JP2000284041A - 携帯型距離・速度計 - Google Patents

携帯型距離・速度計

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JP2000284041A
JP2000284041A JP11089678A JP8967899A JP2000284041A JP 2000284041 A JP2000284041 A JP 2000284041A JP 11089678 A JP11089678 A JP 11089678A JP 8967899 A JP8967899 A JP 8967899A JP 2000284041 A JP2000284041 A JP 2000284041A
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distance
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Hideaki Nagatsuma
英昭 長妻
Kazusane Sakumoto
和実 佐久本
Hiroyuki Odagiri
博之 小田切
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Seiko Instruments Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＧＰＳ電波の受信状態に応じた正確な平均速
度演算を実現するとともに、人の歩行または走行による
移動距離および移動速度の計測に適した携帯型距離・速
度計を提供する。 【解決手段】 ＧＰＳ受信機１０において得られたＧＰ
Ｓ電波に基づいて、位置変化算出方法によりユーザの移
動距離および移動速度を演算するとともに、演算された
移動速度が異常検出手段１４によって異常でないと判定
された場合に限り、その移動速度および移動距離を用い
て平均移動速度および積算距離を演算する。これによ
り、ＧＰＳ受信に伴う位置とびまたは受信不可状態が発
生した場合に、それによる異常な移動速度およびその移
動速度に対応する移動距離を、移動距離の積算や平均速
度の演算の対象から除外することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ電波の受信
により取得される測位データに基づいて、移動距離およ
び移動速度を演算し提示するとともに、人の歩行または
走行による移動距離および移動速度の計測に適した携帯
型距離・速度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＰＳ（Global Positioning System：
全世界測位システム）は、地球上約２０,２００ｋｍ、
傾斜角５５度の６つの軌道を一周約１２時間で周回する
２４個のＧＰＳ衛星のうち、最も受信しやすい３〜４個
以上の衛星から測位に必要な航法データを地球上の受信
機で受信し、その伝搬遅延時間を測定することによっ
て、ユーザの位置や移動方向などの測位演算を行うもの
である。
【０００３】ここで、ＧＰＳ衛星の送信周波数には周波
数Ｌ１（１．５７５４２ＧＨｚ）と周波数Ｌ２（１．２
２７６０ＧＨｚ）の２つがあり、民間用に符号が無料公
開されているＣ／Ａコードが１．５７５４２ＧＨｚ（周
波数Ｌ１）で送出されていることから、一般的な測位に
は周波数Ｌ１が用いられている。なお、周波数Ｌ１は擬
似雑音符号（衛星を識別するＣ／Ａコードと、衛星の軌
道と衛星の軌道情報、時刻情報などの航法データの合成
波）でＰＳＫ（phase shift keying）変調され、スペク
トラム拡散されて送信される。
【０００４】図６は、ＧＰＳ衛星から送信された電波
（周波数Ｌ１）を受信するためのＧＰＳ受信機の概略構
成を示す図である。図６において、ＧＰＳ受信機２００
は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ電波を受信する受信アンテナ
２０１と、受信したＬ帯域の信号を増幅するＬ帯増幅回
路２０２と、受信した信号と局部発振回路１０７で発生
した信号とを乗算して信号変換を行うダウンコンバータ
回路２０３と、ダウンコンバータ回路２０３からの信号
をディジタル変換する電圧比較回路２０４と、電圧比較
回路２０４から入力した信号にＣ／Ａ符号発生回路２０
８で発生したＣ／Ａコードを乗算し、航法データと擬似
距離に相当する搬送波位相情報を得るメッセージ解読回
路２０５と、メッセージ解読回路２０５から入力した航
法データおよび搬送波位相情報を用いて測位データを演
算する測位演算回路２０６と、から構成されている。な
お、局部発振回路１０７は、受信した信号を所望の周波
数の信号に変換するための信号を発生する回路である。
【０００５】つぎに、このＧＰＳ受信機２００の受信動
作について説明する。図６において、まず、Ｌ帯増幅回
路２０２が、受信アンテナ２０１で受信した１．５７５
４２ＧＨｚの信号を選択的に増幅する。Ｌ帯増幅回路に
おいて増幅された信号は、ダウンコンバータ回路２０３
に入力され、ダウンコンバータ回路２０３は、入力した
信号を、局部発振回路１０７において生成された信号を
用いて数十ＭＨｚ〜２００ＭＨｚの第１のＩＦ（中間周
波）信号に変換し、さらに２ＭＨｚ〜５ＭＨｚ程度の第
２のＩＦ信号に変換する。そして、電圧比較回路２０４
が、この第２のＩＦ信号を入力し、入力した第２のＩＦ
信号の数倍のクロックを用いてこの信号をディジタル変
換する。ここで、このディジタル変換された信号は、ス
ペクトラム拡散されたデータ（ディジタル信号）とな
る。
【０００６】電圧比較回路２０４から出力されたディジ
タル信号は、メッセージ解読回路２０５に入力され、メ
ッセージ解読回路２０５は、入力したディジタル信号に
対して、Ｃ／Ａ符号発生回路２０８で生成されるＣ／Ａ
コード（ＧＰＳ衛星と同一の擬似雑音符号）を逆拡散
し、航法データと擬似距離に相当する搬送波位相情報を
取得する。
【０００７】以上の動作は複数のＧＰＳ衛星の各々に対
して行われ、通常は４つの衛星の航法データおよび搬送
波位相情報を取得して、測位演算回路２０６がこれら情
報に基づいて測位データ（速度、位置、時刻情報等）を
求める。測位演算回路２０６において求められた測位デ
ータは、機器全体の動作を制御するＣＰＵ（図示せず）
へ出力されるか、またはディジタル信号として外部へ出
力される。
【０００８】この測位演算回路２０６において求められ
た測位データを用いて、ＧＰＳ受信機２００本体の移動
距離と移動速度を算出する方法として、位置変化算出方
法とドップラー速度算出方法の２つが知られている。位
置変化算出方法とは、まず、移動距離を定める２地点に
おいてそれぞれ緯度・経度情報を取得して、取得した２
組の緯度・経度情報の差分によって上記した移動距離を
算出し、この移動距離を上記した２地点間の移動時間で
除算することで移動速度を算出する方法である。ただ
し、この位置変化算出方法は、通常に利用されるＧＰＳ
電波では算出される位置情報の測定精度が高くないこと
やその位置情報がＧＰＳ測位誤差要因の一つであるＳＡ
（Selective Availability）の影響を受けやすいこと等
を起因として発生する位置とびによって、算出された移
動距離および移動速度に大きな誤差が含まれてしまうと
いう問題を有している。
【０００９】一方、ドップラー速度算出方法とは、ま
ず、測位データからドップラーシフト周波数を取得する
ことにより各衛星とＧＰＳ受信機２００本体の相対速度
を算出し、つづいてこの相対速度とメッセージ解読回路
２０５において取得した航法データ（軌道情報等）から
得られる各衛星の速度（特にＧＰＳ受信機２００方向の
速度）との差分からＧＰＳ受信機２００本体の移動速度
を算出し、この移動速度に移動時間を乗算することで移
動距離を算出する方法である。ただし、このドップラー
速度算出方法は、ＧＰＳ受信機２００本体の実際の移動
速度が低下した場合、瞬時にその移動方向を特定するこ
とが困難となってドップラーシフト周波数に含まれる測
定誤差の比率が大きくなるために、最終的に算出された
移動距離および移動速度にも大きな誤差が含まれてしま
うという問題を有している。
【００１０】このように構成されたＧＰＳ受信機とし
て、例えば、特開平８−３６０４２号公報に開示の『Ｇ
ＰＳ受信機及びこれに使用する速度決定手段』は、複数
の衛星のドップラーシフト周波数を測定して連立方程式
を立て受信機の速度を求める速度算出部（上記したドッ
プラー速度算出方法を実行する手段に相当する）と、測
位結果の移動量から速度を求める移動速度算出部（上記
した位置変化算出方法を実行する手段に相当する）とを
備え、受信機の速度に応じて、速度算出部と移動速度算
出部のいずれかを選択して速度を算出するとともに、移
動速度算出部から算出された速度を用いて、速度算出部
から算出される速度の補正を行うものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た『ＧＰＳ受信機及びこれに使用する速度決定手段』に
よれば、移動速度を算出するのに、ドップラー速度算出
方法と位置変化算出方法とを使い分けてはいるが、速度
変化に基づいてその選択を行っているため、その速度変
化の判断対象となる速度自体に誤差が大きく含まれてい
る場合には、選択動作そのものが信頼性の低いものとな
り、より高精度に速度を求めるといった目的を十分に達
成するものではない。
【００１２】また、以上に説明したＧＰＳ受信機は、最
近の半導体をはじめとする技術進歩によってディジタル
ＡＳＩＣ（Application Specific ＩＣ)として供給され
ていることから、人の移動速度や移動距離を計測するこ
とを可能とした携帯型距離・速度計の実現性が増してい
る。この携帯型距離・速度計に、上記したＧＰＳ受信機
２００を搭載する場合、人の歩行や走行は比較的低速で
あるため、その速度算出方法としては、上記した位置変
化算出方法を採用することが好ましい。しかしながら、
その一方で、上記した位置とびによる測定誤差が問題と
なってくる。
【００１３】さらに、上記したＧＰＳ受信機２００は、
速度を算出する以前の問題として、ビルの谷間やトンネ
ル等の障害物によりＧＰＳ電波の受信が妨害される場合
や捕捉する衛星の切り替えが生じた場合等に起因して、
ＧＰＳ電波が受信不可となる状態が発生することが多
く、測位データを得ることができなくなる場合があっ
た。このようなＧＰＳ電波の受信不可状態においては、
当然ながら正確な移動速度および移動距離を得ることは
できないが、このことは、上記した携帯型距離・速度計
において、平均移動速度を演算するような場合に問題と
なる。すなわち、平均移動速度の演算過程において不正
確な移動速度が含まれてしまうために、ユーザに誤差が
大きく含まれた平均移動速度を提示してしまうととも
に、それまでの正確な移動速度の演算が無駄となってし
まっていた。
【００１４】本発明は上記問題を鑑みて、ＧＰＳ電波の
受信状態に応じた正確な平均速度演算を実現するととも
に、人の歩行または走行による移動距離および移動速度
の計測に適した携帯型距離・速度計を提供することを目
的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に係る
携帯型距離・速度計の構成を示す原理図である。図１に
おいて、本発明に係る携帯型距離・速度計は、上記の目
的を達成するために、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ
電波を受信し、受信したＧＰＳ電波から測位データを取
得するＧＰＳ受信機１０と、２地点において各々取得さ
れる測位データ内の位置情報の差分からユーザの移動距
離を第１の距離として演算する第１の距離演算手段１１
と、第１の距離におけるユーザの移動時間を計時する計
時手段１３と、第１の距離演算手段１１において演算さ
れた第１の距離と計時手段１３において計時された移動
時間とに基づいてユーザの移動速度を第１の速度として
演算する第１の速度演算手段１２と、第１の速度演算手
段１２において演算された第１の速度の異常を検出する
異常検出手段１４と、異常検出手段１４において第１の
速度の異常が検出されない場合に第１の速度演算手段１
２において演算された第１の速度に基づいてユーザの平
均移動速度を演算する平均速度演算手段１６と、異常検
出手段１４において第１の速度の異常が検出されない場
合に第１の距離演算手段１１において演算された第１の
距離を積算して積算距離を演算する距離積算手段１５
と、を備えている。また、かかる構成に加え、平均速度
演算手段１６により演算されたユーザーの平均移動速度
及び距離演算手段１５により演算された積算距離を表示
する表示手段２２を備える構造としてもよい。
【００１６】この発明によれば、ＧＰＳ受信機１０にお
いて得られたＧＰＳ電波に基づいて、位置変化算出方法
によりユーザの移動距離および移動速度を演算するとと
もに、演算された移動速度が異常検出手段１４によって
異常でないと判定された場合に限り、その移動速度およ
び移動距離を用いて平均移動速度および積算距離を演算
しているので、ＧＰＳ受信に伴う位置とびまたは受信不
可状態が発生した場合に、それによる異常な移動速度お
よびその移動速度に対応する移動距離を、移動距離の積
算や平均速度の演算の対象から除外することができる。
【００１７】また、図２は、請求項２に係る携帯型距離
・速度計の構成を示す原理図である。図２において、請
求項２に係る携帯型距離・速度計は、図１に示したＧＰ
Ｓ受信機１０と、第１の距離演算手段１１と、第１の速
度演算手段１２と、異常検出手段１４と、を備え、さら
に、ＧＰＳ受信機１０から得られる測位データ内のドッ
プラーシフト周波数情報からユーザの移動速度を第２の
速度として演算する第２の速度演算手段１９と、第１の
距離演算手段１１において演算された第１の距離におけ
るユーザの移動時間および第２の速度演算手段１９にお
いて演算された第２の速度におけるユーザの移動時間を
計時する計時手段１３と、第２の速度演算手段１９にお
いて演算された第２の速度と計時手段１３において計時
された移動時間とに基づいてユーザの移動距離を第２の
距離として演算する第２の距離演算手段２０と、異常検
出手段１４において第１の速度の異常が検出されない場
合に第１の速度を選択し、異常検出手段１４において第
１の速度の異常が検出された場合に第２の速度を選択す
る速度選択手段１７と、異常検出手段１４において第１
の速度の異常が検出されない場合に第１の距離を選択
し、異常検出手段１４において第１の速度の異常が検出
された場合に第２の距離を選択する距離選択手段１８
と、速度選択手段１７において選択された第１の速度ま
たは第２の速度の一方を用いてユーザの平均移動速度を
演算する平均速度演算手段１６と、距離選択手段１８に
おいて選択された第１の距離または第２の距離の一方を
用いて積算距離を演算する距離積算手段１５と、を備え
ている。また、かかる構成に加え、平均速度演算手段１
６により演算されたユーザーの平均移動速度及び距離演
算手段１５により演算された積算距離を表示する表示手
段２２を備える構造としてもよい。
【００１８】この発明によれば、ＧＰＳ受信機１０にお
いて得られたＧＰＳ電波に基づいて、位置変化算出方法
により第１の距離および第１の速度を演算するととも
に、ドップラー速度算出方法によって第２の距離および
第２の速度を演算し、演算された第１の速度が異常検出
手段１４によって異常でないと判定され場合には、第１
の距離および第１の速度を用いてユーザの平均移動速度
および積算距離を算出し、第１の速度が異常検出手段１
４によって異常であると判定され場合には、第２の距離
および第２の速度を用いてユーザの平均移動速度および
積算距離を算出しているので、位置変化算出方法に起因
する位置とびが発生した場合に、ドップラー速度算出方
法を用いることで、正確で連続的な計測を行うことがで
きる。
【００１９】また、請求項３に係る携帯型距離・速度計
は、請求項１または２の発明において、異常検出手段１
４が、第１の速度演算手段１２において演算される第１
の速度の今回値と前回値とを比較し、今回値である第１
の速度が前回値である第１の速度に対して所定の割合以
上変動した際に、第１の速度を異常として検出すること
ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る携帯型距離
・速度計の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。なお、この実施の形態によりこの発明が限定される
ものではない。 （実施の形態１）図３は、実施の形態１に係る携帯型距
離・速度計の構成を示すブロック図である。図３に示す
携帯型距離・速度計は、複数のＧＰＳ衛星３０から送信
されるＧＰＳ電波を受信して、経度・緯度を測位するＧ
ＰＳ受信機３１（概略構成については図６参照）と、後
述する各種演算処理をおこなうことでＧＰＳ電波の受信
率を演算するＣＰＵ３４と、ＬＣＤ（liquid crystal d
isplay）等からなる表示パネル３７を制御して、ＣＰＵ
３４で演算した受信率を表示パネル３７上に表示させる
ＬＣＤ駆動回路３８と、を有している。
【００２１】なお、図３において、３６はＣＰＵ３４の
動作プログラムが記憶されたＲＯＭを、３５はＣＰＵ３
４のワークエリアとして利用されるＲＡＭを、３２はＧ
ＰＳ受信の開始等を指示するための入力スイッチを、３
３は基準周波数信号を発生するＯＳＣ（発振回路）をそ
れぞれ示している。つぎに、以上のように構成された携
帯型距離・速度計の動作について説明する。図４は、実
施の形態１に係る携帯型距離・速度計の動作を示すフロ
ーチャートである。図４において、まず、ユーザによる
入力スイッチ３２の操作等により、この携帯型距離・速
度計（ユーザ）の移動速度および移動距離の計測が開始
される（ステップＳ１０１）。すなわち、ステップＳ１
０１において、ＧＰＳ受信機２１によるＧＰＳ受信から
測位データの取得を行う。ここで、ＧＰＳ受信とは、例
えばサンプリング間隔を１秒とした周期でＧＰＳ電波を
取得する処理をいう。
【００２２】つぎに、ステップＳ１０１において取得さ
れた測位データから緯度・経度情報を抽出し、抽出した
緯度・経度情報をＲＡＭ３５の緯度・経度情報記憶部
（図示せず）に記憶する。また、この緯度・経度情報記
憶部には、前回のステップＳ１０２の実行によって抽出
された緯度・経度情報を記憶する領域が設けられてお
り、この記憶領域に記憶されている緯度・経度情報、す
なわち前回に得られた緯度・経度情報と、今回抽出され
た緯度・経度情報との差分を演算し、この演算結果を移
動距離としてＲＡＭ３５の移動距離記憶部（図示せず）
に記憶する。なお、この差分演算は、図１に示した計時
手段１３に相当する計時カウンタを用いて、上記したサ
ンプリング間隔で定まるタイミングにより行ってもよい
し、他の設定された時間間隔において行ってもよい。
【００２３】つづいて、ステップＳ１０２において演算
された移動距離を用いて移動速度を演算する（ステップ
Ｓ１０３）。この移動速度は、具体的には、上記した移
動距離記憶部に記憶された移動距離を、ステップＳ１０
２において差分演算が行われた時間間隔、すなわち移動
時間で除算することで算出される。よって、ステップＳ
１０３は、上述した位置変化算出方法によって移動速度
の演算を行う処理である。
【００２４】つぎに、ステップＳ１０３において演算さ
れた移動速度が、正常値であるかどうかの判定を行う
（ステップＳ１０４）。この判定は、上述した位置変化
算出方法において問題とされる位置とびを検出するため
に行うものである。判定方法としては、ステップＳ１０
３において、前回に演算された移動速度と今回に演算さ
れた移動速度とをそれぞれＲＡＭ３５の移動速度記憶部
（図示せず）に記憶しておき、これら今回値と前回値を
比較して、今回値が人の歩行または走行では考えられな
い速度変化を示す場合（例えば今回値が前回値の３倍以
上になった場合）に、移動速度が異常となった状態、す
なわち位置とびまたは受信不可状態が発生した状態と判
断する。
【００２５】ステップＳ１０４において移動速度が正常
であると判定された場合、ステップＳ１０２において演
算された移動距離を積算するとともに、上記した緯度・
経度情報記憶部に記憶された前回の緯度・経度情報を、
ステップＳ１０２において抽出された今回の緯度・経度
情報に更新する（ステップＳ１０５）。なお、距離積算
処理は、ＲＡＭ３５の積算距離記憶部（図示せず）を用
意しておき、今回の移動距離算出までに演算された移動
距離を積算して、この積算結果を上記した積算距離記憶
部に記憶することにより行う。
【００２６】そして、ステップＳ１０３において演算さ
れた移動速度の平均移動速度を演算する（ステップＳ１
０６）。このステップＳ１０６は、具体的には、今回の
ステップＳ１０３において演算された移動速度を、前回
までの所定期間内にステップＳ１０３において演算され
た移動速度に積算し、この積算結果を積算回数で除算す
ることにより行う。
【００２７】ステップＳ１０５およびＳ１０６において
演算された積算距離および平均移動速度は、ＬＣＤ駆動
回路３８による制御を介して表示パネル３７上に表示さ
れる（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７の処理後
は、ユーザによる入力スイッチ３２の操作等により計測
の終了が指示されたか否かを判定する（ステップＳ１０
８）。ステップＳ１０８において、計測の終了が指示さ
れた場合は、図４に示した一連の処理を終了し、計測の
終了が指示されていない場合は、再びステップＳ１０２
からの処理を繰り返す。
【００２８】また、ステップＳ１０４において移動速度
が正常でないと判定された場合、この移動速度は実際の
ユーザの移動速度とは大きく異なっているため、これを
ステップＳ１０６において行われる平均速度演算の対象
データとすると、平均速度に大きな誤差が含まれてしま
う。また、このように移動速度の異常は、ステップＳ１
０２において抽出された異常な緯度・経度情報に基づい
ているため、その移動距離も不正確な値であることを意
味し、この移動距離をステップＳ１０５において行われ
る距離積算の対象データとすると、演算された積算距離
に大きな誤差が含まれてしまう。
【００２９】よって、ステップＳ１０４において移動速
度が正常でないと判定された場合は、ステップＳ１０２
およびステップＳ１０３においてそれぞれ算出された移
動距離および移動速度を、距離積算および平均速度演算
の対象とせずに、再びステップＳ１０２の処理に戻っ
て、移動距離の算出を行う。この場合、上記した緯度・
経度情報記憶部に記憶された前回の緯度・経度情報は、
ステップＳ１０２において抽出された今回の緯度・経度
情報、すなわち異常な緯度・経度情報に更新されていな
いため、緯度・経度情報記憶部に記憶された前回の緯度
・経度情報には変化はなく、新たな移動距離の算出にお
いて異常な緯度・経度情報が用いられることはない。
【００３０】よって、実施の形態１に係る携帯型距離・
速度計によれば、ＧＰＳ受信機３１において得られたＧ
ＰＳ電波に基づいて、位置変化算出方法によりユーザの
移動距離、移動速度および平均移動速度を演算するとと
もに、演算された移動速度が正常値を示さない場合に位
置とびまたは受信不可状態が発生したと判断し、この異
常な移動速度およびその移動速度に対応する移動距離
を、移動距離の積算や平均速度の演算の対象から除外し
ているので、ユーザに対して、より正確で信頼性の高い
積算距離および平均速度の提示を行うことができる。
【００３１】（実施の形態２）つぎに、実施の形態２に
係る携帯型距離・速度計について説明する。実施の形態
２に係る携帯型距離・速度計の構成は、図３に示した各
要素ＧＰＳ受信機２１、入力スイッチ２２、ＯＳＣ２
３、ＣＰＵ２４、ＲＡＭ２５、ＲＯＭ２６、表示パネル
２７およびＬＣＤ駆動回路２８と同様であるため、ここ
ではその説明を省略する。ただし、以下に示すように、
ＣＰＵ２４における各種演算処理が実施の形態１と異な
っている。
【００３２】実施の形態１に係る携帯型距離・速度計
は、位置とびを検出した際の移動速度および移動距離を
除外して平均速度および積算距離を算出するものであっ
たが、実施の形態２に係る携帯型距離・速度計は、位置
とびを検出した際に、移動速度の算出を位置変化算出方
法から上述したドップラー速度算出方法に切り換えて使
用し、このドップラー速度算出方法によって算出された
移動速度および移動距離を用いて平均速度および積算距
離を算出するものである。
【００３３】この実施の形態２に係る携帯型距離・速度
計の動作について説明する。図５は、実施の形態２に係
る携帯型距離・速度計の動作を示すフローチャートであ
る。なお、図５において、ステップＳ１１１〜ステップ
Ｓ１１３の処理は、図４のステップＳ１０１〜ステップ
Ｓ１０３に相当するため、ここではそれらの説明を省略
する。ただし、図５においては特に、位置変化算出方法
によって算出された移動速度および移動距離をそれぞれ
第１の速度および第１の距離と称し、ドップラー速度算
出方法によって算出された移動速度および移動距離をそ
れぞれ第２の速度および第２の距離と称する。
【００３４】ステップＳ１１３の処理後は、ＧＰＳ受信
機２１で得られる測位データから上述したようにドップ
ラー速度算出方法によって移動速度（第２の速度）を算
出し（ステップＳ１１４）、これを累積することにより
ユーザの移動距離（第２の距離）を演算する（ステップ
Ｓ１１５）。この移動距離は、具体的には、ＣＰＵ２４
が、図２に示した計時手段１３に相当する計時カウンタ
を用いて所定時間の計時をおこない、ドップラーシフト
から求められた速度にこの計時された所定時間を乗じる
ことで算出される。
【００３５】つぎに、図４のステップＳ１０４と同様
に、ステップＳ１１３において演算された第１の速度
が、正常値であるかどうかの判定を行う（ステップＳ１
１６）。すなわち、位置変化算出方法において問題とさ
れる位置とびの検出を行う。ステップＳ１０４において
第１の速度が正常であると判定された場合、後述する平
均速度および積算距離の演算対象として、第１の速度お
よび第１の距離を選択するとともに、図３のステップＳ
１０５における処理同様に、実施の形態１において説明
した緯度・経度情報記憶部に記憶された前回の緯度・経
度情報を、ステップＳ１１２において抽出された今回の
緯度・経度情報に更新する（ステップＳ１１７）。
【００３６】一方、ステップＳ１１６において第１の速
度が正常でないと判定された場合、この位置変化算出方
法によって算出された第１の速度は、実際のユーザの移
動速度とは大きく異なっているため、これを後述する平
均速度演算の対象データとすると、平均速度に大きな誤
差が含まれてしまう。また、このように移動速度の異常
は、ステップＳ１１２において抽出された異常な緯度・
経度情報に基づいているため、その移動距離も不正確な
値であることを意味し、この第１の距離を後述する距離
積算の対象データとすると、演算された積算距離に大き
な誤差が含まれてしまう。よって、これら第１の速度お
よび第１の距離を用いることよりも、むしろステップＳ
１１４およびステップＳ１１５において演算された第２
の速度および第２の距離を平均速度演算および距離積算
の対象データした方が信頼性の高い演算結果が得られ
る。そこで、この場合、後述する平均速度および積算距
離の演算対象として、第２の速度および第２の距離を選
択する（ステップＳ１１８）。
【００３７】そして、ステップＳ１１７またはステップ
１１８において選択された移動速度および移動距離を用
いて、距離積算（ステップＳ１１９）、平均速度演算
（ステップＳ１２０）および積算距離・平均速度表示
（ステップＳ１２１）を行う。なお、これらステップＳ
１１９〜ステップＳ１２１は、図３に示したステップＳ
１０５〜ステップＳ１０７に相当するため、ここではそ
れらの説明を省略する。
【００３８】ステップＳ１２１の処理後は、ユーザによ
る入力スイッチ３２の操作等により計測の終了が指示さ
れたか否かを判定する（ステップＳ１２２）。ステップ
Ｓ１２２において、計測の終了が指示された場合は、図
５に示した一連の処理を終了し、計測の終了が指示され
ていない場合は、再びステップＳ１１２からの処理を繰
り返す。
【００３９】よって、実施の形態２に係る携帯型距離・
速度計によれば、ＧＰＳ受信機１０において得られたＧ
ＰＳ電波に基づいて、位置変化算出方法により第１の距
離および第１の速度を演算するとともに、ドップラー速
度算出方法によって第２の距離および第２の速度を演算
し、演算された第１の速度が正常値を示す場合は、第１
の距離および第１の速度を用いてユーザの平均移動速度
および積算距離を算出し、第１の速度が正常値を示さな
い場合には位置とびが発生したと判断し、第２の距離お
よび第２の速度を用いてユーザの平均移動速度および積
算距離を算出しているので、人の歩行や走行に移動速度
および移動距離の計測に適した位置変化算出方法を使用
するとともに、その位置変化算出方法において問題とさ
れる位置とびが生じた際にも、ドップラー速度算出方法
を用いることで、正確で連続的な計測を行うことがで
き、ユーザに対して、信頼性の高い積算距離および平均
速度の提示を行うことができる。
【００４０】なお、実施の形態１および２に係る携帯型
距離・速度計は、腕時計のように体に装着して用いるこ
とが好ましく、特にマラソンランナーが走行練習を行う
際の距離・速度計として使用するのに最適である。よっ
て、入力スイッチ３２のラップ入力等による移動速度お
よび移動距離の計測を行うようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る携
帯型距離・速度計によれば、ＧＰＳ受信機から得られた
ＧＰＳ電波に基づいて、位置変化算出方法によりユーザ
の移動距離および移動速度を演算するとともに、演算さ
れた移動速度が異常を示す場合に位置変化算出方法を起
因とする位置とびまたはＧＰＳ電波の受信不可状態が発
生したと判断し、この異常な移動速度およびその移動速
度に対応する移動距離を、移動距離の積算や平均速度の
演算の対象から除外しているので、ユーザに対して、よ
り正確で信頼性の高い積算距離および平均速度の提示を
行うことができる。
【００４２】また、本発明係る携帯型距離・速度計によ
れば、ＧＰＳ受信機から得られたＧＰＳ電波に基づい
て、位置変化算出方法により第１の距離および第１の速
度を演算するとともに、ドップラー速度算出方法によっ
て第２の距離および第２の速度を演算し、演算された第
１の速度が異常を示さない場合は、第１の距離および第
１の速度を用いてユーザの平均移動速度および積算距離
を算出し、第１の速度が異常を示す場合には位置変化算
出方法を起因とする位置とびが発生したと判断し、第２
の距離および第２の速度を用いてユーザの平均移動速度
および積算距離を算出しているので、人の歩行や走行に
移動速度および移動距離の計測に適した位置変化算出方
法を使用するとともに、その位置変化算出方法において
問題とされる位置とびが生じた際にも、ドップラー速度
算出方法を用いることで、正確で連続的な計測を行うこ
とができ、ユーザに対して、信頼性の高い積算距離およ
び平均速度の提示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯型距離・速度計の構成を示す
原理図である。
【図２】本発明に係る他の携帯型距離・速度計の構成を
示す原理図である。
【図３】実施の形態１に係る携帯型距離・速度計の構成
を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る携帯型距離・速度計の動作
を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る携帯型距離・速度計の動作
を示すフローチャートである。
【図６】従来のＧＰＳ受信機の概略構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
１０，３１ ＧＰＳ受信機 １１ 第１の距離演算手段 １２ 第１の速度演算手段 １３ 計時手段 １４ 異常検出手段 １５ 距離積算手段 １６ 平均速度演算手段 １７ 速度選択手段 １８ 距離選択手段 １９ 第２の速度演算手段 ２０ 第２の距離演算手段 ３０ ＧＰＳ衛星 ３２ 入力スイッチ ３３ ＯＳＣ ３４ ＣＰＵ ３５ ＲＡＭ ３６ ＲＯＭ ３７ 表示パネル ３８ ＬＣＤ駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田切 博之 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目８番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 Ｆターム(参考） 2F029 AA07 AB07 AC01 AC12 5J062 BB05 CC07 DD05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ電波を
    受信し、受信したＧＰＳ電波から測位データを取得する
    ＧＰＳ受信機と、 ２地点において各々取得される前記測位データ内の位置
    情報の差分からユーザの移動距離を第１の距離として演
    算する第１の距離演算手段と、 前記第１の距離におけるユーザの移動時間を計時する計
    時手段と、 前記第１の距離演算手段において演算された第１の距離
    と前記計時手段において計時された移動時間とに基づい
    てユーザの移動速度を第１の速度として演算する第１の
    速度演算手段と、 前記第１の速度演算手段において演算された第１の速度
    の異常を検出する異常検出手段と、 前記異常検出手段において第１の速度の異常が検出され
    ない場合に前記第１の速度演算手段において演算された
    第１の速度に基づいてユーザの平均移動速度を演算する
    平均速度演算手段と、 前記異常検出手段において第１の速度の異常が検出され
    ない場合に前記第１の距離演算手段において演算された
    第１の距離を積算して積算距離を演算する距離積算手段
    と、 を備えたことを特徴とする携帯型距離・速度計。
  2. 【請求項２】 ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ電波を
    受信し、受信したＧＰＳ電波から測位データを取得する
    ＧＰＳ受信機と、 ２地点において各々取得される前記測位データ内の位置
    情報の差分からユーザの移動距離を第１の距離として演
    算する第１の距離演算手段と、 前記測位データ内のドップラーシフト周波数情報からユ
    ーザの移動速度を第２の速度として演算する第２の速度
    演算手段と、 前記第１の距離におけるユーザの移動時間および前記第
    ２の速度におけるユーザの移動時間を計時する計時手段
    と、 前記第１の距離演算手段において演算された第１の距離
    と前記計時手段において計時された移動時間とに基づい
    てユーザの移動速度を第１の速度として演算する第１の
    速度演算手段と、 前記第２の速度演算手段において演算された第２の速度
    と前記計時手段において計時された移動時間とに基づい
    てユーザの移動距離を第２の距離として演算する第２の
    距離演算手段と、 前記第１の速度演算手段において演算された第１の速度
    の異常を検出する異常検出手段と、 前記異常検出手段において第１の速度の異常が検出され
    ない場合に前記第１の速度を選択し、前記異常検出手段
    において第１の速度の異常が検出された場合に前記第２
    の速度を選択する速度選択手段と、 前記異常検出手段において第１の速度の異常が検出され
    ない場合に前記第１の距離を選択し、前記異常検出手段
    において第１の速度の異常が検出された場合に前記第２
    の距離を選択する距離選択手段と、 前記速度選択手段において選択された前記第１の速度ま
    たは前記第２の速度の一方を用いてユーザの平均移動速
    度を演算する平均速度演算手段と、 前記距離選択手段において選択された前記第１の距離ま
    たは前記第２の距離の一方を用いて積算距離を演算する
    距離積算手段と、 を備えたことを特徴とする携帯型距離・速度計。
  3. 【請求項３】 前記異常検出手段は、前記第１の速度演
    算手段において演算される第１の速度の今回値と前回値
    とを比較し、前記今回値である第１の速度が前記前回値
    である第１の速度に対して所定の割合以上変動した際
    に、前記第１の速度を異常として検出することを特徴と
    する請求項１または２に記載の携帯型距離・速度計。
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