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携帯端末装置、速度算出方法及び速度算出プログラム
説明

携帯端末装置、速度算出方法及び速度算出プログラム

【課題】GPS情報が取得できない区間で、適切な車両の速度を算出すること。
【解決手段】GPS情報に基づく速度を取得する取得部と、速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出する第1算出部と、GPS情報が受信不可の区間において、相関係数及び相関値と加速度センサのデータとを用いて加速度を算出する第2算出部と、第2算出部により算出された加速度と、区間の前後で取得された速度とを用いて、区間内の速度を算出する第3算出部と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、GPS情報を受信できない区間において車両速度を算出する携帯端末装置、速度算出方法及び速度算出プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、GPS(Global Positioning System)対応の携帯端末装置では、GPS受信機によって携帯端末装置の速度を計測することが可能である。しかしながら、GPS衛星からの電波が受信できない区間においては、携帯端末装置の速度を算出する事はできない。これに対し、GPS情報を取得できない区間で、自律的に現在位置を推測する技術がある。
【0003】
また、GPS情報を用いずに、加速度センサのデータを用いて現在位置を推定したり、速度を求めたりする技術がある。また、慣性航法システム(INS)による車両の位置、速度、姿勢を判断する方法と、GPSとを組み合わせたINS/GPSのナビゲーションシステムを用い、車両の位置、速度及び姿勢を推定する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011−64501号公報
【特許文献2】特開平11−295103号公報
【特許文献3】特開2005−17308号公報
【特許文献4】特開2008−76389号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、最近では、車両の速度データから適正な速度データ(以下、理想速度曲線)を作り、実際の速度と理想速度曲線との差分を積分することによって、エコ運転指標値を算出して運転者にエコ運転指導を行うことが考えられている。理想速度曲線については、特許第3944549号公報を参照されたい。
【0006】
エコ運転指導を行うシステムにおいては、車両の速度を蓄積する機能があるが、現状は車載端末を車両に装着することによって速度データを得ている。車載端末は高価な測定機器であるため、一般乗用車への装着を推進することはできない。
【0007】
一方、GPS機能付き携帯端末装置を利用して、移動速度や現在位置を求めることができるため、携帯端末装置による速度データを用いて本システムに適用することが考えられる。
【0008】
しかし、トンネルなどのGPS情報を取得できない区間(以下、未受信区間と呼ぶ)は、GPS情報による速度(以下、GPS速度と呼ぶ)を求めることができない。未受信区間では、その区間に入る時間と出た時間から平均の速度を求めることができるが、細部の加速、減速は分からない。
【0009】
GPS速度に代えて、従来技術のように、加速度センサと角速度センサとから位置情報を取得し、位置情報と時間情報とから速度を求めることも考えられる。そのためには、加速度センサと、角速度センサとの双方が必要になり、コスト増になる。近年の携帯端末装置では、加速度センサを搭載するものは存在するが、角速度センサを搭載するものはあまり存在しない。
【0010】
また、従来技術のように、加速度センサのみで求められた車両の速度は、加速度センサが搭載された車両自体の加速や減速以外に、路面の影響などで、加速度センサが振動する影響を受けるため、精度が良くない。
【0011】
そこで、開示の技術は、上記課題に鑑みてなされたものであり、GPS情報が取得できない区間で、適切な車両の速度を算出することができる携帯端末装置、速度算出方法及び速度算出プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
開示の一態様における携帯端末装置は、GPS情報に基づく速度を取得する取得部と、前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出する第1算出部と、前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出する第2算出部と、前記第2算出部により算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する第3算出部と、を備える。
【発明の効果】
【0013】
開示の技術によれば、GPS情報が取得できない区間で、適切な車両の速度を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】GPS加速度と、X軸加速度センサの加速度との散布図。
【図2】GPS加速度と、Y軸加速度センサの加速度との散布図。
【図3】GPS加速度と、Z軸加速度センサの加速度との散布図。
【図4】一定サンプルデータ毎の相関係数の変化を示す図。
【図5】相関係数が大きい区間のGPS加速度と、加速度センサの出力値との散布図。
【図6】相関係数が小さくなる区間のGPS加速度と、加速度センサの出力値との散布図。
【図7】実施例1における携帯端末装置の構成の一例を示すブロック図。
【図8】実施例1における速度算出部の構成の一例を示すブロック図。
【図9】時速と秒速の関係の一例を示す図。
【図10】速度に対する運動エネルギーの増減幅の一例を示す図。
【図11】速度に対する速度成分の変位可能量(加速度)の一例を示す図。
【図12】入口から算出した速度と、出口から算出した速度との合算値の一例を示す図。
【図13】GPS衛星からのGPS情報の一例を示す図。
【図14】センサ情報の一例を示す図。
【図15】位置情報の一例を示す図。
【図16】パラメータの一例を示す図。
【図17】加速度の上限値、下限値の情報の一例を示す図。
【図18】実施例1における速度の計測開始処理の一例を示すフローチャート。
【図19】実施例1における3軸加速度センサにおける各データの取得処理の一例を示すフローチャート。
【図20】実施例1におけるGPS処理部におけるGPS情報の取得処理の一例を示すフローチャート。
【図21A】実施例1における速度計測処理(その1)の一例を示すフローチャート。
【図21B】実施例1における速度計測処理(その2)の一例を示すフローチャート。
【図22】GPS情報とセンサ情報との同期化の初期化処理の一例を示す図。
【図23】正常にソフトウェアタイマ割り込みが発生した時の処理の一例を示す図。
【図24】ソフトウェアタイマ割り込みが省略された時の処理の一例を示す図。
【図25】計測情報の処理手順の一例を示す図。
【図26】実施例2における携帯端末装置の構成の一例を示すブロック図。
【図27】実施例2における速度算出部の構成の一例を示すブロック図。
【図28】未受信区間内での道路勾配の変化による地軸方向の変化を示す図。
【図29】未受信区間内で、3軸加速度センサにより算出された速度の一例を示す図。
【図30】勾配の変化による大気圧の変化の一例を示す図。
【図31】実施例2における速度の計測開始処理の一例を示すフローチャート。
【図32】実施例2における各センサにおける各データの取得処理の一例を示すフローチャート。
【図33A】実施例2における速度計測処理(その1)の一例を示すフローチャート。
【図33B】実施例2における速度計測処理(その2)の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0015】
まず、GPS加速度と、3軸加速度センサの各データとの相関について説明する。GPS加速度とは、1秒前のGPS速度との差分を算出することで、加速度に変換することができる。GPS速度は、GPS衛星から受信できるGPS情報に含まれていたり、GPS情報の位置情報、時間情報から求めたりすることができる。
【0016】
発明者らは、算出されたGPS加速度と、3軸加速度センサの各軸の出力値(各データ)との間に、一次相関関係が発生することを発見した。相関関係は、速度0以外の場合にのみ評価する。これは、速度0を評価対象にすると、停車中に相関係数が小さくなることを防ぐためである。
【0017】
GPS加速度と、3軸加速度センサの各データとの間に相関関係があることから、次の式が成り立つ。
Y=aX×gX+bX ・・・式(1)
Y=aY×gY+bY ・・・式(2)
Y=aZ×gZ+bZ ・・・式(3)
Y:GPS加速度
aX,aY,aZ:3軸加速度センサの各軸が出力する加速度に対する相関係数
gX,gY,gZ:3軸加速度センサの各軸が出力する加速度
bX,bY,bZ:3軸加速度センサの各軸が出力する加速度に対する相関値
ここで、車両の運行におけるGPS速度から算出した加速度と、加速度センサの各データが取得した加速度との散布図を図1〜3に示す。この実験は、GPS機能付き携帯電話端末を車両のエアコン吹き出し口のホルダに固定して計測した場合を示す。また、図1〜3は、車両の運行開始から運行終了まで取得されたデータの散布図である。
【0018】
図1は、GPS加速度と、X軸加速度センサの加速度との散布図である。図1に示すように、X軸との相関関係は、相関係数が「−0.0856」、相関値が「0.0664」である。
【0019】
図2は、GPS加速度と、Y軸加速度センサの加速度との散布図である。図2に示すように、Y軸の相関関係は、相関係数が「0.9669」、相関値が「6.533」である。
【0020】
図3は、GPS加速度と、Z軸加速度センサの加速度との散布図である。図3に示すように、Z軸の相関関係は、相関係数が「−0.7783」、相関値が「4.8198」である。
【0021】
図1〜3に示す結果から、GPS機能付き携帯端末装置で計測した車両の加速度と、3軸加速度センサの2つの軸の間には相関関係が発生することがわかる。これは、相関係数の絶対値が大きい2つの軸を選択するからである。なお、3軸加速度センサを用いる例について説明するが、1軸加速度センサを複数組み合わせて、相関係数の絶対値が大きい複数の加速度センサを用いてもよい。図1〜3に示す例において、GPS加速度は、Y軸、Z軸の出力値と相関関係がある。X軸の出力値は、GPS加速度には影響を与えない出力値である。
【0022】
携帯端末装置によるデータの取得期間中、携帯端末装置が常に同じ姿勢を取り続けるのであれば、相関係数と相関値とは運行開始から運行終了までの全データによる評価で構わない。
【0023】
しかし、実際には道路の起伏や携帯端末装置が手に持たれる等といった動作により、携帯端末装置の姿勢は変化する。このような携帯端末装置の姿勢変化に対して、相関係数と相関値とを評価するには、一定のサンプルデータを基に定期的に値を更新すればよい。定期的にサンプルデータを更新することによって、取得サンプルのばらつき度には差異が発生し、その結果として相関係数と相関値との値も変化する。
【0024】
図4は、一定サンプルデータ毎の相関係数の変化を示す図である。図4に示す例では、車両の停止、走行といった加減速が多い区間は相関係数が大きくなり、一定速度で走行する区間は相関係数が小さくなる。
【0025】
この、相関係数の増減は、「道路の起伏が激しい山間部」、「加減速が多い市街地」、「等速運転が多くなる有料道路」、「運転者の等速運転能力」によって影響をうける。いずれも特定の区間や運転者の運転特性に依存する問題であり、GPS衛星からの電波が取得できなくなった時に即時に変化が起こりにくい現象と判断する。
【0026】
図5は、相関係数が大きい区間のGPS加速度と、加速度センサの出力値との散布図である。図5に示す例では、Y軸の加速度を用いる。相関係数が大きい区間とは、例えば、「道路の起伏が激しい山間部」や「加減速が多い市街地」などの区間である。
【0027】
図6は、相関係数が小さくなる区間のGPS加速度と、加速度センサの出力値との散布図である。図6に示す例では、Y軸の加速度を用いる。相関係数が小さい区間とは、例えば、「等速運転が多くなる有料道路」などの区間である。
【0028】
図5や図6に示すように、相関係数が変動するので、定期的にこの値を更新する。また、GPS加速度は、この相関係数と相関値、加速度センサの出力値から求めることができる。よって、GPS情報を取得できない区間(未受信区間ともいう)において、GPS情報を受信できた区間(受信可区間ともいう)で求めた相関係数と相関値、未受信区間の加速度センサの出力値を用いてGPS加速度を算出する。また、算出したGPS加速度と、未受信区間の前後で取得したGPS速度とを用いて、未受信区間の速度が算出できるようになる。
【0029】
以下、上記考えに基づく各実施例について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【0030】
[実施例1]
<構成>
図7は、実施例1における携帯端末装置100の構成の一例を示すブロック図である。携帯端末装置100は、アンテナ(ANT)、制御部101、第1記憶部104、3軸加速度センサ105、第2記憶部106、表示部107を備える。
【0031】
アンテナ(ANT)は、GPS衛星からGPS信号を受信し、このGPS信号を、制御部101のGPS処理部102に出力する。
【0032】
制御部101は、例えばCPU(Central Processing Unit)であり、第1記憶部104から読み出した基本プログラムにより、携帯端末装置100の処理を制御する。基本プログラムには、以降で説明する速度算出プログラムが含まれる。
【0033】
第1記憶部104は、例えば不揮発性メモリなどであり、基本プログラムやアプリケーションソフトウェアなどに関連するデータを記憶する記憶部である。
【0034】
3軸加速度センサ105は、X軸に沿った加速度gX、Y軸に沿った加速度gY、Z軸に沿った加速度gZを計測し、第2記憶部106に記憶する。
【0035】
第2記憶部106は、例えば揮発性メモリ等であり、制御部101が実行する基本プログラムやアプリケーションソフトウェアなどにより生成されるデータなどを記憶又は一時保存する記憶部である。
【0036】
表示部107は、LCD(Liquid Crystal Display)等を含み、制御部101から入力される表示データに応じた表示が行われる。
【0037】
また、制御部101は、速度算出処理等を実行する場合に、GPS処理部102、速度算出部103の機能を有する。
【0038】
GPS処理部102は、アンテナから取得したGPS信号を復調し、衛星時間、緯度、経度、速度などのGPS情報を取得する。GPS処理部102は、取得したGPS情報を第2記憶部106に記憶する。また、GPS処理部102は、例えば速度(GPS速度)を速度算出部103に出力する。
【0039】
速度算出部103は、GPS処理部102又は第2記憶部106から取得したGPS速度と、第2記憶部106から取得した3軸加速度センサ105の各データとの相関係数、相関値を算出する。速度算出部103は、GPS情報を取得できない未受信区間において、この相関係数、相関値を用いて、車両の速度を算出する。未受信区間の速度を算出するための機能については、図8を用いて説明する。
【0040】
図8は、実施例1における速度算出部103の構成の一例を示すブロック図である。図8に示す速度算出部103は、GPS速度取得部201、相関算出部202、加速度算出部203、加速度補正部204、推定速度算出部205の各機能を備える。
【0041】
GPS速度取得部201は、GPS処理部102又は第2記憶部106からGPS速度を取得する。GPS速度取得部201は、受信可区間でのGPS速度を相関算出部202に出力する。また、GPS速度取得部201は、未受信区間の前後のGPS速度を推定速度算出部205に出力する。
【0042】
相関算出部202は、GPS速度取得部201から取得したGPS速度を用いてGPS加速度を算出する。GPS加速度は、GPS速度の1秒毎の変化量で求められる。相関算出部202は、このGPS加速度と、第2記憶部106から取得した3軸加速度センサ105の各データとの相関係数、相関値を、例えば最小二乗法などにより算出する。相関算出部202は、算出した相関係数、相関値を第2記憶部106に記憶する。
【0043】
加速度算出部203は、未受信区間における車両の加速度を算出する。加速度算出部203は、第2記憶部106から相関係数、相関値、3軸加速度センサ105の各データを取得し、例えば相関係数が高い2つの軸を用いて相関係数で重み付けして加速度を算出する。
加速度=(軸1の加速度×軸1の相関係数の絶対値+軸2の加速度×軸2の相関係数の絶対値)/(軸1の相関係数の絶対値+軸2の相関係数の絶対値) ・・・式(4)
加速度算出部203は、算出した加速度を加速度補正部204に出力する。
【0044】
加速度補正部204は、算出された加速度の異常データを除去する処理を行う。例えば、加速度補正部204は、算出された加速度を所定の範囲内に丸める処理を行う。加速度の異常データについて説明する。
【0045】
例えば、高速道路を走行していると、どんなにアクセルを踏み込んでもそれ以上加速できない速度に到達することがある。この速度を車両の終端速度と呼ぶこととする。車両の終端速度を感じるのは、トラック等の空気抵抗が大きな車両において顕著である。
【0046】
走行中の車両に加わる抵抗としては、エンジンやトランスミッション、タイヤの転がり抵抗、及び、空気抵抗が考えられる。この中でエンジンやトランスミッション、及び、タイヤの転がり抵抗は車両の速度に影響を受けない一定の抵抗である。
【0047】
一方で、空気抵抗は空気抵抗係数に速度の2乗を乗算した値として2次曲線として抵抗が増す抵抗成分である。車両の終端速度を仮定することによって車両が持つ余剰エネルギーを推測し、速度別の加速度変位可能範囲を特定し、速度の予測に利用する。
【0048】
説明を簡単にするため、速度を時速ではなく秒速で考えることにする。図9は、時速と秒速の関係の一例を示す図である。
【0049】
ここで、車両の終端速度を41m/s(約150km/h)と仮定すると、エンジンが発生するエネルギーEは、以下の式が成り立つ。
E−AV=0 ・・・式(5)
終端速度:V=41
空気抵抗:A=1
式(5)によると、エネルギーEは1681になる。
【0050】
所定の速度での余剰エネルギーは、以下の式が成り立つ。
f(v)=E−Av ・・・式(6)
f(v):余剰エネルギー
エンジンが発するエネルギーに対し、車両にはブレーキが備わっている。ブレーキが吸収可能なエネルギーは、ブレーキが十分に放熱可能な状態を維持する限り、タイヤと路面の摩擦力に依存する。そのため、速度に対してブレーキの吸収可能なエネルギーは一定となる。
【0051】
ブレーキの能力をエンジンの能力の1.5倍と仮定すると、エンジンのエネルギーEの値から、次の式が成り立つ。
B=E×1.5 ・・・式(7)
B≒2521
ここで、車両の運動エネルギーの増加と、エンジンが発するエネルギーの比率(パワーウェイトレシオ)を1:10と仮定すると、運動エネルギーの増加は次の式となる。
F(v)=10×Av ・・・式(8)
以上の条件の下、速度に対する運動エネルギーの増減の幅を所定の範囲とし、加速度補正部204は、算出された加速度を、所定の範囲内になるよう補正する。
【0052】
図10は、速度に対する運動エネルギーの増減幅の一例を示す図である。図10に示す実線は運動エネルギーを示し、点線は増加可能エネルギーを示し、一点差線は減速可能エネルギーを示す。
【0053】
図10に示す運動エネルギーは、F(v)であり、増加可能エネルギーは、F(v)+f(v)であり、減速可能エネルギーは、F(v)−Av−Bである。
【0054】
図11は、速度に対する速度成分の変位可能量(加速度)の一例を示す図である。図11に示すグラフについて、車両は、前進状態から急にバックはしないという条件で算出している。
【0055】
図11に示すように、所定の速度に対する加速度の変位可能量が決まる。加速度補正部204は、所定の速度に対する変位可能量が決まると、算出された加速度が変位可能量の上限値を超えていれば上限値に補正し、算出された加速度が変位可能量の下限値を超えていれば下限値に補正する。所定の速度は、例えば、未受信区間に入る直前の速度や推定速度算出部205により算出された所定秒前の速度である。
【0056】
加速度補正部204は、図11に示す速度に対する加速度の変位可能量を保持しておけばよい。また、加速度補正部204は、例えば第2記憶部106に記憶された変位可能量を、速度に応じて取得するようにしてもよい。
【0057】
加速度補正部204は、算出された加速度が変位可能量の範囲内であれば、補正をしない。加速度補正部204は、変位可能量の範囲内の加速度を推定速度算出部205に出力する。これにより、車両の終端速度を想定することによって、その車両が次の瞬間にとりうる速度の変化、つまり加速度に一定の制限をかけることが可能にある。なお、加速度補正部204は、必ずしも必要な機能ではない。
【0058】
図8に戻り、推定速度算出部205は、GPS衛星からGPS信号を受信できない未受信区間内の車両の速度を算出し、推定する。推定速度算出部205は、加算部206、減算部207、按分部208の各機能を備える。
【0059】
加算部206は、未受信区間の直前に取得できたGPS速度に対し、加速度補正部204から取得する加速度を加算していく。加速度が加算された速度は、按分部208に出力される。
【0060】
減算部207は、未受信区間の直後に取得できたGPS速度に対し、加速度補正部204から取得する加速度を、時間的に後ろから減算していく。加速度が減算された速度は、按分部208に出力される。
【0061】
按分部208は、未受信区間の入口から加速度を加算した速度と、出口から加速度を減算した速度を、未受信区間の区間数によって割合を按分した合算値を算出する。按分部208は、この合算値を、未受信区間の速度とする。推定速度は、未受信区間に対して算出された尤もらしい速度をいう。
【0062】
按分部208は、例えば、単位時間(例えば1秒)を1区間とした場合、未受信区間の全体区間をt、速度算出時の未受信区間をs、この時点での加算した速度をv1(s)、減算した速度をv2(s)とすると、次の式により、推定速度を算出する。
EV=(s/t)×v1(s)+((t−s)/t)×v2(s) ・・・式(9)
EV:推定速度
v1(s):未受信区間s時点での加算された速度
v2(s):未受信区間s時点での減算された速度
按分部208は、式(9)に対し、未受信区間sを1からtまで算出すると、未受信区間での車両の速度に対して尤もらしい値を求めることができる。按分部208は、求めた推定速度を第2記憶部106に記憶する。
【0063】
図12は、入口から算出した速度と、出口から算出した速度との合算値の一例を示す図である。図12に示す点線は、未受信区間の入口の速度に、加速度補正部204から取得された加速度を加算していった場合の速度を示す。図12に示す一点鎖線は、未受信区間の出口の速度に、加速度補正部204から取得した加速度を減算していった場合の速度を示す。図12に示す実線は、加算した速度と、減算した速度との按分による合算値である。
【0064】
なぜ、合算するかというと、加速度センサの取得結果に相関係数を乗算し、相関値を足した値は絶対的な車両の加速度とはならないからである。よって、GPS衛星から電波を最後に受信できた地点の速度に3軸加速度センサ105で取得した加速度を加算していった場合、加算処理によって得られた速度と、未受信区間の出口でGPS衛星から電波を再受信した時の速度とは大きく乖離した結果となる。
【0065】
よって、減算部207は、未受信区間の出口にてGPS衛星からの電波により受信した車両速度に対し、未受信区間内で算出した加速度を減算した速度を算出する。按分部208は、未受信区間内の速度について、入口から加速度を加算していった速度と、出口から加速度を減算していった速度とを未受信区間の区間数によって割合を按分した合算値を算出する。
【0066】
これにより、携帯端末装置100は、GPS衛星からGPS信号を受信できない区間であっても、適切な車両の速度を算出することができる。第2記憶部106に記憶された車両の速度は、例えばSDカードなどに保存される。
【0067】
<データ構造>
次に、速度算出処理で用いられるデータのデータ構造について説明する。図13は、GPS衛星からのGPS情報(衛星情報ともいう)の一例を示す図である。図13に示す例では、GPS情報は、衛星時間(GPS時間ともいう)、緯度、経度、速度を含む。この速度がGPS速度である。
【0068】
図14は、センサ情報の一例を示す図である。図14に示す例では、センサ情報は、ソフトウェアタイマ時間(センサ時間ともいう)、3軸加速度センサ105の各軸の出力値を含む。
【0069】
図15は、位置情報の一例を示す図である。図15に示す例では、位置情報は、ソフトウェアタイマ時間、衛星情報、その位置での3軸加速度センサ105の各軸の出力値(加速度)、各軸の相関係数、各軸の相関値を含む。
【0070】
図16は、パラメータの一例を示す図である。図16に示す例では、速度算出に用いる閾値、衛星情報を保存するリングバッファのサイズやセンサ情報を保存するリングバッファのサイズなどがパラメータに含まれる。
【0071】
図17は、加速度の上限値、下限値の情報の一例を示す図である。図17に示す現在速度に対する加速度の上限値、加速度の下限値が、加速度補正部204により用いられる。この加速度の上限値から下限値の範囲が所定の範囲となる。
【0072】
<動作>
次に、実施例1における携帯端末装置100の動作について説明する。図18は、実施例1における速度の計測開始処理の一例を示すフローチャートである。図18に示す処理は、携帯端末装置のアプリケーションメイン画面から処理開始が指示されたときに行う処理である。
【0073】
ステップS101で、制御部101は、サンプリング周期2Hz以上で、3軸加速度センサ105のデータサンプリングを開始する。サンプリング周期2Hz以上にする理由は、1秒以下でデータを取得するためである。
【0074】
ステップS102で、制御部101は、サンプリング周期2Hz以上で、GPS処理部102によるGPS情報のデータサンプリングを開始する。
【0075】
ステップS103で、制御部101は、3軸加速度センサ105のX軸、Y軸、Z軸の相関係数と、相関値とを算出するための変数を初期化する。
【0076】
ステップS104で、制御部101は、例えば1Hzで(ソフトウェア)タイマ割込みの起動処理を行う。タイマ割込みの起動処理は、図21を用いて後述する。
【0077】
図19は、実施例1における3軸加速度センサ105における各データの取得処理の一例を示すフローチャートである。図19に示すステップS201で、3軸加速度センサ105は、取得した各軸のデータをメモリバッファに記憶する。メモリバッファは、例えばリングバッファ(以下、センサ情報リングバッファともいう)であり、第2記憶部106の一部である。
【0078】
図20は、実施例1におけるGPS処理部102におけるGPS情報の取得処理の一例を示すフローチャートである。図20に示すステップS301で、GPS処理部102は、GPS信号を処理して、GPSの位置情報、速度情報、取得時間をメモリバッファに記憶する。メモリバッファは、例えばリングバッファ(以下、衛星情報リングバッファともいう)であり、第2記憶部106の一部である。メモリバッファにリングバッファを用いる理由は後述する。
【0079】
図21Aは、実施例1における速度計測処理(その1)の一例を示すフローチャートである。図21Aに示すステップS401で、相関算出部202は、3軸加速度センサ105の各データをメモリバッファから取得し、1秒ごとに平均値を算出する。この各軸の平均値が、以降の処理の各軸のデータとして用いられる。
【0080】
ステップS402で、相関算出部202は、平均値の算出が終わると、3軸加速度センサ105のメモリバッファをクリアする。
【0081】
ステップS403で、速度算出部103は、3軸加速度センサ105からデータを取得した時間(センサ時間ともいう)と、GPS処理部102がGPS情報を取得した時間(GPS時間ともいう)との差が、例えば2秒以内かを判定する。時間差が2秒以内であれば(S403−YES)、図21Bの処理に移り、時間差が2秒より大きければ(ステップS403−NO)、ステップS404に進む。
【0082】
ここで、速度算出部103は、時間差が2秒以内であれば正常にGPS情報を取得していると判定し、時間差が2秒より大きければ、例えばトンネルなどに入りGPS情報を受信できていないと判定する。
【0083】
ステップS404〜S407は、GPS情報を受信できない未受信区間での処理を示す。ステップS404で、加速度算出部203は、GPS加速度と3軸加速度センサ105の各データとの相関係数、相関値を第2記憶部106から取得する。加速度算出部203は、この相関値、相関係数と、未受信区間内の3軸加速度センサ105の各データとを用いて加速度を算出する。このとき、相関係数が大きい2つの軸を用いるが、加速度算出部203は、式(4)を用いて、2つの軸で求められた加速度を、それぞれの相関係数で重み付けして1つの加速度を算出すればよい。
【0084】
ステップS405で、加速度補正部204は、算出された加速度が、その速度に対する変位可能量(図11参照)を超える場合に、上限値又は下限値に加速度を補正する。
【0085】
ステップS406で、加算部206は、最終速度に加速度を加算し、速度を算出する。以下、この速度を加算速度と呼ぶ。このときの最終速度は、未受信区間の入口前で取得されたGPS速度である。
【0086】
ステップS407で、加算部206は、加算速度を、この時の3軸加速度センサ105の値と共に、未受信データバッファに保存する。未受信データバッファは、例えば、第2記憶部106の一部である。
【0087】
ステップS404〜407の処理で、未受信区間内での加算速度を算出することができる。このときに、加速度算出に用いた相関係数や相関値を未受信データバッファに記憶しておく。
【0088】
図21Bは、実施例1における速度計測処理(その2)の一例を示すフローチャートである。図21Bに示す処理は、GPS速度を正常に受信できているときの処理である。
【0089】
図21Bに示すステップS410で、速度算出部103は、未受信データバッファにデータが存在するかを判定する。データが存在する場合は(ステップS410−YES)ステップS414に進み、データが存在しない場合は(ステップS410−NO)ステップS411に進む。
【0090】
ステップS411〜S413は、GPS速度と、3軸加速度センサ105の各データとの相関係数、相関値を更新する処理である。携帯端末装置100の姿勢が変わる可能性があるので、定期的に相関係数と相関値との更新処理を行う。
【0091】
ステップS411で、GPS速度取得部201は、第2記憶部106からGPS速度を取得し、0でないかを判定する。GPS速度が0でなければ(ステップS411−YES)ステップS412に進み、GPS速度が0であれば(ステップS411−NO)ステップS423に進む。
【0092】
ステップS412で、相関算出部202は、相関係数、相関値を算出するのに必要なデータを記憶する。ここで、必要なデータとは、相関係数を、最小二乗法で求める場合には、3軸加速度センサ105の各データの総和、GPS加速度の総和、各データとGPS加速度との積和、各データの二乗和、データの個数などである。
【0093】
ステップS413で、相関算出部202は、保存されたデータ数が閾値を超えたかを判定する。閾値は、例えば、データ数が90個、加速度が1m/s以上変化しているものが10個とする(図16参照)。閾値を超えた場合は、相関算出部202は、最小二乗法を用いて、式(1)〜(3)により相関係数aX,aY,aZ、相関値bX,bY,bZを算出する。相関算出部202は、算出した新たな相関係数、相関値で、元データを更新する。
【0094】
これにより、GPS情報を正常に受信できている区間で、サンプルデータが閾値を超えた場合に、相関係数、相関値を更新することができる。
【0095】
ステップS415〜S422は、未受信区間から車両が出た場合、未受信区間の後に取得できたGPS速度を基に、未受信区間の速度を遡って算出する処理である。
【0096】
ステップS415で、GPS速度取得部201は、最終速度に、現在取得できたGPS速度を設定する。GPS速度取得部201は、最終速度を、減算部207に出力する。
【0097】
ステップS416で、加速度算出部203は、ステップS404で算出した未受信区間の相関係数、相関値から算出した加速度を、未受信データバッファから取得する。
【0098】
ステップS417で、加速度補正部204は、加速度算出部203が未受信データバッファから取得した加速度に対し、最終速度がとりうる値に加速度を補正する。加速度補正部204は、補正後の加速度を減算部207に出力する。
【0099】
ステップS418で、減算部207は、最終速度に対し、未受信区間の出口の加速度から順に減算し、未受信区間の出口から入口に遡って速度を算出する。以下、この速度を減算速度と呼ぶ。
【0100】
ステップS419で、按分部208は、加算部206から加算速度、減算部207から減算速度を取得し、加算速度と減算速度とを未受信区間で按分して速度を算出(推定速度)する。
【0101】
ステップS420で、推定速度算出部205は、算出した推定速度を仮バッファに保存する。仮バッファは、例えば第2記憶部106である。
【0102】
ステップS421で、速度算出部103は、未受信データバッファにデータがないかを判定する。データがあれば(ステップS421−NO)ステップS416に戻り、データがなければ(ステップS421−YES)ステップS422に進む。
【0103】
ステップS422で、第2記憶部106は、仮バッファをデータの取得時間順(未受信区間の入口から出口の順)に保存する。
【0104】
ステップS423で、GPS処理部102は、最終速度とGPS受信時間とを、例えば衛星情報リングバッファに保存する。これにより、未受信区間から車両が出た後に、未受信区間の尤もらしい速度を遡って算出することができる。
【0105】
算出された未受信区間の速度は、未受信区間前後のGPS速度などとともに、SDカードなどの別の記録媒体に保存されてもよい。
【0106】
<GPS情報とセンサ情報の遅れ計測処理>
次に、GPS情報とセンサ情報とにリングバッファを用いる理由について説明する。まず、GPS情報の更新割り込みと、センサ情報取得用のソフトウェアタイマ割り込みとは、別のスレッドとして別々に発生する。さらに、GPS情報に関してはGPS電波が受信出来ない区間では割り込みが発生しない。また、ソフトウェアタイマ割り込みも携帯端末装置のOSに負荷がかかっている場合は、割り込みタイミングが遅れる。
【0107】
ソフトウェアタイマ割り込みが指定されたインターバルタイムで、割り込みが発生出来なかった場合は、その割り込みキューは無視され、割り込み自体が発生しなくなる。
【0108】
よって、ソフトウェアタイマ割り込みの瞬間にGPS情報の取得結果を取りに行っても、GPS情報が未更新であったり、又は、更新作業が遅れているために正しいタイミングのGPS情報が取得できなかったりするという現象が発生する。
【0109】
この現象を解決するために、GPS情報とソフトウェアタイマ割り込みで取得するセンサ情報とを別々のリングバッファに格納し、センサ情報を取得後、一定期間が経ってからGPS情報との引当を行うことで、両データの同期化を図る。
【0110】
図22は、GPS情報とセンサ情報との同期化の初期化処理の一例を示す図である。図22に示す衛星情報リングバッファ10は、センサ情報リングバッファ20より、時間的に2倍以上大きいとよい。同一時間サイズだと、センサ情報との同期時間のGPS情報が新しいGPS情報に更新されてしまう。
【0111】
(衛星情報リングバッファ)
GPS情報更新の割り込みは、GPS処理部102が新しいGPS情報を取得したタイミングで実施される。
【0112】
GPS処理部102で取得されたGPS情報は、入力ポインタが示すリングバッファに保存し、入力ポインタを1つ進める。
【0113】
入力ポインタが読み取りポインタに追いついた場合は、読み取りポインタを1つ進める。
【0114】
計測開始当初は、衛星情報リングバッファ10に対し、最低1周分はデータを満たす。
【0115】
(センサ情報リングバッファ)
センサ情報は、ソフトウェアタイマ割り込みのタイミングでプログラムが生成される。センサ情報リングバッファ20の読み取りポインタは、入力ポインタの半分後ろになる。
【0116】
センサ情報と、GPS情報とのマッチング処理は、センサ情報リングバッファ20の半分後ろのデータに対して実施する。よって、最初にセンサ情報リングバッファ20のサイズの半分より多いところまでデータを貯める必要がある。
【0117】
図23は、正常にソフトウェアタイマ割り込みが発生した時の処理の一例を示す図である。図23に示す処理は、予想されたタイミングにソフトウェアタイマ割り込みが発生し、既に必要な量のデータがリングバッファに貯まっている場合の処理である。
【0118】
(1)衛星情報リングバッファ10の読み取りポインタから、センサ情報のデータ取得時間に一番近いGPS情報が探される。
【0119】
(2)次のバッファのGPS情報の取得時間が、今のバッファの取得時間よりも小さい場合、入力ポインタに追いついたと判断して検索が終了する。
【0120】
(3)センサ情報リングバッファ20の入力ポインタの半分後ろのバッファからセンサ情報が取得される。
【0121】
(4)速度算出部103は、取得されたGPS情報のデータ取得時間(GPS時間)と、取得されたセンサ情報のデータ取得時間(センサ時間)との差が2秒以内なら正常にGPS情報が受信できたと判断する。
【0122】
(5)GPS情報が正常に受信されたと判断されたGPS情報とセンサ情報とは、1つにまとめられて計測情報として、第2記憶部106に保存されてもよい。計測情報は、データ取得時間、センサ情報、GPS情報を含む。計測情報のデータ取得時間は、GPS時間、センサ時間、又はGPS時間とセンサ時間との平均のいずれかを用いればよい。
【0123】
図24は、ソフトウェアタイマ割り込みが省略された時の処理の一例を示す図である。図24に示す処理は、予想されたタイミングにソフトウェアタイマ割り込みが発生しなかった場合の処理である。
【0124】
(1)衛星情報リングバッファ10の読み取りポインタから、センサ情報のデータ取得時間に一番近いGPS情報が探される。
【0125】
(2)次のバッファのGPS情報の取得時間が、今のバッファの取得時間よりも小さい場合、入力ポインタに追いついたと判断して検索が終了する。
【0126】
(3)センサ情報リングバッファ20の入力ポインタの半分後ろのバッファからセンサ情報が取得される。
【0127】
(4)ソフトウェアタイマ割り込みが省略されたので、予想された割り込みタイミングから実際の割り込み時間まで、センサ情報がコピー登録される。省略されたソフトウェアタイマ割り込みの情報の追加毎に、GPS情報との引当処理が行われる。
【0128】
(5)速度算出部103は、取得されたGPS情報のデータ取得時間(GPS時間)と、取得されたセンサ情報のデータ取得時間(センサ時間)との差が2秒以内なら正常にGPS情報が受信できたと判断する。
【0129】
(6)GPS情報が正常に受信されたと判断されたGPS情報とセンサ情報とは、1つにまとめられて計測情報として、第2記憶部106に保存されてもよい。計測情報は、データ取得時間、センサ情報、GPS情報を含む。
【0130】
これにより、GPS情報とソフトウェアタイマ割り込みで取得するセンサ情報とを別々のリングバッファに格納し、センサ情報を取得後、一定期間が経ってからGPS情報との引当を行うことで、両データの同期化を図ることができる。
【0131】
<計測情報の処理手順>
次に、センサ情報、GPS情報を含む計測情報の処理手順について説明する。図25は、計測情報の処理手順の一例を示す図である。
【0132】
(1)速度算出部103は、正常にGPS情報が受信できていた場合、計測情報1〜5を、最終的なメモリ保存領域(以下、領域Aと呼ぶ)に記憶する。最終的なメモリ保存領域は、例えば第2記憶部106の一部である。
【0133】
(2)速度算出部103は、正常にGPS情報が受信できていない場合、計測情報6〜10を、GPS未受信区間のメモリ保存領域(以下、領域Bと呼ぶ)に記憶する。
【0134】
(3)速度算出部103は、GPS情報が再受信できた場合、計測情報11を、領域Aに記憶する。
【0135】
(4)速度算出部103は、再受信したGPS速度と3軸加速度センサ105の各データを用いて、前述した処理により速度を算出する。速度算出部103は、算出した速度を含む計測情報6〜10を領域Aに保存する。
【0136】
(5)制御部101は、領域Bが空で、領域Aに一定以上のデータが貯まったらファイルに出力して、領域Aからデータを削除する。ファイルは、装置内部の記憶部でもよいし、外部のSDカードなどでもよい。図25に示す例では、SDカード上のファイルに出力することを想定している。
【0137】
以上、実施例1によれば、携帯端末装置100を用いて車両の速度を計測する場合に、GPS情報を受信できない未受信区間であっても、適切な速度を算出することができる。また、実施例1によれば、幾何学的な算出を実施しないため、センサと地軸との直交性を指定するなどの初期化処理が不要になる。また、相関性を定期的に更新することで、携帯端末装置の姿勢変化に対応することができる。
【0138】
なお、速度算出部103は、加算速度と減算速度とを按分して推定速度を算出する以外の方法を用いてもよい。例えば、速度算出部103は、未受信区間の入口前に受信したGPS速度と、未受信区間の出口後に受信したGPS速度とを一次関数を用いて結ぶ。速度算出部103は、その一次関数で表される速度に対し、その時点で算出された加速度を加算して一次関数で表される速度を補正する方法などを用いてもよい。
【0139】
[実施例2]
次に、実施例2における携帯端末装置300について説明する。実施例2では、携帯端末装置300は、気圧センサによるデータを用いて、未受信区間に算出された速度を補正する。
【0140】
<構成>
図26は、実施例2における携帯端末装置300の構成の一例を示すブロック図である。図26に示す構成において、図7に示す構成と同様のものは同じ符号を付し、その説明を省略する。
【0141】
制御部301は、実施例1で説明した制御に加え、気圧センサ303を制御する。制御部301は、速度算出部302を備える。
【0142】
速度算出部302は、算出した速度に対し、気圧センサ303のデータとの相関がある場合は、速度を補正する。速度算出部302の詳細は、図27を用いて後述する。
【0143】
気圧センサ303は、制御部101に制御され、気圧データを例えば2Hzでデータサンプリングする。サンプリングされたデータは、第2記憶部304に記憶される。
【0144】
第2記憶部304は、実施例1で説明した各種データに加え、気圧センサ303で取得された気圧データを記憶する。
【0145】
図27は、実施例2における速度算出部302の構成の一例を示すブロック図である。図27に示す構成で、図8に示す構成と同様のものは同じ符号を付し、その説明を省略する。
【0146】
図27に示す気圧相関算出部401は、未受信区間で算出された加速度と、気圧データ(大気圧)の変化との間の相関係数、相関値を算出する。この相関係数にマイナスの一次相関が発生していれば、勾配の変化により加速度が変化したと判断できる。
【0147】
速度補正部402は、未受信区間の加速度と、大気圧の変化との間にマイナスの一次相関がある場合は、未受信区間の速度を補正する。例えば、速度補正部402は、次の式により速度を補正する。
速度=速度−気圧データ×aP+bP ・・・式(10)
aP:加速度と気圧データとの相関係数
bP:加速度と気圧データとの相関値
速度補正部402は、補正した速度を計測情報に含めて第2記憶部304に記憶する。
【0148】
<気圧と加速度との関係>
次に、気圧と加速度との関係について説明する。トンネルなどの長い未受信区間では、加速度による速度の算出において、速度が全体的に加速したり、減速したりする現象が発生する。
【0149】
この現象は、トンネルに入る前にGPS加速度と3軸加速度センサの相関性を算出しているので、トンネル内で道路の勾配が変化した際に、相関性算出時点と地軸とが変化するから発生すると考えられる。
【0150】
図28は、未受信区間内での道路勾配の変化による地軸方向の変化を示す図である。図28に示す携帯端末装置からの矢印について、携帯端末装置が認識した地軸方向を点線矢印で表し、実際の地軸方向は実線矢印で表す。
【0151】
図28に示すトンネル501前の携帯端末装置300の状態502で、相関性が算出される。また、トンネル501内の携帯端末装置300の状態503では、実際の地軸との違いで、加速していると携帯端末装置300は勘違いをする。また、トンネル501内の携帯端末装置300の状態504では、実際の地軸との違いで減速していると勘違いをする。
【0152】
この現象を解決するには、未受信区間内で道路勾配がどのように変化したかを知ることができればよい。道路勾配の変化を知る手段としては、大気圧の変化を利用することができる。大気圧の変化と未受信区間内部で算出された速度の加速度間には、一次相関の関係が発生する。未受信区間内部だけでの相関性の検証になるので、極短期間のデータサンプルが揃っていればよい。また、微分値の相関をとるため、気象条件の影響は受けない。
【0153】
図29は、未受信区間内で、3軸加速度センサ105により算出された速度の一例を示す図である。図29に示すように、加速と勘違いされた区間で速度が増加し、減速と勘違いされた時点で速度が減少する。
【0154】
図30は、勾配の変化による大気圧の変化の一例を示す図である。図30に示すように、図29で示した速度の時間軸に対する微分値(加速度)と、大気圧変化の時間軸に対する微分値の間には、マイナスの一次相関が発生する。
【0155】
これにより、携帯端末装置300は、未受信区間の速度を算出した後、大気圧との相関性を算出し、大気圧との相関性分の加速度を差し引くことで、道路勾配の変化による速度の影響を除去することができる。
【0156】
<動作>
次に、実施例2における携帯端末装置300の動作について説明する。図31は、実施例2における速度の計測開始処理の一例を示すフローチャートである。図31に示す処理は、携帯端末装置のアプリケーションメイン画面から処理開始が指示されたときに行う処理である。
【0157】
ステップS501で、制御部301は、サンプリング周期2Hz以上で、3軸加速度センサ105、気圧センサ303のデータサンプリングを開始する。サンプリング周期2Hz以上にする理由は、1秒以下でデータを取得するためである。
【0158】
ステップS502〜S503の処理は、実施例1と同様である。ステップS504で、制御部301は、例えば1Hzで(ソフトウェア)タイマ割込みの起動処理を行う。タイマ割込みの起動処理は、図33を用いて後述する。
【0159】
図32は、実施例2における各センサにおける各データの取得処理の一例を示すフローチャートである。図32に示すステップS601で、3軸加速度センサ105は、取得した各軸のデータをメモリバッファに記憶する。メモリバッファは、第2記憶部106の一部である。
【0160】
ステップS602で、気圧センサ303は、取得した気圧データをメモリバッファに記憶する。メモリバッファは、第2記憶部304の一部である。
【0161】
図33Aは、実施例2における速度計測処理(その1)の一例を示すフローチャートである。図33Aに示すステップS701で、相関算出部202は、3軸加速度センサ105の各データをメモリバッファから取得し、1秒ごとに平均値を算出する。この各軸の平均値が、以降の処理で、各軸のデータとして用いられる。
【0162】
ステップS702で、気圧相関算出部401は、気圧センサ303の気圧データをメモリバッファから取得し、1秒ごとに平均値を算出する。
【0163】
ステップS703で、相関算出部202、気圧相関算出部401は、それぞれの平均値の算出が終わると、それぞれのメモリバッファをクリアする。
【0164】
ステップS704〜S708の処理は、図21AのステップS403〜S407の処理と同様であるため、その説明を省略する。
【0165】
図33Bは、実施例2における速度計測処理(その2)の一例を示すフローチャートである。図33Bに示すステップS810〜S821の処理は、図21Bに示すS410〜S421の処理と同様であるため、その説明を省略する。
【0166】
ステップS822で、速度補正部402は、気圧センサ303の気圧データと未受信区間の加速度との間にマイナスの一次相関があるかを判定する。相関があれば(ステップS822−YES)ステップS823に進み、相関がなければ(ステップS822−NO)ステップS824に進む。
【0167】
ステップS823で、速度補正部402は、未受信区間の加速度と気圧データとの相関係数、相関値に基づき、算出された速度を補正する。例えば、速度補正部402は、式(10)を用いて速度を補正する。
【0168】
ステップS824で、速度補正部402は、補正した速度又は補正していない速度を仮バッファに保存する。仮バッファは、例えば第2記憶部304である。
【0169】
ステップS825で、GPS処理部102は、最終速度とGPS受信時間とを、例えば衛星情報リングバッファに保存する。
【0170】
算出された未受信区間の速度は、未受信区間前後のGPS速度などとともに、SDカードなどの別の記録媒体に保存されてもよい。
【0171】
以上、実施例2によれば、実施例1同様の効果を有しつつ、さらに道路勾配の変化による加速度の変化を除去することができる。
【0172】
なお、各実施例で説明した携帯端末装置は、GPS機能付きで、3軸加速度センサを有する情報処理装置であれば適用可能である。また、各実施例で算出された速度を未受信区間の速度とみなし、前述したエコ運転指導などに用いることができる。
【0173】
また、各実施例において、3軸加速度センサの代わりに、1軸加速度センサを複数組み合わせて適用してもよい。
【0174】
また、前述した各実施例で説明した速度算出処理を実現するためのプログラムを記録媒体に記録することで、各実施例での速度算出処理をコンピュータに実施させることができる。例えば、このプログラムを記録媒体に記録し、このプログラムが記録された記録媒体をコンピュータや携帯端末装置に読み取らせて、前述した速度算出処理を実現させることも可能である。
【0175】
なお、記録媒体は、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的,電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ROM、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。
【0176】
以上、実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した各実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【0177】
なお、以上の各実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
GPS情報に基づく速度を取得する取得部と、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出する第1算出部と、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出する第2算出部と、
前記第2算出部により算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する第3算出部と、
を備える携帯端末装置。
(付記2)
前記第3算出部は、
前記区間の前で取得された速度に、前記第2算出部により算出された加速度を所定時間毎に加算する加算部と、
前記区間の後で取得された速度に、前記第2算出部により算出された加速度を所定時間毎に減算する減算部と、を備え、
前記加算部により加算された速度と、前記減算部により減算された速度とを用いて前記区間内の速度を算出する付記1記載の携帯端末装置。
(付記3)
前記第3算出部は、
前記加算部により加算された速度と、前記減算部により減算された速度とを、前記区間の区間数に応じて按分し、前記区間内の速度を算出する按分部をさらに備える付記2記載の携帯端末装置。
(付記4)
前記第2算出部により算出された加速度が所定範囲内になるよう補正する加速度補正部をさらに備え、
前記第3算出部は、
補正された加速度を用いて前記区間内の速度を算出する付記1乃至3いずれか一項に記載の携帯端末装置。
(付記5)
前記加速度補正部は、
前記車両の速度の運動エネルギーに対する加速度の増減幅を算出し、該増減幅を前記所定範囲とする付記4記載の携帯端末装置。
(付記6)
気圧センサと、
算出された区間内の速度の時間軸での微分値と、前記気圧センサのデータの時間軸での微分値とに相関がある場合、前記区間内の速度に対し、前記気圧センサのデータと相関がある加速度分を減算する速度補正部と、をさらに備える付記1乃至5いずれか一項に記載の携帯端末装置。
(付記7)
GPS情報に基づく速度を取得し、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出し、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出し、
前記算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する
処理をコンピュータが実行する速度算出方法。
(付記8)
GPS情報に基づく速度を取得し、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出し、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出し、
前記算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する
処理をコンピュータに実行させる速度算出方法。
【符号の説明】
【0178】
100、300 携帯端末装置
101、301 制御部
102 GPS処理部
103、302 速度算出部
104 第1記憶部
105 3軸加速度センサ
106、304 第2記憶部
107 表示部
201 GPS速度取得部
202 相関算出部
203 加速度算出部
204 加速度補正部
205 推定速度算出部
206 加算部
207 減算部
208 按分部
303 気圧センサ
401 気圧相関算出部
404 速度補正部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
GPS情報に基づく速度を取得する取得部と、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出する第1算出部と、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出する第2算出部と、
前記第2算出部により算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する第3算出部と、
を備える携帯端末装置。
【請求項2】
前記第3算出部は、
前記区間の前で取得された速度に、前記第2算出部により算出された加速度を所定時間毎に加算する加算部と、
前記区間の後で取得された速度に、前記第2算出部により算出された加速度を所定時間毎に減算する減算部と、を備え、
前記加算部により加算された速度と、前記減算部により減算された速度とを用いて前記区間内の速度を算出する請求項1記載の携帯端末装置。
【請求項3】
前記第2算出部により算出された加速度が所定範囲内になるよう補正する加速度補正部をさらに備え、
前記第3算出部は、
補正された加速度を用いて前記区間内の速度を算出する請求項1又は2記載の携帯端末装置。
【請求項4】
前記加速度補正部は、
前記車両の速度の運動エネルギーに対する加速度の増減幅を算出し、該増減幅を前記所定範囲とする請求項3記載の携帯端末装置。
【請求項5】
気圧センサと、
前記第3算出部により算出された区間内の速度の時間軸での微分値と、前記気圧センサのデータの時間軸での微分値とに相関がある場合、前記区間内の速度に対し、前記気圧センサのデータと相関がある加速度分を減算する速度補正部と、をさらに備える請求項1乃至4いずれか一項に記載の携帯端末装置。
【請求項6】
GPS情報に基づく速度を取得し、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出し、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出し、
前記算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する
処理をコンピュータが実行する速度算出方法。
【請求項7】
GPS情報に基づく速度を取得し、
前記速度から求められる加速度と、加速度センサのデータとの相関係数、相関値を算出し、
前記GPS情報が受信不可の区間において、前記相関係数及び前記相関値と前記加速度センサのデータとを用いて加速度を算出し、
前記算出された加速度と、前記区間の前後で取得された速度とを用いて、前記区間内の速度を算出する
処理をコンピュータに実行させる速度算出方法。

【図4】
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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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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21A】
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【図21B】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33A】
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【図33B】
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【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−7723(P2013−7723A)
【公開日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−142233(P2011−142233)
【出願日】平成23年6月27日(2011.6.27)
【出願人】(000005223)富士通株式会社 (25,993)
【Fターム(参考)】