CN102207551A - 便携式移动终端和计算机可读介质 - Google Patents

Abstract

提供一种便携式移动终端和计算机可读介质，一种便携式移动终端，包括：检测控制单元；以及移动轨迹计算单元，被配置为基于绝对位置检测单元进行的终端体的绝对位置的检测结果和链路信息生成单元进行的表明终端体的直线距离的线段的获取结果来计算终端体的移动轨迹。检测控制单元将每隔给定时间到来的定时确定作为试探检测定时，并在直到在先检测定时之后的试探检测定时为止链路信息生成单元未获取到新的线段的情况下，检测控制单元将接下来链路信息生成单元获取新的线段的定时确定作为检测定时，并启动绝对位置检测单元。

Description

便携式移动终端和计算机可读介质

技术领域

本文讨论的实施例的一个特定方面涉及便携式移动终端和计算机可读介质。

背景技术

近来，结合GPS(全球定位系统)和自主导航的导航系统变得广泛使用。近日来，出现安装有该导航系统的便携式移动终端，如移动电话。

第2009-115514号日本专利申请公开(文献1)披露了一种技术，该技术的目的在于解决在向右或向左转弯时跟随GPS的输出位置的能力的问题，在以直线行进的同时保持GPS的输出位置的轨迹(trajectory)的连续性和平直度。在该技术中，间歇地进行GPS定位并且利用回转仪传感器检测行进方向中的转弯。此外，在以直线行进的同时利用多岐衰退估计处理确定GPS的输出位置，并在向右或向左转弯时利用二元平滑处理确定GPS的输出位置。

第2009-92506号日本专利申请公开(文献2)披露了一种技术，该技术的目的在于自动根据情况在需要位置处确定定位定时，节约行走用户所携带的移动终端装置中的电力。在该技术中，在导航的开始进行GPS定位，基于距离或从当前测量位置到目的地的路线来计算直到下一定位定时的步数。然后，当计步器对所计算的步数进行计数时，进行下一GPS定位，在所计算出的当前位置的基础上计算直到下一定位定时的步数。在该情况下，在到用户在从所测量的当前位置到目的地的路线中改变路径的位置的步数或从所测量的当前位置到目的地的距离变短时，直到下一定位定时的步数被设置为较小值。

在这类导航系统中，研究进行各种测量的传感器的功耗的降低以实现持续数小时的自主定位。

发明内容

本发明的一个方面中的目的在于，提供一种能够降低功耗并保持移动轨迹的计算精确性的便携式移动终端和计算机可读介质。

根据本发明的一个方面，提供了一种便携式移动终端，包括：终端体；绝对位置检测单元，被配置为检测终端体的绝对位置；检测控制单元，被配置为确定绝对位置检测单元进行检测的定时并启动绝对位置检测单元；链路信息生成单元，被配置为获取线段，该线段表明从终端体开始向特定方向行进时起直到终端体改变其行进方向为止的直线距离；以及移动轨迹计算单元，被配置为基于绝对位置检测单元的检测结果和链路信息生成单元的获取结果来计算终端体的移动轨迹，其中，检测控制单元将每隔给定时间到来的定时确定作为试探检测定时，并且在直到在先检测定时之后的试探检测定时为止链路信息生成单元未获取到新的线段的情况下，检测控制单元将接下来链路信息生成单元获取新的线段的定时确定作为检测定时，并启动绝对位置检测单元。

根据本发明的另一方面，提供了一种使计算机执行处理的计算机可读介质，该处理包括：检测终端体的绝对位置；确定检测的检测定时；启动检测；获取线段，该线段表明从终端体开始向特定方向行进时起直到终端体改变其行进方向为止的直线距离；以及基于检测的检测结果和获取的结果来计算终端体的移动轨迹，其中，在确定时，将每隔给定时间到来的定时确定作为试探检测定时，在直到在先检测定时之后的试探检测定时为止未获取到新的线段的情况下，将获取新的线段时的定时确定作为检测定时，并启动检测。

本发明的目的和优点将借助于权利要求中特别指出的要素和组合来实现和达到。

将理解到，前述总体描述和以下详细描述对本发明是示例性的和解释性的，而不是限制性的，如所声明的。

附图说明

图1是示意性地示出根据示例性实施例的便携式移动终端的配置的示图；

图2示出便携式移动终端的硬件结构示图；

图3是图1中的控制器的功能框图；

图4是示出便携式移动终端中执行的处理的总体流程的流程图；

图5A是示出步骤S12的链路获取处理的子例程的示图，而图5B是示出链路数据库的示图；

图6A和6B是示出步骤S14的GPS获取处理的子例程的示图；

图7A是示出在步骤S40至S48的过程之后的定位点获取状态的示图，而图7B是示出在输入停止GPS应用程序的命令之后的定位点获取状态的示图；

图8是示出图6A中步骤S50的子例程的流程图；

图9是示出GPS数据库的示图；

图10A至10C是示出获取定位点的方法的示图；

图11A和11B是示出获取定位点的方法的示图；

图12A和12B是示出获取定位点的方法的示图；

图13是示出步骤S20的子例程的流程图；

图14是示出最优化处理的示图；

图15是示出步骤S152的子例程的示图；

图16是示出设置默认值的方法的示图；

图17A和17B是示出最优化处理的示图；

图18A和18B是用于解释地图匹配处理(map matching process)的示图；

图19A和19B是用于解释对值N进行确定的方法的示图；

图20A和20B是用于解释对值N进行确定的方法的示图；

图21A和21B是用于解释对值N进行确定的方法的示图；

图22A至22F是用于解释根据变形实施例的设置系数k的方法的示图；以及

图23是示出根据变形实施例的最优化处理的示图。

具体实施方式

如之前所述，在根据相关技术的导航系统中，研究进行各种测量的传感器的功耗降低以实现持续数小时的自主定位。

一般地，GPS的功耗相比于终端中的传感器如地磁传感器来说是大的。相比之下，当使用终端中的传感器时，无论所在地如何均基本上可以测量位置，但是在仅使用终端中的传感器的测量值的自主定位中误差变大，这是因为传感器的测量误差被累积地累加的可能性高。从这点看，为了降低功耗，可以有效地通过用间歇获取的GPS定位的结果校正终端中的传感器获取的测量结果来减少GPS定位的次数。而且，期望即使当减少GPS定位的次数时仍将自主定位的精确性保持在适当的精确性。

然而，在文献1中，未考虑减少GPS测量的次数。此外，在文献2中，如果没有预先给定路线则不可以减少GPS测量的次数。

将参照图1至图21B来给出便携式移动终端的实施例的描述。在图1中，利用框图示出便携式移动终端100。在该实施例中，便携式移动终端100是例如诸如移动电话、PHS(个人手持式电话系统)、智能电话和PDA(个人数字助理)的便携式终端。

如图1所示，便携式移动终端100设置有绝对位置检测单元30、地磁信息检测单元40、加速度信息检测单元50、显示屏幕60、输入接口62和控制器20。这些单元被安装在终端体10的内部。便携式移动终端100可以设置有若干功能，诸如语言通信功能(verbal communication function)、包括电子邮件和互联网的通信功能以及照相功能，但是用来实现这些功能的部件未在图1中示出。

在该实施例中，绝对位置检测单元30是GPS接收机，接收来自位于地球上方的GPS卫星的信号，并获取与由纬度和经度所指定的绝对位置有关的信息。

地磁信息检测单元40也称作方位传感器，并且是能够检测三维坐标系统上的地磁的地磁传感器，其意味着地磁方位传感器。代替地磁传感器，可以使用回转仪传感器(角速度传感器)。加速度信息检测单元50是检测三维方向上的加速度的传感器。

显示屏幕60根据来自控制器20的指令来显示各种信息。例如，显示屏幕60显示携带便携式移动终端100的用户行进的路线的信息。输入接口62包括键盘、触摸板等。

在图2中，示出了控制器20的硬件结构。如图2中所示，控制器20设置有CPU(中央处理单元)90、ROM(只读存储器)91、RAM(随机存取存储器)92、存储单元(此处，HDD(硬盘驱动器))93、输入/输出单元94等。控制器20的部件经由总线95耦合至彼此。在控制器20中，由于CPU 90执行存储在RAM 92或HDD 93中的移动轨迹计算程序，因而实现了图3中所示的处理单元的功能。此外，HDD 93存储控制器20等中获取的数据，并用作图3中的信息存储单元23。输入/输出单元94是与显示屏幕60和输入接口62通信的输入/输出端口。

图3示出了图1中的控制器20的功能框图。如图3中所示，控制器20包括检测控制单元21、链路信息生成单元22、信息存储单元23、移动轨迹计算单元24、显示控制单元25、定时器26等。

检测控制单元21基于来自链路信息生成单元22和定时器26的信息来确定绝对位置检测单元30的启动定时(换句话说，检测定时)，并在检测定时处使绝对位置检测单元30执行绝对位置测量。

链路信息生成单元22基于地磁信息检测单元40和加速度信息检测单元50的检测结果，生成线段信息(称作“链路信息”)，线段信息包括在终端体10以直线行进时的距离的信息。链路信息生成单元22从携带便携式移动终端100的用户开始行走时起开始链路信息的生成，并且当链路信息生成单元22通过输入接口62接收到由用户输入的表示行走结束的命令时停止链路信息的生成。当接收到从输入接口62输入的结束GPS应用程序的命令时，链路信息生成单元22将用于终止绝对位置检测单元30进行的检测的指令输出到检测控制单元21。

信息存储单元23将在链路信息生成单元22中生成的链路信息和在绝对位置检测单元30中检测到的GPS测量结果存储在数据库中。移动轨迹计算单元24从信息存储单元23中读取链路信息和GPS测量结果，并获取终端体10的移动轨迹。存储在信息存储单元23中的数据库的细节将在稍后描述。

显示控制单元25获取在移动轨迹计算单元24中获取的移动轨迹，并将其显示在显示屏幕60上。定时器26包括例如实时时钟，并以指定时间间隔(例如，以三分钟间隔)向检测控制单元21通知试探(tentative)检测定时(稍后描述)的到来。

现在将参照图4至图21B给出如上所述配置的便携式移动终端100中的处理的详细描述。图4是示出在便携式移动终端100中执行的处理的整体流程的流程图。

在图4的处理中，在步骤S10中，链路信息生成单元22确定是否启动加速度信息检测单元50。当步骤S10的确定为是时，处理移动到步骤S12和步骤S14。步骤S12和S14同时并行地执行。在步骤S12中执行链路获取处理，并在步骤S14中执行GPS获取处理。现在将更具体地描述链路获取处理(步骤S12)和GPS获取处理(步骤S14)。

(A)链路获取处理(步骤S12)

根据图5A中所示的流程图来执行步骤S12的链路获取处理的子例程。更具体地，在步骤S30中，链路信息生成单元22确定是否检测到转弯。此处，转弯意为携带便携式移动终端100的用户的行进方向的改变。例如，当在地磁信息检测单元40中检测到的地磁改变的大小等于或大于给定值时，链路信息生成单元22检测到转弯。

当步骤S30的确定为是时，处理移动到步骤S32，并且链路信息生成单元22根据以下公式(1)来计算直线行进的距离(链路长度)。

链路长度＝[(检测到转弯时的总步数)-(前次检测到转弯时的总步数)]×步幅长度                                    (1)

根据加速度信息检测单元50检测到的加速度的改变来获取步数。步幅长度由用户设置。代替步幅长度，用户可以输入身高，并且在该情况下链路信息生成单元22根据输入的身高来计算近似步幅长度。

在步骤S12之后，处理移动到图4中的步骤S16，并且链路信息生成单元22将基于上述公式(1)计算出的链路长度登记在信息存储单元23中存储的链路数据库(参见图5B)中作为用于移动轨迹计算的数据。此处，如图5B中所示，链路数据库包括“链路号”、“转弯时的步数”、“链路长度”、“链路角度”、“链路起点(x)”、“链路起点(y)”、“链路终点(x)”和“链路终点(y)”。“链路号”表示链路的序列号，“转弯时的步数”表示当检测到转弯时用户的总步数。“链路角度”表示基于给定方向(例如，东)的角度(逆时针角度)。“链路起点(x)”和“链路起点(y)”表示链路的起点的坐标，以及“链路终点(x)”和“链路终点(y)”表示链路的终点的坐标。在步骤S16的阶段，“链路起点(x)”、“链路起点(y)”、“链路终点(x)”和“链路终点(y)”保持空。

在步骤S18中，链路信息生成单元22确定行走是否结束。当步骤S18的确定为否时，处理回到步骤S12。例如，当加速度信息检测单元50在给定时间未检测到用户的行走或用户从输入接口62输入表示行走结束的命令时，步骤S18的确定可以变为是。

包括由步骤S12的处理获取的链路长度的线段的信息将称为链路或链路信息。链路信息包括关于起点和终点之间的长度的信息，但是不包括从起点到终点的方向(到东的角度)。按照获取链路的定时的顺序将链路号添加至每个链路。

下文中，终端当前行进的链路被称作“当前链路”。当终端以直线沿着当前链路行进时，链路信息生成单元22不获取当前链路的信息，而在检测到下一转弯时生成当前链路的信息。恰在当前链路之前生成的链路(其意味着当检测到最后的转弯时生成的链路)被称作“一在先链路(one previous link)”(例如，参见图11A)。恰在一在先链路之前生成的链路被称作“二在先链路(two previous link)”(例如，参见图11A)。移动终端沿着一在先链路行进的持续时间是第一持续时间，移动终端沿着二在先链路行进的持续时间是第二持续时间。

(B)GPS获取处理(步骤S14)

现在将给出与上述链路获取处理同时并行地执行的步骤S14的GPS获取处理的子例程的描述。将根据图6A和图6B中所示的流程图来给出步骤S14的GPS获取处理的子例程的描述。图6A中的处理和图6B中的处理同时并行地执行。下文中，图6A中的处理被描述为“步骤S14(1)”，而图6B中的处理被描述为“步骤S14(2)”。

在图6A中的步骤S14(1)中，在步骤S40中，检测控制单元21确定用于GPS测量的应用程序(下文中，称作“GPS应用程序”)是否被用户启动。用户从输入接口62输入命令以启动GPS应用程序。当步骤S40中的确定为是时，检测控制单元21进行到步骤S42。

在步骤S42中，根据检测控制单元21的指令启动定时器26。然后，在步骤S44中，检测控制单元21经由绝对位置检测单元30进行GPS测量。在GPS测量中，检测便携式移动终端100(终端体10)的绝对位置(经度和纬度)。下文中，与步骤S12的链路获取处理并行地进行的GPS测量(获取)也称作“定位点获取”。而且，定位点的位置信息被简称为“定位点”。

在步骤S40至S44的过程中，定位点(定位点的位置信息)恰在启动GPS应用程序之后被获取。

在步骤S46中，检测控制单元21确定用户是否行走了30m。此处，检测控制单元21基于根据加速度信息检测单元50检测到的步数与步幅长度的乘积计算出的值来确定用户是否行走了30m。然而，确定用户是否行走了30m的方法不限于此，检测控制单元21可以基于是否经过了用户行走30m一般需要的时间(例如，23秒)来确定用户是否行走了30m。行走30m需要的时间可以预先设置，或者可以基于关于在过去的时间中获取的步数的数据通过检测控制单元21自动设置。当步骤S46的确定为是时，处理进行到步骤S48。

在步骤S48中，检测控制单元21再次获取定位点。因此，如图7A中所示，通过步骤S40至S48的过程，在从启动GPS应用程序的位置(起点)起开始行走之后获取两个定位点。在图7A中，定位点被标示为“G(n)”，以及在链路上获取定位点的位置被标示为“P(n)”。而且，在图7A中，用户从起点起行走了30m的点不同于在链路上获取定位点的位置的原因是因为在绝对位置检测单元30中定位点的检测距启动略微有延迟。如上所述，在从起点开始行走之后检测控制单元21获取两个定位点的原因是因为通过在开始行走时获取用户出发的方向可以改善稍后执行的移动轨迹计算的精确性。

检测控制单元21移动到步骤S50的例程处理。步骤S50的处理将稍后描述。

在与图6A所示的处理同时并行地执行的图6B的步骤S14(2)中，检测控制单元21待机，直到在步骤S60中用户关闭GPS应用程序为止。当用户通过输入接口62输入命令以关闭GPS应用程序时，步骤S60的确定变为是，并且处理移动到步骤S62。在步骤S62中，检测控制单元21获取定位点，并且处理进行到图4中的步骤S16。如图7B所示，在步骤S62中，恰在输入关闭GPS应用程序的命令之后获取定位点G(最终)。

现在将参照图8给出图6A中的步骤S50的“例程处理”的子例程的详细描述。图8中的处理和定时器26进行的计时同时开始。也就是说，图8中的处理与定时器的启动同时开始。

在图8中，检测控制单元21检查定时器26的时间，并在步骤S70中确定是否经过了给定时间。当步骤S70的确定为是时，处理移动到步骤S72。当步骤S70的确定为否时，处理移动到步骤S80。给定时间意为间歇地进行GPS测量的间隔，并被预先设置(例如，3分钟)。经过了给定时间时的定时也可以称为用于检测绝对位置的试探检测定时。在步骤S74的确定为否的情况下，试探检测定时是变成实际检测定时的定时。

当步骤S70的确定为是并且处理进行到步骤S72时，检测控制单元21搜索当前链路并检查是否已在当前链路中执行GPS测量(定位点获取)。在步骤S72中，检测控制单元21搜索信息存储单元23中存储的并在图9中示出的GPS数据库。如图9中所示，GPS数据库包括“链路号”、“纬度”、“经度”、“在GPS获取定时处的步数”和“标记”作为项目。“链路号”是当测量定位点时获取的链路的序列号。“纬度”和“经度”表明GPS测量结果。“在GPS获取定时处的步数”表明从开始行走直到进行GPS获取为止用户行走的步数。在图9中，例如，当链路的序列号是“10”或“9”时，表明进行GPS测量。当链路的序列号为“8”或“7”时，表明未进行GPS测量，因为在GPS数据库的“链路号”中不存在“8”和“7”。

在接下来的步骤S74中，检测控制单元21基于步骤S72中的检查的结果来确定是否已在当前链路中进行了GPS测量。当步骤S74的确定为否时，处理移动到步骤S78，并且检测控制单元21利用绝对位置检测单元30来获取定位点。然后，在步骤S96中，检测控制单元21使定时器26复位，并回到步骤S70。

更具体地，如图10A中所示，当还未在当前链路中获取定位点时，检测控制单元21在经过了给定时间之后启动绝对位置检测单元30，并获取位置P(i)处的定位点。换句话说，在一个链路中获取定位点不多于一次。这是因为在一个链路中获取定位点多于一次没有使移动轨迹计算的精确性好多少，并且因为通过降低绝对位置检测单元30进行的检测的次数可以降低功耗。

另一方面，当步骤S74的确定为是时(其意味着已在当前链路中获取GPS，如图10B中所示)，处理移动到步骤S76。在步骤S76中，检测控制单元21设置标记。这意味着将图9中的GPS数据库的项目“标记”设置为“1”。然后，检测控制单元21移动到步骤S80。

在步骤S80中，检测控制单元21确定是否检测到转弯。当步骤S80的确定为否时，处理回到步骤S70。当步骤S80的确定为是时，处理进行到步骤S82。

在步骤S82中，检测控制单元21搜索一在先链路和二在先链路。在该搜索中，检测控制单元21按与步骤S72的相同方式搜索图9A中表示的数据库。这意味着，在当前正获取的链路的序列号为“10”时，检测控制单元21搜索其相应序列号为“9”和“8”的链路。

然后，在步骤S84中，检测控制单元21检测标记是否被设置到一在先链路。当步骤S84的确定为是时(其意味着标记“1”被设置到一在先链路)，处理进行到步骤S94。当处理移动到步骤S94时，检测控制单元21按上述相同方式利用绝对位置检测单元30获取定位点。然后，在步骤S96中，检测控制单元21使定时器26复位，并回到步骤S70。换句话说，如图10C中所示，如果在设置标记之后检测到转弯，则恰在检测到转弯之后获取定位点。如上所述，恰在检测到转弯之后获取定位点的原因是为了防止如上所述的在同一链路中获取绝对位置多于一次，并且是因为如果太久没有获取绝对位置则移动轨迹计算的精确性可能下降。

当步骤S84的确定为否时，在步骤S86中，检测控制单元21确定是否在二在先链路中获取GPS。当步骤S86的确定为是时，处理回到步骤S70。这意味着当在二在先链路中获取GPS时，不管在图11A和图11B中所示的一在先链路中是否获取GPS，这次在检测到转弯之后都不获取定位点。这是因为即使未在连续的链路中获取定位点仍可以毫无问题地确定链路的角度，并且因为即使在两个链路中未获取定位点，如果可以在下一链路中获取定位点则仍可以毫无问题地确定链路的角度。而且，通过不获取定位点可以降低绝对位置确定单元30进行的检测的次数，并且因此可以降低功耗。

当步骤S86的确定为否时，处理进行到步骤S88，并且检测控制单元21确定是否在一在先链路中获取GPS(其意味着定位点)。

当步骤S88的确定为是时，处理移动到步骤S94，并且检测控制单元21利用绝对位置检测单元30获取定位点。然后，在步骤S96中，检测控制单元21使定时器26复位，并回到步骤S70。换句话说，如图12A中所示，当在二在先链路中未获取定位点而在一在先链路中获取定位点时，检测控制单元21获取定位点。检测控制单元21获取如图12A中所示的定位点的原因是因为如果不在图12A中的P(i)处获取定位点则在移动轨迹计算中可能出现麻烦(移动轨迹中的一部分的对称反转)。

当步骤S88的确定为否时，处理移动到步骤S90。在步骤S90中，检测控制单元21利用绝对位置检测单元30获取定位点，然后待机直到在步骤S92中确定用户行走了30m为止。然后，当检测控制单元21确定用户行走了30m时，处理移动到步骤S94。在步骤S94中，检测控制单元21再次利用绝对位置检测单元30获取定位点。在该情况下，如图12B中所示，在检测到转弯之后以30米的间隔获取了两个定位点。如上所述，连续两次获取定位点的原因是因为，由于通过这两次测量几乎确定了当前链路的方向因而粗略地确定了一在先链路和二在先链路的相应方向而没有反转。然后，在步骤S96中，检测控制单元21使定时器26复位，并回到步骤S70。

通过重复上述处理来间歇地获取定位点。当图6B中的步骤S60的确定变成是时，终止图8中的重复处理。

回到图4，在步骤S14之后执行的步骤S16中，检测控制单元21将定位点的信息(GPS测量的结果)存储在信息存储单元23的GPS数据库中作为用于移动轨迹计算的数据。然后，处理移动到步骤S18，并且检测控制单元21确定行走是否结束。当步骤S18的确定为是时，检测控制单元21移动到步骤S20。现在将参照图13和图15中所示的流程图给出步骤S20的处理的具体过程的描述。

(C)链路角度计算处理(步骤S20)

图13是示出步骤S20的处理的整体流程的流程图。图15是具体地示出图13中的步骤S152的处理的内容的流程图。

在图13的处理中，在步骤S140中，移动轨迹计算单元24设置用于优化处理的第一链路作为链路(i)。此处，优化处理是计算链路的角度(α)的最优值的处理，该链路是通过利用如图14中所示的连续的三个链路(假设在每个链路中均获取定位点)和定位点在这三个链路中首先获取的链路。在实际意义中，使用包括至少三个具有各自相应定位点的链路的多于三个的链路，但是为了方便，将给出仅使用三个链路的情况的描述，这是因为在每个链路中获取一次定位点。此处，假设i等于1(i＝1)。

回到图13，在接下来的步骤S142中，移动轨迹计算单元24将参数j设置为i的相同值，并将参数C设置为0。参数j表明用于优化处理的链路的数目，而参数C表明定位点的数目。此处，移动轨迹计算单元24设置j＝1，以及C＝0。

在步骤S143中，移动轨迹计算单元24获取链路(j)。这意味着链路(j)被选为用于优化处理的链路。

在步骤S144中，移动轨迹计算单元24确定是否存在与链路(j)(链路(1))相对应的GPS测量结果(定位点)。当步骤S144的确定为是时，移动轨迹计算单元24将C递增一(C←C+1，此处C←1)并移动到步骤S148。当步骤S144的确定为否时，移动轨迹计算单元24不递增C(保持C＝0)，并移动到步骤S150。

在步骤S148中，移动轨迹计算单元24确定是否C等于N(C＝N)。该情况中的值N是获取用于优化的定位点的链路的数目(其意味着链路数目)，链路具有各自相应的定位点。此处，将假设N等于三(N＝3)来给出描述。当步骤S148的确定为否时，处理移动到步骤S150。

在步骤S150中，移动轨迹计算单元24将j递增一(j←j+1，此处，j←2)。然后，回到步骤S143，移动轨迹计算单元24重复步骤S144至S150的确定过程，直到获取了与N个(三个)定位点相对应的链路为止。

当步骤S148的确定为是时，处理进行到步骤S152。如所述，当处理移动到步骤S152时，图14中所示的链路(1)至链路(3)被获取作为用于优化链路(i)(此处，链路(1))的链路。

在接下来的步骤S152，执行优化处理的子例程。更具体地，执行图15中所示的处理。在图15的处理中，在步骤S160中，移动轨迹计算单元24确定每个链路的默认角度。在步骤S160中，N个链路(此处，三个链路)的角度α、β和γ的默认值被随机设置，如图16中的1号模式中所表示的。角度的默认值不限于此，可以通过将每个默认值增加45°增量来设置默认值。例如，α的默认值可以被设置为0°，β的默认值可以被设置为45°，以及γ的默认值可以被设置为90°，如2号模式中所表示的。此外，如3号模式中所表示的，可以通过将每个默认值增加90°增量来设置默认值。例如，α的默认值可以被设置为0°，β的默认值可以被设置为90°，以及γ的默认值可以被设置为180°。此外，可以通过将每个默认值增加任意增量来设置默认值。

在步骤S162中，移动轨迹计算单元24计算相应点的坐标。此处，相应点的坐标意味着在链路上当获取定位点时的位置的坐标(纬度，经度)。也就是说，相应点的坐标是图14中的P(j)的经度和纬度。相应点P(j)(lat(j)，lon(j))的坐标用以下公式(2)和(3)来计算。

lat(j)＝(walk_g(j)-walk_b(i-1))×w/link_len(i)×sin(link_angle(i))

+link_t_y(j-1)   (2)

lon(j)＝(walk_g(j)-walk_b(i-1))×w/link_len(i)×cos(link_angle(i))

+link_t_x(j-1)   (3)

此处，在上述公式(2)和(3)中，walk_g是在图9中的GPS获取定时处的步数，walk_b是在图5B中的转弯时的步数，w是步幅长度，link_len是图5B中的链路长度，link_angls是链路角度(在该情况下，在步骤S160中确定的默认值)，以及link_t_x和link_t_y是链路的终点的坐标。

在步骤S164中，移动轨迹计算单元24计算GPS坐标(定位点)和相应点的坐标之间的距离的平方和。更具体地，利用以下公式(4)来计算。

$\mathrm{\ϵ}=\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{(G\left(j\right)-P\left(j\right))}^2---\left(4\right)$

计算距离平方和的原因是基于假设在点G(j)和点P(j)之间存在连接各点的弹簧(弹簧常数k是常数)并估计每个弹簧处于稳定状态(其意味着能量变得最小的状态)的状态是最佳状态的理论(Kamada和Kawai的模型)。

在步骤S166中，移动轨迹计算单元24计算α、β和γ，利用该α、β和γ、通过改变α、β和γ的值并利用改变后的α、β和γ计算距离的平方和，距离的平方和变得最小。然后，移动轨迹计算单元24计算α的值作为链路(i)的角度。在图14中，用实线仅示出在步骤S166中角度被优化的链路(链路(1))。然后，处理移动到图13中的步骤S154。

当角度α被确定时，对图5B中的“链路角度”进行登记变得可能。当角度α被确定时，对“链路起点(x)”、“链路起点(y)”、“链路终点(x)”和“链路终点(y)”进行登记也变得可能。链路起点的坐标(link_s_x(i)，link_s_y(i))和链路终点的坐标(link_t_x(i)，link_t_y(i))用以下公式(5)至(8)来计算。在图7A中首先获取的定位点的位置可以用作链路起点的默认值。

link_s_x(i)＝link_t_x(i-1)  (5)

link_s_y(i)＝link_t_y(i-1)  (6)

link_t_x(i)＝link_len(i)×cos(link_angle(i))+link_s_x(i)  (7)

link_t_y(i)＝link_len(i)×sin(link_angle(i))+link_s_y(i)  (8)

当处理移动到图13中的步骤S154时，移动轨迹计算单元24确定是否还有角度未被确定的链路。当步骤S154的确定为是时，移动轨迹计算单元24移动到步骤S156，将i递增一(i←i+1)，并回到步骤S140。然后，移动轨迹计算单元24重复步骤S140至S156的过程和确定，直到所有链路的角度均被确定为止。当第二次执行图13中的处理时，链路(2)的角度β通过使用如图17A中所示的链路(2)、链路(3)和链路(4)来计算。在该情况下，图16中所表示的1号模式至3号模式可以用作图15中的链路的β、γ和δ的默认值，或者在在先优化处理(使α优化的处理)中计算出的β和γ的值可以用作如4号模式中表示的默认值。默认值被重新设置的角度(图17A和图16中的角度δ)可以随机设置或以与2号模式或3号模式相同的方式来设置。然后，当步骤S154的确定变为否时，步骤S20中的所有过程结束，并且处理移动到图4中的步骤S22。如上所述，当处理移动到步骤S22时，图17B中所示的角度α、β、γ、δ等的值被优化。

回到图4，在步骤S22中，移动轨迹计算单元24计算移动轨迹。更具体地，移动轨迹计算单元24通过以步骤S20中计算出的角度连接链路来计算移动轨迹。然后，在步骤S24中，移动轨迹计算单元24执行地图匹配处理(map matching process)。更具体地，当例如在步骤S22中计算图18A中所示的移动轨迹时，移动轨迹计算单元24在计算出的移动轨迹和信息存储单元23中存储的地图数据之间执行地图匹配，并生成关于地图数据的行进路线，如图18B中的粗线所示。

在图4中的步骤S26中，显示控制单元25将步骤S24中生成的行进路线输出到显示屏幕60上。

如上所述，用户行走的路线被显示在显示屏幕60上。

将简要给出确定定位点所对应的链路数目(N)(其被用于优化)的方法的描述。图19A示出了当携带根据本实施例的便携式移动终端100的用户实际行走特定路线时，链路、定位点G(i)(由十字标示)、在链路上获取定位点的位置(由方块标示)之间的关系(正确路线)。

图19B示出了采用计算在N＝1的链路角度的优化值的方法的情况。在图19B中，与正确路线的差异较大。该情况中的P(i)和G(i)之间的距离的平方和是421.2，这是非常大的。

图20A示出了采用计算在N＝2的链路角度的优化值的方法的情况。在图20A中，与正确路线的差异变得比图19B中的情况小。图20A中的P(i)和G(i)之间的距离的平方和为243.8。此外，图20B示出了采用计算在N＝3的链路角度的优化值的方法的情况。在图20B中，与正确路线的差异变得比图20A中的情况更小。图20B中的P(i)和G(i)之间的距离的平方和是93.15。

图21A示出了采用计算在N＝4的链路角度的优化值的方法的情况。图21B示出了采用计算N＝5的链路角度的优化值的方法的情况。在图21A和图21B中，与正确路线的差异与图20B中的情况几乎相同。图21A和图21B中的P(i)和G(i)之间的距离的平方和与图20B中的距离的平方和几乎相同。

也就是说，如果具有各自相应定位点的链路的数目大于三，则根据图19A至图21B中所示的示例计算出几乎相同的移动轨迹。如上所述，可以在终端出货之前通过利用实验找到使P(i)和G(i)之间的距离的平方和的差异不大的N值(使平方和的变化小于给定阈值的定位点数目)来设置N。

设置用于优化的N值的定时不限于在终端出货之前的情况。例如，在每个终端中，图18B至图21B中示出的数据可以被获取并且N值可以被更新。根据这点，由于N值可能响应于环境等而改变，因而变得可以保持移动轨迹计算的精确性。

如上所述，根据上述实施例，移动轨迹计算单元24基于绝对位置检测单元30进行的终端体10的绝对位置的检测结果和链路信息生成单元22进行的表明终端体10以直线行进的长度的链路的生成结果来计算移动轨迹。然后确定绝对位置检测单元30的检测定时的检测控制单元21确定每隔给定时间到来的定时作为试探检测定时，在链路信息生成单元22未生成新链路的情况下(未检测到转弯的情况下)确定链路信息生成单元22接下来生成新链路时的定时作为检测定时，并利用绝对位置检测单元30进行绝对位置的检测。根据这点，当在终端体10以直线行进的同时已检测到绝对位置时，变得即使间歇的检测定时到来时也可以不再次检测绝对位置。也就是说，在上述实施例中，可以省略对移动轨迹计算的精确性的改善几乎没有帮助的绝对位置的检测。因此，变得可以保持移动轨迹的精确性并降低功耗。

此外，在上述实施例中，当链路信息生成单元22生成新链路(上述实施例中的一在先链路)，换句话说，当携带终端体10的用户转弯时，检测控制单元21基于是否在一在先链路中获取定位点以及是否在二在先链路中获取定位点来确定是否获取新的定位点。此处，可以通过考虑是否在一在先链路和二在先链路中获取定位点来确定是否有必要获取定位点以保持移动轨迹计算的精确性。根据这点，变得可以利用简单确定来保持移动轨迹计算的精确性并降低功耗。

在上述实施例中，当绝对位置检测单元30未在二在先链路中获取定位点时，检测控制单元21在检测到转弯的定时处获取定位点。根据这点，变得可以保持移动轨迹计算的精确性。此外，当绝对位置检测单元30未在一在先链路中获取定位点时，检测控制单元21在定位点的最后获取之后经过了给定时间时的定时处(例如，在用户行走了30m之后的定时处)再次获取定位点。根据这点，由于变得可以防止不能区分两个对称轨迹中的哪个是移动轨迹的部分，因而从这个观点来看变得可以保持移动轨迹计算的精确性。

在上述实施例中，当绝对位置检测单元30在二在先链路中获取定位点时，在检测到转弯的定时处可以不获取定位点。利用该配置，由于当移动轨迹计算的精确性不受定位点的获取的影响时变得可以跳过定位点的获取，因而从这方面来看变得可以保持移动轨迹计算的精确性并降低功耗。

此外，在上述实施例中，由于在恰在启动绝对位置检测单元30之后的定时和恰在关闭绝对位置检测单元30之后的定时中的至少一个定时处获取定位点，因而在移动轨迹计算中可以获取起点和终点的绝对位置。根据这点，变得可以改善移动轨迹计算的精确性。此外，通过恰在启动绝对位置检测单元30之后获取定位点之后的给定间隔处再次检测绝对位置，可以在开始检测绝对位置之后在早期区分移动终端的行进方向。

此外，在上述实施例中，移动轨迹确定单元24确定每个链路到标准方向(例如，东)的角度并计算移动轨迹，使得绝对位置检测单元30检测到的绝对位置G(i)和获取绝对位置的链路上的点P(i)之间的距离的平方和变得最小。因此，可以通过考虑绝对位置和链路上的点之间的能量来适当地计算移动轨迹(Kamada和Kawai的模型)。

此外，在上述实施例中，移动轨迹计算单元24通过利用至少链路信息生成单元22中生成的第i个链路和在第i个链路之后连续地获取的定位点所对应的(N-1)个链路来确定第i个获取的链路到标准方向(东)的角度。在该情况下，通过将N值设置为小而变得可以降低移动轨迹计算的计算量而无需不必要地降低移动轨迹计算的精确性。

此外，在上述实施例中，即使N值被设置得较大但平方和的最小值仍改变不多于特定值的值被设置作为N值。因此，可以将N值设置为不会不必要地降低移动轨迹计算的精确性的值。

在上述实施例中，给出了利用公式(4)计算G(i)和P(i)之间的距离的平方和以及根据该平方和的最小值计算链路角度的优化值的情况的描述。然而，计算链路角度的优化值的方法不限于此，而使G(i)和P(i)之间的虚拟弹簧的能量最小的每个链路的角度都可以通过利用Kamda和Kawai的模型本身而被计算作为优化值。在该情况下，可以使根据公式(9)计算出的值最小。

$\mathrm{\ϵ}=\underset{j=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}k\left(j\right){(G\left(j\right)-P\left(j\right))}^2---\left(9\right)$

在上述公式(9)中，能量公式的系数(1/2)被省略。此外，k(j)值可以利用图22A至图22F中描述的方法来确定。如图22A和图22B中所示，当绝对位置检测单元30在获取定位点时进行的检测的可靠性(liability)低时，换句话说，当通信中的GPS卫星的数目小时，k被设置得小，而当可靠性高时，换句话说，当通信中的GPS卫星的数目大时，k被设置得大。在图22A至图22F中，圆圈的大小代表k的大小。如图22C中所示，在定位点之间的距离短的情况下，由于如果k为小则表明穿过两个定位点的线之间的差异的角度变大(角度a)，如虚线所示，因而使圆圈为小，这意味着k被设置得大，使得角度变小(角度b)。另一方面，如图22D中所示，当定位点之间的距离长时，使圆圈为大，这意味着k被设置得小。此外，如图22E中所示，当从起点到定位点的距离短时，以与图22C中的情况相同的方式将k设置得大。如图22F中所示，当从起点到定位点的距离长时，以与图22D中的情况相同的方式将k设置得小。

这允许可靠地对移动轨迹进行适当的计算并考虑定位点之间的距离。

在上述实施例中，利用包括获取了定位点的N个链路的从链路(i)至链路(j)的链路来计算链路(i)的角度的优化值。然而，可以通过利用例如从链路(i)至链路(i+N-1)的N个链路来计算链路(i)的角度的优化值。此外，可以通过利用对应于N个定位点的链路来计算链路(i)的角度的优化值。

在上述实施例和变形实施例中，给出了利用定位点G(i)和P(i)(P(i)对应于定位点G(i))之间的距离的平方和来计算移动轨迹的情况的描述。然而，计算移动轨迹的方法不限于上述实施例和变形实施例。例如，如图23中所示，定位点G(i)和链路(i)之间的距离的平方和变成最小值的链路角度可以是优化值。

在上述实施例中，给出了以经度和纬度表示GPS数据库中的位置的情况的描述，但是可以通过其他值(例如，距起点的距离，起点被用作原点)来表示经度和纬度。在该情况下，x坐标中的正方向可以是东方，以及y坐标中的正方向可以是北方。

在上述实施例中，给出了在便携式移动终端100中计算移动轨迹的情况的描述，但是该实施例不限制任何情况。例如，在便携式移动终端100中，绝对位置检测单元30、地磁信息检测单元40和加速度信息检测单元50的检测结果可以被传送到外部服务器等。由于该服务器具有与图3中的控制器20的功能相同的功能，因而可以计算移动轨迹和行进路线。此外，计算出的移动轨迹和行进路线可以从该服务器传送到便携式移动终端100。

在上述实施例中，给出了GPS传感器被用作绝对位置检测单元30的情况的描述，但是绝对位置检测单元30不限于上述实施例，其他装置也可以被用作绝对位置检测单元30。例如，RFID系统可以被用作绝对位置检测单元。此外，在上述实施例中，代替地磁传感器，诸如回转仪传感器的其他方位传感器可以被用作地磁信息检测单元40。

上述实施例中的控制器20的处理功能可以通过计算机来实现。在那种情况下，提供写有控制器20具有的处理功能的程序。通过由计算机执行程序，上述的处理功能可以被实现至计算机。写有该处理的程序可以存储在计算机可读介质中。

程序被分布在可移动记录介质中，诸如其中记录了程序的DVD(数字通用光盘)和CD-ROM(压缩盘只读存储器)。程序可以存储在服务器计算机的存储器装置中，并经由网络从服务器计算机转移到其他计算机。

执行程序的计算机将可移动记录介质中记录的程序或从服务器计算机转移的程序存储到它的存储装置。然后，计算机从它的存储装置中读取程序，并根据程序执行处理。计算机可以直接从可移动记录介质读取程序并根据程序执行处理。每当程序从服务器计算机中转移时，计算机可以根据计算机接收的程序来执行处理。

本文所述的所有示例和有条件的语言旨在为了教学目的来帮助读者理解本发明和发明人贡献的思想以促进技术，并且应当被解释为不限于这种具体陈述的示例和条件，说明书中的这种示例的组织也不涉及对本发明的优势和劣势的展示。尽管已经详细描述了本发明的实施例，但是应当理解在不背离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明做出各种改变、替换和变更。

Claims (13)

1.一种便携式移动终端，包括：

终端体；

绝对位置检测单元，被配置为检测所述终端体的绝对位置；

检测控制单元，被配置为确定所述绝对位置检测单元进行检测的定时并启动所述绝对位置检测单元；

链路信息生成单元，被配置为获取线段，所述线段表明从所述终端体开始向特定方向行进时起直到所述终端体改变其行进方向为止的直线距离；以及

移动轨迹计算单元，被配置为基于所述绝对位置检测单元的检测结果和所述链路信息生成单元的获取结果来计算所述终端体的移动轨迹，

其中，所述检测控制单元将每隔给定时间到来的定时确定作为试探检测定时，并且在直到在先检测定时之后的所述试探检测定时为止所述链路信息生成单元未获取到新的线段的情况下，所述检测控制单元将接下来所述链路信息生成单元获取新的线段的定时确定作为检测定时，并启动所述绝对位置检测单元。

2.根据权利要求1所述的便携式移动终端，其中，在所述链路信息生成单元获取到新的线段的情况下，所述检测控制单元确定所述绝对位置检测单元在第一持续时间期间和第二持续时间期间是否检测到所述终端体的绝对位置，并基于确定结果来确定所述检测定时，

所述第一持续时间表示所述终端体沿着由所述新的线段表明的直线距离行进的持续时间，以及所述第二持续时间表示所述终端体沿着由所述链路信息生成单元在所述新的线段之前获取到的线段表明的直线距离行进的行进持续时间。

3.根据权利要求2所述的便携式移动终端，其中，在所述绝对位置检测单元在所述第二持续时间期间未检测到所述终端体的所述绝对位置的情况下，所述检测控制单元将获取到所述新的线段时的定时确定作为检测定时。

4.根据权利要求3所述的便携式移动终端，其中，在所述绝对位置检测单元在所述第一持续时间期间也未检测到所述终端体的所述绝对位置的情况下，所述检测控制单元也将具有距获取到所述新的线段时的定时给定间隔的定时确定作为所述检测定时。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的便携式移动终端，其中，在确定所述绝对位置检测单元在所述第二持续时间期间未检测到所述终端体的所述绝对位置的情况下，所述检测控制单元不将获取所述新的线段时的定时确定作为所述检测定时。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的便携式移动终端，其中，所述控制检测单元将恰在所述绝对位置检测单元的启动之后的定时和恰在所述绝对位置检测单元的关闭之后的定时中的至少一个定时确定作为所述检测定时。

7.根据权利要求6所述的便携式移动终端，其中，在恰在所述绝对位置检测单元的所述启动之后的定时被确定作为所述检测定时的情况下，在恰在所述启动之后的定时之后具有给定间隔的定时也被确定作为所述检测定时。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的便携式移动终端，其中，所述移动轨迹计算单元通过确定每个线段到标准方向的角度来计算所述移动轨迹，使得在所述终端体沿着所述每个线段行进时所述链路信息生成单元获取的线段和由所述绝对位置检测单元检测到的绝对位置之间的距离之和成为最小值。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的便携式移动终端，其中，所述移动轨迹计算单元通过确定每个线段到标准方向的角度来计算所述移动轨迹，使得由所述绝对位置检测单元检测到的绝对位置和所述线段上获取所述绝对位置的点之间的距离的平方和成为最小值。

10.根据权利要求9所述的便携式移动终端，其中，所述移动轨迹计算单元通过确定所述每个线段到所述标准方向的角度来计算所述移动轨迹，使得通过在获取所述绝对位置之时将由所述绝对位置检测单元检测到的绝对位置和所述线段上获取所述绝对位置的点之间的距离的平方乘以与所述绝对位置检测单元有关的系数而计算出的值之和成为最小值。

11.根据权利要求8所述的便携式移动终端，其中，所述移动轨迹计算单元通过利用在所述链路信息生成单元中第i个获取的线段和从所述第i个获取的线段起连续获取的给定数目的线段来确定第i个(i：整数)获取的线段到标准方向的角度。

12.根据权利要求11所述的便携式移动终端，其中，所述给定数目具有这样的值，利用所述值即使当使所述值较大时所述最小值改变不超过指定值。

13.一种存储使计算机执行处理的程序的计算机可读介质，所述处理包括：

检测终端体的绝对位置；

确定所述检测的检测定时；

启动所述检测；

获取线段，所述线段表明从所述终端体开始向特定方向行进时起直到所述终端体改变其行进方向为止的直线距离；以及

基于所述检测的检测结果和所述获取的结果来计算所述终端体的移动轨迹，

其中，在所述确定时，将每隔给定时间到来的定时确定作为试探检测定时，

在直到在先检测定时之后的所述试探检测定时为止未获取到新的线段的情况下，将获取新的线段时的定时确定作为检测定时，并且启动所述检测。

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