説明

測位装置、測位方法およびプログラム

【課題】 開始地点の位置情報を取得していなくても、自律航法機能により移動中の各地点の位置情報を求めることのできる測位装置、測位方法およびプログラムを提供することにある。
【解決手段】 相対的な位置変動の計測を行う自律航法用センサを備えた測位装置、その測位方法および測位用のプログラムである。そして、移動経路T1に沿った移動中に自律航法用センサによる位置変動の計測を継続させるとともに、移動経路T1の終端地点Bで位置情報が与えられた場合に、この終端地点Bの位置情報から自律航法用センサにより継続的に計測されてきた位置変動の情報を逆算的に減算していくことで、終端地点Bから開始地点Aまでの各地点の位置情報を算出する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、移動経路に沿って各地点の位置情報を求める測位装置、測位方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
以前より、自律航法機能を備えた測位装置がある。自律航法機能は、例えばGPS(全地球測位システム)など絶対位置の測定が可能な測位手段を用いて基準地点の測位を行い、その後、加速度センサや方位センサなどの自律航法用センサを利用して移動方向や移動量を計測し、基準地点の位置情報に自律航法用センサで取得した変位情報を積算していくことで、移動経路上の各地点の位置情報を算出していく。
【0003】
従来、自律航法機能を備えた測位装置において、自動航法機能による位置情報の算出と、GPSによる測位とが同時に行われた際に、その地点の位置情報をGPSの測位結果に基づいて修正したり、自律航法用センサの計測誤差をGPSの測位結果に基づき修正したりする補正技術について幾つか提案されている(例えば、特許文献1,2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−232771号公報
【特許文献2】特開平11−230772号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の測位装置においては、自律航法機能による測位を行う場合に、別途、開始地点の位置情報を何らかの手段によって取得してないと、移動中の各地点の位置情報を算出することができないという課題があった。
【0006】
測位装置によって取得される位置情報は、移動中にリアルタイムに使用されるだけではなく、移動後に過去の移動地点を確認するために使用されることもある。従って、リアルタイムに位置情報が求められなくても、事後的に過去に通過してきた各地点の位置情報を取得したいという要求がある。
【0007】
この発明の目的は、開始地点の位置情報を取得していなくても、自律航法機能により移動中の各地点の位置情報を求めることのできる測位装置、測位方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため、
請求項1記載の発明は、
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第1地点で当該第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該第1地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第1地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御手段と、
を備えていることを特徴とする測位装置である。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の測位装置において、
現在位置を測定可能な測位手段を備え、
前記測位手段の測定により前記第1地点の位置情報が与えられることを特徴としている。
【0010】
請求項3記載の発明は、
開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出手段を備え、
前記通過位置算出制御手段は、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出手段に与えて、前記位置算出手段に移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御手段と、
この仮位置データ算出制御手段により得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶手段と、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、前記第1地点で前記位置算出手段により算出された位置情報が、与えられた前記第1地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶手段に記憶された前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正手段と、
を備えていることを特徴としている。
【0011】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の測位装置において、
前記通過位置算出制御手段は、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶手段と、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶手段に記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第1地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出手段と、
を備えていることを特徴としている。
【0012】
請求項5記載の発明は、
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、現在位置の測定が可能な測位手段とを用いて、移動経路上の位置情報を求める測位方法において、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第1地点で前記測位手段により当該第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該第1地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第1地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御ステップを備えていることを特徴とする測位方法である。
【0013】
請求項6記載の発明は、請求項5記載の測位方法において、
開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出ステップを含み、
前記通過位置算出制御ステップは、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出ステップに渡し、前記位置算出ステップで移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御ステップと、
この仮位置データ算出制御ステップにより得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶ステップと、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、前記第1地点で前記位置算出ステップにより算出された位置情報が、与えられた前記第1地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶ステップで記憶した前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正ステップと、
を含んでいることを特徴としている。
【0014】
請求項7記載の発明は、請求項5記載の測位方法において、
前記通過位置算出制御ステップは、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶ステップと、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶ステップで記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第1地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出ステップと、
を含んでいることを特徴としている。
【0015】
請求項8記載の発明は、
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、現在位置の測定が可能な測位手段とから測定結果をそれぞれ入力して、移動経路上の位置情報を求めるコンピュータに、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第1地点で前記測位手段により当該第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該第1地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第1地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御機能を実現させるプログラムである。
【0016】
請求項9記載の発明は、請求項8記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータに、開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出機能を実現させるプログラムコードを含み、
前記通過位置算出制御機能は、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出機能に渡し、前記位置算出機能で移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御機能と、
この仮位置データ算出制御機能により得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶機能と、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、前記第1地点で前記位置算出機能により算出された位置情報が、与えられた前記第1地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶機能で記憶した前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正機能と、
を含んでいることを特徴としている。
【0017】
請求項10記載の発明は、請求項8記載のプログラムにおいて、
前記通過位置算出制御機能は、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶機能と、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶機能で記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第1地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出機能と、
を含んでいることを特徴としている。
【発明の効果】
【0018】
本発明に従うと、開始地点の位置情報がなくても、移動中に位置変動の計測を継続的に行って、その後、移動中の任意の第1地点で位置情報を取得することで、開始地点から第1地点までの移動経路の位置情報を事後的に求めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施形態のナビゲーション装置の全体を示すブロック図である。
【図2】移動履歴データ記憶部に記憶される移動履歴データの一例を示すデータチャートで、(a)は補正前の位置データが記憶されたもの、(b)は補正後の位置データが記憶されたものである。
【図3】本実施形態の移動測位処理の処理内容を説明する図で、(a)は仮の開始地点の位置データに基づき行われる自律航法測位の工程、(b)は途中地点で位置データを取得するGPS測位の工程、(c)は自律航法測位で取得された位置データの補正工程を説明するものである。
【図4】CPUにより実行される本実施形態の移動測位処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図5】事後的に移動経路の位置データを算出する自動航法測位処理のその他の方式を説明するデータチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0021】
図1は、本発明の実施形態である測位装置としてのナビゲーション装置1の全体を示すブロック図である。
【0022】
この実施の形態のナビゲーション装置1は、移動中に測位処理を行って移動経路上の各地点の位置データを記録していく装置である。このナビゲーション装置1は、図1に示すように、装置の全体的な制御を行うCPU(中央演算処理装置)10と、CPU10に作業用のメモリ空間を提供するRAM11と、CPU10が実行する制御プログラムや制御データを格納したROM12と、GPS(全地球測位システム)衛星からの送信データを受信するためのGPS受信アンテナ13およびGPS受信部14と、自律航法用センサである3軸地磁気センサ15および3軸加速度センサ16と、各種の情報表示や画像表示を行う表示部18と、各部に動作電圧を供給する電源19と、外部から操作指令を入力する操作部26と、自律航法用センサ(15,16)の計測データに基づいて自律航法の測位演算を行う自律航法制御処理部20と、自律航法制御処理部20により取得された位置データの補正演算を行う自律航法データ補正処理部21と、移動経路に沿った一連の位置データが蓄積されていく移動履歴データ記憶部22等を備えている。
【0023】
GPS受信部14は、CPU10からの動作指令に基づいて、GPS受信アンテナ13を介して受信される信号の復調処理を行って、GPS衛星の各種送信データをCPU10に送る。CPU10は、このGPS衛星の送信データに基づいて所定の測位演算を行うことで、現在位置を表わす位置データを取得することができる。
【0024】
3軸地磁気センサ15は地磁気の方向を検出するセンサであり、3軸加速度センサ16は3軸方向の加速度をそれぞれ検出するセンサである。
【0025】
自律航法制御処理部20は、CPU10の演算処理を補助するためのものであり、所定のサンプリング周期で3軸地磁気センサ15と3軸加速度センサ16の計測データをCPU10を介して入力し、これらの計測データからナビゲーション装置1の移動方向と移動量とを算出していく。さらに、CPU10から供給される基準地点の位置データに、上記算出された移動方向および移動量からなるベクトルデータを積算していくことで、移動地点の位置データを求めてCPU10に供給する。
【0026】
自律航法データ補正処理部21は、CPU10の演算処理を補助するための演算装置である。この自律航法データ補正処理部21は、自律航法制御処理部20によって算出されて移動履歴データ記憶部22に記憶される1個又は複数の仮の位置データを、移動途中や移動終了の地点でGPS測位により与えられる位置データに基づいて、真正の位置データに修正するための補正演算を行うものである。この補正演算の内容については後に詳述する。
【0027】
図2には、移動履歴データ記憶部22に記憶される移動履歴データの一例を表わしたデータチャートを示す。同図(a)は補正前の位置データが記憶されたもの、(b)は補正後の位置データが記憶されたものである。
【0028】
移動履歴データ記憶部22は、例えばRAMまたは不揮発性メモリなどにより構成され、図2に示すような移動履歴データが記録される。移動履歴データは、装置移動中の移動測位処理によって取得された位置データが順次登録されるものである。また、移動履歴データには、一連の位置データに付随して、位置データの取得順序を表わすインデックスナンバー「No.」と、位置データが取得されたときの時刻を表わす時刻データと、位置データが補正済みのものか否かを表わす補正フラグ等が、それぞれ登録されるようになっている。
【0029】
ROM12には、自律航法機能による位置測定とGPSを利用した位置測定とを併用して移動経路上の各地点の位置データを取得していく移動測位処理のプログラムが格納されている。このプログラムは、ROM12に格納するほか、例えば、データ読取装置を介してCPU10が読み取り可能な、例えば、光ディスク等の可搬型記憶媒体、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリに格納しておくことが可能である。また、このようなプログラムをキャリアウェーブ(搬送波)を媒体として通信回線を介してナビゲーション装置1にダウンロードされる形態を適用することもできる。
【0030】
次に、上記構成のナビゲーション装置1において実行される移動測位処理について説明する。以下、GPS衛星の送信データに基づく測位のことをGPS測位、自律航法機能による位置測定のことを自律航法測位と呼ぶ。
【0031】
図3には、移動測位処理の処理内容を説明する図を示す。同図(a)は開始地点Aの仮の位置データに基づき行われる自律航法測位の工程、(b)は移動途中の地点Bで位置データを取得するGPS測位の工程、(c)は自律航法測位で取得された位置データを補正する工程を説明するものである。
【0032】
移動測位処理では、自律航法測位とGPS測位とを併用して移動経路上の各地点の位置データを取得していく。例えば、GPS衛星の電波を受信できない区域を進んでいるときには自律航法測位により位置データを取得していき、GPS衛星の電波が受信可能な区域を進んでいるときには、GPS測位によって位置データを取得する。
【0033】
また、この実施形態の移動測位処理では、自律航法測位を開始する際に、GPS測位によって開始地点の位置データを取得できない場合であっても、仮の開始地点の位置データを設定して自律航法測位を行い、この自律航法測位によって算出される仮の位置データを事後的に補正して真正な位置データとして取得することを可能としている。
【0034】
例えば、図3(a)に示すように、移動測位処理の開始地点Aから自律航法測位を終了する地点Bの直前まで、例えばGPS衛星の電波が届かない区域に含まれ、開始地点Aや軌跡T1の途中の地点では真正な位置データが取得できないとする。
【0035】
この実施形態の移動測位処理では、このような場合に、先ず、自律航法測位を開始する開始地点Aについて、例えば、図2(a)の1番目(“No.1”)のデータに示すように、仮の位置データ「X:0.0,Y:0.0(経度を表わすX座標の値が“0.0”、緯度を表わすY座標の値が“0.0”)」が設定される。
【0036】
そして、上記の仮の位置データ「X:0.0,Y:0.0」を用いて、移動中に自律航法測位が継続的に行われて、移動経路上の各地点の位置データが算出されていく。例えば、図2(a)の1番目〜N番目のデータに示すごとくである。これらの位置データをプロットしたものが図3(a)の軌跡T1である。これらの位置データは、開始地点Aの仮の位置データに基づき算出された補正前の位置データであるので、図2(a)の移動履歴データでは、補正フラグが全て“0”にされている。
【0037】
次いで、一連の自律航法測位の途中、例えばGPS衛星の電波が受信できる地点Bに到達すると、GPS測位が可能になったことで、自動的にGPS測位が行われる。そして、図3(b)に示すように、この地点Bの真正な位置データが取得され、それにより、地図上のどの地点に位置するのか識別可能な状態となる。
【0038】
さらに、真正な位置データ(例えば「X:280.0,Y:180.0」)が与えられたら、その前段まで自律航法測位によって取得してきた図2(a)の仮の位置データを、真正な位置データに補正する処理が実行される。この補正処理では、先ず、真正な位置データが与えられた地点Bについて、自律航法測位により求められた仮の位置データ「X:−61.0,Y:39.0」(図2(a)のN番目データ)から、GPS測位により取得された真正の位置データ「X:280.0,Y:180.0」(図2(b)のN番目データ)まで移動させるシフト量を算出する。例えば、この例では、X方向に“+341.0”、Y方向に“+141.0”のシフト量である。
【0039】
そして、このシフト量を、自律航法測位によって取得された未補正の全位置データにそれぞれ加算する。そして、加算したら補正済みであることを示すために補正フラグを“1”に更新する。すると、図2(a)の移動履歴データに登録されている仮の位置データが、図2(b)の移動履歴データに示すように真正の位置データに補正される。この補正済みの一連の位置データを地図上にプロットしたものが図3(c)の軌跡T1である。このような補正処理は、CPU10の指令に基づき自律航法データ補正処理部21によって実行される。
【0040】
上記のような補正処理によって、自律航法測位の開始地点Aにおいて位置データが取得できなくても、自律航法測位を継続するとともにその移動途中や移動終了の地点BでGPS測位による位置データを取得することで、開始地点Aから地点Bまでの位置データを事後的に取得することが可能になっている。
【0041】
さらに、ユーザが移動を続ける場合には、GPS測位や自律航法測位が行われて、その後の移動経路の位置データも継続的に取得されるようになっている。その後の自律航法測位では、自律航法測位を開始する基準地点の位置データは既に取得済みとなるので、上述のような仮の位置データを用いた自律航法測位は不要となり、例えば、従前の自律航法測位が行われることとなる。
【0042】
図4には、CPU10により実行される移動測位処理のフローチャートを示す。次に、このフローチャートに基づき上記の移動測位処理を詳細に説明する。
【0043】
移動測位処理は、例えばナビゲーション装置1が電源オンされたり、或いは、操作部26を介して始動の操作入力が行われたりした場合に開始される。移動測位処理が開始されると、先ず、CPU10はGPS受信部14にコマンドを発行してGPS衛星からの送信データの受信処理を行わせる(ステップS1)。そして、GPSの電波があるか否か判別して(ステップS2)、電波があればGPS測位を行うためにステップS9に移行し、電波がなければ自律航法測位を行うためにステップS3に移行する。
【0044】
その結果、GPSの電波がなくてステップS3に移行した場合には、該ステップで自律航法測位の開始地点の位置データが設定されているか判別する。ここで、例えば、直前にGPS測位が行われていて開始地点の位置データが既知である場合には、この位置データが開始地点の位置データとして設定されるし、自律航法測位を継続的に繰り返している場合には、一連の自律航法測位の最初の段階で開始地点の位置データが設定済みである。従って、このような場合には、ステップS3の判別処理で“YES”側に分岐して、ステップS5に移行する。
【0045】
一方、直前にGPS測位も行われておらず、且つ、自律航法測位を最初に実行する段階では、開始地点の位置データが設定がされていないので、ステップS3の判別処理で“NO”側に進んで、仮の開始地点の位置データを設定する(ステップS4:仮位置データ算出制御手段)。例えば、図2(a)の一番目の位置データ「X:0.0,Y:0.0」を開始地点の位置データとして設定する。そして、ステップS5に移行する。
【0046】
ステップS5に移行すると、先ず、CPU10は、自律航法制御処理部20に3軸地磁気センサ15の計測データを送って方位計測処理を行わせ(ステップS5)、次いで、自律航法制御処理部20に3軸加速度センサ16の計測データを送って移動方向と移動距離の計測処理を行わせる(ステップS6)。さらに、この計測された移動方向および移動距離から移動履歴データの前段の位置データに対する相対的な位置変動のデータを確定する(ステップS7:位置算出手段)。そして、これを移動履歴データの前段の位置データに加算して、現在の位置データを算出し、これを移動履歴データに記憶する(ステップS8:位置データ記憶手段)。
【0047】
GPSの電波がない区域でナビゲーション装置1の移動が行われると、上記のS5〜S8の処理が繰り返し実行されて、自律航法測位により移動経路上の各地点の位置データが算出されて移動履歴データに記憶されていく。自律航法測位の開始地点で位置データを有していない場合には、ステップS4で仮の開始地点の位置データが設定され、図2(a)に示すように、移動経路上の各地点の位置データとして、補正フラグが“0”にされた仮の位置データが移動履歴データに記憶されていく。
【0048】
一方、ステップS2の判別処理で、GPSの電波があって、“YES”側に移行した場合には、先のステップS1で受信したGPS衛星の送信データに基づきGPS測位演算を行って現在位置を表わす位置データを算出する(ステップS9)。そして、この位置データを、移動履歴データに記憶する(ステップS10)。なお、移動履歴データにおいて、自律航法測位による位置データと、GPS測位による位置データとは別々に記憶しておく。
【0049】
GPS測位の位置データを記憶したら、次いで、移動履歴データの中に補正前の位置データ、すなわち、補正フラグが“0”の位置データがあるか否か判別する(ステップS11)。そして、なければそのままステップS1に戻るが、補正前の位置データがあれば、“YES”側に移行して、自律航法データ補正処理部21に指令を発行して、仮の開始地点の位置データを用いて求められた自律航法測位の位置データの補正処理を行わせる(ステップS12:位置データ補正手段)。この補正処理は、図2と図3を用いて上記説明した通りのものである。そして、ステップS1に戻る。
【0050】
このような移動測位処理により、GPS測位が可能な区域であれば、ステップS1,S2,S9〜S11の処理の繰り返しにより、GPS測位が継続的に行われて移動経路上の各地点の位置データが移動履歴データ記憶部22に蓄積されていく。一方、GPS測位を行えない区域であれば、ステップS1〜S3,S5〜S8の処理の繰り返しにより、自律航法測位が継続的に行われて移動経路上の各地点の位置データが移動履歴データ記憶部22に蓄積されていく。
【0051】
また、自律航法測位の開始地点で位置データが取得できていない場合には、ステップS4で仮の位置データが設定されて、続く自律航法測位で仮の位置データが継続的に取得されていく。そして、次に、GPS測位か可能になったときに、ステップS12でこれらの仮の位置データが補正されて真正な位置データが取得されるようになっている。
[変形例]
図5には、開始地点の位置データが取得されていない状態で実行される自動航法測位のその他の方式を説明するためのデータチャートを示す。
【0052】
上記実施形態では、開始地点の位置データが取得されてない状態で自律航法測位を実行する場合に、開始地点の仮の位置データを与えて自律航法測位を実行させていたが、次に示すような方式でも、同様に自律航法測位を行って、事後的にその経路の位置データを算出することが可能である。
【0053】
すなわち、先ず、自律航法測位の開始地点A(図3参照)で位置データが取得されていない場合、図5(a)に示すように、RAM11や図示略の記憶装置に変位データベース(変動情報記憶手段)を作成し、この変位データベースに自律航法制御処理部20で算出された変位データを記憶していく。上記の変位データは、移動経路上で位置データが求められる連続する2地点間の相対的な位置変動を表わすデータであり、例えば、図5(a)のN番目の変位データ「X:0.2,Y:0.2」は、N−1番目の地点からN番目の地点へ東西方向に“0.2”の距離、南北方向に“0.2”の距離が移動されていることを示すものである。
【0054】
次に、自律航法測位の移動途中の地点B(図3参照)でGPS測位により位置データ(例えば位置データ「X:280.0,Y:180.0」)が取得されたら、この位置データと図5(a)の変位データベースとを用いて、過去に通過した各地点の位置データを通常の自律航法測位の演算パターンと逆算的な演算処理によって求めていく(通過位置算出手段)。
【0055】
すなわち、先ず、図5(b)の移動履歴データのN番目の位置データに示すように、地点Bの位置データはGPS測位の位置データをそのまま代入することで求める。次いで、図5(a)のN番目の変位データ、並びに、図5(b)のN番目およびN−1番目の位置データに示すように、N番目の位置データからN番目の変位データを減算して、これをN−1番目の位置データとして求める。このような減算処理を1番目の位置データまで繰り返し行う。
【0056】
このような処理によっても、図5(b)に示すように、開始地点Aの位置データがないまま自律航法測位が行われた移動経路の各地点の位置データを事後的に求めることができる。
【0057】
以上のように、この実施形態のナビゲーション装置1、その測位方法、ならびに、移動測位処理のプログラムによれば、移動中、自律航法用センサ(15,16)により移動方向や移動量の計測を行わせ、その移動途中や移動終了の地点で位置データを取得することにより、事後的に以前に通過してきた各地点の位置データを求めることができる。従って、移動開始地点の位置データが取得できなくても、移動途中や移動終了の地点で位置データを取得することができれば、移動経路上の各地点の位置データを取得できるという効果が得られる。
【0058】
事後的に移動経路の位置データを取得することができることから、例えば、移動後に移動経路を確認したり、或いは、デジタルカメラと組み合わせて、デジタルカメラで撮影を行った地点の位置データを撮影された画像データと合わせて記憶させておく機能などに、この位置データを有効に活用することができる。
【0059】
また、この実施形態のナビゲーション装置1には、GPS測位が可能な測位手段が備わっているので、例えば、GPSの電波が届かない屋内において移動中に自律航法測位を継続的に行って、その後、屋外に出てGPS測位を行うことで、屋内の移動経路の各地点の位置データを事後的に求めることが可能となる。
【0060】
また、この実施形態のナビゲーション装置1、その測位方法、ならびに、移動測位処理のプログラムによれば、開始地点で仮の位置データを与えて自律航法測位を行い、移動途中や移動終了の地点で位置データが与えられた場合に、自律航法測位によって求められた仮の位置データを全体的にシフトさせて真正の位置データに補正するようになっているので、この補正処理に必要な記憶容量を小さくでき、また、この処理にかかる演算処理の負荷も小さくすることができる。
【0061】
また、上記の変形例の自律航法測位の方式によれば、自律航法測位の際に変位データを記憶させ、その後、移動途中や移動終了の地点で位置データが与えられたときに、移動経路の終端側から始端側へ位置データを逆算して求めていくようになっているので、例えば、自律航法用センサ(15,16)の検出出力のサンプリングデータを全て記憶しておき、これらのサンプリングデータを利用して過去の移動地点の位置データを求める方式と比較して、処理に必要な記憶容量を小さくでき、また、この処理にかかる演算処理の負荷も小さくすることができる。
【0062】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施形態では、自律航法測位の演算や位置データの補正処理を、自律航法制御処理部20や自律航法データ補正処理部21により実行させる例を示したが、これらの演算をCPU10のソフトウェア処理により実現するようにしても良い。
【0063】
また、上記実施形態では、測位手段として、GPSを利用して測位を行う構成を例示したが、例えば、携帯電話の基地局との通信により測位を行う構成や、RFID(Radio Frequency Identification)などを用いて位置情報を外部から受信したり入力することで現在位置を確定する構成など、その他の種々の構成を適用することができる。
【0064】
また、相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段として、3軸地磁気センサと3軸加速度センサとを例示したが、装置の天地の向きが一定となるものであれば、2軸の方位センサや2軸の加速度センサを用いることもできる。また、方位を求めるのに、ジャイロスコープなどを適用することもできる。さらに、車輪速センサを用いて移動速度を求めるようにしても良い。また、上記実施形態では、移動測位処理により求められる位置データを二次元の位置データとしているが、高さ方向の位置データを含めるようにしても良い。
【0065】
また、上記実施形態では、移動測位処理の開始時にGPS測位ができない場合に限って、事後的に位置データを求める自律航法測位の処理が実行されるようにしているが、例えば、GPSの電波が受信可能な区域であっても、GPS測位は間欠的に行い、このGPS測位の間を自律航法測位により位置データを求めて行く構成とするとともに、このGPS測位の間で実行される自律航法測位を事後的に位置データを求める方式のものとしても良い。
【0066】
また、上記実施形態では、ポータブルのナビゲーション装置1に本発明を適用した例を示したが、移動体に据付型の測位装置に本発明を適用することもできる。その他、実施形態で具体的に示した細部等は発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0067】
1 ナビゲーション装置
10 CPU
11 RAM
12 ROM
13 GPS受信アンテナ
14 GPS受信部
15 3軸地磁気センサ
16 3軸加速度センサ
18 表示部
20 自律航法制御処理部
21 自律航法データ補正処理部
22 移動履歴データ記憶部
26 操作部
A 開始地点
B GPS測位が行われる地点
T1 軌跡

【特許請求の範囲】
【請求項1】
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第1地点で当該第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該第1地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第1地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御手段と、
を備えていることを特徴とする測位装置。
【請求項2】
現在位置を測定可能な測位手段を備え、
前記測位手段の測定により前記第1地点の位置情報が与えられることを特徴とする請求項1記載の測位装置。
【請求項3】
開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出手段を備え、
前記通過位置算出制御手段は、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出手段に与えて、前記位置算出手段に移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御手段と、
この仮位置データ算出制御手段により得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶手段と、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、前記第1地点で前記位置算出手段により算出された位置情報が、与えられた前記第1地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶手段に記憶された前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1記載の測位装置。
【請求項4】
前記通過位置算出制御手段は、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶手段と、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶手段に記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第1地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1記載の測位装置。
【請求項5】
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、現在位置の測定が可能な測位手段とを用いて、移動経路上の位置情報を求める測位方法において、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第1地点で前記測位手段により当該第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該第1地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第1地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御ステップを備えていることを特徴とする測位方法。
【請求項6】
開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出ステップを含み、
前記通過位置算出制御ステップは、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出ステップに渡し、前記位置算出ステップで移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御ステップと、
この仮位置データ算出制御ステップにより得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶ステップと、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、前記第1地点で前記位置算出ステップにより算出された位置情報が、与えられた前記第1地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶ステップで記憶した前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正ステップと、
を含んでいることを特徴とする請求項5記載の測位方法。
【請求項7】
前記通過位置算出制御ステップは、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶ステップと、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶ステップで記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第1地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出ステップと、
を含んでいることを特徴とする請求項5記載の測位方法。
【請求項8】
相対的な位置変動の計測を行う移動計測手段と、現在位置の測定が可能な測位手段とから測定結果をそれぞれ入力して、移動経路上の位置情報を求めるコンピュータに、
移動中に前記移動計測手段による位置変動の計測を継続させ、開始地点を除く移動経路上の任意の第1地点で前記測位手段により当該第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該第1地点の位置情報と前記移動計測手段により継続的に計測されてきた位置変動の情報とに基づいて、前記第1地点の到達前に通過してきた地点の位置情報を求める通過位置算出制御機能を実現させるプログラム。
【請求項9】
前記コンピュータに、開始地点の位置情報に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を積算することで移動経路上の各地点の位置情報を算出する位置算出機能を実現させるプログラムコードを含み、
前記通過位置算出制御機能は、
仮の開始地点の位置情報を前記位置算出機能に渡し、前記位置算出機能で移動経路上の各地点の仮の位置情報を算出させる仮位置データ算出制御機能と、
この仮位置データ算出制御機能により得られた前記各地点の仮の位置情報を記憶する位置データ記憶機能と、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、前記第1地点で前記位置算出機能により算出された位置情報が、与えられた前記第1地点の位置情報と同一になるように、前記位置データ記憶機能で記憶した前記各地点の仮の位置情報をシフトさせる位置データ補正機能と、
を含んでいることを特徴とする請求項8記載のプログラム。
【請求項10】
前記通過位置算出制御機能は、
移動中に前記移動計測手段によって計測された位置変動の情報を記憶する変動情報記憶機能と、
前記第1地点の位置情報が与えられた場合に、当該与えられた位置情報から前記変動情報記憶機能で記憶されている位置変動の情報を順次減算していくことで、前記第1地点の到達前に通過してきた各地点の位置情報を求める通過位置算出機能と、
を含んでいることを特徴とする請求項8記載のプログラム。

【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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【公開番号】特開2011−17610(P2011−17610A)
【公開日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−162293(P2009−162293)
【出願日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【出願人】(000001443)カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Fターム(参考)】