(57)【要約】【課題】電波送信装置からの信号受信が不可能な場合に省電力化を図ることが可能な測位装置及び測位方法を提供すること。【解決手段】複数の電波送信装置から信号を受信して自己の位置を算出する位置算出部１１２と、複数の電波送信装置からの信号の受信状況を判断する受信状況判断部１１４と、受信状況判断部で判断された受信状況に応じて、位置算出部が信号を受信する時間間隔を設定する間欠駆動設定部１１６とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電波送信装置から信号を受信して自己の位置を算出する位置算出部と、
前記複数の電波送信装置からの信号の受信状況を判断する受信状況判断部と、
前記受信状況判断部で判断された受信状況に応じて、前記位置算出部が信号を受信する時間間隔を設定する間欠駆動設定部と、
を備えることを特徴とする、測位装置。
【請求項２】
前記複数の電波送信装置からの信号受信が可能な前記電波送信装置の数が多いほど、前記間欠駆動設定部は、前記信号受信の時間間隔を短くすることを特徴とする、請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記受信状況判断部が、前記複数の電波送信装置のうち３以上の前記電波送信装置から信号受信が可能であると判断したとき、
前記間欠駆動設定部は、前記信号受信の時間間隔を第１の間隔に設定することを特徴とする、請求項１に記載の測位装置。
【請求項４】
前記受信状況判断部が、前記複数の電波送信装置のうち１又は２の前記電波送信装置から信号受信が可能であると判断したとき、
前記間欠駆動設定部は、前記信号受信の時間間隔を前記第１の間隔よりも長い第２の間隔に設定することを特徴とする、請求項３に記載の測位装置。
【請求項５】
前記受信状況判断部が、前記複数の電波送信装置のうちいずれの前記電波装置からも信号受信が不可能であると判断したとき、
前記間欠駆動設定部は、前記信号受信の時間間隔を前記第２の間隔よりも長い第３の間隔に設定することを特徴とする、請求項４に記載の測位装置。
【請求項６】
前記前記第３の間隔に設定されてから所定の閾値以上の時間が経過したとき、
前記間欠駆動設定部は、前記信号受信の時間間隔を前記第３の間隔よりも長い時間に設定することを特徴とする、請求項５に記載の測位装置。
【請求項７】
有効期間を有する前記電波送信装置の航行情報を取得する航行情報取得部を備え、
前記航行情報の有効期間が終了している場合、又は前記航行情報の有効期間が終了するまでの時間が所定時間よりも短い場合、
前記間欠駆動設定部は、前記信号受信の時間間隔を前記第２の間隔又は前記第３の間隔よりも短い時間に設定することを特徴とする、請求項５に記載の測位装置。
【請求項８】
前記複数の電波送信装置のうち前記信号受信が可能な前記電波受信装置の数は、前記信号受信を行っている前記電波送信装置の数の所定期間の移動平均の値であることを特徴とする、請求項１に記載の測位装置。
【請求項９】
前記複数の電波送信装置のうち前記信号受信が可能な前記電波受信装置の数に応じて、前記前記複数の電波送信装置からの信号の受信状況及び前記位置算出部が信号を受信する時間間隔の少なくとも一方を表示させる表示間欠駆動設定部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の測位装置。
【請求項１０】
複数の電波送信装置から信号を受信して自己の位置を算出するステップと、
前記複数の電波送信装置からの信号の受信状況を判断するステップと、
前記受信状況に応じて、前記信号を受信する時間間隔を設定するステップと、
を含むことを特徴とする、測位方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位装置及び測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
測位装置には、例えば、ＧＰＳを利用したカーナビゲーション装置があるが、カーナビゲーション装置は、例えば１秒毎などの間隔で測位を行っている。また、測位装置を内蔵した携帯端末機は、例えば５秒間隔で測位を行っており、間欠駆動が可能なものがある。ここで間欠駆動とは、測位データの受信を開始したり停止したりして、測位データの受信で消費する電力の省電力化を測る駆動のことである。
【０００３】
例えば、特許文献１には、例えばナビゲーション装置において、測位装置を備えた移動体の移動速度に応じて、間欠駆動の周期を変更する技術が開示されている。また、特許文献２には、ＧＰＳを利用した測位機能を有する撮像装置において、利用者の撮影頻度に応じて、間欠駆動の周期を変更する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３８９９３号公報
【特許文献２】特開２００７−１５８８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カーナビゲーション装置であれば、例えば車両に搭載された電源装置によって常に電力供給を受けているため、１秒間隔などの比較的短時間で測位を行っても電力の消費に関して問題が生じることはない。一方、携帯端末機等のように内蔵した電池などを電源とする測位装置では、間欠駆動を行うことで省電力化を図る必要があった。
【０００６】
一方、測位装置は、ＧＰＳ衛星からの電波など、電波の受信が不可能であると位置測定ができない。従って、測位装置が室内や地下などの電波の受信が不可能な場所にある場合、測位装置が位置測定を継続すると、電波の受信を待機している状態となる。そして、この待機状態が長時間となった場合には、位置測定が不可能であるにもかかわらず無駄な電力を消費してしまうという問題があった。
【０００７】
また、例えば、特許文献１や特許文献２の技術を用いて省電力化を図っていたとしても、測定不可能な場所での電波受信について考慮されていないため、有効な省電力制御が行われていないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電波送信装置からの信号受信が不可能な場合に省電力化を図ることが可能な、新規かつ改良された測位装置及び測位方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の電波送信装置から信号を受信して自己の位置を算出する位置算出部と、複数の電波送信装置からの信号の受信状況を判断する受信状況判断部と、受信状況判断部で判断された受信状況に応じて、位置算出部が信号を受信する時間間隔を設定する間欠駆動設定部とを備えることを特徴とする測位装置が提供される。
【００１０】
かかる構成により、位置算出部は、複数の電波送信装置から信号を受信して自己の位置を算出し、受信状況判断部は、複数の電波送信装置からの信号の受信状況を判断し、間欠駆動設定部は、受信状況判断部で判断された受信状況に応じて、位置算出部が信号を受信する時間間隔を設定する。
【００１１】
上記複数の電波送信装置からの信号受信が可能な電波送信装置の数が多いほど、間欠駆動設定部は、信号受信の時間間隔を短くするものであってもよい。
【００１２】
上記受信状況判断部が、複数の電波送信装置のうち３以上の電波送信装置から信号受信が可能であると判断したとき、間欠駆動設定部は、信号受信の時間間隔を第１の間隔に設定するものであってもよい。
【００１３】
上記受信状況判断部が、複数の電波送信装置のうち１又は２の電波送信装置から信号受信が可能であると判断したとき、間欠駆動設定部は、信号受信の時間間隔を第１の間隔よりも長い第２の間隔に設定するものであってもよい。
【００１４】
上記受信状況判断部が、複数の電波送信装置のうちいずれの電波装置からも信号受信が不可能であると判断したとき、間欠駆動設定部は、信号受信の時間間隔を第２の間隔よりも長い第３の間隔に設定するものであってもよい。
【００１５】
上記第３の間隔に設定されてから所定の閾値以上の時間が経過したとき、間欠駆動設定部は、信号受信の時間間隔を第３の間隔よりも長い時間に設定するものであってもよい。
【００１６】
有効期間を有する電波送信装置の航行情報を取得する航行情報取得部を備え、航行情報の有効期間が終了している場合、又は航行情報の有効期間が終了するまでの時間が所定時間よりも短い場合、間欠駆動設定部は、信号受信の時間間隔を第２の間隔又は第３の間隔よりも短い時間に設定するものであってもよい。
【００１７】
上記複数の電波送信装置のうち信号受信が可能な電波受信装置の数は、信号受信を行っている電波送信装置の数の所定期間の移動平均の値であってもよい。
【００１８】
上記複数の電波送信装置のうち信号受信が可能な電波受信装置の数に応じて、複数の電波送信装置からの信号の受信状況及び位置算出部が信号を受信する時間間隔の少なくとも一方を表示させる表示間欠駆動設定部を備えるものであってもよい。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の電波送信装置から信号を受信して自己の位置を算出するステップと、複数の電波送信装置からの信号の受信状況を判断するステップと、受信状況に応じて、信号を受信する時間間隔を設定するステップとを含むことを特徴とする測位方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電波送信装置からの信号受信が不可能な場合に省電力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
（第１の実施形態の構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係るＧＰＳ測位装置１００について説明する。図１は、本実施形態に係る測位装置を示すブロック図である。
【００２３】
ＧＰＳ測位装置１００は、位置情報取得装置の一例であり、ＧＰＳを用いてＧＰＳ衛星からの電波を受信して現在位置を取得する。ＧＰＳ測位装置１００は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０４と、記憶部１０６と、制御部１１０と、通信部１２０と、表示部１３０と、画像処理部１５０と、撮像部１６０を有する。
【００２４】
ＲＯＭ１０２は、制御部１１０が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。ＲＡＭ１０４は、制御部１１０の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一次的に記憶する。
【００２５】
記憶部１０６は、データ格納用の装置であり、記憶媒体と、記憶媒体にデータを記録する記録装置と、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置と、記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置などを含むことができる。記憶部１０６は、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）などである。記憶部１０６は、記憶媒体を駆動し、制御部１１０が実行するプログラムや各種データを格納する。また、記憶部１０６には、通信部１２０で取得された位置情報データ、撮像部１６０によって撮影された画像データなどが記憶される。なお、記憶部１０６は、ＧＰＳ測位装置１００と着脱可能であってもよい。
【００２６】
制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などのマイクロプロセッサであり、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従ってＧＰＳ測位装置１００内の動作全般を制御する。
【００２７】
制御部１１０は、図１に示すように、例えば位置算出部１１２と、受信状況判断部１１４と、間欠駆動設定部１１６などの機能ブロックを有する。
【００２８】
位置算出部１１２は、複数のＧＰＳ衛星（電波送信装置）から信号を受信して自己の位置を算出する。受信状況判断部１１４は、複数のＧＰＳ衛星からの信号の受信状況を判断する。間欠駆動設定部１１６は、受信状況判断部１１４で判断された受信状況に応じて、位置算出部１１２が信号を受信し測位する時間間隔を設定する。
【００２９】
通信部１２０は、ＧＰＳ衛星から電波を受信して位置情報を取得する。位置情報とは、例えば、現在位置の緯度、経度、高度などである。また、通信部１２０は、ＧＰＳ衛星の航行情報であるエフェメリスを取得する。エフェメリスは有効期間を有するデータである。例えば、有効期間がエフェメリスの取得時刻から例えば２時間である場合、ＧＰＳ測位装置１００は、先のエフェメリスの取得時刻から２時間を超えたとき、エフェメリスの取得から開始する。
【００３０】
表示部１３０はＬＣＤ等の表示手段から構成される。表示部１３０は、例えば、通信部１２０を介して取得された位置情報データを表示したり、撮像部１６０によって撮影された画像を表示したりする。また、ＧＰＳ測位装置１００の各種設定が表示部１３０による表示を介して可能となる。
【００３１】
表示部１３０の画面上には、図２に示すように、受信状況判断部１１４が複数のＧＰＳ衛星からの信号の受信状況を判断した結果を表示させる。例えば、受信可能な衛星数、測位可能状態、非測位状態などの情報を使用して、ＧＰＳ受信状況表示１３２を５段階の表示方法によって表示させる。図２のＧＰＳ受信状態表示では、電波本数が受信衛星数を示し、禁止アイコンがある場合に非測位状態を示し、禁止アイコンがない場合に測位可能状態を示している。このように、測位可能状態であることを示すことによって、通常の測位間隔で位置情報が取得されていることが分かる。なお、表示部１３０の近傍には操作部１７０が設けられて、表示の切り替え、各種設定などが可能である。
【００３２】
画像処理部１５０は、例えばＣＣＤ１６４から出力された画像データに対して、光量のゲイン補正、画像のエッジ処理（輪郭強調処理）、ホワイトバランスの調整などの処理を行う。画像処理部１５０は、撮影時に撮像処理を行い、画像ストリームを生成する。
【００３３】
撮像部１６０は、例えば、レンズ１６２と、ＣＣＤ（charge  coupled  device）１６４と、ＡＦ制御部１６６と、ＡＥ制御部１６８を有する。撮像部１６０では、レンズ１６２を通してＣＣＤ１６４上に被写体像が結像される。また、ＡＦ制御部１６６は、合焦位置を検出して、フォーカスレンズを駆動させてフォーカス制御を行う。ＡＥ制御部１６８は、ＣＣＤ１６４に照射された光量などに基づいて露出制御を行う。なお、本実施形態では、撮像素子としてＣＣＤ１６４を用いているが、ＣＭＯＳ(Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor)素子を用いてもよく、またその他のイメージセンサを用いてもよい。
【００３４】
なお、上述したＧＰＳ測位装置１００は、撮像部１６０、画像処理部１５０などから構成される撮像部分と一体である例について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。撮像部分はＧＰＳ測位装置１００と別体であるとしてもよく、このとき画像データが両者間で送受信される構成を有するとしてもよい。
【００３５】
（第１の実施形態の動作）
次に、本発明の第１の実施形態に係るＧＰＳ測位装置１００の動作について説明する。図３は、本実施形態に係る測位装置の測位処理を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、ＧＰＳ測位装置１００の初期状態として、間欠駆動設定部１１６は、位置算出部１１２がＧＰＳ衛星（電波送信装置）から信号を受信し測位する時間間隔を１秒に設定する（ステップＳ１０１）。測位間隔が１秒間隔であれば、自己の位置の変動を適切に測定することができる。
【００３７】
次に、位置算出部１１２がＧＰＳ衛星から信号を受信する（ステップＳ１０２）。そして、受信状況判断部１１４が複数のＧＰＳ衛星からの信号の受信状況を判断し、その結果を図２に示すように表示部１３０の画面上に表示させる（ステップＳ１０３）。
【００３８】
また、通信部１２０は、ＧＰＳ衛星の航行情報であるエフェメリスを取得する。エフェメリスは有効期間を有するデータであり、新規のエフェメリスを受信したとき新たな情報に更新する（ステップＳ１０４）。エフェメリスがＧＰＳ衛星から取得されていない場合、位置算出部１１２による実際の測位動作は行われず、位置を取得することができない。従って、先のエフェメリスの取得時刻から有効期間を超えているとき、エフェメリスの取得から開始する必要がある。
【００３９】
なお、ＧＰＳ測位装置１００の起動直後は、ＧＰＳ衛星からの信号を良好に取得できる環境であるか否かを判定するため、まず１分程度通常の測位状態を継続させるとしてもよい。その後、後述する間欠駆動制御モードに遷移すればよい。
【００４０】
次に、取得したエフェメリスの有効期間を確認し、残り有効期間が例えば１５分未満である場合かを判断する（ステップＳ１０５）。残り有効期間が１５分未満である場合、ＧＰＳ衛星からの信号の受信状況に関わらず、測位間隔を１秒に設定する（ステップＳ１０６）。
【００４１】
エフェメリスが有効であれば、数秒という短時間で測位を開始できる状態になるが、エフェメリスが無効である場合は、少なくとも４０秒程度以上の時間を要することになるため、エフェメリスを常に有効状態とすることが重要となる。
【００４２】
ステップＳ１０５のようにエフェメリスの有効期間を判定条件に入れた場合、上記のように信号受信が不可能な状態から受信可能状態に戻ったときに、短時間で測位を開始できるメリットがある。しかし、信号受信不可能な状態で測位間隔を１秒に設定すると、消費電力を浪費することになるため、エフェメリスの有効期間を判定条件に入れるか否かは、利用者が設定できるようにしてもよい。
【００４３】
また、ステップＳ１０５では、エフェメリスの有効期間に関わらず、信号を受信できるＧＰＳ衛星の数（受信衛星数）が３以上であるか否かを判断する。受信衛星数が３以上である場合、例えば三角測位によって位置測定が可能になる状態であるため、測位間隔を通常の間隔（第１の間隔）、例えば１秒に設定する（ステップＳ１０６）。なお、受信衛星が４以上であれば、位置測定が確実にできる状態である。
【００４４】
一方、受信衛星数が３未満であるときは、受信衛星数が０より多いか否かを判断する（ステップＳ１１０）。即ち、受信衛星数が１又は２であるときは、ある程度は受信ができている状態であるが確実な測位には至っていない。このとき、ＧＰＳ測位装置１００の測定環境は、ビルの谷間や、周囲の環境に信号受信を一時的に妨げる障害物がある状態である。このとき、測位間隔をステップＳ１０６より長い間隔（第２の間隔）、例えば５秒に設定する（ステップＳ１１１）。これにより、信号を受信し位置測定をする回数が減らすことができるため、一時的に測位が不可能な状態において省電力化を図ることができる。また、受信衛星数が増加して測位可能な状態になった場合は、短時間（多くても５秒）で通常の測位間隔に復帰できる。
【００４５】
一方、ステップＳ１１０において受信衛星数が０であると判断されたときは、ＧＰＳ測位装置１００の測定環境は、信号を全く受信できない状態である。従って、測位間隔を１秒又は５秒に設定して、１秒又は５秒毎に信号の受信を試みたとしても消費電力を浪費する可能性がある。したがって、受信衛星数が０であると判断されたときは、測位間隔（第３の間隔）を１分に設定する（ステップＳ１２１）。
【００４６】
測位間隔が１分であれば、ＧＰＳ測位装置１００が建物内から外へ出されたとき、多くても１分以内に通常の測位間隔（例えば１秒）に復帰できるため、省電力と測位再開レスポンスを両立できる。また、ステップＳ１２１ではカウンタを１に初期設定する。そして、測位不可能な状態が継続した場合、ステップＳ１２０では、測位間隔が１分であると判断されるので、カウンタが１増加される（ステップＳ１３０）。
【００４７】
そして、１分間隔の測位モードが１０分継続してカウンタが１０以上となったとき、測位間隔を１０分にする（ステップＳ１３２）。この状態では、長期間、ＧＰＳによる測位が不可能であって、測位を再開できる見込みがない可能性があるため、このように測位間隔を長くすることによって省電力を確実行うことができる。
【００４８】
以上のように測位間隔が設定されたとき、位置算出部１１２は間欠駆動モードで位置の測定を行う（ステップＳ１０７）。間欠駆動モードは、位置算出部１１２への電力供給間隔を制御することで実現してもよい。
【００４９】
なお、上述のステップＳ１１０において、受信衛星数を比較するとき、受信衛星数が０の状態が１０回継続したときに初めて受信衛星数＝０として認識するとしてもよい。受信衛星数は通常秒単位で変化するため、１回の受信衛星数が０であることで１分間の間欠駆動モードに入るとすると、測位再開レスポンスの面で問題があるからである。
【００５０】
本実施形態によれば、ＧＰＳ衛星からの信号の受信レベルが良好で測位可能な状態である場合、例えば、アプリケーションに最適な駆動間隔で動作させることができる。例えば、ナビゲーション用途であれば１秒毎であり、ロギングモードであれば５秒毎などである。モードによって駆動間隔を変えることができるとすることによっても省電力効果を得ることができる。
【００５１】
また、ＧＰＳ衛星からの信号の受信が全くない状態である場合、例えば建物内や地下にＧＰＳ測位装置１００が入っていると推定して、通常よりもわずかに長い測位間隔とする。その結果、再度測位可能な状態になったときにある程度の追従間隔で測位再開でき、更に効果的に省電力化を図ることも可能である。例えば、この間隔は上述では１分である。
【００５２】
また、ＧＰＳ衛星からの信号の受信が皆無ではないが測位が不可能な状態である場合、例えばビルの谷間や一時的に障害物があるため受信不可能であると推定して、再度測位可能な状態になったときに、より早期に測位再開できるようにしつつ、省電力化を図ることもできる。例えば、この間隔は上述では５秒である。
【００５３】
また、ＧＰＳ衛星からの信号の受信が全くない状態が長時間続いた場合は、更に長い間隔の測位間隔とするので、更に省電力化を図ることができる。例えば、この間隔は上述では１０分である。
【００５４】
また、受信状況判断部１１４が受信状況を判断する際、信号受信が可能なＧＰＳ衛星の数を、実際に信号受信を行っているＧＰＳ衛星の数の例えば１０秒の移動平均で算出するとすれば、一時的な受信状態に影響を受けず、正確な受信状況の判断をすることができる。
【００５５】
また、受信レベルや測位間隔の状態が表示部の表示画面上で確認できるため、利用者は周辺環境を少し変えることで測位可能になるとの判断をすることができ、測位可能な位置まで移動を促すこともできる。このように利用者にＧＰＳ測位装置１００の内部状態を把握させて補完的な行動を取らせることもできる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５７】
例えば、上記実施形態では、測位間隔を例えば１秒、５秒、１分、１０分と具体的に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、消費電力と測位再開レスポンスの両方を考慮して、設定される間隔は他の時間間隔であってもよい。
【００５８】
例えば、上記実施形態では、測位装置はＧＰＳ測位装置１００であるとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、測位装置は、無線ＬＡＮを用いてアクセスポイント（電波送信装置）からの電測情報を得る測定技術によって、現在位置を測定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＧＰＳ測位装置を示すブロック図である。
【図２】同実施形態に係る受信状態表示の例を示す説明図である。
【図３】同実施形態に係るＧＰＳ測位装置の測位処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１００      ＧＰＳ測位装置
１０２      ＲＯＭ
１０４      ＲＡＭ
１０６      記憶部
１１０      制御部
１１２      位置算出部
１１４      受信状況判断部
１１６      間欠駆動設定部
１２０      通信部
１３０      表示部
１３２      ＧＰＳ受信状況表示
１５０      画像処理部
１６０      撮像部
１６２      レンズ
１６４      ＣＣＤ
１６６      ＡＦ制御部
１６８      ＡＥ制御部
１７０      操作部
【図１】
2009063451.tif 000003
【図２】
2009063451.tif 000004
【図３】
2009063451.tif 000005