測位装置、測位方法及びプログラム

【課題】GPSの電波受信がなされていない状況下での移動経路の補正を適正に行う。
【解決手段】測位装置100であって、GPSアンテナ2aによる信号の受信の再開後、GPS処理部2により測定された測位再開地点の位置に基づいて、自律航法制御処理部4により測定された移動経路の各地点の位置データを補正する補正処理部6と、測位再開地点の位置データと、GPS測位が再開された時点での自律航法測位された移動経路の第2地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定部c1と、当該差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、移動経路の第1地点から第2地点までの経路長に対する移動経路の各地点までの経路長に基づいて、移動経路の各地点の位置データを補正させる第1補正処理を実行させる補正制御部6cとを備えている。

【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】
従来、GPS(Global Positioning System)衛星からの電波を利用して測位するとともに、各種測位センサを補助的に使用することによりGPS衛星からの電波を受信できない状況であっても自律的に測位を行う測位装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−58896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、上記特許文献1等では、屋内のようなGPSの電波受信ができないところでは測位センサを用いて自律的に測位を行って移動経路を算出し、その移動経路の前後に取得したGPSによる測位位置によって移動経路を補正する。しかしながら、GPSの電波を利用した測位の始点と終点の位置が近い場合、より具体的には、屋内と屋外を結ぶ出入り口が同じ場合には、自律的な測位による移動経路を正確に補正することができなくなってしまうといった問題がある。
【0005】
そこで、本発明の課題は、GPSの電波受信がなされていない状況下での移動経路の補正を適正に行うことができる測位装置、測位方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明に係る測位装置は、
使用者によって所持される測位装置であって、測位衛星から送信された信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、その位置データを取得する第1測位手段と、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段と、前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段と、前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定手段と、前記第1地点から所定の地点までの前記第2測位手段により取得された前記移動経路における経路長を各地点について算出する算出手段と、前記判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記算出手段により算出された前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記移動経路の各地点までの経路長に基づいて、前記補正手段に対し、前記移動経路の各地点の位置データを補正させる第1補正処理を実行させる制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【0007】
また、本発明に係る測位装置は、
使用者によって所持される測位装置であって、測位衛星から送信された信号を受信する受信手段と、この受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、その位置データを取得する第1測位手段と、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段と、前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段と、前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定手段と、この第1判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1測位手段により前記測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定手段と、この第2判定手段により前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正手段に対し、前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる補正処理を実行させる制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【0008】
また、本発明に係る測位方法は、
使用者によって所持される測位装置を用いた測位方法であって、測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位処理と、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位処理と、前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正処理と、前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定処理と、前記第1地点から所定の地点までの前記第2測位処理にて取得された前記移動経路における経路長を各地点について算出する経路長算出処理と、前記判定処理にて前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記経路長算出処理にて算出された前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記移動経路の各地点までの経路長に基づいて、前記補正処理にて前記移動経路の各地点の位置データを補正させる制御処理と、を含むことを特徴としている。
【0009】
また、本発明に係る測位方法は、
使用者によって所持される測位装置を用いた測位方法であって、測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位処理と、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位処理にて測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位処理と、前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正処理と、前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定処理と、この第1判定処理にて前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1測位処理にて前記測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定処理と、この第2判定処理にて前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正処理にて前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる制御処理と、を含むことを特徴としている。
【0010】
また、本発明に係るプログラムは、
使用者によって所持される測位装置のコンピュータを、測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位手段、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段、前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段、前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定手段、前記第1地点から所定の地点までの前記第2測位手段により取得された前記移動経路における経路長を各地点について算出する算出手段、前記判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記算出手段により算出された前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記移動経路の各地点までの経路長に基づいて、前記補正手段に対し、前記移動経路の各地点の位置データを補正させる第1補正処理を実行させる制御手段、として機能させることを特徴としている。
【0011】
また、本発明に係るプログラムは、
使用者によって所持される測位装置のコンピュータを、測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位手段、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段、前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段、前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定手段、この第1判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1測位手段により前記測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定手段、この第2判定手段により前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正手段に対し、前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる補正処理を実行させる制御手段、として機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、GPSの電波受信がなされていない状況下での移動経路の補正を適正に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明を適用した実施形態1の測位装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1の測位装置による測位処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図3】図2の測位処理における第1補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図4】図2の測位処理における第2補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図5】図2の測位処理における第1補正処理を説明するための図である。
【図6】図2の測位処理における第2補正処理を説明するための図である。
【図7】本発明を適用した実施形態2の測位装置の概略構成を示すブロック図である。
【図8】図7の測位装置による第1補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図9】図8の第1補正処理を説明するための図である。
【図10】図8の第1補正処理を説明するための図である。
【図11】本発明を適用した実施形態3の測位装置の概略構成を示すブロック図である。
【図12】図11の測位装置による測位処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図13】図12の測位処理の続きを示すフローチャートである。
【図14】図12の測位処理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
実施形態1の測位装置100は、ユーザに携帯所持され、GPS(全地球測位システム)による測位(GPS測位)と、自律航法用センサを用いた測位(自律航法測位)とを併用して、ユーザの移動軌跡を表わす一連の位置データを逐次記録していく装置である。
【0015】
[実施形態1]
図1は、本発明を適用した実施形態1の測位装置100の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、測位装置100は、装置の全体的な制御を行う中央制御部1と、GPS処理部2と、センサ部3と、自律航法制御処理部4と、データ記憶部5と、補正処理部6と、計時部7と、表示部8と、地図データベース9と、操作入力部10等を備えている。
【0016】
中央制御部1は、測位装置100の各部を統括的に制御する。具体的には、中央制御部1は、図示は省略するが、CPU、RAM、ROM等を備え、測位装置100用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行い、必要に応じてその制御動作の結果を表示部8に表示させる。その際に、CPUは、RAM内の格納領域内に各種処理結果を格納させ、必要に応じてその処理結果を表示部8に表示させる。
RAMは、例えば、CPUにより実行される処理プログラム等を展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等を格納するデータ格納領域などを備える。
ROMは、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されたプログラム、具体的には、測位装置100で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラムや、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ等を記憶する。例えば、ROMには、継続的な自律航法測位と間欠的なGPS測位とにより移動経路上の各地点の位置データを取得していく歩行測位処理のプログラムが記憶されている。
【0017】
GPS処理部2は、GPS(全地球測位システム)衛星Sから送信されたデータを受信アンテナ2aを介して受信する。
即ち、受信アンテナ2aは、受信手段として、地球低軌道に打ち上げられた複数のGPS衛星S(測位衛星;図1には一つのみ図示)Sから送信されるGPS信号(例えば、アルマナック(概略軌道情報)やエフェメリス(詳細軌道情報)など)を所定のタイミングで受信する。そして、受信アンテナ2aは、受信したGPS信号をGPS処理部2に出力する。
【0018】
GPS処理部2は、受信アンテナ2aを介して受信されるGPS信号の復調処理を行って、GPS衛星Sの各種送信データを取得する。そして、GPS処理部2は、取得された送信データに基づいて、所定の測位演算を行うことで、当該端末本体の絶対的な2次元の現在位置(緯度、経度)を測位して当該位置に係る位置データ(例えば、緯度、経度の座標情報)を測位結果として取得する。
また、GPS処理部2は、動作制御部6により設定された所定の時間間隔毎に、当該装置本体の現在位置に係る位置データを逐次取得する(詳細後述)。
ここで、GPS処理部2は、受信アンテナ2aにより受信された信号に基づいて、当該装置本体の存する現在位置を測位し、その位置データを取得する第1測位手段を構成している。
【0019】
センサ部3は、自律航法用センサとして、3軸地磁気センサ3a、3軸加速度センサ3b及び気圧センサ3cを備えている。
【0020】
3軸地磁気センサ3aは、互いに直交する3軸方向の地磁気の大きさをそれぞれ検出する。そして、3軸地磁気センサ3aは、検出された各軸の検出信号を自律航法制御処理部4に出力する。
3軸加速度センサ3bは、自律航法用センサであり、互いに直交する3軸方向の加速度をそれぞれ検出する。そして、3軸加速度センサ3bは、検出された各軸の検出信号を所定の周波数でサンプリングして、自律航法制御処理部4に出力する。
気圧センサ3cは、高低差を求めるために気圧を検出するセンサである。また、気圧センサ3cは、検出された気圧の検出信号を自律航法制御処理部4に出力する。
【0021】
自律航法制御処理部4は、3軸地磁気センサ3a、3軸加速度センサ3b及び気圧センサ3c等により検出された検出データに基づいて、自律航法の測位演算を連続的に行う。
即ち、自律航法制御処理部4は、例えば、屋内等の受信アンテナ2aにより信号受信が行われない環境下にて、センサ部3の自律航法用センサを用いた自律航法測位を行う。具体的には、自律航法制御処理部4は、所定のサンプリング周期で3軸地磁気センサ3a及び3軸加速度センサ3bにより検出された検出データを取得して、これらの検出データから測位装置100の移動方向及び移動量を算出していく。例えば、自律航法制御処理部4は、3軸地磁気センサ3aの出力に現れる歩行時特有の出力変動パターンから移動方向を算出する。また、自律航法制御処理部4は、3軸加速度センサ3bの出力から測位装置100の上下動の認識処理を行い、この上下動から歩数を求めて歩幅データと乗算することで、歩行による移動量を算出する。また、自律航法制御処理部4は、これら移動方向と移動量の算出に加えて、気圧センサ3c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。
さらに、自律航法制御処理部4は、検出データを取得する直前の当該装置本体の存する現在位置(測定済みの第1地点)の位置データに、算出された移動方向及び移動量からなる相対的なベクトルデータを加算することで、自律航法の測位結果である位置データを算出する。また、自律航法制御処理部4は、当該位置データを所定の時間間隔毎に連続して算出することで、当該装置本体の位置データを取得する。
【0022】
このように、センサ部3及び自律航法制御処理部4は、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予めGPS処理部2により測定済みの移動経路の第1地点の位置データに当該装置本体の移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段を構成している。
【0023】
データ記憶部5は、例えば、不揮発性メモリなどにより構成され、位置測定用の制御データ5aや移動履歴データ5bが記憶されている。
【0024】
位置測定用の制御データ5aは、移動経路上の各地点の位置データを取得していく歩行測位処理に必要な制御データ5aである。即ち、位置測定用の制御データ5aとしては、例えば、間欠的に行われるGPS測位により得られた位置データや、直近のGPS測位が行われた基準地点(第1地点)から現在地点(第2地点)までの自律航法測位により求められたトータルの移動量や、予めユーザにより設定入力された平均的な歩幅を表わす歩幅データ等が挙げられる。
【0025】
また、移動履歴データ5bは、装置移動中の歩行測位処理によって取得された移動経路に沿った一連の位置データが順次登録されるものである。即ち、歩行測位処理では、GPS測位が間欠的に行われるとともに、その間に自律航法測位が連続的に行われて、移動経路上の各地点の位置データが取得されて移動履歴データ5bが形成される。
また、移動履歴データ5bには、例えば、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。
【0026】
補正処理部6は、自律航法制御処理部4による自律航法測位により得られた位置データの補正演算を行う。
即ち、補正処理部6は、自律航法制御処理部4によって算出されてデータ記憶部5に記憶されている移動履歴データ5bに基づいて、移動経路中の各地点の位置データに対して、間欠的に行われるGPS測位の結果に基づく補正演算を行う。
具体的には、補正処理部6は、第1補正部6aと、第2補正部6bと、補正制御部6cとを具備し、補正制御部6cの制御下にて、第1補正部6a及び第2補正部6bのうちの何れか一の補正処理部により、自律航法測位された移動経路中の各地点の位置データの補正演算を行う。
【0027】
例えば、ユーザが移動経路の始点(第1地点)Aから終点(第2地点)B1へと、屋内などの受信アンテナ2aにより信号受信が行われない環境下やGPS処理部2による測定期間内で移動する場合に(図5(a)参照)、移動経路の始点Aである第1地点においてGPS測位が行われ、続いて、当該装置本体を所持したユーザが道なりに進んで第2地点(終点B1)に移動する間、自律航法測位が連続的に行われる。そして、受信アンテナ2aによる信号の受信の再開後に、ユーザが終点B1を通過するタイミングでGPS処理部2によりGPS測位が行われ、測定された位置を測位再開地点Bとして表す。なお、図5(a)並びに後述する図5(b)〜図6(b)にあっては、受信アンテナ2aにより信号受信(GPS測位)が行われずに自律航法測位が行われる領域Rを破線で模式的に表している。
また、自律航法測位により算出された移動経路に係る一連の位置データは補正前データとしてデータ記憶部5に蓄積される。この補正前の一連の位置データに対応する軌跡T1を一点鎖線で表す(図5(a)参照)。
【0028】
そして、GPS処理部2による測位再開地点Bの測位が行われると、補正処理部6は、補正制御部6cの制御下にて、データ記憶部5に記憶されている自律航法測位された移動経路の各地点の位置に係る位置データの補正を行う。
【0029】
補正制御部6cは、補正制御部6cによる自律航法制御処理部4により得られた位置データの補正を制御する。
具体的には、補正制御部6cは、GPS測位による測位再開地点Bの位置と、自律航法測位による移動経路の終点B1の位置との差異を判定する判定部c1を具備し、当該判定部c1による判定結果に応じて、補正処理部6による自律航法測位により得られた位置データの補正処理の内容を変更させる制御を行う。
【0030】
判定部c1は、判定手段として、GPS処理部2により取得された測位再開地点Bの位置データと、当該測位再開地点Bに対応する自律航法制御処理部4により取得された移動経路の第2地点(終点B1)の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する。
即ち、判定部c1は、GPS処理部2により測定済みの移動経路の始点Aから測位再開地点Bに向かう第1ベクトルと、始点Aから移動経路の終点B1に向かう第2ベクトルとをそれぞれ算出する。そして、判定部c1は、第1ベクトルと第2ベクトルの各々の大きさを算出して、これらの大きさの差(差異量)が第1判定値(所定値)よりも大きいか否かを判定する。ここで、第1判定値は、例えば、第1ベクトル及び第2ベクトルの大きさの何れか一方を基準として他方に対する差が所定の割合(例えば、20%程度)となるような値に設定されている。
また、判定部c1は、第1ベクトルと第2ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きいか否かを判定する。ここで、第2判定値は、例えば、第1ベクトルと第2ベクトルとの方向のずれが所定の角度(例えば、20°程度)となるような値に設定されている。
なお、第1判定値及び第2判定値として例示した値は、一例であってこれらに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
【0031】
そして、補正制御部6cは、判定部c1によりGPS処理部2により測定された測位再開地点Bの位置と、自律航法制御処理部4により測定された移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、第1補正部6aに第1補正処理(詳細後述)を実行させる。
即ち、補正制御部6cは、判定部c1により第1ベクトルと第2ベクトルとの大きさの差が第1判定値よりも大きいと判定された場合に、第1補正部6aに第1補正処理を実行させる。また、補正制御部6cは、判定部c1により第1ベクトルと第2ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きいと判定された場合に、第1補正部6aに第1補正処理を実行させる。
なお、判定部c1は、GPS処理部2により測定済みの移動経路の始点Aと測位再開地点Bとの距離が所定値よりも大きいか否かを判定し、補正制御部6cは、判定部c1により距離が所定値よりも大きいと判定された場合に、第1補正部6aに第1補正処理を実行させるようにしても良い。
また、補正制御部6cは、判定部c1により第1ベクトルと第2ベクトルとの大きさの差が第1判定値よりも大きくないと判定され、かつ、判定部c1により第1ベクトルと第2ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きくないと判定された場合に、第2補正部6bに第2補正処理(詳細後述)を実行させる。
【0032】
このように、補正制御部6cは、判定部c1により測位再開地点Bの位置と移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、移動経路における始点A(第1地点)から終点B1(第2地点)までの経路長に対する移動経路の各地点までの経路長に基づいて、補正処理部6に対し、移動経路の各地点の位置データを補正させる第2補正処理を実行させる制御手段を構成している。
【0033】
第1補正部6aは、移動経路における始点Aから任意の各位置(所定の基準地点)までの移動量を基準として、自律航法測位された移動経路の各地点の位置を補正する第1補正処理を実行する。
即ち、第1補正部6aは、受信アンテナ2aによる信号の受信の再開後、GPS測位された測位再開地点Bと移動経路の終点B1との差異量に、始点Aから移動経路の各地点までの移動量に応じた比率を乗じた変位量を、自律航法測位された移動経路の各地点の位置に係る位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正する処理を行う。
【0034】
具体的には、第1補正部6aは、先ず、測位再開地点Bと移動経路の終点B1との差異量として、移動経路の終点B1から測位再開地点Bに向かう基準ベクトルVbを算出する。そして、第1補正部6aは、基準ベクトルVbに始点Aから移動経路の各地点X1までの移動量に応じた比率を乗じて変位量を算出して、自律航法測位された移動経路の各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを地点X2の示す位置データへと下記式(1)に従って補正する。
X2=X1+(Lx/L0)×Vb …式(1)
ここで、X2,X1は補正前と補正後の位置データであり、地点を表わす記号(X2,X1)と同一の記号を用いている。また、L0は軌跡T1に沿った始点Aから終点B1までの全長(経路長)、Lxは軌跡T1に沿った始点Aから補正対象地点X1までの経路長である。
なお、経路長L0,Lxは、自律航法測位の際に移動量を積算しておくことで求めて、各位置データと対応させて記憶させておくようにしても良い。或いは、移動経路に沿った各位置データが比較的細かな間隔で取得されている場合には、補正演算時に一連の位置データから各位置データの前後の差分量を積算して求めるようにしても良い。
ここで、第1補正部6aは、移動経路の第1地点(始点A)から所定の地点までの自律航法測位により取得された移動経路における経路長を各地点X1について算出する算出手段を構成している。
【0035】
そして、第1補正部6aにより移動経路の任意の地点X1に係る一の位置データが補正されたら、この補正された位置データがデータ記憶部5の移動履歴データ5bの補正前の位置データに上書きされて記憶される。また、この位置データに対応する補正フラグが補正済みを表わす値“1”に変更される。
このような位置データの補正が、移動経路の始点Aから終点B1にかけて軌跡T1を表わす一連の位置データに対して行われる。これにより、始点Aから終点B1にかけた補正後の位置データを得ることができる。なお、補正後の一連の位置データに対応する軌跡T2を実線で表す(図5(c)参照)。
【0036】
第2補正部6bは、移動経路の軌跡T1の形状を保持させるように移動経路の各地点の位置を補正する第2補正処理を実行する。
即ち、第2補正部6bは、測位再開地点Bと移動経路の終点B1との差異量に、始点Aからの移動量に応じた比率を乗じ、且つ、始点Aを中心とした当該始点Aからの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を、始点Aから移動経路における各地点X1の位置データに付加することで、当該各地点X1の位置データを補正する。
【0037】
具体的には、第2補正部6bは、先ず、測位再開地点Bと移動経路の終点B1との差異量として、移動経路の終点B1から測位再開地点Bに向かう基準ベクトルVbを算出する。そして、第2補正部6bは、基準ベクトルVbの大きさに始点Aから移動経路の各地点X1までの直線距離に応じた比率を乗じ、且つ、始点Aを中心とした終点B1からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を算出する。そして、第2補正部6bは、算出された変位量を、自律航法測位された移動経路の各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを地点X2の示す位置データへと下記式(2)に従って補正する。
X2=X1+Vx
|Vx|=|Vb|×(LAX1/LAB1
Vxの方向=Vbの方向+θx …式(2)
ここで、X1は軌跡T1上の補正対象の位置データ、X2は補正後の位置データ、Vxは補正対象地点の変位ベクトル、LAB1は線分A・B1の長さ、LAX1は線分A・X1の長さ、θxは線分A・B1と線分A・X1とのなす角度である。
即ち、第2補正部6bは、移動経路の終点B1の差異量に係る基準ベクトルVbを、始点Aから地点X1までの直線距離(LAX1)に応じた比率(LAX1/LAB1)でその大きさを変化させ、且つ、このベクトルVbの向きを、始点Aを中心とした地点B1から地点X1までの変位角度θxだけ変化させて、地点X1に対応する変位ベクトルVxを求める。そして、第2補正部6bは、変位ベクトルVxを地点X1の位置データに加算することで、補正後の地点X2の位置データを算出する。
【0038】
このような位置データの補正が、移動経路の始点Aから終点B1にかけて軌跡T1を表わす一連の位置データに対して行われる。これにより、始点Aから終点B1にかけた補正後の位置データを得ることができる。なお、補正後の一連の位置データに対応する軌跡T2を実線で表す(図6(b)参照)。
このように、補正前の軌跡T1と補正後の軌跡T2とは、一方を拡大又は縮小することで合同となりえる図形であり、補正後の軌跡T2は、移動経路の補正前の軌跡T1の形状が保持されていると言える。
【0039】
このように、補正処理部6は、GPS処理部2により取得された測位再開地点Bの位置データに基づいて、自律航法制御処理部4により取得された移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段を構成している。
【0040】
計時部7は、図示は省略するが、例えば、タイマや計時回路等を備えて構成され、現在の時刻を計時して時刻情報を取得する。そして、計時部7は、取得した時刻情報をメモリに出力する。
なお、計時部7は、取得した時刻情報に基づいて、日付や曜日等の暦を特定しても良い。
【0041】
表示部8は、例えば、液晶表示パネルであり、各種の情報や画像等の表示用の画像データを読み出して表示画面に表示する。
【0042】
地図データベース9は、図示は省略するが、例えば、所定範囲内の地図を表示部8に表示するための地図データが位置座標と対応付けて記憶されている。即ち、地図データベース9は、都道府県や市町村等の行政区画、番地等の住所情報や、建物、施設、店舗、公園、鉄道に関する情報、地形情報、道路情報等を表す地図データと、緯度、経度、高度等の座標情報とが対応付けられている。
なお、上記した地図データベース9は、一例であってこれに限られるものではなく、当該データベースに記憶される情報の内容等は適宜任意に変更可能である。
【0043】
操作入力部10は、ユーザによる所定操作に基づいて、当該測位装置100本体に対して各種指示を入力する。具体的には、操作入力部10は、例えば、電源ボタン、上下左右のカーソルボタン、決定ボタン(何れも図示略)等を備えている。
【0044】
次に、実施形態1の測位装置100による測位処理について図2〜図6を参照して説明する。
図2は、測位処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【0045】
図2に示すように、先ず、GPS処理部2は、中央制御部1のCPUから出力されたGPS測位指令の入力に基づいて、当該装置本体の存する現在位置の測位(GPS測位)を行う(ステップS1)。そして、GPS処理部2は、受信アンテナ2aにより受信されたGPS信号に基づいて測位演算された現在位置の位置データをデータ記憶部5に転送して、計時部7により計時された時刻データと対応付けて記憶させる(ステップS2)。
これにより、移動経路の始点Aの位置データがデータ記憶部5に記憶されたものとする。
【0046】
次に、自律航法制御処理部4は、中央制御部1のCPUから出力された自律航法測位指令の入力に基づいて、自律航法測位を行う(ステップS3)。
具体的には、自律航法制御処理部4は、3軸地磁気センサ3aの出力に現れる歩行時特有の出力変動パターンから移動方向を算出する。また、自律航法制御処理部4は、3軸加速度センサ3bの出力から測位装置100の上下動の認識処理を行い、この上下動から歩数を求めて歩幅データと乗算することで、歩行による移動量を算出する。また、自律航法制御処理部4は、これら移動方向と移動量の算出に加えて、気圧センサ3c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。そして、自律航法制御処理部4は、検出データを取得する直前の当該装置本体の存する現在位置(GPS測位された始点A)の位置データに、算出された移動方向及び移動量からなるベクトルデータを加算することで、自律航法の測位結果である位置データを算出する。
そして、自律航法制御処理部4は、測位演算された地点の位置データをデータ記憶部5に転送して、計時部7により計時された時刻データと対応付けて記憶させる(ステップS4)。
【0047】
次に、中央制御部1のCPUは、GPS処理部2によるGPS測位処理の実行タイミングであるか否かを判定する(ステップS5)。
ここで、GPS測位処理の実行タイミングでないと判定されると(ステップS5;NO)、中央制御部1のCPUは、処理をステップS3に戻し、自律航法制御処理部4に自律航法測位処理を実行させる(ステップS3)。
即ち、自律航法制御処理部4は、間欠的に行われるGPS測位の実行タイミング以外のタイミングでも、自律航法測位処理を実行し、測位演算された地点の位置データは、時刻データと対応付けられてデータ記憶部5に逐次記憶される。
【0048】
一方、ステップS5にて、GPS測位処理の実行タイミングであると判定されると(ステップS5;YES)、GPS処理部2は、受信アンテナ2aによるGPS信号の受信に基づいて当該装置本体の存する現在位置の測位(GPS測位)を行う(ステップS6)。ここで、GPS測位は、受信アンテナ2aによりGPS信号が受信された場合に、当該装置本体の存する現在位置が測位されることから、例えば、屋内などをユーザが移動中には実行されないこととなる。
続けて、中央制御部1のCPUは、GPS処理部2により当該装置本体の存する現在位置がGPS測位されたか否かを判定する(ステップS7)。
【0049】
ステップS7にて、現在位置がGPS測位されていないと判定されると(ステップS7;NO)、中央制御部1のCPUは、処理をステップS3に戻し、自律航法制御処理部4に自律航法測位処理を実行させる(ステップS3)。
即ち、自律航法制御処理部4は、例えば、屋内などをユーザが移動中にて、GPS処理部2により現在位置がGPS測位されなかった場合に、自律航法測位処理を実行し、測位演算された地点の位置データは、時刻データと対応付けられてデータ記憶部5に逐次記憶される。
【0050】
一方、ステップS7にて、現在位置がGPS測位されたと判定されると(ステップS7;YES)、GPS処理部2は、受信アンテナ2aにより受信されたGPS信号に基づいて測位演算された現在位置(測位再開地点B)の位置データをデータ記憶部5に転送して、計時部7により計時された時刻データと対応付けて記憶させる(ステップS8)。
これにより、例えば、屋内などを移動中のユーザが屋外に出て、GPS測位が再開された測位再開地点Bの位置データがデータ記憶部5に記憶される。また、測位再開地点BがGPS測位された時点で、既に自律航法測位されてデータ記憶部5に記憶されている地点の位置データが移動経路の終点B1の位置データとなる。
【0051】
次に、補正処理部6は、データ記憶部5に記憶されている自律航法測位により測定された移動経路に係る一連の位置データのうち、始点A及び終点B1の位置データを取得する(ステップS9)。続けて、補正制御部6cの判定部c1は、GPS処理部2により測定済みの移動経路の始点Aから測位再開地点Bに向かう第1ベクトルと、始点Aから移動経路の終点B1に向かう第2ベクトルとを各々算出する(ステップS10)。
そして、判定部c1は、第1ベクトルと第2ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きいか否かを判定する(ステップS11)。ここで、第1ベクトルと第2ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きいと判定されると(ステップS11;YES:図5(a)参照)、補正制御部6cは、第1補正部6aに第1補正処理(図3参照)を実行させる(ステップS12)。
【0052】
一方、第1ベクトルと第2ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きくないと判定されると(ステップS11;NO)、判定部c1は、第1ベクトルと第2ベクトルの各々の大きさを算出して、これらの大きさの差が第1判定値よりも大きいか否かを判定する(ステップS13)。
ここで、第1ベクトルと第2ベクトルの大きさの差が第1判定値よりも大きいと判定されると(ステップS13;YES:図5(a)参照)、補正制御部6cは、処理をステップS12に移行して、第1補正部6aに第1補正処理を実行させる(ステップS12)。一方、第1ベクトルと第2ベクトルの大きさの差が第1判定値よりも大きくないと判定されると(ステップS13;NO:図6(a)参照)、補正制御部6cは、第2補正部6bに第2補正処理(図4参照)を実行させる(ステップS14)。
【0053】
<第1補正処理>
図3は、測位処理における第1補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図5(a)〜図5(c)は、第1補正処理を説明するための図である。
第1補正処理では、第1補正部6aは、自律航法測位された移動経路の各地点X1の位置データを下記式(1)に従って補正する。
X2=X1+(Lx/L0)×Vb …式(1)
【0054】
具体的には、図3に示すように、第1補正部6aは、先ず、測位再開地点Bと移動経路の終点B1との差異量として、移動経路の終点B1から測位再開地点Bに向かう基準ベクトルVbを算出する(ステップS21;図5(b)参照)。
次に、第1補正部6aは、データ記憶部5の移動履歴データ5bを読み出し当該移動履歴データ5bに基づいて、移動経路の軌跡T1に沿った始点Aから終点B1までの全長(経路長)L0を算出する(ステップS22)。続けて、第1補正部6aは、データ記憶部5の移動履歴データ5bを読み出し当該移動履歴データ5bに基づいて、移動経路の補正対象となる各地点X1までの軌跡T1に沿った始点Aからの各経路長Lxを算出する(ステップS23)。
【0055】
そして、第1補正部6aは、基準ベクトルVbに始点Aから移動経路の各地点X1までの移動量に応じた比率を乗じて変位量を算出して(ステップS24;図5(b)参照)、各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを補正後の地点X2を表わす位置データへと補正する(ステップS25;図5(c)参照)。そして、補正された地点X2の位置データがデータ記憶部5の移動履歴データ5bの補正前の地点X1の位置データに上書きされて記憶される(ステップS26)。
【0056】
このような位置データの補正が、移動経路の始点Aから終点B1にかけて軌跡T1を表わす一連の位置データに対して行われ、補正後の一連の位置データに対応する軌跡T2(図5(c)参照)が特定される。
これにより、第1補正処理を終了する。
【0057】
<第2補正処理>
図4は、測位処理における第2補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図6(a)及び図6(b)は、第2補正処理を説明するための図である。
第2補正処理では、第2補正部6bは、自律航法測位された移動経路の各地点X1の位置データを下記式(2)に従って補正する。
X2=X1+Vx
|Vx|=|Vb|×(LAX1/LAB1
Vxの方向=Vbの方向+θx …式(2)
【0058】
具体的には、図4に示すように、第2補正部6bは、先ず、測位再開地点Bと移動経路の終点B1との差異量として、移動経路の終点B1から測位再開地点Bに向かう基準ベクトルVbを算出する(ステップS31;図6(b)参照)。
次に、第2補正部6bは、データ記憶部5の移動履歴データ5bを読み出し、移動経路の始点A及び終点B1の位置データに基づいて始点Aと終点B1を結ぶ線分A・B1の直線距離(長さ)LAB1を算出する(ステップS32;図6(b)参照)。続けて、第2補正部6bは、データ記憶部5の移動履歴データ5bを読み出し当該移動履歴データ5bに基づいて、移動経路の始点Aと補正対象となる各地点X1を結ぶ線分A・X1の直線距離(長さ)LAX1を算出する(ステップS33;図6(b)参照)。
【0059】
そして、第2補正部6bは、基準ベクトルVbの大きさに始点Aから移動経路の各地点X1までの直線距離LAX1に応じた比率を乗じ、且つ、始点Aを中心とした終点B1からの角度変位θx(線分A・B1と線分A・X1とのなす角度)に応じた回転量を付加した変位ベクトル(変位量)Vxを算出する(ステップS34;図6(b)参照)。続けて、第2補正部6bは、算出された変位ベクトルVxを自律航法測位された移動経路の各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを補正後の地点X2を表わす位置データへと補正する(ステップS34;図6(b)参照)。そして、補正された地点X2の位置データがデータ記憶部5の移動履歴データ5bの補正前の地点X1の位置データに上書きされて記憶される(ステップS35)。
【0060】
このような位置データの補正が、移動経路の始点Aから終点B1にかけて軌跡T1を表わす一連の位置データに対して行われ、補正後の一連の位置データに対応する軌跡T2(図6(b)参照)が特定される。
これにより、第2補正処理を終了する。
【0061】
以上のように、実施形態1の測位装置100によれば、受信アンテナ2aによる信号の受信の再開後、GPS処理部2により測定された測位再開地点Bの位置と、GPS測位が再開された時点での自律航法測位された移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、始点Aから終点B1の移動経路の全長(経路長)に対する始点Aから所定の地点までの移動量に基づいて、移動経路の各地点の位置を補正させる第1補正処理を実行させるので、移動経路の各地点の位置の補正精度を向上させることができ、GPSの電波受信がなされていない状況下での移動経路の補正を適正に行うことができる。
より具体的には、測位再開地点Bと移動経路の終点B1との差異量に、始点Aから移動経路の各地点までの移動量に応じた比率を乗じた変位量を、自律航法測位された移動経路の各地点の位置に係る位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正するので、移動経路の各地点までの始点Aからの直線距離を基準として補正する場合に比べて、当該移動経路の各地点の位置の補正精度を向上させることができる。つまり、移動経路の各地点までの始点Aからの直線距離を基準として補正する場合には、測位再開地点Bの位置と移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きいと、GPS測位による測位再開地点Bと移動経路の終点B1との測定誤差によって移動経路の各地点の位置を誇張して拡大または縮小する補正を行うことがある。そこで、始点Aから終点B1の移動経路の全長(経路長)に対する始点Aから所定の地点までの移動量に基づいて補正をすることで、測定誤差の影響を受けることなく当該移動経路の各地点の位置の補正を適正に行うことができる。
【0062】
また、移動経路の始点Aから測位再開地点Bに向かう第1方向と、始点Aから移動経路の終点B1に向かう第2方向とのずれ量が所定値よりも大きいと判定された場合に、第1補正処理を実行させるので、移動経路の始点Aに対して測位再開地点Bと終点B1との方向が所定値よりも大きくずれている場合であっても、始点Aから終点B1の移動経路の移動量総和に対する始点Aから所定の地点までの移動量に基づいて補正をすることで、GPS測位による測位再開地点Bと移動経路の終点B1との測定誤差の影響による移動経路の向きの大きな変化または反転等が無く、当該移動経路の各地点の位置の補正を適正に行うことができる。
【0063】
さらに、GPS測位された測位再開地点Bの位置と自律航法測位された移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合には、移動経路の軌跡T1の形状を保持させるように当該移動経路の各地点の位置を補正させる第2補正処理を実行させることができる。即ち、GPS測位された測位再開地点Bの位置と自律航法測位された移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きいか否かに応じて、補正処理の処理内容が異なる第1補正処理と第2補正処理とを切り替えて実行することができ、GPSの電波受信がなされていない状況下での移動経路の補正を適正に行うことができる。
また、GPS測位された測位再開地点Bの位置と自律航法測位された移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きくない場合には、移動経路の軌跡T1の形状を保持させるように、例えば回転や倍率変更等により当該移動経路の各地点を補正しても支障が生じ難いと考えられるため、より簡便な方法で補正処理を行うことで当該補正処理の高速化を図ることができる。
【0064】
[実施形態2]
実施形態2の測位装置200は、実施形態1の測位装置100とは異なる第1補正処理(図8参照)を実行する。
なお、実施形態2の測位装置200は、以下に詳細に説明する以外の点で上記実施形態1の測位装置100と略同様の構成をなし、詳細な説明は省略する。
【0065】
図7は、本発明を適用した実施形態2の測位装置200の概略構成を示すブロック図である。
図7に示すように、補正処理部6の第1補正部206aは、移動経路における始点Aから所定の移動量の地点Cの位置を補正する第1補正処理を実行する。
ここで、所定の移動量の地点Cとしては、移動経路上の始点Aからの移動量が当該移動経路の全長の略半分の長さとなる地点(例えば、中点)が挙げられるが、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。
【0066】
即ち、第1補正部206aは、受信アンテナ2aによる信号の受信の再開後、測位再開地点Bと移動経路の終点(第2地点)B1との差異量に、始点(第1地点)Aから所定の移動量の地点C(例えば、中点)までの移動量に応じた比率を乗じた変位量を、所定の地点Cの位置に係る位置データに付加することで、当該所定の地点Cの位置データを補正して第1仮終点C1を特定する処理(第1処理)を行う。
具体的には、第1補正部206aは、先ず、測位再開地点Bと移動経路の終点B1との差異量として、移動経路の終点B1から測位再開地点Bに向かう基準ベクトルVbを算出する。そして、第1補正部206aは、基準ベクトルVbに始点Aから所定の基準地点C(例えば、中点)までの移動量に応じた比率を乗じて第1仮基準ベクトルV1を算出する。そして、第1補正部206aは、算出された第1仮基準ベクトルV1を、自律航法測位された所定の基準地点Cの位置に係る位置データに付加することで、所定の基準地点Cの位置データを、第1仮終点C1を表わす位置データへと下記式(3)に従って補正する。
C1=C+V1
V1=(Lc1/L0)×Vb …式(3)
ここで、C,C1は補正前と補正後の位置データであり、地点を表わす記号(C,C1)と同一の記号を用いている。また、L0は軌跡T1に沿った始点Aから終点B1までの全長(経路長)、Lc1は軌跡T1に沿った始点Aから所定の基準地点Cまでの経路長である。
【0067】
また、第1補正部206aは、所定の基準地点Cと第1仮終点C1との差異量に、始点Aからの直線距離に応じた比率を乗じ、且つ、始点Aを中心とした第1仮終点C1からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を、始点Aから所定の基準地点Cまでの各地点X1の位置データに付加することで、当該各地点X1の位置データを補正する処理(第2処理)を行う。
具体的には、第1補正部206aは、先ず、所定の基準地点Cと第1仮終点C1との差異量に係る第1仮基準ベクトルV1の大きさに始点Aから移動経路の各地点X1までの直線距離に応じた比率を乗じ、且つ、始点Aを中心とした第1仮終点C1からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を算出する。そして、第1補正部206aは、算出された変位量を自律航法測位された移動経路の始点Aから所定の基準地点Cまでの各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを地点X2の示す位置データへと下記式(4)に従って補正する。
X2=X1+Vx
|Vx|=|V1|×(LAX1/LAC1
Vxの方向=V1の方向+θx …式(4)
ここで、X1は軌跡T1上の補正対象の位置データ、X2は補正後の位置データ、Vxは補正対象地点の変位ベクトル、V1は第1仮基準ベクトル、LAC1は線分A・C1の長さ、LAX1は線分A・X1の長さ、θxは線分A・C1と線分A・X1とのなす角度である。
即ち、第1補正部206aは、所定の基準地点Cと第1仮終点C1との差異量に係る第1仮基準ベクトルV1を、始点Aから地点X1までの直線距離(LAX1)に応じた比率(LAX1/LAC1)でその大きさを変化させ、且つ、このベクトルV1の向きを、始点Aを中心とした第1仮終点C1から地点X1までの変位角度θxだけ変化させて、地点X1に対応する変位ベクトルVxを求める。そして、第1補正部206aは、変位ベクトルVxを地点X1の位置データに加算することで、補正後の地点X2の位置データを算出する。
【0068】
また、第1補正部206aは、第1仮終点C1の位置を基準として、移動経路の終点B1の位置データを補正して第2仮終点B2を特定する処理(第3処理)を行う。
具体的には、第1補正部206aは、第1仮基準ベクトルV1を、自律航法測位された移動経路の所定の基準地点Cから終点B1までの各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを地点X2の示す位置データへと下記式(5)に従って仮補正する。
X2=X1+V1 …式(5)
ここで、X1は軌跡T1上の補正対象の位置データ、X2は仮補正後の位置データ、V1は第1仮基準ベクトルである。
これにより、移動経路の終点B1を補正対象の地点X1とした場合に、当該終点B1の位置データが補正された地点X2、即ち、第2仮終点B2の位置データが特定される。なお、図10(b)に仮補正された移動経路の軌跡T3を点線で表す。
【0069】
また、第1補正部206aは、第1仮終点C1を仮始点Dとして、測位再開地点Bと第2仮終点B2との差異量に、仮始点Dからの直線距離に応じた比率を乗じ、且つ、仮始点Dを中心とした第2仮終点B2からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を、仮補正された移動経路の軌跡T3に係る仮始点Dから第2仮終点B2までの各地点X1の位置データに付加することで、当該各地点X1の位置データを補正する処理(第4処理)を行う。
具体的には、第1補正部206aは、先ず、測位再開地点Bと第2仮終点B2との差異量として、第2仮終点B2及び測位再開地点Bの位置データに基づいて第2仮終点B2から測位再開地点Bに向かう第2仮基準ベクトルV2を算出する。そして、第1補正部206aは、第2仮基準ベクトルV2の大きさに仮始点Dから移動経路の各地点X1までの直線距離に応じた比率を乗じ、且つ、仮始点Dを中心とした第2仮終点B2からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を算出する。そして、第1補正部206aは、算出された変位量を仮始点Dから第2仮終点B2までの各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを地点X2の示す位置データへと下記式(6)に従って補正する。
X2=X1+Vx
|Vx|=|V2|×(LDX1/LDB2
Vxの方向=V2の方向+θx …式(6)
ここで、X1は軌跡T1上の補正対象の位置データ、X2は補正後の位置データ、Vxは補正対象地点の変位ベクトル、LDB2は線分DA・B2の長さ、LDX1は線分D・X1の長さ、θxは線分D・B2と線分D・X1とのなす角度である。
即ち、第1補正部206aは、測位再開地点Bと第2仮終点B2との差異量に係る第2仮基準ベクトルV2を、仮始点Dから地点X1までの直線距離(LDX1)に応じた比率(LDX1/LDB2)でその大きさを変化させ、且つ、このベクトルV2の向きを、仮始点Dを中心とした第2仮終点B2から地点X1までの変位角度θxだけ変化させて、地点X1に対応する変位ベクトルVxを求める。そして、第1補正部206aは、変位ベクトルVxを地点X1の位置データに加算することで、補正後の地点X2の位置データを算出する。
【0070】
次に、実施形態2の測位装置200による測位処理について図8〜図10を参照して説明する。
図8は、測位処理における第1補正処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図9(a)〜図9(c)並びに図10(a)〜図10(c)は、第1補正処理を説明するための図である。
なお、図9(a)〜図9(c)並びに図10(a)〜図10(c)にあっては、受信アンテナ2aにより信号受信(GPS測位)が行われずに自律航法測位が行われる領域Rを破線で模式的に表している。
【0071】
実施形態2の測位装置200は、上記実施形態1の測位装置100による測位処理(図2参照)と略同様の処理を行い、その詳細な説明は省略する。
そして、ステップS11にて、第1ベクトルと第2ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きいと判定されるか(ステップS11;YES:図9(a)参照)、ステップS13にて、第1ベクトルと第2ベクトルの大きさの差が第1判定値よりも大きいと判定されると(ステップS13;YES:図9(a)参照)、補正制御部6cは、第1補正部206aに第1補正処理(図8参照)を実行させる(ステップS12)。
なお、第2補正部6bによる第2補正処理(図4参照)の内容は、上記実施形態1の測位装置100による第2補正処理と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
【0072】
<第1補正処理>
図8に示すように、第1補正部206aは、先ず、測位再開地点Bと移動経路の終点B1との差異量として、移動経路の終点B1から測位再開地点Bに向かう基準ベクトルVbを算出する(ステップS41;図9(b)参照)。
次に、第1補正部206aは、データ記憶部5の移動履歴データ5bを読み出し当該移動履歴データ5bに基づいて、移動経路の軌跡T1に沿った始点Aから終点B1までの全長(経路長)L0を算出する(ステップS42)。続けて、第1補正部206aは、データ記憶部5の移動履歴データ5bを読み出し当該移動履歴データ5bに基づいて、移動経路の始点Aから所定の地点C(例えば、中点)までの軌跡T1に沿った経路長Lc1を算出する(ステップS43)。
【0073】
次に、第1補正部206aは、基準ベクトルVbに始点Aから所定の地点Cまでの移動量に応じた比率を乗じて第1仮基準ベクトルV1を算出する(ステップS44;図9(c)参照)。そして、第1補正部206aは、算出された第1仮基準ベクトルV1を、自律航法測位された所定の地点Cの位置に係る位置データに付加することで、所定の地点Cの位置データを第1仮終点C1を表わす位置データへと下記式(3)に従って補正する(ステップS45)。
C1=C+V1
V1=(Lc1/L0)×Vb …式(3)
【0074】
次に、第1補正部206aは、移動経路の始点Aと第1仮終点C1の位置データに基づいて、移動経路の始点Aと第1仮終点C1を結ぶ線分A・C1の直線距離(長さ)LAC1を算出する(ステップS46)。続けて、第1補正部206aは、データ記憶部5の移動履歴データ5bを読み出し当該移動履歴データ5bに基づいて、移動経路の始点Aと補正対象となる各地点X1を結ぶ線分A・X1の直線距離(長さ)LAX1を算出する(ステップS47)。
【0075】
次に、第1補正部206aは、第1仮基準ベクトルV1の大きさに始点Aから移動経路の各地点X1までの直線距離LAX1に応じた比率を乗じ、且つ、始点Aを中心とした第1仮終点C1からの角度変位θx(線分A・C1と線分A・X1とのなす角度)に応じた回転量を付加した変位ベクトル(変位量)Vxを算出する(ステップS48;図10(a)参照)。続けて、第1補正部206aは、算出された変位ベクトルVxを自律航法測位された移動経路の各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを補正後の地点X2を表わす位置データへと下記式(4)に従って補正する(ステップS49;図10(a)参照)。そして、補正された地点X2の位置データがデータ記憶部5の移動履歴データ5bの補正前の地点X1の位置データに上書きされて記憶される(ステップS50)。
X2=X1+Vx
|Vx|=|V1|×(LAX1/LAC1
Vxの方向=V1の方向+θx …式(4)
【0076】
このような位置データの補正が、移動経路の始点Aから所定の基準地点Cにかけて軌跡T1を表わす一連の位置データに対して行われ、補正後の一連の位置データに対応する軌跡T2(図10(a)参照)における第1仮終点C1までの一部分が特定される。
【0077】
次に、第1補正部206aは、第1仮基準ベクトルV1を、自律航法測位された移動経路の所定の基準地点Cから終点B1までの各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを地点X2を表わす位置データへと下記式(5)に従って仮補正する(ステップS51;図10(b)参照)。
X2=X1+V1 …式(5)
【0078】
次に、第1補正部206aは、第1仮終点C1を仮始点Dとして設定し(ステップS52;図10(b)参照)、続けて、第2仮終点B2及び測位再開地点Bの位置データに基づいて第2仮終点B2から測位再開地点Bに向かう第2仮基準ベクトルV2を算出する(ステップS53;図10(c)参照)。
そして、第1補正部206aは、第2仮基準ベクトルV2の大きさに仮始点Dからから移動経路の各地点X1までの直線距離LDX1に応じた比率を乗じ、且つ、仮始点Dを中心とした第2仮終点B2からの角度変位θx(線分D・B2と線分D・X1とのなす角度)に応じた回転量を付加した変位ベクトル(変位量)Vxを算出する(ステップS54;図10(c)参照)。続けて、第1補正部206aは、算出された変位ベクトルVxを仮始点Dから第2仮終点B2までの各地点X1の位置に係る位置データに付加することで、移動経路の任意の地点X1の位置データを補正後の地点X2を表わす位置データへと下記式(6)に従って補正する(ステップS55;図10(c)参照)。そして、補正された地点X2の位置データがデータ記憶部5の移動履歴データ5bの補正前の地点X1の位置データに上書きされて記憶される(ステップS56)。
X2=X1+Vx
|Vx|=|V2|×(LDX1/LDB2
Vxの方向=V2の方向+θx …式(6)
【0079】
このような位置データの補正が、仮始点Dから第2仮終点B2にかけて軌跡T1を表わす一連の位置データに対して行われ、補正後の一連の位置データに対応する軌跡T2(図10(c)参照)における第2仮終点B2までの一部分が特定される。
これにより、第1補正処理を終了する。
【0080】
以上のように、実施形態2の測位装置200によれば、上記実施形態1と同様に、GPS測位された測位再開地点Bの位置と自律航法測位された移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きい場合であっても、移動経路にて所定の地点Cを設定して始点Aから当該所定の地点Cまでの移動量を基準とすることで移動経路の各地点の位置の補正精度を向上させることができ、GPSの電波受信がなされていない状況下での移動経路の補正を適正に行うことができる。
より具体的には、移動経路における所定の地点Cの位置データを補正して第1仮終点C1を特定して、所定の地点Cと第1仮終点C1との差異量に、移動経路の始点Aからの距離に応じた比率を乗じ、且つ、始点Aを中心とした第1仮終点C1からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を、始点Aから所定の地点Cまでの各地点の位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正することができる。そして、第1仮終点C1の位置を基準として、移動経路の終点B1の位置データを補正して第2仮終点B2を特定した後、第1仮終点C1を仮始点Dとして、測位再開地点Bと第2仮終点B2との差異量に、仮始点Dからの距離に応じた比率を乗じ、且つ、仮始点Dを中心とした第2仮終点B2からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を、仮始点Dから第2仮終点B2までの各地点の位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正することができる。つまり、移動経路における始点Aから所定の基準地点Cまでと当該所定の地点Cから終点B1までとに分けて当該移動経路の各地点の位置を補正することができ、当該移動経路の各地点の位置を一括して補正する場合に比べて、GPS測位による測位再開地点Bの測定誤差の影響を受けることなく当該移動経路の各地点の位置の補正を適正に行うことができる。
即ち、始点Aの位置や終点B1の位置に対して所定の地点Cの位置が十分に離れている状態では、分けられた各移動経路の軌跡T1の形状を保持させるように、例えば回転や倍率変更等により当該移動経路の各地点を補正しても支障が生じ難いと考えられるため、より簡便な方法で補正処理を行うことで当該補正処理の高速化を図ることができる。
特に、所定の地点Cを、移動経路の始点Aからの移動量が当該移動経路の全長の略半分の長さに設定することで、当該所定の地点Cを移動経路の始点Aから離れた位置に設定することができ、移動経路における始点Aからの移動量が略半分の地点までと残りの半分である終点B1までとに分けて当該移動経路の各地点の位置を適正に補正することができる。
【0081】
なお、上記実施形態2にあっては、所定の地点Cを、移動経路の始点Aからの移動量が当該移動経路の全長の略半分の長さに設定するようにしたが、所定の地点Cの位置は一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。即ち、例えば、移動履歴データ5bに基づいて移動経路の始点Aから最も離れた位置を特定して、当該位置を所定の地点Cとしても良い。
【0082】
また、上記実施形態2にあっては、所定の地点Cを移動経路上に一点設定するようにしたが、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能である。即ち、所定の地点Cを複数設定しても良く、この場合には、始点Aから所定の地点Cまでの経路部分と所定の地点Cから終点B1までの経路部分との間に、所定の地点Cどうしを結ぶような経路部分が少なくとも一つ設定されることとなる。各経路部分に係る各地点の位置の補正は、上記実施形態2で説明した方法と同様であり、その詳細な説明は省略する。
【0083】
[実施形態3]
実施形態3の測位装置300は、実施形態1の測位装置100とは異なる測位処理(図12参照)を実行する。
なお、実施形態3の測位装置300は、以下に詳細に説明する以外の点で上記実施形態1の測位装置100と略同様の構成をなし、詳細な説明は省略する。
【0084】
図11は、本発明を適用した実施形態3の測位装置300の概略構成を示すブロック図である。
図11に示すように、補正処理部6の補正制御部306cは、第1判定部c2と第2判定部c3とを具備し、当該第1判定部c2及び第2判定部c3による判定結果に応じて、補正処理部6による自律航法測位により得られた位置データの補正処理の内容を変更させる制御を行う。
【0085】
第1判定部c2は、上記実施形態1、2の判定部c1と同様の処理を行う。
即ち、第1判定部c2は、第1判定手段として、GPS処理部2により測定された測位再開地点Bの位置と、自律航法制御処理部4により測定された移動経路の終点(第2地点)B1の位置との差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する。
なお、第1判定部c2による判定処理の内容は、上記実施形態1、2の判定部c1による判定処理の内容と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
【0086】
第2判定部c3は、第2判定手段として、第1判定部c2により測位再開地点Bの位置と移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に(図14(a)参照)、GPS処理部2により測位再開地点Bの測位後に新たに測位された新測位地点Eの位置データと、その新測位地点Eに対応する移動経路の第3地点E1の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する。
即ち、当該装置本体を所持するユーザが所定方向(例えば、図14(b)中、太い矢印で示す方向)に移動することで、測位再開地点Bから次第に離れて行く場合に、第2判定部c3は、GPS処理部2により測位再開地点Bの測位後に新たに測定された新測位地点Eの位置と、その新測位地点Eに対応する移動経路の第3地点E1の位置との差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する。
具体的には、第2判定部c3は、移動経路の始点(第1地点)AからGPS処理部2により新たに測定された新測位地点Eに向かう第3ベクトルを算出する。また、第2判定部c3は、移動経路の始点(第1地点)Aから移動経路の第3地点E1に向かう第4ベクトルを算出する。そして、第2判定部c3は、第3ベクトルと第4ベクトルの各々の大きさを算出して、これらの大きさの差(差異量)が第1判定値(所定値)よりも大きいか否かを判定する。ここで、第1判定値は、例えば、第3ベクトル及び第4ベクトルの大きさの何れか一方を基準として他方に対する差が所定の割合(例えば、20%程度)となるような値に設定されている。
なお、第2判定部c3による判定処理は、第1判定部c2による判定処理後に所定時間が経過する毎に行われても良い。
【0087】
そして、補正制御部306cは、制御手段として、第2判定部c3によりGPS処理部2により測定された新測位地点Eの位置と、自律航法制御処理部4により測定された新測位地点Eに対応する移動経路の第3地点E1の位置との差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、第2補正部6bに第2補正処理を実行させる。
即ち、補正制御部306cは、第2判定部c3により第3ベクトルと第4ベクトルとの大きさの差が第1判定値よりも大きくないと判定された場合に、第2補正部6bに移動経路の軌跡T1の形状を保持させるように移動経路の各地点の位置を補正させる第2補正処理を実行させる(図14(c)参照)。
なお、第2補正処理の内容は、上記実施形態1、2の第2補正部6bによる第2補正処理の内容と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
【0088】
次に、実施形態3の測位装置300による測位処理について図12〜図14を参照して説明する。
図12及び図13は、測位処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。また、図14(a)〜図14(c)は、測位処理を説明するための図である。
なお、図14(a)〜図14(c)にあっては、受信アンテナ2aにより信号受信(GPS測位)が行われずに自律航法測位が行われる領域Rを破線で模式的に表している。
【0089】
実施形態3の測位装置300は、上記実施形態1の測位装置100による測位処理(図2参照)と略同様の処理を行い、その詳細な説明は省略する。
そして、ステップS11にて、第1ベクトルと第2ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きいと判定されるか(ステップS11;YES:図14(a)参照)、ステップS13にて、第1ベクトルと第2ベクトルの大きさの差が第1判定値よりも大きいと判定されると(ステップS13;YES:図14(a)参照)、中央制御部1のCPUは、自律航法測位を行う(ステップS61)。そして、自律航法制御処理部4は、測位演算された地点の位置データをデータ記憶部5に転送して、計時部7により計時された時刻データと対応付けて記憶させる(ステップS62)。次に、GPS処理部2は、受信アンテナ2aによるGPS信号の受信に基づいて当該装置本体の存する現在位置の測位(GPS測位)を行う(ステップS63)。GPS処理部2は、受信アンテナ2aにより受信されたGPS信号に基づいて測位演算された現在位置の位置データをデータ記憶部5に転送して、計時部7により計時された時刻データと対応付けて記憶させる(ステップS64)。続けて、補正制御部306cは、GPS処理部2により測定済みの移動経路の始点Aから測位地点Eに向かう第3ベクトルと、始点Aから測位地点Eに対応する移動経路の第3地点E1に向かう第4ベクトルとを各々算出する(ステップS65)。
【0090】
そして、第1判定部c2は、第3ベクトルと第4ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きいか否かを判定する(ステップS66)。ここで、第3ベクトルと第4ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きくないと判定されると(ステップS66;NO)、補正制御部306cは、処理をステップS67に移行する。
次に、第2判定部c3は、第3ベクトルと第4ベクトルの各々の大きさを算出して、これらの大きさの差が第1判定値よりも大きいか否かを判定する(ステップS67)。
ここで、第3ベクトルと第2ベクトルとの大きさの差が第1判定値よりも大きくないと判定されると(ステップS67;NO)、補正制御部306cは、処理をステップS14に移行して、第2補正部6bに第2補正処理(図12参照)を実行させる(ステップS14)。
これにより、第2補正部6bは、移動経路の軌跡T1の形状を保持させるように移動経路の各地点の位置を補正する第2補正処理を実行する(図14(c)参照)。なお、第2補正部6bによる第2補正処理(図4参照)の内容は、上記実施形態1の測位装置100による第2補正処理と略同様であり、その詳細な説明は省略する。
【0091】
一方、ステップS66にて、第3ベクトルと第4ベクトルとの方向のずれ量が第2判定値よりも大きいと判定されるか(ステップS66;YES)、或いは、ステップS67にて、第3ベクトルと第4ベクトルの大きさの差が第1判定値よりも大きいと判定されると(ステップS67;YES)、補正制御部306cは、処理をステップS61に移行する。
【0092】
以上のように、実施形態3の測位装置300によれば、GPS測位された測位再開地点Bの位置と自律航法測位された移動経路の終点B1の位置との差異量が所定値よりも大きくても、GPS処理部2による測位再開地点Bの測位後に新たに測定された新測位地点Eの位置とその新測位地点Eに対応する移動経路の第3地点E1の位置との差異量が所定値よりも大きくない場合には、移動経路の軌跡T1の形状を保持させるように当該移動経路の各地点の位置を補正させる補正処理を実行させるので、GPSの電波受信がなされていない状況下での移動経路の補正を適正に行うことができる。
即ち、GPS測位され、移動経路の各地点の補正の基準となる地点(新測位地点)が移動経路の始点Aから十分に離れている状態では、移動経路の軌跡T1の形状を保持させるように、例えば回転や倍率変更等により当該移動経路の各地点を補正しても支障が生じ難いと考えられるため、より簡便な方法で補正処理を行うことで当該補正処理の高速化を図ることができる。
【0093】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態1〜3にあっては、第2補正処理として、移動経路の軌跡T1の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置を補正させる処理を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、例えば、移動経路の終点B1の位置のみを測位再開地点Bの位置に補正する処理など適宜任意に変更可能である。
【0094】
また、測位装置100、200、300の構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではない。
【0095】
加えて、上記実施形態1、2にあっては、第1測位手段、第2測位手段、補正手段、判定手段、算出手段、制御手段としての機能を、中央制御部1の制御下にて、GPS処理部2、自律航法制御処理部4、補正処理部6、判定部c1、第1補正部6a、補正制御部6cが駆動することにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、中央制御部1によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
即ち、プログラムを記憶するプログラムメモリ(図示略)に、第1測位処理ルーチン、第2測位処理ルーチン、補正処理ルーチン、判定処理ルーチン、算出処理ルーチン、制御処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、第1測位処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位手段として機能させるようにしても良い。また、第2測位処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段として機能させるようにしても良い。また、補正処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、第2測位手段により取得された移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段として機能させるようにしても良い。また、判定処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する第2測位手段により取得された移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定手段として機能させるようにしても良い。また、算出処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、第1地点から所定の地点までの第2測位手段により取得された移動経路における経路長を各地点について算出する算出手段として機能させるようにしても良い。また、制御処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、判定手段により差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、算出手段により算出された第1地点から第2地点までの経路長に対する移動経路の各地点までの経路長に基づいて、補正手段に対し、移動経路の各地点の位置データを補正させる第1補正処理を実行させる制御手段として機能させるようにしても良い。
【0096】
また、上記実施形態3にあっては、第1測位手段、第2測位手段、補正手段、第1判定手段、第2判定手段、制御手段としての機能を、中央制御部1の制御下にて、GPS処理部2、自律航法制御処理部4、補正処理部6、第1判定部c2、第2判定部c3、補正制御部306cが駆動することにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、中央制御部1によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
即ち、プログラムを記憶するプログラムメモリ(図示略)に、第1測位処理ルーチン、第2測位処理ルーチン、補正処理ルーチン、第1判定処理ルーチン、第2判定処理ルーチン、制御処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、第1測位処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位手段として機能させるようにしても良い。また、第2測位処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段として機能させるようにしても良い。また、補正処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、第2測位手段により取得された移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段として機能させるようにしても良い。また、第1判定処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する第2測位手段により取得された移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定手段として機能させるようにしても良い。また、第2判定処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、第1判定手段により差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、第1測位手段により測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する第2測位手段により取得された移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定手段として機能させるようにしても良い。また、制御処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、第2判定手段により差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、補正手段に対し、移動経路の軌跡の形状を保持させるように移動経路の各地点の位置データを補正させる補正処理を実行させる制御手段として機能させるようにしても良い。
【0097】
さらに、上記の各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体として、ROMやハードディスク等の他、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを所定の通信回線を介して提供する媒体としては、キャリアウェーブ(搬送波)も適用される。
【0098】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
使用者によって所持される測位装置であって、
測位衛星から送信された信号を受信する受信手段と、
この受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、その位置データを取得する第1測位手段と、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段と、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段と、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定手段と、
前記第1地点から所定の地点までの前記第2測位手段により取得された前記移動経路における経路長を各地点について算出する算出手段と、
前記判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記算出手段により算出された前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記移動経路の各地点までの経路長に基づいて、前記補正手段に対し、前記移動経路の各地点の位置データを補正させる第1補正処理を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする測位装置。
<請求項2>
前記制御手段は、更に、
前記判定手段により前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正手段に対し、前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる第2補正処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の測位装置。
<請求項3>
前記判定手段は、更に、
前記第1測位手段により測定済みの前記第1地点から前記測位地点に向かう第1方向と、前記第1地点から前記第2地点に向かう第2方向とのずれ量が所定値よりも大きいか否かを判定し、
前記制御手段は、
前記判定手段により前記第1方向と前記第2方向とのずれ量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1補正処理を実行させることを特徴とする請求項1又は2に記載の測位装置。
<請求項4>
前記第1補正処理は、
前記測位地点と前記第2地点との差異量に、前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記第1地点から前記移動経路の各地点までの経路長に応じた比率を乗じた変位量を算出し、当該変位量を前記第2測位手段により測定された前記移動経路の各地点の位置に係る位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正する処理を含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の測位装置。
<請求項5>
前記第1補正処理は、
前記測位地点と前記第2地点との差異量に、前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記第1地点から所定の地点までの経路長に応じた比率を乗じた変位量を算出し、当該変位量を、所定の基準地点の位置に係る位置データに付加することで、当該所定の基準地点の位置データを補正して第1仮終点を特定する第1処理と、
前記所定の基準地点と前記第1仮終点との差異量に、前記第1地点からの距離に応じた比率を乗じ、且つ、前記第1地点を中心とした前記第1仮終点からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を、前記第1地点から所定の基準地点までの各地点の位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正する第2処理と、
前記第1仮終点の位置を基準として、前記第2地点の位置データを補正して第2仮終点を特定する第3処理と、
前記第1仮終点を仮始点として、前記測位地点と前記第2仮終点との差異量に、前記仮始点からの距離に応じた比率を乗じ、且つ、前記仮始点を中心とした前記第2仮終点からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を、前記仮始点から前記第2仮終点までの各地点の位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正する第4処理と、を含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の測位装置。
<請求項6>
前記所定の基準地点は、前記移動経路の前記第1地点からの経路長が当該移動経路の全長の略半分の長さとなる地点を含むことを特徴とする請求項5に記載の測位装置。
<請求項7>
使用者によって所持される測位装置であって、
測位衛星から送信された信号を受信する受信手段と、
この受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、その位置データを取得する第1測位手段と、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段と、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段と、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定手段と、
この第1判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1測位手段により前記測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定手段と、
この第2判定手段により前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正手段に対し、前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる補正処理を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする測位装置。
<請求項8>
使用者によって所持される測位装置を用いた測位方法であって、
測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位処理と、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位処理と、
前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正処理と、
前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定処理と、
前記第1地点から所定の地点までの前記第2測位処理にて取得された前記移動経路における経路長を各地点について算出する経路長算出処理と、
前記判定処理にて前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記経路長算出処理にて算出された前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記移動経路の各地点までの経路長に基づいて、前記補正処理にて前記移動経路の各地点の位置データを補正させる制御処理と、
を含むことを特徴とする測位方法。
<請求項9>
使用者によって所持される測位装置を用いた測位方法であって、
測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位処理と、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位処理にて測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位処理と、
前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正処理と、
前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定処理と、
この第1判定処理にて前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1測位処理にて前記測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定処理と、
この第2判定処理にて前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正処理にて前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる制御処理と、
を含むことを特徴とする測位方法。
<請求項10>
使用者によって所持される測位装置のコンピュータを、
測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位手段、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定手段、
前記第1地点から所定の地点までの前記第2測位手段により取得された前記移動経路における経路長を各地点について算出する算出手段、
前記判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記算出手段により算出された前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記移動経路の各地点までの経路長に基づいて、前記補正手段に対し、前記移動経路の各地点の位置データを補正させる第1補正処理を実行させる制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
<請求項11>
使用者によって所持される測位装置のコンピュータを、
測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位手段、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定手段、
この第1判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1測位手段により前記測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定手段、
この第2判定手段により前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正手段に対し、前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる補正処理を実行させる制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【0099】
100、200、300 測位装置
1 中央制御部
2 GPS処理部
2a GPSアンテナ
3 センサ部
4 自律航法制御処理部
6 補正処理部
6a、206a 第1補正部
6b 第2補正部
6c、306c 補正制御部
c1 判定部
c2 第1判定部
c3 第2判定部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用者によって所持される測位装置であって、
測位衛星から送信された信号を受信する受信手段と、
この受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、その位置データを取得する第1測位手段と、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段と、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段と、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定手段と、
前記第1地点から所定の地点までの前記第2測位手段により取得された前記移動経路における経路長を各地点について算出する算出手段と、
前記判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記算出手段により算出された前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記移動経路の各地点までの経路長に基づいて、前記補正手段に対し、前記移動経路の各地点の位置データを補正させる第1補正処理を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする測位装置。
【請求項2】
前記制御手段は、更に、
前記判定手段により前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正手段に対し、前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる第2補正処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の測位装置。
【請求項3】
前記判定手段は、更に、
前記第1測位手段により測定済みの前記第1地点から前記測位地点に向かう第1方向と、前記第1地点から前記第2地点に向かう第2方向とのずれ量を算出し、当該ずれ量が所定値よりも大きいか否かを判定し、
前記制御手段は、
前記判定手段により前記第1方向と前記第2方向とのずれ量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1補正処理を実行させることを特徴とする請求項1又は2に記載の測位装置。
【請求項4】
前記第1補正処理は、
前記測位地点と前記第2地点との差異量に、前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記第1地点から前記移動経路の各地点までの経路長に応じた比率を乗じた変位量を算出し、当該変位量を前記第2測位手段により測定された前記移動経路の各地点の位置に係る位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正する処理を含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の測位装置。
【請求項5】
前記第1補正処理は、
前記測位地点と前記第2地点との差異量に、前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記第1地点から所定の地点までの経路長に応じた比率を乗じた変位量を算出し、当該変位量を、所定の基準地点の位置に係る位置データに付加することで、当該所定の基準地点の位置データを補正して第1仮終点を特定する第1処理と、
前記所定の基準地点と前記第1仮終点との差異量に、前記第1地点からの距離に応じた比率を乗じ、且つ、前記第1地点を中心とした前記第1仮終点からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を、前記第1地点から所定の基準地点までの各地点の位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正する第2処理と、
前記第1仮終点の位置を基準として、前記第2地点の位置データを補正して第2仮終点を特定する第3処理と、
前記第1仮終点を仮始点として、前記測位地点と前記第2仮終点との差異量に、前記仮始点からの距離に応じた比率を乗じ、且つ、前記仮始点を中心とした前記第2仮終点からの角度変位に応じた回転量を付加した変位量を、前記仮始点から前記第2仮終点までの各地点の位置データに付加することで、当該各地点の位置データを補正する第4処理と、を含むことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の測位装置。
【請求項6】
前記所定の基準地点は、前記移動経路の前記第1地点からの経路長が当該移動経路の全長の略半分の長さとなる地点を含むことを特徴とする請求項5に記載の測位装置。
【請求項7】
使用者によって所持される測位装置であって、
測位衛星から送信された信号を受信する受信手段と、
この受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、その位置データを取得する第1測位手段と、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段と、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段と、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定手段と、
この第1判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1測位手段により前記測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定手段と、
この第2判定手段により前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正手段に対し、前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる補正処理を実行させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする測位装置。
【請求項8】
使用者によって所持される測位装置を用いた測位方法であって、
測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位処理と、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位処理と、
前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正処理と、
前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定処理と、
前記第1地点から所定の地点までの前記第2測位処理にて取得された前記移動経路における経路長を各地点について算出する経路長算出処理と、
前記判定処理にて前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記経路長算出処理にて算出された前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記移動経路の各地点までの経路長に基づいて、前記補正処理にて前記移動経路の各地点の位置データを補正させる制御処理と、
を含むことを特徴とする測位方法。
【請求項9】
使用者によって所持される測位装置を用いた測位方法であって、
測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位処理と、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位処理にて測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位処理と、
前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正処理と、
前記第1測位処理にて取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位処理にて取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定処理と、
この第1判定処理にて前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1測位処理にて前記測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定処理と、
この第2判定処理にて前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正処理にて前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる制御処理と、
を含むことを特徴とする測位方法。
【請求項10】
使用者によって所持される測位装置のコンピュータを、
測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位手段、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する判定手段、
前記第1地点から所定の地点までの前記第2測位手段により取得された前記移動経路における経路長を各地点について算出する算出手段、
前記判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記算出手段により算出された前記第1地点から前記第2地点までの経路長に対する前記移動経路の各地点までの経路長に基づいて、前記補正手段に対し、前記移動経路の各地点の位置データを補正させる第1補正処理を実行させる制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項11】
使用者によって所持される測位装置のコンピュータを、
測位衛星から送信されて受信手段により受信された信号に基づいて、当該装置本体の現在位置を測位し、位置データを取得する第1測位手段、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、予め前記第1測位手段により測定済みの第1地点の位置データに前記移動方向及び移動量を積算していくことで、移動経路の各地点の位置データを取得する第2測位手段、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データに基づいて、前記第2測位手段により取得された前記移動経路の各地点の位置データを補正する補正手段、
前記第1測位手段により取得された測位地点の位置データと、当該測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第2地点の位置データとの差異量を算出し、当該差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第1判定手段、
この第1判定手段により前記差異量が所定値よりも大きいと判定された場合に、前記第1測位手段により前記測位地点の測位後に新たに測定された新測位地点の位置データと当該新測位地点に対応する前記第2測位手段により取得された前記移動経路の第3地点の位置データとの差異量が所定値よりも大きいか否かを判定する第2判定手段、
この第2判定手段により前記差異量が所定値よりも大きくないと判定された場合に、前記補正手段に対し、前記移動経路の軌跡の形状を保持させるように前記移動経路の各地点の位置データを補正させる補正処理を実行させる制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。

【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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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2013−76677(P2013−76677A)
【公開日】平成25年4月25日(2013.4.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−218037(P2011−218037)
【出願日】平成23年9月30日(2011.9.30)
【出願人】(000001443)カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Fターム(参考)】