JP5929230B2 - 測位装置、測位方法及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、測位装置、測位方法及びプログラムに関する。
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)。
また、無線機器から送信された識別情報の受信時の電波強度に基づいて、当該無線機器の位置を特定する固有情報設定装置を備えたシステムも知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2011−58896号公報 特開2009−164803号公報
ところで、上記特許文献1等では、屋内のようなGPS衛星から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するものの、予め設定された基準となる歩幅の大きさが不正確であると、自律的な測位を正確に行うことができないといった問題がある。このとき、屋内に入る前にGPSによって始点を正確に特定できたとしても、所定期間内に終点を特定できない場合には、自律的な測位の累積誤差が大きくなってしまうといった問題もある。
また、上記特許文献2では、GPS衛星からの電波受信ができない場合には、表示されたレイアウト図内にて固有情報設定装置の位置を指定する必要があり、ユーザにとってその操作が煩雑となる。
そこで、本発明の課題は、GPS衛星からの電波受信がなされていない状況下であっても移動経路の各地点の特定を適正に、且つ、簡便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。
上記課題を解決するため、本発明に係る測位装置は、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、所定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自律測位手段と、一の固定基地局から所定の無線通信回線を介して送信された信号を受信する信号受信手段と、この信号受信手段による信号の受信の際の信号強度を測定する強度測定手段と、この強度測定手段により測定された信号強度を基準として前記一の固定基地局と当該装置本体との距離を算出する距離算出手段と、前記移動経路の複数の地点にて前記距離算出手段によりそれぞれ算出された複数の距離に基づいて、前記自律測位手段により取得された当該移動経路の各地点の位置データを補正する第1補正手段と、歩幅を設定する歩幅設定手段と、この歩幅設定手段により設定された歩幅を基準として前記移動量を算出する移動量算出手段と、を備え、前記第1補正手段は、前記距離算出手段により前記複数の距離が算出された前記移動経路の複数の地点の各々を中心とし、且つ、当該複数の距離の各々を半径とする複数の球体の交点を一致させるように前記歩幅設定手段により設定済みの歩幅を補正して、前記移動経路の各地点の位置データを補正することを特徴としている。
本発明によれば、GPS衛星からの電波受信がなされていない状況下であっても移動経路の各地点の特定を適正に、且つ、簡便に行うことができる。
本発明を適用した一実施形態の測位装置の概略構成を示すブロック図である。 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2の測位処理の続きを示すフローチャートである。 図2の測位処理を説明するための図である。 図2の測位処理を説明するための図である。 変形例1の測位装置の概略構成を示すブロック図である。
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。
一実施形態の測位装置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。
図1は、本発明を適用した一実施形態の測位装置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、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、記憶部5と、無線処理部6と、補正処理部7と、基地局特定部8と、基地局位置補正部9と、計時部10と、表示部11と、操作入力部12等を備えている。
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11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11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測位処理のプログラムが記憶されている。
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、GPS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(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。
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、予め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GPS信号に基づいて、当該装置本体の存する位置を測位し、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。
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。
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。
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。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の移動量算出部(移動量算出手段)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予め設定済みの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、所定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一連の移動経路の各地点の位置データを算出する。
具体的には、自律航法制御処理部4は、検出データを取得する直前に予めGPS処理部2により取得された当該装置本体の存する現在位置の位置データに、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移動経路の各地点の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。
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記憶部5に蓄積される。
なお、自律航法制御処理部4は、移動経路中の何れか一の地点(例えば、地点B等)を所定地点として、当該所定地点の位置データに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移動経路の所定地点よりも先の各地点の位置データを算出するようにしても良い。
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、所定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自律測位手段を構成している。
記憶部5は、例えば、不揮発性メモリなどにより構成されている。また、記憶部5は、中央制御部1等によって処理される各種データ等を記憶する。具体的には、記憶部5には、制御データ5a、移動履歴データ5b、基地局データ5c、地図データベース5d等が記憶されている。
制御データ5aは、測位処理の実行に必要なデータである。即ち、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、予めユーザによる操作入力部12の所定操作に基づいて、歩幅設定手段としての中央制御部1により設定されたユーザの平均的な歩幅を表わす歩幅データ(例えば、0.8m等)などが挙げられる。
移動履歴データ5bは、装置移動中の測位処理によって取得された移動経路に沿った各地点の一連の位置データが順次登録されるものである。即ち、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。
基地局データ5cは、固定基地局としてのアクセスポイントAPに係る各種の情報を表すデータである。例えば、基地局データ5cは、第1〜第3アクセスポイントAP1〜AP3の識別信号や、基地局特定部8により特定された当該各アクセスポイントAPの位置データ等を含む。また、各アクセスポイントAPの位置データは、識別信号と関連付けられている。なお、基地局データ5cには、各アクセスポイントAPの出力強度に係るデータが含まれていても良い。
ここで、記憶部5は、一の固定基地局の位置データと当該一の固定基地局の識別信号とを関連付けて記憶する記憶手段を構成している。
地図データベース5dは、図示は省略するが、例えば、所定範囲内の地図を表示部11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5d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5d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。
無線処理部6は、アクセスポイントAPとの間で所定の無線通信回線を介して通信する。
具体的には、無線処理部6は、通信アンテナ6aと、強度測定部6bとを具備している。
通信アンテナ6aは、信号受信手段として、所定位置に設置された一のアクセスポイント(固定基地局)APから無線LAN(Local Area Network)等の所定の無線通信回線を介して送信された信号を受信する。具体的には、通信アンテナ6aは、例えば、WiFi(Wireless Fidelity)通信を行う各アクセスポイントAPから定期的に送信されるビーコンパケットを受信する。
ここで、ビーコンパケットには、各アクセスポイントAPを識別する識別信号(例えば、ESS-ID(Extended Service Set Identifier)、BSS-ID(Basic Service Set Identifier)、MAC(Media Access Control)アドレス等)や、受信信号強度(例えば、RSSI(Rceived Signal Strength Indication)等)が含まれている。
また、通信アンテナ6aは、複数のアクセスポイントAP、…(図4(a)等参照)の各々から送信された信号を受信する。即ち、通信アンテナ6aは、無線通信可能範囲内に存する各アクセスポイントAPから定期的に送信されたビーコンパケットを受信する。
そして、通信アンテナ6aは、受信したビーコンパケットを強度測定部6bに出力する。
強度測定部6bは、強度測定手段として、通信アンテナ6aによる信号の受信の際の信号強度を測定する。即ち、強度測定部6bは、通信アンテナ6aから出力されたビーコンパケットを取得して、当該ビーコンパケットに含まれる受信信号強度を識別信号に対応する各アクセスポイントAP毎に測定する。
具体的には、強度測定部6bは、自律航法制御処理部4による測位処理にて、移動経路の各地点(例えば、地点B〜地点E等;図4(a)参照)の位置データが取得される際に、各アクセスポイントAP毎に通信アンテナ6aによる信号の受信の際の信号強度を当該移動経路の各地点(例えば、地点C〜地点E等)にて測定する。
そして、強度測定部6bは、測定された各地点の受信信号強度を各アクセスポイントAPを識別する識別信号と対応付けて補正処理部7に出力する。
補正処理部7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7は、自律航法制御処理部4によって算出されて記憶部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の補正を行う。
例えば、当該測位装置100を所持するユーザが移動経路の始点Aから移動する場合に(図4(a)等参照)、移動経路の始点AにおいてGPS測位が行われ、続いて、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による測定期間内にて、ユーザが地点B〜地点Eへと移動する間、自律航法測位が連続的に行われる。
なお、図4(a)及び図4(b)並びに図5にあっては、受信アンテナ2aによりGPS信号の受信(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、補正前の一連の位置データに対応する軌跡T1を、二点鎖線で表す(図4(a)等参照)。
補正処理部7は、具体的には、移動経路の複数の地点にてアクセスポイントAPまでのAP距離dを算出する距離算出部7aと、算出された複数のAP距離d、…に基づいて、当該移動経路の各地点の位置データを補正する移動位置補正部7bとを具備している。
距離算出部7aは、距離算出手段として、強度測定部6bにより測定された各地点の受信信号強度を基準として一のアクセスポイントAPと当該装置本体とのAP距離dを算出する。具体的には、距離算出部7aは、強度測定部6bから出力された各アクセスポイントAPの識別信号と対応付けられた各地点の受信信号強度を取得し、各アクセスポイントAP毎に、強度測定部6bにより測定された各地点の受信信号強度を基準として当該アクセスポイントAPの各々と当該装置本体とのAP距離dを算出する。
即ち、アクセスポイントAPからは一定の出力強度で信号が出力されているため、当該アクセスポイントAPまでのAP距離dが近いほど受信信号強度が大きく、反対にAP距離dが遠いほど受信信号強度が小さくなる。そこで、距離算出部7aは、例えば、一のアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1)について、当該アクセスポイントAPの識別信号と対応付けられた各地点(例えば、地点C〜地点E等)の受信信号強度及び各アクセスポイントAPの出力強度に基づいて所定の演算を行って、一のアクセスポイントAPと当該装置本体とのAP距離d(例えば、AP距離d1〜d3等)を算出する。同様に、距離算出部7aは、他のアクセスポイントAP(例えば、第2、第3アクセスポイントAP2、AP3等)についても同様の処理を行って、各アクセスポイントAPと当該装置本体とのAP距離dを算出する。
また、距離算出部7aは、算出されたAP距離dを所定の格納手段(例えば、記憶部5等)に一時的に格納する。
なお、アクセスポイントAPの出力強度が不明の場合には、所定の値(例えば、50mW等)を予め設定しておいても良い。また、所定の値を複数設定しておき、後述する移動位置補正部7bの補正結果に応じて所定の値を選択して設定し直すようにしても良い。
移動位置補正部7bは、第1補正手段として、移動経路の複数の地点にて距離算出部7aによりそれぞれ算出された複数のAP距離d、…に基づいて、自律航法制御処理部4により取得された当該移動経路の各地点の位置データを補正する。
即ち、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が正確な場合、移動経路の複数の地点(例えば、地点C〜地点E等)の各々を中心とし、且つ、当該複数のAP距離d、…(例えば、AP距離d1〜d3等)の各々を半径とする複数の球体B、…(例えば、第1〜第3球体B1〜B3等)の交点が一致する。つまり、当該交点の位置に、一のアクセスポイントAP(例えば、アクセスポイントAP1)が存することとなる。ここで、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は、設定済みの歩幅データを基準として特定されるため、当該歩幅データがユーザの実際の歩幅の大きさと異なると、当該移動経路の各地点の位置データを正確に特定することができない。特に、自律航法制御処理部4による測位処理では、歩数に応じて累積的に誤差が生じてしまう。
そこで、移動位置補正部7bは、距離算出部7aにより複数のAP距離d、…が算出された移動経路の複数の地点の各々を中心とし、且つ、当該複数のAP距離d、…の各々を半径とする複数の球体B、…の交点を一致させるように設定済みの歩幅データを補正する。例えば、移動位置補正部7bは、第1アクセスポイントAP1について距離算出部7aにより算出された3つのAP距離d1〜d3を半径とし、地点C〜地点Eの位置を中心とする仮想的な第1〜第3球体B1〜B3を設定する。ここで、第1〜第3球体B1〜B3の交点が一致しない場合には、移動位置補正部7bは、第1〜第3球体B1〜B3の交点を一致させるように予め設定済みの歩幅データを補正(例えば、1.0m等に補正)することで、移動経路の地点C〜地点Eの位置データを補正して、補正後の地点B1〜地点E1を含む移動経路を算出する。
また、移動位置補正部7bは、他のアクセスポイントAP(例えば、第2、第3アクセスポイントAP2、AP3等)についても、同様の処理を行う。即ち、移動位置補正部7bは、移動経路の複数の地点にて距離算出部7aによりそれぞれ算出された各アクセスポイントAPと当該装置本体とのAP距離dに基づいて、当該移動経路の各地点の位置データを補正する。具体的には、移動位置補正部7bは、所定数のアクセスポイントAPについて、各アクセスポイントAP毎に対応する複数の球体B、…の交点を一致させるように補正した歩幅データを算出する。そして、移動位置補正部7bは、所定数のアクセスポイントAPについて算出された歩幅データに基づいて所定の演算を行って、その代表値(例えば、平均値等)を最終的な歩幅データとして算出する。
なお、図4(b)等にあっては、所定数のアクセスポイントAPのうち、第1アクセスポイントAP1に対応するAP距離d1〜d3、第1〜第3球体B1〜B3のみを表している。
そして、移動位置補正部7bにより移動経路の各地点の位置データが補正されると、この補正された位置データが記憶部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、移動経路の各地点(例えば、始点A〜地点E等)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、移動経路の各地点について補正後の各地点(例えば、地点B1〜地点E1等)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5参照)。
基地局特定部8は、アクセスポイントAPの位置データを特定する。
即ち、基地局特定部8は、基地局特定手段として、距離算出部7aにより複数のAP距離d、…が算出された移動経路の複数の地点の位置データ及び当該複数のAP距離d、…に基づいて、一のアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)の位置データを特定する。即ち、上述したように、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が正確な場合、移動経路の複数の地点(例えば、地点C〜地点E等)の各々を中心とし、且つ、当該複数のAP距離d、…(例えば、AP距離d1〜d3等)の各々を半径とする複数の球体B、…(例えば、第1〜第3球体B1〜B3等)の交点が一致する。
そこで、基地局特定部8は、先ず、例えば、第1アクセスポイントAP1について距離算出部7aにより算出された3つのAP距離d1〜d3を半径とし、地点C〜地点Eの位置を中心とする仮想的な第1〜第3球体B1〜B3を設定する。ここで、第1〜第3球体B1〜B3の交点が一致しない場合には、基地局特定部8は、予め設定済みの歩幅データを補正(例えば、1.0m等に補正)して移動経路の地点C〜地点Eの位置データを補正することで、第1〜第3球体B1〜B3の交点を一致させる。そして、基地局特定部8は、当該交点の位置を第1アクセスポイントAP1の存する位置として特定し、当該第1アクセスポイントAP1の位置データを取得する。また、基地局特定部8は、例えば、第2、第3アクセスポイントAP2、AP3等の他のアクセスポイントAPの各々について、その位置データを特定する。
そして、基地局特定部8は、アクセスポイントAPの位置データを各アクセスポイントAP毎に識別信号と関連付けて記憶部5に出力して、当該記憶部5に基地局データ5cに記憶させる。
また、基地局特定部8は、距離算出部7aにより一のアクセスポイントAPと当該装置本体とのAP距離dが新たに算出される毎に、一のアクセスポイントAPの位置データを特定する。即ち、基地局特定部8は、位置データを特定済みのアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)について距離算出部7aにより時間軸をずらして新たに複数のAP距離d、…が算出されると、当該算出された移動経路の複数の地点の位置データ及び当該複数のAP距離d、…に基づいて、一のアクセスポイントAPの位置データを新たに特定する。
基地局位置補正部9は、記憶部5に記憶されているアクセスポイントAPの位置データを補正する。
即ち、基地局位置補正部9は、第2補正手段として、基地局特定部8により新たに特定された一のアクセスポイントAPの位置データに基づいて、記憶部5に一のアクセスポイントAPの識別信号と関連付けて記憶されている当該一のアクセスポイントAPの位置データを補正する。具体的には、基地局位置補正部9は、先ず、基地局特定部8により一のアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)の位置データが新たに特定されると、記憶部5から当該一のアクセスポイントAPの識別信号と関連付けられている基地局データ5cを取得する。そして、基地局位置補正部9は、取得した基地局データ5cに係る一のアクセスポイントAPの位置データと、新たに特定された一のアクセスポイントAPの位置データとに基づいて所定の演算を行って、その代表値(例えば、平均値等)を補正後の一のアクセスポイントAPの位置データとして算出する。
また、基地局位置補正部9は、所定数のアクセスポイントAPの各々について、その位置データを補正する。
また、基地局位置補正部9は、自律航法測位された移動経路の各地点の位置データの補正後に、一致させた仮想的な複数の球体B、…(例えば、第1〜第3球体B1〜B3等)の交点の位置をアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)の存する位置として特定し、補正後のアクセスポイントAPの位置データとして取得する。
そして、基地局位置補正部9は、補正後の一のアクセスポイントAPの位置データを当該アクセスポイントAPの識別信号と関連付けて記憶部5に出力して、当該記憶部5に補正後の基地局データ5cとして上書きさせる。
計時部10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10は、取得した時刻情報をメモリ(図示略)に出力する。
なお、計時部10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。
表示部11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。
操作入力部12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12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。
次に、一実施形態の測位装置100による測位処理について図2〜図5を参照して説明する。
図2及び図3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4〜図5は、測位処理を説明するための図であり、図4(a)及び図4(b)は、自律航法測位された移動経路の補正前の軌跡T1を模式的に表し、図5は、自律航法測位された移動経路の補正後の軌跡T2を模式的に表すものである。
なお、記憶部5には、制御データ5aとして、予め中央制御部1により設定された歩幅データ(例えば、0.8m等)が記憶されているものとする。また、例えば、屋内などのGPS測位処理が行われない領域Rには、第1〜第3アクセスポイントAP1〜AP3が配置されているものとする。また、ユーザの移動経路は、一平面であり、階段の上り下りはないもののとする。
図2に示すように、先ず、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S1)。
ここで、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S1;YES)、中央制御部1のCPUは、GPS測位指令をGPS処理部2に出力し、GPS処理部2は、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S2)。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記憶部5に転送して、計時部10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S3)。
これにより、移動経路の始点Aの位置データが記憶部5に記憶されたものとする。
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S4〜S8)。
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センサ部3の各種センサにより検出された検出データを取得し、3軸加速度センサ3bにより検出された検出データに基づいて歩数をカウントし(ステップS4)、3軸加速度センサ3bと3軸地磁気センサ3aの検出データに基づいて移動方向の方位を算出する(ステップS5)。続けて、移動量算出部は、3軸加速度センサ3bの出力から装置本体の上下動に応じた歩数を求めて予め設定済みの歩幅データと乗算して歩行による移動量を算出した後、自律航法制御処理部4は、当該移動量と移動方向の方位とから移動ベクトルを算出する(ステップS6)。このとき、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(例えば、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移動ベクトルを加算することで、自律航法の測位結果である測位地点の位置データを算出する(ステップS7)。そして、自律航法制御処理部4は、算出された測位地点(例えば、地点B等)の位置データを記憶部5に転送し、記憶部5は、計時部10により計時された時刻データと対応付けて移動履歴データ5bとして記憶する(ステップS8)。
また、ステップS1にて、GPS測位処理の実行タイミングでないと判定された場合にも(ステップS1;NO)、中央制御部1のCPUは、処理をステップS4に移行し、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S4〜S8)。
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記憶部5の移動履歴データ5bに逐次記憶される。
図3に示すように、次に、中央制御部1のCPUは、無線処理部6による無線通信の実行タイミングであるか否かを判定する(ステップS9)。ここで、当該無線通信の実行タイミングの判定は、無線処理部6によって無線通信が前回行われてからの当該装置本体の移動距離を基準として行われる。つまり、中央制御部1のCPUは、無線通信が前回行われた地点から当該装置本体が所定距離以上移動したと判断した場合に、無線通信の新たな実行タイミングであると判定する。
ステップS9にて、無線通信の実行タイミングであると判定されると(ステップS9;YES)、無線処理部6は、第1〜第3アクセスポイントAP1〜AP3から定期的に送信されるビーコンパケットを通信アンテナ6aにより受信したか否かを判定する(ステップS10)。
ステップS10にて、ビーコンパケットを受信していないと判定されると(ステップS10;NO)、図2に示すように、中央制御部1のCPUは、処理をステップS1に戻し、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し(ステップS1)、それ以降の処理の実行を制御する。
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。
その後、例えば、ユーザが地点Bから地点Cに移動して当該地点Cにて自律航法測位が行われる(ステップS4〜S8)。ここで、地点Cは、アクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)からの信号の通信アンテナ6aによる受信可能範囲であるので、図3に示すように、ステップS10にて、ビーコンパケットを受信したと判定される(ステップS10;YES)。
すると、無線処理部6は、通信アンテナ6aにより受信された各ビーコンパケットに含まれる識別信号を加算した数を表すデータを補正処理部7に出力して、補正処理部7は、当該データに対応する識別信号数(例えば、「3」等)を変数nに設定する(ステップS11)。
次に、補正処理部7は、識別信号数に対応する数のアクセスポイントAPの中で、何れか一のアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)を指定する(ステップS12)。無線処理部6は、補正処理部7により指定されたアクセスポイントAPの識別信号を表すデータを記憶部5に出力して、記憶部5は、無線処理部6から出力され入力されたデータに対応する識別信号を基地局データ5cに記憶させる(ステップS13)。
続けて、無線処理部6の強度測定部6bは、自律航法測位された地点(例えば、地点C等)にて通信アンテナ6aにより受信された当該指定済みのアクセスポイントAPに対応するビーコンパケットを取得し、当該ビーコンパケットに含まれる受信信号強度を測定する(ステップS14)。そして、強度測定部6bは、測定された地点の受信信号強度を当該指定済みのアクセスポイントAPの識別信号と対応付けて補正処理部7に出力する。
次に、補正処理部7の距離算出部7aは、強度測定部6bから出力された指定済みのアクセスポイントAPの受信信号強度が入力されると、受信信号強度及び当該アクセスポイントAPの出力強度に基づいて所定の演算を行って、指定済みのアクセスポイントAPと当該装置本体とのAP距離d(例えば、AP距離d1等)を算出する(ステップS15)。距離算出部7aは、算出されたAP距離dをアクセスポイントAPの識別信号と対応付けて所定の格納手段(例えば、記憶部5等)に一時的に格納する。
その後、補正処理部7は、変数nを「−1」デクリメントした後(ステップS16)、変数nが「0(ゼロ)」であるか否かを判定する(ステップS17)。
ここで、変数nが「0」でないと判定されると(ステップS17;NO)、補正処理部7は、識別信号数に対応する数のアクセスポイントAPの中で、上記アクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)とは識別信号の異なる他のアクセスポイントAP(例えば、第2アクセスポイントAP2等)を指定した後(ステップS18)、処理をステップS13に戻す。中央制御部1のCPUは、指定された他のアクセスポイントAP(例えば、第2アクセスポイントAP2等)についてのステップS13以降の各処理の実行を制御する。
上記の各処理を繰り返し実行することで、変数nに設定された識別信号数の分のAP距離dが算出される。
一方、ステップS17にて、受信された識別信号数を表す変数nが「0」であると判定されると(ステップS16;YES)、図2に示すように、中央制御部1のCPUは、処理をステップS1に戻し、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し(ステップS1)、それ以降の処理の実行を制御する。
その後、図3に示すように、ステップS9にて、無線通信の実行タイミングでないと判定されると(ステップS9;NO)、中央制御部1のCPUは、所定の格納手段から何れか一のアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)の識別信号と対応付けられているAP距離dを取得して、当該AP距離dを3つ以上算出済みであるか否かを判定する(ステップS19)。即ち、移動経路の各地点にて自律航法測位が行われ、各地点が一のアクセスポイントAPからの信号の受信可能範囲であれば、上記のようにして逐次AP距離dが算出されていく。
ステップS19にて、AP距離dを3つ以上算出済みでないと判定されると(ステップS19;NO)、図2に示すように、中央制御部1のCPUは、処理をステップS1に戻し、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し(ステップS1)、それ以降の処理の実行を制御する。
その後、例えば、ユーザが地点Cから地点Dを経由して地点Eまで移動すると、当該各地点D、Eにて自律航法測位が行われた後(ステップS4〜S8)、一のアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)と当該装置本体とのAP距離d2、d3が算出される(ステップS15)。
そして、図3に示すように、ステップS19にて、一のアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)についてのAP距離dを3つ以上算出済みであると判定されると(ステップS19;YES)、基地局特定部8は、当該一のアクセスポイントAPの位置データを特定する(ステップS20)。
具体的には、基地局特定部8は、例えば、第1アクセスポイントAP1について距離算出部7aにより算出された3つのAP距離d1〜d3を半径とし、地点C〜地点Eの位置を中心とする仮想的な第1〜第3球体B1〜B3を設定する。その後、基地局特定部8は、予め設定済みの歩幅データを補正(例えば、1.0m等に補正)して移動経路の地点C〜地点Eの位置データを補正することで、第1〜第3球体B1〜B3の交点を一致させ、当該交点の位置を第1アクセスポイントAP1の存する位置として特定し、当該第1アクセスポイントAP1の位置データを取得する。
そして、特定されたアクセスポイントAPの位置データは識別信号と関連付けて記憶部5に出力され、当該記憶部5に基地局データ5cに記憶される。
続けて、中央制御部1のCPUは、記憶部5から基地局データ5cを取得して、所定数(例えば、3つ等)のアクセスポイントAPについての位置データを特定済みであるか否かを判定する(ステップS21)。
ここで、所定数のアクセスポイントAPについての位置データを特定済みでないと判定されると(ステップS21;NO)、図2に示すように、中央制御部1のCPUは、処理をステップS1に戻し、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し(ステップS1)、それ以降の処理の実行を制御する。
一方、ステップS21にて、所定数のアクセスポイントAPについての位置データを特定済みであると判定されると(ステップS21;YES)、補正処理部7の移動位置補正部7bは、自律航法測位された移動経路の各地点の位置データを補正する処理を行う(ステップS22)。
具体的には、移動位置補正部7bは、一のアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)について距離算出部7aにより算出された3つのAP距離d1〜d3を半径とし、地点C〜地点Eの位置を中心とする仮想的な第1〜第3球体B1〜B3を設定する。その後、移動位置補正部7bは、当該第1〜第3球体B1〜B3の交点を一致させるように予め設定済みの歩幅データを補正(例えば、1.0m等に補正)する。また、移動位置補正部7bは、他のアクセスポイントAP(例えば、第2、第3アクセスポイントAP2、AP3等)についても上記と同様の処理を行って、各アクセスポイントAP毎に対応する複数の球体B、…の交点を一致させるように補正した歩幅データを算出する。
そして、移動位置補正部7bは、所定数のアクセスポイントAPについて算出された歩幅データに基づいて所定の演算を行って、その代表値(例えば、平均値等)を最終的な歩幅データとして算出する。続けて、移動位置補正部7bは、補正後の歩幅データに基づいて、自律航法測位された移動経路の各地点の位置データを補正して、補正後の各地点(例えば、地点B1〜地点E1等)を含む移動経路を算出する。
そして、記憶部5は、補正後の各地点の位置データを移動履歴データ5bの対応する補正前の各地点の位置データに上書きして記憶する。
その後、基地局位置補正部9は、位置データを特定済みのアクセスポイントAPの位置データを補正する処理を行う(ステップS23)。
具体的には、基地局位置補正部9は、例えば、第1アクセスポイントAP1について移動位置補正部7bにより一致させた第1〜第3球体B1〜B3の交点の位置を第1アクセスポイントAP1の存する位置として特定し、補正後の第1アクセスポイントAP1の位置データとして取得する。また、基地局位置補正部9は、他のアクセスポイントAP(例えば、第2、第3アクセスポイントAP2、AP3等)についても上記と同様の処理を行って、各アクセスポイントAP毎に補正後の位置データを取得する。
そして、基地局位置補正部9は、補正後の各アクセスポイントAPの位置データを当該アクセスポイントAPの識別信号と関連付けて記憶部5に出力して、当該記憶部5に補正後の基地局データ5cとして上書きさせる。
以上のように、本実施形態の測位装置100によれば、一のアクセスポイントAPから所定の無線通信回線を介して送信された信号の受信の際の信号強度を基準として一のアクセスポイントAPと当該装置本体とのAP距離dを算出し、移動経路の複数の地点にてそれぞれ算出された複数のAP距離d、…に基づいて、自律測位された当該移動経路の各地点の位置データを補正するので、GPS衛星からの電波受信がなされていない状況下であっても、一のアクセスポイントAPから送信された信号の受信の際の信号強度を用いて、当該移動経路の各地点の特定を適正に行うことができる。具体的には、複数のAP距離d、…が算出された移動経路の複数の地点の各々を中心とし、且つ、当該複数のAP距離d、…の各々を半径とする複数の球体B、…の交点を一致させるように、設定済みの歩幅データを補正することで、自律測位された移動経路の各地点の位置データを補正することができる。
また、自律測位された移動経路の各地点の位置データの補正を自動的に行うことができるので、装置本体を所持するユーザに対して如何なる操作も強いることなく当該移動経路の各地点の特定を簡便に行うことができる。
また、自律測位にて、受信されたGPS信号に基づいて測位された当該装置本体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ので、GPS信号に基づいて測位された当該装置本体の位置データを基準とすることで、GPS衛星からの電波受信がなされていない状況下であっても、自律測位だけで移動経路の各地点の特定を適正に行うことができる。
さらに、複数のアクセスポイントAP、…の各々について測定された信号強度を基準として各アクセスポイントAPと当該装置本体とのAP距離dをそれぞれ算出して、移動経路の複数の地点にてそれぞれ算出された各アクセスポイントAPと当該装置本体とのAP距離dに基づいて、当該移動経路の各地点の位置データを補正することで、GPS衛星からの電波受信がなされていない状況下であっても、GPS信号を利用して測位する場合と略同等の誤差精度で移動経路の各地点の位置データを補正することができる。特に、各アクセスポイントAPの位置が不明であっても、複数のアクセスポイントAP、…の各々と当該装置本体とのAP距離dを利用することで、当該移動経路の各地点の特定をより適正に行うことができる。
また、複数のAP距離d、…が算出された移動経路の複数の地点の位置データ及び当該複数のAP距離d、…に基づいて、一のアクセスポイントAPの位置データを特定することができ、特定された一のアクセスポイントAPの位置データと、当該一のアクセスポイントAPの識別信号とを関連付けて記憶しておくことで、次回、一のアクセスポイントAPの無線通信可能範囲内を移動する場合に、当該一のアクセスポイントAPの位置データを利用して装置本体の存する位置の測位を適正に行うことができる。
さらに、一のアクセスポイントAPの位置データが新たに特定された場合には、この一のアクセスポイントAPの識別信号と関連付けて記憶されている当該一のアクセスポイントAPの位置データを補正することができるので、一のアクセスポイントAPのより正確な位置を特定することができ、当該一のアクセスポイントAPの位置データを利用した装置本体の存する位置の測位をより適正に行うことができる。
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。
以下に、測位装置100の変形例について説明する。
<変形例1>
図6は、変形例1の測位装置200の概略構成を示すブロック図である。
図6に示すように、変形例1の測位装置200は、GPS処理部2を具備せずに、無線処理部(第2測位手段)6が、強度測定部6bにより測定された複数のアクセスポイントAP、…から送信された信号(例えば、ビーコンパケット等)の通信アンテナ6aによる受信の際の信号強度に基づいて、当該装置本体の位置(例えば、始点A等)を測位し、その位置データを取得する。
即ち、当該装置本体の存する位置を測位する方法として、上記実施形態の測位装置100では、GPS処理部2を用いた方法を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、例えば、変形例1の測位装置200のように、無線処理部6を用いて行っても良い。
そして、自律航法制御処理部4は、測位処理にて、予め無線処理部6により取得された当該装置本体の存する現在位置の位置データに、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移動経路の各地点の位置データを算出する。
従って、変形例1の測位装置200によれば、自律測位にて、複数のアクセスポイントAP、…から送信された信号の受信の際の信号強度に基づいて測位された当該装置本体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ことができる。これにより、GPS衛星からの電波受信がなされていない状況下であっても、自律測位だけで移動経路の各地点の特定を適正に行うことができる。
なお、上記実施形態の測位処理にあっては、アクセスポイントAPの位置データの特定後に、自律航法測位された移動経路の各地点の位置データを補正するようにしたが、当該各地点の位置データの補正後に、アクセスポイントAPの位置データの特定を行うようにしても良く、この場合には、アクセスポイントAPの位置データを補正する処理(ステップS23)が不要となる。
また、第1〜第3アクセスポイントAP1〜AP3の位置データを特定するようにしたが、アクセスポイントAPの特定数は一例であってこれに限られるものではなく、少なくとも一のアクセスポイントAPの位置データを特定しさえすれば良い。
加えて、移動経路の各地点の位置データの補正に、複数のアクセスポイントAP、…からの信号を用いるようにしたが、一例であってこれに限られるものではなく、少なくとも一のアクセスポイントAP(例えば、第1アクセスポイントAP1等)からの信号のみを用いることで当該各地点の位置データの補正を行うことができる。さらに、この場合には、必ずしもアクセスポイントAPを識別する識別信号を利用する必要もない。
さらに、上記実施形態にあっては、ユーザの移動経路を一平面としたが、例えば、階段の上り下り等の高さ方向に移動する場合には、気圧センサ3cの検出データに基づいて高さ方向の移動量を特定し、当該高さ方向の移動量が所定の判定値よりも大きい場合には、測位処理を中止するようにしても良い。
また、測位装置100、200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。即ち、必ずしも基地局特定部8や基地局位置補正部9を具備する必要はなく、アクセスポイントAP(固定基地局)の位置データの特定や当該位置データの補正を行うか否かは適宜任意に変更可能である。
加えて、上記実施形態にあっては、自律測位手段、信号受信手段、強度測定手段、距離算出手段、第1補正手段としての機能を、中央制御部1の制御下にて、自律航法制御処理部4、GPS処理部2、距離算出部7a、移動位置補正部7b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、自律測位処理ルーチン、強度測定処理ルーチン、距離算出処理ルーチン、第1補正処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、自律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、所定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自律測位手段として機能させるようにしても良い。また、強度測定処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、一の固定基地局から所定の無線通信回線を介して送信された信号の信号受信手段による受信の際の信号強度を測定する強度測定手段として機能させるようにしても良い。また、距離算出処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、強度測定手段により測定された信号強度を基準として一の固定基地局と当該装置本体との距離を算出する距離算出手段として機能させるようにしても良い。また、第1補正処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、移動経路の複数の地点にて距離算出手段によりそれぞれ算出された複数の距離に基づいて、自律測位手段により取得された当該移動経路の各地点の位置データを補正する第1補正手段として機能させるようにしても良い。
同様に、歩幅設定手段、移動量算出手段、基地局特定手段、第2補正手段、第1測位手段、第2測位手段についても、中央制御部1のCPU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。
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。
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>
測位装置であって、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、所定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自律測位手段と、
一の固定基地局から所定の無線通信回線を介して送信された信号を受信する信号受信手段と、
この信号受信手段による信号の受信の際の信号強度を測定する強度測定手段と、
この強度測定手段により測定された信号強度を基準として前記一の固定基地局と当該装置本体との距離を算出する距離算出手段と、
前記移動経路の複数の地点にて前記距離算出手段によりそれぞれ算出された複数の距離に基づいて、前記自律測位手段により取得された当該移動経路の各地点の位置データを補正する第1補正手段と、
を備えたことを特徴とする測位装置。
<請求項2>
歩幅を設定する歩幅設定手段と、
この歩幅設定手段により設定された歩幅を基準として前記移動量を算出する移動量算出手段とを更に備え、
前記第1補正手段は、前記距離算出手段により前記複数の距離が算出された前記移動経路の複数の地点の各々を中心とし、且つ、当該複数の距離の各々を半径とする複数の球体の交点を一致させるように前記歩幅設定手段により設定済みの歩幅を補正して、前記移動経路の各地点の位置データを補正す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>
前記信号受信手段は、前記一の固定基地局から送信され、当該一の固定基地局を識別する識別信号を受信し、
前記距離算出手段により前記複数の距離が算出された前記移動経路の複数の地点の位置データ及び当該複数の距離に基づいて、前記一の固定基地局の位置データを特定する基地局特定手段と、
この基地局特定手段により特定された前記一の固定基地局の位置データと、当該一の固定基地局の識別信号とを関連付けて記憶する記憶手段とを更に備え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>
前記基地局特定手段は、前記距離算出手段により新たに前記複数の距離が算出された前記移動経路の複数の地点の位置データ及び当該複数の距離に基づいて、前記一の固定基地局の位置データを新たに特定し、
前記基地局特定手段により新たに特定された前記一の固定基地局の位置データに基づいて、前記記憶手段に前記一の固定基地局の識別信号と関連付けて記憶されている当該一の固定基地局の位置データを補正する第2補正手段を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の測位装置。
<請求項5>
前記信号受信手段は、複数の固定基地局から送信された識別信号をそれぞれ受信し、
前記距離算出手段は、前記強度測定手段により各固定基地局毎に測定された信号強度を基準として前記各固定基地局と当該装置本体との距離をそれぞれ算出し、
前記第1補正手段は、前記移動経路の複数の地点にて前記距離算出手段によりそれぞれ算出された前記各固定基地局と当該装置本体との距離に基づいて、当該移動経路の各地点の位置データを補正することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の測位装置。
<請求項6>
測位衛星から送信されたGPS信号を受信するGPS受信手段と、
このGPS受信手段により受信されたGPS信号に基づいて、当該装置本体の位置を測位し、その位置データを取得する第1測位手段と、を更に備え、
前記自律測位手段は、前記第1測位手段により取得された前記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前記移動経路の各地点の位置データを取得することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の測位装置。
<請求項7>
前記強度測定手段は、複数の固定基地局から送信された信号の前記信号受信手段による受信の際の信号強度をそれぞれ測定し、
前記強度測定手段により測定された複数の信号強度に基づいて、当該装置本体の位置を測位し、その位置データを取得する第2測位手段を更に備え、
前記自律測位手段は、前記第2測位手段により取得された前記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前記移動経路の各地点の位置データを取得することを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の測位装置。
<請求項8>
測位装置を用いた測位方法であって、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、所定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処理と、
一の固定基地局から所定の無線通信回線を介して送信された信号を受信する処理と、
一の固定基地局から送信された信号の受信の際の信号強度を測定する処理と、
測定された信号強度を基準として前記一の固定基地局と当該装置本体との距離を算出する処理と、
前記移動経路の複数の地点にてそれぞれ算出された複数の距離に基づいて、取得された当該移動経路の各地点の位置データを補正する処理と、
を含むことを特徴とする測位方法。
<請求項9>
測位装置のコンピュータを、
当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、所定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自律測位手段、
一の固定基地局から所定の無線通信回線を介して送信された信号の信号受信手段による受信の際の信号強度を測定する強度測定手段、
この強度測定手段により測定された信号強度を基準として前記一の固定基地局と当該装置本体との距離を算出する距離算出手段、
前記移動経路の複数の地点にて前記距離算出手段によりそれぞれ算出された複数の距離に基づいて、前記自律測位手段により取得された当該移動経路の各地点の位置データを補正する第1補正手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
100、200 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
4a 移動量算出部
5 記憶部
6 無線処理部
6a 通信アンテナ
6b 強度測定部
7 補正処理部
7a 距離算出部
7b 移動位置補正部
8 基地局特定部
9 基地局位置補正部
AP アクセスポイント

Claims (8)

  1. 測位装置であって、
    当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、所定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自律測位手段と、
    一の固定基地局から所定の無線通信回線を介して送信された信号を受信する信号受信手段と、
    この信号受信手段による信号の受信の際の信号強度を測定する強度測定手段と、
    この強度測定手段により測定された信号強度を基準として前記一の固定基地局と当該装置本体との距離を算出する距離算出手段と、
    前記移動経路の複数の地点にて前記距離算出手段によりそれぞれ算出された複数の距離に基づいて、前記自律測位手段により取得された当該移動経路の各地点の位置データを補正する第1補正手段と、
    歩幅を設定する歩幅設定手段と、
    この歩幅設定手段により設定された歩幅を基準として前記移動量を算出する移動量算出手段と、を備え
    前記第1補正手段は、前記距離算出手段により前記複数の距離が算出された前記移動経路の複数の地点の各々を中心とし、且つ、当該複数の距離の各々を半径とする複数の球体の交点を一致させるように前記歩幅設定手段により設定済みの歩幅を補正して、前記移動経路の各地点の位置データを補正することを特徴とする測位装置。
  2. 前記信号受信手段は、前記一の固定基地局から送信され、当該一の固定基地局を識別する識別信号を受信し、
    前記距離算出手段により前記複数の距離が算出された前記移動経路の複数の地点の位置データ及び当該複数の距離に基づいて、前記一の固定基地局の位置データを特定する基地局特定手段と、
    この基地局特定手段により特定された前記一の固定基地局の位置データと、当該一の固定基地局の識別信号とを関連付けて記憶する記憶手段とを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の測位装置。
  3. 前記基地局特定手段は、前記距離算出手段により新たに前記複数の距離が算出された前記移動経路の複数の地点の位置データ及び当該複数の距離に基づいて、前記一の固定基地局の位置データを新たに特定し、
    前記基地局特定手段により新たに特定された前記一の固定基地局の位置データに基づいて、前記記憶手段に前記一の固定基地局の識別信号と関連付けて記憶されている当該一の固定基地局の位置データを補正する第2補正手段を更に備えることを特徴とする請求項に記載の測位装置。
  4. 前記信号受信手段は、複数の固定基地局から送信された識別信号をそれぞれ受信し、
    前記距離算出手段は、前記強度測定手段により各固定基地局毎に測定された信号強度を基準として前記各固定基地局と当該装置本体との距離をそれぞれ算出し、
    前記第1補正手段は、前記移動経路の複数の地点にて前記距離算出手段によりそれぞれ算出された前記各固定基地局と当該装置本体との距離に基づいて、当該移動経路の各地点の位置データを補正することを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の測位装置。
  5. 測位衛星から送信されたGPS信号を受信するGPS受信手段と、
    このGPS受信手段により受信されたGPS信号に基づいて、当該装置本体の位置を測位し、その位置データを取得する第1測位手段と、を更に備え、
    前記自律測位手段は、前記第1測位手段により取得された前記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前記移動経路の各地点の位置データを取得することを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の測位装置。
  6. 前記強度測定手段は、複数の固定基地局から送信された信号の前記信号受信手段による受信の際の信号強度をそれぞれ測定し、
    前記強度測定手段により測定された複数の信号強度に基づいて、当該装置本体の位置を測位し、その位置データを取得する第2測位手段を更に備え、
    前記自律測位手段は、前記第2測位手段により取得された前記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前記移動経路の各地点の位置データを取得することを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の測位装置。
  7. 測位装置を用いた測位方法であって、
    当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、所定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自律測位処理と、
    一の固定基地局から所定の無線通信回線を介して送信された信号を受信する信号受信処理と、
    一の固定基地局から送信された信号の受信の際の信号強度を測定する強度測定処理と、
    測定された信号強度を基準として前記一の固定基地局と当該装置本体との距離を算出する距離算出処理と、
    前記移動経路の複数の地点にてそれぞれ算出された複数の距離に基づいて、取得された当該移動経路の各地点の位置データを補正する補正処理と、
    歩幅を設定する歩幅設定処理と、
    この歩幅設定処理により設定された歩幅を基準として前記移動量を算出する移動量算出処理と、
    を含み、
    前記補正処理は、前記距離算出処理により前記複数の距離が算出された前記移動経路の複数の地点の各々を中心とし、且つ、当該複数の距離の各々を半径とする複数の球体の交点を一致させるように前記歩幅設定処理により設定済みの歩幅を補正して、前記移動経路の各地点の位置データを補正することを特徴とする測位方法。
  8. 測位装置のコンピュータを、
    当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、所定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自律測位手段、
    一の固定基地局から所定の無線通信回線を介して送信された信号の信号受信手段による受信の際の信号強度を測定する強度測定手段、
    この強度測定手段により測定された信号強度を基準として前記一の固定基地局と当該装置本体との距離を算出する距離算出手段、
    前記移動経路の複数の地点にて前記距離算出手段によりそれぞれ算出された複数の距離に基づいて、前記自律測位手段により取得された当該移動経路の各地点の位置データを補正する第1補正手段、
    歩幅を設定する歩幅設定手段、
    この歩幅設定手段により設定された歩幅を基準として前記移動量を算出する移動量算出手段、として機能させ
    前記第1補正手段は、前記距離算出手段により前記複数の距離が算出された前記移動経路の複数の地点の各々を中心とし、且つ、当該複数の距離の各々を半径とする複数の球体の交点を一致させるように前記歩幅設定手段により設定済みの歩幅を補正して、前記移動経路の各地点の位置データを補正することを特徴とするプログラム。
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