(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザー、または前記ユーザーの移動に伴って移動する器具に装着される電子機器を用いた測位方法であって、
衛星から測位用衛星信号を受信することと、
前記電子機器の運動に周期性が有るか否かを判定することと、
周期性が有ると判定された場合に、前記測位用衛星信号を用いてメジャメントデータを算出する計測期間を前記周期性に基づいて決定することと、
前記計測期間のメジャメントデータを用いて測位計算を行うことと、
を含み、
前記計測期間は、前記運動の周期のＮ周期分（Ｎは自然数）とすることを特徴とする測位方法。
【請求項２】
請求項１に記載の測位方法において、
受信した前記測位用衛星信号を周波数解析して前記周期性が有るか否かを判定することを特徴とする測位方法。
【請求項３】
請求項１に記載の測位方法において、
前記電子機器は慣性センサーを含み、
前記慣性センサーの出力情報に基づいて前記周期性が有るか否かを判定することを特徴とする測位方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の測位方法において、
前記電子機器は、前記ユーザーの四肢に装着されることを特徴とする測位方法。
【請求項５】
ユーザー、または前記ユーザーの移動に伴って移動する器具に装着される電子機器であって、
測位用衛星信号を受信する受信回路部と、
前記電子機器の運動に周期性が有るか否かを判定する運動周期検出部と、
周期性が有ると判定された場合に、前記測位用衛星信号を用いてメジャメントデータを算出する計測期間を前記周期性に基づいて決定する計測期間設定部と、
前記計測期間のメジャメントデータを用いて測位計算を行う位置算出部と、
を含み、
前記計測期間設定部は、前記運動の周期のＮ周期分（Ｎは自然数）を前記計測期間として設定することを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電子機器において、
前記運動周期検出部は、受信した前記測位用衛星信号を周波数解析して前記周期性が有るか否かを判定することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項５に記載の電子機器において、
慣性センサーをさらに含み、
前記運動周期検出部は、前記慣性センサーの出力情報に基づいて前記周期性が有るか否かを判定することを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれか一項に記載の電子機器において、
当該電子機器を前記ユーザーの四肢に装着する装着手段を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位方法、および、測位用衛星信号に基づいて測位計算を行う電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、測位用衛星信号を利用した測位システムとして、ＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られており、携帯型電話機やカーナビゲーション装置等に内蔵された電子機器に利用されている。測位用衛星信号を受信するＧＰＳ受信機では、複数のＧＰＳ衛星から受信した測位用衛星信号を用いて、各ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との疑似距離等の情報に基づいて測位計算を行うことで、自機の現在位置の座標等を算出する（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２００１−４２０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、測位システムを内蔵した電子機器の小型化が進み、ユーザーに携帯される携帯型電子機器として、スマートフォンを含む携帯型電話機や携帯型カーナビゲーション装置、あるいはユーザーが手首に装着してランニング中の位置情報や移動速度等の情報を算出して表示を行うランナーズウォッチといった種々の携帯型電子機器が普及してきている。
測位用衛星信号を受信して位置を算出する携帯型電子機器を用いた測位方法においては、例えば、１秒間に１回などの所与の位置算出周期が設定され、当該位置算出周期内に受信した測位用衛星信号を複数点サンプリングした平均値をメジャメント情報として位置を算出するなどの処理が行われる。しかしながら、例えば、ランナーズウォッチのような携帯型電子機器をユーザーの腕に装着して、歩行または走行した際の測位を上記した所与の位置算出周期にて行った場合には、ユーザーの進行方向への移動とは異なる方向の動き、即ち、ユーザーの腕振りや足振りなどの動作が原因と思われる計測誤差が発生する虞があることがわかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、測位用衛星信号を受信して位置を算出する電子機器を例えば腕などの四肢に装着して測位を行う場合であっても、計測誤差を抑制することが可能な電子機器、および、それを用いた測位方法を提供することを目的とする。
【０００６】
［適用例１］  本適用例にかかる測位方法は、ユーザー、または前記ユーザーの移動に伴って移動する器具に装着される電子機器を用いた測位方法であって、衛星から測位用信号を受信することと、前記電子機器の運動に周期性が有るか否かを判定することと、周期性が有ると判定された場合に、前記測位用衛星信号を用いてメジャメントデータを算出する計測期間を前記周期性に基づいて決定することと、前記計測期間のメジャメントデータを用いて測位計算を行うことと、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、電子機器の運動に周期性が有るか否かを判定し、周期性があると判定された場合に、メジャメント情報を算出する計測期間を決定する。ここで、電子機器の運動の周期性は、腕振りや足振りなどの周期的な体動によるものだといえるので、周期性に基づいて計測期間を設定することにより、周期的な体動の影響による測位計算結果の誤差を抑えることができる。
したがって、電子機器をユーザーや、ユーザーの移動に伴って移動する器具などに装着した場合でも、ユーザーの周期的な体動による計測誤差を抑制することが可能な測位方法を提供することができる。
【０００８】
［適用例２］  上記適用例にかかる測位方法において、受信した前記測位用衛星信号を周波数解析して前記周期性が有るか否かを判定することを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、受信した測位用衛星信号を周波数解析することにより、ユーザーの周期的な体動の有無を判定することができるので、測位用衛星信号の計測期間を適切に設定することが可能になる。
【００１０】
［適用例３］  上記適用例にかかる測位方法において、前記電子機器は慣性センサーを含み、前記慣性センサーの出力情報に基づいて前記周期性が有るか否かを判定することが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、慣性センサーの出力情報に基づいて周期性の有無を判定するので、測位用衛星信号の計測期間を適切に設定することができる。
【００１２】
［適用例４］  上記適用例にかかる測位方法において、前記計測期間は、前記運動の周期のＮ周期分（Ｎは自然数）とすることが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、計測期間は運動のＮ周期分であるので、Ｎ周期分のメジャメント情報を測位計算に使用できる。Ｎ周期を超える残余分の期間のメジャメント情報が測位結果に影響を与えることを抑制できるので、測位計算の誤差を抑制することができる。
【００１４】
［適用例５］  上記適用例にかかる測位方法において、前記電子機器は、前記ユーザーの四肢に装着されることが好ましい。
【００１５】
本適用例の電子機器は、腕振りや足振りなどの、ユーザーの歩行または走行などの移動に伴う周期的な体動に起因する位置の計測誤差を抑制できるので、周期的な体動を生じる部位に装着される電子機器として好適である。
【００１６】
［適用例６］  本適用例にかかる電子機器は、ユーザー、または前記ユーザーの移動に伴って移動する器具に装着される電子機器であって、測位用衛星信号を受信する受信回路部と、前記電子機器の運動に周期性が有るか否かを判定する運動周期検出部と、周期性が有ると判定された場合に、前記測位用衛星信号を用いてメジャメントデータを算出する計測期間を前記周期性に基づいて決定する計測期間設定部と、前記計測期間のメジャメントデータに基づいて測位計算を行う位置算出部と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、電子機器の運動に周期性が有るか否かを判定する運動周期検出部と、周期性があると判定された場合に、測位用衛星信号を用いてメジャメント情報を算出する計測期間を、周期性に基づいて決定する計測期間設定部とを有している。これにより、ユーザーや、ユーザーに使用されユーザーの移動に伴って移動する器具などに装着した場合でも、ユーザーによる周期的な体動による計測誤差が抑制することが可能な電子機器を提供することができる。
【００１８】
［適用例７］  上記適用例にかかる電子機器において、前記運動周期検出部は、受信した前記測位用衛星信号を周波数解析して前記周期性が有るか否かを判定することを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、運動周期検出部が、受信した測位用衛星信号を周波数解析することにより、ユーザーの周期的な体動の有無を判定することができるので、測位用衛星信号の計測期間を適切に設定することができる。
【００２０】
［適用例８］  上記適用例にかかる電子機器において、慣性センサーをさらに含み、前記運動周期検出部は、前記慣性センサーの出力情報に基づいて前記周期性が有るか否かを判定することが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、慣性センサーの出力情報に基づいて周期性の有無を判定するので、測位用衛星信号の計測期間を適切に設定することができる。
【００２２】
［適用例９］  上記適用例にかかる電子機器において、前記計測期間設定部は、前記運動の周期のＮ周期分（Ｎは自然数）を前記計測期間として設定することが好ましい。
【００２３】
本適用例によれば、計測期間は運動のＮ周期分であるので、Ｎ周期分のメジャメント情報を測位計算に使用できる。Ｎ周期を超える残余分の期間のメジャメント情報が測位結果に影響を与えることを抑制できるので、測位計算の誤差を抑制することができる。
【００２４】
［適用例１０］  上記適用例にかかる電子機器において、当該電子機器を前記ユーザーの四肢に装着する装着手段を備えたことが好ましい。
【００２５】
本適用例によれば、腕振りや足振りなどの、ユーザーの歩行または走行などの移動に伴う周期的な体動に起因する位置の計測誤差を抑制できるので、周期的な体動を生じる部位に装着される電子機器として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態１に係る携帯型電子機器の構成の概要を示すブロック図。
【図２】所与の位置算出周期により周期性のない動きを計測した場合の受信周波数の変化の一例を示す説明図。
【図３】所与の位置算出周期により周期性の有る動きを計測した場合の受信周波数の変化の一例を示す説明図。
【図４】実施形態１の設定計測期間により周期性の有る動きを計測した場合の受信周波数の変化の一例を示す説明図。
【図５】実施形態１に係る携帯型電子機器のベースバンド処理回路の機能構成図。
【図６】実施形態１に係る測位方法の処理の流れを説明するフローチャート。
【図７】実施形態２に係る携帯型電子機器の構成の概要を示すブロック図。
【図８】実施形態２に係る測位方法の処理の流れを説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００２８】
（実施形態１）
［全体構成］
図１は、実施形態１に係る携帯型電子機器の構成の概要を示すブロック図である。まず、実施形態１に係る携帯型電子機器１の全体構成の概略について説明する。
図１において、携帯型電子機器１は、ユーザーの身体に装着或いは携帯して使用されたり、例えば、ユーザーが乗った自転車のペダルなどの、ユーザーの移動に伴って移動する器具に装着されて使用される小型の電子機器であり、例えば、ランナーズウォッチと呼ばれる腕時計型のウェアラブルコンピューターなどによって実現される。勿論、手首や上腕などの腕以外の例えば足首等、四肢の何れかに装着する構成としても良いが、本実施形態では、腕に装着することとして説明する。
【００２９】
図１によれば、携帯型電子機器１は、ＧＰＳアンテナ１０と、ＧＰＳ受信機２０と、電源部３０と、メイン処理部５０と、操作部５２と、表示部５４と、音出力部５６と、時計部５８と、メイン記憶部６０と、通信部７０を備えて構成される。
【００３０】
ＧＰＳアンテナ１０は、ＧＰＳ衛星から発信されている測位用衛星信号であるＧＰＳ衛星信号を含むＲＦ（Radio Frequency）信号を受信するアンテナである。
【００３１】
ＧＰＳ受信機２０は、ＧＰＳ衛星から送信されているＧＰＳ衛星信号を受信し、受信した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受信機２０の位置や速度を算出する。また、ＧＰＳ受信機２０は、ＲＦ受信回路部２２と、ベースバンド処理回路部２４とを備えて構成される。なお、ＲＦ受信回路部２２と、ベースバンド処理回路部２４とは、それぞれ別のＬＳＩ（Large Scale Integration）として製造することも、１チップとして製造することも可能である。
【００３２】
ＲＦ受信回路部２２は、ＧＰＳアンテナ１０によって受信されたＲＦ信号を中間周波数の信号（ＩＦ（Intermediate Frequency）信号）にダウンコンバートし、増幅等した後、デジタル信号に変換して出力する。なお、中間周波数の信号に変換せず、直接ベースバンド信号に変換するダイレクトコンバージョン方式の受信回路部として構成してもよい。
【００３３】
ベースバンド処理回路部２４は、ＲＦ受信回路部２２による受信信号のデータを用いてＧＰＳ衛星信号を捕捉・追尾し、捕捉したＧＰＳ衛星信号から取り出した時刻情報や衛星軌道情報等を用いて、ＧＰＳ受信機２０（携帯型電子機器１）の位置や時計誤差を算出する。
【００３４】
電源部３０は、ベースバンド処理回路部２４による電源制御信号に従って、ＧＰＳ受信機２０の各部（ＲＦ受信回路部２２、及び、ベースバンド処理回路部２４）への電源供給を行う。
【００３５】
メイン処理部５０は、メイン記憶部６０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、携帯型電子機器１の各部を統括的に制御するプロセッサーであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサーを有して構成される。また、メイン処理部５０は、ベースバンド処理回路部２４が算出した位置を用いて、携帯型電子機器１を装着したユーザーの位置や速度、移動累積距離等の情報を算出する。
【００３６】
操作部５２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メイン処理部５０に出力する。表示部５４は、ＬＣＤ等で構成される表示装置であり、メイン処理部５０からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部５６は、スピーカー等で構成される音出力装置であり、メイン処理部５０からの音信号に基づく各種音出力を行う。時計部５８は、携帯型電子機器（ランナーズウォッチ）１の内部時計であり、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。
【００３７】
通信部７０は、メイン処理部５０の制御に従って、装置内部で利用される情報を外部の情報処理装置（例えばパーソナルコンピューターやスマートフォン）との間で送受するための通信装置である。通信部７０の通信方式としては、所定の通信規格に準拠したケーブルを介して有線接続する形式や、クレイドルと呼ばれる充電器と兼用の中間装置を介して接続する形式、近距離無線通信を利用して無線接続する形式等、種々の方式を適用可能である。
【００３８】
メイン記憶部６０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される記憶装置であり、メイン処理部５０が携帯型電子機器１の各部を統括的に制御するためのシステムプログラムや、携帯型電子機器１の各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶するとともに、メイン処理部５０の作業領域として用いられ、メイン処理部５０の演算結果や、操作部５２からの操作データ等を一時的に記憶する。
【００３９】
ＧＰＳ受信機では、ＧＰＳ衛星との相対位置関係の変化によって生じるドップラーの影響等によって、ＧＰＳ衛星信号の受信周波数が変動する。ＧＰＳ受信機を歩行或いは走行するユーザーの腕に装着した場合、ユーザーの前後方向への周期的な腕振り動作によって、ＧＰＳ受信機とＧＰＳ衛星との相対速度ベクトルが周期的に変動し、この変動によってドップラーが周期的に変動する。その結果、受信周波数に誤差が重畳する。このため、本実施形態では、位置算出処理におけるメジャメントデータの計測期間を、腕振り等の周期性を有する体動の周期のＮ倍と等しい期間となるように設定することで、位置算出の精度の劣化を抑制している。この原理を、図面を参照しながら説明する。
【００４０】
図２は、ＧＰＳ受信機を自動車に装着して走行した場合のシミュレーション演算結果であり、ＧＰＳ受信機におけるＧＰＳ衛星信号の受信周波数を示す。横軸が時間、縦軸が周波数である。ここで、位置算出周期（は固定値として１秒に設定されている。メジャメントデータの計測期間は位置算出周期に一致している。即ち、図２は、所与の計測期間により周期性の無い動き（車の走行）を計測した場合の受信周波数の変化の一例を示すものである。図２に示すように、所与の位置算出周期（計測期間）に含まれる多数のサンプリングタイミング（不図示、例えば２０ｍｓごとにサンプリング）の受信周波数に周期性（周期的な変化）はない。これは、自動車の移動が進行方向への移動（併進移動ということがある）であり、併進移動とは異なる方向の動き（非併進移動ということがある）、即ち、周期性を有する動作の影響が非常に少ないことによる。この結果、平均周波数は、位置算出周期ごとにほとんど変動が無いことが分かる。したがって、基本的に位置算出周期の間に受信した全ての信号を用いる位置算出演算の結果は、誤差の少ない正確な値になるといえる。
【００４１】
図３および図４は、何れも、ＧＰＳ受信機をユーザーの腕に装着してランニングした場合のシミュレーション演算結果であり、ＧＰＳ受信機におけるＧＰＳ衛星信号の受信周波数と、図３と図４とでは、異なる計測期間において計測された受信周波数を示している。
【００４２】
図３は、位置算出処理の計測期間を、図２のときと同じ、所与の位置算出周期（１秒）に固定した場合である。即ち、図３は、所与の計測期間により周期性の有る動きを計測した場合の受信周波数の変化の一例を示すものである。図３に示すように、受信周波数は、腕振り周期に従って変動する周期性を示している。また、位置算出周期（１秒）と、ユーザーの腕振り動作の周期とが一致していない。つまり、平均周波数は、腕振り動作の周期よりも長い期間の受信周波数の平均値となる。この結果、平均周波数は、位置算出周期ごとに変動してしまうことが分かる。位置算出演算は、基本的に位置算出周期の間に受信した全ての信号を用いる。より正確には、位置算出周期の間に多数のサンプルタイミングがあり、各サンプルタイミングでコード位相やドップラー周波数等のメジャメント情報が算出される。位置算出演算は、位置算出周期の間に算出されたメジャメント情報全てを用いる。
【００４３】
したがって、図３，４に示した平均周波数は、位置算出周期の間に受信した全ての信号（全てのメジャメント情報）の総体を表した指標値と言える。平均周波数が変動してしまうということは、位置算出周期ごとに利用するメジャメント情報（特にドップラー周波数）の総体が変化してしまうことを意味し、このまま位置算出演算を行うと、位置算出の精度が劣化してしまう。
【００４４】
図４は、後述する本実施形態のベースバンド処理を含む測位方法により、ユーザーの運動に周期性が含まれている場合に、その周期性に基づいて設定した計測期間にて計測駆動を行った場合である。即ち、図４は、本実施形態の設定計測期間により周期性のある動きを計測した場合の受信周波数の変化の一例を示すものである。図４において、受信周波数は、腕振り動作の周期で変動しているが、その周期に基づいたＮ周期分（図４では１周期分）を計測期間としている。つまり、Ｎ周期分の信号を用いてメジャメントデータを算出する。換言すると、Ｎ周期分のメジャメント情報を、位置算出に使用する。位置算出周期は図３と同様に、例えば１秒に固定されている。この場合、平均周波数は、腕振り動作の周期の１周期分の受信周波数の平均値となり、殆ど変動しないといえる。従って、位置算出の精度の劣化が抑制される。
【００４５】
［ベースバンド処理回路部の構成］
図５は、ベースバンド処理回路部２４の機能構成図である。図５において、ベースバンド処理回路部２４は、ＢＢ処理部１００と、ＢＢ記憶部２００とを有する。
【００４６】
ＢＢ処理部１００は、ＣＰＵやＤＳＰ等のプロセッサーで実現され、ベースバンド処理回路部２４の各部を統括的に制御する。また、ＢＢ処理部１００は、周波数情報検出部１０１と、運動周期検出部１０２と、計測期間設定部１０４と、衛星捕捉部１０８と、位置算出部１１０と、を有する。
【００４７】
周波数情報検出部１０１は、ＲＦ受信回路部２２（図１を参照）が受信した前記測位用衛星信号に基づいて周波数情報を検出する。周波数情報は、例えば、各サンプルタイミングに算出されたドップラー周波数の時系列データであり、後述する位置算出部１１０によって取得されるメジャメント情報に含まれる。運動周期検出部１０２は、周波数情報検出部１０１が検出した周波数情報の周期性の有無を判定する。換言すれば、ＧＰＳ受信機２０（携帯型電子機器１）が装着されたユーザーの運動に、周期性が有るか否かを判定する。また、運動周期検出部１０２は、周波数情報に基づいて、ユーザーまたはユーザーに装着されたＧＰＳ受信機２０（携帯型電子機器１）の運動周期（運動の周波数）を検出する。例えば、ＧＰＳ受信機２０（携帯型電子機器１）をユーザーの腕に装着して使用する場合、ユーザーの前後方向の腕振り周期を、運動周期として検出する。具体的には、検出された周波数情報に対して、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）等の周波数解析を行い、その解析結果から、周波数情報に周期性があるか否かを検出する。ここで、周波数情報に周期性があると判定された場合には、携帯型電子機器１を装着したユーザーの進行方向への移動とは異なる体動、例えば、携帯型電子機器１が装着された腕の腕振りの動作による周波数成分が周波数情報に含まれているとみなすことができる。運動周期検出部１０２が検出した運動周期情報は、運動周期データ２０４として記憶される。
【００４８】
計測期間設定部１０４は、運動周期検出部１０２によって周波数情報に周期性があると判定された場合に、検出された運動周期に基づいて、測位用衛星信号の計測期間を設定する。具体的には、周波数情報に周期性があると判定された場合には、検出された運動周期の１周期、または、Ｎ周期分（Ｎは自然数）を計測期間として設定し、周波数情報に周期性はないと判定された場合は、所与の計測期間（デフォルト計測期間）をそのまま適用する。本実施形態ではデフォルト計測期間は位置算出周期に一致するものとする。計測期間設定部１０４が設定した計測期間は、計測期間データ２０６として記憶される。
【００４９】
衛星捕捉部１０８は、ＲＦ受信回路部２２による受信信号のデータ（受信データ）に対して、キャリア（搬送波）除去や相関演算等のデジタル信号処理を行って、ＧＰＳ衛星（ＧＰＳ衛星信号）を捕捉する。
【００５０】
位置算出部１１０は、衛星捕捉部１０８によって捕捉されたＧＰＳ衛星それぞれについて、衛星捕捉データ２０８やメジャメントデータ２１０を算出し、所定の位置算出周期（例えば、１秒）毎に、取得したデータを用いた位置算出処理を行って、ＧＰＳ受信機２０の位置や時計誤差（クロックバイアス）、移動速度を算出する。位置算出処理としては、最小二乗法やカルマンフィルター等の公知の手法を適用することができる。このとき、計測期間設定部１０４により設定された計測期間が、周波数情報検出部１０１により検出された運動周期に基づいて設定されたＮ周期分である場合には、位置算出周期のうち、計測期間の周期のＮ周期分の期間の間に受信した測位用衛星信号を用いて取得したデータ（メジャメントデータ）を用いて位置算出処理を行うことになる。
【００５１】
衛星捕捉データ２０８は、アルマナックや各ＧＰＳ衛星のエフェメリス等のデータであり、受信したＧＰＳ衛星信号をデコードすることで取得される。なお、ＧＰＳ衛星の捕捉だけであればアルマナックのデータだけでも良いが、ＧＰＳ受信機２０（携帯型電子機器１）の位置を算出するためにはエフェメリスのデータが必要となる。メジャメントデータ２１０（メジャメント情報）は、受信したＧＰＳ衛星信号に係るコード位相やドップラー周波数等のデータであり、レプリカコードとの相関演算の結果に基づいて算出される。そして、位置算出部１１０が算出した位置や時計誤差のデータは、算出結果データ２１２として蓄積記憶される。
【００５２】
ＢＢ記憶部２００は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置で実現され、ＢＢ処理部１００がベースバンド処理回路部２４を統括的に制御するためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、ＢＢ処理部１００の作業領域として用いられ、ＢＢ処理部１００の演算結果等を一時的に記憶する。本実施形態では、ＢＢ記憶部２００には、ベースバンドプログラム２０２と、運動周期データ２０４と、計測期間データ２０６と、衛星捕捉データ２０８と、メジャメントデータ２１０と、算出結果データ２１２と、が記憶される。
【００５３】
［処理の流れ］
図６は、上述の携帯型電子機器１を用いた実施形態１の測位方法の流れを説明するフローチャートである。この測位方法において、携帯型電子機器１を装着したユーザーの位置などを算出する処理（ベースバンド処理）は、ＢＢ処理部１００がベースバンドプログラム２０２を実行することで実現される。
【００５４】
まず、携帯型電子機器１のＧＰＳ受信機２０が、ＧＰＳ衛星から発信されているＧＰＳ衛星信号をＧＰＳアンテナ１０によって受信する（ステップＳ１）。ＲＦ受信回路部２２は、ＧＰＳアンテナ１０により受信されたＲＦ信号を中間周波数の信号（ＩＦ信号）にダウンコンバートし、増幅等をした後、デジタル信号に変換してベースバンド処理回路部２４に出力する。
【００５５】
次いで、ベースバンド処理回路部２４において、ＢＢ処理部１００の位置算出部１１０がＲＦ受信回路部２２から入力されたデジタル信号から所定のサンプリング周期（例えば２０ｍｓ）でメジャメント情報を算出し、周波数情報検出部１０１が、メジャメント情報から周波数情報を検出する（ステップＳ２）。取得したメジャメント情報はＢＢ記憶部２００に一時的に記憶される。
そして、運動周期検出部１０２が、周波数情報検出部１０１により検出された周波数情報に対して、ＦＦＴなどの周波数解析を行うことにより、ＧＰＳ受信機２０（携帯型電子機器１）を装着したユーザーの運動周期の検出および周波数情報の周期性の有無の判定を行う（ステップＳ３）。なお、周波数解析には、例えば、位置算出周期のＮ周期分の周波数情報を用いることができる。
【００５６】
ステップＳ３において、周波数情報に周期性は無いと判定された場合（ステップＳ４：ＮＯ）、計測期間設定部１０４は、所与のデフォルト計測期間を計測期間として継続して適用する（ステップＳ５−１）。ステップＳ３で周波数情報に周期性が有ると判定された場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、検出された周期（運動周期）に基づいて、運動周期のＮ周期分（Ｎは自然数）を計測期間として設定する（ステップＳ５−２）。位置算出周期が固定値の場合、計測期間は位置算出周期以下の長さである。ここで、計測期間を検出された周期のＮ周期分とすることにより、位置算出周期の中でＮ周期から外れた期間のメジャメント情報を位置算出に使用することを回避できるので、メジャメントデータ２１０（特にドップラー周波数）の変動を抑制することができ、測位計算の精度の劣化を抑制することができる。また、Ｎが２以上である場合は、１周期分のメジャメント情報を使用する場合よりもメジャメント情報のサンプル数が多くなるので、測位計算の精度をより向上させることができる。なお、計測期間は検出された周期１周期分（Ｎ＝１）であってもよい。
【００５７】
そして、ベースバンド処理回路部２４が、メジャメント情報を取得する（ステップＳ７）。具体的には、ＢＢ処理部１００が、ＢＢ記憶部２００に一時的に記憶されたメジャメント情報から、周波数解析の対象とした期間の中で計測期間に相当するメジャメント情報を抽出する。
【００５８】
そして、受信機取得したメジャメント情報の平均を算出してメジャメントデータ２１０を取得する（ステップＳ１０）、コード位相の平均およびドップラー周波数の平均を算出する。そして、位置算出部１１０が、取得したメジャメントデータ２１０を用いた位置算出処理を行い、算出結果を記憶および出力する（ステップＳ１１）。
【００５９】
その後、ＢＢ処理部１００は、外部入力される終了指示の有無等によってベースバンド処理を終了するか否かを判断し、終了しないならば（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ３に戻り、同様の処理を繰り返す。終了するならば（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ベースバンド処理を終了する。
【００６０】
以上述べたように、本実施形態に係る携帯型電子機器１、およびそれを用いた測位方法（ベースバンド処理）によれば、以下の効果を得ることができる。
本実施形態の携帯型電子機器１は、ベースバンド処理回路部２４のＢＢ処理部１００の周波数情報検出部１０１が、ＲＦ受信回路部２２から出力されたＧＰＳ衛星信号に基づくデジタル信号の周波数情報を検出し、運動周期検出部１０２が、周波数情報に対して周波数解析を行うことにより、周波数情報の周期性の有無を判定した。そして、周波数情報に周期性が有る（携帯型電子機器１の運動に周期性がある）と判定された場合には、計測期間設定部１０４が、検出された周期のＮ周期分（Ｎは自然数）を計測期間として設定することとした。
これにより、周波数情報の周期性がある場合に、その周期またはＮ周期分から外れた期間を計測期間に含んでしまう場合に起こり得る測位計算結果の誤差を抑え、精度の高い測位計算を行うことが可能になる。したがって、本実施形態の携帯型電子機器１のように電子機器をランニングウォッチに適用した場合でも、進行方向への移動とは異なる方向の動作となる腕振りなどの周期性を検出して、適切な計測期間を設定して測定精度の誤差を抑制することができる。
【００６１】
（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る携帯型電子機器の構成の概要を示すブロック図である。また、図８は、実施形態２に係る測位方法の処理の流れを説明するフローチャートである。
本実施形態に係る携帯型電子機器１´、およびそれを用いた測位方法について、これらの図を参照して説明する。なお、実施形態１と同一の構成については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。
【００６２】
図７に示すように、実施形態２に係る携帯型電子機器１´は、実施形態１の携帯型電子機器１が有するＧＰＳアンテナ１０、ＧＰＳ受信機２０、電源部３０、メイン処理部５０、操作部５２、表示部５４、音出力部５６、時計部５８、メイン記憶部６０、および通信部７０に加えて、センサー部４０を備えて構成される。
【００６３】
センサー部４０は、加速度センサー４２やジャイロセンサー４４等の各種センサーを有するセンサーユニットである。センサー部４０は、例えば、慣性計測装置（慣性センサー）を用いて構成することができる。
【００６４】
メイン処理部５０は、ベースバンド処理回路部２４が算出した位置や、センサー部４０が有する各センサーの計測値を用いて、携帯型電子機器１´を装着したユーザーの位置や速度、移動累積距離、心拍数、歩数、ピッチやペース等の情報（パフォーマンス情報）を算出する。
【００６５】
また、ベースバンド処理回路部２４の周波数情報検出部１０１は、センサー部４０の計測値（出力情報）を取得する。運動周期検出部１０２（図５を参照）は、周波数情報の周期性の有無の検出（携帯型電子機器１´の動きに周期性が有るか否かの判定）を、取得された計測値（出力情報）を用いて行う。なお、本実施形態においては、センサー部４０の出力情報が周波数情報に相当する。
【００６６】
本実施形態の携帯型電子機器１´による測位方法では、図８に示すように、ＧＰＳ受信機２０によってＧＰＳ衛星信号を受信し（ステップＳ１）、メジャメント情報を取得する処理（ステップＳ２´）を行う。また、センサー部４０は、各センサーによる計測を開始し、センサー部４０からの加速度や角速度などの計測値（出力情報）は、ＢＢ処理部１００に入力（受信）される。これらの処理は、実質的に並行して実行される。
【００６７】
次いで、運動周期検出部１０２が、周波数情報検出部１０１により検出された周波数情報に対して、周波数解析を行うことにより、ＧＰＳ受信機２０（携帯型電子機器１´）を装着したユーザーの運動周期の検出および周波数情報の周期性の有無の判定を行う（ステップＳ３３）。具体的には、例えば、加速度センサー４２の時系列の計測値に対して、ＦＦＴ等の周波数解析を行い、その解析結果から、周期性の有無および運動周期を検出することができる。
【００６８】
以降は、実施形態１の測位方法における処理（図６のステップＳ５−１〜ステップＳ１２）と同様な処理の流れを実行する。即ち、ステップＳ３３において、周波数情報に周期性は無いと判定された場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、計測期間設定部１０４は、所与のデフォルト計測期間を計測期間として継続して適用する（ステップＳ５−１）。ステップＳ３で周波数情報に周期性が有ると判定された場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）には、検出された周期（運動周期）に基づいて、運動周期のＮ周期分（Ｎは自然数）を計測期間として設定する（ステップＳ５−２）。そして計測期間のメジャメント情報を算出、平均して得られたメジャメントデータ２１０に基づいて、位置算出部１１０が位置算出処理を行い、算出結果を記憶・出力する（ステップＳ７〜ステップＳ１１）。
【００６９】
その後、ＢＢ処理部１００は、外部入力される終了指示の有無等によってベースバンド処理を終了するか否かを判断し、終了しないならば（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ３４に戻り、同様の処理を繰り返す。終了するならば（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ベースバンド処理を終了する。
【００７０】
以上述べたように、本実施形態に係る携帯型電子機器１´およびそれを用いた測位方法によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
本実施形態の携帯型電子機器１´は、実施形態１の携帯型電子機器１が有する構成に加えて、加速度センサー４２やジャイロセンサー４４などの各種の慣性センサーを有するセンサー部４０をさらに備えた構成とした。そして、センサー部４０の各種センサーの出力情報に基づいて検出した周波数情報を周波数解析することにより、周波数情報の周期性の有無を判定して、周期性が有ると判定された場合に、その周期性に基づいた計測期間を設定することとした。
これにより、センサー部４０を備えた携帯型電子機器１´を装着したユーザーの周期的な体動をより正確に検出することができるので、適切な計測期間を設定して、測定精度の誤差を抑制することができる。
【００７１】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００７２】
例えば、上述の実施形態では、ユーザーの周期的な体動を伴う運動として、ランニング（走行）或いはウォーキング（歩行）を想定した場合を説明したが、例えばサイクリングなど、これ以外の運動でも良いのは勿論である。
【００７３】
また、衛星測位システムとしてＧＰＳを例に挙げて説明したが、ＷＡＡＳ（Wide Area Augmentation System）やＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（Beidou Navigation Satellite System）等の他の衛星測位システムであっても良い。
【００７４】
この他、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、携帯型電子機器（電子機器）の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１，１´…携帯型電子機器、１０…ＧＰＳアンテナ、２０…ＧＰＳ受信機、２２…ＲＦ受信回路部、２４…ベースバンド処理回路部、３０…電源部、４０…センサー部、４２…加速度センサー、４４…ジャイロセンサー、５０…メイン処理部、５２…操作部、５４…表示部、５６…音出力部、５８…時計部、６０…メイン記憶部、７０…通信部、１００…ＢＢ処理部、１０１…周波数情報検出部、１０２…運動周期検出部、１０４…計測期間設定部、１０８…衛星捕捉部、１１０…位置算出部、２００…ＢＢ記憶部、２０２…ベースバンドプログラム、２０４…運動周期データ、２０６…計測期間データ、２０８…衛星捕捉データ、２１０…メジャメントデータ、２１２…算出結果データ。
【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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