移動装置及びプログラム
【課題】低消費電力で、高精度に移動経路を特定する移動装置を提供する。
【解決手段】方向転換検出部１２が、方位取得部８の取得結果に基づいて、ユーザ（携帯電話１００）の進行方向の転換有無を検出し、絶対位置取得部１０が、当該方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミング（例えば、方向転換のタイミング）で、携帯電話１００の絶対位置を取得し、これら絶対位置情報と移動距離とから、移動経路取得部１８が携帯電話１００の移動経路を特定する。
【解決手段】方向転換検出部１２が、方位取得部８の取得結果に基づいて、ユーザ（携帯電話１００）の進行方向の転換有無を検出し、絶対位置取得部１０が、当該方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミング（例えば、方向転換のタイミング）で、携帯電話１００の絶対位置を取得し、これら絶対位置情報と移動距離とから、移動経路取得部１８が携帯電話１００の移動経路を特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、移動装置及びプログラムに関し、特に移動経路の特定に用いる移動装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自律航法を用いてユーザの移動経路（歩行経路）を算出する装置を具備する携帯端末（移動端末）の開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の装置は、例えば、方位を検出する方位検出機能、歩数を検出する歩数検出機能、予め入力されている歩幅と歩数の積から移動距離を算出する移動距離算出機能、ＧＰＳ受信機のような現在地の絶対位置を取得する位置検出機能などを含み、これらの機能により取得される値（絶対位置、方位、及び移動距離など）に基づいてユーザの移動経路を算出する。
【０００４】
このような自律航法を用いた移動経路の算出はＧＰＳ受信機のみによる移動経路算出と比較して、ＧＰＳによる測定回数を減少させることができるため、消費電力を少なくすることができる。
【０００５】
しかるに、歩数検出機能により検出される歩数やＧＰＳの測定値には誤差が含まれ、また、装置の向きと装置の進行方向が異なった場合、方位誤差が生じるため、自律航法を用いる場合には、これらの誤差を補正する必要がある。
【０００６】
また、方位検出機能として、磁気センサを用いる場合、当該磁気センサのキャリブレーションを実行する必要がある。例えば、携帯電話などの携帯端末に実装される磁気センサは、２箇所あるいは３箇所に配置され、それぞれの箇所において、地磁気を測定し方位を計測する。この磁気センサは、周辺に配置される部品が着磁すると、着磁された部品から漏れる磁場によって、磁気センサの出力にズレ（オフセット）が生じ、当該オフセットにより方位の検出誤差が生じるおそれがある。このオフセットをキャリブレーションするには、携帯端末を回転させる（８の字に振り回す）ことが有効であることが知られており、回転回数を多くするほど（頻繁に回転させるほど）高精度なキャリブレーションを行える。なお、これに対応するための技術は、例えば特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１９４０３３号公報
【特許文献２】国際公開第２００４／００３４７６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、たとえ、高精度に磁気センサのオフセットをキャリブレーションできたとしても、±１°〜５°程度の方位誤差が残存する可能性がある。また、キャリブレーションができなかった場合には、３０°を超える方位誤差が残存する可能性もある。しかも、磁気センサの出力に基づいて移動経路を検出する場合に、方位誤差が残存していると、進行方向を転換したとき（例えば、曲がり角を曲がったとき）に、移動経路のずれを増幅（最大で、方位誤差の２倍に増幅）するおそれがある。
【０００９】
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、低消費電力で、高精度に移動経路を特定することが可能な移動装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に記載の移動装置は、装置本体と、前記装置本体に予め定められた基準軸が指し示す方位を取得する方位取得部と、前記装置本体の移動距離を取得する移動距離取得部と、前記方位取得部の取得結果に基づいて、前記装置本体の進行方向転換有無を検出する方向転換検出部と、前記進行方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミングで、前記装置本体の絶対位置情報を取得する絶対位置取得部と、前記絶対位置取得部により取得される前記装置本体の絶対位置情報と、前記移動距離取得部により取得される前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定する移動経路特定部と、を備える移動装置である。
【００１１】
本明細書に記載のプログラムは、コンピュータを、装置本体に予め定められた基準軸が指し示す方位を取得する方位取得部と、前記装置本体の移動距離を取得する移動距離取得部、前記方位取得部の取得結果に基づいて、前記装置本体の進行方向転換有無を検出する方向転換検出部、前記進行方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミングで、前記装置本体の絶対位置情報を取得する絶対位置取得部、及び前記装置本体の絶対位置情報、前記移動距離取得部により取得される前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定する移動経路特定部、として機能させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本明細書に記載の移動装置及びプログラムは、低消費電力で、高精度に移動経路を特定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る携帯電話の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の携帯電話による移動経路取得処理を示すフローチャート（その１）である。
【図３】図１の携帯電話による移動経路取得処理を示すフローチャート（その２）である。
【図４】図４（ａ）は、相対経路と取得される絶対位置との関係を示す図であり、図４（ｂ）は、相対移動経路の取得手順を示す図であり、図４（ｃ）は、相対移動経路取得時に作成されるデータベースの一例を示す図である。
【図５】絶対位置ａ、ｂ、ｃにより転換角度αを算出する方法を説明するための図である。
【図６】図６（ａ）、図６（ｂ）は、相対経路の角度を転換角度αにて補正する方法を示す図である。
【図７】図３のステップＳ４０の処理を説明するための図である。
【図８】図３のステップＳ４２の処理を説明するための図である。
【図９】図３のステップＳ４４の処理を説明するための図である。
【図１０】第１の実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態の変形例における処理に関するフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳ１７、Ｓ２３の処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】図１２の処理内容を説明するための図である。
【図１４】第１の実施形態の別例を示す図である。
【図１５】第２の実施形態における相対経路の補正処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１５の処理を説明するための図である。
【図１７】第３の実施形態における相対経路の補正処理を示すフローチャート（その１）である。
【図１８】第３の実施形態における相対経路の補正処理を示すフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
≪第１の実施形態≫
以下、第１の実施形態について、図１〜図９に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１には、移動装置としての携帯電話１００の構成がブロック図にて示されている。この図１に示すように、携帯電話１００は、装置本体としての携帯電話本体９０と、当該携帯電話本体９０内に設けられた、地磁気センサ３０と、加速度センサ４０と、ＧＰＳ受信機５９と、移動経路特定装置５０と、を備えている。なお、携帯電話１００は、通話機能を備えるとともに、メール、インターネットなどの通信機能、撮影機能などの各種機能を備える場合もあるが、図１では、これらの機能を実現するための構成についての図示は省略している。
【００１６】
地磁気センサ３０は、例えば３軸座標系上での地磁気の検出が可能な磁気方位センサである。加速度センサ４０は、例えば、３軸方向の加速度を検出するセンサである。ＧＰＳ受信機５９は、上空に存在する複数個のＧＰＳ衛星からの信号を受けて、絶対位置（緯度・経度で示される位置）に関する情報を得るものである。
【００１７】
移動経路特定装置５０は、方位取得部８と、絶対位置取得部１０と、方向転換検出部１２と、移動距離取得部１４と、方位算出部１６と、移動経路取得部１８と、移動経路補正部２０と、座標変換部２２と、経路情報保持部２４と、を有する。
【００１８】
方位取得部８は、地磁気センサ３０において検出される地磁気値を取得し、当該地磁気値に基づいて、携帯電話本体９０に予め定められた軸が指し示す方位（以下、相対方位と呼ぶ）を取得する。絶対位置取得部１０は、ＧＰＳ受信機５９を介して絶対位置を取得する。方向転換検出部１２は、方位取得部８で取得された相対方位に基づいて、携帯電話１００を所持するユーザが、例えば曲がり角を曲がるなどすることにより進行方向を転換したか否かの情報（進行方位を変えずに移動しているか否かの情報）を検出する。
【００１９】
移動距離取得部１４は、ユーザから入力されたユーザの１歩分の長さを表す歩幅情報を予め保持しており、当該歩幅情報と、加速度センサ４０において検出される加速度から算出される歩数情報とから、ユーザの移動距離（＝歩幅×歩数）を計算する。なお、移動距離の求め方自体は、一般的な加速度センサを用いた歩数計と同様である。方位算出部１６は、絶対位置取得部１０で取得された絶対位置に基づいて、携帯電話１００を所持するユーザが進行方向の転換を行ったときの、転換角度を算出する。なお、この転換角度の算出方法については後述する。
【００２０】
移動経路取得部１８は、方位取得部８で取得された相対方位と移動距離取得部１４で計算されたユーザの移動距離から相対移動経路を算出するとともに、方位算出部１６において算出された転換角度に基づいて、相対移動経路を補正する。以下においては、補正後の相対移動経路を、「補正後移動経路」とも呼ぶものとする。なお、この移動経路取得部１８の処理の詳細についても後述する。
【００２１】
移動経路補正部２０は、補正後移動経路を、絶対位置取得部１０で取得された絶対位置を用いて更に補正する。座標変換部２２は、移動経路補正部２０で補正された相対経路を絶対座標に変換し、経路情報保持部２４は、座標変換部２２で変換された結果を保持（保存）する。
【００２２】
次に、本第１の実施形態における移動経路の取得処理について、図２、図３のフローチャートに沿って、かつその他の図面を適宜参照しつつ、詳細に説明する。
【００２３】
図２のフローチャートは、ユーザが、移動経路の取得開始を携帯電話１００上で入力した後、ユーザの歩行開始を加速度センサ４０が検出した時点から、開始される。なお、図２のフローチャートを実行している間は、図４（ｃ）に示すような取得データのデータベースが作成される。この図４（ｃ）のデータベースは、ユーザが１歩歩くごとに作成され、その日時、歩き始めからの歩数、方位取得部８において取得される方位角（相対方位）、絶対位置取得部１０において取得される絶対位置、及びユーザが進行方向の転換を行ったか否かの識別子（０又は１）を含んでいる。
【００２４】
まず、図２のステップＳ１０では、絶対位置取得部１０が、絶対位置の取得を行う。なお、ここでの絶対位置を、便宜上「絶対位置（０）」と表記するものとする。この場合、絶対位置取得部１０は、図４（ａ）に示す、歩き始めの地点Ａにおいて、ＧＰＳ受信機５９により検出される絶対位置（符合ａで示される位置）を取得する。この取得結果は、図４（ｃ）の符合１０１部分に格納される。
【００２５】
次いで、ステップＳ１２では、移動経路取得部１８が、移動距離取得部１４において計算された移動距離と、方位取得部８において取得された相対方位とに基づいて、図４（ｂ）に矢印にて示す相対移動経路Ｖ１を算出する。次いで、ステップＳ１４では、方向転換検出部１２が、ユーザ（携帯電話１００）が方向転換を行ったか否かを判断する。ここでは、まだユーザは１歩目を歩いたのみなので、判断は否定され、ステップＳ１２に戻る。
【００２６】
次のステップＳ１２では、上記と同様に、移動経路取得部１８が、図４（ｂ）に示す相対移動経路Ｖ２を算出し、ステップＳ１４では、方向転換検出部１２が、ユーザ（携帯電話１００）が方向転換を行ったか否かを判断する。このステップＳ１４では、方向転換検出部１２は、方位取得部８において取得された相対方位（方位角）の変化量を参照し、当該変化量が所定の閾値（ここでは、例えば５０°とする）を超えていた場合に、方向転換が行われたと判断する。なお、図４（ｃ）では、符合１０２を付した部分の角度と、符合１０３を付した部分の角度の差（変化量）が０°（＝４０°−４０°）であるので、ここでの判断は否定される。
【００２７】
その後、ステップＳ１４の判断が肯定されるまで、ステップＳ１２とステップＳ１４を繰り返す。そして、図４（ｃ）に示すように、５歩目の時点で、そのときの方位角と、４歩目の時点での方位角との差（変化量）が７０°（＝１１０°−４０°）になるので、ステップＳ１４の判断が肯定され、ステップＳ１６に移行する。ここで、５歩目の時点とは、図４（ａ）に示す位置Ｂに到達した時点を意味している。なお、このように方向転換がされた時点で、方向転換検出部１２は、図４（ｃ）のデータベースの方向転換の欄に、識別子１を記録する。なお、識別子１が記録されない欄には、方向転換検出部１２は、識別子０を自動的に記録する。
【００２８】
次のステップＳ１６では、絶対位置取得部１０が、新たな絶対位置を取得する。なお、新たな絶対位置を、便宜上「絶対位置（１）」と表記するものとする。この場合、絶対位置取得部１０は、図４（ａ）に示す、方向転換した位置（曲がり角の位置）ＢにおいてＧＰＳ受信機５９により検出される絶対位置（符合ｂで示される位置）を取得する。この取得結果は、図４（ｃ）の符合１０４部分に格納される。
【００２９】
その後、ステップＳ１８の処理及びステップＳ２０の判断を、ステップＳ１２、Ｓ１４と同様に繰り返し、図４（ｂ）に矢印にて示す相対移動経路（経路Ｖ６、Ｖ７…）を算出する。
【００３０】
そして、ステップＳ２０の判断が肯定された場合には、次のステップＳ２２において、絶対位置取得部１０が、新たな絶対位置を取得する。なお、新たな絶対位置を、便宜上「絶対位置（２）」と表記するものとする。この場合、絶対位置取得部１０は、図４（ａ）に示す、方向転換した位置（曲がり角の位置）ＣにおいてＧＰＳ受信機５９により検出される絶対位置（符合ｃで示される位置）を取得する。この取得結果は、図４（ｃ）のデータベースに格納される。
【００３１】
次いで、ステップＳ２４では、方位算出部１６が、ステップＳ１０、Ｓ１６、Ｓ２２で取得された絶対位置（０）、絶対位置（１）、絶対位置（２）を用いて、図４（ａ）の位置ａ，ｂを結ぶ直線ａｂと、位置ｂ、ｃを結ぶ直線ｂｃとがなす角（転換角度）αを算出する。
【００３２】
ここで、図５に示すように、位置ａの座標が（ｘ０，ｙ０）、位置ｂの座標が（ｘ１，ｙ１）、位置ｃの座標が（ｘ２，ｙ２）であるとすると、位置ｂ，ａ間のベクトルは、（ｘ０−ｘ１、ｙ０−ｙ１）、位置ｂ，ｃ間のベクトルは、（ｘ２−ｘ１、ｙ２−ｙ１）と表せる。したがって、両ベクトル間の角度αの余弦（ｃｏｓ（α））は、次式（１）にて表すことができ、ｃｏｓ（α）の値からは、転換角度αを導き出すこともできる。なお、絶対位置ａ，ｂ，ｃの各座標は相対位置の座標系上に変換した後の座標である。
【００３３】
【数１】
【００３４】
次のステップＳ２６では、移動経路取得部１８が、相対経路（経路Ｖ１〜Ｖ１２）における方向転換時の角度（曲がり角の角度）を、転換角度αに補正する。すなわち、相対経路が、図６（ａ）に示すような経路として取得された場合、その方向転換時の角度βを、図６（ｂ）に示すように角度αに補正する。なお、角度αは、直線ＡＢを基準として一側及び他側にそれぞれ存在するが、ここでは、角度βからの補正量が少ない側の角度αを採用することとする。この補正により、地点Ｃは、地点Ｃ’に補正されることになる。
【００３５】
次いで、図２のステップＳ２８では、移動経路取得部１８が、絶対位置（１）を絶対位置（０）に、絶対位置（２）を絶対位置（１）に置き換える。そして、次のステップ３０では、移動距離取得部１４が、加速度センサ４０による検出結果から、ユーザの歩行が終了したか否かを判断し、当該判断が肯定された場合には、図３のステップＳ４０に移行する。また、ここでの判断が否定された場合には、ステップＳ１８に戻る。
【００３６】
ステップＳ１８に戻った場合、図４（ａ）に示すように、次の方向転換位置Ｄまで相対経路を作成し（ステップＳ１８）、方向転換位置Ｄにおいて、絶対位置（２）（符合ｄで示される位置）を取得する（ステップＳ２２）。そして、直線ｂｃと、直線ｃｄ間の角度（転換角度）α’を算出して（ステップＳ２４）、相対経路における方向転換時の角度をα’に補正する（ステップＳ２６）。
【００３７】
その後は、ステップＳ３０の判断が肯定されるまで、ステップＳ１８〜Ｓ２８を繰り返し、算出された転換角度での相対経路の補正を繰り返す。そして、ステップＳ３０の判断が肯定された時点で、図３のステップＳ４０に移行する。
【００３８】
図３のステップＳ４０では、移動経路補正部２０が、全体方位補正値の計算処理を実行する。なお、以下においては、説明の簡素化のため、ユーザは、位置ａ〜位置ｃまで移動した時点で歩行を終了したものとして説明する。
【００３９】
全体方位補正値の計算処理では、図７に示すように、移動経路補正部２０が、３点の絶対位置（ＧＰＳ測位値）の中から最も距離の離れた２点を選択するとともに、最も離れた２点の絶対位置に対応する相対経路上の２点を選択する。ここでは、図７に示す点ａ、ｃ、及び点Ａ，Ｃ’がそれぞれ選択される。
【００４０】
次いで、移動経路補正部２０は、相対経路上の２点（点Ａ，Ｃ’）がなす方位角を絶対経路上の２点（点ａ，ｃ）がなす方位角に一致させるための回転角ηを計算する。本実施形態では、当該回転角ηを、全体方位補正値に設定する。
【００４１】
このような全体方位補正値（η）の算出を行うことにより、高精度かつ簡易に全体方位補正値を算出することができる。なお、ＧＰＳ測位値に測位誤差が存在する場合には、この測位誤差を考慮して、全体方位補正値を算出する必要があるが、この点についての説明は省略するものとする。
【００４２】
図３に戻り、次のステップＳ４２では、移動経路補正部２０が、距離補正値の算出処理を実行する。
【００４３】
この距離補正値の算出処理では、移動経路補正部２０は、図８（ａ）に示すように、絶対経路上の２点ａ、ｃ間の距離（ＧＰＳ距離）ｆａを算出するとともに、図８（ｂ）に示すように、相対経路上の２点Ａ，Ｃ’間の距離（相対経路距離）ｆｂを算出する。そして、これら２つの距離の比率εを、次式（２）に基づいて算出する。本実施形態では、この比率εを、距離補正値に設定する。
ε＝ｆａ／ｆｂ …（２）
【００４４】
このような距離補正値の算出方法を採用することで、簡易且つ高精度に距離補正値を算出することが可能である。なお、ＧＰＳ測位値に測位誤差が存在する場合には、この測位誤差を考慮した距離補正値の算出を実行する必要があるが、この点についての説明は省略するものとする。
【００４５】
図３に戻り、次のステップＳ４４では、移動経路補正部２０が、座標補正値の算出処理を実行する。
【００４６】
この座標補正値の算出処理では、移動経路補正部２０は、まず、ステップＳ４０，Ｓ４２で算出した全体方位補正値η及び距離補正値εを用いて相対経路ＡＢＣ’を補正し、補正前の各点Ａ，Ｂ，Ｃ’に対応する補正後の点を、図９（ｂ）に示すように点Ａ’，Ｂ’，Ｃ”とする。
【００４７】
次いで、移動経路補正部２０は、３点の絶対位置（ＧＰＳ測位値）ａ，ｂ，ｃの重心Ｇ（図９（ａ）参照）を計算するとともに、補正後の相対経路Ａ’Ｂ’Ｃ”の重心Ｇ’（図９（ｂ）参照）を計算する。そして、移動経路補正部２０は、重心Ｇの座標と重心Ｇ’の座標との差分Δｃｘ、Δｃｙを算出する。本実施形態では、この差分Δｃｘ、Δｃｙを、座標補正値に設定する。このような座標補正値の算出方法を採用することで、簡易且つ高精度に座標補正値を算出することができる。なお、ＧＰＳ測位値に測位誤差が存在する場合には、この測位誤差を考慮した座標補正値の算出を実行する必要があるが、この点についての説明は省略するものとする。
【００４８】
次いで、図３のステップＳ４６では、移動経路補正部２０が、全体方位補正値η、距離補正値ε、座標補正値Δｃｘ、Δｃｙを用いて、転換角度の補正を行った相対経路ＡＢＣ’を再度補正する。また、座標変換部２２が、再度補正された相対経路ＡＢＣ’を、絶対座標系上の経路（緯度・経度）に変換する。
【００４９】
そして、次のステップＳ４８では、経路情報保持部２４が、ステップＳ４６の結果得られた経路を、保存（保持）し、図２、図３の全処理を終了する。
【００５０】
以上、説明したように、本第１の実施形態によると、方向転換検出部１２が、方位取得部８の取得結果に基づいて、ユーザ（携帯電話１００）の進行方向の転換有無を検出し、絶対位置取得部１０が、当該方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミング（ここでは、方向転換のタイミング）で、携帯電話１００の絶対位置を取得し、これら絶対位置情報と移動距離とから、移動経路取得部１８が、携帯電話１００の移動経路を特定する。ここで、漏れ磁場の影響等により地磁気センサ３０に計測誤差が存在している場合、地磁気センサ３０による方位変更の度合い（曲がり角度）の出力値は信頼度が低いものになる。しかし、方位に変更があったか否か、もしくは、それまでの進行方向と比較して左右どちらの方向に曲がったかについての検出は依然として正しく行うことができる。本実施形態では、地磁気センサ３０の検出結果から求められる方向転換のタイミングで取得される絶対位置を用いて進行方向の転換角度αを求めることできる。したがって、この転換角度αを用いて移動経路を特定することにより、高精度に移動経路を特定することができる。すなわち、地磁気センサ３０による方位変更の度合い（曲がり角度）の出力値を利用しないので、地磁気センサ３０の計測誤差の影響による、計測精度の低下を抑止できる。
【００５１】
また、本第１の実施形態では、ＧＰＳ受信機５９は、方向転換のタイミングのみにおいて、ＧＰＳ衛星からの信号を受信すれば良いので、低消費電力化を図ることも可能である。具体的には、例えば、ユーザが１０分間歩いた場合において、ＧＰＳ受信機５９による連続測位（例えば、１秒毎の測位）を行ったとすると、約６００（＝１０×６０）の絶対位置が取得されることになる。これに対し、本第１の実施形態では、１回の測位におけるＧＰＳ受信機５９の稼働時間が１５秒程度であれば、１０分間の間に４０回絶対位置を測定しない限り、連続測位した場合よりも消費電力を小さくすることができる。この場合、４０回の絶対位置測定をするような場面は、歩き始めの測定を除いて、方向転換時の測定を３９回行う場面、すなわち、歩幅を８０ｃｍとするならば、約２０ｍごとに曲がり角が出現するような特殊な場面に限定されることになる。したがって、本第１の実施形態の携帯電話は、通常の使用をしている限り、連続測位をする場合よりも低消費電力化を図ることができるようになる。
【００５２】
逆に言えば、例えば、曲がり角と曲がり角との間の平均距離が５０ｍの場合、１０分間に歩く距離（約８００ｍ）には、１６箇所の曲がり角が存在することになる。この場合、歩き始めでの測定を含めると、絶対位置の測定は１７回で足りる。したがって、本第１の実施形態の方法を用いれば、ＧＰＳ受信機５９の稼働時間は、（１回あたりの稼働時間（１５秒））×（１７回）＝２５５秒となる。この稼働時間は、連続測位の場合の稼働時間６００秒と比べ、格段に少なくなる。また、曲がり角間の平均距離が長くなればなるほど、稼働時間は短くなることになる。
【００５３】
（変形例）
なお、上記第１の実施形態では、地点Ｂにおいて進行方向を転換したのと同時に絶対位置（ｂ）を取得する場合について説明したが、実際には、絶対位置の取得が進行方向の転換タイミングから遅れる可能性がある。すなわち、ＧＰＳ受信機５９は、方向転換したことを検出した後に起動を開始するため、図１０（ａ）に示すように、ＧＰＳ衛星からの信号受信が方向転換位置Ｂからずれた位置Ｂ’において行われるおそれがある。このような場合には、図２のフローチャートに代えて、図１１のフローチャートの処理を実行する。
【００５４】
図１１の処理では、ステップＳ１０〜Ｓ１４を、第１の実施形態と同様に実行することにより、絶対位置取得部１０が、絶対位置（０）（位置ａ’）を取得するとともに、移動経路取得部１８が、進行方向を転換するまでの相対経路を作成する。次いで、ステップＳ１６では、絶対位置取得部１０が、絶対位置（１）を取得するが、ここでは、図１０（ａ）に示すように、方向転換位置Ｂからずれた位置Ｂ’で、絶対位置ｂ’が取得されることになる。なお、ステップＳ１０の絶対位置（０）の取得においても、歩き始めの位置Ａからずれた位置Ａ’において絶対位置ａ’が取得されているが、これによる移動経路の特定精度に対する影響はほとんど無いので、絶対位置ａ’をそのまま用いることとする。
【００５５】
次いで、ステップＳ１７では、絶対位置取得部１０が、図１０（ｂ）に示すように、方向転換位置Ｂにおいて検出されたはずの絶対位置（ｂとする）を、位置Ｂ’の位置と、位置Ｂ’で取得された絶対位置（１）の値とから算出する。このステップＳ１７の処理は、図１２のフローチャートに沿った処理を実行する。
【００５６】
具体的には、図１２のステップＳ３２において、絶対位置取得部１０が、取得した絶対位置ａ’，ｂ’を用いて、相対経路を全体補正する。この場合、図３のステップＳ４０（全体方位補正値の計算）、Ｓ４２（距離補正値の計算）、Ｓ４４（座標補正値の計算）、Ｓ４６（各補正値を用いた相対経路の補正）と同様の処理を、相対経路上の２点Ａ’、Ｂ’と、絶対経路上の２点ａ’，ｂ’の座標を用いて実行する。より詳細には、ステップＳ４０と同様の処理では、直線Ａ’Ｂ’と直線ａ’ｂ’との間の角度を全体方位補正値ηとする。また、ステップＳ４２と同様の処理では、点Ａ’、Ｂ’間距離と、点ａ’、ｂ’間距離との比率を距離補正値εとする。また、ステップＳ４４と同様の処理では、点Ａ’、Ｂ’の中点の座標と、点ａ’、ｂ’の中点の座標との差分を座標補正値Δｃｘ、Δｃｙとする。そして、ステップＳ４６と同様の処理では、図１０（ａ）の相対経路を各補正値η、ε、Δｃｘ、Δｃｙを用いて補正する。
【００５７】
次いで、図１２のステップＳ３４では、絶対位置取得部１０が、ステップＳ３２にて全体補正した相対経路上で、補正後の点Ｂ’の位置座標と、補正後の点Ｂの位置座標との差分を算出する。具体的には、図１３に示すように、補正後の点Ｂの座標を（ｂｘ０，ｂｙ０）とし、補正後の点Ｂ’の座標を（ｂｘ１，ｂｙ１）とすると、それらの差分は、(ｂｘ１-ｂｘ０，ｂｙ１-ｂｙ０)となる。
【００５８】
次いで、ステップＳ３６では、絶対位置取得部１０が、取得した絶対位置ｂ’の座標（ｘ１,ｙ１）から、ステップＳ３４で算出された差分(ｂｘ１-ｂｘ０，ｂｙ１-ｂｙ０)を差し引いた座標（ｘ１-（ｂｘ１-ｂｘ０）,ｙ１-（ｂｙ１-ｂｙ０））を求め、この座標を、方向転換位置Ｂで検出されたはずの絶対位置ｂの座標とする。なお、絶対位置ｂの座標系は、相対経路と同一の座標系である。
【００５９】
その後、図１１のステップＳ１８に移行する。これ以降は、ステップＳ１８〜Ｓ２２を上記第１の実施形態と同様に実行する。また、ステップＳ２３では、絶対位置取得部１０が、上述したステップＳ１７（図１２の処理）と同様の方法により方向転換位置Ｃで検出されたはずの絶対位置（２’）を求める。
【００６０】
次いで、ステップＳ２４では、方位算出部１６が、絶対位置（０）、（１’）、（２’）から、それらの位置を結んだ経路がなす角（転換角度）αを上式（１）から算出する。そして、ステップＳ２６では、移動経路取得部１８が、相対経路における方向転換時の角度をαに補正し、ステップＳ２８において絶対位置（１’）を絶対位置（０）、絶対位置（２’）を絶対位置（１’）に変換する。
【００６１】
これ以降は、上記第１の実施形態と同様の処理が行われる。
【００６２】
このような方法を採用することにより、絶対位置の取得タイミングが遅く、方向転換位置で絶対位置を取得できないような場合でも、転換角度αの算出、及び相対経路の補正を高精度に行うことができる。
【００６３】
なお、上記第１の実施形態及び変形例では、歩き始めや方向転換位置で、各１点ずつ絶対位置座標を取得する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、上記第１の実施形態及び変形例において、図１４に示すように、歩き始め位置の近傍や方向転換位置の近傍において、絶対位置を複数（２以上）取得することとしても良い。この場合、ユーザが歩いている間に、絶対位置が測位されることになる。したがって、絶対位置はユーザの移動方向にずれた位置で測定されることになるが、各絶対位置の測位地点は、相対経路のどの地点に対応しているかは、図４（ｃ）に示すように、相対経路作成時に紐付けされている。このため、歩き始め位置の近傍で取得された複数の絶対位置からは、歩き始め位置に対応する絶対位置を、上述した変形例のようにしてそれぞれ算出（換算）することができる。また、方向転換位置の近傍で取得された複数の絶対位置から、方向転換位置に対応する絶対位置を上述した変形例のようにしてそれぞれ算出（換算）することができる。この場合、歩き始め位置に対応する絶対位置の平均値、及び方向転換位置に対応する絶対位置の平均値を求め、これを各絶対位置の代表位置として扱うことにより、より高精度な転換角度αの算出を行うことが可能である。
【００６４】
≪第２の実施形態≫
次に、第２の実施形態に係る移動装置としての携帯電話について、図１５、図１６に基づいて説明する。なお、本第２の実施形態の携帯電話は、図１に示す第１の実施形態の携帯電話１００と同一の構成を有している。
【００６５】
図１５は、本第２の実施形態に係る、相対経路の補正処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、上記第１の実施形態における図２のフローチャートと対応している。
【００６６】
まず、図１５のステップＳ１１０では、絶対位置取得部１０が、定期的な絶対位置取得を開始する。ここで、定期的な絶対位置取得とは、例えば、３分に１回または１分に１回程度の間隔で絶対位置取得を行うことを意味する。次いで、ステップＳ１１２、Ｓ１１４の処理・判断では、上記第１の実施形態におけるステップＳ１２、Ｓ１４と同様の処理・判断を行う。そして、ステップＳ１１４の判断が肯定された時点、すなわち、図１６に示す地点Ｂにて方向転換を行った時点で、ステップＳ１１６に移行する。
【００６７】
次のステップＳ１１６では、絶対位置取得部１０が、定期的な絶対位置の取得を一旦終了する。ここでは、図１６に示すように、地点Ａから地点Ｂにユーザ（携帯電話）が移動するまでの間に、絶対位置が、地点ａ０、ａ１、ａ２、…、ａ（ｎ−１）の、ｎ箇所にて取得されたものとする。
【００６８】
次いで、ステップＳ１１８では、方位算出部１６が、得られた複数の絶対位置から、近似直線１を計算する。この場合、近似直線１は、最小二乗法を用いて求めることができる。なお、最小二乗法を用いるに際しては、絶対位置ａ０〜ａ（ｎ−１）の座標系を相対座標の座標系に変換しておく必要がある。この場合、絶対位置の座標（相対座標系に変換した後の座標）を（ｘ０,ｙ０）、（ｘ１,ｙ１）、…、（ｘｎ−１,ｙｎ−１）とすると、近似直線ｙ＝ｋｘ＋ｍの傾きｋと切片ｍは、次式（３）、（４）にて算出することができる。
【００６９】
【数２】
【００７０】
【数３】
【００７１】
次いで、ステップＳ１２０では、絶対位置取得部１０が、定期的な絶対位置取得を再開する。次いで、ステップＳ１２２、Ｓ１２４の処理・判断を、ステップＳ１１２、Ｓ１１４と同様に行い、ステップＳ１２４の判断が肯定された時点、すなわち、図１６に示す地点Ｃにて方向転換を行った時点で、ステップＳ１２６に移行する。
【００７２】
次のステップＳ１２６では、絶対位置取得部１０が、定期的な絶対位置の取得を一旦終了する。次いで、ステップＳ１２８では、方位算出部１６が、ユーザ（携帯電話）が地点Ｂから地点Ｃに移動している間に得られた複数の絶対位置から、近似直線２を計算する。この場合、近似直線２は、上式（３）、（４）から求める。
【００７３】
次のステップＳ１３０では、方位算出部１６が、近似直線１、２がなす角度（転換角度）αを算出する。この場合、まず、２直線の交点を求める。例えば、交点（ｘｃ，ｙｃ）は、近似直線１を、ｅ１×ｘ＋ｆ１×ｙ＋ｇ１=０とし、近似直線２をｅ２×ｘ＋ｆ２×ｙ＋ｇ２＝０とすると、次式（５）、（６）にて求めることができる。
ｘｃ＝（ｆ１・ｇ２−ｆ２・ｇ１）／（ｅ１・ｆ２−ｅ２・ｆ１） …（５）
ｙｃ＝（ｅ２・ｇ１−ｅ１・ｇ２）／（ｅ１・ｆ２−ｅ２・ｆ１） …（６）
【００７４】
次いで、近似直線１上の任意の１点を求める。例えば、式（３）、（４）を用いて近似直線１を算出した際に用いた絶対座標のいずれかのｘ座標と、このｘ座標を近似直線１の式に代入して得られるｙ座標と、を近似直線１上の任意の点の座標とする。同様に、近似直線２上の任意の１点も求める。例えば、式（３）、（４）を用いて近似直線２を算出した際に用いたいずれかの絶対座標のｘ座標と、このｘ座標を近似直線２の式に代入して得られるｙ座標と、を近似直線２上の任意の点の座標とする。
【００７５】
そして、これら３点の座標を用いて、図５及び上式（１）と同様の手法により、転換角度αを算出する。
【００７６】
次いで、ステップＳ１３２では、移動経路取得部１８が、転換角度αを用いて、相対経路を補正し、ステップＳ１３４において、方位算出部１６が近似直線２を近似直線１に変更する。次いで、ステップＳ１３６では、移動距離取得部１４が歩行終了か否かを判断する。なお、ステップＳ１３６の判断が否定された場合には、ステップＳ１２０に戻り、上記と同様の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１３６の判断が肯定された場合には、上記第１の実施形態と同様、図３の処理を実行することで、移動経路を取得する。
【００７７】
以上説明したように、本第２の実施形態によると、方向転換検出部１２が、方位取得部８の取得結果に基づいて、ユーザ（携帯電話）の進行方向の転換有無を検出し、絶対位置取得部１０が、当該方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミング（ここでは、方向転換されるまでの継続した期間）において、携帯電話の複数の絶対位置を取得し、複数の絶対位置から求められる近似直線と移動距離とから、移動経路取得部１８が、携帯電話１００の移動経路を特定するので、漏れ磁場の影響等により地磁気センサ３０に計測誤差が存在している場合でも、地磁気センサ３０の検出結果から求められる方向転換のタイミングで取得される絶対位置を用いて進行方向の転換角度αを求めることできる。したがって、この転換角度αを用いて移動経路を特定することにより、高精度に移動経路を特定することができる。この場合、転換角度αを用いて移動経路を特定することにより、高精度に移動経路を特定することができることから、地磁気センサ３０による方位変更の度合い（曲がり角度）の出力値を利用しないことにより、地磁気センサ３０の計測誤差の影響による計測精度の低下を抑止することができる。また、本第２の実施形態では、ＧＰＳ受信機５９は、ＧＰＳ衛星からの信号を定期的な間隔で受信すれば良いので、低消費電力化を図ることも可能である。
【００７８】
なお、上記第２の実施形態では、３分又は１分間隔で絶対位置を取るため、曲がり角に至るまでの間に取得できる絶対位置の数が、１つしかない場合も存在する。このような絶対位置の数が１つの場合に対応するための実施形態が、次に説明する第３の実施形態である。
【００７９】
≪第３の実施形態≫
次に、第３の実施形態に係る移動装置としての携帯電話における相対経路の補正処理について、図１７、図１８のフローチャートに沿って説明する。なお、これら図１７、図１８のフローチャートは、第２の実施形態で説明した、図１５のフローチャートの一部を改変したものである。したがって、以下においては、当該改変部分（図１７、図１８の二点差線で囲む部分）についての説明を詳細に行い、共通する部分についての説明を簡略にし、又は省略するものとする。また、共通する部分には、同一のステップ番号を付与している。
【００８０】
まず、図１７のステップＳ１１０〜Ｓ１１６を実行することにより、歩き始めから方向転換位置に至るまでの相対移動経路を取得するとともに、１つ以上の絶対位置を取得すると、次のステップＳ２００に移行する。次いで、ステップＳ２００では、方位算出部１６が、絶対位置取得部１０により取得された絶対位置の数が２以上であるか否かを判断する。
【００８１】
ここでの判断が肯定された場合には、上記第２の実施形態と同様、近似直線１を算出することができるので、ステップＳ１１８の近似直線１の計算処理を実行する。そして、次のステップＳ２０２において、絶対位置数を０にリセットした後、図１８のステップＳ１２０に移行する。
【００８２】
一方、ステップＳ２００の判断が否定された場合には、歩き始め位置での絶対位置しか取得できていないため、ステップＳ２０４において、方向転換位置における絶対位置を新たに取得する。また、次のステップＳ２０６では、歩き始め位置での絶対位置と、方向転換位置での絶対位置とを用いて、直線１を算出する。
【００８３】
ここで、２点の絶対位置を通る直線ｙ＝ｋｘ＋ｍの傾きｋと、切片ｍは、２点の座標を（ｘｐ，ｙｐ）、（ｘｑ，ｙｑ）とすると、次式（７）、（８）にて計算することができる。
ｋ＝（ｙｑ−ｙｐ）／（ｘｑ−ｘｐ） …（７）
ｍ＝ｙｐ−｛（ｙｑ−ｙｐ）／（ｘｑ−ｘｐ）｝×ｘｐ …（８）
【００８４】
次のステップＳ２０８では、方位算出部１６が、絶対位置数を１に設定した後、図１８のステップＳ１２０に移行する。なお、ステップＳ２０８において絶対位置数を１に設定するのは、方向転換位置で取得した絶対位置は、直線１の計算においてのみならず、次の直線２（近似直線２）を計算する際にも使用することができるからである。すなわち、ステップＳ２０８を経由した場合には、近似直線２を計算するためには、あと１つの絶対位置を取得できれば良い。
【００８５】
次いで、図１８のステップＳ１２０〜Ｓ１２６を実行することにより、前の方向転換位置から次の方向転換位置に至るまでの相対移動経路を取得するとともに、１つ以上の絶対位置を取得すると、次のステップＳ２１０に移行する。
【００８６】
ステップＳ２１０では、ステップＳ２００と同様、方位算出部１６が、絶対位置取得部１０により取得された絶対位置の数が２以上であるか否かを判断し、判断が肯定された場合には、２以上の絶対位置を用いて近似直線２を算出する。そして、次のステップＳ２１２において絶対位置数を０にリセットした後、ステップＳ１３０に移行する。
【００８７】
一方、ステップＳ２１０の判断が否定された場合には、ステップＳ２１４において、方向転換位置における絶対位置を新たに取得し、ステップＳ２１６において、２つの絶対位置及び上式（７）、（８）を用いて、直線２を算出する。そして、次のステップＳ２１８において絶対位置数を１に設定した後、ステップＳ１３０に移行する。
【００８８】
その後は、ステップＳ１３０において、方位算出部１６が、直線１（又は近似直線１）及び直線２（又は近似直線２）を用いて、図１６と同様の手法により、方向転換時の角度αを算出する。また、ステップＳ１３２において、移動経路取得部１８が、転換角度αを用いて相対経路を補正し、ステップＳ１３４において、方位算出部１６が直線２（近似直線２）を直線１（近似直線１）に変更する。そして、ステップＳ１３６では、移動距離取得部１４が歩行終了か否かを判断する。なお、ステップＳ１３６の判断が否定された場合には、ステップＳ１２０に戻り、上記と同様の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１３６の判断が肯定された場合には、上記第１の実施形態と同様、図３の処理を実行することで、移動経路を取得する。
【００８９】
なお、図１７のステップＳ２０４及び図１８のステップＳ２１４において、絶対位置を取得した際に、図１０（ａ）に示すような取得タイミングの遅れが生じた場合には、上記第１の実施形態の変形例と同様の手法により、絶対位置を補正すれば良い。
【００９０】
以上、説明したように、本第３の実施形態によると、第２の実施形態と同様の作用が得られるほか、歩き始めから方向転換をするまでの間、又は方向転換と方向転換との間に絶対位置を１つしか取得できなかった場合にも、支障なく転換角度αの算出及び移動経路の特定を高精度に行うことができる。この場合、転換角度αを用いて移動経路を特定することにより、高精度に移動経路を特定することができることから、地磁気センサ３０による方位変更の度合い（曲がり角度）の出力値を利用しないことにより、地磁気センサ３０の計測誤差の影響による計測精度の低下を抑止することができる。
【００９１】
なお、上記各実施形態では、ユーザ（携帯電話）が方向転換をするたびに、転換角度αで移動経路を補正する場合（リアルタイム補正の場合）について説明したが、これに限られるものではない。例えば、移動経路と、転換角度とを随時取得しておき、後で補正するようにしても良い。リアルタイム補正の場合には、ＩＴＳ(Intelligent Transport Systems)の安全サービスとして用いることもできる。例えば、携帯電話を保持するユーザ（歩行者）の位置と、車両の位置（ナビゲーションシステムから取得可能）とから、ユーザと車両とが曲がり角で接近するか否かを判断し、接近すると判断した場合に、ユーザ（歩行者）に安全通知を行って注意を促すこともできる。また、ユーザの現在地に合わせて、近隣に位置する商店などの広告を、携帯電話に表示するようにすることもできる。一方、後で補正するような場合には、ウォーキングの歩行履歴を地図上に表示してユーザに確認させるようにすることもできるし、自社のセールスマンが設定されたルートで顧客先を訪問したかを判断する材料として、歩行履歴を上司等に提供することもできる。
【００９２】
なお、上記各実施形態では、移動経路特定装置５０は、複数の装置（図１の各部に対応）を組み合わせることにより構成しても良いし、各装置を、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどを組み合わせた計算機システムで構成し、上記各部の機能を計算機システムに内蔵されたプログラムによって実現することとしても良い。
【００９３】
また、上記各実施形態では、移動装置が携帯電話である場合について説明したが、これに限らず、移動装置は、自動車等に搭載されるカーナビゲーションシステムであっても良い。この場合、移動距離取得部１４は、例えば、自動車のタイヤの外周の長さと、タイヤの回転数と、から自動車の移動距離を取得することとすれば良い。
【００９４】
上述した各実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００９５】
８ 方位取得部
１０ 絶対位置取得部
１２ 方向転換検出部
１４ 移動距離取得部
１８ 移動経路取得部（移動経路特定部）
９０ 携帯電話本体（装置本体）
１００ 携帯電話（移動装置）
【技術分野】
【０００１】
本件は、移動装置及びプログラムに関し、特に移動経路の特定に用いる移動装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自律航法を用いてユーザの移動経路（歩行経路）を算出する装置を具備する携帯端末（移動端末）の開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の装置は、例えば、方位を検出する方位検出機能、歩数を検出する歩数検出機能、予め入力されている歩幅と歩数の積から移動距離を算出する移動距離算出機能、ＧＰＳ受信機のような現在地の絶対位置を取得する位置検出機能などを含み、これらの機能により取得される値（絶対位置、方位、及び移動距離など）に基づいてユーザの移動経路を算出する。
【０００４】
このような自律航法を用いた移動経路の算出はＧＰＳ受信機のみによる移動経路算出と比較して、ＧＰＳによる測定回数を減少させることができるため、消費電力を少なくすることができる。
【０００５】
しかるに、歩数検出機能により検出される歩数やＧＰＳの測定値には誤差が含まれ、また、装置の向きと装置の進行方向が異なった場合、方位誤差が生じるため、自律航法を用いる場合には、これらの誤差を補正する必要がある。
【０００６】
また、方位検出機能として、磁気センサを用いる場合、当該磁気センサのキャリブレーションを実行する必要がある。例えば、携帯電話などの携帯端末に実装される磁気センサは、２箇所あるいは３箇所に配置され、それぞれの箇所において、地磁気を測定し方位を計測する。この磁気センサは、周辺に配置される部品が着磁すると、着磁された部品から漏れる磁場によって、磁気センサの出力にズレ（オフセット）が生じ、当該オフセットにより方位の検出誤差が生じるおそれがある。このオフセットをキャリブレーションするには、携帯端末を回転させる（８の字に振り回す）ことが有効であることが知られており、回転回数を多くするほど（頻繁に回転させるほど）高精度なキャリブレーションを行える。なお、これに対応するための技術は、例えば特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１９４０３３号公報
【特許文献２】国際公開第２００４／００３４７６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、たとえ、高精度に磁気センサのオフセットをキャリブレーションできたとしても、±１°〜５°程度の方位誤差が残存する可能性がある。また、キャリブレーションができなかった場合には、３０°を超える方位誤差が残存する可能性もある。しかも、磁気センサの出力に基づいて移動経路を検出する場合に、方位誤差が残存していると、進行方向を転換したとき（例えば、曲がり角を曲がったとき）に、移動経路のずれを増幅（最大で、方位誤差の２倍に増幅）するおそれがある。
【０００９】
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、低消費電力で、高精度に移動経路を特定することが可能な移動装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本明細書に記載の移動装置は、装置本体と、前記装置本体に予め定められた基準軸が指し示す方位を取得する方位取得部と、前記装置本体の移動距離を取得する移動距離取得部と、前記方位取得部の取得結果に基づいて、前記装置本体の進行方向転換有無を検出する方向転換検出部と、前記進行方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミングで、前記装置本体の絶対位置情報を取得する絶対位置取得部と、前記絶対位置取得部により取得される前記装置本体の絶対位置情報と、前記移動距離取得部により取得される前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定する移動経路特定部と、を備える移動装置である。
【００１１】
本明細書に記載のプログラムは、コンピュータを、装置本体に予め定められた基準軸が指し示す方位を取得する方位取得部と、前記装置本体の移動距離を取得する移動距離取得部、前記方位取得部の取得結果に基づいて、前記装置本体の進行方向転換有無を検出する方向転換検出部、前記進行方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミングで、前記装置本体の絶対位置情報を取得する絶対位置取得部、及び前記装置本体の絶対位置情報、前記移動距離取得部により取得される前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定する移動経路特定部、として機能させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本明細書に記載の移動装置及びプログラムは、低消費電力で、高精度に移動経路を特定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る携帯電話の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の携帯電話による移動経路取得処理を示すフローチャート（その１）である。
【図３】図１の携帯電話による移動経路取得処理を示すフローチャート（その２）である。
【図４】図４（ａ）は、相対経路と取得される絶対位置との関係を示す図であり、図４（ｂ）は、相対移動経路の取得手順を示す図であり、図４（ｃ）は、相対移動経路取得時に作成されるデータベースの一例を示す図である。
【図５】絶対位置ａ、ｂ、ｃにより転換角度αを算出する方法を説明するための図である。
【図６】図６（ａ）、図６（ｂ）は、相対経路の角度を転換角度αにて補正する方法を示す図である。
【図７】図３のステップＳ４０の処理を説明するための図である。
【図８】図３のステップＳ４２の処理を説明するための図である。
【図９】図３のステップＳ４４の処理を説明するための図である。
【図１０】第１の実施形態の変形例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態の変形例における処理に関するフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳ１７、Ｓ２３の処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】図１２の処理内容を説明するための図である。
【図１４】第１の実施形態の別例を示す図である。
【図１５】第２の実施形態における相対経路の補正処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１５の処理を説明するための図である。
【図１７】第３の実施形態における相対経路の補正処理を示すフローチャート（その１）である。
【図１８】第３の実施形態における相対経路の補正処理を示すフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
≪第１の実施形態≫
以下、第１の実施形態について、図１〜図９に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１には、移動装置としての携帯電話１００の構成がブロック図にて示されている。この図１に示すように、携帯電話１００は、装置本体としての携帯電話本体９０と、当該携帯電話本体９０内に設けられた、地磁気センサ３０と、加速度センサ４０と、ＧＰＳ受信機５９と、移動経路特定装置５０と、を備えている。なお、携帯電話１００は、通話機能を備えるとともに、メール、インターネットなどの通信機能、撮影機能などの各種機能を備える場合もあるが、図１では、これらの機能を実現するための構成についての図示は省略している。
【００１６】
地磁気センサ３０は、例えば３軸座標系上での地磁気の検出が可能な磁気方位センサである。加速度センサ４０は、例えば、３軸方向の加速度を検出するセンサである。ＧＰＳ受信機５９は、上空に存在する複数個のＧＰＳ衛星からの信号を受けて、絶対位置（緯度・経度で示される位置）に関する情報を得るものである。
【００１７】
移動経路特定装置５０は、方位取得部８と、絶対位置取得部１０と、方向転換検出部１２と、移動距離取得部１４と、方位算出部１６と、移動経路取得部１８と、移動経路補正部２０と、座標変換部２２と、経路情報保持部２４と、を有する。
【００１８】
方位取得部８は、地磁気センサ３０において検出される地磁気値を取得し、当該地磁気値に基づいて、携帯電話本体９０に予め定められた軸が指し示す方位（以下、相対方位と呼ぶ）を取得する。絶対位置取得部１０は、ＧＰＳ受信機５９を介して絶対位置を取得する。方向転換検出部１２は、方位取得部８で取得された相対方位に基づいて、携帯電話１００を所持するユーザが、例えば曲がり角を曲がるなどすることにより進行方向を転換したか否かの情報（進行方位を変えずに移動しているか否かの情報）を検出する。
【００１９】
移動距離取得部１４は、ユーザから入力されたユーザの１歩分の長さを表す歩幅情報を予め保持しており、当該歩幅情報と、加速度センサ４０において検出される加速度から算出される歩数情報とから、ユーザの移動距離（＝歩幅×歩数）を計算する。なお、移動距離の求め方自体は、一般的な加速度センサを用いた歩数計と同様である。方位算出部１６は、絶対位置取得部１０で取得された絶対位置に基づいて、携帯電話１００を所持するユーザが進行方向の転換を行ったときの、転換角度を算出する。なお、この転換角度の算出方法については後述する。
【００２０】
移動経路取得部１８は、方位取得部８で取得された相対方位と移動距離取得部１４で計算されたユーザの移動距離から相対移動経路を算出するとともに、方位算出部１６において算出された転換角度に基づいて、相対移動経路を補正する。以下においては、補正後の相対移動経路を、「補正後移動経路」とも呼ぶものとする。なお、この移動経路取得部１８の処理の詳細についても後述する。
【００２１】
移動経路補正部２０は、補正後移動経路を、絶対位置取得部１０で取得された絶対位置を用いて更に補正する。座標変換部２２は、移動経路補正部２０で補正された相対経路を絶対座標に変換し、経路情報保持部２４は、座標変換部２２で変換された結果を保持（保存）する。
【００２２】
次に、本第１の実施形態における移動経路の取得処理について、図２、図３のフローチャートに沿って、かつその他の図面を適宜参照しつつ、詳細に説明する。
【００２３】
図２のフローチャートは、ユーザが、移動経路の取得開始を携帯電話１００上で入力した後、ユーザの歩行開始を加速度センサ４０が検出した時点から、開始される。なお、図２のフローチャートを実行している間は、図４（ｃ）に示すような取得データのデータベースが作成される。この図４（ｃ）のデータベースは、ユーザが１歩歩くごとに作成され、その日時、歩き始めからの歩数、方位取得部８において取得される方位角（相対方位）、絶対位置取得部１０において取得される絶対位置、及びユーザが進行方向の転換を行ったか否かの識別子（０又は１）を含んでいる。
【００２４】
まず、図２のステップＳ１０では、絶対位置取得部１０が、絶対位置の取得を行う。なお、ここでの絶対位置を、便宜上「絶対位置（０）」と表記するものとする。この場合、絶対位置取得部１０は、図４（ａ）に示す、歩き始めの地点Ａにおいて、ＧＰＳ受信機５９により検出される絶対位置（符合ａで示される位置）を取得する。この取得結果は、図４（ｃ）の符合１０１部分に格納される。
【００２５】
次いで、ステップＳ１２では、移動経路取得部１８が、移動距離取得部１４において計算された移動距離と、方位取得部８において取得された相対方位とに基づいて、図４（ｂ）に矢印にて示す相対移動経路Ｖ１を算出する。次いで、ステップＳ１４では、方向転換検出部１２が、ユーザ（携帯電話１００）が方向転換を行ったか否かを判断する。ここでは、まだユーザは１歩目を歩いたのみなので、判断は否定され、ステップＳ１２に戻る。
【００２６】
次のステップＳ１２では、上記と同様に、移動経路取得部１８が、図４（ｂ）に示す相対移動経路Ｖ２を算出し、ステップＳ１４では、方向転換検出部１２が、ユーザ（携帯電話１００）が方向転換を行ったか否かを判断する。このステップＳ１４では、方向転換検出部１２は、方位取得部８において取得された相対方位（方位角）の変化量を参照し、当該変化量が所定の閾値（ここでは、例えば５０°とする）を超えていた場合に、方向転換が行われたと判断する。なお、図４（ｃ）では、符合１０２を付した部分の角度と、符合１０３を付した部分の角度の差（変化量）が０°（＝４０°−４０°）であるので、ここでの判断は否定される。
【００２７】
その後、ステップＳ１４の判断が肯定されるまで、ステップＳ１２とステップＳ１４を繰り返す。そして、図４（ｃ）に示すように、５歩目の時点で、そのときの方位角と、４歩目の時点での方位角との差（変化量）が７０°（＝１１０°−４０°）になるので、ステップＳ１４の判断が肯定され、ステップＳ１６に移行する。ここで、５歩目の時点とは、図４（ａ）に示す位置Ｂに到達した時点を意味している。なお、このように方向転換がされた時点で、方向転換検出部１２は、図４（ｃ）のデータベースの方向転換の欄に、識別子１を記録する。なお、識別子１が記録されない欄には、方向転換検出部１２は、識別子０を自動的に記録する。
【００２８】
次のステップＳ１６では、絶対位置取得部１０が、新たな絶対位置を取得する。なお、新たな絶対位置を、便宜上「絶対位置（１）」と表記するものとする。この場合、絶対位置取得部１０は、図４（ａ）に示す、方向転換した位置（曲がり角の位置）ＢにおいてＧＰＳ受信機５９により検出される絶対位置（符合ｂで示される位置）を取得する。この取得結果は、図４（ｃ）の符合１０４部分に格納される。
【００２９】
その後、ステップＳ１８の処理及びステップＳ２０の判断を、ステップＳ１２、Ｓ１４と同様に繰り返し、図４（ｂ）に矢印にて示す相対移動経路（経路Ｖ６、Ｖ７…）を算出する。
【００３０】
そして、ステップＳ２０の判断が肯定された場合には、次のステップＳ２２において、絶対位置取得部１０が、新たな絶対位置を取得する。なお、新たな絶対位置を、便宜上「絶対位置（２）」と表記するものとする。この場合、絶対位置取得部１０は、図４（ａ）に示す、方向転換した位置（曲がり角の位置）ＣにおいてＧＰＳ受信機５９により検出される絶対位置（符合ｃで示される位置）を取得する。この取得結果は、図４（ｃ）のデータベースに格納される。
【００３１】
次いで、ステップＳ２４では、方位算出部１６が、ステップＳ１０、Ｓ１６、Ｓ２２で取得された絶対位置（０）、絶対位置（１）、絶対位置（２）を用いて、図４（ａ）の位置ａ，ｂを結ぶ直線ａｂと、位置ｂ、ｃを結ぶ直線ｂｃとがなす角（転換角度）αを算出する。
【００３２】
ここで、図５に示すように、位置ａの座標が（ｘ０，ｙ０）、位置ｂの座標が（ｘ１，ｙ１）、位置ｃの座標が（ｘ２，ｙ２）であるとすると、位置ｂ，ａ間のベクトルは、（ｘ０−ｘ１、ｙ０−ｙ１）、位置ｂ，ｃ間のベクトルは、（ｘ２−ｘ１、ｙ２−ｙ１）と表せる。したがって、両ベクトル間の角度αの余弦（ｃｏｓ（α））は、次式（１）にて表すことができ、ｃｏｓ（α）の値からは、転換角度αを導き出すこともできる。なお、絶対位置ａ，ｂ，ｃの各座標は相対位置の座標系上に変換した後の座標である。
【００３３】
【数１】
【００３４】
次のステップＳ２６では、移動経路取得部１８が、相対経路（経路Ｖ１〜Ｖ１２）における方向転換時の角度（曲がり角の角度）を、転換角度αに補正する。すなわち、相対経路が、図６（ａ）に示すような経路として取得された場合、その方向転換時の角度βを、図６（ｂ）に示すように角度αに補正する。なお、角度αは、直線ＡＢを基準として一側及び他側にそれぞれ存在するが、ここでは、角度βからの補正量が少ない側の角度αを採用することとする。この補正により、地点Ｃは、地点Ｃ’に補正されることになる。
【００３５】
次いで、図２のステップＳ２８では、移動経路取得部１８が、絶対位置（１）を絶対位置（０）に、絶対位置（２）を絶対位置（１）に置き換える。そして、次のステップ３０では、移動距離取得部１４が、加速度センサ４０による検出結果から、ユーザの歩行が終了したか否かを判断し、当該判断が肯定された場合には、図３のステップＳ４０に移行する。また、ここでの判断が否定された場合には、ステップＳ１８に戻る。
【００３６】
ステップＳ１８に戻った場合、図４（ａ）に示すように、次の方向転換位置Ｄまで相対経路を作成し（ステップＳ１８）、方向転換位置Ｄにおいて、絶対位置（２）（符合ｄで示される位置）を取得する（ステップＳ２２）。そして、直線ｂｃと、直線ｃｄ間の角度（転換角度）α’を算出して（ステップＳ２４）、相対経路における方向転換時の角度をα’に補正する（ステップＳ２６）。
【００３７】
その後は、ステップＳ３０の判断が肯定されるまで、ステップＳ１８〜Ｓ２８を繰り返し、算出された転換角度での相対経路の補正を繰り返す。そして、ステップＳ３０の判断が肯定された時点で、図３のステップＳ４０に移行する。
【００３８】
図３のステップＳ４０では、移動経路補正部２０が、全体方位補正値の計算処理を実行する。なお、以下においては、説明の簡素化のため、ユーザは、位置ａ〜位置ｃまで移動した時点で歩行を終了したものとして説明する。
【００３９】
全体方位補正値の計算処理では、図７に示すように、移動経路補正部２０が、３点の絶対位置（ＧＰＳ測位値）の中から最も距離の離れた２点を選択するとともに、最も離れた２点の絶対位置に対応する相対経路上の２点を選択する。ここでは、図７に示す点ａ、ｃ、及び点Ａ，Ｃ’がそれぞれ選択される。
【００４０】
次いで、移動経路補正部２０は、相対経路上の２点（点Ａ，Ｃ’）がなす方位角を絶対経路上の２点（点ａ，ｃ）がなす方位角に一致させるための回転角ηを計算する。本実施形態では、当該回転角ηを、全体方位補正値に設定する。
【００４１】
このような全体方位補正値（η）の算出を行うことにより、高精度かつ簡易に全体方位補正値を算出することができる。なお、ＧＰＳ測位値に測位誤差が存在する場合には、この測位誤差を考慮して、全体方位補正値を算出する必要があるが、この点についての説明は省略するものとする。
【００４２】
図３に戻り、次のステップＳ４２では、移動経路補正部２０が、距離補正値の算出処理を実行する。
【００４３】
この距離補正値の算出処理では、移動経路補正部２０は、図８（ａ）に示すように、絶対経路上の２点ａ、ｃ間の距離（ＧＰＳ距離）ｆａを算出するとともに、図８（ｂ）に示すように、相対経路上の２点Ａ，Ｃ’間の距離（相対経路距離）ｆｂを算出する。そして、これら２つの距離の比率εを、次式（２）に基づいて算出する。本実施形態では、この比率εを、距離補正値に設定する。
ε＝ｆａ／ｆｂ …（２）
【００４４】
このような距離補正値の算出方法を採用することで、簡易且つ高精度に距離補正値を算出することが可能である。なお、ＧＰＳ測位値に測位誤差が存在する場合には、この測位誤差を考慮した距離補正値の算出を実行する必要があるが、この点についての説明は省略するものとする。
【００４５】
図３に戻り、次のステップＳ４４では、移動経路補正部２０が、座標補正値の算出処理を実行する。
【００４６】
この座標補正値の算出処理では、移動経路補正部２０は、まず、ステップＳ４０，Ｓ４２で算出した全体方位補正値η及び距離補正値εを用いて相対経路ＡＢＣ’を補正し、補正前の各点Ａ，Ｂ，Ｃ’に対応する補正後の点を、図９（ｂ）に示すように点Ａ’，Ｂ’，Ｃ”とする。
【００４７】
次いで、移動経路補正部２０は、３点の絶対位置（ＧＰＳ測位値）ａ，ｂ，ｃの重心Ｇ（図９（ａ）参照）を計算するとともに、補正後の相対経路Ａ’Ｂ’Ｃ”の重心Ｇ’（図９（ｂ）参照）を計算する。そして、移動経路補正部２０は、重心Ｇの座標と重心Ｇ’の座標との差分Δｃｘ、Δｃｙを算出する。本実施形態では、この差分Δｃｘ、Δｃｙを、座標補正値に設定する。このような座標補正値の算出方法を採用することで、簡易且つ高精度に座標補正値を算出することができる。なお、ＧＰＳ測位値に測位誤差が存在する場合には、この測位誤差を考慮した座標補正値の算出を実行する必要があるが、この点についての説明は省略するものとする。
【００４８】
次いで、図３のステップＳ４６では、移動経路補正部２０が、全体方位補正値η、距離補正値ε、座標補正値Δｃｘ、Δｃｙを用いて、転換角度の補正を行った相対経路ＡＢＣ’を再度補正する。また、座標変換部２２が、再度補正された相対経路ＡＢＣ’を、絶対座標系上の経路（緯度・経度）に変換する。
【００４９】
そして、次のステップＳ４８では、経路情報保持部２４が、ステップＳ４６の結果得られた経路を、保存（保持）し、図２、図３の全処理を終了する。
【００５０】
以上、説明したように、本第１の実施形態によると、方向転換検出部１２が、方位取得部８の取得結果に基づいて、ユーザ（携帯電話１００）の進行方向の転換有無を検出し、絶対位置取得部１０が、当該方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミング（ここでは、方向転換のタイミング）で、携帯電話１００の絶対位置を取得し、これら絶対位置情報と移動距離とから、移動経路取得部１８が、携帯電話１００の移動経路を特定する。ここで、漏れ磁場の影響等により地磁気センサ３０に計測誤差が存在している場合、地磁気センサ３０による方位変更の度合い（曲がり角度）の出力値は信頼度が低いものになる。しかし、方位に変更があったか否か、もしくは、それまでの進行方向と比較して左右どちらの方向に曲がったかについての検出は依然として正しく行うことができる。本実施形態では、地磁気センサ３０の検出結果から求められる方向転換のタイミングで取得される絶対位置を用いて進行方向の転換角度αを求めることできる。したがって、この転換角度αを用いて移動経路を特定することにより、高精度に移動経路を特定することができる。すなわち、地磁気センサ３０による方位変更の度合い（曲がり角度）の出力値を利用しないので、地磁気センサ３０の計測誤差の影響による、計測精度の低下を抑止できる。
【００５１】
また、本第１の実施形態では、ＧＰＳ受信機５９は、方向転換のタイミングのみにおいて、ＧＰＳ衛星からの信号を受信すれば良いので、低消費電力化を図ることも可能である。具体的には、例えば、ユーザが１０分間歩いた場合において、ＧＰＳ受信機５９による連続測位（例えば、１秒毎の測位）を行ったとすると、約６００（＝１０×６０）の絶対位置が取得されることになる。これに対し、本第１の実施形態では、１回の測位におけるＧＰＳ受信機５９の稼働時間が１５秒程度であれば、１０分間の間に４０回絶対位置を測定しない限り、連続測位した場合よりも消費電力を小さくすることができる。この場合、４０回の絶対位置測定をするような場面は、歩き始めの測定を除いて、方向転換時の測定を３９回行う場面、すなわち、歩幅を８０ｃｍとするならば、約２０ｍごとに曲がり角が出現するような特殊な場面に限定されることになる。したがって、本第１の実施形態の携帯電話は、通常の使用をしている限り、連続測位をする場合よりも低消費電力化を図ることができるようになる。
【００５２】
逆に言えば、例えば、曲がり角と曲がり角との間の平均距離が５０ｍの場合、１０分間に歩く距離（約８００ｍ）には、１６箇所の曲がり角が存在することになる。この場合、歩き始めでの測定を含めると、絶対位置の測定は１７回で足りる。したがって、本第１の実施形態の方法を用いれば、ＧＰＳ受信機５９の稼働時間は、（１回あたりの稼働時間（１５秒））×（１７回）＝２５５秒となる。この稼働時間は、連続測位の場合の稼働時間６００秒と比べ、格段に少なくなる。また、曲がり角間の平均距離が長くなればなるほど、稼働時間は短くなることになる。
【００５３】
（変形例）
なお、上記第１の実施形態では、地点Ｂにおいて進行方向を転換したのと同時に絶対位置（ｂ）を取得する場合について説明したが、実際には、絶対位置の取得が進行方向の転換タイミングから遅れる可能性がある。すなわち、ＧＰＳ受信機５９は、方向転換したことを検出した後に起動を開始するため、図１０（ａ）に示すように、ＧＰＳ衛星からの信号受信が方向転換位置Ｂからずれた位置Ｂ’において行われるおそれがある。このような場合には、図２のフローチャートに代えて、図１１のフローチャートの処理を実行する。
【００５４】
図１１の処理では、ステップＳ１０〜Ｓ１４を、第１の実施形態と同様に実行することにより、絶対位置取得部１０が、絶対位置（０）（位置ａ’）を取得するとともに、移動経路取得部１８が、進行方向を転換するまでの相対経路を作成する。次いで、ステップＳ１６では、絶対位置取得部１０が、絶対位置（１）を取得するが、ここでは、図１０（ａ）に示すように、方向転換位置Ｂからずれた位置Ｂ’で、絶対位置ｂ’が取得されることになる。なお、ステップＳ１０の絶対位置（０）の取得においても、歩き始めの位置Ａからずれた位置Ａ’において絶対位置ａ’が取得されているが、これによる移動経路の特定精度に対する影響はほとんど無いので、絶対位置ａ’をそのまま用いることとする。
【００５５】
次いで、ステップＳ１７では、絶対位置取得部１０が、図１０（ｂ）に示すように、方向転換位置Ｂにおいて検出されたはずの絶対位置（ｂとする）を、位置Ｂ’の位置と、位置Ｂ’で取得された絶対位置（１）の値とから算出する。このステップＳ１７の処理は、図１２のフローチャートに沿った処理を実行する。
【００５６】
具体的には、図１２のステップＳ３２において、絶対位置取得部１０が、取得した絶対位置ａ’，ｂ’を用いて、相対経路を全体補正する。この場合、図３のステップＳ４０（全体方位補正値の計算）、Ｓ４２（距離補正値の計算）、Ｓ４４（座標補正値の計算）、Ｓ４６（各補正値を用いた相対経路の補正）と同様の処理を、相対経路上の２点Ａ’、Ｂ’と、絶対経路上の２点ａ’，ｂ’の座標を用いて実行する。より詳細には、ステップＳ４０と同様の処理では、直線Ａ’Ｂ’と直線ａ’ｂ’との間の角度を全体方位補正値ηとする。また、ステップＳ４２と同様の処理では、点Ａ’、Ｂ’間距離と、点ａ’、ｂ’間距離との比率を距離補正値εとする。また、ステップＳ４４と同様の処理では、点Ａ’、Ｂ’の中点の座標と、点ａ’、ｂ’の中点の座標との差分を座標補正値Δｃｘ、Δｃｙとする。そして、ステップＳ４６と同様の処理では、図１０（ａ）の相対経路を各補正値η、ε、Δｃｘ、Δｃｙを用いて補正する。
【００５７】
次いで、図１２のステップＳ３４では、絶対位置取得部１０が、ステップＳ３２にて全体補正した相対経路上で、補正後の点Ｂ’の位置座標と、補正後の点Ｂの位置座標との差分を算出する。具体的には、図１３に示すように、補正後の点Ｂの座標を（ｂｘ０，ｂｙ０）とし、補正後の点Ｂ’の座標を（ｂｘ１，ｂｙ１）とすると、それらの差分は、(ｂｘ１-ｂｘ０，ｂｙ１-ｂｙ０)となる。
【００５８】
次いで、ステップＳ３６では、絶対位置取得部１０が、取得した絶対位置ｂ’の座標（ｘ１,ｙ１）から、ステップＳ３４で算出された差分(ｂｘ１-ｂｘ０，ｂｙ１-ｂｙ０)を差し引いた座標（ｘ１-（ｂｘ１-ｂｘ０）,ｙ１-（ｂｙ１-ｂｙ０））を求め、この座標を、方向転換位置Ｂで検出されたはずの絶対位置ｂの座標とする。なお、絶対位置ｂの座標系は、相対経路と同一の座標系である。
【００５９】
その後、図１１のステップＳ１８に移行する。これ以降は、ステップＳ１８〜Ｓ２２を上記第１の実施形態と同様に実行する。また、ステップＳ２３では、絶対位置取得部１０が、上述したステップＳ１７（図１２の処理）と同様の方法により方向転換位置Ｃで検出されたはずの絶対位置（２’）を求める。
【００６０】
次いで、ステップＳ２４では、方位算出部１６が、絶対位置（０）、（１’）、（２’）から、それらの位置を結んだ経路がなす角（転換角度）αを上式（１）から算出する。そして、ステップＳ２６では、移動経路取得部１８が、相対経路における方向転換時の角度をαに補正し、ステップＳ２８において絶対位置（１’）を絶対位置（０）、絶対位置（２’）を絶対位置（１’）に変換する。
【００６１】
これ以降は、上記第１の実施形態と同様の処理が行われる。
【００６２】
このような方法を採用することにより、絶対位置の取得タイミングが遅く、方向転換位置で絶対位置を取得できないような場合でも、転換角度αの算出、及び相対経路の補正を高精度に行うことができる。
【００６３】
なお、上記第１の実施形態及び変形例では、歩き始めや方向転換位置で、各１点ずつ絶対位置座標を取得する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、上記第１の実施形態及び変形例において、図１４に示すように、歩き始め位置の近傍や方向転換位置の近傍において、絶対位置を複数（２以上）取得することとしても良い。この場合、ユーザが歩いている間に、絶対位置が測位されることになる。したがって、絶対位置はユーザの移動方向にずれた位置で測定されることになるが、各絶対位置の測位地点は、相対経路のどの地点に対応しているかは、図４（ｃ）に示すように、相対経路作成時に紐付けされている。このため、歩き始め位置の近傍で取得された複数の絶対位置からは、歩き始め位置に対応する絶対位置を、上述した変形例のようにしてそれぞれ算出（換算）することができる。また、方向転換位置の近傍で取得された複数の絶対位置から、方向転換位置に対応する絶対位置を上述した変形例のようにしてそれぞれ算出（換算）することができる。この場合、歩き始め位置に対応する絶対位置の平均値、及び方向転換位置に対応する絶対位置の平均値を求め、これを各絶対位置の代表位置として扱うことにより、より高精度な転換角度αの算出を行うことが可能である。
【００６４】
≪第２の実施形態≫
次に、第２の実施形態に係る移動装置としての携帯電話について、図１５、図１６に基づいて説明する。なお、本第２の実施形態の携帯電話は、図１に示す第１の実施形態の携帯電話１００と同一の構成を有している。
【００６５】
図１５は、本第２の実施形態に係る、相対経路の補正処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、上記第１の実施形態における図２のフローチャートと対応している。
【００６６】
まず、図１５のステップＳ１１０では、絶対位置取得部１０が、定期的な絶対位置取得を開始する。ここで、定期的な絶対位置取得とは、例えば、３分に１回または１分に１回程度の間隔で絶対位置取得を行うことを意味する。次いで、ステップＳ１１２、Ｓ１１４の処理・判断では、上記第１の実施形態におけるステップＳ１２、Ｓ１４と同様の処理・判断を行う。そして、ステップＳ１１４の判断が肯定された時点、すなわち、図１６に示す地点Ｂにて方向転換を行った時点で、ステップＳ１１６に移行する。
【００６７】
次のステップＳ１１６では、絶対位置取得部１０が、定期的な絶対位置の取得を一旦終了する。ここでは、図１６に示すように、地点Ａから地点Ｂにユーザ（携帯電話）が移動するまでの間に、絶対位置が、地点ａ０、ａ１、ａ２、…、ａ（ｎ−１）の、ｎ箇所にて取得されたものとする。
【００６８】
次いで、ステップＳ１１８では、方位算出部１６が、得られた複数の絶対位置から、近似直線１を計算する。この場合、近似直線１は、最小二乗法を用いて求めることができる。なお、最小二乗法を用いるに際しては、絶対位置ａ０〜ａ（ｎ−１）の座標系を相対座標の座標系に変換しておく必要がある。この場合、絶対位置の座標（相対座標系に変換した後の座標）を（ｘ０,ｙ０）、（ｘ１,ｙ１）、…、（ｘｎ−１,ｙｎ−１）とすると、近似直線ｙ＝ｋｘ＋ｍの傾きｋと切片ｍは、次式（３）、（４）にて算出することができる。
【００６９】
【数２】
【００７０】
【数３】
【００７１】
次いで、ステップＳ１２０では、絶対位置取得部１０が、定期的な絶対位置取得を再開する。次いで、ステップＳ１２２、Ｓ１２４の処理・判断を、ステップＳ１１２、Ｓ１１４と同様に行い、ステップＳ１２４の判断が肯定された時点、すなわち、図１６に示す地点Ｃにて方向転換を行った時点で、ステップＳ１２６に移行する。
【００７２】
次のステップＳ１２６では、絶対位置取得部１０が、定期的な絶対位置の取得を一旦終了する。次いで、ステップＳ１２８では、方位算出部１６が、ユーザ（携帯電話）が地点Ｂから地点Ｃに移動している間に得られた複数の絶対位置から、近似直線２を計算する。この場合、近似直線２は、上式（３）、（４）から求める。
【００７３】
次のステップＳ１３０では、方位算出部１６が、近似直線１、２がなす角度（転換角度）αを算出する。この場合、まず、２直線の交点を求める。例えば、交点（ｘｃ，ｙｃ）は、近似直線１を、ｅ１×ｘ＋ｆ１×ｙ＋ｇ１=０とし、近似直線２をｅ２×ｘ＋ｆ２×ｙ＋ｇ２＝０とすると、次式（５）、（６）にて求めることができる。
ｘｃ＝（ｆ１・ｇ２−ｆ２・ｇ１）／（ｅ１・ｆ２−ｅ２・ｆ１） …（５）
ｙｃ＝（ｅ２・ｇ１−ｅ１・ｇ２）／（ｅ１・ｆ２−ｅ２・ｆ１） …（６）
【００７４】
次いで、近似直線１上の任意の１点を求める。例えば、式（３）、（４）を用いて近似直線１を算出した際に用いた絶対座標のいずれかのｘ座標と、このｘ座標を近似直線１の式に代入して得られるｙ座標と、を近似直線１上の任意の点の座標とする。同様に、近似直線２上の任意の１点も求める。例えば、式（３）、（４）を用いて近似直線２を算出した際に用いたいずれかの絶対座標のｘ座標と、このｘ座標を近似直線２の式に代入して得られるｙ座標と、を近似直線２上の任意の点の座標とする。
【００７５】
そして、これら３点の座標を用いて、図５及び上式（１）と同様の手法により、転換角度αを算出する。
【００７６】
次いで、ステップＳ１３２では、移動経路取得部１８が、転換角度αを用いて、相対経路を補正し、ステップＳ１３４において、方位算出部１６が近似直線２を近似直線１に変更する。次いで、ステップＳ１３６では、移動距離取得部１４が歩行終了か否かを判断する。なお、ステップＳ１３６の判断が否定された場合には、ステップＳ１２０に戻り、上記と同様の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１３６の判断が肯定された場合には、上記第１の実施形態と同様、図３の処理を実行することで、移動経路を取得する。
【００７７】
以上説明したように、本第２の実施形態によると、方向転換検出部１２が、方位取得部８の取得結果に基づいて、ユーザ（携帯電話）の進行方向の転換有無を検出し、絶対位置取得部１０が、当該方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミング（ここでは、方向転換されるまでの継続した期間）において、携帯電話の複数の絶対位置を取得し、複数の絶対位置から求められる近似直線と移動距離とから、移動経路取得部１８が、携帯電話１００の移動経路を特定するので、漏れ磁場の影響等により地磁気センサ３０に計測誤差が存在している場合でも、地磁気センサ３０の検出結果から求められる方向転換のタイミングで取得される絶対位置を用いて進行方向の転換角度αを求めることできる。したがって、この転換角度αを用いて移動経路を特定することにより、高精度に移動経路を特定することができる。この場合、転換角度αを用いて移動経路を特定することにより、高精度に移動経路を特定することができることから、地磁気センサ３０による方位変更の度合い（曲がり角度）の出力値を利用しないことにより、地磁気センサ３０の計測誤差の影響による計測精度の低下を抑止することができる。また、本第２の実施形態では、ＧＰＳ受信機５９は、ＧＰＳ衛星からの信号を定期的な間隔で受信すれば良いので、低消費電力化を図ることも可能である。
【００７８】
なお、上記第２の実施形態では、３分又は１分間隔で絶対位置を取るため、曲がり角に至るまでの間に取得できる絶対位置の数が、１つしかない場合も存在する。このような絶対位置の数が１つの場合に対応するための実施形態が、次に説明する第３の実施形態である。
【００７９】
≪第３の実施形態≫
次に、第３の実施形態に係る移動装置としての携帯電話における相対経路の補正処理について、図１７、図１８のフローチャートに沿って説明する。なお、これら図１７、図１８のフローチャートは、第２の実施形態で説明した、図１５のフローチャートの一部を改変したものである。したがって、以下においては、当該改変部分（図１７、図１８の二点差線で囲む部分）についての説明を詳細に行い、共通する部分についての説明を簡略にし、又は省略するものとする。また、共通する部分には、同一のステップ番号を付与している。
【００８０】
まず、図１７のステップＳ１１０〜Ｓ１１６を実行することにより、歩き始めから方向転換位置に至るまでの相対移動経路を取得するとともに、１つ以上の絶対位置を取得すると、次のステップＳ２００に移行する。次いで、ステップＳ２００では、方位算出部１６が、絶対位置取得部１０により取得された絶対位置の数が２以上であるか否かを判断する。
【００８１】
ここでの判断が肯定された場合には、上記第２の実施形態と同様、近似直線１を算出することができるので、ステップＳ１１８の近似直線１の計算処理を実行する。そして、次のステップＳ２０２において、絶対位置数を０にリセットした後、図１８のステップＳ１２０に移行する。
【００８２】
一方、ステップＳ２００の判断が否定された場合には、歩き始め位置での絶対位置しか取得できていないため、ステップＳ２０４において、方向転換位置における絶対位置を新たに取得する。また、次のステップＳ２０６では、歩き始め位置での絶対位置と、方向転換位置での絶対位置とを用いて、直線１を算出する。
【００８３】
ここで、２点の絶対位置を通る直線ｙ＝ｋｘ＋ｍの傾きｋと、切片ｍは、２点の座標を（ｘｐ，ｙｐ）、（ｘｑ，ｙｑ）とすると、次式（７）、（８）にて計算することができる。
ｋ＝（ｙｑ−ｙｐ）／（ｘｑ−ｘｐ） …（７）
ｍ＝ｙｐ−｛（ｙｑ−ｙｐ）／（ｘｑ−ｘｐ）｝×ｘｐ …（８）
【００８４】
次のステップＳ２０８では、方位算出部１６が、絶対位置数を１に設定した後、図１８のステップＳ１２０に移行する。なお、ステップＳ２０８において絶対位置数を１に設定するのは、方向転換位置で取得した絶対位置は、直線１の計算においてのみならず、次の直線２（近似直線２）を計算する際にも使用することができるからである。すなわち、ステップＳ２０８を経由した場合には、近似直線２を計算するためには、あと１つの絶対位置を取得できれば良い。
【００８５】
次いで、図１８のステップＳ１２０〜Ｓ１２６を実行することにより、前の方向転換位置から次の方向転換位置に至るまでの相対移動経路を取得するとともに、１つ以上の絶対位置を取得すると、次のステップＳ２１０に移行する。
【００８６】
ステップＳ２１０では、ステップＳ２００と同様、方位算出部１６が、絶対位置取得部１０により取得された絶対位置の数が２以上であるか否かを判断し、判断が肯定された場合には、２以上の絶対位置を用いて近似直線２を算出する。そして、次のステップＳ２１２において絶対位置数を０にリセットした後、ステップＳ１３０に移行する。
【００８７】
一方、ステップＳ２１０の判断が否定された場合には、ステップＳ２１４において、方向転換位置における絶対位置を新たに取得し、ステップＳ２１６において、２つの絶対位置及び上式（７）、（８）を用いて、直線２を算出する。そして、次のステップＳ２１８において絶対位置数を１に設定した後、ステップＳ１３０に移行する。
【００８８】
その後は、ステップＳ１３０において、方位算出部１６が、直線１（又は近似直線１）及び直線２（又は近似直線２）を用いて、図１６と同様の手法により、方向転換時の角度αを算出する。また、ステップＳ１３２において、移動経路取得部１８が、転換角度αを用いて相対経路を補正し、ステップＳ１３４において、方位算出部１６が直線２（近似直線２）を直線１（近似直線１）に変更する。そして、ステップＳ１３６では、移動距離取得部１４が歩行終了か否かを判断する。なお、ステップＳ１３６の判断が否定された場合には、ステップＳ１２０に戻り、上記と同様の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１３６の判断が肯定された場合には、上記第１の実施形態と同様、図３の処理を実行することで、移動経路を取得する。
【００８９】
なお、図１７のステップＳ２０４及び図１８のステップＳ２１４において、絶対位置を取得した際に、図１０（ａ）に示すような取得タイミングの遅れが生じた場合には、上記第１の実施形態の変形例と同様の手法により、絶対位置を補正すれば良い。
【００９０】
以上、説明したように、本第３の実施形態によると、第２の実施形態と同様の作用が得られるほか、歩き始めから方向転換をするまでの間、又は方向転換と方向転換との間に絶対位置を１つしか取得できなかった場合にも、支障なく転換角度αの算出及び移動経路の特定を高精度に行うことができる。この場合、転換角度αを用いて移動経路を特定することにより、高精度に移動経路を特定することができることから、地磁気センサ３０による方位変更の度合い（曲がり角度）の出力値を利用しないことにより、地磁気センサ３０の計測誤差の影響による計測精度の低下を抑止することができる。
【００９１】
なお、上記各実施形態では、ユーザ（携帯電話）が方向転換をするたびに、転換角度αで移動経路を補正する場合（リアルタイム補正の場合）について説明したが、これに限られるものではない。例えば、移動経路と、転換角度とを随時取得しておき、後で補正するようにしても良い。リアルタイム補正の場合には、ＩＴＳ(Intelligent Transport Systems)の安全サービスとして用いることもできる。例えば、携帯電話を保持するユーザ（歩行者）の位置と、車両の位置（ナビゲーションシステムから取得可能）とから、ユーザと車両とが曲がり角で接近するか否かを判断し、接近すると判断した場合に、ユーザ（歩行者）に安全通知を行って注意を促すこともできる。また、ユーザの現在地に合わせて、近隣に位置する商店などの広告を、携帯電話に表示するようにすることもできる。一方、後で補正するような場合には、ウォーキングの歩行履歴を地図上に表示してユーザに確認させるようにすることもできるし、自社のセールスマンが設定されたルートで顧客先を訪問したかを判断する材料として、歩行履歴を上司等に提供することもできる。
【００９２】
なお、上記各実施形態では、移動経路特定装置５０は、複数の装置（図１の各部に対応）を組み合わせることにより構成しても良いし、各装置を、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどを組み合わせた計算機システムで構成し、上記各部の機能を計算機システムに内蔵されたプログラムによって実現することとしても良い。
【００９３】
また、上記各実施形態では、移動装置が携帯電話である場合について説明したが、これに限らず、移動装置は、自動車等に搭載されるカーナビゲーションシステムであっても良い。この場合、移動距離取得部１４は、例えば、自動車のタイヤの外周の長さと、タイヤの回転数と、から自動車の移動距離を取得することとすれば良い。
【００９４】
上述した各実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００９５】
８ 方位取得部
１０ 絶対位置取得部
１２ 方向転換検出部
１４ 移動距離取得部
１８ 移動経路取得部（移動経路特定部）
９０ 携帯電話本体（装置本体）
１００ 携帯電話（移動装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
前記装置本体に予め定められた基準軸が指し示す方位を取得する方位取得部と、
前記装置本体の移動距離を取得する移動距離取得部と、
前記方位取得部の取得結果に基づいて、前記装置本体の進行方向転換有無を検出する方向転換検出部と、
前記進行方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミングで、前記装置本体の絶対位置情報を取得する絶対位置取得部と、
前記絶対位置取得部により取得される前記装置本体の絶対位置情報と、前記移動距離取得部により取得される前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定する移動経路特定部と、を備える移動装置。
【請求項２】
前記絶対位置取得部は、前記装置本体が進行方向を転換したタイミングで前記装置本体の絶対位置情報を取得し、
前記移動経路特定部は、前記タイミングで取得された絶対位置情報を用いて、前記進行方向の転換角度を算出し、当該転換角度と、前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項３】
前記移動距離取得部は、前記方向転換検出部により検出される前記進行方向転換位置と、前記絶対位置取得部により前記装置本体の絶対位置を取得した位置との間の位置誤差を検出し、
前記移動経路特定部は、前記位置誤差を更に用いて、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項２に記載の移動装置。
【請求項４】
前記絶対位置取得部は、進行方向の転換をする前の連続した時間内及び前記進行方向を転換した後の連続した時間内のそれぞれにおいて、前記装置本体の絶対位置を複数回取得し、
前記移動経路特定部は、前記進行方向を転換する前に取得された複数の絶対位置から定まる第１の直線と、転換後に取得された複数の絶対位置から定まる第２の直線とから前記進行方向の転換角度を算出し、当該転換角度と、前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項５】
前記絶対位置取得部が、前記進行方向の転換前及び転換後の少なくとも一方において前記絶対位置を複数回取得できなかった場合に、
前記移動経路特定部は、前記進行方向を転換したタイミングで取得された絶対位置情報を用いて、前記進行方向の転換角度を算出し、当該転換角度と、前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項４に記載の移動装置。
【請求項６】
前記移動距離取得部は、前記方向転換検出部により検出される前記進行方向転換位置と、前記絶対位置取得部により前記装置本体の絶対位置を取得した位置との間の位置誤差を検出し、
前記移動経路特定部は、前記位置誤差を更に用いて、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項５に記載の移動装置。
【請求項７】
コンピュータを、
装置本体に予め定められた基準軸が指し示す方位を取得する方位取得部、
前記装置本体の移動距離を取得する移動距離取得部、
前記方位取得部の取得結果に基づいて、前記装置本体の進行方向転換有無を検出する方向転換検出部、
前記進行方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミングで、前記装置本体の絶対位置情報を取得する絶対位置取得部、及び
前記装置本体の絶対位置情報と、前記移動距離取得部により取得される前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定する移動経路特定部、として機能させるプログラム。
【請求項１】
装置本体と、
前記装置本体に予め定められた基準軸が指し示す方位を取得する方位取得部と、
前記装置本体の移動距離を取得する移動距離取得部と、
前記方位取得部の取得結果に基づいて、前記装置本体の進行方向転換有無を検出する方向転換検出部と、
前記進行方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミングで、前記装置本体の絶対位置情報を取得する絶対位置取得部と、
前記絶対位置取得部により取得される前記装置本体の絶対位置情報と、前記移動距離取得部により取得される前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定する移動経路特定部と、を備える移動装置。
【請求項２】
前記絶対位置取得部は、前記装置本体が進行方向を転換したタイミングで前記装置本体の絶対位置情報を取得し、
前記移動経路特定部は、前記タイミングで取得された絶対位置情報を用いて、前記進行方向の転換角度を算出し、当該転換角度と、前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項３】
前記移動距離取得部は、前記方向転換検出部により検出される前記進行方向転換位置と、前記絶対位置取得部により前記装置本体の絶対位置を取得した位置との間の位置誤差を検出し、
前記移動経路特定部は、前記位置誤差を更に用いて、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項２に記載の移動装置。
【請求項４】
前記絶対位置取得部は、進行方向の転換をする前の連続した時間内及び前記進行方向を転換した後の連続した時間内のそれぞれにおいて、前記装置本体の絶対位置を複数回取得し、
前記移動経路特定部は、前記進行方向を転換する前に取得された複数の絶対位置から定まる第１の直線と、転換後に取得された複数の絶対位置から定まる第２の直線とから前記進行方向の転換角度を算出し、当該転換角度と、前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
【請求項５】
前記絶対位置取得部が、前記進行方向の転換前及び転換後の少なくとも一方において前記絶対位置を複数回取得できなかった場合に、
前記移動経路特定部は、前記進行方向を転換したタイミングで取得された絶対位置情報を用いて、前記進行方向の転換角度を算出し、当該転換角度と、前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項４に記載の移動装置。
【請求項６】
前記移動距離取得部は、前記方向転換検出部により検出される前記進行方向転換位置と、前記絶対位置取得部により前記装置本体の絶対位置を取得した位置との間の位置誤差を検出し、
前記移動経路特定部は、前記位置誤差を更に用いて、前記装置本体の移動経路を特定することを特徴とする請求項５に記載の移動装置。
【請求項７】
コンピュータを、
装置本体に予め定められた基準軸が指し示す方位を取得する方位取得部、
前記装置本体の移動距離を取得する移動距離取得部、
前記方位取得部の取得結果に基づいて、前記装置本体の進行方向転換有無を検出する方向転換検出部、
前記進行方向転換有無の情報に基づいて定められるタイミングで、前記装置本体の絶対位置情報を取得する絶対位置取得部、及び
前記装置本体の絶対位置情報と、前記移動距離取得部により取得される前記装置本体の移動距離とから、前記装置本体の移動経路を特定する移動経路特定部、として機能させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−２２３８２９（Ｐ２０１０−２２３８２９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７２６０３（Ｐ２００９−７２６０３）
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２４日（２００９．３．２４）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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