測位衛星からの電波を受信して取得された航法メッセージとそのタイミングに基づいて測位演算を行う。電子時計１において継続的に繰り返し測位動作を行う場合には、所定時間に一度、例えば、モジュール制御部５２により上述のように移動方向や移動速度が同定されるタイミングと合わせて毎秒１回ずつ測位結果を取得する。これにより、毎秒３次元位置が取得される。また、電子時計１では、測位演算の際に、測位結果の精度、すなわち、現在位置の誤差範囲を算出する。
【００３２】
測位演算は、周知のように、４機以上の測位衛星から受信される航法メッセージ中に含まれる精密軌道情報（エフェメリス）に基づく各機の現在位置と、各測位衛星からの受信タイミングの差（擬似距離）とを用いて、電子時計１の現在位置３成分と現在日時の合計４つの未知数を求める。この演算は、所定の初期値から数値的に収束させていく反復計算（逐次近似）、例えば、ニュートン・ラフソン法（ニュートン法）により行われる。
【００３３】
測位結果の精度算出では、電波が受信された複数の測位衛星の位置関係、受信された電波の各受信状態、及び電子時計１（自機）の移動状況（移動速度など）に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれをそれぞれ考慮して、以下の２通りの精度の算出方法で誤差範囲を算出して、より適切な値を定める。適切な値としては、ここでは、単純に大きいほう（精度の悪いほう）に定めることとして、想定され得る最大誤差範囲をカバーする。
【００３４】
図２は、本実施形態の電子時計１における第１の測位精度算出方法について説明する図である。
第１の測位精度算出方法では、測位衛星からの電波の受信状態に基づいて第１の誤差範囲が求められる。
【００３５】
電波受信が可能な測位衛星は、仰角φ（現在位置から測位衛星への線分の水平面Ｅに対する角度。水平面Ｅに垂直な鉛直方向をｘ３方向とする）及び方位角λ（ここでは、上記線分の水平面Ｅ内成分の北極方向Ｎとの角度。北極方向をｘ１方向、水平面Ｅ内でｘ１方向に直交する方向をｘ２方向とする）を用いて現在位置に対する相対方向が特定される。このとき、現在位置の３成分及び時間成分を精度よく得るには、電波が受信される複数の測位衛星が適切に分散した位置関係であることが好ましい。すなわち、複数の測位衛星が現在位置に対して一方向に偏在している場合には、測位精度が低下する。
【００３６】
通常、測位精度の評価に用いられるＤＯＰは、各測位衛星ｓｉ（ｉ＝１〜ｎ；ｎは測位に用いられる測位衛星の機数）の現在位置からの方向３成分（ｘｉｊ；ｊ＝１〜３）及び時間成分（ｘｉ４；ここでは、ｘｉ４＝１）からなるｎ行４列行列Ａ（ｘ）について、Ｄ＝ＡＴ・Ａ、すなわち、ｊｋ成分がＤｊｋ＝Σ（ｉ＝１〜ｎ）（ｘｉｊ・ｘｉｋ）で表される４行４列の行列Ｄの逆行列Ｄ−１＝Ｕの対角成分を用いて表される。すなわち、ＤＯＰは、各測位衛星ｓｉの配置にのみ依存して定まる。方向３成分は、（ｘｉ１、ｘｉ２、ｘｉ３）＝（ｃｏｓλｉ・ｃｏｓφｉ、ｓｉｎλｉ・ｃｏｓφｉ、ｓｉｎφｉ）により長さ１で求められ、水平方向に係るＨＤＯＰは行列Ｕの対角成分ｕｉｉにより（｜ｕ１１｜＋｜ｕ２２｜）１／２となり、鉛直方向に係るＶＤＯＰは（｜ｕ３３｜）１／２となり、位置座標に係るＰＤＯＰは（Σ（ｉ＝１〜３）｜ｕｉｉ｜）１／２となる。これらＤＯＰの各値は、最良の状態で１程度となり、値が大きくなるほど精度が低下する。
【００３７】
しかしながら、実際には、ＤＯＰを小さくする測位衛星の配置では、現在位置から見た複数の測位衛星の間で角度差が大きくなり、その結果、仰角φｉが小さいものが含まれるのが通常である。一方で、仰角φｉが小さいほど電波受信強度が低下しやすい。本実施形態の電子時計１では、第１の測位精度算出方法として、各測位衛星の配置（現在位置に対する相対位置）と、当該測位衛星からの電波受信強度にそれぞれ応じた前記測距精度との組み合わせに基づいて、各相対位置のばらつきに対して更にそれぞれＳＮＲに基づく重み付けを行った精度計算を行う。
【００３８】
図３は、測位衛星から受信される電波のＳＮＲと、このＳＮＲで受信される測位衛星の測距精度との関係の例を示す図である。
【００３９】
ＳＮＲが低下すると擬似距離の同定精度（測距精度ｅｉ［ｋｍ］）が悪化（値が増加）し、すなわち、測位により求められる位置に見込まれる最大ずれ量が増加する。ここでは、実線（ａ）に示すように、ＳＮＲが上昇するにつれて指数関数に従って測距精度ｅｉが改善（値が減少）するものとされている。このような関係は、実測値（検査値）などに基づいて得られたテーブルデータ又は計算式が予め製品出荷前にＲＯＭ６３に測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２として記憶保持される。測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２がテーブルデータの場合、当該テーブルに含まれるＳＮＲの値の中間値に対応する測距精度ｅｉは、適宜線形補間されて求められればよい。計算式の場合には、必要な精度が維持される限りで近似式であってよく、例えば、破線（ｂ）に示すように、複数の直線の組み合わせで容易に表現、算出され得る。
【００４０】
上述のように、測位は複数の測位衛星からの電波受信により行われるので、各測位衛星のＳＮＲ、すなわち、測距精度ｅｉの組み合わせによって最終的に測位結果に含まれ得る最大ずれ量が変化する。ここでは、行列Ｄの各成分Ｄｊｋ＝Σ（ｉ＝１〜ｎ）（ｘｉｊ・ｘｉｋ）の各要素（ｘｉｊ・ｘｉｋ）に対し、測位衛星ｓｉごとにそれぞれＳＮＲに対応する測距精度ｅｉを用いてｅｉ−２の重み付けを行う。すなわち、対角成分ｗｉｉ＝ｅｉ−２となるｎ行ｎ列の重み付け行列Ｗ（非対角成分は全て「０」）を用いて、Ｄ＝ＡＴ・Ｗ・Ａ（各成分Ｄｊｋ＝Σ（ｉ＝１〜ｎ）（ｘｉｊ・ｗｉｉ・ｘｉｋ））の逆行列Ｄ−１＝Ｕにより受信強度で重み付けされた測位精度値を第１のずれ見積もり量Δｘ（第１の誤差範囲）として算出する。上述のように、最良の状態でのＤＯＰは、ほぼ１となるので、得られる第１のずれ見積もり量Δｘは、測距精度ｅｉの二乗の平方根、すなわち、測距精度ｅｉと同じオーダーの値となる。あるいは、第１のずれ見積もり量Δｘは、適宜所定の係数倍されてもよい。
【００４１】
第１の測位精度算出方法で得られる第１のずれ見積もり量Δｘは、このように受信強度及び測位衛星の配置に応じて直接求められる値とすることができる。
【００４２】
図４は、本実施形態の電子時計１における第２の測位精度算出方法について説明する図である。
第２の測位精度算出方法では、予測位置と現在位置とのずれに応じて第２の誤差範囲が求められる。
【００４３】
複数回（少なくとも２回）の位置情報が取得されると、これらの位置の変化に応じて電子時計１（自機）の移動速度が算出可能となる。大きな加速度が生じていない場合には、直近の位置（測位位置）からこの移動速度で移動した場合の次の測位時の位置が予測される。この予測された位置（予測位置）と次の測位位置とを比較することで、測位結果のずれが得られる。求められる予測速度ｖｆ（ｔ）は、ここでは、直近（過去）の二回の測位により求められた測位位置ｐｍ（ｔ−１）、ｐｍ（ｔ−２）（測位結果）の差分を当該二回の測位の時間差Δｔで除した一回前の計測速度ｖｍ（ｔ−１）と等しいと仮定し、すなわち、ｖｆ（ｔ）＝ｖｍ（ｔ−１）＝（ｐｍ（ｔ−１）−ｐｍ（ｔ−２））／Δｔにより得られる。
【００４４】
このように求められた予測速度ｖｆ（ｔ）を用いて予測位置ｐｆ（ｔ）＝ｐｍ（ｔ−１）＋ｖｆ（ｔ）・Δｔが得られる。この予測位置ｐｆ（ｔ）と測位位置ｐｍ（ｔ）とのずれ量が第２のずれ見積もり量Δｐ＝｜ｐｆ（ｔ）−ｐｍ（ｔ）｜（第２の誤差範囲）となる。
【００４５】
なお、前回の測位位置ｐｍ（ｔ−１）をそのまま用いて予測位置ｐｆ（ｔ）を求めるのではなく、測位位置ｐｍ（ｔ−１）と前回の予測位置ｐｆ（ｔ−１）とを用いてよりもっともらしい推定位置ｐｅ（ｔ−１）を得て、予測位置ｐｆ（ｔ）＝ｐｅ（ｔ−１）＋ｖｆ（ｔ）・Δｔを得てもよい。推定位置ｐｅ（ｔ−１）は、適宜な方法、例えば、カルマンフィルタなどを用いて得ることができる。カルマンフィルタを用いない場合であっても、推定位置ｐｅ（ｔ）は、当該カルマンフィルタにおける誤差の共分散行列と同様に、予測位置と測位位置とのずれ量に基づく両者の適度な重み付けにより求められるものとすることができる。
【００４６】
また、予測位置ｐｆ（ｔ）を算出する際に、速度の差分に基づいて加速度を考慮してもよい。また、測位衛星との位置関係に基づいて当該測位衛星からの距離方向の移動速度がドップラー効果による周波数変化として計測可能な場合には、この周波数変化に基づいて速度を求めてもよい。また、直近２回（加速度を含む場合には３回）の測位位置だけではなく、それ以前の位置の履歴に基づいて移動傾向などを統計処理してもよい。
このような第２の測位精度算出方法としては、速度やその履歴に応じて予測される現在位置と実際の測位位置とのずれやその影響を考慮したものとすることができる。
【００４７】
次に、本実施形態の移動状態判別動作について説明する。
本実施形態の電子時計１では、加速度センサ６４２の計測データに基づいて、電子時計１の全体移動動作（その向きや速さ）、及び当該全体移動に付随して生じる周期的又はランダムな動作などを含む運動状態を判別する。また、この運動状態に基づいて、移動状態の判定がなされる。移動状態には、静止状態、移動はしていないが動作などによる動きを伴う停止状態（まとめて静止／停止状態）、歩行又は走行による移動状態、及び自転車、自動車や列車などの乗り物による移動状態が含まれる。
【００４８】
歩行又は走行状態（まとめて、徒歩による移動状態）は、従来周知の加速度変動パターンが周期的に計測されることで判別され得る。乗り物による移動状態への移行は、継続的な加速度により加速方向への速度が生じることで判別され得る。また、静止／停止状態への移行は、測位又は加速時の地磁気センサ６４３の計測などにより予め得られている移動方向とは反対向きの一時的な加速度と、その後の加速度の全成分がゼロとなることにより判別され得る。移動時の速度が予め取得されている場合には、加速度によりその速度分の減速がなされたかを判別してもよい。
【００４９】
本実施形態の電子時計１では、運動状態の変化について、測位により得られる位置精度を考慮しながら判別を行う。乗り物による低速移動の場合や加減速が緩やかな場合、逆に自転車などで極めて短時間の加速度変化しか生じない場合などには、加速度センサ６４２による加速度の計測だけでは移動状態と静止／停止状態との間での移行を検出し難い場合がある。そこで、電子時計１では、測位による所定距離以上の移動（現在位置の変化）の検出有無の継続に基づいて、加速度が検出されていなくても乗り物での移動状態の有無が判定される。
【００５０】
しかしながら、測位衛星からの電波を用いた測位では、周囲の環境の変化、及び測位衛星の移動による配位や各測位衛星からの受信強度などの変化により、測位の結果がばらつく場合がしばしばある。このような測位の結果をそのまま利用すると、電子時計１（ユーザ）が移動していないにもかかわらずユーザが移動していると判定されることがある。したがって、電子時計１では、測位結果は、精度が所定の精度基準を満たして良い場合に限定して利用可能とされ、不要に移動状態、特に、ユーザの歩行や走行ではない車両などによる移動状態と静止／停止状態との間で切り替わるのを抑制する。
【００５１】
図５は、本実施形態の電子時計１で実行される移動状態判別処理のホスト制御部４１による制御手順を示すフローチャートである。
【００５２】
この移動状態判別処理は、本発明の移動状態判別方法の実施形態における判別ステップ（プログラムにおける判別手段）を構成し、操作受付部６１が所定の入力を受け付けたことをホスト制御部４１が検出した場合や、移動状態の検出が必要な他のプログラムなどから呼び出された場合などに、ホスト制御部４１がモジュール制御部５２に命令を出力することで起動される。この移動状態判別処理は、衛星電波受信処理部５０において、継続的な測位動作と並行して行われる。移動状態判別処理の起動時に測位動作が実行されていない場合には、モジュール制御部５２は、受信部５１を起動させて測位動作を開始する。
【００５３】
移動状態判別処理が開始されると、モジュール制御部５２（ＣＰＵ）は、ホスト制御部４１を介し、加速度センサ６４２で計測された単位時間（例えば１秒間）の加速度データを取得する（ステップＳ１０１）。モジュール制御部５２は、この加速度データにおける加速度の大きさの代表値、例えば、絶対値の最大値などを取得して、当該代表値が歩行／走行状態の判定基準となる基準値未満であるかを判別する（ステップＳ１０２）。
【００５４】
加速度が基準値未満ではない（基準値以上である）と判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、加速度変動パターンにより一歩以上の歩行／走行動作が検出されたか否か、すなわち、歩行（走行）パターンの加速度変動パターンが一周期以上検出されたか否かを判別する（ステップＳ１３１）。検出されたと判別された場合には（ステップＳ１３１で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、カウント値ｃ１を「０」に初期化し、歩行／走行状態であると判定する（ステップＳ１３４）。それから、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１１０に移行する。
【００５５】
一歩以上の歩行／走行動作が検出されていないと判別された場合には（ステップＳ１３１で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、現在の運動状態（すなわち、前回の判定）が歩行／走行状態であるか否かを判別する（ステップＳ１３２）。歩行／走行状態であると判別された場合には（ステップＳ１３２で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、カウント値ｃ１を「０」に初期化し、静止／停止状態と判定する（ステップＳ１３３）。それから、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１１０に移行する。歩行／走行状態ではないと判別された場合には（ステップＳ１３２で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２１に移行する。
【００５６】
ステップＳ１０２の判別処理で、加速度の代表値が基準値未満であると判別された場合には（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、衛星電波受信処理部５０から測位結果と当該測位結果に係る精度判定結果とを取得する（ステップＳ１０３）。モジュール制御部５２は、取得された精度が基準範囲内であるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。基準範囲内ではないと判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２１に移行する。
【００５７】
ステップＳ１２１の処理に移行すると、モジュール制御部５２は、カウント値ｃ１を「０」に初期化する（ステップＳ１２１）。モジュール制御部５２は、現在の運動状態（すなわち、前回の判定）が乗り物移動状態であるか否かを判別する（ステップＳ１２２）。乗り物移動状態ではないと判別された場合には（ステップＳ１２２で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、取得された加速度を加算する（ステップＳ１２６）。モジュール制御部５２は、加算された加速度から求められる速度が基準値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２７）。基準値以上であると判別された場合には（ステップＳ１２７で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１０９に移行する。基準値以上ではないと判別された場合には（ステップＳ１２７で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、前回の判定を継続する（ステップＳ１２８）。それから、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１１０に移行する。
【００５８】
ステップＳ１２２の判別処理で、現在の運動状態が乗り物移動状態ではないと判別された場合には（ステップＳ１２２で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、取得された加速度が速度と反対向きに生じており（上述のように、さらに、合計の加速度が既知の速度をキャンセルする大きさか否かを判別してもよい）、その後加速度（全方向成分の和）がゼロとなったか否かを判別する（ステップＳ１２３）。このような加速度変化が取得されたと判別された場合には（ステップＳ１２３で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１３３に移行する。取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１２３で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２８に移行する。
【００５９】
ステップＳ１０４の判別処理で、取得された精度が基準範囲内であると判別された場合には（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、前回の測位時の測位位置からの移動距離が基準距離以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。基準距離以上ではないと判別された場合には（ステップＳ１０５で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１３３に移行する。
【００６０】
基準距離以上であると判別された場合には（ステップＳ１０５で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、衛星電波受信処理部５０で算出される現在位置の移動速度が所定の基準速度以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０６で取得する速度がステップＳ１０５の処理で得られる速度と実質同一の場合には、ステップＳ１０６の処理は不要である。また、衛星電波受信処理部５０は、測位結果とは別に受信周波数のドップラーシフトなどを用いて現在位置の移動速度を算出してもよい。ただし、この場合も、測位衛星と現在位置との相対移動の方向などによって現在位置の移動速度が十分な精度で得られない場合には、ステップＳ１０６の処理を省略して処理をステップＳ１０７に移行可能である。基準速度以上ではないと判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１３３へ移行する。
【００６１】
基準速度以上であると判別された場合には（ステップＳ１０６で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、カウント値ｃ１に「１」を加算する（ステップＳ１０７）。モジュール制御部５２は、カウント値ｃ１が３以上であるか（すなわち、所定の基準時間である３秒以上継続して現在位置の変化が検出されてステップＳ１０７の処理がなされたか）否かを判別する（ステップＳ１０８）。３以上ではないと判別された場合には（ステップＳ１０８で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１２８に移行する。３以上であると判別された場合には（ステップＳ１０８で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、カウント値ｃ１を「０」に初期化し、乗り物による移動状態であると判定する（ステップＳ１０９）。それから、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１１０に移行する。
すなわち、静止／停止状態（現在の移動状態）から乗り物による移動状態に移行（変更）するには、静止／停止状態で想定される移動状態とは異なる状況、すなわち、現在位置の基準距離以上の移動が検出される状況が３秒（基準時間）以上継続することが条件となる。
【００６２】
ステップＳ１０９、Ｓ１２８、Ｓ１３３、Ｓ１３４の各処理からステップＳ１１０の処理に移行すると、モジュール制御部５２は、移動状態判別処理の終了命令が取得されたか否かを判別する（ステップＳ１１０）。この終了命令は、操作受付部６１への所定の入力が検出された場合や、電力供給部７０による供給電圧が所定の基準電圧を下回った場合（バッテリ切れ間近である場合）などにホスト制御部４１が発生させる。終了命令が取得されていないと判別された場合には（ステップＳ１１０で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ１０１に戻り、次の１秒の加速度データを取得する。終了命令が取得されたと判別された場合には（ステップＳ１１０で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、移動状態判別の終了に係る各種動作を行い（ステップＳ１１１）、そして、移動状態判別処理を終了する。
【００６３】
図６は、本実施形態の電子時計１で実行される測位制御処理のモジュール制御部５２による制御手順を示すフローチャートである。
衛星電波受信処理部５０では、上述のように、移動状態判別処理の実行中に測位動作を継続しており、移動状態判別処理の起動時に測位制御処理が実行されていない場合には、併せて呼び出されて起動される。測位制御処理は、操作受付部６１により所定の入力の受付などにより移動状態判別処理とは別個に起動され得る。この測位制御処理は、本発明の移動状態判別方法の実施形態における測位ステップ（プログラムにおける測位手段）を構成する。
【００６４】
測位制御処理が開始されると、モジュール制御部５２（ＣＰＵ）は、受信部５１を起動させ、測位衛星からの電波の捕捉動作を開始させて、捕捉された電波を順次追尾させる（ステップＳ２０１）。モジュール制御部５２は、追尾された電波から取得された航法メッセージの信号に基づいて測位演算を行い、また、上述の第１のずれ見積もり量Δｘと第２のずれ見積もり量Δｐとを算出する（ステップＳ２０２）。
【００６５】
モジュール制御部５２は、第１のずれ見積もり量Δｘと第２のずれ見積もり量Δｐのうち、大きいほうを推定誤差範囲εとして設定する（ステップＳ２０３）。モジュール制御部５２は、推定誤差範囲εが所定の基準値Ｒｔｈより小さいか否かを判別する（ステップＳ２０４）。基準値Ｒｔｈより小さいと判別された場合には（ステップＳ２０４で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、カウント値ｃ２に１を加算する（ステップＳ２０５）モジュール制御部５２は、カウント値ｃ２が３以上であるか否かを判別する（ステップＳ２０６）。３以上であると判別された場合には（ステップＳ２０６で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、位置精度がＯＫであると判定する（ステップＳ２０７）。それから、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ２２１に移行する。３以上ではないと判別された場合には（ステップＳ２０６で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、位置精度がＮＧであると判定する（ステップＳ２１６）。それから、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ２２１に移行する。
【００６６】
ステップＳ２０４の判別処理で、推定誤差範囲εが基準値Ｒｔｈより小さくないと判別された場合には（ステップＳ２０４で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２は、カウント値ｃ２を「０」にリセットし（ステップＳ２１５）、それから、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ２１６に移行する。
【００６７】
ステップＳ２０７、Ｓ２１６の処理からステップＳ２２１の処理に移行すると、モジュール制御部５２は、測位結果と精度判定の結果をホスト制御部４１へ出力する（ステップＳ２２１）。なお、モジュール制御部５２は、精度判定がＮＧである場合には、測位結果として「ＮＧ」データを出力したり、測位データなし（例えば、日時や現在位置が全て「０」など）を示す出力を行ったりしてもよい。
【００６８】
モジュール制御部５２は、測位制御動作の終了命令が取得されたか否かを判別する（ステップＳ２２２）。終了命令が取得されていないと判別された場合には（ステップＳ２２２で“ＮＯ”）、モジュール制御部５２の処理は、ステップＳ２０２に戻る。終了命令が取得されていると判別された場合には（ステップＳ２２２で“ＹＥＳ”）、モジュール制御部５２は、測位動作の終了に係る所定の動作、例えば、受信部５１の動作停止命令や取得されたデータの処理などを行わせる（ステップＳ２２３）。そして、モジュール制御部５２は、測位制御処理を終了する。
【００６９】
以上のように、本実施形態の移動状態判別装置を含む電子時計１は、測位衛星からの電波を受信する受信部５１と、モジュール制御部５２とを備える。モジュール制御部５２は、自機の運動状態を計測する計測部６４により計測された運動状態に基づいて自機の移動状態を判定し、受信部５１により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及び当該現在位置の推定誤差範囲εを取得する。移動状態の判定には、推定誤差範囲εが所定の精度基準を満たしている場合に取得された測位の結果が利用可能とされる。そして、この推定誤差範囲εは、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる第１のずれ見積もり量Δｘと、電子時計１（自機）の移動状況に応じて求められる予測位置ｐｆに対する取得された測位位置ｐｍのずれである第２のずれ見積もり量Δｐとをそれぞれ考慮して算出される。
このように、移動状態の判別を行う場合に、運動状態を計測するセンサを優先的に用いることで、測位誤差による現在位置のばらつきの影響による不自然な移動状態の判定や乗り物による移動状態と静止／停止状態とで頻繁に入れ替わることを避けることができる。その一方で、測位精度が所定の精度基準を満たす程度に良い場合に限って測位結果を用いることで、加速度センサなどの運動状態を計測するセンサで検出しにくい移動状態もより確実に判定することができる。そして、このときに推定誤差範囲εの算出が重要になるが、測位衛星の配位（ＤＯＰ）などだけでなく、個々の電波受信強度を考慮し、さらに、予測位置を用いた多面的な評価を行って推定誤差範囲εを求めることで、より確実に誤差の大きい位置計測データの利用を排除し、これにより、誤判定や不自然な判定を抑制することができる。
【００７０】
また、モジュール制御部５２は、取得された現在位置の変化に係る状態が所定の基準時間（ここでは、３秒）以上継続して静止／停止状態とは異なる基準距離以上の移動（現在の移動状態から想定されるものとは異なる状態）が検出された場合に、移動状態の判定を乗り物による移動状態に変更する。
このように、瞬間的、一時的な誤差やぶれの影響などを排除して、安定して明確な移動が検出された場合に乗り物による移動状態に移行させるので、短時間で細かく移動状態が変化して、この結果が利用し難くなるのを防ぐことができる。
【００７１】
また、計測部６４には、加速度センサ６４２が含まれ、モジュール制御部５２は、所定の加速度変動パターンに基づいて徒歩（歩行又は走行）による移動状態を判別し、徒歩による移動状態ではない場合には、計測部６４による運動状態及び測位の結果に基づいて移動状態の判定を行う。
ユーザが歩行又は走行する場合には、脚の動きに応じて１歩（又は２歩）ごとに特有の加速度変動パターンが計測されるので、細かい振動加速度の変化自体を追わずとも容易に歩行／走行状態の判定を行うことができる。したがって、歩行／走行状態を別個に判定し、歩行／走行状態に当てはまらない場合、すなわち、基準値以上の加速度が計測されない場合（ステップＳ１０２で“ＹＥＳ”）や基準値以上の加速度が計測された場合でも歩行／走行状態ではない場合（ステップＳ１３２で“ＮＯ”）などの場合には、上述のように計測部６４の計測データと測位精度が良い場合の測位結果とを併用して移動状態を判別することで、処理負荷を上げずにぶれが少なく不自然な判定が抑えられた適切な移動状態判別を行うことができる。
【００７２】
また、モジュール制御部５２は、推定誤差範囲εが所定の精度基準を満たしており、電子時計１（自機）の移動速度が検出可能な場合には、当該移動速度に基づいて移動状態を判定する。このように、現在位置の変位を求めずとも自機の移動速度が直接得られる場合には、こちらを利用してもよく、これにより、速度情報が測位時に取得されているのであれば、これにより移動状態判別に係る処理を軽減させることができる。あるいは、両者を併用することで、より確実に乗り物による移動状態に移行したことを判別することができる。
【００７３】
また、移動状態判別装置である電子時計１は、計測部６４を備える。このように、自機で計測部６４を備えることで、一体配置された計測部６４と衛星電波受信処理部５０とにより容易かつ統合的に的確な移動状態の判定を行うことができる。
【００７４】
また、モジュール制御部５２は、第１のずれ見積もり量Δｘと、予測位置ｐｆと測位位置ｐｍとのずれに応じた第２のずれ見積もり量Δｐとをそれぞれ算出し、これら第１のずれ見積もり量Δｘと第２のずれ見積もり量Δｐとに基づいて推定誤差範囲εを算出する。このように、複数の誤差要因を考慮し、特に、適切に受信強度の誤差に対する影響を考慮することで、誤差範囲として従来よりもより適切な数値を得ることができ、不正確な現在位置の変化に基づく誤認定を避けることができる。したがって、電子時計１では、よりぶれのない正確な移動状態の判定を行うことができる。
【００７５】
また、モジュール制御部５２は、第１のずれ見積もり量Δｘ及び第２のずれ見積もり量Δｐのうち大きいほうを推定誤差範囲εとする。このような簡単な処理で最大の誤差を容易に想定し得るので、測位結果のずれを過小評価せずに、所望の精度を維持可能と見込まれる場合にのみ移動状態の判別に用いることができる。これにより、電子時計１では、ぶれの少ない移動状態の判定を維持することができる。
【００７６】
また、電子時計１は、測位衛星からの電波の受信強度（ＳＮＲ）と当該電波受信強度に応じた当該測位衛星の測距精度ｅｉとの対応関係を示す測距精度／ＳＮＲ換算データ６３２を記憶するＲＯＭ６３（又は記憶部５３）を備える。モジュール制御部５２は、現在位置の算出に用いられた複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置と、当該複数の測位衛星からの電波受信強度にそれぞれ応じた測距精度との組み合わせに基づいて、第１のずれ見積もり量Δｘを算出する。
このように、ＤＯＰに準じた測位衛星の配置に基づく第１のずれ見積もり量Δｘの算出に、各測位衛星の測距精度ｅｉを各々組み込むことで、各測位衛星の配置だけでなく、当該複数の測位衛星からの電波受信強度の強弱の影響を各々適切に考慮して、より精度の高い位置精度の見積もりを行うことができる。したがって、より正確に現在位置の精度を評価して、移動状態判別への使用可否を判断することができる。
【００７７】
また、モジュール制御部５２は、複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置のばらつきを測距精度ｅｉで各々重み付け演算することで第１のずれ見積もり量Δｘを算出する。このように、各測位衛星のＳＮＲに応じた測距精度を各々反映して第１のずれ見積もり量Δｘを算出するので、より適切に各測位衛星の受信強度（ＳＮＲ）のばらつきに応じた誤差範囲を定量的に得ることができる。
【００７８】
また、モジュール制御部５２は、過去の測位結果に基づいて電子時計１（自機）の移動速度を算出し、前回の測位位置から当該移動速度で移動した場合の位置を新たな予測位置ｐｆとして求める。これにより、より適切にＳＮＲに応じて推定誤差範囲εを定量的に評価して移動状態判別への利用可否を判断することができる。
【００７９】
また、本実施形態の電子時計１は、上述の構成に加えて日時を計数する計時回路４７と、計時回路４７が計数する日時を表示可能な表示部６２と、を備える。
このように、携帯される電子時計１、特に、腕時計のように移動による加速度に加えて手の動作や振りなどの影響を受ける場合であっても、より容易にぶれのない移動状態の情報を取得することが可能になる。また、移動状態をより適切に判定可能となることで、移動状態に応じた処理やその切り替えなどがより的確に実行可能になる。
【００８０】
また、本実施形態の移動状態判別方法は、計測された運動状態に基づいて自機の移動状態を判定する判別ステップ、受信部５１により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及び当該現在位置の推定誤差範囲εを取得する測位ステップ、を含み、移動状態の判定には、推定誤差範囲εが所定の精度基準を満たしている場合に取得された測位の結果が利用可能とされ、推定誤差範囲εは、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる第１のずれ見積もり量Δｘと、自機（電子時計１）の移動状況に応じて求められる予測位置ｐｆに対する取得された測位位置ｐｍのずれである第２のずれ見積もり量Δｐとをそれぞれ考慮して算出される。
このように、移動状態の判定を行う場合に、測位誤差による位置のばらつきの影響による不自然な判定のぶれや細かい判定の変化などを抑えつつ、測位精度が十分に良い場合に限って移動状態の判定に利用可能とすることで、運動状態に係る物理量を計測可能な各種センサ、特に、ユーザの腕に装着されるなど、移動に係る物理量に対してノイズが大きいものを用いて移動状態の判別を行う場合に、判定漏れの発生を防ぎ、より的確な判定を維持することが可能になる。
【００８１】
また、上述の位置補正方法に係るプログラム６３１をコンピュータにインストールして実行することで、容易により適切に定量的な誤差評価を行い、当該誤差評価に基づいてソフトウェア的にぶれの少ないより正確な移動状態の判定を継続的に行うことができる。
【００８２】
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、上記実施の形態では、静止状態への移行については、速やかに判定を切り替えることとしたが、ステップＳ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１２３などからステップＳ１３３へ移行する前に、ステップＳ１０７、Ｓ１０８と同様に所定時間（３秒など）を計数して、変化がない場合に静止／停止状態に移行させることができる。これにより、測位結果のばらつきに基づく不自然な移動状態の変化をさらに抑制することができる。同様に、歩行／走行の有無判定を行う場合でも、あらたな状態が所定時間継続された場合にのみ判定を変更するように制御することができる。
【００８３】
また、一定速度での移動状態時でも路面の凹凸、モータ動作に伴う振動や自転車の左右への振動などにより静止／停止状態などと判別できる場合には、ステップＳ１２３の判別処理などにおいて単純に静止／停止状態に対応する加速度状態を検出することでステップＳ１３３の処理へ移行してもよい。
【００８４】
また、上記実施の形態では、基準値以上の加速度が計測されている場合には、測位結果を併用しないこととしたが、基準値以上の加速度が計測されていても測位結果を併用してもよい。例えば、ステップＳ１３２の処理で歩行／走行状態ではないと判別された場合に、ステップＳ１２１ではなく、ステップＳ１０３の処理へ移行して、測位結果と精度判定結果を取得してもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態では、加速度センサを用いて運動状態の変化を検出し、移動状態の判定を行うこととしたが、気圧センサを用いて得られる高度の変化が検出可能な場合には、これを併用することができる。例えば、図５のステップＳ１２６〜Ｓ１２７の処理において、単位時間（単純に任意に定められるが、例えば、１秒や１０秒など）内に基準以上の高度の変化が検出された場合には、静止状態から乗り物による移動状態に移行したと判定することができる。また、地磁気センサ６４３が電車の走行時における発生磁場の検出を判別できる場合には、ステップＳ１２３、Ｓ１２６、Ｓ１２７などにおいてこの発生磁場の検出有無を利用することができる。また、運動状態を取得可能なその他のセンサ、例えば、車輪の回転検出を行うエンコーダや回転移動を検出するジャイロセンサなどが用いられてもよい。
【００８６】
また、上記実施の形態では、モジュール制御部５２が衛星電波受信処理部５０で取得された測位結果及び精度評価と計測部６４からホスト制御部４１を介して取得された計測データとに基づいて運動状態（移動状態）を判別することとしたが、ホスト制御部４１が衛星電波受信処理部５０と計測部６４からそれぞれデータを取得して運動状態（移動状態）を判別してもよい。
【００８７】
また、上記実施の形態では、所定の精度基準として第１のずれ見積もり量Δｘ及び第２のずれ見積もり量Δｐのうち大きいほうを推定誤差範囲εとして測位精度（誤差範囲）を表す指標としたが、単純に大きい方に設定するのではなく、平均値などが用いられてもよいし、電子時計１（衛星電波受信処理部５０）の運動状態、特に加速度変化などに応じて重み付け平均された値が用いられてもよい。
【００８８】
また、第１のずれ見積もり量Δｘ及び第２のずれ見積もり量Δｐは、上述した算出方法以外で求められるものであってもよい。例えば、ＮＭＥＡ−０１８３のＧＳＴメッセージフォーマット（Pseudorange Noise Statistics）における誤差範囲（Error ellipse）のうち長軸方向の値や、当該誤差範囲に従って得られる緯度誤差の標準偏差と経度誤差の標準偏差のうちの大きいほうの値などが用いられてもよい。あるいは、第２のずれ見積もり量Δｐに係る予測位置の見積もり方法が異なっていてもよく、この見積もりの際に第１のずれ見積もり量Δｘに係る測位衛星の配位や受信強度が考慮されてもよい。また、各測位衛星からの電波の受信強度に応じた重み付けの代わりに３軸方向へのオフセット値を設定して、各軸方向について各々誤差範囲を算出することとしてもよい。
【００８９】
また、上記実施の形態では、電子時計１が備える衛星電波受信処理部５０による移動状態判別動作及び測位制御動作を例に挙げて説明したが、電子時計１に設けられている衛星電波受信処理部５０に限られない。他の電子機器に設けられるものであってもよく、また、移動状態判別装置は、これら電子機器に搭載される移動状態判別用又は測位用のモジュール単体（例えば、本実施形態の衛星電波受信処理部５０）であってもよい。この場合には、計測部６４は、当該モジュールの運動状態が計測されるものであれば、例えば、測位用のモジュール及び計測部６４が設けられた電子機器の当該計測部６４のデータを取得してもよい。また、受信対象の測位衛星は特に限定されるものではなく、複数の全地球測位システムに係る測位衛星やこれらを補完する地域測位衛星などからの受信電波が混在していてもよい。
【００９０】
また、以上の説明では、現在日時情報の取得時における本発明の衛星電波受信制御に係るプログラム６３１を記憶するコンピュータ読み取り可能な媒体としてフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやマスクＲＯＭなどからなるＲＯＭ６３を例に挙げて説明したが、これらに限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤディスクなどの可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ（搬送波）も本発明に適用される。
その他、上記実施の形態で示した構成、制御手順や表示例などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００９１】
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。
【００９２】
［付記］
＜請求項１＞
測位衛星からの電波を受信する受信部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
自機の運動状態を計測する計測部により計測された前記運動状態に基づいて自機の移動状態を判定し、
前記受信部により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及び当該現在位置の誤差範囲を取得し、
前記移動状態の判定には、前記誤差範囲が所定の精度基準を満たしている場合に取得された前記測位の結果が利用可能とされ、
前記誤差範囲は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して算出される
ことを特徴とする移動状態判別装置。
＜請求項２＞
前記制御部は、取得された現在位置の変化に係る状態が所定の基準時間以上継続して現在の移動状態から想定されるものとは異なった場合に、移動状態の判定を変更することを特徴とする請求項１記載の移動状態判別装置。
＜請求項３＞
前記計測部には、加速度センサが含まれ、
前記制御部は、所定の加速度変動パターンに基づいて徒歩による移動状態を判別し、徒歩による移動状態ではない場合には、前記運動状態及び前記測位の結果に基づいて前記移動状態の判定を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の移動状態判別装置。
＜請求項４＞
前記制御部は、前記誤差範囲が前記所定の精度基準を満たしており、自機の移動速度が検出可能な場合には、当該移動速度に基づいて前記移動状態を判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動状態判別装置。
＜請求項５＞
前記計測部を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動状態判別装置。
＜請求項６＞
前記制御部は、前記測位精度に係る第１の誤差範囲と、前記予測位置と現在位置とのずれに応じた第２の誤差範囲とをそれぞれ算出し、前記第１の誤差範囲と前記第２の誤差範囲とに基づいて前記現在位置の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の移動状態判別装置。
＜請求項７＞
前記制御部は、前記第１の誤差範囲及び前記第２の誤差範囲のうち大きいほうを前記現在位置の誤差範囲とすることを特徴とする請求項６記載の移動状態判別装置。
＜請求項８＞
前記測位衛星からの電波受信強度と当該電波受信強度に応じた当該測位衛星の測距精度との対応関係を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、現在位置の算出に用いられた複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置と、当該複数の測位衛星からの電波受信強度にそれぞれ応じた前記測距精度との組み合わせに基づいて、前記第１の誤差範囲を算出する
ことを特徴とする請求項６又は７記載の移動状態判別装置。
＜請求項９＞
前記制御部は、前記複数の測位衛星の現在位置に対する相対位置のばらつきを前記測距精度で各々重み付け演算することで前記第１の誤差範囲を算出することを特徴とする請求項８記載の移動状態判別装置。
＜請求項１０＞
前記制御部は、過去の測位結果に基づいて自機の移動速度を算出し、前回の測位位置から当該移動速度で移動した場合の位置を新たな予測位置として求めることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の移動状態判別装置。
＜請求項１１＞
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の移動状態判別装置と、
前記計測部と、
日時を計数する計時部と、
前記計時部が計数する日時を表示可能な表示部と、
を備えることを特徴とする電子時計。
＜請求項１２＞
測位衛星からの電波を受信する受信部を用いた移動状態判別方法であって、
自機の運動状態を計測する計測部により計測された前記運動状態に基づいて自機の移動状態を判定する判別ステップ、
前記受信部により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及び当該現在位置の誤差範囲を取得する測位ステップ、
を含み、
前記移動状態の判定には、前記誤差範囲が所定の精度基準を満たしている場合に取得された前記測位の結果が利用可能とされ、
前記誤差範囲は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して算出される
ことを特徴とする移動状態判別方法。
＜請求項１３＞
測位衛星からの電波を受信する受信部を備えるコンピュータを
自機の運動状態を計測する計測部により計測された前記運動状態に基づいて自機の移動状態を判定する判別手段、
前記受信部により受信された情報に基づいて測位を行って現在位置及び当該現在位置の誤差範囲を取得する測位手段、
として機能させ、
前記移動状態の判定には、前記誤差範囲が所定の精度基準を満たしている場合に取得された前記測位の結果が利用可能とされ、
前記誤差範囲は、電波が受信された複数の測位衛星の各位置に対して電波の各受信状態をそれぞれ組み合わせて得られる測位精度と、自機の移動状況に応じて求められる予測位置に対する取得された現在位置のずれとをそれぞれ考慮して算出される
ことを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【００９３】
１     電子時計
４０   マイコン
４１   ホスト制御部
４１１ ＣＰＵ
４１２ ＲＡＭ
４１２１      気圧補正値
４５   発振回路
４６   分周回路
４７   計時回路
５０   衛星電波受信処理部
５１   受信部
５２   モジュール制御部
５３   記憶部
５３１ 受信制御情報
５３２ 気圧補正値
６１   操作受付部
６２   表示部
６２１ 表示画面
６２２ 表示ドライバ
６３   ＲＯＭ
６３１ プログラム
６３２ 測距精度／ＳＮＲ換算データ
６３３ 気圧／高度換算データ
６３４ 歩行／走行判定データ
６４   計測部
６４１ 気圧センサ
６４２ 加速度センサ
６４３ 地磁気センサ
７０   電力供給部
７１   バッテリ
Ａ１   アンテナ
ｐｅ   推定位置
ｐｆ   予測位置
ｐｍ   測位位置
Ｒｔｈ 基準値
ｖｆ   予測速度
ｖｍ   計測速度
Ｗ     重み付け行列
Δｐ   第２のずれ見積もり量
Δｔ   時間差
Δｘ   第１のずれ見積もり量
【図１】
2019060620.tif 000003
【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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