測位装置、測位方法及びプログラム
【課題】ユーザの現在位置の測位を行う測位装置において、ユーザの移動状態から有り得ない誤った測位結果が使用されることを防止する。
【解決手段】撮像装置１ＡのＣＰＵ１０は、ＧＰＳユニット３１における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、ユーザの前回の測位位置からの移動距離Ｌを算出し、３軸加速度センサ１６により検出されたユーザの移動状態に基づいて前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、算出された移動距離Ｌが設定された許容範囲内である場合にＧＰＳユニット３１による測位結果を使用し、算出された移動距離Ｌが設定された許容範囲内ではない場合にＧＰＳユニット３１による測位結果を使用しないように制御する。
【解決手段】撮像装置１ＡのＣＰＵ１０は、ＧＰＳユニット３１における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、ユーザの前回の測位位置からの移動距離Ｌを算出し、３軸加速度センサ１６により検出されたユーザの移動状態に基づいて前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、算出された移動距離Ｌが設定された許容範囲内である場合にＧＰＳユニット３１による測位結果を使用し、算出された移動距離Ｌが設定された許容範囲内ではない場合にＧＰＳユニット３１による測位結果を使用しないように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位装置、測位方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以前より、ＧＰＳ（全地球測位システム）や自律航法により測位を行う測位装置が知られている。例えば、特許文献１には、自律航法により自機の位置を検出し、ＧＰＳを用いて自機位置を修正するナビゲーション装置が記載されている。このナビゲーション装置では、高層建造物等の障害物が密集する場所で障害物の反射波による伝搬遅延（マルチパス）を検出し、マルチパス検出時にはＧＰＳによる位置修正を行わないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８０１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＧＰＳによる測位には、例えば、上述のマルチパスのほか、受信機雑音、電離層遅延、対流圏遅延、ＧＰＳ衛星の原子時計誤差、ＧＰＳ衛星の起動誤差等、様々な要因による測位誤差が生じる。測位誤差は、実用に耐えうる許容範囲であれば問題ないが、例えば、測位装置のユーザが停止している状態であるにもかかわらず、測位結果が前回の測位位置から数十メートル移動しているような場合は、その測位結果は明らかに誤りであり、この測位結果をユーザに提供することは好ましくない。
【０００５】
本発明の課題は、ユーザの現在位置の測位を行う測位装置において、ユーザの移動状態から有り得ない誤った測位結果が使用されることを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
ユーザに携帯される測位装置であって、
現在位置を測定する測位手段と、
前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、
前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出し、前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御する制御手段と、
を備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記測位手段は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して現在位置を測定する測位手段であり、
自律航法により現在位置を測定する自律航法測位手段を更に備え、
前記制御手段は、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用せずに前記自律航法測位手段による測位結果を使用するように制御する。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御手段は、少なくとも前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態において前記測位手段の測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離と、前記測位手段から出力される位置精度劣化係数とに基づいて、前記許容範囲を設定する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御手段は、少なくとも前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態において前記測位手段の測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離と、前記測位手段から出力されるＳ／Ｎ比とに基づいて、前記許容範囲を設定する。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、
ユーザに携帯され、現在位置を測定する測位手段と、前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、を備える測位装置における測位方法であって、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出するステップと、
前記ユーザ状態検出手段により検出された前記ユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定するステップと、
前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御するステップと、
を含む。
【００１１】
請求項６に記載の発明のプログラムは、
ユーザに携帯され、現在位置を測定する測位手段と、前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、を備える測位装置に用いられるコンピュータを、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出し、前記ユーザ状態検出手段により検出された前記ユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御する制御手段、
として機能させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ユーザの現在位置の測位を行う測位装置において、ユーザの移動状態から有り得ない誤った測位結果が使用されることを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態における撮像装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の移動履歴記憶領域のデータ格納例を示す図である。
【図３】図１のＣＰＵにより実行される測位処理Ａを示すフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態における撮像装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】図４のＣＰＵにより実行される測位処理Ｂ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】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００１５】
[第１の実施の形態]
図１は、第１の実施の形態における測位装置としての撮像装置１Ａの機能的構成を示すブロック図である。
【００１６】
撮像装置１Ａは、ユーザに携帯され、ユーザの現在位置を測定する測位機能を有する。
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ＲＡＭ（Random Access Memory）１１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ＲＯＭ(Read Only Memory)
１２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、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２０と、撮像により画像データを取得する撮像部２１と、各種データを記憶する記憶装置２２と、計時を行うタイマ２３と、地図データベース２４と、を備えている。
【００１７】
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取得する。そして、ＧＰＳ受信部１４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測位結果として取得することができる。ＧＰＳ受信アンテナ１３及びＧＰＳ受信部１４は、現在位置を測定する測位手段としてのＧＰＳユニット３１を構成する。
【００１８】
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し、ＣＰＵ１０に出力するセンサである。本実施の形態において、３軸加速度センサ１６は、撮像装置１Ａを携帯しているユーザの移動状態（停止状態、歩行状態、走行状態、その他状態）を検出するユーザ状態検出手段として機能する。
【００１９】
撮像部２１は、撮像レンズ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子、Ａ／Ｄ変換部等を備えている。撮像部２１では、撮像レンズにより取り込まれた光学像を光電変換素子により画像信号に変換し、この画像信号をＡ／Ｄ変換部によりデジタル画像情報（画像データ）に変換し、画像データを取得する。
【００２０】
記憶装置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る。記憶装置２２は、画像記憶領域２２１、移動履歴記憶領域２２２を有している。
画像記憶領域２２１は、撮像部２１において取得された画像データを記憶するための領域である。画像データには、撮影地点の位置データが付加されて記憶される。
移動履歴記憶領域２２２は、ＧＰＳ受信部１４によって取得された位置データを順次記憶するための領域である。移動履歴記憶領域２２２においては、図２に示すように、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．」、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、位置データが使用可能であるか否かを示すフラグ（ここでは、フラグ＝１の場合、使用可能）等が、それぞれ位置データに対応付けて記憶されるようになっている。
【００２１】
次に、上記構成の撮像装置１ＡのＣＰＵ１０において実行される測位処理Ａについて説明する。図３は、測位処理Ａを示すフローチャートである。測位処理Ａは、撮像装置１Ａの電源がオンされた際に開始され、ＣＰＵ１０とＲＯＭ１２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００２２】
測位処理Ａにおいては、まず、ＧＰＳユニット３１の各部が起動される（ステップＳ１）。
【００２３】
次いで、タイマ２３に測位間隔Ｔ秒がセットされ計時が開始されるとともに、ＧＰＳ受信部１４に測位を指示するコマンドが出力され、ＧＰＳ測位（ＧＰＳユニット３１による現在位置の測定）が実施される（ステップＳ２）。即ち、ＧＰＳ受信部１４において、ＧＰＳ受信アンテナ１３を介して受信されるＧＰＳ衛星からの信号の復調処理が行われることによりＧＰＳ衛星の各種送信データが取得され、取得された送信データに基づいて所定の測位演算が行われることにより、現在位置を表わす位置データが取得される。取得された位置データはＣＰＵ１０に出力され、記憶装置２２の移動履歴記憶領域２２２にインデックスナンバー、現在の時刻データと対応付けて記憶される。
【００２４】
次いで、移動履歴記憶領域２２２から前回の測位時の位置データが読み出され、前回のＧＰＳ測位により取得された位置データと今回のＧＰＳ測位により取得された位置データに基づいて、前回の測位位置からの移動距離Ｌが算出される（ステップＳ３）。
【００２５】
次いで、３軸加速度センサ１６において検出された加速度の値に基づいて、現在のユーザの移動状態が停止状態か、歩行状態か、走行状態か、その他の状態か、が判断される（ステップＳ４）。ここで、走行状態とは、ユーザ自身が走行していることを指す。その他の状態とは、ユーザが乗り物（例えば、自転車、電車、自動車等）に載って移動中の状態等が挙げられる。ステップＳ４においては、例えば、３軸加速度センサ１６において加速度が検出されていない場合、ユーザは停止状態であると判断される。３軸加速度センサ１６から検出された縦方向の振動の周期が２Ｈｚ以下である場合、ユーザは歩行状態であると判断される。３軸加速度センサ１６から検出された縦方向の振動の周期が２Ｈｚを超えた場合、ユーザは走行状態であると判断される。３軸加速度センサ１６から縦方向の振動がほとんどなく(予め定められた閾値以下であり)、横方向のみ加速度が検出された場合、及び、検出後、逆の加速度が検出されていない状態である場合、ユーザはその他状態であると判断される。
【００２６】
ステップＳ４において現在のユーザの移動状態が判断されると、ステップＳ５〜ステップＳ１４において、ユーザの移動状態に基づいて、移動距離Ｌが前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲内であるか否かを判断するための閾値Ｄを設定する処理が行われる。閾値Ｄは、ユーザの移動状態においてＴ秒間（測位間隔）でユーザが移動可能な距離Ｄ１とすることができる。Ｄ１には、所定の測位誤差を含めてもよい。また、ＧＰＳ衛星の配置に起因した測位精度劣化係数（ＤＯＰ値）に応じた測位誤差Ｄ２や受信機雑音（Ｓ／Ｎ比）の程度に応じた測位誤差Ｄ３等、測位時の状況に応じた測位誤差を考慮して閾値Ｄを設定することもできる。このように測位時の状況を考慮して閾値Ｄを設定することにより、むやみにＧＰＳの測位結果が使用されなくなってしまうことを防止することができる。本実施の形態においては、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３により算出することとする。
【００２７】
ステップＳ４において、現在のユーザの移動状態が停止状態であると判断されると（ステップＳ４;停止）、Ｄ１＝Ｓ×Ｔ（Ｓ＝０．５ｍ／秒）が算出される（ステップＳ５）。Ｓは、停止状態において１秒間でユーザが移動可能な距離（所定の測位誤差を含む）として実験的経験的に予め求められた値である。
【００２８】
ステップＳ４において、現在のユーザの移動状態が歩行状態であると判断されると（ステップＳ４;歩行）、Ｄ１＝Ｗ×Ｔ（Ｗ＝１．６ｍ／秒）が算出される（ステップＳ６）。Ｗは、歩行状態において１秒間でユーザが移動可能な距離（所定の測位誤差を含む）として実験的経験的に予め求められた値である。
【００２９】
ステップＳ４において、現在のユーザの移動状態が走行状態であると判断されると（ステップＳ４;走行）、Ｄ１＝Ｒ×Ｔ（Ｒ＝４．０ｍ／秒）が算出される（ステップＳ７）。Ｒは、走行状態において１秒間でユーザが移動可能な距離（所定の測位誤差を含む）として実験的経験的に予め求められた値である。
【００３０】
一方、現在のユーザの移動状態がその他状態であると判断されると（ステップＳ４；その他）、処理はステップＳ１６に移行する。
【００３１】
Ｄ１の算出後、ＤＯＰ値が良好な範囲であるか否かが判断される（ステップＳ８）。例えば、ＧＰＳ受信部１４からＤＯＰ値（ＰＤＯＰ）が取得され、ＤＯＰ値が所定値（例えば、６）以上である場合、ＤＯＰ値は良好な範囲ではない（不良）であると判断され、所定値未満である場合、ＤＯＰ値は良好な範囲であると判断される。
【００３２】
ステップＳ８において、ＤＯＰ値が良好な範囲であると判断されると（ステップＳ８；良好）、Ｄ２＝１．０が設定される（ステップＳ９）。ステップＳ８において、ＤＯＰ値が良好な範囲ではないと判断されると（ステップＳ８；不良）、Ｄ２＝２．０が設定される（ステップＳ１０）。
【００３３】
Ｄ２の算出後、受信機（ＧＰＳユニット３１）の信号状態が良好であるか否かが判断される（ステップＳ１１）。具体的には、ＧＰＳ受信部１４からＳ／Ｎ比が取得され、取得されたＳ／Ｎ比が所定値（例えば、２８ｄＢ−Ｈｚ）以下である場合、受信機の信号状態は不良であると判断され、所定値以上である場合、受信機の信号状態は良好であると判断される。
【００３４】
ステップＳ１１において、受信機の信号状態が良好であると判断されると（ステップＳ１１；良好）、Ｄ３＝０．３が設定される（ステップＳ１２）。ステップＳ１１において、受信機の信号状態が不良であると判断されると（ステップＳ１１；不良）、Ｄ３＝０．６が設定される（ステップＳ１３）。
【００３５】
Ｄ３の算出後、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３が算出される（ステップＳ１４）。そして、移動距離Ｌ≦Ｄであるか否かが判断される（ステップＳ１５）。Ｌ≦Ｄである、即ち、移動距離Ｌが、ユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲内であると判断されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、ステップＳ２において取得された位置データが使用されるとともに、ステップＳ２において移動履歴記憶領域２２２に記憶された今回の位置データに使用可能フラグが付加され（ステップＳ１６）、処理はステップＳ１７に移行する。Ｌ＞Ｄである、即ち、移動距離Ｌが、ユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を超えていると判断されると（ステップＳ１５；ＮＯ）、ステップＳ２において取得された位置データは使用されずに、処理はステップＳ１７に移行する。
移動距離Ｌが閾値Ｄを超えている場合は、ＧＰＳによる測位結果が、例えば電波の反射等を受ける等により大幅にずれているものとなっており、実用に耐え得ないので、ＧＰＳによる位置データは使用されない。
【００３６】
例えば、当該測位処理Ａと並行して行われている処理（第２の処理と呼ぶ）において表示部１８においてユーザの移動した軌跡を地図上に表示しているような場合、ステップＳ１５の判断がＹＥＳであれば、第２の処理に位置データが出力され、第２の処理によって当該位置データに基づいてユーザの位置の表示が行われる。ステップＳ１５の判断がＮＯであれば、第２の処理に位置データが出力されず、位置データに基づくユーザの位置の表示は行われない。
また、例えば、第２の処理において、撮像部２１で取得された画像データに撮影地点の位置データを付加して画像記憶領域２２１に記憶しているような場合、ステップＳ１５の判断がＹＥＳであれば、第２の処理に位置データが出力され、当該位置データが撮像部２１で取得された画像データに付加されて画像記憶領域２２１に記憶される。ステップＳ１５の判断がＮＯであれば、第２の処理に位置データが出力されず、撮像部２１で取得された画像データに位置データが付加されずに画像記憶領域２２１に記憶される。
【００３７】
ステップＳ１７においては、タイマ２３による計時がＴ秒を経過したか否かが判断され、Ｔ秒を経過したと判断されると（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、処理はステップＳ２に戻り、ステップＳ２以降の処理が繰り返し実行される。測位処理Ａは、撮像装置１Ａの電源がＯＦＦされるまで繰り返し実行される。
【００３８】
上記測位処理Ａでは、現在のユーザの移動状態を判断し、移動距離Ｌが現在のユーザの移動状態において移動可能な範囲を超えている場合はＧＰＳ受信部１４からの位置データを使用しないため、ユーザの移動状態から有り得ない誤った測位結果が使用されることを防止することが可能となる。
また、移動履歴記憶領域２２２に記憶する位置データに使用可能であるか否かを示すフラグを付加して記憶するので、移動履歴記憶領域２２２に記憶されている位置データが移動可能な範囲を超えていると判断された位置データである場合に、その旨をユーザに音声や表示等により通知することで、ユーザに誤った測位結果であることを認識させることが可能となる。
【００３９】
[第２の実施の形態]
以下、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図４は、第２の実施の形態における測位装置としての撮像装置１Ｂの機能的構成を示すブロック図である。
【００４０】
撮像装置１Ｂは、ユーザに携帯され、ユーザの現在位置を測定する測位機能を有する。
撮像装置１Ｂは、図４に示すように、現在位置を検出する測位手段として、ＧＰＳユニット３１のほか、３軸地磁気センサ１５、３軸加速度センサ１６及び自律航法制御処理部１７により構成される自律航法ユニット３２を備えている。
即ち、撮像装置１Ｂの構成は、図４に示すように、図１に示す撮像装置１Ａの構成に、自律航法用のセンサを構成する３軸地磁気センサ１５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による測位演算を行う自律航法制御処理部１７と、が付加されたものである。
【００４１】
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る。
自律航法制御処理部１７は、ＣＰＵ１０の演算処理を補助するための専用のハードウエアであり、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。
【００４２】
また、第２の実施の形態において、移動履歴記憶領域２２２は、ＧＰＳ受信部１４から出力された位置データを記憶するＧＰＳ用領域２２２ａと、自律航法制御処理部１７から出力された位置データを記憶する自律航法用領域２２２ｂと、を有する。
その他の撮像装置１Ｂの各部の構成は、撮像装置１Ａで説明した同名の各部と同様であるので説明を援用する。
【００４３】
次に、上記構成の撮像装置１ＡのＣＰＵ１０において実行される測位処理Ｂについて説明する。図５は、測位処理Ｂを示すフローチャートである。測位処理Ｂは、撮像装置１Ｂの電源がオンされた際に開始され、ＣＰＵ１０とＲＯＭ１２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００４４】
測位処理Ｂにおいては、まず、ＧＰＳユニット３１及び自律航法ユニット３２の各部が起動される（ステップＳ２１）。
【００４５】
次いで、タイマ２３に測位間隔Ｔ秒がセットされ計時が開始されるとともに、ＧＰＳ受信部１４に測位を指示するコマンドが出力され、ＧＰＳ測位（ＧＰＳユニット３１による現在位置の測定）が実施される（ステップＳ２２）。即ち、ＧＰＳ受信部１４において、ＧＰＳ受信アンテナ１３を介して受信される信号の復調処理が行われることによりＧＰＳ衛星の各種送信データが取得され、取得された送信データに基づいて所定の測位演算が行われることにより、現在位置を表わす位置データが取得される。取得された位置データはＣＰＵ１０に出力され、移動履歴記憶領域２２２のＧＰＳ用領域２２２ａにインデックスナンバー、現在の時刻データと対応付けて記憶される。
【００４６】
次いで、自律航法制御処理部１７に測位を指示するコマンドが出力され、自律航法測位が実行される（ステップＳ２３）。即ち、自律航法制御処理部１７において、ＣＰＵ１０から入力された３軸地磁気センサ１５と３軸加速度センサ１６の計測データに基づいて、撮像装置１Ｂの移動方向と移動量とが算出される。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が積算され、現在位置を表す位置データが取得される。取得された位置データはＣＰＵ１０に出力され、移動履歴記憶領域２２２の自律航法用領域２２２ｂにインデックスナンバー、現在の時刻データと対応付けて記憶される。
【００４７】
次いで、移動履歴記憶領域２２２のＧＰＳ用領域２２２ａから前回の位置データが読み出され、前回の測位位置からの移動距離Ｌが算出される（ステップＳ２４）。
【００４８】
次いで、３軸加速度センサ１６において検出された加速度の値に基づいて、現在のユーザの移動状態が停止状態か、歩行状態か、走行状態か、その他の状態か、が判断される（ステップＳ２５）。現在のユーザ状態の判断基準は、第１の実施の形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００４９】
ステップＳ２５において現在のユーザの移動状態が判断されると、ステップＳ２６〜ステップＳ３５において、ユーザの移動状態に基づいて、移動距離Ｌが前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲内であるか否かを判断するための閾値Ｄを設定する処理が行われる。ステップＳ２６〜ステップＳ３５の処理は、第１の実施の形態のステップＳ５〜ステップＳ１４の処理と同様であるので説明を援用する。
【００５０】
閾値Ｄが算出されると、移動距離Ｌ≦Ｄであるか否かが判断される（ステップＳ３６）。Ｌ≦Ｄである、即ち、移動距離Ｌが、ユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲内であると判断されると（ステップＳ３６；ＹＥＳ）、ステップＳ２２においてＧＰＳ測位により取得された位置データが使用されるとともに、ステップＳ２２においてＧＰＳ用領域２２２ａに記憶された今回の位置データに使用可能フラグが付加され（ステップＳ３７）、処理はステップＳ３９に移行する。Ｌ＞Ｄである、即ち、移動距離Ｌが、ユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を超えていると判断されると（ステップＳ３６；ＮＯ）、ステップＳ２２において取得されたＧＰＳ測位による位置データは使用されずに、ステップＳ２３において取得された自律航法測位による位置データが使用されるとともに、ステップＳ２３において自律航法用領域２２２ｂに記憶された今回の位置データに使用可能フラグが付加され（ステップＳ３８）、処理はステップＳ３９に移行する。
移動距離Ｌが閾値Ｄを超えている場合は、ＧＰＳによる測位結果が電波の反射等を受けて大幅にずれているものとなっており、実用に耐えないので、ＧＰＳによる位置データは使用されず、自律航法による測位結果が使用される。
【００５１】
例えば、当該測位処理Ｂと並行して行われている処理（第２の処理と呼ぶ）において表示部１８においてユーザの移動した軌跡を地図上に表示しているような場合、ステップＳ３６の判断がＹＥＳであれば、第２の処理にＧＰＳ測位による位置データが出力され、第２の処理によってＧＰＳ測位による位置データに基づいてユーザの位置の表示が行われる。ステップＳ３６の判断がＮＯであれば、第２の処理に自律航法測位による位置データが出力され、第２の処理によって自律航法測位による位置データに基づいてユーザの位置の表示が行われる。
また、例えば、第２の処理において、撮像部２１で取得された画像データに撮影地点の位置データを付加して画像記憶領域２２１に記憶しているような場合、ステップＳ３６の判断がＹＥＳであれば、第２の処理にＧＰＳ測位による位置データが出力され、第２の処理によってＧＰＳ測位による位置データが撮像部２１で取得された画像データに付加されて画像記憶領域２２１に記憶される。ステップＳ３６の判断がＮＯであれば、第２の処理に自律航法測位による位置データが出力され、第２の処理によって自律航法測位による位置データが撮像部２１で取得された画像データに付加されて画像記憶領域２２１に記憶される。
【００５２】
ステップＳ３９においては、タイマ２３による計時がＴ秒を経過したか否かが判断され、Ｔ秒を経過したと判断されると（ステップＳ３９；ＹＥＳ）、処理はステップＳ２２に戻り、ステップＳ２２以降の処理が繰り返し実行される。測位処理Ｂは、撮像装置１Ｂの電源がＯＦＦされるまで繰り返し実行される。
【００５３】
上記測位処理Ｂでは、現在のユーザの移動状態を判断し、ＧＰＳ測位における移動距離Ｌがユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を超えている場合はＧＰＳユニット３１から検出された位置データを使用せず、自律航法ユニット３２から検出された位置データを使用するため、ユーザの移動状態から有り得ない誤った測位結果が使用されることを防止することが可能となる。また、ＧＰＳユニット３１における測位結果が使用できない場合であっても、自律航法ユニット３２において測定された測位結果をユーザに提供することが可能となる。
【００５４】
また、ＧＰＳ測位における移動距離Ｌが前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を超えているか否かを判断するための閾値Ｄは、ユーザの移動状態において測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離Ｄ１のほか、ＧＰＳユニット３１から出力されるＤＯＰ値、ＧＰＳユニット３１から出力されるＳ／Ｎ比等を考慮して設定することで、むやみにＧＰＳの測位結果が使用されなくなってしまうことを防止することが可能となる。
【００５５】
なお、上記第１及び第２の実施の形態における記述は、本発明に係る撮像装置１Ａ、１Ｂの好適な一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、上記第１及び第２の実施の形態においては、本発明に係る測位装置を撮像装置に適用した場合を例にとり説明したが、これに限定されるものではない。
【００５７】
また、第２の実施の形態では、自律航法測位の演算を自律航法制御処理部１７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。
【００５８】
また、上記第２の実施の形態では、自律航法ユニットとして、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、上記第２の実施の形態では、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。
【００５９】
その他、撮像装置１Ａ、１Ｂを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ、１Ｂ 撮像装置
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 自律航法制御処理部
１８ 表示部
１９ 電源
２０ 操作部
２１ 撮像部
２２ 記憶装置
２２１ 画像記憶領域
２２２ 移動履歴記憶領域
２２２ａ ＧＰＳ用領域
２２２ｂ 自律航法用領域
２３ タイマ
２４ 地図データベース
３１ ＧＰＳユニット
３２ 自律航法ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測位装置、測位方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以前より、ＧＰＳ（全地球測位システム）や自律航法により測位を行う測位装置が知られている。例えば、特許文献１には、自律航法により自機の位置を検出し、ＧＰＳを用いて自機位置を修正するナビゲーション装置が記載されている。このナビゲーション装置では、高層建造物等の障害物が密集する場所で障害物の反射波による伝搬遅延（マルチパス）を検出し、マルチパス検出時にはＧＰＳによる位置修正を行わないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８０１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＧＰＳによる測位には、例えば、上述のマルチパスのほか、受信機雑音、電離層遅延、対流圏遅延、ＧＰＳ衛星の原子時計誤差、ＧＰＳ衛星の起動誤差等、様々な要因による測位誤差が生じる。測位誤差は、実用に耐えうる許容範囲であれば問題ないが、例えば、測位装置のユーザが停止している状態であるにもかかわらず、測位結果が前回の測位位置から数十メートル移動しているような場合は、その測位結果は明らかに誤りであり、この測位結果をユーザに提供することは好ましくない。
【０００５】
本発明の課題は、ユーザの現在位置の測位を行う測位装置において、ユーザの移動状態から有り得ない誤った測位結果が使用されることを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
ユーザに携帯される測位装置であって、
現在位置を測定する測位手段と、
前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、
前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出し、前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御する制御手段と、
を備える。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記測位手段は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して現在位置を測定する測位手段であり、
自律航法により現在位置を測定する自律航法測位手段を更に備え、
前記制御手段は、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用せずに前記自律航法測位手段による測位結果を使用するように制御する。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御手段は、少なくとも前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態において前記測位手段の測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離と、前記測位手段から出力される位置精度劣化係数とに基づいて、前記許容範囲を設定する。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御手段は、少なくとも前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態において前記測位手段の測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離と、前記測位手段から出力されるＳ／Ｎ比とに基づいて、前記許容範囲を設定する。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、
ユーザに携帯され、現在位置を測定する測位手段と、前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、を備える測位装置における測位方法であって、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出するステップと、
前記ユーザ状態検出手段により検出された前記ユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定するステップと、
前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御するステップと、
を含む。
【００１１】
請求項６に記載の発明のプログラムは、
ユーザに携帯され、現在位置を測定する測位手段と、前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、を備える測位装置に用いられるコンピュータを、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出し、前記ユーザ状態検出手段により検出された前記ユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御する制御手段、
として機能させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ユーザの現在位置の測位を行う測位装置において、ユーザの移動状態から有り得ない誤った測位結果が使用されることを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施の形態における撮像装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の移動履歴記憶領域のデータ格納例を示す図である。
【図３】図１のＣＰＵにより実行される測位処理Ａを示すフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態における撮像装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】図４のＣＰＵにより実行される測位処理Ｂ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】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００１５】
[第１の実施の形態]
図１は、第１の実施の形態における測位装置としての撮像装置１Ａの機能的構成を示すブロック図である。
【００１６】
撮像装置１Ａは、ユーザに携帯され、ユーザの現在位置を測定する測位機能を有する。
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ＲＡＭ（Random Access Memory）１１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ＲＯＭ(Read Only Memory)
１２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、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２０と、撮像により画像データを取得する撮像部２１と、各種データを記憶する記憶装置２２と、計時を行うタイマ２３と、地図データベース２４と、を備えている。
【００１７】
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取得する。そして、ＧＰＳ受信部１４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測位結果として取得することができる。ＧＰＳ受信アンテナ１３及びＧＰＳ受信部１４は、現在位置を測定する測位手段としてのＧＰＳユニット３１を構成する。
【００１８】
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し、ＣＰＵ１０に出力するセンサである。本実施の形態において、３軸加速度センサ１６は、撮像装置１Ａを携帯しているユーザの移動状態（停止状態、歩行状態、走行状態、その他状態）を検出するユーザ状態検出手段として機能する。
【００１９】
撮像部２１は、撮像レンズ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の光電変換素子、Ａ／Ｄ変換部等を備えている。撮像部２１では、撮像レンズにより取り込まれた光学像を光電変換素子により画像信号に変換し、この画像信号をＡ／Ｄ変換部によりデジタル画像情報（画像データ）に変換し、画像データを取得する。
【００２０】
記憶装置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る。記憶装置２２は、画像記憶領域２２１、移動履歴記憶領域２２２を有している。
画像記憶領域２２１は、撮像部２１において取得された画像データを記憶するための領域である。画像データには、撮影地点の位置データが付加されて記憶される。
移動履歴記憶領域２２２は、ＧＰＳ受信部１４によって取得された位置データを順次記憶するための領域である。移動履歴記憶領域２２２においては、図２に示すように、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．」、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、位置データが使用可能であるか否かを示すフラグ（ここでは、フラグ＝１の場合、使用可能）等が、それぞれ位置データに対応付けて記憶されるようになっている。
【００２１】
次に、上記構成の撮像装置１ＡのＣＰＵ１０において実行される測位処理Ａについて説明する。図３は、測位処理Ａを示すフローチャートである。測位処理Ａは、撮像装置１Ａの電源がオンされた際に開始され、ＣＰＵ１０とＲＯＭ１２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００２２】
測位処理Ａにおいては、まず、ＧＰＳユニット３１の各部が起動される（ステップＳ１）。
【００２３】
次いで、タイマ２３に測位間隔Ｔ秒がセットされ計時が開始されるとともに、ＧＰＳ受信部１４に測位を指示するコマンドが出力され、ＧＰＳ測位（ＧＰＳユニット３１による現在位置の測定）が実施される（ステップＳ２）。即ち、ＧＰＳ受信部１４において、ＧＰＳ受信アンテナ１３を介して受信されるＧＰＳ衛星からの信号の復調処理が行われることによりＧＰＳ衛星の各種送信データが取得され、取得された送信データに基づいて所定の測位演算が行われることにより、現在位置を表わす位置データが取得される。取得された位置データはＣＰＵ１０に出力され、記憶装置２２の移動履歴記憶領域２２２にインデックスナンバー、現在の時刻データと対応付けて記憶される。
【００２４】
次いで、移動履歴記憶領域２２２から前回の測位時の位置データが読み出され、前回のＧＰＳ測位により取得された位置データと今回のＧＰＳ測位により取得された位置データに基づいて、前回の測位位置からの移動距離Ｌが算出される（ステップＳ３）。
【００２５】
次いで、３軸加速度センサ１６において検出された加速度の値に基づいて、現在のユーザの移動状態が停止状態か、歩行状態か、走行状態か、その他の状態か、が判断される（ステップＳ４）。ここで、走行状態とは、ユーザ自身が走行していることを指す。その他の状態とは、ユーザが乗り物（例えば、自転車、電車、自動車等）に載って移動中の状態等が挙げられる。ステップＳ４においては、例えば、３軸加速度センサ１６において加速度が検出されていない場合、ユーザは停止状態であると判断される。３軸加速度センサ１６から検出された縦方向の振動の周期が２Ｈｚ以下である場合、ユーザは歩行状態であると判断される。３軸加速度センサ１６から検出された縦方向の振動の周期が２Ｈｚを超えた場合、ユーザは走行状態であると判断される。３軸加速度センサ１６から縦方向の振動がほとんどなく(予め定められた閾値以下であり)、横方向のみ加速度が検出された場合、及び、検出後、逆の加速度が検出されていない状態である場合、ユーザはその他状態であると判断される。
【００２６】
ステップＳ４において現在のユーザの移動状態が判断されると、ステップＳ５〜ステップＳ１４において、ユーザの移動状態に基づいて、移動距離Ｌが前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲内であるか否かを判断するための閾値Ｄを設定する処理が行われる。閾値Ｄは、ユーザの移動状態においてＴ秒間（測位間隔）でユーザが移動可能な距離Ｄ１とすることができる。Ｄ１には、所定の測位誤差を含めてもよい。また、ＧＰＳ衛星の配置に起因した測位精度劣化係数（ＤＯＰ値）に応じた測位誤差Ｄ２や受信機雑音（Ｓ／Ｎ比）の程度に応じた測位誤差Ｄ３等、測位時の状況に応じた測位誤差を考慮して閾値Ｄを設定することもできる。このように測位時の状況を考慮して閾値Ｄを設定することにより、むやみにＧＰＳの測位結果が使用されなくなってしまうことを防止することができる。本実施の形態においては、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３により算出することとする。
【００２７】
ステップＳ４において、現在のユーザの移動状態が停止状態であると判断されると（ステップＳ４;停止）、Ｄ１＝Ｓ×Ｔ（Ｓ＝０．５ｍ／秒）が算出される（ステップＳ５）。Ｓは、停止状態において１秒間でユーザが移動可能な距離（所定の測位誤差を含む）として実験的経験的に予め求められた値である。
【００２８】
ステップＳ４において、現在のユーザの移動状態が歩行状態であると判断されると（ステップＳ４;歩行）、Ｄ１＝Ｗ×Ｔ（Ｗ＝１．６ｍ／秒）が算出される（ステップＳ６）。Ｗは、歩行状態において１秒間でユーザが移動可能な距離（所定の測位誤差を含む）として実験的経験的に予め求められた値である。
【００２９】
ステップＳ４において、現在のユーザの移動状態が走行状態であると判断されると（ステップＳ４;走行）、Ｄ１＝Ｒ×Ｔ（Ｒ＝４．０ｍ／秒）が算出される（ステップＳ７）。Ｒは、走行状態において１秒間でユーザが移動可能な距離（所定の測位誤差を含む）として実験的経験的に予め求められた値である。
【００３０】
一方、現在のユーザの移動状態がその他状態であると判断されると（ステップＳ４；その他）、処理はステップＳ１６に移行する。
【００３１】
Ｄ１の算出後、ＤＯＰ値が良好な範囲であるか否かが判断される（ステップＳ８）。例えば、ＧＰＳ受信部１４からＤＯＰ値（ＰＤＯＰ）が取得され、ＤＯＰ値が所定値（例えば、６）以上である場合、ＤＯＰ値は良好な範囲ではない（不良）であると判断され、所定値未満である場合、ＤＯＰ値は良好な範囲であると判断される。
【００３２】
ステップＳ８において、ＤＯＰ値が良好な範囲であると判断されると（ステップＳ８；良好）、Ｄ２＝１．０が設定される（ステップＳ９）。ステップＳ８において、ＤＯＰ値が良好な範囲ではないと判断されると（ステップＳ８；不良）、Ｄ２＝２．０が設定される（ステップＳ１０）。
【００３３】
Ｄ２の算出後、受信機（ＧＰＳユニット３１）の信号状態が良好であるか否かが判断される（ステップＳ１１）。具体的には、ＧＰＳ受信部１４からＳ／Ｎ比が取得され、取得されたＳ／Ｎ比が所定値（例えば、２８ｄＢ−Ｈｚ）以下である場合、受信機の信号状態は不良であると判断され、所定値以上である場合、受信機の信号状態は良好であると判断される。
【００３４】
ステップＳ１１において、受信機の信号状態が良好であると判断されると（ステップＳ１１；良好）、Ｄ３＝０．３が設定される（ステップＳ１２）。ステップＳ１１において、受信機の信号状態が不良であると判断されると（ステップＳ１１；不良）、Ｄ３＝０．６が設定される（ステップＳ１３）。
【００３５】
Ｄ３の算出後、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３が算出される（ステップＳ１４）。そして、移動距離Ｌ≦Ｄであるか否かが判断される（ステップＳ１５）。Ｌ≦Ｄである、即ち、移動距離Ｌが、ユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲内であると判断されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、ステップＳ２において取得された位置データが使用されるとともに、ステップＳ２において移動履歴記憶領域２２２に記憶された今回の位置データに使用可能フラグが付加され（ステップＳ１６）、処理はステップＳ１７に移行する。Ｌ＞Ｄである、即ち、移動距離Ｌが、ユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を超えていると判断されると（ステップＳ１５；ＮＯ）、ステップＳ２において取得された位置データは使用されずに、処理はステップＳ１７に移行する。
移動距離Ｌが閾値Ｄを超えている場合は、ＧＰＳによる測位結果が、例えば電波の反射等を受ける等により大幅にずれているものとなっており、実用に耐え得ないので、ＧＰＳによる位置データは使用されない。
【００３６】
例えば、当該測位処理Ａと並行して行われている処理（第２の処理と呼ぶ）において表示部１８においてユーザの移動した軌跡を地図上に表示しているような場合、ステップＳ１５の判断がＹＥＳであれば、第２の処理に位置データが出力され、第２の処理によって当該位置データに基づいてユーザの位置の表示が行われる。ステップＳ１５の判断がＮＯであれば、第２の処理に位置データが出力されず、位置データに基づくユーザの位置の表示は行われない。
また、例えば、第２の処理において、撮像部２１で取得された画像データに撮影地点の位置データを付加して画像記憶領域２２１に記憶しているような場合、ステップＳ１５の判断がＹＥＳであれば、第２の処理に位置データが出力され、当該位置データが撮像部２１で取得された画像データに付加されて画像記憶領域２２１に記憶される。ステップＳ１５の判断がＮＯであれば、第２の処理に位置データが出力されず、撮像部２１で取得された画像データに位置データが付加されずに画像記憶領域２２１に記憶される。
【００３７】
ステップＳ１７においては、タイマ２３による計時がＴ秒を経過したか否かが判断され、Ｔ秒を経過したと判断されると（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、処理はステップＳ２に戻り、ステップＳ２以降の処理が繰り返し実行される。測位処理Ａは、撮像装置１Ａの電源がＯＦＦされるまで繰り返し実行される。
【００３８】
上記測位処理Ａでは、現在のユーザの移動状態を判断し、移動距離Ｌが現在のユーザの移動状態において移動可能な範囲を超えている場合はＧＰＳ受信部１４からの位置データを使用しないため、ユーザの移動状態から有り得ない誤った測位結果が使用されることを防止することが可能となる。
また、移動履歴記憶領域２２２に記憶する位置データに使用可能であるか否かを示すフラグを付加して記憶するので、移動履歴記憶領域２２２に記憶されている位置データが移動可能な範囲を超えていると判断された位置データである場合に、その旨をユーザに音声や表示等により通知することで、ユーザに誤った測位結果であることを認識させることが可能となる。
【００３９】
[第２の実施の形態]
以下、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図４は、第２の実施の形態における測位装置としての撮像装置１Ｂの機能的構成を示すブロック図である。
【００４０】
撮像装置１Ｂは、ユーザに携帯され、ユーザの現在位置を測定する測位機能を有する。
撮像装置１Ｂは、図４に示すように、現在位置を検出する測位手段として、ＧＰＳユニット３１のほか、３軸地磁気センサ１５、３軸加速度センサ１６及び自律航法制御処理部１７により構成される自律航法ユニット３２を備えている。
即ち、撮像装置１Ｂの構成は、図４に示すように、図１に示す撮像装置１Ａの構成に、自律航法用のセンサを構成する３軸地磁気センサ１５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による測位演算を行う自律航法制御処理部１７と、が付加されたものである。
【００４１】
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る。
自律航法制御処理部１７は、ＣＰＵ１０の演算処理を補助するための専用のハードウエアであり、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。
【００４２】
また、第２の実施の形態において、移動履歴記憶領域２２２は、ＧＰＳ受信部１４から出力された位置データを記憶するＧＰＳ用領域２２２ａと、自律航法制御処理部１７から出力された位置データを記憶する自律航法用領域２２２ｂと、を有する。
その他の撮像装置１Ｂの各部の構成は、撮像装置１Ａで説明した同名の各部と同様であるので説明を援用する。
【００４３】
次に、上記構成の撮像装置１ＡのＣＰＵ１０において実行される測位処理Ｂについて説明する。図５は、測位処理Ｂを示すフローチャートである。測位処理Ｂは、撮像装置１Ｂの電源がオンされた際に開始され、ＣＰＵ１０とＲＯＭ１２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００４４】
測位処理Ｂにおいては、まず、ＧＰＳユニット３１及び自律航法ユニット３２の各部が起動される（ステップＳ２１）。
【００４５】
次いで、タイマ２３に測位間隔Ｔ秒がセットされ計時が開始されるとともに、ＧＰＳ受信部１４に測位を指示するコマンドが出力され、ＧＰＳ測位（ＧＰＳユニット３１による現在位置の測定）が実施される（ステップＳ２２）。即ち、ＧＰＳ受信部１４において、ＧＰＳ受信アンテナ１３を介して受信される信号の復調処理が行われることによりＧＰＳ衛星の各種送信データが取得され、取得された送信データに基づいて所定の測位演算が行われることにより、現在位置を表わす位置データが取得される。取得された位置データはＣＰＵ１０に出力され、移動履歴記憶領域２２２のＧＰＳ用領域２２２ａにインデックスナンバー、現在の時刻データと対応付けて記憶される。
【００４６】
次いで、自律航法制御処理部１７に測位を指示するコマンドが出力され、自律航法測位が実行される（ステップＳ２３）。即ち、自律航法制御処理部１７において、ＣＰＵ１０から入力された３軸地磁気センサ１５と３軸加速度センサ１６の計測データに基づいて、撮像装置１Ｂの移動方向と移動量とが算出される。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が積算され、現在位置を表す位置データが取得される。取得された位置データはＣＰＵ１０に出力され、移動履歴記憶領域２２２の自律航法用領域２２２ｂにインデックスナンバー、現在の時刻データと対応付けて記憶される。
【００４７】
次いで、移動履歴記憶領域２２２のＧＰＳ用領域２２２ａから前回の位置データが読み出され、前回の測位位置からの移動距離Ｌが算出される（ステップＳ２４）。
【００４８】
次いで、３軸加速度センサ１６において検出された加速度の値に基づいて、現在のユーザの移動状態が停止状態か、歩行状態か、走行状態か、その他の状態か、が判断される（ステップＳ２５）。現在のユーザ状態の判断基準は、第１の実施の形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【００４９】
ステップＳ２５において現在のユーザの移動状態が判断されると、ステップＳ２６〜ステップＳ３５において、ユーザの移動状態に基づいて、移動距離Ｌが前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲内であるか否かを判断するための閾値Ｄを設定する処理が行われる。ステップＳ２６〜ステップＳ３５の処理は、第１の実施の形態のステップＳ５〜ステップＳ１４の処理と同様であるので説明を援用する。
【００５０】
閾値Ｄが算出されると、移動距離Ｌ≦Ｄであるか否かが判断される（ステップＳ３６）。Ｌ≦Ｄである、即ち、移動距離Ｌが、ユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲内であると判断されると（ステップＳ３６；ＹＥＳ）、ステップＳ２２においてＧＰＳ測位により取得された位置データが使用されるとともに、ステップＳ２２においてＧＰＳ用領域２２２ａに記憶された今回の位置データに使用可能フラグが付加され（ステップＳ３７）、処理はステップＳ３９に移行する。Ｌ＞Ｄである、即ち、移動距離Ｌが、ユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を超えていると判断されると（ステップＳ３６；ＮＯ）、ステップＳ２２において取得されたＧＰＳ測位による位置データは使用されずに、ステップＳ２３において取得された自律航法測位による位置データが使用されるとともに、ステップＳ２３において自律航法用領域２２２ｂに記憶された今回の位置データに使用可能フラグが付加され（ステップＳ３８）、処理はステップＳ３９に移行する。
移動距離Ｌが閾値Ｄを超えている場合は、ＧＰＳによる測位結果が電波の反射等を受けて大幅にずれているものとなっており、実用に耐えないので、ＧＰＳによる位置データは使用されず、自律航法による測位結果が使用される。
【００５１】
例えば、当該測位処理Ｂと並行して行われている処理（第２の処理と呼ぶ）において表示部１８においてユーザの移動した軌跡を地図上に表示しているような場合、ステップＳ３６の判断がＹＥＳであれば、第２の処理にＧＰＳ測位による位置データが出力され、第２の処理によってＧＰＳ測位による位置データに基づいてユーザの位置の表示が行われる。ステップＳ３６の判断がＮＯであれば、第２の処理に自律航法測位による位置データが出力され、第２の処理によって自律航法測位による位置データに基づいてユーザの位置の表示が行われる。
また、例えば、第２の処理において、撮像部２１で取得された画像データに撮影地点の位置データを付加して画像記憶領域２２１に記憶しているような場合、ステップＳ３６の判断がＹＥＳであれば、第２の処理にＧＰＳ測位による位置データが出力され、第２の処理によってＧＰＳ測位による位置データが撮像部２１で取得された画像データに付加されて画像記憶領域２２１に記憶される。ステップＳ３６の判断がＮＯであれば、第２の処理に自律航法測位による位置データが出力され、第２の処理によって自律航法測位による位置データが撮像部２１で取得された画像データに付加されて画像記憶領域２２１に記憶される。
【００５２】
ステップＳ３９においては、タイマ２３による計時がＴ秒を経過したか否かが判断され、Ｔ秒を経過したと判断されると（ステップＳ３９；ＹＥＳ）、処理はステップＳ２２に戻り、ステップＳ２２以降の処理が繰り返し実行される。測位処理Ｂは、撮像装置１Ｂの電源がＯＦＦされるまで繰り返し実行される。
【００５３】
上記測位処理Ｂでは、現在のユーザの移動状態を判断し、ＧＰＳ測位における移動距離Ｌがユーザの移動状態において前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を超えている場合はＧＰＳユニット３１から検出された位置データを使用せず、自律航法ユニット３２から検出された位置データを使用するため、ユーザの移動状態から有り得ない誤った測位結果が使用されることを防止することが可能となる。また、ＧＰＳユニット３１における測位結果が使用できない場合であっても、自律航法ユニット３２において測定された測位結果をユーザに提供することが可能となる。
【００５４】
また、ＧＰＳ測位における移動距離Ｌが前回の測位位置からユーザが移動し得る距離の許容範囲を超えているか否かを判断するための閾値Ｄは、ユーザの移動状態において測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離Ｄ１のほか、ＧＰＳユニット３１から出力されるＤＯＰ値、ＧＰＳユニット３１から出力されるＳ／Ｎ比等を考慮して設定することで、むやみにＧＰＳの測位結果が使用されなくなってしまうことを防止することが可能となる。
【００５５】
なお、上記第１及び第２の実施の形態における記述は、本発明に係る撮像装置１Ａ、１Ｂの好適な一例を示すものであり、これに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、上記第１及び第２の実施の形態においては、本発明に係る測位装置を撮像装置に適用した場合を例にとり説明したが、これに限定されるものではない。
【００５７】
また、第２の実施の形態では、自律航法測位の演算を自律航法制御処理部１７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。
【００５８】
また、上記第２の実施の形態では、自律航法ユニットとして、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、上記第２の実施の形態では、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。
【００５９】
その他、撮像装置１Ａ、１Ｂを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ、１Ｂ 撮像装置
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 自律航法制御処理部
１８ 表示部
１９ 電源
２０ 操作部
２１ 撮像部
２２ 記憶装置
２２１ 画像記憶領域
２２２ 移動履歴記憶領域
２２２ａ ＧＰＳ用領域
２２２ｂ 自律航法用領域
２３ タイマ
２４ 地図データベース
３１ ＧＰＳユニット
３２ 自律航法ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザに携帯される測位装置であって、
現在位置を測定する測位手段と、
前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、
前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出し、前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御する制御手段と、
を備える測位装置。
【請求項２】
前記測位手段は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して現在位置を測定する測位手段であり、
自律航法により現在位置を測定する自律航法測位手段を更に備え、
前記制御手段は、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用せずに前記自律航法測位手段による測位結果を使用するように制御する、請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記制御手段は、少なくとも前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態において前記測位手段の測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離と、前記測位手段から出力される位置精度劣化係数とに基づいて、前記許容範囲を設定する請求項１又は２に記載の測位装置。
【請求項４】
前記制御手段は、少なくとも前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態において前記測位手段の測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離と、前記測位手段から出力されるＳ／Ｎ比とに基づいて、前記許容範囲を設定する請求項１又は２に記載の測位装置。
【請求項５】
ユーザに携帯され、現在位置を測定する測位手段と、前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、を備える測位装置における測位方法であって、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出するステップと、
前記ユーザ状態検出手段により検出された前記ユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定するステップと、
前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御するステップと、
を含む測位方法。
【請求項６】
ユーザに携帯され、現在位置を測定する測位手段と、前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、を備える測位装置に用いられるコンピュータを、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出し、前記ユーザ状態検出手段により検出された前記ユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御する制御手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項１】
ユーザに携帯される測位装置であって、
現在位置を測定する測位手段と、
前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、
前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出し、前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御する制御手段と、
を備える測位装置。
【請求項２】
前記測位手段は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して現在位置を測定する測位手段であり、
自律航法により現在位置を測定する自律航法測位手段を更に備え、
前記制御手段は、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用せずに前記自律航法測位手段による測位結果を使用するように制御する、請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記制御手段は、少なくとも前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態において前記測位手段の測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離と、前記測位手段から出力される位置精度劣化係数とに基づいて、前記許容範囲を設定する請求項１又は２に記載の測位装置。
【請求項４】
前記制御手段は、少なくとも前記ユーザ状態検出手段により検出されたユーザの移動状態において前記測位手段の測位間隔の時間内にユーザが移動可能な距離と、前記測位手段から出力されるＳ／Ｎ比とに基づいて、前記許容範囲を設定する請求項１又は２に記載の測位装置。
【請求項５】
ユーザに携帯され、現在位置を測定する測位手段と、前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、を備える測位装置における測位方法であって、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出するステップと、
前記ユーザ状態検出手段により検出された前記ユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定するステップと、
前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御するステップと、
を含む測位方法。
【請求項６】
ユーザに携帯され、現在位置を測定する測位手段と、前記測位手段における測位結果の履歴を記憶する記憶手段と、前記ユーザの移動状態を検出するユーザ状態検出手段と、を備える測位装置に用いられるコンピュータを、
前記測位手段における前回の測位結果と今回の測位結果に基づいて、前記ユーザの前回の測位位置からの移動距離を算出し、前記ユーザ状態検出手段により検出された前記ユーザの移動状態に基づいて、前回の測位位置から前記ユーザが移動し得る距離の許容範囲を設定し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内である場合に前記測位手段による測位結果を使用し、前記算出された移動距離が前記設定された許容範囲内ではない場合に前記測位手段による測位結果を使用しないように制御する制御手段、
として機能させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１３３２２９（Ｐ２０１１−１３３２２９Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８９９３４（Ｐ２００９−２８９９３４）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【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２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【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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