(57)【要約】【課題】ＧＰＳ受信機のみを用いた場合に位置が変化していないときの位置検出精度を向上させることができる位置検出装置を提供すること。【解決手段】携帯端末装置１０は、自装置の位置、速度、方位を検出して測位データを出力するＧＰＳ受信機１８と、ＧＰＳ受信機１８から出力される測位データを所定間隔で取得する測位データ取得部１２Ｂと、測位データ取得部１２Ｂによって取得された最新の所定数分の測位データを格納する測位データ格納部１２Ｃと、測位データ格納部１２Ｃに格納された所定数分の測位データに基づいて自装置の位置変化の有無を判定する停止判定部１２Ｅとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自装置の位置、速度、方位を検出して測位データを出力するＧＰＳ受信機と、
前記ＧＰＳ受信機から出力される測位データを所定間隔で取得する測位データ取得手段と、
前記測位データ取得手段によって取得された最新の所定数分の前記測位データを格納する測位データ格納手段と、
前記測位データ格納手段に格納された所定数分の前記測位データに基づいて、自装置の位置変化の有無を判定する位置変化判定手段と、
を備えることを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記位置変化判定手段は、前記ＧＰＳ受信機から出力される測位データに含まれる速度が速度判定値以下の場合について、自装置の位置変化の有無判定を行うことを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記位置変化判定手段は、所定数分の前記測位データのそれぞれに対応する方位のふらつきの大小を、所定のふらつき判定値と比較することにより判定し、ふらつきが大きい場合に自装置が位置変化していない旨の判定を行うことを特徴とする位置検出装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記測位データ格納手段に格納された前記測位データの数をｎとしたときに、この中のｍ（０＜ｍ＜ｎ）以上の測位データのそれぞれに対応する方位のふらつきが大きい場合に自装置の位置が変化していない旨の判定を行うことを特徴とする位置検出装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記ｍは、前記ｎの１／２よりも大きい値に設定されていることを特徴とする位置検出装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項において、
ある時点で出力された第１の測位データと１つ前の第２の測位データのそれぞれに含まれる位置に基づいて、ある時点における自装置の方位を算出する方位算出手段をさらに備え、
前記位置変化判定手段は、前記方位算出手段によって算出された方位と、前記第１の測位データに含まれる方位との差が前記ふらつき判定値よりも大きい場合に、ふらつきが大きい旨の判定を行うことを特徴とする位置検出装置。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか一項において、
前記位置変化判定手段は、ふらつきが大きい旨の判定を行った前記測位データを無効とすることを特徴とする位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ受信機から出力される位置情報等に基づいて位置を検出する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＧＰＳ受信機を用いて位置検出を行う際に、検出した速度ベクトルと位置変位から求めた位置変位ベクトルとの差である角度が一定値以上である場合に、マルチパスあるいは反射波が生じている旨の判定を行い、測位結果を無効にするＧＰＳ受信機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、マルチパスや反射波が発生した際の信頼性の低い測位結果を排除して、位置検出精度が低下することを防止することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１２４８４０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、特許文献１に開示されたＧＰＳ受信機では、マルチパスや反射波が発生した際の測位結果に着目してその有効／無効を判定していたが、実際の測位結果は、マルチパスや反射波が発生していなくても速度ベクトル等の値がふらつくことが知られている。この傾向は、ＧＰＳ受信機の位置が変化していない場合に特に顕著になる。例えば車載装置における位置検出をＧＰＳ受信機のみを用いて行う場合に、車両が停車中であって車両の位置や向きが変化していない場合であっても、ＧＰＳ受信機から出力される測位データの値は毎回変化する。このように、ＧＰＳ受信機のみを用いた場合に停止時の位置検出精度が低下するという問題があった。当然ながら、この測位データを用いて地図画像上に自車位置を表示すると、停車中であるにもかかわらず、車両の走行位置が少しずつずれることになる。また、マップマッチングの手法を併用する場合には、少しずつ車両の走行位置がずれていって他の道路上に車両の走行位置を合わせてしまったり、実際の走行中の道路から離脱したと判定してこの道路から離れた位置に自車位置を表示してしまうことが起こりうる。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、ＧＰＳ受信機のみを用いた場合に位置が変化していないときの位置検出精度を向上させることができる位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の位置検出装置は、自装置の位置、速度、方位を検出して測位データを出力するＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ受信機から出力される測位データを所定間隔で取得する測位データ取得手段と、測位データ取得手段によって取得された最新の所定数分の測位データを格納する測位データ格納手段と、測位データ格納手段に格納された所定数分の測位データに基づいて、自装置の位置変化の有無を判定する位置変化判定手段とを備えている。
【０００７】
自装置の位置が変化していない場合であってもＧＰＳ装置から出力される測位データの内容が変動して測位位置がふらつくことが知られているが、ＧＰＳ装置から出力される数個分の測位データを調べることにより自装置の位置が変化していないことを判定でき、ＧＰＳ受信機のみを用いた場合に位置が変化していないときの位置検出精度を向上させることが可能となる。
【０００８】
また、上述した位置変化判定手段は、ＧＰＳ受信機から出力される測位データに含まれる速度が速度判定値以下の場合について、自装置の位置変化の有無判定を行うことが望ましい。測位データに含まれる速度を加味することにより、自装置の位置変化の有無を正確に判定することが可能となり、位置検出精度をさらに向上させることができる。
【０００９】
また、上述した位置変化判定手段は、所定数分の測位データのそれぞれに対応する方位のふらつきの大小を、所定のふらつき判定値と比較することにより判定し、ふらつきが大きい場合に自装置が位置変化していない旨の判定を行うことが望ましい。位置が変化していない場合であっても検出される方位はばらつくことが多く、この性質を利用して方位のふらつきの大小を調べることにより、精度よく自装置の位置変化の有無を判定することができる。
【００１０】
また、上述した測位データ格納手段に格納された測位データの数をｎとしたときに、この中のｍ（０＜ｍ＜ｎ）以上の測位データのそれぞれに対応する方位のふらつきが大きい場合に自装置の位置が変化していない旨の判定を行うことが望ましい。特に、上述したｍは、ｎの１／２よりも大きい値に設定されていることが望ましい。これにより、方位のふらつきの程度を数値化することが可能になり、自装置の位置変化判定の処理を簡略化することができる。
【００１１】
また、ある時点で出力された第１の測位データと１つ前の第２の測位データのそれぞれに含まれる位置に基づいて、ある時点における自装置の方位を算出する方位算出手段をさらに備え、位置変化判定手段は、方位算出手段によって算出された方位と、第１の測位データに含まれる方位との差がふらつき判定値よりも大きい場合に、ふらつきが大きい旨の判定を行うことが望ましい。これにより、方位のふらつきを確実に検出することができる。
【００１２】
また、上述した位置変化判定手段は、ふらつきが大きい旨の判定を行った測位データを無効とすることが望ましい。これにより、信頼性の低い測位データを廃棄して、測位データに基づき誤った位置を特定することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の携帯端末装置の全体構成を示す図である。
【図２】ＧＰＳ受信機から出力される測位データに基づいて停車や測位データの有効／無効を判断する動作手順を示す流れ図である。
【図３】測位データの推移の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の位置検出装置を適用した一実施形態の携帯端末装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の携帯端末装置１０の全体構成を示す図である。この携帯端末装置１０は、例えば車両に搭載されており、自車位置周辺の地図画像を表示したり、経路探索処理によって求めた目的地までの走行経路に沿って車両の走行を案内するなどの所定のナビゲーション動作を行う機能を有する。車両に搭載する形態としては、ダッシュボード上の所定位置に固定する場合の他、同乗者が手持ちするようにしてもよい。
【００１５】
携帯端末装置１０は、一般にスマートフォンと称されるものであり、携帯電話機と携帯情報端末の機能を有する。この携帯端末装置１０は、制御部１２、操作部１４、表示部１６、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機１８、電話処理部２０を備えている。
【００１６】
制御部１２は、携帯端末装置１０の全体を制御するためのものであり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含んで構成され、ＲＡＭやＲＯＭに格納されたプログラムやメモリ（図示せず）に格納された各種のアプリケーションプログラムを実行することにより各種の動作を行う。
【００１７】
操作部１４は、テンキーやその他のキーおよび各種のスイッチを含んでおり、利用者の操作指示や各種の入力を受け付ける。タッチパネルで構成した操作部１４を用いて、画面に表示したテンキー等を利用者が指等で指し示すようにしてもよい。表示部１６は、ＬＣＤ（液晶表示装置）等で構成されており、操作部１４を用いた操作内容や制御部１２による制御内容および処理内容（地図表示等）などが表示される。
【００１８】
ＧＰＳ受信機１８は、複数のＧＰＳ衛星から送信される信号を受信し、自装置の位置（自車位置）を示す測位データを所定の時間間隔で出力する。このＧＰＳ受信機１８は、自装置の位置（ＧＰＳ位置）、方位（ＧＰＳ方位）、速度（ＧＰＳ速度）を検出しており、出力される測位データには、これらの値や時刻などが含まれている。
【００１９】
電話処理部２０は、携帯電話機としての処理を行う。例えば、電話処理部２０は、基地局との間で発着信処理を行って通話処理やインターネット接続処理等を行う。
【００２０】
また、制御部１２は、ＧＰＳ受信機１８から出力される測位データを取得して所定のナビゲーション動作を行うために、ナビゲーション処理部１２Ａ、測位データ取得部１２Ｂ、測位データ格納部１２Ｃ、方位算出部１２Ｄ、停止判定部１２Ｅを有する。
【００２１】
ナビゲーション処理部１２Ａは、ＧＰＳ受信機１８を用いて取得した測位データに基づいて自車位置を算出し、自車位置周辺の地図画像表示や自車位置を出発地として目的地までの走行経路を決定する経路探索処理などの各種のナビゲーション動作を行う。
【００２２】
測位データ取得部１２Ｂは、ＧＰＳ受信機から出力される測位データを所定間隔で取得する。測位データ格納部１２Ｃは、測位データ取得部１２Ｂによって取得した最新の所定数分の測位データを格納する。例えば、最新の７回分の測位データが格納される。また、次に最新の測位データを格納する際には、この最新の測位データが最も古い測位データに上書きされ、常に最新の７回分の測位データとなるように内容更新が行われる。
【００２３】
方位算出部１２Ｄは、ある時点で出力された第１の測位データと１つ前の第２の測位データのそれぞれに含まれるＧＰＳ位置に基づいて、ある時点における自装置の方位（ＧＰＳ移動方位）を算出する。
【００２４】
停止判定部１２Ｅは、測位データ格納部１２Ｃに格納された所定数分（７回分）の測位データに基づいて、自装置（自車）の停止の有無を判定する。
【００２５】
例えば、停止判定部１２Ｅは、ＧＰＳ受信機１８から出力される測位データに含まれる速度が速度判定値（例えば３ｋｍ／ｈ）以下の場合について、停止の有無判定を行う。また、停止判定部１２Ｅは、所定数分（７回分）の測位データのそれぞれに対応する方位のふらつきの大小を、所定のふらつき判定値と比較することにより判定し、ふらつきが大きい場合に停止している旨の判定を行う。測位データの数をｎ（＝７）としたときに、この中のｍ（０＜ｍ＜ｎ、望ましくはｎの１／２より大）個以上の測位データのそれぞれに対応する方位のふらつきが大きい場合に自装置が停止している旨の判定が行われる。
【００２６】
具体的には、ふらつきの大小判定は、ある時点で取得した第１の測位データとその１つ前の取得した第２の測位データを用いて方位算出部１２Ｄによって算出されたＧＰＳ移動方位と、第１の測位データに含まれるＧＰＳ方位との差（角度差）がふらつき判定値（例えば、３０°）よりも大きい場合にふらつきが大きい旨の判定が行われ、反対に、ふらつき判定値以下の場合にふらつきが小さい旨の判定が行われる。
【００２７】
また、停止判定部１２Ｅは、このようにして７回分の測位データを用いて最新の測位データに対応してふらつきが大きい旨の判定を行った際に、この最新の測位データを無効とする。無効にされた測位データは、ナビゲーション処理部１２Ａでは使われない。
【００２８】
上述した測位データ取得部１２Ｂが測位データ取得手段に、測位データ格納部１２Ｃが測位データ格納手段に、停止判定部１２Ｅが位置変化判定手段に、方位算出部１２Ｄが方位算出手段にそれぞれ対応する。
【００２９】
本実施形態の携帯端末装置１０はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。図２は、ＧＰＳ受信機１８から出力される測位データに基づいて停車や測位データの有効／無効を判断する動作手順を示す流れ図である。図２に示す動作手順は、ＧＰＳ受信機１８から測位データが出力されるタイミングで、例えば１秒間隔で実施される。
【００３０】
まず、測位データ取得部１２Ｂは、ＧＰＳ受信機１８から出力される測位データ（ＧＰＳ位置、ＧＰＳ方位、ＧＰＳ速度等）を取得し（ステップ１００）、測位データ格納部１２Ｃに格納する（ステップ１０２）。また、方位算出部１２Ｄは、最新の測位データに含まれるＧＰＳ位置と、前回取得した測位データに含まれるＧＰＳ位置とに基づいて、最新の測位データに含まれるＧＰＳ位置に対応する自装置の向き（ＧＰＳ移動方位）を算出する（ステップ１０４）。
【００３１】
停止判定部１２Ｅは、７回分の測位データについて、ＧＰＳ速度が３ｋｍ／ｈ以下で、かつ、ＧＰＳ方位とＧＰＳ移動方位との差が３０°以上である測位データの数ｋをカウントする（ステップ１０６）。次に、停止判定部１２Ｅは、このカウント値ｋがｍ（例えば５）以上か否かを判定する（ステップ１０８）。７件分の測位データの中で、ＧＰＳ速度が３ｋｍ／ｈ以下で、方位差が３０°以上のものが５件未満しか含まれない場合には否定判断が行われ、停止判定部１２Ｅは、ステップ１００で取得した測位データを有効とする判断を行って（ステップ１１０）、一連の処理を終了する。この場合には、この測位データで示されるＧＰＳ位置が、ナビゲーション処理部１２Ａにおける自車位置として採用される。
【００３２】
また、７件分の測位データの中で、ＧＰＳ速度が３ｋｍ／ｈ以下で、方位差が３０°以上のものが５件以上含まれる場合にはステップ１０８の判定において肯定判断が行われる。次に、停止判定部１２Ｅは、このように方位のばらつきが大きい場合には自車位置が変化せずに停車中である旨の判断を行った後（ステップ１１２）、ステップ１００で取得した測位データを無効とする判断を行って（ステップ１１４）、一連の処理を終了する。この場合には、この測位データで示されるＧＰＳ位置ではなく、１つ前に取得した測位データで示されるＧＰＳ位置が、ナビゲーション処理部１２Ａにおける自車位置として再度採用される。なお、この無効となった測位データは、ナビゲーション処理部１２Ａで使われないだけであり、それ以後の停車判断（ステップ１１２）等にはそのまま使われる。
【００３３】
図３は、測位データの推移の具体例を示す図である。図３において、Ｇは自車位置であり、例えば停車中であって実際の位置は変化しないものとする。１〜７のそれぞれの数字は、測位データの出力順番（取得順番）を示しており、各数字に対応する黒丸の位置は、各測位データに含まれるＧＰＳ位置を示している。各黒丸から延びる実線の矢印はＧＰＳ方位を、点線の矢印はＧＰＳ移動方位をそれぞれ示している。また、各測位データに対応して、ＧＰＳ速度が３ｋｍ／ｈ以下で、かつ、ＧＰＳ方位とＧＰＳ移動方位との差が３０°以上である場合に×が付され、それ以外の場合に○が付されている。図３に示す例では、７番目の測位データを取得した時点に着目すると、この測位データを含む最新の７回分の測位データの中で、ＧＰＳ速度が３ｋｍ／ｈ以下で、かつ、ＧＰＳ方位とＧＰＳ移動方位との差が３０°以上となるものが５つ含まれるため、図２に示すステップ１０８の判定で肯定判断が行われ、停車判断（ステップ１１２）および７番目の測位データの無効判断（ステップ１１４）が行われる。
【００３４】
一般に、自装置（ＧＰＳ装置１８や携帯端末装置１０）の位置が変化していない場合であってもＧＰＳ装置１８から出力される測位データの内容が変動して測位位置がふらつくことが知られているが、本実施形態の携帯端末装置１０では、ＧＰＳ装置１８から出力される数個分の測位データを調べることにより自装置の位置が変化していないことを判定でき、ＧＰＳ受信機１８のみを用いた場合に位置が変化していないときの位置検出精度を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、ＧＰＳ受信機１８から出力される測位データに含まれるＧＰＳ速度が速度判定値以下の場合について、自装置の位置変化の有無判定を行っている。測位データに含まれるＧＰＳ速度を加味することにより、自装置の位置変化の有無を正確に判定することが可能となり、位置検出精度をさらに向上させることができる。
【００３６】
また、所定数分（７回分）の測位データのそれぞれに対応する方位のふらつきの大小を、所定のふらつき判定値（３０°）と比較することにより判定し、ふらつきが大きい場合に自装置が位置変化している旨の判定を行っている。位置が変化していない場合であっても検出されるＧＰＳ方位はばらつくことが多く、この性質を利用して方位のふらつきの大小を調べることにより、精度よく自装置の位置変化の有無を判定することができる。
【００３７】
また、測位データ格納部１２Ｃに格納された測位データの数をｎ（例えば７）としたときに、この中のｍ（０＜ｍ＜ｎ、例えば５）以上の測位データのそれぞれに対応する方位のふらつきが大きい場合に自装置の位置が変化していない旨の判定を行っている。特に、上述したｍは、ｎの１／２よりも大きい値に設定されている。これにより、方位のふらつきの程度（傾向）を数値化することが可能になり、自装置の位置変化判定の処理を簡略化することができる。
【００３８】
また、ある時点で出力された第１の測位データと１つ前の第２の測位データのそれぞれに含まれるＧＰＳ位置に基づいて、ある時点における自装置のＧＰＳ移動方位を算出し、このＧＰＳ移動方位と、第１の測位データに含まれるＧＰＳ方位との差がふらつき判定値（例えば３０°）よりも大きい場合に、ふらつきが大きい旨の判定を行っている。これにより、方位のふらつきを確実に検出することができる。
【００３９】
また、所定個分の測位データのそれぞれのふらつきの大小に基づいて方位のふらつきが大きい旨の判定を行った測位データを無効とすることにより、信頼性の低い測位データを廃棄して、測位データに基づき誤った位置を特定することを防止することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、車両に搭載された携帯端末装置１０について説明したが、携帯端末装置１０は、必ずしも車両に搭載されている必要はなく、車両の外部で利用者が携帯しているような場合であってもよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、測位データ取得部１２Ｂに７回分（＝ｎ）の測位データを格納し、ＧＰＳ速度が３ｋｍ／ｈ以下で、かつ、ＧＰＳ方位とＧＰＳ移動方位との差が３０°以上の測位データの数ｋが５（＝ｍ）以上の場合に、この測位データに対応して停車判断等を行うようにしたが、ｎやｍの数は適宜変更することができる。但し、ｍは０＜ｍ＜ｎであって、ｎの１／２よりも大きい値とすることが望ましい。
【００４２】
また、図２のステップ１０６では、ＧＰＳ速度を用いて３ｋｍ／ｈ以下であることを検出したが、２つの測位データに含まれるＧＰＳ位置に基づいて速度が３ｋｍ／ｈ以下であることを検出するようにしてもよい。
【００４３】
また、図２のステップ１０６では、ＧＰＳ速度を用いて３ｋｍ／ｈ以下であることを件数ｋのカウントの対象とする要件に含めたが、この速度に関する内容を件数ｋのカウントの対象とする要件から除外するようにしてもよい。自装置の移動速度が速くなるにつれて方位のばらつきが少なくなると考えられるため、この速度に関する内容を除外してもほぼ同等のカウント件数ｋが得られることが期待できる。しかも、その分だけ処理を簡略化することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
上述したように、本発明によれば、ＧＰＳ装置から出力される数個分の測位データを調べることにより自装置の位置が変化していないか否かを判定でき、ＧＰＳ受信機のみを用いた場合に位置が変化していないときの位置検出精度を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００４５】
１０  携帯端末装置
１２  制御部
１２Ａ  ナビゲーション処理部
１２Ｂ  測位データ取得部
１２Ｃ  測位データ格納部
１２Ｄ  方位算出部
１２Ｅ  停止判定部
１８  ＧＰＳ受信機
２０  電話処理部
【図１】
2015158432.tif 000003
【図２】
2015158432.tif 000004
【図３】
2015158432.tif 000005