測位装置、測位方法およびプログラム
【課題】 自律航法測位と間欠的なＧＰＳ測位とを併用して移動経路中の各地点の位置データを取得していく場合に、間欠的にＧＰＳ測位を実行するタイミングを適切に決定す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。
【解決手段】 ＧＰＳ測位手段に間欠的に測位を行わせる（Ｓ１１〜Ｓ１４）一方、この間欠的な測位の間に自律航法測位手段に連続的に測位を行わせて（Ｓ５，Ｓ６）移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御手段を備え、前記測位制御手段は、基準地点と測位地点との二点間距離を算出する距離算出手段（Ｓ８）と、距離算出手段により算出された二点間距離に基づきＧＰＳ測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御手段（Ｓ１０）とを有する。
【解決手段】 ＧＰＳ測位手段に間欠的に測位を行わせる（Ｓ１１〜Ｓ１４）一方、この間欠的な測位の間に自律航法測位手段に連続的に測位を行わせて（Ｓ５，Ｓ６）移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御手段を備え、前記測位制御手段は、基準地点と測位地点との二点間距離を算出する距離算出手段（Ｓ８）と、距離算出手段により算出された二点間距離に基づきＧＰＳ測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御手段（Ｓ１０）とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動経路上の各地点の位置情報を取得する測位装置、測位方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用した測位機能と、自律航法用センサを用いて測位を行う測位機能とを併用して、移動経路上の各地点の位置情報を取得していく測位装置がある。以後、ＧＰＳを利用した測位のことをＧＰＳ測位、自律航法用センサを用いた測位のことを自律航法測位と呼ぶ。自律航法測位では、例えば加速度センサや方位センサなどの自律航法用センサによって相対的な移動方向および移動量を表わす移動ベクトルを継続的に計測し、外部から与えられる基準地点の位置情報にこの移動ベクトルを積算していくことで測位地点の位置情報を算出する。
【０００３】
自律航法測位は、測位が繰り返し実行されることで測位誤差が累積されていくという性質がある。従って、測位誤差が大きくなる前に、例えばＧＰＳ測位等により比較的に正確な位置情報を取得し、これを新たな基準地点の位置情報として与えなおして自律航法測位を続行させるといった処理が必要となる。
【０００４】
本願発明に関連する先行技術として、特許文献１には、自律航法処理部による測位と電波航法処理部による測位との両方を行い、自律航法処理部の測定結果と電波航法処理部の測定結果との距離が所定値以上だった場合に、自律航法処理部の始点座標を電波航法処理部の測定結果に基づいて修正する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−０９４４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自律航法測位を継続的に行う一方、ＧＰＳ測位を間欠的に行って、自律航法測位の基準地点の位置情報をＧＰＳ測位の測位結果によって更新する処理を検討した場合、間欠的なＧＰＳ測位の実行時期は、例えば一定時間が経過した場合など、経過時間に基づいて決定するように構成するのが通常である。
【０００７】
［課題の第１の具体例］
しかしながら、経過時間のみに基づき間欠的なＧＰＳ測位の実行時期を決定すると、次のような自律航法測位の計測誤差の特徴に起因して、下記の補正処理を行う場合に問題が生じることがある。
【０００８】
［計測誤差の特徴］
自律航法測位においては相対的な移動量の計測誤差が、移動量に対してほぼ一律に生じることがある。この場合、例えばユーザが基準地点から第２地点まで直進しながら自律航法測位を行うと、移動量の計測誤差が一律に積算されていき、移動距離に比例するように位置データの誤差が大きくなっていく。一方、ユーザが第２地点まで直進した後、折り返して第２地点から基準地点まで直進して戻る場合を考察する。すると、この第２地点から基準地点へ戻る移動では、移動量の計測誤差が逆向きに積算されていくため、基準地点に近づくごとに位置データの誤差が小さくなっていく。
【０００９】
［補正処理］
自律航法測位においては、測位により得られた一連の位置データを、間欠的なＧＰＳ測位の結果に基づき、より正確な一連の位置データに修正する補正処理を行う場合がある。さらに、この補正処理では、間欠的なＧＰＳ測位が行われた際、当該測位地点のＧＰＳ測位による位置データと自律航法測位による位置データとの差を求め、この差を表わす差異ベクトルに基づいて一連の位置データを修正していくという処理を行うことがある。すなわち、自律航法測位において基準地点から移動が進むごとに累積される計測誤差が、最終的に上記の差異ベクトルになったものとして、一連の位置データにそれぞれ含まれる計測誤差を推測および除去していく。
【００１０】
［課題］
ここで、上述した基準地点→第２地点→基準地点の直進移動に伴って自律航法測位を行い、この自律航法測位によって取得された一連の位置データに対して上記の補正処理を行う場合を考察する。
【００１１】
このとき、途中の第２地点において間欠的なＧＰＳ測位が行われたとする。そして、補正処理用に上記の差異ベクトルが算出されたとする。すると、第２地点では一律な誤差が一番多く累積されているので、この差異ベクトルは大きくなる。一般に、自律航法測位の相対的な移動量の誤差には、一律な誤差に加えてランダム誤差も含まれる。従って、一律な誤差の累積量が大きいときに差異ベクトルが算出されれば、差異ベクトルに含まれるランダム誤差の割合は小さくなるため、この差異ベクトルに基づいて一律な誤差を除去する補正処理を比較的正確に行うことができる。
【００１２】
一方、第２地点ではＧＰＳ測位が行われずに基準地点→第２地点→基準地点と戻ってきたときに間欠的なＧＰＳ測位が行われて、補正処理用の差異ベクトルが算出されたとする。この場合、第１地点に戻ってきたときには、上述したように自律航法測位の位置データの誤差は小さくなっており、そのため差異ベクトルは小さくなる。すなわち、差異ベクトルに含まれる一律な誤差の累積量の割合は小さくなり、ランダム誤差の割合が大きくなる。従って、この差異ベクトルに基づき、一連の位置データの中から一律な誤差を除去する補正処理を正確に行うことは困難となる。
【００１３】
つまり、自律航法測位により取得された一連の位置データの補正を行う場合に、基準地点から遠い位置で間欠的なＧＰＳ測位が行われて補正処理を行う場合には、比較的に正確に一連の位置データを補正できる。一方、基準地点から遠くまで移動した後、再び基準地点へ近づいたときに間欠的なＧＰＳ測位が行われて補正処理を行う場合には、一連の位置データを正確に補正することが困難になる。
【００１４】
［課題の第２の具体例］
また、経過時間のみに基づいて間欠的なＧＰＳ測位の実行時期を決定したのでは、次のような課題が生じることがある。
【００１５】
例えば、自律航法測位の実行期間中、停止状態が多くて、さほど長い距離を移動してないとする。この場合、自律航法測位の結果にはさほどの誤差は累積されていないので、ＧＰＳ測位を行って誤差を修正する必要性は低い。一方、長い距離を移動していて自律航法測位の測位結果に多くの誤差が累積されている場合には、ＧＰＳ測位を行って誤差を修正する必要性は高くなる。
【００１６】
このように、測位開始からの経過時間が同じでも、移動形態によって間欠的なＧＰＳ測位を行う必要性が異なってくる。従って、経過時間のみに基づいて間欠的なＧＰＳ測位の実行時期を決定していたのでは、必要のないＧＰＳ測位が行われて無駄に消費電力が増加する場合が生じるという課題がある。
【００１７】
この発明の目的は、自律航法測位と間欠的なＧＰＳ測位とを併用して移動経路中の各地点の位置データを取得していく場合に、間欠的にＧＰＳ測位を実行するタイミングを適切に決定す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】
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、
基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段と、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御手段と、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新手段と、
を備え、
前記測位制御手段は、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御手段と、
を有することを特徴とする測位装置である。
【００１９】
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、
前記測位タイミング制御手段は、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出手段により算出される一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴としている。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の測位装置において、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離が所定距離に満たない場合に、当該二点間距離に基づく前記第１測位手段の実行制御を禁止する禁止手段を備えていることを特徴としている。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の測位装置において、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、前記第２測位手段の測位によって取得されている一連の位置情報を、前記第１測位手段の測位結果に基づき補正する補正手段を備えていることを特徴としている。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項２又は４に記載の測位装置において、
前記第１測位手段の測位の際に測位精度を表わす精度情報を求める精度情報取得手段を備え、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記第１測位手段の測位の結果を使用しないことを特徴としている。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の測位装置において、
前記測位タイミング制御手段は、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離が所定の距離閾値を超えた場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴としている。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の測位装置において、
前記第１測位手段の測位の際に測位精度を表わす精度情報を求める精度情報取得手段を備え、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記第１測位手段の測位の結果を使用しないことを特徴としている。
【００２５】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の測位装置において、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記精度閾値を低い値に更新し、且つ、前記距離閾値を長い値に更新する閾値更新手段を備えたことを特徴としている。
【００２６】
請求項９記載の発明は、
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段とを用いて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位方法において、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御ステップと、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新ステップと、
を含み、
前記測位制御ステップは、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出ステップと、
前記距離算出ステップにより算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御ステップと、
を含むことを特徴とする測位方法である。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の測位方法において、
前記測位タイミング制御ステップは、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出ステップにより算出された一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴としている。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段とそれぞれ通信可能にされたコンピュータに、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御機能と、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新機能と、
を実現させるとともに、
前記測位制御機能は、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出機能と、
前記距離算出機能により算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御機能と、
を有することを特徴とするプログラムである。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載のプログラムにおいて、
前記測位タイミング制御機能は、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出機能により算出された一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に従うと、基準地点と第２測位手段の測位地点との間の二点間距離を算出し、この二点間距離に基づいて第１測位手段の間欠的な測位タイミングを制御するので、経過時間のみに基づいてこの測位タイミングを制御する場合と比較して、第１測位手段の測位タイミングを適切に決定できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態のナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の測位制御処理の測位結果の一例を表わした説明図を示す。
【図３】自律航法測位の一連の位置データの補正処理の内容を表わした説明図を示す。
【図４】正確な補正処理を行うことのできない自律航法測位の一連の位置データの一例を表わした説明図である。
【図５】ＣＰＵにより実行される第１実施形態の測位制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の測位制御処理における測位結果の一例を示す説明図である。
【図７】ＣＰＵにより実行される第２実施形態の測位制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。
【００３４】
この実施形態のナビゲーション装置（測位装置）１は、移動中に位置の測定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。特に制限されるものではないが、このナビゲーション装置１は、ユーザの歩行による移動に対応して自律航法による測位を行えるものである。
【００３５】
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、高さ方向の移動を検出するための気圧センサ１７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、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補正手段としての自律航法誤差補正処理部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位置データ記憶部２２と、ユーザの撮影操作によって画像を電子的に記録するカメラ装置２３と、各地点の地図画像データが登録された地図データベース２４等を備えている。
【００３６】
上記の構成のうち、ＧＰＳ受信アンテナ１３、ＧＰＳ受信部１４およびＣＰＵ１０により第１測位手段および精度情報取得手段が構成され、３軸地磁気センサ１５、３軸加速度センサ１６および自律航法制御処理部２０により第２測位手段が構成される。
【００３７】
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。
【００３８】
３軸地磁気センサ１５は地磁気の向き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。
【００３９】
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。
【００４０】
詳細には、自律航法制御処理部２０は、３軸加速度センサ１６の出力に現れる歩行動作特有の出力変動パターンから移動方向を算出する。具体的には、歩行時において、ユーザの胴体は前後に大きく傾斜するとともに、左右に小さくローリングする。このとき、ナビゲーション装置１がユーザの胴体に装着されていると、ナビゲーション装置１も同様の運動を行うので、この運動が３軸加速度センサ１６の出力に現れる。自律航法制御処理部２０は、この出力変動パターンを解析することで、ユーザはナビゲーション装置１の何れの向きに進行しているのか算出できる。また、３軸加速度センサ１６の出力に基づきナビゲーション装置１の何れの向きが重力方向なのか求められ、３軸地磁気センサ１５の出力に基づきナビゲーション装置１の何れの向きが磁北の方向であるのか算出することができる。そして、これらの結果からユーザの移動方向を方位により求めることができる。
【００４１】
また、自律航法制御処理部２０は、３軸加速度センサ１６の出力からナビゲーション装置１の上下動の検出を行い、この上下動の検出から歩数をカウントする。そして、予め設定されている歩幅データと歩数とを乗算することで、歩行による移動量を算出する。ここで、歩幅データに誤差があると、移動量の計測結果に一律の計測誤差が付加されることになる。また、これら移動方向と移動量の算出に加えて、気圧センサ１７の出力値の変化から高さ方向の移動量についても算出する。
【００４２】
自律航法誤差補正処理部２１は、ＣＰＵ１０の演算処理を補助するための演算装置である。この自律航法誤差補正処理部２１は、自律航法制御処理部２０により算出されて位置データ記憶部２２に記憶されている一連の位置データを、間欠的なＧＰＳ測位が行われた際に、このＧＰＳ測位により取得された位置データに基づいて、より正確な位置データに補正する演算を行うものである。この補正処理の具体例については後に詳述する。
【００４３】
位置データ記憶部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、装置移動中の測位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。位置データには、例えば、そ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、それぞれ記憶時に付加される。
【００４４】
ＲＯＭ１２には、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測位制御処理のプログラムが格納されている。この測位制御処理を実行するＣＰＵ１０に測位制御手段が構成される。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。
【００４５】
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第１実施形態の測位制御処理について説明する。
【００４６】
［測位制御処理］
図２には、第１実施形態の測位制御処理の測位結果の一例を表わした説明図を示す。同図は、地点Ａから地点Ｃまで移動した場合において、破線により実際の移動経路Ｔ１を、実線により自律航法測位の測位結果の軌跡Ｔ２を、それぞれ表わしている。
【００４７】
第１実施形態の測位制御処理では、先ず、処理開始時にＧＰＳ測位を行い、この地点を第１基準地点として自律航法測位を連続的に実行していく。図２の例では、開始地点ＡでＧＰＳ測位が行われるとともに、この地点Ａが第１基準地点に設定されて、続く自律航法測位が行われて軌跡Ｔ２（地点Ａ→Ｂ１の軌跡Ｔ２）の一連の位置データが取得されている。
【００４８】
続いて、第１実施形態の測位制御処理では、基本的な制御動作として、経過時間に応じて間欠的なＧＰＳ測位を実行する。ＧＰＳ測位が新たに行われた場合には、このＧＰＳ測位が行われた地点を第２基準地点として登録し、第１基準地点から第２基準地点まで自律航法測位により取得された一連の位置データを補正する処理を行う。そして、補正処理後に、第２基準地点として登録されている地点を第１基準地点に登録しなおして、続く自律航法測位を継続する。図２の例では、地点Ｂから地点Ｃへの移動において経過時間が一定時間に達して、地点ＣでＧＰＳ測位が行われている。この移動過程では地点Ｂが第１基準地点に設定されている。
【００４９】
さらに、この第１実施形態の測位制御処理では、自律航法測位を継続的に実行する間、第１基準地点から現在の測位地点までの二点間距離が算出される。第１基準地点の位置データはＧＰＳ測位により求められたもの、現在の測位地点の位置データは自律航法測位により求められたものが使用される。二点間距離は、移動経路に沿った二点間の移動距離ではなく、例えば直線距離など二点間の距離の長短を比較できるものであれば良い。
【００５０】
そして、一連の自律航法測位に伴って得られる一連の上記二点間距離に基づいて、ＣＰＵ１０は自律航法測位の測位地点が第１基準地点から遠ざかる方へ移動しているか近づく方へ移動しているか判別する。そして、近づく方へ移動していると判別された場合には、所定の経過時間に達していなくても間欠的なＧＰＳ測位を実行する。
【００５１】
例えば、図２の地点Ａ→Ｂの移動過程においては、第１基準地点Ａと自律航法測位の測位地点（軌跡Ｔ２の各地点）とのニ点間距離がそれぞれ算出されていき、地点Ｂ１において、二点間距離が小さくなって、第１基準地点Ａへ近づく方へ移動していると判別されている。そして、ＧＰＳ測位が行われて地点Ｂの位置データが取得されている。
【００５２】
測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別されてＧＰＳ測位が実行された場合には、上記の位置データの補正処理と第１基準地点の更新処理とが同様に実行される。例えば、図２の例では、地点ＢのＧＰＳ測位によって、この地点Ｂが第２基準地点に設定されて、地点Ａ→Ｂ１にかけた軌跡Ｔ２の一連の位置データの補正処理が行われる。その後、地点Ｂが第１基準地点として登録しなおされて、自律航法測位が続行される。
【００５３】
ここで、自律航法測位の測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別する基準は、例えば、一連の自律航法測位に伴って算出される一連の二点間距離の最大値と、直前に算出された二点間距離とを比較して、この差が所定の閾値（例えば５ｍ）を超えた場合としている。
【００５４】
なお、この判別基準は、上記の例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、前回算出された二点間距離と直前に算出された二点間距離とを比較して、後者の方が短くなっていれば、自律航法測位の測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別するようにしても良い。また、直前と前回と前々回にそれぞれ算出された３つの二点間距離を比較して、前々回、前回、直前の順で短くなっていれば第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別するようにしても良い。
【００５５】
上記の二点間距離に基づくＧＰＳ測位の制御処理には例外がある。すなわち、自律航法測位の測位地点が、第１基準地点から所定距離の範囲内（例えば２０ｍ以内）にある場合には、測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動している場合でも、ＧＰＳ測位を実行する制御処理が省略されるようになっている。上記所定距離は、例えば、自律航法測位の測位精度が許容レベルをほぼ超えることがない距離（例えば２０ｍ）に設定される。
【００５６】
例えば、図２の範囲Ｗの移動においては、第１基準地点Ａへ近づく方の移動が含まれているが、第１基準地点Ａから所定距離の範囲内にあるためＧＰＳ測位は行われていない。
【００５７】
また、二点間距離に基づくＧＰＳ測位を行った場合でも、測位結果の精度を表わす精度情報を取得して、精度が所定値より低い場合には、このＧＰＳ測位の結果は使用せずに、ＧＰＳ測位がなされなかった場合と同様の扱いにされる。ここで、精度情報としては、例えば、ＤＯＰ（Dilution of Precision）値、或いは、ＧＳＴ（GNSS Pseudorange Error Statistics）を適用することができる。
【００５８】
［補正処理］
次に、上述の自律航法測位により取得された一連の位置データの補正処理について説明する。
【００５９】
図３には、自律航法測位の一連の位置データの補正処理の内容を表わした説明図を示す。同図中、実線により自律航法測位の一連の位置データの軌跡Ｔ２を、一点鎖線により補正後の位置データの軌跡Ｔ３を、それぞれ表わしている。
【００６０】
この補正処理は、自律航法測位における移動量の計測値に一律の計測誤差が含まれ、移動方向の計測値に一定のオフセット誤差が含まれる場合に、有効にこれらの誤差を除去できるものである。
【００６１】
図３の地点Ａ→Ｂ１の軌跡Ｔ２に示すように、補正前の一連の位置データは、第１基準地点ＡでＧＰＳ測位により位置データが与えられた後、自律航法測位により計測された移動ベクトルを第１基準地点Ａの位置データに積算することで取得されたものである。そして、間欠的なＧＰＳ測位が行われた第２基準地点Ｂにおいて、ＧＰＳ測位の測位結果（地点Ｂ）と自律航法測位の測位結果（地点Ｂ１）とに差異ベクトルＶｂだけ差異が生じている。
【００６２】
補正処理では、上記の自律航法測位により取得された一連の位置データが示す軌跡Ｔ２を、第１基準地点Ａの一端部を固定したまま、他端部がＧＰＳ測位された第２基準地点Ｂの位置に重なるように、一様に拡大又は縮小ならびに回転させるように変更し（すなわち、変更前の軌跡と変更後の軌跡が相似の関係になるように変更し）、この変更後の軌跡Ｔ３上に移動された各測位地点の位置データを補正後の位置データとする。自律航法誤差補正処理部２１は、上記の相似関係の変更を及ぼす演算処理を行って補正後の一連の位置データを求める。
【００６３】
図３の地点Ｂ→Ｃ１の一連の位置データに対しては、地点Ｂを第１基準地点、次に間欠的なＧＰＳ測位が行われた地点Ｃを第２基準地点として差異ベクトルＶｃが算出され、同様の演算処理が行われて、地点Ｂ→Ｃの軌跡Ｔ３に示す補正後の位置データが求められる。
【００６４】
図４には、正確な補正処理を行うことのできない自律航法測位の一連の位置データの一例を表わした説明図である。同図は、地点Ｅから地点Ｆまで移動した場合において、破線により実際の移動経路Ｔ１を、実線により自律航法測位の測位結果の軌跡Ｔ２を、それぞれ表わしている。
【００６５】
上記のような補正処理においては、例えば、図４に示すように、第１基準地点Ｅから一旦遠くまで離れた後、再び第１基準地点Ｅの近くまで戻ってＧＰＳ測位が行われて第２基準地点Ｆが設定された場合、第２基準地点Ｆにおける差異ベクトル（地点Ｆ，Ｆ１間のベクトル）は小さくなる。このような小さな差異ベクトルでは、一律の測位誤差が累積されたものよりも、ランダムな測位誤差の割合が大きくなる。そのため、上記のような軌跡Ｔ２を相似な形状を維持したまま他端部（Ｆ１）を第２基準地点Ｆに重ねる変更を行って補正処理を行った場合、正確な位置データは得られにくくなる。
【００６６】
しかしながら、この実施形態のナビゲーション装置１では、図２と図３に示したように、自律航法測位により一連の位置データを取得しながら、一連の測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合には、経過時間が一定時間に達する前でもＧＰＳ測位を行って位置データの補正処理を行うので、図４に示したような正確な補正処理が困難となる事態を回避できるようになっている。
【００６７】
［制御手順］
次に、上記の測位制御処理を実現する制御手順について詳細に説明する。
【００６８】
図５には、ＣＰＵ１０により実行される測位制御処理のフローチャートを示す。
【００６９】
この測位制御処理は、例えば電源投入やユーザ操作等によって測位開始の指令が発行されたことに基づいて開始される。この測位制御処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信アンテナ１３とＧＰＳ受信部１４とを動作させてＧＰＳ衛星からの信号を受信させる（ステップＳ１）。そして、受信信号から所定の測位演算を行って位置データを求め、この位置データを位置データ記憶部２２に登録する（ステップＳ２）。さらに、この位置データを、続く自律航法測位で使用する第１基準地点の位置データとして登録する（ステップＳ３）。第１基準地点の位置データは自律航法制御処理部２０へ送られて、以後の自律航法測位の演算処理で使用される。
【００７０】
次に、ＣＰＵ１０は、自律航法測位を継続的に実行しながら間欠的にＧＰＳ測位を行う処理ループ（ステップＳ４〜Ｓ１９）へ処理を移行する。先ず、間欠的にＧＰＳ測位を行う経過時間を計数するＧＰＳ受信カウンタをリセットし（ステップＳ４）、３軸加速度センサ１６と３軸地磁気センサ１５の検出出力をサンプリングし（ステップＳ５）、これらのサンプリングデータを自律航法制御処理部２０へ送って位置データの算出を行わせる（ステップＳ６）。算出された位置データは、未補正を表わす補正フラグとともに位置データ記憶部２２に格納する。
【００７１】
続いて、ＧＰＳ受信カウンタの値が一定時間を超えたか判別し（ステップＳ７）、まだ超えていなければ、第１基準地点と現在の測位地点との二点間距離を算出する（ステップＳ８：距離算出手段）。そして、この二点間距離から現在の測位地点が第１基準地点の近い範囲（例えば２０ｍ内）にあるか否かを判別し（ステップＳ９：禁止手段）、近い範囲にあれば、そのままステップＳ５に戻る。
【００７２】
一方、近い範囲になければ、これまでに算出されている一連の二点間距離の比較を行って、現在の測位地点が第１基準地点に近づく方に移動しているか判別する（ステップＳ１０：測位タイミング制御手段）。その結果、近づく方に移動していると判別されなければ、そのままステップＳ５に戻る。
【００７３】
つまり、上記のステップＳ５〜Ｓ９またはステップＳ５〜Ｓ１０の処理ループによって、第１基準地点から遠ざかる方へ移動している場合、或いは、第１基準地点から所定距離（例えば２０ｍ）離れていない場合に、前回のＧＰＳ測位からの経過時間が一定時間に達するまで連続的に自律航法測位が行われて、移動経路上の各地点の位置データが取得されていく。
【００７４】
上記の処理ループが繰り返し実行される間に、前回のＧＰＳ測位からの経過時間が一定時間に達したら、ステップＳ７の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行して上記の処理ループを抜ける。
【００７５】
経過時間が一定時間に達して処理ループを抜けると、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信させ（ステップＳ１１）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ１２）。さらに、この位置データを第２基準地点の位置データとして登録し（ステップＳ１６）、自律航法誤差補正処理部２１に指令を発行して位置データ記憶部２２に記憶されている未補正の位置データの補正処理を実行させる（ステップＳ１７）。
【００７６】
ここで、自律航法誤差補正処理部２１は、間欠的なＧＰＳ測位により取得された第１基準地点と第２基準地点の位置データに基づき、第１基準地点から第２基準地点までの移動で自律航法測位により取得した一連の位置データに対して所定の演算処理を行い、より正確な位置データに補正する。補正後の位置データは、補正済みを表わす補正フラグとともに位置データ記憶部２２の元の位置データに上書きされて記憶される。
【００７７】
続いて、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１３，Ｓ１４のＧＰＳ測位が行われた時刻を位置データ記憶部２２に記憶させ（ステップＳ１８）、第２基準地点の位置データを新たな第１基準地点の位置データとして登録しなおし（ステップＳ１９：基準地点更新手段）、ステップＳ４に戻る。
【００７８】
つまり、上記ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１６〜Ｓ１９の処理により、前回のＧＰＳ測位から経過時間が一定時間に達した場合に、ＧＰＳ測位と位置データの補正処理とが実行される。そして、ステップＳ４に戻ることで、再び、次にＧＰＳ測位を実行する時間のカウントがゼロから開始されるようになっている。
【００７９】
また、上記の処理ループ（ステップＳ５〜Ｓ９，Ｓ１０）が繰り返し実行されている間に、測位地点が第１基準地点から所定距離（例えば２０ｍ）を超え、且つ、測位地点が第１基準地点に近づく方へ移動したと判別された場合には、ステップＳ１０の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行して上記の処理ループを抜ける。
【００８０】
測位地点が近づく方へ移動して処理ループを抜けると、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信アンテナ１３とＧＰＳ受信部１４とを介してＧＰＳ衛星からの信号を受信させ（ステップＳ１３）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ１４）。次いで、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ測位の精度情報を取得して、測位精度が所定の精度閾値より低いか否かを判別する（ステップＳ１５）。そして、測位精度が精度閾値より低ければ、ステップＳ１３，Ｓ１４で取得されたＧＰＳ測位の位置データは使用せずに、そのままステップＳ５に戻る。
【００８１】
一方、ステップＳ１５の判別処理で、測位精度が精度閾値より高いと判別されれば、ステップＳ１３，Ｓ１４で取得されたＧＰＳ測位の位置データを使用して、上述したステップＳ１６〜Ｓ１９の処理（位置データの補正処理と第１基準地点の更新処理）を実行する。そして、ステップＳ４に戻る。
【００８２】
つまり、上記のステップＳ１３〜Ｓ１９の処理により、第１基準地点と測位地点との二点間距離に基づく間欠的なＧＰＳ測位の実行制御と、ＧＰＳ測位に基づく一連の位置データの補正処理とが行われるようになっている。
【００８３】
以上のように、第１実施形態のナビゲーション装置１によれば、自律航法測位によって位置データが取得されると第１基準地点と測位地点との二点間距離が計算され、この二点間距離に基づいて間欠的なＧＰＳ測位を行うか否か判別されるようになっている。従って、経過時間のみで間欠的なＧＰＳ測位を行う場合と比較して、適切な条件でＧＰＳ測位を行わせることができる。
【００８４】
具体的には、上記の二点間距離に基づき測位地点が第１基準地点に近づく方へ移動していると判別された場合に、間欠的なＧＰＳ測位を実行するようにしている。従って、自律航法測位によって取得された一連の位置データをＧＰＳ測位の結果に基づいて補正する際に、第１基準地点と第２基準地点とが近くなって正確な補正が行えなくなるという不都合を回避することができる。
【００８５】
また、第１実施形態のナビゲーション装置１によれば、自律航法測位の測位地点が第１基準地点から所定距離の範囲内（例えば２０ｍ以内）にあるときには、上記二点間距離に基づくＧＰＳ測位の実行制御を行わないようになっている。それにより、自律航法測位の測位誤差が余り大きくならない範囲を移動しているのに、無駄にＧＰＳ測位や補正処理が行われてしまうといった事態を回避できる。
【００８６】
また、この第１実施形態のナビゲーション装置１によれば、上記の二点間距離に基づきＧＰＳ測位を行った場合に、位置データの測位精度が所定の精度閾値より低い場合には、この位置データを使用しないようになっている。従って、測位精度の悪い位置データは破棄し、測位精度がある程度高い位置データのみを用いて、位置データの補正処理や第１基準地点の更新処理を行えるようになっている。二点間距離に基づきＧＰＳ測位を実行することになった状況では、未だ前回のＧＰＳ測位から経過時間が一定時間に達してなく、第１基準地点の更新処理や位置データの補正処理を少し遅らせても可能な状態にある。従って、この場合には測位精度の悪い位置データであれば使用せずに、その後に測位精度の良い位置データが得られたときに、これを使用して処理を行うようにすることで、総合的により正確な位置データを取得することができる。
【００８７】
［第２実施形態］
第２実施形態のナビゲーション装置１は、測位制御処理の内容が第１実施形態のものと異なり、その他は第１実施形態と同様である。従って、異なる部分について詳細に説明する。
【００８８】
図６は、第２実施形態の測位制御処理における測位結果の一例を表わした説明図である。同図中、破線により実際の移動経路Ｔ１を、実線により自律航法測位の測位結果による軌跡Ｔ２を、それぞれ表わす。
【００８９】
第２実施形態の測位制御処理においても、基本的な動作として、経過時間に応じてＧＰＳ測位を間欠的に実行する。ＧＰＳ測位が新たに行われた場合には、前回のＧＰＳ測位が行われた地点を第１基準地点、今回のＧＰＳ測位が行われた地点を第２基準地点として登録し、第１基準地点から第２基準地点まで自律航法測位により取得された一連の位置データの補正処理を行う。そして、補正処理後に、第２基準地点として登録されている地点を第１基準地点に登録しなおして、続く自律航法測位を実行する。
【００９０】
さらに、この第２実施形態の測位制御処理においても、自律航法測位を継続的に実行する間、第１基準地点から現在の測位地点までの二点間距離を算出する。そして、この二点間距離が所定の距離閾値Ｄ（例えば初期状態で５００ｍなど）を超えたか比較して、超えた場合には、所定の経過時間に達していなくても、間欠的なＧＰＳ測位を実行する。ここで、距離閾値Ｄの初期値は、自律航法測位の誤差が目立ち始める頃の長さに設定されている。
【００９１】
距離閾値Ｄを超えてＧＰＳ測位が実行された場合には、上記の位置データの補正処理と第１基準地点の更新処理とが同様に実行される。
【００９２】
ただし、ＧＰＳ測位の際に、測位結果の精度を表わす精度情報を取得して、測位精度が所定の精度閾値Ｈより低い場合には、このＧＰＳ測位の結果を使用せずに、ＧＰＳ測位が行われなかった場合と同様の扱いとする。また、この場合には、併せて、上記の距離閾値Ｄを所定距離（例えば５０ｍなど）伸ばす処理と、上記の精度閾値Ｈを所定段階低くする処理とを実行する。
【００９３】
距離閾値Ｄを伸ばす処理は、この処理を行わないと、続く移動によって、すぐに上記の二点間距離が距離閾値Ｄを再び超えて、時間を開けずにすぐにＧＰＳ測位が行われてしまうことになり、これを回避するために行うものである。
【００９４】
精度閾値Ｈを所定段階低くする処理は、次の理由のために行うものである。すなわち、次に、二点間距離が距離閾値Ｄを超えてＧＰＳ測位が行われる場合には、距離閾値Ｄが伸びている分、自律航法測位の測位誤差も累積されて大きくなっている。そのため、ＧＰＳ測位の測位精度が少し低い場合でも、その測位結果を使用して自律航法測位の測位誤差をリセットすることが有効となる。それゆえ、上記のように距離閾値Ｄを伸ばすのに対応させて精度閾値Ｈも所定段階低い設定に変更している。
【００９５】
上記のような測位制御処理によれば、例えば図６に示すように、先ず、開始地点でＧＰＳ測位が行われてこの地点が第１基準地点Ａに設定される。続いて、自律航法測位が継続的に行われて測位軌跡Ｔ２の各地点の位置データが取得されていく。測位軌跡Ｔ２と実際の移動経路Ｔ１とでは徐々に誤差が大きくなっている。
【００９６】
そして、第１基準地点ＡでのＧＰＳ測位から所定の経過時間に達する前に、第１基準地点Ａと測位地点の二点間距離が初期の距離閾値Ｄ（例えば５００ｍ）を超えた地点Ｃ１に達した段階で、ＧＰＳ測位が行われている。この地点Ｃ１は、実際の移動地点Ｃに居るときに自律航法測位により得られた位置データに対応する地点である。そして、このときのＧＰＳ測位の結果が地点Ｃ２を表わし、ＧＰＳ衛星の信号から求められる測位精度が精度閾値Ｈより低かったとする。このように測位精度が低かった場合、このＧＰＳ測位の結果は使用せずに、距離閾値Ｄを所定量（例えば５０ｍ）伸ばし、精度閾値Ｈも所定段階低くする。
【００９７】
そして、第１基準地点ＡでのＧＰＳ測位から所定の経過時間に達する前に、再び、第１基準地点Ａと測位地点の二点間距離が、更新後の距離閾値Ｄ（例えば５５０ｍ）を超えた地点Ｂ１に達した段階で、ＧＰＳ測位が行われている。この地点Ｂ１は、実際の移動地点Ｂに居るときに自律航法測位により得られた位置データに対応する地点である。そして、このときのＧＰＳ測位の結果が地点Ｂ２を表わし、ＧＰＳ測位の測位精度が更新後の精度閾値Ｈより高かったとする。測位精度が精度閾値Ｈより高い場合、このＧＰＳ測位の結果が使用されて、この地点が第２基準地点Ｂ２に設定される。そして、第１基準地点Ａから第２基準地点Ｂ２までの自律航法測位により取得された一連の位置データの補正処理が行われる。その後、この地点Ｂ２が新たな第１基準地点に設定されて、続く、自律航法測位が行われる。
【００９８】
次に、上記の測位制御処理を実現する制御手順について詳細に説明する。
【００９９】
図７には、ＣＰＵ１０により実行される第２実施形態の測位制御処理のフローチャートを示す。
【０１００】
第２実施形態の測位制御処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し（ステップＳ２１）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ２２）。そして、この位置データを、第１基準地点の位置データとして登録する（ステップＳ２３）。
【０１０１】
続いて、ＧＰＳ測位を間欠的に行う経過時間をカウントするＧＰＳ受信カウンタをリセットし（ステップＳ２４）、ＧＰＳ受信を行う二点間距離の閾値である距離閾値Ｄと、二点間距離に基づくＧＰＳ測位の結果を使用するか否かを判別する測位精度の閾値である精度閾値Ｈを初期値にリセットする（ステップＳ２５）。
【０１０２】
次に、ＣＰＵ１０は、３軸加速度センサ１６と３軸地磁気センサ１５の検出出力をサンプリングし（ステップＳ２６）、これらのサンプリングデータを自律航法制御処理部２０へ送って位置データの算出を行わせる（ステップＳ２７）。次いで、ＧＰＳ受信カウンタの値が一定時間を超えたか判別し（ステップＳ２８）、まだ超えていなければ、第１基準地点と現在の測位地点との二点間距離を算出する（ステップＳ２９：距離算出手段）。そして、この二点間距離と距離閾値Ｄとを比較して前者が後者を超えていないか判別する（ステップＳ３０：測位タイミング制御手段）。その結果、二点間距離の方が短ければステップＳ２６に戻る。
【０１０３】
つまり、ステップＳ２６〜Ｓ３０の処理ループにより、自律航法測位が連続的に実行されながら、前回のＧＰＳ受信からの経過時間の確認と、上記二点間距離の確認とが行われるようになっている。
【０１０４】
そして、この処理ループ（ステップＳ２６〜Ｓ３０）が繰り返し実行される間に、前回のＧＰＳ受信から一定時間が経過すると、ステップＳ２８の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行して上記の処理ループを抜ける。
【０１０５】
一定時間が経過して処理ループを抜けると、ＣＰＵ１０は、先ず、ＧＰＳ衛星からの信号を受信させ（ステップＳ３１）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ３２）。そして、この位置データを第２基準地点の位置データとして登録し（ステップＳ３３）、自律航法誤差補正処理部２１に指令を発行して位置データ記憶部２２に記憶されている未補正の位置データの補正処理を実行させる（ステップＳ３４）。次いで、ＧＰＳ測位が行われた時刻を位置データ記憶部２２に記憶させ（ステップＳ３５）、上記の第２基準地点の位置データを新たな第１基準地点の位置データとして登録しなおす（ステップＳ３６：基準地点更新手段）。その後、ステップＳ２４に戻る。
【０１０６】
また、上記の処理ループ（ステップＳ２６〜Ｓ３０）が繰り返し実行される間に、上記二点間距離が距離閾値Ｄ以上になると、ステップＳ３０の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行して上記の処理ループを抜ける。
【０１０７】
二点間距離が距離閾値Ｄ以上となって処理ループを抜けると、ＣＰＵ１０は、先ず、ＧＰＳ衛星からの信号を受信させ（ステップＳ３７）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ３８）。次いで、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ測位の精度情報を確認して、測位精度が精度閾値Ｈより高いか否かを判別する（ステップＳ３９）。そして、測位精度が精度閾値Ｈより低ければ、ステップＳ３７，Ｓ３８で取得されたＧＰＳ測位の位置データは使用せず破棄する。さらに、精度閾値Ｈを所定段階下げ（ステップＳ４０：閾値更新手段）、距離閾値Ｄを所定量α加算した値に更新する（ステップＳ４１：閾値更新手段）。そして、ステップＳ２６に戻る。
【０１０８】
一方、ステップＳ３９の判別処理で測位精度が精度閾値Ｈより高いと判別されたら、ステップＳ３３にジャンプする。そして、ステップＳ３７，Ｓ３８で取得されたＧＰＳ測位の位置データを使用して、自律航法測位の一連の位置データの補正処理や第１基準地点の更新処理が行われる。
【０１０９】
以上のように、第２実施形態のナビゲーション装置１によれば、自律航法測位により位置データが取得されると第１基準地点と測位地点との二点間距離が計算され、この二点間距離に基づいて間欠的なＧＰＳ測位を行うか否か判別されるようになっている。従って、経過時間のみで間欠的なＧＰＳ測位を行う場合と比較して、適切な条件でＧＰＳ測位を行わせることができる。
【０１１０】
具体的には、上記の二点間距離が自律航法測位の誤差が目立って大きくなる頃を示す距離閾値Ｄ以上となった場合に、間欠的なＧＰＳ測位を行うようにしている。従って、経過時間が一定時間に達する前に遠くまで移動がなされた場合に、自律航法測位の累積的な誤差が非常に大きくなってしまう前にＧＰＳ測位を行って、自律航法測位の累積的な誤差をリセットすることができる。また、遠くまで移動しない場合には、例えば間欠的なＧＰＳ測位を行う経過時間を長めに設定しておくことで、その時間までＧＰＳ測位が行われないので、自律航法測位の累積的な誤差がさほど大きくなっていない段階で無駄にＧＰＳ測位が行われて無駄な消費電力が生じてしまうといった不都合を回避できる。
【０１１１】
また、この第２実施形態のナビゲーション装置１によれば、上記の二点間距離に基づきＧＰＳ測位を行った場合に、位置データの測位精度が所定の精度閾値Ｈより低い場合には、この位置データを使用しないようになっている。従って、測位精度の悪い位置データは破棄し、測位精度がある程度高い位置データのみを用いて、位置データの補正処理や第１基準地点の更新処理を行えるようになっている。
【０１１２】
さらに、二点間距離に基づきＧＰＳ測位を行って、その位置データの測位精度が悪かった場合には、距離閾値Ｄを長く設定しなおし、精度閾値Ｈを所定段階下げる設定を行うので、その後の遠ざかる方向への移動で直ぐにＧＰＳ測位が行われてしまうことを回避し、適当な距離を移動してからＧＰＳ測位が行われるようにできる。また、このとき第１基準地点からの距離が増している分、それに対応させてＧＰＳ測位の結果を採用するか否かを判別する測位精度の基準を低くすることができる。
【０１１３】
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、自律航法測位により位置データが取得される毎に、第１基準地点から測位地点までの二点間距離を求めるようにしているが、複数回の自律航法測位毎に二点間距離を１回求めるなど、距離算出の処理を間引くようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、測位衛星としてＧＰＳ衛星を適用した場合の構成を示したが、その他の測位衛星を適用しても良い。また、自律航法測位の相対的な移動方向と移動量の計測方法は、上記実施形態で示した方法に限られず、例えば、ナビゲーション装置がユーザの体に所定の向きで装着されるものであれば、２軸の方位センサを用いてユーザの前方を移動方向として測定することができる。また、乗物で使用するものであれば、ジャイロセンサを用いて移動方向を計測し、タイヤの回転量を検出して移動量を計測することもできる。
【０１１５】
また、自律航法測位の位置データの補正処理の方法も、上記実施形態で示した方法に限られず、種々の方法を適用することができる。その他、実施形態で示した細部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】
【０１１６】
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
１７ 気圧センサ
１８ 表示部
１９ 電源
２０ 自律航法制御処理部
２１ 自律航法誤差補正処理部
２２ 位置データ記憶部
２３ カメラ装置
２４ 地図データベース
Ｔ１ 実際の移動経路
Ｔ２ 軌跡
Ｔ３ 補正後の位置データの軌跡
Ｄ 距離閾値
Ｈ 精度閾値
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動経路上の各地点の位置情報を取得する測位装置、測位方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用した測位機能と、自律航法用センサを用いて測位を行う測位機能とを併用して、移動経路上の各地点の位置情報を取得していく測位装置がある。以後、ＧＰＳを利用した測位のことをＧＰＳ測位、自律航法用センサを用いた測位のことを自律航法測位と呼ぶ。自律航法測位では、例えば加速度センサや方位センサなどの自律航法用センサによって相対的な移動方向および移動量を表わす移動ベクトルを継続的に計測し、外部から与えられる基準地点の位置情報にこの移動ベクトルを積算していくことで測位地点の位置情報を算出する。
【０００３】
自律航法測位は、測位が繰り返し実行されることで測位誤差が累積されていくという性質がある。従って、測位誤差が大きくなる前に、例えばＧＰＳ測位等により比較的に正確な位置情報を取得し、これを新たな基準地点の位置情報として与えなおして自律航法測位を続行させるといった処理が必要となる。
【０００４】
本願発明に関連する先行技術として、特許文献１には、自律航法処理部による測位と電波航法処理部による測位との両方を行い、自律航法処理部の測定結果と電波航法処理部の測定結果との距離が所定値以上だった場合に、自律航法処理部の始点座標を電波航法処理部の測定結果に基づいて修正する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０６−０９４４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自律航法測位を継続的に行う一方、ＧＰＳ測位を間欠的に行って、自律航法測位の基準地点の位置情報をＧＰＳ測位の測位結果によって更新する処理を検討した場合、間欠的なＧＰＳ測位の実行時期は、例えば一定時間が経過した場合など、経過時間に基づいて決定するように構成するのが通常である。
【０００７】
［課題の第１の具体例］
しかしながら、経過時間のみに基づき間欠的なＧＰＳ測位の実行時期を決定すると、次のような自律航法測位の計測誤差の特徴に起因して、下記の補正処理を行う場合に問題が生じることがある。
【０００８】
［計測誤差の特徴］
自律航法測位においては相対的な移動量の計測誤差が、移動量に対してほぼ一律に生じることがある。この場合、例えばユーザが基準地点から第２地点まで直進しながら自律航法測位を行うと、移動量の計測誤差が一律に積算されていき、移動距離に比例するように位置データの誤差が大きくなっていく。一方、ユーザが第２地点まで直進した後、折り返して第２地点から基準地点まで直進して戻る場合を考察する。すると、この第２地点から基準地点へ戻る移動では、移動量の計測誤差が逆向きに積算されていくため、基準地点に近づくごとに位置データの誤差が小さくなっていく。
【０００９】
［補正処理］
自律航法測位においては、測位により得られた一連の位置データを、間欠的なＧＰＳ測位の結果に基づき、より正確な一連の位置データに修正する補正処理を行う場合がある。さらに、この補正処理では、間欠的なＧＰＳ測位が行われた際、当該測位地点のＧＰＳ測位による位置データと自律航法測位による位置データとの差を求め、この差を表わす差異ベクトルに基づいて一連の位置データを修正していくという処理を行うことがある。すなわち、自律航法測位において基準地点から移動が進むごとに累積される計測誤差が、最終的に上記の差異ベクトルになったものとして、一連の位置データにそれぞれ含まれる計測誤差を推測および除去していく。
【００１０】
［課題］
ここで、上述した基準地点→第２地点→基準地点の直進移動に伴って自律航法測位を行い、この自律航法測位によって取得された一連の位置データに対して上記の補正処理を行う場合を考察する。
【００１１】
このとき、途中の第２地点において間欠的なＧＰＳ測位が行われたとする。そして、補正処理用に上記の差異ベクトルが算出されたとする。すると、第２地点では一律な誤差が一番多く累積されているので、この差異ベクトルは大きくなる。一般に、自律航法測位の相対的な移動量の誤差には、一律な誤差に加えてランダム誤差も含まれる。従って、一律な誤差の累積量が大きいときに差異ベクトルが算出されれば、差異ベクトルに含まれるランダム誤差の割合は小さくなるため、この差異ベクトルに基づいて一律な誤差を除去する補正処理を比較的正確に行うことができる。
【００１２】
一方、第２地点ではＧＰＳ測位が行われずに基準地点→第２地点→基準地点と戻ってきたときに間欠的なＧＰＳ測位が行われて、補正処理用の差異ベクトルが算出されたとする。この場合、第１地点に戻ってきたときには、上述したように自律航法測位の位置データの誤差は小さくなっており、そのため差異ベクトルは小さくなる。すなわち、差異ベクトルに含まれる一律な誤差の累積量の割合は小さくなり、ランダム誤差の割合が大きくなる。従って、この差異ベクトルに基づき、一連の位置データの中から一律な誤差を除去する補正処理を正確に行うことは困難となる。
【００１３】
つまり、自律航法測位により取得された一連の位置データの補正を行う場合に、基準地点から遠い位置で間欠的なＧＰＳ測位が行われて補正処理を行う場合には、比較的に正確に一連の位置データを補正できる。一方、基準地点から遠くまで移動した後、再び基準地点へ近づいたときに間欠的なＧＰＳ測位が行われて補正処理を行う場合には、一連の位置データを正確に補正することが困難になる。
【００１４】
［課題の第２の具体例］
また、経過時間のみに基づいて間欠的なＧＰＳ測位の実行時期を決定したのでは、次のような課題が生じることがある。
【００１５】
例えば、自律航法測位の実行期間中、停止状態が多くて、さほど長い距離を移動してないとする。この場合、自律航法測位の結果にはさほどの誤差は累積されていないので、ＧＰＳ測位を行って誤差を修正する必要性は低い。一方、長い距離を移動していて自律航法測位の測位結果に多くの誤差が累積されている場合には、ＧＰＳ測位を行って誤差を修正する必要性は高くなる。
【００１６】
このように、測位開始からの経過時間が同じでも、移動形態によって間欠的なＧＰＳ測位を行う必要性が異なってくる。従って、経過時間のみに基づいて間欠的なＧＰＳ測位の実行時期を決定していたのでは、必要のないＧＰＳ測位が行われて無駄に消費電力が増加する場合が生じるという課題がある。
【００１７】
この発明の目的は、自律航法測位と間欠的なＧＰＳ測位とを併用して移動経路中の各地点の位置データを取得していく場合に、間欠的にＧＰＳ測位を実行するタイミングを適切に決定す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】
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、
基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段と、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御手段と、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新手段と、
を備え、
前記測位制御手段は、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御手段と、
を有することを特徴とする測位装置である。
【００１９】
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、
前記測位タイミング制御手段は、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出手段により算出される一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴としている。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の測位装置において、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離が所定距離に満たない場合に、当該二点間距離に基づく前記第１測位手段の実行制御を禁止する禁止手段を備えていることを特徴としている。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の測位装置において、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、前記第２測位手段の測位によって取得されている一連の位置情報を、前記第１測位手段の測位結果に基づき補正する補正手段を備えていることを特徴としている。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項２又は４に記載の測位装置において、
前記第１測位手段の測位の際に測位精度を表わす精度情報を求める精度情報取得手段を備え、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記第１測位手段の測位の結果を使用しないことを特徴としている。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の測位装置において、
前記測位タイミング制御手段は、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離が所定の距離閾値を超えた場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴としている。
【００２４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の測位装置において、
前記第１測位手段の測位の際に測位精度を表わす精度情報を求める精度情報取得手段を備え、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記第１測位手段の測位の結果を使用しないことを特徴としている。
【００２５】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の測位装置において、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記精度閾値を低い値に更新し、且つ、前記距離閾値を長い値に更新する閾値更新手段を備えたことを特徴としている。
【００２６】
請求項９記載の発明は、
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段とを用いて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位方法において、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御ステップと、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新ステップと、
を含み、
前記測位制御ステップは、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出ステップと、
前記距離算出ステップにより算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御ステップと、
を含むことを特徴とする測位方法である。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の測位方法において、
前記測位タイミング制御ステップは、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出ステップにより算出された一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴としている。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段とそれぞれ通信可能にされたコンピュータに、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御機能と、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新機能と、
を実現させるとともに、
前記測位制御機能は、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出機能と、
前記距離算出機能により算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御機能と、
を有することを特徴とするプログラムである。
【００２９】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載のプログラムにおいて、
前記測位タイミング制御機能は、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出機能により算出された一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に従うと、基準地点と第２測位手段の測位地点との間の二点間距離を算出し、この二点間距離に基づいて第１測位手段の間欠的な測位タイミングを制御するので、経過時間のみに基づいてこの測位タイミングを制御する場合と比較して、第１測位手段の測位タイミングを適切に決定できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態のナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の測位制御処理の測位結果の一例を表わした説明図を示す。
【図３】自律航法測位の一連の位置データの補正処理の内容を表わした説明図を示す。
【図４】正確な補正処理を行うことのできない自律航法測位の一連の位置データの一例を表わした説明図である。
【図５】ＣＰＵにより実行される第１実施形態の測位制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態の測位制御処理における測位結果の一例を示す説明図である。
【図７】ＣＰＵにより実行される第２実施形態の測位制御処理の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。
【００３４】
この実施形態のナビゲーション装置（測位装置）１は、移動中に位置の測定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。特に制限されるものではないが、このナビゲーション装置１は、ユーザの歩行による移動に対応して自律航法による測位を行えるものである。
【００３５】
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、高さ方向の移動を検出するための気圧センサ１７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、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補正手段としての自律航法誤差補正処理部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位置データ記憶部２２と、ユーザの撮影操作によって画像を電子的に記録するカメラ装置２３と、各地点の地図画像データが登録された地図データベース２４等を備えている。
【００３６】
上記の構成のうち、ＧＰＳ受信アンテナ１３、ＧＰＳ受信部１４およびＣＰＵ１０により第１測位手段および精度情報取得手段が構成され、３軸地磁気センサ１５、３軸加速度センサ１６および自律航法制御処理部２０により第２測位手段が構成される。
【００３７】
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。
【００３８】
３軸地磁気センサ１５は地磁気の向き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。
【００３９】
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。
【００４０】
詳細には、自律航法制御処理部２０は、３軸加速度センサ１６の出力に現れる歩行動作特有の出力変動パターンから移動方向を算出する。具体的には、歩行時において、ユーザの胴体は前後に大きく傾斜するとともに、左右に小さくローリングする。このとき、ナビゲーション装置１がユーザの胴体に装着されていると、ナビゲーション装置１も同様の運動を行うので、この運動が３軸加速度センサ１６の出力に現れる。自律航法制御処理部２０は、この出力変動パターンを解析することで、ユーザはナビゲーション装置１の何れの向きに進行しているのか算出できる。また、３軸加速度センサ１６の出力に基づきナビゲーション装置１の何れの向きが重力方向なのか求められ、３軸地磁気センサ１５の出力に基づきナビゲーション装置１の何れの向きが磁北の方向であるのか算出することができる。そして、これらの結果からユーザの移動方向を方位により求めることができる。
【００４１】
また、自律航法制御処理部２０は、３軸加速度センサ１６の出力からナビゲーション装置１の上下動の検出を行い、この上下動の検出から歩数をカウントする。そして、予め設定されている歩幅データと歩数とを乗算することで、歩行による移動量を算出する。ここで、歩幅データに誤差があると、移動量の計測結果に一律の計測誤差が付加されることになる。また、これら移動方向と移動量の算出に加えて、気圧センサ１７の出力値の変化から高さ方向の移動量についても算出する。
【００４２】
自律航法誤差補正処理部２１は、ＣＰＵ１０の演算処理を補助するための演算装置である。この自律航法誤差補正処理部２１は、自律航法制御処理部２０により算出されて位置データ記憶部２２に記憶されている一連の位置データを、間欠的なＧＰＳ測位が行われた際に、このＧＰＳ測位により取得された位置データに基づいて、より正確な位置データに補正する演算を行うものである。この補正処理の具体例については後に詳述する。
【００４３】
位置データ記憶部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、装置移動中の測位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。位置データには、例えば、そ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、それぞれ記憶時に付加される。
【００４４】
ＲＯＭ１２には、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測位制御処理のプログラムが格納されている。この測位制御処理を実行するＣＰＵ１０に測位制御手段が構成される。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。
【００４５】
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第１実施形態の測位制御処理について説明する。
【００４６】
［測位制御処理］
図２には、第１実施形態の測位制御処理の測位結果の一例を表わした説明図を示す。同図は、地点Ａから地点Ｃまで移動した場合において、破線により実際の移動経路Ｔ１を、実線により自律航法測位の測位結果の軌跡Ｔ２を、それぞれ表わしている。
【００４７】
第１実施形態の測位制御処理では、先ず、処理開始時にＧＰＳ測位を行い、この地点を第１基準地点として自律航法測位を連続的に実行していく。図２の例では、開始地点ＡでＧＰＳ測位が行われるとともに、この地点Ａが第１基準地点に設定されて、続く自律航法測位が行われて軌跡Ｔ２（地点Ａ→Ｂ１の軌跡Ｔ２）の一連の位置データが取得されている。
【００４８】
続いて、第１実施形態の測位制御処理では、基本的な制御動作として、経過時間に応じて間欠的なＧＰＳ測位を実行する。ＧＰＳ測位が新たに行われた場合には、このＧＰＳ測位が行われた地点を第２基準地点として登録し、第１基準地点から第２基準地点まで自律航法測位により取得された一連の位置データを補正する処理を行う。そして、補正処理後に、第２基準地点として登録されている地点を第１基準地点に登録しなおして、続く自律航法測位を継続する。図２の例では、地点Ｂから地点Ｃへの移動において経過時間が一定時間に達して、地点ＣでＧＰＳ測位が行われている。この移動過程では地点Ｂが第１基準地点に設定されている。
【００４９】
さらに、この第１実施形態の測位制御処理では、自律航法測位を継続的に実行する間、第１基準地点から現在の測位地点までの二点間距離が算出される。第１基準地点の位置データはＧＰＳ測位により求められたもの、現在の測位地点の位置データは自律航法測位により求められたものが使用される。二点間距離は、移動経路に沿った二点間の移動距離ではなく、例えば直線距離など二点間の距離の長短を比較できるものであれば良い。
【００５０】
そして、一連の自律航法測位に伴って得られる一連の上記二点間距離に基づいて、ＣＰＵ１０は自律航法測位の測位地点が第１基準地点から遠ざかる方へ移動しているか近づく方へ移動しているか判別する。そして、近づく方へ移動していると判別された場合には、所定の経過時間に達していなくても間欠的なＧＰＳ測位を実行する。
【００５１】
例えば、図２の地点Ａ→Ｂの移動過程においては、第１基準地点Ａと自律航法測位の測位地点（軌跡Ｔ２の各地点）とのニ点間距離がそれぞれ算出されていき、地点Ｂ１において、二点間距離が小さくなって、第１基準地点Ａへ近づく方へ移動していると判別されている。そして、ＧＰＳ測位が行われて地点Ｂの位置データが取得されている。
【００５２】
測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別されてＧＰＳ測位が実行された場合には、上記の位置データの補正処理と第１基準地点の更新処理とが同様に実行される。例えば、図２の例では、地点ＢのＧＰＳ測位によって、この地点Ｂが第２基準地点に設定されて、地点Ａ→Ｂ１にかけた軌跡Ｔ２の一連の位置データの補正処理が行われる。その後、地点Ｂが第１基準地点として登録しなおされて、自律航法測位が続行される。
【００５３】
ここで、自律航法測位の測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別する基準は、例えば、一連の自律航法測位に伴って算出される一連の二点間距離の最大値と、直前に算出された二点間距離とを比較して、この差が所定の閾値（例えば５ｍ）を超えた場合としている。
【００５４】
なお、この判別基準は、上記の例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、前回算出された二点間距離と直前に算出された二点間距離とを比較して、後者の方が短くなっていれば、自律航法測位の測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別するようにしても良い。また、直前と前回と前々回にそれぞれ算出された３つの二点間距離を比較して、前々回、前回、直前の順で短くなっていれば第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別するようにしても良い。
【００５５】
上記の二点間距離に基づくＧＰＳ測位の制御処理には例外がある。すなわち、自律航法測位の測位地点が、第１基準地点から所定距離の範囲内（例えば２０ｍ以内）にある場合には、測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動している場合でも、ＧＰＳ測位を実行する制御処理が省略されるようになっている。上記所定距離は、例えば、自律航法測位の測位精度が許容レベルをほぼ超えることがない距離（例えば２０ｍ）に設定される。
【００５６】
例えば、図２の範囲Ｗの移動においては、第１基準地点Ａへ近づく方の移動が含まれているが、第１基準地点Ａから所定距離の範囲内にあるためＧＰＳ測位は行われていない。
【００５７】
また、二点間距離に基づくＧＰＳ測位を行った場合でも、測位結果の精度を表わす精度情報を取得して、精度が所定値より低い場合には、このＧＰＳ測位の結果は使用せずに、ＧＰＳ測位がなされなかった場合と同様の扱いにされる。ここで、精度情報としては、例えば、ＤＯＰ（Dilution of Precision）値、或いは、ＧＳＴ（GNSS Pseudorange Error Statistics）を適用することができる。
【００５８】
［補正処理］
次に、上述の自律航法測位により取得された一連の位置データの補正処理について説明する。
【００５９】
図３には、自律航法測位の一連の位置データの補正処理の内容を表わした説明図を示す。同図中、実線により自律航法測位の一連の位置データの軌跡Ｔ２を、一点鎖線により補正後の位置データの軌跡Ｔ３を、それぞれ表わしている。
【００６０】
この補正処理は、自律航法測位における移動量の計測値に一律の計測誤差が含まれ、移動方向の計測値に一定のオフセット誤差が含まれる場合に、有効にこれらの誤差を除去できるものである。
【００６１】
図３の地点Ａ→Ｂ１の軌跡Ｔ２に示すように、補正前の一連の位置データは、第１基準地点ＡでＧＰＳ測位により位置データが与えられた後、自律航法測位により計測された移動ベクトルを第１基準地点Ａの位置データに積算することで取得されたものである。そして、間欠的なＧＰＳ測位が行われた第２基準地点Ｂにおいて、ＧＰＳ測位の測位結果（地点Ｂ）と自律航法測位の測位結果（地点Ｂ１）とに差異ベクトルＶｂだけ差異が生じている。
【００６２】
補正処理では、上記の自律航法測位により取得された一連の位置データが示す軌跡Ｔ２を、第１基準地点Ａの一端部を固定したまま、他端部がＧＰＳ測位された第２基準地点Ｂの位置に重なるように、一様に拡大又は縮小ならびに回転させるように変更し（すなわち、変更前の軌跡と変更後の軌跡が相似の関係になるように変更し）、この変更後の軌跡Ｔ３上に移動された各測位地点の位置データを補正後の位置データとする。自律航法誤差補正処理部２１は、上記の相似関係の変更を及ぼす演算処理を行って補正後の一連の位置データを求める。
【００６３】
図３の地点Ｂ→Ｃ１の一連の位置データに対しては、地点Ｂを第１基準地点、次に間欠的なＧＰＳ測位が行われた地点Ｃを第２基準地点として差異ベクトルＶｃが算出され、同様の演算処理が行われて、地点Ｂ→Ｃの軌跡Ｔ３に示す補正後の位置データが求められる。
【００６４】
図４には、正確な補正処理を行うことのできない自律航法測位の一連の位置データの一例を表わした説明図である。同図は、地点Ｅから地点Ｆまで移動した場合において、破線により実際の移動経路Ｔ１を、実線により自律航法測位の測位結果の軌跡Ｔ２を、それぞれ表わしている。
【００６５】
上記のような補正処理においては、例えば、図４に示すように、第１基準地点Ｅから一旦遠くまで離れた後、再び第１基準地点Ｅの近くまで戻ってＧＰＳ測位が行われて第２基準地点Ｆが設定された場合、第２基準地点Ｆにおける差異ベクトル（地点Ｆ，Ｆ１間のベクトル）は小さくなる。このような小さな差異ベクトルでは、一律の測位誤差が累積されたものよりも、ランダムな測位誤差の割合が大きくなる。そのため、上記のような軌跡Ｔ２を相似な形状を維持したまま他端部（Ｆ１）を第２基準地点Ｆに重ねる変更を行って補正処理を行った場合、正確な位置データは得られにくくなる。
【００６６】
しかしながら、この実施形態のナビゲーション装置１では、図２と図３に示したように、自律航法測位により一連の位置データを取得しながら、一連の測位地点が第１基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合には、経過時間が一定時間に達する前でもＧＰＳ測位を行って位置データの補正処理を行うので、図４に示したような正確な補正処理が困難となる事態を回避できるようになっている。
【００６７】
［制御手順］
次に、上記の測位制御処理を実現する制御手順について詳細に説明する。
【００６８】
図５には、ＣＰＵ１０により実行される測位制御処理のフローチャートを示す。
【００６９】
この測位制御処理は、例えば電源投入やユーザ操作等によって測位開始の指令が発行されたことに基づいて開始される。この測位制御処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信アンテナ１３とＧＰＳ受信部１４とを動作させてＧＰＳ衛星からの信号を受信させる（ステップＳ１）。そして、受信信号から所定の測位演算を行って位置データを求め、この位置データを位置データ記憶部２２に登録する（ステップＳ２）。さらに、この位置データを、続く自律航法測位で使用する第１基準地点の位置データとして登録する（ステップＳ３）。第１基準地点の位置データは自律航法制御処理部２０へ送られて、以後の自律航法測位の演算処理で使用される。
【００７０】
次に、ＣＰＵ１０は、自律航法測位を継続的に実行しながら間欠的にＧＰＳ測位を行う処理ループ（ステップＳ４〜Ｓ１９）へ処理を移行する。先ず、間欠的にＧＰＳ測位を行う経過時間を計数するＧＰＳ受信カウンタをリセットし（ステップＳ４）、３軸加速度センサ１６と３軸地磁気センサ１５の検出出力をサンプリングし（ステップＳ５）、これらのサンプリングデータを自律航法制御処理部２０へ送って位置データの算出を行わせる（ステップＳ６）。算出された位置データは、未補正を表わす補正フラグとともに位置データ記憶部２２に格納する。
【００７１】
続いて、ＧＰＳ受信カウンタの値が一定時間を超えたか判別し（ステップＳ７）、まだ超えていなければ、第１基準地点と現在の測位地点との二点間距離を算出する（ステップＳ８：距離算出手段）。そして、この二点間距離から現在の測位地点が第１基準地点の近い範囲（例えば２０ｍ内）にあるか否かを判別し（ステップＳ９：禁止手段）、近い範囲にあれば、そのままステップＳ５に戻る。
【００７２】
一方、近い範囲になければ、これまでに算出されている一連の二点間距離の比較を行って、現在の測位地点が第１基準地点に近づく方に移動しているか判別する（ステップＳ１０：測位タイミング制御手段）。その結果、近づく方に移動していると判別されなければ、そのままステップＳ５に戻る。
【００７３】
つまり、上記のステップＳ５〜Ｓ９またはステップＳ５〜Ｓ１０の処理ループによって、第１基準地点から遠ざかる方へ移動している場合、或いは、第１基準地点から所定距離（例えば２０ｍ）離れていない場合に、前回のＧＰＳ測位からの経過時間が一定時間に達するまで連続的に自律航法測位が行われて、移動経路上の各地点の位置データが取得されていく。
【００７４】
上記の処理ループが繰り返し実行される間に、前回のＧＰＳ測位からの経過時間が一定時間に達したら、ステップＳ７の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行して上記の処理ループを抜ける。
【００７５】
経過時間が一定時間に達して処理ループを抜けると、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信させ（ステップＳ１１）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ１２）。さらに、この位置データを第２基準地点の位置データとして登録し（ステップＳ１６）、自律航法誤差補正処理部２１に指令を発行して位置データ記憶部２２に記憶されている未補正の位置データの補正処理を実行させる（ステップＳ１７）。
【００７６】
ここで、自律航法誤差補正処理部２１は、間欠的なＧＰＳ測位により取得された第１基準地点と第２基準地点の位置データに基づき、第１基準地点から第２基準地点までの移動で自律航法測位により取得した一連の位置データに対して所定の演算処理を行い、より正確な位置データに補正する。補正後の位置データは、補正済みを表わす補正フラグとともに位置データ記憶部２２の元の位置データに上書きされて記憶される。
【００７７】
続いて、ＣＰＵ１０は、ステップＳ１３，Ｓ１４のＧＰＳ測位が行われた時刻を位置データ記憶部２２に記憶させ（ステップＳ１８）、第２基準地点の位置データを新たな第１基準地点の位置データとして登録しなおし（ステップＳ１９：基準地点更新手段）、ステップＳ４に戻る。
【００７８】
つまり、上記ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１６〜Ｓ１９の処理により、前回のＧＰＳ測位から経過時間が一定時間に達した場合に、ＧＰＳ測位と位置データの補正処理とが実行される。そして、ステップＳ４に戻ることで、再び、次にＧＰＳ測位を実行する時間のカウントがゼロから開始されるようになっている。
【００７９】
また、上記の処理ループ（ステップＳ５〜Ｓ９，Ｓ１０）が繰り返し実行されている間に、測位地点が第１基準地点から所定距離（例えば２０ｍ）を超え、且つ、測位地点が第１基準地点に近づく方へ移動したと判別された場合には、ステップＳ１０の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行して上記の処理ループを抜ける。
【００８０】
測位地点が近づく方へ移動して処理ループを抜けると、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信アンテナ１３とＧＰＳ受信部１４とを介してＧＰＳ衛星からの信号を受信させ（ステップＳ１３）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ１４）。次いで、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ測位の精度情報を取得して、測位精度が所定の精度閾値より低いか否かを判別する（ステップＳ１５）。そして、測位精度が精度閾値より低ければ、ステップＳ１３，Ｓ１４で取得されたＧＰＳ測位の位置データは使用せずに、そのままステップＳ５に戻る。
【００８１】
一方、ステップＳ１５の判別処理で、測位精度が精度閾値より高いと判別されれば、ステップＳ１３，Ｓ１４で取得されたＧＰＳ測位の位置データを使用して、上述したステップＳ１６〜Ｓ１９の処理（位置データの補正処理と第１基準地点の更新処理）を実行する。そして、ステップＳ４に戻る。
【００８２】
つまり、上記のステップＳ１３〜Ｓ１９の処理により、第１基準地点と測位地点との二点間距離に基づく間欠的なＧＰＳ測位の実行制御と、ＧＰＳ測位に基づく一連の位置データの補正処理とが行われるようになっている。
【００８３】
以上のように、第１実施形態のナビゲーション装置１によれば、自律航法測位によって位置データが取得されると第１基準地点と測位地点との二点間距離が計算され、この二点間距離に基づいて間欠的なＧＰＳ測位を行うか否か判別されるようになっている。従って、経過時間のみで間欠的なＧＰＳ測位を行う場合と比較して、適切な条件でＧＰＳ測位を行わせることができる。
【００８４】
具体的には、上記の二点間距離に基づき測位地点が第１基準地点に近づく方へ移動していると判別された場合に、間欠的なＧＰＳ測位を実行するようにしている。従って、自律航法測位によって取得された一連の位置データをＧＰＳ測位の結果に基づいて補正する際に、第１基準地点と第２基準地点とが近くなって正確な補正が行えなくなるという不都合を回避することができる。
【００８５】
また、第１実施形態のナビゲーション装置１によれば、自律航法測位の測位地点が第１基準地点から所定距離の範囲内（例えば２０ｍ以内）にあるときには、上記二点間距離に基づくＧＰＳ測位の実行制御を行わないようになっている。それにより、自律航法測位の測位誤差が余り大きくならない範囲を移動しているのに、無駄にＧＰＳ測位や補正処理が行われてしまうといった事態を回避できる。
【００８６】
また、この第１実施形態のナビゲーション装置１によれば、上記の二点間距離に基づきＧＰＳ測位を行った場合に、位置データの測位精度が所定の精度閾値より低い場合には、この位置データを使用しないようになっている。従って、測位精度の悪い位置データは破棄し、測位精度がある程度高い位置データのみを用いて、位置データの補正処理や第１基準地点の更新処理を行えるようになっている。二点間距離に基づきＧＰＳ測位を実行することになった状況では、未だ前回のＧＰＳ測位から経過時間が一定時間に達してなく、第１基準地点の更新処理や位置データの補正処理を少し遅らせても可能な状態にある。従って、この場合には測位精度の悪い位置データであれば使用せずに、その後に測位精度の良い位置データが得られたときに、これを使用して処理を行うようにすることで、総合的により正確な位置データを取得することができる。
【００８７】
［第２実施形態］
第２実施形態のナビゲーション装置１は、測位制御処理の内容が第１実施形態のものと異なり、その他は第１実施形態と同様である。従って、異なる部分について詳細に説明する。
【００８８】
図６は、第２実施形態の測位制御処理における測位結果の一例を表わした説明図である。同図中、破線により実際の移動経路Ｔ１を、実線により自律航法測位の測位結果による軌跡Ｔ２を、それぞれ表わす。
【００８９】
第２実施形態の測位制御処理においても、基本的な動作として、経過時間に応じてＧＰＳ測位を間欠的に実行する。ＧＰＳ測位が新たに行われた場合には、前回のＧＰＳ測位が行われた地点を第１基準地点、今回のＧＰＳ測位が行われた地点を第２基準地点として登録し、第１基準地点から第２基準地点まで自律航法測位により取得された一連の位置データの補正処理を行う。そして、補正処理後に、第２基準地点として登録されている地点を第１基準地点に登録しなおして、続く自律航法測位を実行する。
【００９０】
さらに、この第２実施形態の測位制御処理においても、自律航法測位を継続的に実行する間、第１基準地点から現在の測位地点までの二点間距離を算出する。そして、この二点間距離が所定の距離閾値Ｄ（例えば初期状態で５００ｍなど）を超えたか比較して、超えた場合には、所定の経過時間に達していなくても、間欠的なＧＰＳ測位を実行する。ここで、距離閾値Ｄの初期値は、自律航法測位の誤差が目立ち始める頃の長さに設定されている。
【００９１】
距離閾値Ｄを超えてＧＰＳ測位が実行された場合には、上記の位置データの補正処理と第１基準地点の更新処理とが同様に実行される。
【００９２】
ただし、ＧＰＳ測位の際に、測位結果の精度を表わす精度情報を取得して、測位精度が所定の精度閾値Ｈより低い場合には、このＧＰＳ測位の結果を使用せずに、ＧＰＳ測位が行われなかった場合と同様の扱いとする。また、この場合には、併せて、上記の距離閾値Ｄを所定距離（例えば５０ｍなど）伸ばす処理と、上記の精度閾値Ｈを所定段階低くする処理とを実行する。
【００９３】
距離閾値Ｄを伸ばす処理は、この処理を行わないと、続く移動によって、すぐに上記の二点間距離が距離閾値Ｄを再び超えて、時間を開けずにすぐにＧＰＳ測位が行われてしまうことになり、これを回避するために行うものである。
【００９４】
精度閾値Ｈを所定段階低くする処理は、次の理由のために行うものである。すなわち、次に、二点間距離が距離閾値Ｄを超えてＧＰＳ測位が行われる場合には、距離閾値Ｄが伸びている分、自律航法測位の測位誤差も累積されて大きくなっている。そのため、ＧＰＳ測位の測位精度が少し低い場合でも、その測位結果を使用して自律航法測位の測位誤差をリセットすることが有効となる。それゆえ、上記のように距離閾値Ｄを伸ばすのに対応させて精度閾値Ｈも所定段階低い設定に変更している。
【００９５】
上記のような測位制御処理によれば、例えば図６に示すように、先ず、開始地点でＧＰＳ測位が行われてこの地点が第１基準地点Ａに設定される。続いて、自律航法測位が継続的に行われて測位軌跡Ｔ２の各地点の位置データが取得されていく。測位軌跡Ｔ２と実際の移動経路Ｔ１とでは徐々に誤差が大きくなっている。
【００９６】
そして、第１基準地点ＡでのＧＰＳ測位から所定の経過時間に達する前に、第１基準地点Ａと測位地点の二点間距離が初期の距離閾値Ｄ（例えば５００ｍ）を超えた地点Ｃ１に達した段階で、ＧＰＳ測位が行われている。この地点Ｃ１は、実際の移動地点Ｃに居るときに自律航法測位により得られた位置データに対応する地点である。そして、このときのＧＰＳ測位の結果が地点Ｃ２を表わし、ＧＰＳ衛星の信号から求められる測位精度が精度閾値Ｈより低かったとする。このように測位精度が低かった場合、このＧＰＳ測位の結果は使用せずに、距離閾値Ｄを所定量（例えば５０ｍ）伸ばし、精度閾値Ｈも所定段階低くする。
【００９７】
そして、第１基準地点ＡでのＧＰＳ測位から所定の経過時間に達する前に、再び、第１基準地点Ａと測位地点の二点間距離が、更新後の距離閾値Ｄ（例えば５５０ｍ）を超えた地点Ｂ１に達した段階で、ＧＰＳ測位が行われている。この地点Ｂ１は、実際の移動地点Ｂに居るときに自律航法測位により得られた位置データに対応する地点である。そして、このときのＧＰＳ測位の結果が地点Ｂ２を表わし、ＧＰＳ測位の測位精度が更新後の精度閾値Ｈより高かったとする。測位精度が精度閾値Ｈより高い場合、このＧＰＳ測位の結果が使用されて、この地点が第２基準地点Ｂ２に設定される。そして、第１基準地点Ａから第２基準地点Ｂ２までの自律航法測位により取得された一連の位置データの補正処理が行われる。その後、この地点Ｂ２が新たな第１基準地点に設定されて、続く、自律航法測位が行われる。
【００９８】
次に、上記の測位制御処理を実現する制御手順について詳細に説明する。
【００９９】
図７には、ＣＰＵ１０により実行される第２実施形態の測位制御処理のフローチャートを示す。
【０１００】
第２実施形態の測位制御処理が開始されると、先ず、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し（ステップＳ２１）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ２２）。そして、この位置データを、第１基準地点の位置データとして登録する（ステップＳ２３）。
【０１０１】
続いて、ＧＰＳ測位を間欠的に行う経過時間をカウントするＧＰＳ受信カウンタをリセットし（ステップＳ２４）、ＧＰＳ受信を行う二点間距離の閾値である距離閾値Ｄと、二点間距離に基づくＧＰＳ測位の結果を使用するか否かを判別する測位精度の閾値である精度閾値Ｈを初期値にリセットする（ステップＳ２５）。
【０１０２】
次に、ＣＰＵ１０は、３軸加速度センサ１６と３軸地磁気センサ１５の検出出力をサンプリングし（ステップＳ２６）、これらのサンプリングデータを自律航法制御処理部２０へ送って位置データの算出を行わせる（ステップＳ２７）。次いで、ＧＰＳ受信カウンタの値が一定時間を超えたか判別し（ステップＳ２８）、まだ超えていなければ、第１基準地点と現在の測位地点との二点間距離を算出する（ステップＳ２９：距離算出手段）。そして、この二点間距離と距離閾値Ｄとを比較して前者が後者を超えていないか判別する（ステップＳ３０：測位タイミング制御手段）。その結果、二点間距離の方が短ければステップＳ２６に戻る。
【０１０３】
つまり、ステップＳ２６〜Ｓ３０の処理ループにより、自律航法測位が連続的に実行されながら、前回のＧＰＳ受信からの経過時間の確認と、上記二点間距離の確認とが行われるようになっている。
【０１０４】
そして、この処理ループ（ステップＳ２６〜Ｓ３０）が繰り返し実行される間に、前回のＧＰＳ受信から一定時間が経過すると、ステップＳ２８の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行して上記の処理ループを抜ける。
【０１０５】
一定時間が経過して処理ループを抜けると、ＣＰＵ１０は、先ず、ＧＰＳ衛星からの信号を受信させ（ステップＳ３１）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ３２）。そして、この位置データを第２基準地点の位置データとして登録し（ステップＳ３３）、自律航法誤差補正処理部２１に指令を発行して位置データ記憶部２２に記憶されている未補正の位置データの補正処理を実行させる（ステップＳ３４）。次いで、ＧＰＳ測位が行われた時刻を位置データ記憶部２２に記憶させ（ステップＳ３５）、上記の第２基準地点の位置データを新たな第１基準地点の位置データとして登録しなおす（ステップＳ３６：基準地点更新手段）。その後、ステップＳ２４に戻る。
【０１０６】
また、上記の処理ループ（ステップＳ２６〜Ｓ３０）が繰り返し実行される間に、上記二点間距離が距離閾値Ｄ以上になると、ステップＳ３０の判別処理で“ＹＥＳ”側へ移行して上記の処理ループを抜ける。
【０１０７】
二点間距離が距離閾値Ｄ以上となって処理ループを抜けると、ＣＰＵ１０は、先ず、ＧＰＳ衛星からの信号を受信させ（ステップＳ３７）、所定の測位演算を行って位置データを求める（ステップＳ３８）。次いで、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ測位の精度情報を確認して、測位精度が精度閾値Ｈより高いか否かを判別する（ステップＳ３９）。そして、測位精度が精度閾値Ｈより低ければ、ステップＳ３７，Ｓ３８で取得されたＧＰＳ測位の位置データは使用せず破棄する。さらに、精度閾値Ｈを所定段階下げ（ステップＳ４０：閾値更新手段）、距離閾値Ｄを所定量α加算した値に更新する（ステップＳ４１：閾値更新手段）。そして、ステップＳ２６に戻る。
【０１０８】
一方、ステップＳ３９の判別処理で測位精度が精度閾値Ｈより高いと判別されたら、ステップＳ３３にジャンプする。そして、ステップＳ３７，Ｓ３８で取得されたＧＰＳ測位の位置データを使用して、自律航法測位の一連の位置データの補正処理や第１基準地点の更新処理が行われる。
【０１０９】
以上のように、第２実施形態のナビゲーション装置１によれば、自律航法測位により位置データが取得されると第１基準地点と測位地点との二点間距離が計算され、この二点間距離に基づいて間欠的なＧＰＳ測位を行うか否か判別されるようになっている。従って、経過時間のみで間欠的なＧＰＳ測位を行う場合と比較して、適切な条件でＧＰＳ測位を行わせることができる。
【０１１０】
具体的には、上記の二点間距離が自律航法測位の誤差が目立って大きくなる頃を示す距離閾値Ｄ以上となった場合に、間欠的なＧＰＳ測位を行うようにしている。従って、経過時間が一定時間に達する前に遠くまで移動がなされた場合に、自律航法測位の累積的な誤差が非常に大きくなってしまう前にＧＰＳ測位を行って、自律航法測位の累積的な誤差をリセットすることができる。また、遠くまで移動しない場合には、例えば間欠的なＧＰＳ測位を行う経過時間を長めに設定しておくことで、その時間までＧＰＳ測位が行われないので、自律航法測位の累積的な誤差がさほど大きくなっていない段階で無駄にＧＰＳ測位が行われて無駄な消費電力が生じてしまうといった不都合を回避できる。
【０１１１】
また、この第２実施形態のナビゲーション装置１によれば、上記の二点間距離に基づきＧＰＳ測位を行った場合に、位置データの測位精度が所定の精度閾値Ｈより低い場合には、この位置データを使用しないようになっている。従って、測位精度の悪い位置データは破棄し、測位精度がある程度高い位置データのみを用いて、位置データの補正処理や第１基準地点の更新処理を行えるようになっている。
【０１１２】
さらに、二点間距離に基づきＧＰＳ測位を行って、その位置データの測位精度が悪かった場合には、距離閾値Ｄを長く設定しなおし、精度閾値Ｈを所定段階下げる設定を行うので、その後の遠ざかる方向への移動で直ぐにＧＰＳ測位が行われてしまうことを回避し、適当な距離を移動してからＧＰＳ測位が行われるようにできる。また、このとき第１基準地点からの距離が増している分、それに対応させてＧＰＳ測位の結果を採用するか否かを判別する測位精度の基準を低くすることができる。
【０１１３】
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、自律航法測位により位置データが取得される毎に、第１基準地点から測位地点までの二点間距離を求めるようにしているが、複数回の自律航法測位毎に二点間距離を１回求めるなど、距離算出の処理を間引くようにしてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、測位衛星としてＧＰＳ衛星を適用した場合の構成を示したが、その他の測位衛星を適用しても良い。また、自律航法測位の相対的な移動方向と移動量の計測方法は、上記実施形態で示した方法に限られず、例えば、ナビゲーション装置がユーザの体に所定の向きで装着されるものであれば、２軸の方位センサを用いてユーザの前方を移動方向として測定することができる。また、乗物で使用するものであれば、ジャイロセンサを用いて移動方向を計測し、タイヤの回転量を検出して移動量を計測することもできる。
【０１１５】
また、自律航法測位の位置データの補正処理の方法も、上記実施形態で示した方法に限られず、種々の方法を適用することができる。その他、実施形態で示した細部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】
【０１１６】
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
１７ 気圧センサ
１８ 表示部
１９ 電源
２０ 自律航法制御処理部
２１ 自律航法誤差補正処理部
２２ 位置データ記憶部
２３ カメラ装置
２４ 地図データベース
Ｔ１ 実際の移動経路
Ｔ２ 軌跡
Ｔ３ 補正後の位置データの軌跡
Ｄ 距離閾値
Ｈ 精度閾値
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、
基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段と、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御手段と、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新手段と、
を備え、
前記測位制御手段は、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御手段と、
を有することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記測位タイミング制御手段は、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出手段により算出される一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離が所定距離に満たない場合に、当該二点間距離に基づく前記第１測位手段の実行制御を禁止する禁止手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の測位装置。
【請求項４】
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、前記第２測位手段の測位によって取得されている一連の位置情報を、前記第１測位手段の測位結果に基づき補正する補正手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の測位装置。
【請求項５】
前記第１測位手段の測位の際に測位精度を表わす精度情報を求める精度情報取得手段を備え、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記第１測位手段の測位の結果を使用しないことを特徴とする請求項２又は４に記載の測位装置。
【請求項６】
前記測位タイミング制御手段は、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離が所定の距離閾値を超えた場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項７】
前記第１測位手段の測位の際に測位精度を表わす精度情報を求める精度情報取得手段を備え、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記第１測位手段の測位の結果を使用しないことを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【請求項８】
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記精度閾値を低い値に更新し、且つ、前記距離閾値を長い値に更新する閾値更新手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の測位装置。
【請求項９】
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段とを用いて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位方法において、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御ステップと、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新ステップと、
を含み、
前記測位制御ステップは、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出ステップと、
前記距離算出ステップにより算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御ステップと、
を含むことを特徴とする測位方法。
【請求項１０】
前記測位タイミング制御ステップは、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出ステップにより算出された一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴とする請求項９記載の測位方法。
【請求項１１】
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段とそれぞれ通信可能にされたコンピュータに、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御機能と、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新機能と、
を実現させるとともに、
前記測位制御機能は、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出機能と、
前記距離算出機能により算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御機能と、
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
前記測位タイミング制御機能は、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出機能により算出された一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴とする請求項１１記載のプログラム。
【請求項１】
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、
基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段と、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御手段と、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新手段と、
を備え、
前記測位制御手段は、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御手段と、
を有することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記測位タイミング制御手段は、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出手段により算出される一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項３】
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離が所定距離に満たない場合に、当該二点間距離に基づく前記第１測位手段の実行制御を禁止する禁止手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の測位装置。
【請求項４】
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、前記第２測位手段の測位によって取得されている一連の位置情報を、前記第１測位手段の測位結果に基づき補正する補正手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の測位装置。
【請求項５】
前記第１測位手段の測位の際に測位精度を表わす精度情報を求める精度情報取得手段を備え、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記第１測位手段の測位の結果を使用しないことを特徴とする請求項２又は４に記載の測位装置。
【請求項６】
前記測位タイミング制御手段は、
前記距離算出手段により算出された前記二点間距離が所定の距離閾値を超えた場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴とする請求項１記載の測位装置。
【請求項７】
前記第１測位手段の測位の際に測位精度を表わす精度情報を求める精度情報取得手段を備え、
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記第１測位手段の測位の結果を使用しないことを特徴とする請求項６記載の測位装置。
【請求項８】
前記精度情報取得手段により求められた精度情報が表わす測位精度が所定の精度閾値より低い場合に、前記精度閾値を低い値に更新し、且つ、前記距離閾値を長い値に更新する閾値更新手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の測位装置。
【請求項９】
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段とを用いて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位方法において、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御ステップと、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新ステップと、
を含み、
前記測位制御ステップは、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出ステップと、
前記距離算出ステップにより算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御ステップと、
を含むことを特徴とする測位方法。
【請求項１０】
前記測位タイミング制御ステップは、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出ステップにより算出された一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴とする請求項９記載の測位方法。
【請求項１１】
測位衛星から信号を受信して測位を行う第１測位手段と、基準地点の位置情報と相対的な移動方向および移動量の計測とによって測位を行う第２測位手段とそれぞれ通信可能にされたコンピュータに、
前記第１測位手段に間欠的に測位を行わせる一方、この間欠的な測位の間に前記第２測位手段に連続的に測位を行わせて移動経路に沿った位置情報を取得していく測位制御機能と、
前記第１測位手段により間欠的な測位が行われた場合に、この測位の結果に基づいて前記第２測位手段の前記基準地点の位置情報を更新する基準地点更新機能と、
を実現させるとともに、
前記測位制御機能は、
前記基準地点と前記第２測位手段の測位地点との二点間距離を算出する距離算出機能と、
前記距離算出機能により算出された前記二点間距離に基づき前記第１測位手段の間欠的な測位の実行タイミングを制御する測位タイミング制御機能と、
を有することを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
前記測位タイミング制御機能は、
前記第２測位手段による一連の測位に伴って前記距離算出機能により算出された一連の前記二点間距離に基づき、前記第２測位手段の測位地点が前記基準地点へ近づく方へ移動していると判別された場合に、前記第１測位手段に間欠的な測位を実行させることを特徴とする請求項１１記載のプログラム。
【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２０１２−８３３２３（Ｐ２０１２−８３３２３Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４９３２５（Ｐ２０１０−２４９３２５）
【出願日】平成２２年１１月８日（２０１０．１１．８）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月８日（２０１０．１１．８）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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