方位決定装置及び方法及びプログラム、位置算出装置及び方法及びプログラム、並びに、電子機器
【課題】ＧＰＳ電波の受信状況が良好でない場合であっても、方位を高精度に決定することが可能な方位決定装置等を提供する。
【解決手段】ＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂと、位置を算出するＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂと、地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパス１３と、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された位置に基づいて第２の方位を算出し、第１の方位と第２の方位とを比較し、第１の方位と第２の方位とが一致する場合には、第１の方位及び／又は第２の方位を現在の方位として決定し、第１の方位と第２の方位とが不一致の場合には、第１の方位を現在の方位として決定するホストＣＰＵ１４と、を含む。
【解決手段】ＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂと、位置を算出するＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂと、地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパス１３と、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された位置に基づいて第２の方位を算出し、第１の方位と第２の方位とを比較し、第１の方位と第２の方位とが一致する場合には、第１の方位及び／又は第２の方位を現在の方位として決定し、第１の方位と第２の方位とが不一致の場合には、第１の方位を現在の方位として決定するホストＣＰＵ１４と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方位決定装置及び方法及びプログラム、位置算出装置及び方法及びプログラム、並びに、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの電波を受けて方位や位置を算出するナビゲーション装置等が利用されている。
しかしながら、従来のナビゲーション装置等においては、ＧＰＳ電波の受信状況が良好でない場合（ＧＰＳ電波の受信環境が悪い（建築物や雲等によりＧＰＳ電波が遮断される場合や、建築物等により反射されたＧＰＳ電波が受信される場合（マルチパス）等））には、方位や位置を高精度に算出することができない。
【０００３】
関連する技術として、２台のＧＰＳユニットを利用した携帯電話（下記の特許文献１参照）、ＧＰＳと電子コンパスを利用した地図作成方法（下記の特許文献２参照）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４０６３３号公報
【特許文献２】特開２００７−２７１８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、ＧＰＳ電波の受信状況が良好でない場合であっても、方位を高精度に決定することが可能な方位決定装置、方位決定方法、方位決定プログラム及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、ＧＰＳ電波の受信状況が良好でない場合であっても、位置を高精度に算出することが可能な位置算出装置、位置算出方法、位置算出プログラム及び電子機器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】
【０００７】
本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する処理手段と、
を含む方位決定装置に関係する。
【０００８】
本発明によれば、複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、電子コンパスによって検出された第１の方位と第２の方位とを比較することができる。これにより、受信環境が悪い場合であっても、現在の方位の精度を高めることができる。
【０００９】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行する方法であって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する、方位決定方法に関係する。
【００１０】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行するプログラムであって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する、方位決定プログラムに関係する。
【００１１】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する処理手段と、
を含む位置算出装置に関係する。
【００１２】
本発明によれば、複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、電子コンパスによって検出された第１の方位と第２の方位とを比較することができる。これにより、受信環境が悪い場合であっても、現在の位置の精度を高めることができる。
【００１３】
また、本発明では、
前記処理手段が、
前記第１の方位と前記第２の方位とが最後に一致したときに前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の速度の内の少なくとも１つと、前回の位置と、今回の前記第１の方位とを使用して現在位置を算出するようにしても良い。
【００１４】
また、本発明では、
前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定の回数又は時間以上続いた場合には、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致するまで現在の位置を算出しないようにしても良い。
【００１５】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行する方法であって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する、位置算出方法に関係する。
【００１６】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行するプログラムであって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する、位置算出プログラムに関係する。
【００１７】
また、本発明は、
上記に記載の方位検出装置を含むことを特徴とする電子機器に関係する。
【００１８】
また、本発明は、
上記に記載の位置算出装置を含むことを特徴とする電子機器に関係する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。また同一の構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る方位決定装置の適用例の概要を示す図である。本実施形態に係る方位決定装置は、第１のＧＰＳアンテナ１１ａと、第２のＧＰＳアンテナ１１ｂと、第１のＧＰＳユニット１２ａと、第２のＧＰＳユニット１２ｂと、電子コンパス１３と、ホストＣＰＵ１４と、を含む。図１において、本実施形態に係る方位決定装置は、車両１に搭載されている。
【００２１】
なお、ＧＰＳアンテナ１１ａとＧＰＳアンテナ１１ｂとを、車両１上において、できるだけ離して設置すると好適である。例えば、ＧＰＳアンテナ１１ａを車両１の先端部に設置し、ＧＰＳアンテナ１１ｂを車両１の末尾部に設置すると好適である。また、ＧＰＳアンテナ１１ａを車両１の右側に設置し、ＧＰＳアンテナ１１ｂを車両１の左側に設置すると好適である。また、ＧＰＳアンテナ１１ａを車両１の右側の先端部に設置し、ＧＰＳアンテナ１１ｂを車両１の左側の末尾部に設置すると好適である。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る方位決定装置の内部構成例を示す図である。本実施形態に係る方位決定装置は、ＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂと、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂと、電子コンパス１３と、ホストＣＰＵ１４と、ＲＡＭ１５と、ＲＯＭ１６と、を含む。
【００２３】
ＧＰＳアンテナ１１ａはＧＰＳユニット１２ａに接続されており、ＧＰＳアンテナ１１ｂはＧＰＳユニット１２ｂに接続されている。ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂ、電子コンパス１３、ＲＡＭ１５、ＲＯＭ１６は、ホストＣＰＵ１４に接続されている。
【００２４】
再び図１を参照すると、ＧＰＳ衛星群は、位置測定のためのＧＰＳ電波を地上に放射しつづけている。ＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂは、このＧＰＳ電波を受信し、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂは、位置等（ここでは、緯度、経度、速度を含む。）をそれぞれ算出し、例えば、ＮＭＥＡ（The National Marine Electronics Association）−０１８３フォーマット等でホストＣＰＵ１４に出力する。
【００２５】
電子コンパス１３は、地磁気に基づいて方位（以下、「第１の方位」という。）を検出し、ホストＣＰＵ１４に出力する。
【００２６】
再び図２を参照すると、ＲＯＭ１６には、地図データ、アプリケーションプログラム等が記録されている。ホストＣＰＵ１４は、ＲＡＭ１５を作業領域として利用するとともにＲＯＭ１６に記録されている地図データを適宜参照しながら、ＲＯＭ１６に記録されているアプリケーションプログラムを実行することにより、経路探索、経路探索に伴い指定された座標位置の地図を検索する地図検索、施設などの地点情報を検索するＰＯＩ検索等の種々の処理を実行する。
【００２７】
図３は、本実施形態に係る方位決定装置を利用したナビゲーションシステムの構成例を示す図である。このナビゲーションシステムは、ナビゲーションに関する処理を行うナビゲーション処理部２０（本実施形態に係る方位決定装置に対応）と、ユーザとナビゲーションに関する情報をやりとりするインタフェースとなるインタフェース部３０と、を含む。ナビゲーション処理部２０とインタフェース部３０とは、バスＢを介して接続されている。ナビゲーション処理部２０は、ＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂと、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂと、電子コンパス１３と、ホストＣＰＵ１４と、ＲＡＭ１５と、ＲＯＭ１６と、を含む。
【００２８】
インタフェース部３０は、ホストＣＰＵ１４が実行するアプリケーションによって、ナビゲーションに関する情報（画像）を表示する画像表示部３１と、ナビゲーションに関する操作（音声）を入力させるためのマイク３２と、ナビゲーションに関する情報を音で提示するスピーカ部３３と、を含む。
【００２９】
以上、本実施形態に係る方位決定装置の構成について説明した。次に、本実施形態の方位決定動作の概要について、図４に沿って説明する。
【００３０】
図４は、本実施形態の方位決定動作の概要を示すフローチャートである。本実施形態は、図４に示すフローチャートを所定の時間間隔（例えば、１秒間隔等）又は所定のタイミングで繰り返し実行する。
【００３１】
まず、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂが、それぞれ位置等（ここでは、緯度、経度、速度を含む。）をそれぞれ算出し、ＮＭＥＡ−０１８３フォーマット等でホストＣＰＵ１４に出力する（ステップＳ１１）。
【００３２】
一方、電子コンパス１３が、地磁気に基づいて方位（第１の方位）を検出し、ホストＣＰＵ１４に出力する（ステップＳ１２）。
【００３３】
ホストＣＰＵ１４は、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等に基づいて方位（第２の方位）を算出する（ステップＳ１３）。例えば、２つの位置等の差に基づいて第２の方位を算出するようにしても良いし、ＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂの車両１上の設置場所と２つの位置等との関係に基づいて第２の方位を算出するようにしても良い。
【００３４】
そして、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とを比較し、第１の方位と第２の方位とが一致するか否か（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下であるか否か）を判定する（ステップＳ１４）。
【００３５】
ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致する（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下である）場合には、第１の方位及び／又は第２の方位を現在の方位として決定する（ステップＳ１５）。
【００３６】
図５（ａ）は、第１の方位と第２の方位とが一致する（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下である）場合の例を示す図である。ＧＰＳ電波の受信状況が良好であれば、第１の方位と第２の方位とが一致する（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下である）ことが多いと考えられる。このような場合には、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位及び／又は第２の方位を現在の方位として決定する。
【００３７】
再び図４を参照すると、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）場合には、第１の方位を現在の方位として決定する（ステップＳ１６）。
【００３８】
図５（ｂ）は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）場合の例を示す図である。ＧＰＳ電波の受信状況が良好でなければ（ＧＰＳ電波の受信環境が悪い（建築物や雲等によりＧＰＳ電波が遮断される場合や、建築物等により反射されたＧＰＳ電波が受信される場合（マルチパス）等））、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）ことが多いと考えられる。このような場合には、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位を現在の方位として決定し、第２の方位を破棄する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の方位と第２の方位とを比較することにより、受信環境が悪い場合であっても、現在の方位の精度を高めることができる。
【００４０】
なお、ここでは、２つのＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂと、２つのＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂを含む場合について説明したが、３つ以上のＧＰＳアンテナ、３つ以上のＧＰＳユニットを含むようにしても良い。
【００４１】
次に、本発明の実施形態に係る位置算出装置について説明する。本実施形態に係る位置算出装置の構成は、先に説明した第１の実施形態と同様である（図１〜図３参照）ので、説明を省略する。
【００４２】
次に、本実施形態の位置算出動作の概要について、図６に沿って説明する。
【００４３】
図６は、本実施形態の位置算出動作の概要を示すフローチャートである。本実施形態は、図６に示すフローチャートを所定の時間間隔（例えば、１秒間隔等）又は所定のタイミングで繰り返し実行する。
【００４４】
まず、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂが、それぞれ位置等（ここでは、緯度、経度、速度を含む。）をそれぞれ算出し、ＮＭＥＡ−０１８３フォーマット等でホストＣＰＵ１４に出力する（ステップＳ２１）。
【００４５】
一方、電子コンパス１３が、地磁気に基づいて方位（第１の方位）を検出し、ホストＣＰＵ１４に出力する（ステップＳ２２）。
【００４６】
ホストＣＰＵ１４は、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等に基づいて方位（第２の方位）を算出する（ステップＳ２３）。
【００４７】
そして、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とを比較し、第１の方位と第２の方位とが一致するか否か（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下であるか否か）を判定する（ステップＳ２４）。
【００４８】
ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致する（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下である）場合には、第１の方位及び／又は第２の方位を現在の方位として決定するとともに、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等を現在の位置等として決定する（ステップＳ２５）。なお、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等のいずれか一方を現在の位置等として決定しても良いし、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等を補間した位置等を現在の位置等として決定しても良い。
【００４９】
一方、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）場合には、更に、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）ことが継続している回数（又は時間）を判定する（ステップＳ２６）。
【００５０】
そして、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）ことの継続回数（又は時間）が所定値以下の場合には、前回までの位置等（緯度、経度、速度等）と、今回の第１の方位とを用いて、現在の位置を算出する（ステップＳ２７）。一方、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）ことの継続回数（又は時間）が所定値以下ではない場合には、現在の位置を算出しない。
【００５１】
図７は、電子コンパス１３の方位（第１の方位）と、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂの位置等の例を示す図である。図７では、時刻１２時００分００秒〜１２時００分３２秒までのデータ等が記載されている。
【００５２】
時刻１２時００分００秒において、電子コンパス１３の方位０（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位０'（第２の方位）とは一致している。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位０（第１の方位）及び／又は方位０'（第２の方位）を現在の方位として決定するとともに、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等（緯度１−０、経度１−０、速度１−０、緯度２−０、経度２−０、速度２−０等）を現在の位置等として決定する（図６のステップＳ２５参照）。
【００５３】
時刻１２時００分０１秒及び時刻１２時００分０２秒においては、時刻１２時００分００秒のときと同様である。
【００５４】
時刻１２時００分０３秒において、電子コンパス１３の方位３（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位３'（第２の方位）とは一致しない。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位３（第１の方位）を現在の方位として決定し、方位３'（第２の方位）を破棄する。また、ホストＣＰＵ１４は、前回（ここでは、１２時００分０２秒）の緯度、経度（ここでは、緯度１−２、経度１−２、緯度２−２、経度２−２）と、第１の方位と第２の方位とが最後に一致していたとき（ここでは、１２時００分０２秒）にＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された速度（ここでは、速度１−２、速度２−２）と、今回（１２時００分０３秒）電子コンパス１３によって検出された方位３（第１の方位）と、を使用して、現在（１２時００分０３秒）の位置（緯度、経度）を算出する（図６のステップＳ２７参照）。このとき、車両１（図１参照）が定速運動（速度１−２と速度２−２との平均値を使用することができる。）をしているものとして、現在（１２時００分０３秒）の位置を算出することができる。なお、理想的には、速度１−２と速度２−２とは、一致する。
【００５５】
時刻１２時００分０４秒において、電子コンパス１３の方位４（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位４'（第２の方位）とは一致しない。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位４（第１の方位）を現在の方位として決定し、方位４'（第２の方位）を破棄する。また、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが最後に一致していたとき（ここでは、１２時００分０２秒）にＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された速度（ここでは、速度１−２、速度２−２）と、前回（ここでは、１２時００分０３秒）の緯度、経度と、今回（１２時００分０４秒）電子コンパス１３によって検出された方位４（第１の方位）と、を使用して、現在（１２時００分０４秒）の位置（緯度、経度）を算出する（図６のステップＳ２７参照）。このとき、車両１（図１参照）が定速運動（速度１−２と速度２−２との平均値を使用することができる。）をしているものとして、現在（１２時００分０４秒）の位置を算出することができる。
【００５６】
時刻１２時００分０５秒において、電子コンパス１３の方位５（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位５'（第２の方位）とは一致しない。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位５（第１の方位）を現在の方位として決定し、方位５'（第２の方位）を破棄する。また、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが最後に一致していたとき（ここでは、１２時００分０２秒）にＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された速度（ここでは、速度１−２、速度２−２）と、前回（ここでは、１２時００分０４秒）の緯度、経度と、今回（１２時００分０５秒）電子コンパス１３によって検出された方位５（第１の方位）と、を使用して、現在（１２時００分０５秒）の位置（緯度、経度）を算出する（図６のステップＳ２７参照）。このとき、車両１（図１参照）が定速運動（速度１−２と速度２−２との平均値を使用することができる。）をしているものとして、現在（１２時００分０５秒）の位置を算出することができる。
【００５７】
このように、第１の方位と第２の方位との不一致が続く場合に、所定の時間（又は回数）は、車両１（図１参照）が定速運動をしているものとして、現在の位置を算出する。そして、第１の方位と第２の方位との不一致が所定の時間（又は回数）以上続いた場合には、第１の方位と第２の方位とが一致するまで、位置（緯度、経度）を算出（更新）しない（図６のステップＳ２６参照）。
【００５８】
時刻１２時００分３０秒において、電子コンパス１３の方位３０（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位３０'（第２の方位）とは一致している。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位３０（第１の方位）及び／又は方位３０'（第２の方位）を現在の方位として決定するとともに、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等（緯度１−３０、経度１−３０、速度１−３０、緯度２−３０、経度２−３０、速度２−３０等）を現在の位置等として決定する（図６のステップＳ２５参照）。
【００５９】
時刻１２時００分３１秒及び時刻１２時００分３２秒においては、時刻１２時００分３０秒のときと同様である。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の方位と第２の方位とを比較することにより、受信環境が悪い場合であっても、現在の位置の精度を高めることができる。複数のＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂから出力（位置）が得られるため、より多数のデータで統計的に位置を選択できることになる。
【００６１】
また、ＧＰＳアンテナ１１ａの設置場所とＧＰＳアンテナ１１ｂの設置場所との間の間隔（距離）を事前に測定しておき、ＧＰＳユニット１２ａの出力（位置）とＧＰＳユニット１２ｂの出力（位置）との間の間隔（距離）と比較し、較正することにより、より高精度な位置検出が可能となる。
【００６２】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００６３】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態の方位決定装置の適用例の概要を示す図。
【図２】本実施形態の方位決定装置の内部構成例を示す図。
【図３】本実施形態の方位決定装置を利用したナビゲーションシステムの構成例を示す図。
【図４】本実施形態の方位決定動作の概要を示すフローチャート。
【図５】図５（ａ）は、第１の方位と第２の方位とが一致する場合の例を示す図であり、図５（ｂ）は、第１の方位と第２の方位とが一致しない場合の例を示す図。
【図６】本実施形態の位置算出動作の概要を示すフローチャート。
【図７】電子コンパスの方位と、ＧＰＳユニットの位置等の例を示す図。
【符号の説明】
【００６５】
１ 車両、１１ａ、１１ｂ ＧＰＳアンテナ、１２ａ、１２ｂ ＧＰＳユニット、１３ 電子コンパス、１４ ホストＣＰＵ、１５ ＲＡＭ、１６ ＲＯＭ、２０ ナビゲーション処理部、３０ インタフェース部、３１ 画像表示部、３２ マイク、３３ スピーカ、Ｂ バス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方位決定装置及び方法及びプログラム、位置算出装置及び方法及びプログラム、並びに、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの電波を受けて方位や位置を算出するナビゲーション装置等が利用されている。
しかしながら、従来のナビゲーション装置等においては、ＧＰＳ電波の受信状況が良好でない場合（ＧＰＳ電波の受信環境が悪い（建築物や雲等によりＧＰＳ電波が遮断される場合や、建築物等により反射されたＧＰＳ電波が受信される場合（マルチパス）等））には、方位や位置を高精度に算出することができない。
【０００３】
関連する技術として、２台のＧＰＳユニットを利用した携帯電話（下記の特許文献１参照）、ＧＰＳと電子コンパスを利用した地図作成方法（下記の特許文献２参照）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４０６３３号公報
【特許文献２】特開２００７−２７１８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、ＧＰＳ電波の受信状況が良好でない場合であっても、方位を高精度に決定することが可能な方位決定装置、方位決定方法、方位決定プログラム及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、ＧＰＳ電波の受信状況が良好でない場合であっても、位置を高精度に算出することが可能な位置算出装置、位置算出方法、位置算出プログラム及び電子機器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】
【０００７】
本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する処理手段と、
を含む方位決定装置に関係する。
【０００８】
本発明によれば、複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、電子コンパスによって検出された第１の方位と第２の方位とを比較することができる。これにより、受信環境が悪い場合であっても、現在の方位の精度を高めることができる。
【０００９】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行する方法であって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する、方位決定方法に関係する。
【００１０】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行するプログラムであって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する、方位決定プログラムに関係する。
【００１１】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する処理手段と、
を含む位置算出装置に関係する。
【００１２】
本発明によれば、複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、電子コンパスによって検出された第１の方位と第２の方位とを比較することができる。これにより、受信環境が悪い場合であっても、現在の位置の精度を高めることができる。
【００１３】
また、本発明では、
前記処理手段が、
前記第１の方位と前記第２の方位とが最後に一致したときに前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の速度の内の少なくとも１つと、前回の位置と、今回の前記第１の方位とを使用して現在位置を算出するようにしても良い。
【００１４】
また、本発明では、
前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定の回数又は時間以上続いた場合には、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致するまで現在の位置を算出しないようにしても良い。
【００１５】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行する方法であって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する、位置算出方法に関係する。
【００１６】
また、本発明は、
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行するプログラムであって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する、位置算出プログラムに関係する。
【００１７】
また、本発明は、
上記に記載の方位検出装置を含むことを特徴とする電子機器に関係する。
【００１８】
また、本発明は、
上記に記載の位置算出装置を含むことを特徴とする電子機器に関係する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。また同一の構成要素には同一の参照番号を付して説明を省略する。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態に係る方位決定装置の適用例の概要を示す図である。本実施形態に係る方位決定装置は、第１のＧＰＳアンテナ１１ａと、第２のＧＰＳアンテナ１１ｂと、第１のＧＰＳユニット１２ａと、第２のＧＰＳユニット１２ｂと、電子コンパス１３と、ホストＣＰＵ１４と、を含む。図１において、本実施形態に係る方位決定装置は、車両１に搭載されている。
【００２１】
なお、ＧＰＳアンテナ１１ａとＧＰＳアンテナ１１ｂとを、車両１上において、できるだけ離して設置すると好適である。例えば、ＧＰＳアンテナ１１ａを車両１の先端部に設置し、ＧＰＳアンテナ１１ｂを車両１の末尾部に設置すると好適である。また、ＧＰＳアンテナ１１ａを車両１の右側に設置し、ＧＰＳアンテナ１１ｂを車両１の左側に設置すると好適である。また、ＧＰＳアンテナ１１ａを車両１の右側の先端部に設置し、ＧＰＳアンテナ１１ｂを車両１の左側の末尾部に設置すると好適である。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る方位決定装置の内部構成例を示す図である。本実施形態に係る方位決定装置は、ＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂと、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂと、電子コンパス１３と、ホストＣＰＵ１４と、ＲＡＭ１５と、ＲＯＭ１６と、を含む。
【００２３】
ＧＰＳアンテナ１１ａはＧＰＳユニット１２ａに接続されており、ＧＰＳアンテナ１１ｂはＧＰＳユニット１２ｂに接続されている。ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂ、電子コンパス１３、ＲＡＭ１５、ＲＯＭ１６は、ホストＣＰＵ１４に接続されている。
【００２４】
再び図１を参照すると、ＧＰＳ衛星群は、位置測定のためのＧＰＳ電波を地上に放射しつづけている。ＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂは、このＧＰＳ電波を受信し、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂは、位置等（ここでは、緯度、経度、速度を含む。）をそれぞれ算出し、例えば、ＮＭＥＡ（The National Marine Electronics Association）−０１８３フォーマット等でホストＣＰＵ１４に出力する。
【００２５】
電子コンパス１３は、地磁気に基づいて方位（以下、「第１の方位」という。）を検出し、ホストＣＰＵ１４に出力する。
【００２６】
再び図２を参照すると、ＲＯＭ１６には、地図データ、アプリケーションプログラム等が記録されている。ホストＣＰＵ１４は、ＲＡＭ１５を作業領域として利用するとともにＲＯＭ１６に記録されている地図データを適宜参照しながら、ＲＯＭ１６に記録されているアプリケーションプログラムを実行することにより、経路探索、経路探索に伴い指定された座標位置の地図を検索する地図検索、施設などの地点情報を検索するＰＯＩ検索等の種々の処理を実行する。
【００２７】
図３は、本実施形態に係る方位決定装置を利用したナビゲーションシステムの構成例を示す図である。このナビゲーションシステムは、ナビゲーションに関する処理を行うナビゲーション処理部２０（本実施形態に係る方位決定装置に対応）と、ユーザとナビゲーションに関する情報をやりとりするインタフェースとなるインタフェース部３０と、を含む。ナビゲーション処理部２０とインタフェース部３０とは、バスＢを介して接続されている。ナビゲーション処理部２０は、ＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂと、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂと、電子コンパス１３と、ホストＣＰＵ１４と、ＲＡＭ１５と、ＲＯＭ１６と、を含む。
【００２８】
インタフェース部３０は、ホストＣＰＵ１４が実行するアプリケーションによって、ナビゲーションに関する情報（画像）を表示する画像表示部３１と、ナビゲーションに関する操作（音声）を入力させるためのマイク３２と、ナビゲーションに関する情報を音で提示するスピーカ部３３と、を含む。
【００２９】
以上、本実施形態に係る方位決定装置の構成について説明した。次に、本実施形態の方位決定動作の概要について、図４に沿って説明する。
【００３０】
図４は、本実施形態の方位決定動作の概要を示すフローチャートである。本実施形態は、図４に示すフローチャートを所定の時間間隔（例えば、１秒間隔等）又は所定のタイミングで繰り返し実行する。
【００３１】
まず、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂが、それぞれ位置等（ここでは、緯度、経度、速度を含む。）をそれぞれ算出し、ＮＭＥＡ−０１８３フォーマット等でホストＣＰＵ１４に出力する（ステップＳ１１）。
【００３２】
一方、電子コンパス１３が、地磁気に基づいて方位（第１の方位）を検出し、ホストＣＰＵ１４に出力する（ステップＳ１２）。
【００３３】
ホストＣＰＵ１４は、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等に基づいて方位（第２の方位）を算出する（ステップＳ１３）。例えば、２つの位置等の差に基づいて第２の方位を算出するようにしても良いし、ＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂの車両１上の設置場所と２つの位置等との関係に基づいて第２の方位を算出するようにしても良い。
【００３４】
そして、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とを比較し、第１の方位と第２の方位とが一致するか否か（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下であるか否か）を判定する（ステップＳ１４）。
【００３５】
ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致する（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下である）場合には、第１の方位及び／又は第２の方位を現在の方位として決定する（ステップＳ１５）。
【００３６】
図５（ａ）は、第１の方位と第２の方位とが一致する（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下である）場合の例を示す図である。ＧＰＳ電波の受信状況が良好であれば、第１の方位と第２の方位とが一致する（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下である）ことが多いと考えられる。このような場合には、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位及び／又は第２の方位を現在の方位として決定する。
【００３７】
再び図４を参照すると、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）場合には、第１の方位を現在の方位として決定する（ステップＳ１６）。
【００３８】
図５（ｂ）は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）場合の例を示す図である。ＧＰＳ電波の受信状況が良好でなければ（ＧＰＳ電波の受信環境が悪い（建築物や雲等によりＧＰＳ電波が遮断される場合や、建築物等により反射されたＧＰＳ電波が受信される場合（マルチパス）等））、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）ことが多いと考えられる。このような場合には、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位を現在の方位として決定し、第２の方位を破棄する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の方位と第２の方位とを比較することにより、受信環境が悪い場合であっても、現在の方位の精度を高めることができる。
【００４０】
なお、ここでは、２つのＧＰＳアンテナ１１ａ、１１ｂと、２つのＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂを含む場合について説明したが、３つ以上のＧＰＳアンテナ、３つ以上のＧＰＳユニットを含むようにしても良い。
【００４１】
次に、本発明の実施形態に係る位置算出装置について説明する。本実施形態に係る位置算出装置の構成は、先に説明した第１の実施形態と同様である（図１〜図３参照）ので、説明を省略する。
【００４２】
次に、本実施形態の位置算出動作の概要について、図６に沿って説明する。
【００４３】
図６は、本実施形態の位置算出動作の概要を示すフローチャートである。本実施形態は、図６に示すフローチャートを所定の時間間隔（例えば、１秒間隔等）又は所定のタイミングで繰り返し実行する。
【００４４】
まず、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂが、それぞれ位置等（ここでは、緯度、経度、速度を含む。）をそれぞれ算出し、ＮＭＥＡ−０１８３フォーマット等でホストＣＰＵ１４に出力する（ステップＳ２１）。
【００４５】
一方、電子コンパス１３が、地磁気に基づいて方位（第１の方位）を検出し、ホストＣＰＵ１４に出力する（ステップＳ２２）。
【００４６】
ホストＣＰＵ１４は、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等に基づいて方位（第２の方位）を算出する（ステップＳ２３）。
【００４７】
そして、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とを比較し、第１の方位と第２の方位とが一致するか否か（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下であるか否か）を判定する（ステップＳ２４）。
【００４８】
ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致する（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下である）場合には、第１の方位及び／又は第２の方位を現在の方位として決定するとともに、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等を現在の位置等として決定する（ステップＳ２５）。なお、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等のいずれか一方を現在の位置等として決定しても良いし、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等を補間した位置等を現在の位置等として決定しても良い。
【００４９】
一方、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）場合には、更に、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）ことが継続している回数（又は時間）を判定する（ステップＳ２６）。
【００５０】
そして、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）ことの継続回数（又は時間）が所定値以下の場合には、前回までの位置等（緯度、経度、速度等）と、今回の第１の方位とを用いて、現在の位置を算出する（ステップＳ２７）。一方、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが一致しない（又は第１の方位と第２の方位との差が所定値以下ではない）ことの継続回数（又は時間）が所定値以下ではない場合には、現在の位置を算出しない。
【００５１】
図７は、電子コンパス１３の方位（第１の方位）と、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂの位置等の例を示す図である。図７では、時刻１２時００分００秒〜１２時００分３２秒までのデータ等が記載されている。
【００５２】
時刻１２時００分００秒において、電子コンパス１３の方位０（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位０'（第２の方位）とは一致している。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位０（第１の方位）及び／又は方位０'（第２の方位）を現在の方位として決定するとともに、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等（緯度１−０、経度１−０、速度１−０、緯度２−０、経度２−０、速度２−０等）を現在の位置等として決定する（図６のステップＳ２５参照）。
【００５３】
時刻１２時００分０１秒及び時刻１２時００分０２秒においては、時刻１２時００分００秒のときと同様である。
【００５４】
時刻１２時００分０３秒において、電子コンパス１３の方位３（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位３'（第２の方位）とは一致しない。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位３（第１の方位）を現在の方位として決定し、方位３'（第２の方位）を破棄する。また、ホストＣＰＵ１４は、前回（ここでは、１２時００分０２秒）の緯度、経度（ここでは、緯度１−２、経度１−２、緯度２−２、経度２−２）と、第１の方位と第２の方位とが最後に一致していたとき（ここでは、１２時００分０２秒）にＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された速度（ここでは、速度１−２、速度２−２）と、今回（１２時００分０３秒）電子コンパス１３によって検出された方位３（第１の方位）と、を使用して、現在（１２時００分０３秒）の位置（緯度、経度）を算出する（図６のステップＳ２７参照）。このとき、車両１（図１参照）が定速運動（速度１−２と速度２−２との平均値を使用することができる。）をしているものとして、現在（１２時００分０３秒）の位置を算出することができる。なお、理想的には、速度１−２と速度２−２とは、一致する。
【００５５】
時刻１２時００分０４秒において、電子コンパス１３の方位４（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位４'（第２の方位）とは一致しない。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位４（第１の方位）を現在の方位として決定し、方位４'（第２の方位）を破棄する。また、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが最後に一致していたとき（ここでは、１２時００分０２秒）にＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された速度（ここでは、速度１−２、速度２−２）と、前回（ここでは、１２時００分０３秒）の緯度、経度と、今回（１２時００分０４秒）電子コンパス１３によって検出された方位４（第１の方位）と、を使用して、現在（１２時００分０４秒）の位置（緯度、経度）を算出する（図６のステップＳ２７参照）。このとき、車両１（図１参照）が定速運動（速度１−２と速度２−２との平均値を使用することができる。）をしているものとして、現在（１２時００分０４秒）の位置を算出することができる。
【００５６】
時刻１２時００分０５秒において、電子コンパス１３の方位５（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位５'（第２の方位）とは一致しない。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位５（第１の方位）を現在の方位として決定し、方位５'（第２の方位）を破棄する。また、ホストＣＰＵ１４は、第１の方位と第２の方位とが最後に一致していたとき（ここでは、１２時００分０２秒）にＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された速度（ここでは、速度１−２、速度２−２）と、前回（ここでは、１２時００分０４秒）の緯度、経度と、今回（１２時００分０５秒）電子コンパス１３によって検出された方位５（第１の方位）と、を使用して、現在（１２時００分０５秒）の位置（緯度、経度）を算出する（図６のステップＳ２７参照）。このとき、車両１（図１参照）が定速運動（速度１−２と速度２−２との平均値を使用することができる。）をしているものとして、現在（１２時００分０５秒）の位置を算出することができる。
【００５７】
このように、第１の方位と第２の方位との不一致が続く場合に、所定の時間（又は回数）は、車両１（図１参照）が定速運動をしているものとして、現在の位置を算出する。そして、第１の方位と第２の方位との不一致が所定の時間（又は回数）以上続いた場合には、第１の方位と第２の方位とが一致するまで、位置（緯度、経度）を算出（更新）しない（図６のステップＳ２６参照）。
【００５８】
時刻１２時００分３０秒において、電子コンパス１３の方位３０（第１の方位）とＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂに基づく方位３０'（第２の方位）とは一致している。そのため、ホストＣＰＵ１４は、方位３０（第１の方位）及び／又は方位３０'（第２の方位）を現在の方位として決定するとともに、ＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂによって算出された２つの位置等（緯度１−３０、経度１−３０、速度１−３０、緯度２−３０、経度２−３０、速度２−３０等）を現在の位置等として決定する（図６のステップＳ２５参照）。
【００５９】
時刻１２時００分３１秒及び時刻１２時００分３２秒においては、時刻１２時００分３０秒のときと同様である。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の方位と第２の方位とを比較することにより、受信環境が悪い場合であっても、現在の位置の精度を高めることができる。複数のＧＰＳユニット１２ａ、１２ｂから出力（位置）が得られるため、より多数のデータで統計的に位置を選択できることになる。
【００６１】
また、ＧＰＳアンテナ１１ａの設置場所とＧＰＳアンテナ１１ｂの設置場所との間の間隔（距離）を事前に測定しておき、ＧＰＳユニット１２ａの出力（位置）とＧＰＳユニット１２ｂの出力（位置）との間の間隔（距離）と比較し、較正することにより、より高精度な位置検出が可能となる。
【００６２】
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００６３】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態の方位決定装置の適用例の概要を示す図。
【図２】本実施形態の方位決定装置の内部構成例を示す図。
【図３】本実施形態の方位決定装置を利用したナビゲーションシステムの構成例を示す図。
【図４】本実施形態の方位決定動作の概要を示すフローチャート。
【図５】図５（ａ）は、第１の方位と第２の方位とが一致する場合の例を示す図であり、図５（ｂ）は、第１の方位と第２の方位とが一致しない場合の例を示す図。
【図６】本実施形態の位置算出動作の概要を示すフローチャート。
【図７】電子コンパスの方位と、ＧＰＳユニットの位置等の例を示す図。
【符号の説明】
【００６５】
１ 車両、１１ａ、１１ｂ ＧＰＳアンテナ、１２ａ、１２ｂ ＧＰＳユニット、１３ 電子コンパス、１４ ホストＣＰＵ、１５ ＲＡＭ、１６ ＲＯＭ、２０ ナビゲーション処理部、３０ インタフェース部、３１ 画像表示部、３２ マイク、３３ スピーカ、Ｂ バス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する処理手段と、
を含む方位決定装置。
【請求項２】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行する方法であって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する、方位決定方法。
【請求項３】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行するプログラムであって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する、方位決定プログラム。
【請求項４】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する処理手段と、
を含む位置算出装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記処理手段が、
前記第１の方位と前記第２の方位とが最後に一致したときに前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の速度の内の少なくとも１つと、前回の位置と、今回の前記第１の方位とを使用して現在位置を算出する、位置算出装置。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定の回数又は時間以上続いた場合には、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致するまで現在の位置を算出しない、位置算出装置。
【請求項７】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行する方法であって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する、位置算出方法。
【請求項８】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行するプログラムであって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する、位置算出プログラム。
【請求項９】
請求項１に記載の方位検出装置を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項４乃至６に記載の位置算出装置を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する処理手段と、
を含む方位決定装置。
【請求項２】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行する方法であって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する、方位決定方法。
【請求項３】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行するプログラムであって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又はその差が所定値以内の場合には、前記第１の方位及び／又は前記第２の方位を現在の方位として決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又はその差が所定値以内ではない場合には、前記第１の方位を現在の方位として決定する、方位決定プログラム。
【請求項４】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する処理手段と、
を含む位置算出装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記処理手段が、
前記第１の方位と前記第２の方位とが最後に一致したときに前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の速度の内の少なくとも１つと、前回の位置と、今回の前記第１の方位とを使用して現在位置を算出する、位置算出装置。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定の回数又は時間以上続いた場合には、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致するまで現在の位置を算出しない、位置算出装置。
【請求項７】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行する方法であって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する、位置算出方法。
【請求項８】
ＧＰＳ衛星からの電波をそれぞれ受信する複数のＧＰＳアンテナと、
前記複数のアンテナからの信号に基づいて複数の位置及び速度をそれぞれ算出する複数のＧＰＳユニットと、
地磁気に基づいて第１の方位を検出する電子コンパスと、
ＣＰＵと、
を含む装置において前記ＣＰＵが実行するプログラムであって、
前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置に基づいて第２の方位を算出し、前記第１の方位と前記第２の方位とを比較し、前記第１の方位と前記第２の方位とが一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内の場合には、前記複数のＧＰＳユニットによって算出された複数の位置の内の少なくとも１つに基づいて現在位置を決定し、前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではなく且つ前記第１の方位と前記第２の方位とが不一致又は前記第１の方位と前記第２の方位との差が所定値以内ではない継続回数又は時間が所定値以下の場合には、前回までの位置及び速度と今回の前記第１の方位とを用いて現在位置を算出する、位置算出プログラム。
【請求項９】
請求項１に記載の方位検出装置を含むことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項４乃至６に記載の位置算出装置を含むことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−７８３３７（Ｐ２０１０−７８３３７Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４３７５８（Ｐ２００８−２４３７５８）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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