JP2003090872A - 位置測定装置、それを備えた端末及び位置測定方法 - Google Patents
位置測定装置、それを備えた端末及び位置測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＧＰＳによる測位に必要な衛星数を確保できな
い場合においても、測位することができる位置測定装置
を提供することにある。 【解決手段】本発明の第１の位置測定装置は、測位に必
要な数の衛星を捕捉できない場合、直近位置からの移動
距離を、例えば、３次元加速度センサにより検知される
３次元加速度に基づいて求めることで位置を測定する。
さらに、本発明の第２の位置測定装置は、測位に必要な
数の衛星を捕捉できない場合（特に、測位に必要な衛星
を一つも捕捉できない場合）は、直近位置からの移動距
離を、例えば、３次元加速度センサにより検知される３
次元加速度に基づいて求め、さらに、直近位置からの移
動方向を、例えば３次元ジャイロにより検知される３次
元角速度に基づいて求めることで位置を測定する。
い場合においても、測位することができる位置測定装置
を提供することにある。 【解決手段】本発明の第１の位置測定装置は、測位に必
要な数の衛星を捕捉できない場合、直近位置からの移動
距離を、例えば、３次元加速度センサにより検知される
３次元加速度に基づいて求めることで位置を測定する。
さらに、本発明の第２の位置測定装置は、測位に必要な
数の衛星を捕捉できない場合（特に、測位に必要な衛星
を一つも捕捉できない場合）は、直近位置からの移動距
離を、例えば、３次元加速度センサにより検知される３
次元加速度に基づいて求め、さらに、直近位置からの移
動方向を、例えば３次元ジャイロにより検知される３次
元角速度に基づいて求めることで位置を測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧＰＳ(Global Po
sitioning System)を利用した位置測定装置、及びそれ
を備えた携帯端末、位置測定方法に関する。
sitioning System)を利用した位置測定装置、及びそれ
を備えた携帯端末、位置測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＰＳは、地球を２４個の衛星で囲み、
その衛星からの距離を測定して地球上での測位点の位置
を算出する。現在、カーナビゲーションシステムや測量
など、多種多様に利用されている。
その衛星からの距離を測定して地球上での測位点の位置
を算出する。現在、カーナビゲーションシステムや測量
など、多種多様に利用されている。
【０００３】一方、移動体の中で携帯電話は加速度的に
普及し、緊急通報としても利用されており、その用途か
らも、緊急事態が発生している場所の特定ができない
か、また、ビジネス上でも顧客の位置を把握してのサー
ビス展開という点からＧＰＳの内蔵化が求められてい
る。
普及し、緊急通報としても利用されており、その用途か
らも、緊急事態が発生している場所の特定ができない
か、また、ビジネス上でも顧客の位置を把握してのサー
ビス展開という点からＧＰＳの内蔵化が求められてい
る。
【０００４】カーナビゲーションのように、電源を切っ
た場所と入れた場所がおおむね同じ場所であったり、車
道以外は走らないという制限があるものに対して、携帯
電話は、携帯性が高いという利便性から、空から見えに
くい場所に移動するなど、ＧＰＳ測位をするための必要
衛星数が確保できない場合があり、携帯電話へのＧＰＳ
機能内蔵が妨げられている。
た場所と入れた場所がおおむね同じ場所であったり、車
道以外は走らないという制限があるものに対して、携帯
電話は、携帯性が高いという利便性から、空から見えに
くい場所に移動するなど、ＧＰＳ測位をするための必要
衛星数が確保できない場合があり、携帯電話へのＧＰＳ
機能内蔵が妨げられている。
【０００５】位置を測位するために必要な衛星補足数
は、最低４個である。高度を、地球表面に固定して算出
するとしても３個必要となる。すなわち、最低３個の衛
星が直接見える場所でなければ、位置算出できない。こ
のため、現状、高層ビル街においては、ほとんど測位で
きない。
は、最低４個である。高度を、地球表面に固定して算出
するとしても３個必要となる。すなわち、最低３個の衛
星が直接見える場所でなければ、位置算出できない。こ
のため、現状、高層ビル街においては、ほとんど測位で
きない。
【０００６】カーナビゲーションシステムなどにおいて
は、ＧＰＳによる測位が困難になると、自立航法モード
に移行する。この自立航法モードは、ＧＰＳにより測位
された直近の位置からの移動距離と移動方向を、車の傾
きを捉える傾斜センサと、タイヤの回転から速度を検出
する車速センサと、さらに、左右への移動を検出する一
軸ジャイロとから算出することにより、測位する方法で
ある。
は、ＧＰＳによる測位が困難になると、自立航法モード
に移行する。この自立航法モードは、ＧＰＳにより測位
された直近の位置からの移動距離と移動方向を、車の傾
きを捉える傾斜センサと、タイヤの回転から速度を検出
する車速センサと、さらに、左右への移動を検出する一
軸ジャイロとから算出することにより、測位する方法で
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、携帯電
話を含む携帯端末（移動体）の場合は、カーナビゲーシ
ョンシステムと違い、携帯端末の搬送形態が縦向きであ
ったり、横向きであったりと車のように固定でないた
め、カーナビゲーションシステムにおける上記自立航法
モードでは、測位できない。そこで、携帯端末の位置を
ＧＰＳにより測定するために必要な衛星数が確保できな
くなったときに、カーナビゲーションシステムにおける
上記自立航法モードと異なる別の測位手段を、携帯端末
に搭載する必要がある。
話を含む携帯端末（移動体）の場合は、カーナビゲーシ
ョンシステムと違い、携帯端末の搬送形態が縦向きであ
ったり、横向きであったりと車のように固定でないた
め、カーナビゲーションシステムにおける上記自立航法
モードでは、測位できない。そこで、携帯端末の位置を
ＧＰＳにより測定するために必要な衛星数が確保できな
くなったときに、カーナビゲーションシステムにおける
上記自立航法モードと異なる別の測位手段を、携帯端末
に搭載する必要がある。
【０００８】従って、本発明の目的は、ＧＰＳを利用し
た位置測定装置を携帯端末に搭載した場合において、Ｇ
ＰＳによる測位に必要な衛星数を確保できない場合にお
いても、測位することができる位置測定装置、それを備
える携帯端末、位置測定方法を提供することにある。
た位置測定装置を携帯端末に搭載した場合において、Ｇ
ＰＳによる測位に必要な衛星数を確保できない場合にお
いても、測位することができる位置測定装置、それを備
える携帯端末、位置測定方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の位置測定装置は、測位に必要な数の衛
星を捕捉できない場合、直近位置からの移動距離を、例
えば、３次元加速度センサにより検知される３次元加速
度に基づいて求めることで位置を測定する。
の本発明の第１の位置測定装置は、測位に必要な数の衛
星を捕捉できない場合、直近位置からの移動距離を、例
えば、３次元加速度センサにより検知される３次元加速
度に基づいて求めることで位置を測定する。
【００１０】さらに、本発明の第２の位置測定装置は、
測位に必要な数の衛星を捕捉できない場合（特に、測位
に必要な衛星を一つも捕捉できない場合）は、直近位置
からの移動距離を、例えば、３次元加速度センサにより
検知される３次元加速度に基づいて求め、さらに、直近
位置からの移動方向を、例えば３次元ジャイロにより検
知される３次元角速度に基づいて求めることで位置を測
定する。
測位に必要な数の衛星を捕捉できない場合（特に、測位
に必要な衛星を一つも捕捉できない場合）は、直近位置
からの移動距離を、例えば、３次元加速度センサにより
検知される３次元加速度に基づいて求め、さらに、直近
位置からの移動方向を、例えば３次元ジャイロにより検
知される３次元角速度に基づいて求めることで位置を測
定する。
【００１１】また、本発明では、地磁気以外の外部磁場
の有無を、互いに異なる位置に配置された磁気センサ
（方位センサ）により検出される磁気量の比較に基づい
て判定する外部磁場有無判定方法が提供される。
の有無を、互いに異なる位置に配置された磁気センサ
（方位センサ）により検出される磁気量の比較に基づい
て判定する外部磁場有無判定方法が提供される。
【００１２】さらに、測定された位置の地磁気量（参照
地磁気量）をあらかじめデータベース化し、その位置に
おいて、磁気センサ（方位センサ）により検出された磁
気量と、参照地磁気量との比較に基づいて、地磁気以外
の外部磁場の有無を判定する外部磁場有無判定方法が提
供される。
地磁気量）をあらかじめデータベース化し、その位置に
おいて、磁気センサ（方位センサ）により検出された磁
気量と、参照地磁気量との比較に基づいて、地磁気以外
の外部磁場の有無を判定する外部磁場有無判定方法が提
供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲はかかる実施の形態によって限定されるものでは
ない。
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲はかかる実施の形態によって限定されるものでは
ない。
【００１４】（第１の実施の形態−測位に必要な衛星数
が１つ足りない場合）図１は、第１の実施の形態におけ
る携帯端末の概略構成図である。図１の携帯端末（一例
としての携帯電話）は、携帯端末全体を制御する制御部
１０、ＧＰＳによる測位を実行するＧＰＳモジュール１
１、３次元方向の加速度を検知する加速度センサ１２、
３次元加速度センサ１２により検知される加速度に基づ
いて移動距離を測定する距離測定モジュール１３とを備
える。少なくともＧＰＳモジュール１１、３次元加速度
センサ１２及び距離測定モジュール１３は、位置測定装
置を構成する。
が１つ足りない場合）図１は、第１の実施の形態におけ
る携帯端末の概略構成図である。図１の携帯端末（一例
としての携帯電話）は、携帯端末全体を制御する制御部
１０、ＧＰＳによる測位を実行するＧＰＳモジュール１
１、３次元方向の加速度を検知する加速度センサ１２、
３次元加速度センサ１２により検知される加速度に基づ
いて移動距離を測定する距離測定モジュール１３とを備
える。少なくともＧＰＳモジュール１１、３次元加速度
センサ１２及び距離測定モジュール１３は、位置測定装
置を構成する。
【００１５】距離測定モジュール１３は、加速度センサ
１２により検知される加速度に基づいて、携帯端末の移
動距離を算出する。
１２により検知される加速度に基づいて、携帯端末の移
動距離を算出する。
【００１６】図２は、携帯端末の移動距離の算出を説明
する図である。図２（ａ）に示すように、携帯端末に３
次元方向の加速度を検出可能な加速度センサ１２を配置
し、携帯端末が時間Ｔの間移動すると、加速度センサ１
２から、図２（ｂ）に示すような各方向成分（Ｘ方向、
Ｙ方向、Ｚ方向）の加速度データが得られる。
する図である。図２（ａ）に示すように、携帯端末に３
次元方向の加速度を検出可能な加速度センサ１２を配置
し、携帯端末が時間Ｔの間移動すると、加速度センサ１
２から、図２（ｂ）に示すような各方向成分（Ｘ方向、
Ｙ方向、Ｚ方向）の加速度データが得られる。
【００１７】この加速度データから、それぞれＸ、Ｙ、
Ｚ方向への移動距離成分を算出し、各方向への移動距離
成分をベクトル合成することで、携帯端末の移動距離を
算出することができる。
Ｚ方向への移動距離成分を算出し、各方向への移動距離
成分をベクトル合成することで、携帯端末の移動距離を
算出することができる。
【００１８】また、人が歩行する際の周期的な上下振動
を加速度センサ１２で検出し、その振動回数（歩数）
に、その人の一歩の歩幅を掛け合わせることでもおおよ
その移動距離を測定することも可能である。人の歩行に
よる振動は、周期的な加速度変動を伴うので、それを加
速度センサ１２により検出することで、人の歩数を求め
ることができる。
を加速度センサ１２で検出し、その振動回数（歩数）
に、その人の一歩の歩幅を掛け合わせることでもおおよ
その移動距離を測定することも可能である。人の歩行に
よる振動は、周期的な加速度変動を伴うので、それを加
速度センサ１２により検出することで、人の歩数を求め
ることができる。
【００１９】ＧＰＳモジュール１０は、測位に必要な衛
星数を確保できる場合、各衛星と測位点間の距離を測定
する一点測位法により測位点の位置（携帯端末の位置）
を求める。既知である衛星ｉの位置（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚ
ｉ）と未知である測位点の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）との距離
Ｌは、次の関係式により表すことができる。 Ｌ＝[(Ｘ−Ｘｉ)2+(Ｙ−Ｙｉ)2+(Ｚ−Ｚｉ)2]1/2＝Ｌａ+Ｃ・δｔ …（１） ここで、Ｌａｉは、衛星ｉの位置と測位点間の電波伝搬
の時間差（発信時刻と受信時刻の差）に光速Ｃを乗じる
ことで求められる疑似距離であって、 Ｌａｉ＝Ｃ・（受信時刻Ｔｒ−発信時刻Ｔｓ） で表される。
星数を確保できる場合、各衛星と測位点間の距離を測定
する一点測位法により測位点の位置（携帯端末の位置）
を求める。既知である衛星ｉの位置（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚ
ｉ）と未知である測位点の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）との距離
Ｌは、次の関係式により表すことができる。 Ｌ＝[(Ｘ−Ｘｉ)2+(Ｙ−Ｙｉ)2+(Ｚ−Ｚｉ)2]1/2＝Ｌａ+Ｃ・δｔ …（１） ここで、Ｌａｉは、衛星ｉの位置と測位点間の電波伝搬
の時間差（発信時刻と受信時刻の差）に光速Ｃを乗じる
ことで求められる疑似距離であって、 Ｌａｉ＝Ｃ・（受信時刻Ｔｒ−発信時刻Ｔｓ） で表される。
【００２０】δｔは、衛星による測定時刻と携帯端末に
よる計測時刻の誤差分である。発信時刻Ｔｓは、衛星に
内蔵の時計により計測され、携帯端末に送信される。一
方、受信時刻Ｔｒは、携帯端末内蔵の時計により計測さ
れ、携帯端末が、上記疑似距離Ｌａを算出する。従っ
て、衛星による計測時刻と携帯端末による計測時刻に誤
差δｔがある場合、上記疑似距離Ｌａｉにずれが生じ
る。この疑似距離Ｌａｉのずれを補正するために、上記
（１）式に、衛星による測定時刻と携帯端末による計測
時刻の誤差分をδｔに光速Ｃを乗じたずれ量の項が加え
られる。
よる計測時刻の誤差分である。発信時刻Ｔｓは、衛星に
内蔵の時計により計測され、携帯端末に送信される。一
方、受信時刻Ｔｒは、携帯端末内蔵の時計により計測さ
れ、携帯端末が、上記疑似距離Ｌａを算出する。従っ
て、衛星による計測時刻と携帯端末による計測時刻に誤
差δｔがある場合、上記疑似距離Ｌａｉにずれが生じ
る。この疑似距離Ｌａｉのずれを補正するために、上記
（１）式に、衛星による測定時刻と携帯端末による計測
時刻の誤差分をδｔに光速Ｃを乗じたずれ量の項が加え
られる。
【００２１】上記（１）式において、未知数は、測定点
の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び時刻誤差δｔの４つであるの
で、測位点を求めるには、４つの衛星を捕捉する必要が
ある。すなわち、測位に必要な衛星の数は４つである。
の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）及び時刻誤差δｔの４つであるの
で、測位点を求めるには、４つの衛星を捕捉する必要が
ある。すなわち、測位に必要な衛星の数は４つである。
【００２２】そして、各衛星ｉそれぞれについての上記
（１）式を連立させ以下の連立方程式（１−１）、（１
−２）、（１−３）、（１−４）を解くことにより測位
点の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を求めることができる。
（１）式を連立させ以下の連立方程式（１−１）、（１
−２）、（１−３）、（１−４）を解くことにより測位
点の位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を求めることができる。
【００２３】
[(Ｘ−Ｘ１)2+(Ｙ−Ｙ１)2+(Ｚ−Ｚ１)2]1/2＝Ｌａ１+Ｃ・δｔ …（１−１
）
[(Ｘ−Ｘ２)2+(Ｙ−Ｙ２)2+(Ｚ−Ｚ２)2]1/2＝Ｌａ２+Ｃ・δｔ …（１−２
）
[(Ｘ−Ｘ３)2+(Ｙ−Ｙ３)2+(Ｚ−Ｚ３)2]1/2＝Ｌａ３+Ｃ・δｔ …（１−３
）
[(Ｘ−Ｘ４)2+(Ｙ−Ｙ４)2+(Ｚ−Ｚ４)2]1/2＝Ｌａ４+Ｃ・δｔ …（１−４
）
ここで、測位に必要な衛星数が一つ足りなくなった場
合、（衛星を３つしか捕捉できない場合）、ＧＰＳモジ
ュール１１は、距離測定モジュール１３を起動する。距
離測定モジュール１３は、起動されたときからの携帯端
末の移動距離を、所定の測位タイミング毎に、加速度セ
ンサ１２からの加速度データに基づいて算出する。そし
て、ＧＰＳモジュール１１は、上記連立方程式（１−１
〜１−４）に代わって、次の連立方程式（２−１〜２−
４）により、測位点（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の位置を求める。
合、（衛星を３つしか捕捉できない場合）、ＧＰＳモジ
ュール１１は、距離測定モジュール１３を起動する。距
離測定モジュール１３は、起動されたときからの携帯端
末の移動距離を、所定の測位タイミング毎に、加速度セ
ンサ１２からの加速度データに基づいて算出する。そし
て、ＧＰＳモジュール１１は、上記連立方程式（１−１
〜１−４）に代わって、次の連立方程式（２−１〜２−
４）により、測位点（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の位置を求める。
【００２４】
[(Ｘ−Ｘ１)2+(Ｙ−Ｙ１)2+(Ｚ−Ｚ１)2]1/2＝Ｌａ１+Ｃ・δｔ …（２−１
）
[(Ｘ−Ｘ２)2+(Ｙ−Ｙ２)2+(Ｚ−Ｚ２)2]1/2＝Ｌａ２+Ｃ・δｔ …（２−２
）
[(Ｘ−Ｘ３)2+(Ｙ−Ｙ３)2+(Ｚ−Ｚ３)2]1/2＝Ｌａ３+Ｃ・δｔ …（２−３
）
[(Ｘｐ−Ｘ)2+(Ｙｐ−Ｙ)2+(Ｚｐ−Ｚ)2]1/2＝Ｌｓ …（２−４
）
上記連立方程式（２−１〜２−４）においては、衛星４
が捕捉できなくなった場合に、上記式（１−４）に代わ
って、式（２−４）が適用される。
が捕捉できなくなった場合に、上記式（１−４）に代わ
って、式（２−４）が適用される。
【００２５】ここで、式（２−４）におけるＸｐ、Ｙ
ｐ、Ｚｐは、前回の測位タイミングで測位された位置
（直近測位位置）。また、Ｌｓは、直近測位位置からの
測位点の移動距離である。
ｐ、Ｚｐは、前回の測位タイミングで測位された位置
（直近測位位置）。また、Ｌｓは、直近測位位置からの
測位点の移動距離である。
【００２６】このように、測位に必要な衛星が一つ足り
なくなっても、加速度センサ１２から求められる携帯端
末の移動距離の方程式（２−４）を利用することによ
り、連立方程式を解くのに必要な数の方程式を立てるこ
とができるようになり、上記連立方程式（２−１〜２−
４）を解くことで、測位点の位置が求められる。
なくなっても、加速度センサ１２から求められる携帯端
末の移動距離の方程式（２−４）を利用することによ
り、連立方程式を解くのに必要な数の方程式を立てるこ
とができるようになり、上記連立方程式（２−１〜２−
４）を解くことで、測位点の位置が求められる。
【００２７】なお、Ｘ（緯度）、Ｙ（経度）、Ｚ（高
度）において、高度Ｚを地球表面として固定すると、上
記連立方程式（１−１〜１−４）、（２−１〜２−４）
の式数は、一つ削減できる。すなわち、測位に必要な衛
星数は３つとなる。そして、測位に必要な衛星数が一つ
足りない場合（すなわち、捕捉できる衛星数が２つの場
合）、上述同様のように、加速度センサによる携帯端末
の移動距離の方程式を利用して、測位位置を求めること
ができる。
度）において、高度Ｚを地球表面として固定すると、上
記連立方程式（１−１〜１−４）、（２−１〜２−４）
の式数は、一つ削減できる。すなわち、測位に必要な衛
星数は３つとなる。そして、測位に必要な衛星数が一つ
足りない場合（すなわち、捕捉できる衛星数が２つの場
合）、上述同様のように、加速度センサによる携帯端末
の移動距離の方程式を利用して、測位位置を求めること
ができる。
【００２８】（第２の実施の形態−捕捉できる衛星が少
なくとも一つの場合）第２の実施の形態は、捕捉できる
一つの衛星を利用した測位方法について説明する。すな
わち、この第２の実施の形態は、測位に必要な衛星数が
４つの場合において、捕捉できる衛星が１つ又は２つで
ある場合（すなわち、測位に必要な衛星が２つ又は３つ
足りない場合）、測位に必要な衛星数が３つ場合におい
て、捕捉できる衛星が１つの場合（すなわち、測位に必
要な衛星が２つ足りない場合）に適用可能である。もち
ろん、上述の第１の実施の形態の場合、すなわち、測位
に必要な衛星が一つ足りない場合にも適用可能である。
なくとも一つの場合）第２の実施の形態は、捕捉できる
一つの衛星を利用した測位方法について説明する。すな
わち、この第２の実施の形態は、測位に必要な衛星数が
４つの場合において、捕捉できる衛星が１つ又は２つで
ある場合（すなわち、測位に必要な衛星が２つ又は３つ
足りない場合）、測位に必要な衛星数が３つ場合におい
て、捕捉できる衛星が１つの場合（すなわち、測位に必
要な衛星が２つ足りない場合）に適用可能である。もち
ろん、上述の第１の実施の形態の場合、すなわち、測位
に必要な衛星が一つ足りない場合にも適用可能である。
【００２９】第２の実施の形態は、図１に示した携帯端
末の構成で実施可能であり、ＧＰＳモジュール１１が、
測位に必要な数の衛星を捕捉できなくなった場合に、距
離測定モジュール１３を起動し、さらに、距離測定モジ
ュール１３が、加速度センサ１２からの３次元加速度デ
ータに基づいて距離測定モジュール１３により求められ
る移動距離Ｌｓを利用して、以下のようにして測位点の
位置を求める。
末の構成で実施可能であり、ＧＰＳモジュール１１が、
測位に必要な数の衛星を捕捉できなくなった場合に、距
離測定モジュール１３を起動し、さらに、距離測定モジ
ュール１３が、加速度センサ１２からの３次元加速度デ
ータに基づいて距離測定モジュール１３により求められ
る移動距離Ｌｓを利用して、以下のようにして測位点の
位置を求める。
【００３０】図３は、第２の実施の形態における測位方
法の原理を説明する図である。図３では、図を簡単にす
るために、３次元を２次元で表現する。図３において、
直近測位位置Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ、Ｚｐ）は、前回の測位タ
イミングにおける測位位置であり、Ｌｓは、直近測位位
置からの移動距離である。移動距離Ｌｓは、直前測定位
置Ｐを中心して、半径が移動距離Ｌｓの球の表面Ｓ１に
分布している。
法の原理を説明する図である。図３では、図を簡単にす
るために、３次元を２次元で表現する。図３において、
直近測位位置Ｐ（Ｘｐ、Ｙｐ、Ｚｐ）は、前回の測位タ
イミングにおける測位位置であり、Ｌｓは、直近測位位
置からの移動距離である。移動距離Ｌｓは、直前測定位
置Ｐを中心して、半径が移動距離Ｌｓの球の表面Ｓ１に
分布している。
【００３１】一方、捕捉できている一つの衛星ｉと携帯
端末との距離Ｌは、上述したように、 距離Ｌ＝疑似距離Ｌａ＋Ｃ・δｔ により求められ、衛星ｉの位置Ｑ（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）
を中心として、半径が距離Ｌの球の表面Ｓ２に分布して
いる。
端末との距離Ｌは、上述したように、 距離Ｌ＝疑似距離Ｌａ＋Ｃ・δｔ により求められ、衛星ｉの位置Ｑ（Ｘｉ、Ｙｉ、Ｚｉ）
を中心として、半径が距離Ｌの球の表面Ｓ２に分布して
いる。
【００３２】従って、測位点は、この二つの球面Ｓ１、
Ｓ２が交わる円Ｋの円周上にある。第２の実施の形態で
は、ＧＰＳモジュール１１は、この円Ｋの中心位置Ｍ
（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ）を求め、それを測位点の位置とみ
なす。このとき、測位点の位置と真の位置との誤差は円
Ｋの半径ｒとなる。このように、捕捉できる衛星が一つ
の場合であっても、測位点の位置を、所定の精度（円Ｋ
の半径の誤差）でもって特定することができる。
Ｓ２が交わる円Ｋの円周上にある。第２の実施の形態で
は、ＧＰＳモジュール１１は、この円Ｋの中心位置Ｍ
（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ）を求め、それを測位点の位置とみ
なす。このとき、測位点の位置と真の位置との誤差は円
Ｋの半径ｒとなる。このように、捕捉できる衛星が一つ
の場合であっても、測位点の位置を、所定の精度（円Ｋ
の半径の誤差）でもって特定することができる。
【００３３】（第３の実施の形態−衛星を一つも捕捉で
きなくなった場合）図４は、第３の実施の形態における
携帯端末の概略構成図である。図４の携帯端末（一例と
しての携帯電話）は、図１の構成と同様に、携帯端末に
おける測位を制御する制御部１０、ＧＰＳによる測位を
実行するＧＰＳモジュール１１、及び自立航法モジュー
ル１４を備える。自立航法モジュール１４には、３次元
方向の加速度を検知する３次元加速度センサ１２と、３
次元方向の角速度を検知する３次元ジャイロ（角速度セ
ンサ）１５とが接続され、衛星を一つも捕捉できなくな
った時点からの移動距離と移動方向を求める。ＧＰＳモ
ジュール１１、３次元加速度センサ１２、自立航法モジ
ュール１４及び３次元ジャイロ１５は、位置測定装置を
構成する。
きなくなった場合）図４は、第３の実施の形態における
携帯端末の概略構成図である。図４の携帯端末（一例と
しての携帯電話）は、図１の構成と同様に、携帯端末に
おける測位を制御する制御部１０、ＧＰＳによる測位を
実行するＧＰＳモジュール１１、及び自立航法モジュー
ル１４を備える。自立航法モジュール１４には、３次元
方向の加速度を検知する３次元加速度センサ１２と、３
次元方向の角速度を検知する３次元ジャイロ（角速度セ
ンサ）１５とが接続され、衛星を一つも捕捉できなくな
った時点からの移動距離と移動方向を求める。ＧＰＳモ
ジュール１１、３次元加速度センサ１２、自立航法モジ
ュール１４及び３次元ジャイロ１５は、位置測定装置を
構成する。
【００３４】すなわち、自立航法モジュール１４は、図
１の距離測定モジュール１３と同様に、３次元加速度セ
ンサ１２からの加速度データに基づいて移動距離を求め
る。また、３次元ジャイロ１５により検知される角速度
データから、各次元での回転角がわかるので、自立航法
モジュール１４は、角速度データから携帯端末の移動方
向を求めることができる。ＧＰＳモジュール１１は、直
近測位位置を基点に、各測位タイミング時間毎に自立航
法モジュール１４が求める移動距離と移動方向に基づい
て、携帯端末の位置を決定する。
１の距離測定モジュール１３と同様に、３次元加速度セ
ンサ１２からの加速度データに基づいて移動距離を求め
る。また、３次元ジャイロ１５により検知される角速度
データから、各次元での回転角がわかるので、自立航法
モジュール１４は、角速度データから携帯端末の移動方
向を求めることができる。ＧＰＳモジュール１１は、直
近測位位置を基点に、各測位タイミング時間毎に自立航
法モジュール１４が求める移動距離と移動方向に基づい
て、携帯端末の位置を決定する。
【００３５】なお、加速度センサ１２からの加速度デー
タに基づいて、移動方向を求めることも可能である。各
次元（方向）についての移動距離成分をベクトル合成す
ることで、移動距離とともに、移動方向も得られるから
である。ただし、加速度センサ１２に基づいて求められ
る移動方向と、ジャイロ１５に基づいて求められる移動
方向の精度を比較すると、現状、ジャイロ１５の精度が
格段に高いので、ジャイロ１５により移動方向を求める
ことが好ましい。
タに基づいて、移動方向を求めることも可能である。各
次元（方向）についての移動距離成分をベクトル合成す
ることで、移動距離とともに、移動方向も得られるから
である。ただし、加速度センサ１２に基づいて求められ
る移動方向と、ジャイロ１５に基づいて求められる移動
方向の精度を比較すると、現状、ジャイロ１５の精度が
格段に高いので、ジャイロ１５により移動方向を求める
ことが好ましい。
【００３６】このように、上記各実施の形態によれば、
測位に必要な衛星数を捕捉できない場合であっても、そ
の衛星捕捉数に応じた所定の測位手段が提供される。従
って、高層ビル街や地下街への進入などによる捕捉衛星
数の減少に対しても、携帯端末の位置の追従が可能とな
る。
測位に必要な衛星数を捕捉できない場合であっても、そ
の衛星捕捉数に応じた所定の測位手段が提供される。従
って、高層ビル街や地下街への進入などによる捕捉衛星
数の減少に対しても、携帯端末の位置の追従が可能とな
る。
【００３７】（第４の実施の形態−測位位置での携帯端
末の方位決定の際の外部磁場検出）上述のように、携帯
端末にＧＰＳ機能を内蔵することにより、携帯端末の位
置情報を利用するサービスが提供可能になる。例えば、
携帯端末の位置の近くにある施設（レストランやホテル
など）を通知するサービスなど多種多様なサービスが考
えられる。
末の方位決定の際の外部磁場検出）上述のように、携帯
端末にＧＰＳ機能を内蔵することにより、携帯端末の位
置情報を利用するサービスが提供可能になる。例えば、
携帯端末の位置の近くにある施設（レストランやホテル
など）を通知するサービスなど多種多様なサービスが考
えられる。
【００３８】しかしながら、携帯端末利用者が、このよ
うな位置情報を利用したサービスを享受する場合、位置
情報のみでは、サービスの限界がある。例えば、ある目
的地までの案内（例えば音声、又は画面表示）をサービ
スとして考えた場合、携帯端末の位置がわかるだけで
は、案内は非常に困難である。具体的には、「国道１号
線ををしばらく南下して下さい」と案内されても、携帯
端末利用者は、どれが国道１号線かわからない場合があ
る。そこで、位置情報とともに、その位置における携帯
端末の向いている方位がわかれば、利用者がどの方向を
向いているのかわかるので、上記案内についても、「前
の道路を左にしばらく進んで下さい」というわかりやす
い案内が可能となる。
うな位置情報を利用したサービスを享受する場合、位置
情報のみでは、サービスの限界がある。例えば、ある目
的地までの案内（例えば音声、又は画面表示）をサービ
スとして考えた場合、携帯端末の位置がわかるだけで
は、案内は非常に困難である。具体的には、「国道１号
線ををしばらく南下して下さい」と案内されても、携帯
端末利用者は、どれが国道１号線かわからない場合があ
る。そこで、位置情報とともに、その位置における携帯
端末の向いている方位がわかれば、利用者がどの方向を
向いているのかわかるので、上記案内についても、「前
の道路を左にしばらく進んで下さい」というわかりやす
い案内が可能となる。
【００３９】そこで、位置情報とともに方位を検出する
ために、携帯端末に方位センサを組み込むことが提案さ
れている。
ために、携帯端末に方位センサを組み込むことが提案さ
れている。
【００４０】方位センサは、例えば、微弱磁気センサで
構成される。微弱磁気センサは、例えば、トロイダルコ
イルを利用したトロイダル型フラックスゲートセンサで
あって、地磁気よりも小さい磁束密度に感応する。従っ
て、この微弱磁気センサは、地磁気以外の外部磁場がな
い状態で、地磁気の大きさを検知することで、方位セン
サとして利用されている。
構成される。微弱磁気センサは、例えば、トロイダルコ
イルを利用したトロイダル型フラックスゲートセンサで
あって、地磁気よりも小さい磁束密度に感応する。従っ
て、この微弱磁気センサは、地磁気以外の外部磁場がな
い状態で、地磁気の大きさを検知することで、方位セン
サとして利用されている。
【００４１】ところが、この方位センサにより検出され
る方位は、地磁気以外の外部磁場があると誤差が生じ
る。外部磁場は、例えば、電磁石（スピーカなど）、永
久磁石（経年劣化により磁化した鉄筋など）から発生す
る。極性が変化する外部磁場（例えばスピーカ）は、自
然界には存在しない磁場であり、ソフトウェアやフィル
タ回路のようなハードウェアを利用して除去することは
可能である。一方、極性変化のない外部磁場（例えば、
永久磁石）は、地磁気と区別がつかない。そのため、外
部磁場が影響する位置に、携帯端末利用者がいる場合、
携帯端末に内蔵される方位センサは、外部磁場にも反応
するので、誤った方位を検出し、正確な方位を求めるこ
とができない。
る方位は、地磁気以外の外部磁場があると誤差が生じ
る。外部磁場は、例えば、電磁石（スピーカなど）、永
久磁石（経年劣化により磁化した鉄筋など）から発生す
る。極性が変化する外部磁場（例えばスピーカ）は、自
然界には存在しない磁場であり、ソフトウェアやフィル
タ回路のようなハードウェアを利用して除去することは
可能である。一方、極性変化のない外部磁場（例えば、
永久磁石）は、地磁気と区別がつかない。そのため、外
部磁場が影響する位置に、携帯端末利用者がいる場合、
携帯端末に内蔵される方位センサは、外部磁場にも反応
するので、誤った方位を検出し、正確な方位を求めるこ
とができない。
【００４２】このように、方位センサが正確な方位を検
出できない場合は、方位情報を利用したサービスを提供
することができないので、その旨を利用者に通知する必
要がある。
出できない場合は、方位情報を利用したサービスを提供
することができないので、その旨を利用者に通知する必
要がある。
【００４３】そこで、本実施の形態では、携帯端末は、
次のような手段により、外部磁場の有無を検知し、外部
磁場ありと判定した場合は、方位センサにより検出され
る方位を利用しないこととする。
次のような手段により、外部磁場の有無を検知し、外部
磁場ありと判定した場合は、方位センサにより検出され
る方位を利用しないこととする。
【００４４】図５は、外部磁場の有無の検出原理を説明
する図である。図５（ａ）に示されるように、複数の方
位センサ１６を携帯端末上の異なる箇所に配置すること
により磁場を検出する（図５では、例えば３つの方位セ
ンサが示される）。このとき、地磁気は、各方位センサ
１６の位置において、同じベクトルＤであるが、外部磁
場は、その磁場発生源が携帯端末の位置から比較的近い
位置にあるため、各方位センサの位置において、異なる
ベクトルＡ、Ｂ、Ｃとなる。
する図である。図５（ａ）に示されるように、複数の方
位センサ１６を携帯端末上の異なる箇所に配置すること
により磁場を検出する（図５では、例えば３つの方位セ
ンサが示される）。このとき、地磁気は、各方位センサ
１６の位置において、同じベクトルＤであるが、外部磁
場は、その磁場発生源が携帯端末の位置から比較的近い
位置にあるため、各方位センサの位置において、異なる
ベクトルＡ、Ｂ、Ｃとなる。
【００４５】各方位センサ１６は、図５（ｂ）に示され
るように、地磁気ベクトルＤと外部磁場ベクトルＡ、
Ｂ、Ｃの合成ベクトルＦ、Ｇ、Ｈの大きさを検出するの
で、外部磁場があると、各方位センサの検出する磁気量
に差が生じる。一方、外部磁場がない場合は、各方位セ
ンサ１６の検出する磁気量は同じとなる。
るように、地磁気ベクトルＤと外部磁場ベクトルＡ、
Ｂ、Ｃの合成ベクトルＦ、Ｇ、Ｈの大きさを検出するの
で、外部磁場があると、各方位センサの検出する磁気量
に差が生じる。一方、外部磁場がない場合は、各方位セ
ンサ１６の検出する磁気量は同じとなる。
【００４６】従って、各方位センサ１６の検出する磁気
量が異なる場合（各方位センサの検出する磁気量の差が
所定値以上の場合）、外部磁場ありと判定し、各方位セ
ンサ１６の検出する磁気量がほぼ同じである場合（各方
位センサの検出する磁気量の差が所定値未満の場合）、
外部磁場なしと判定することができる。
量が異なる場合（各方位センサの検出する磁気量の差が
所定値以上の場合）、外部磁場ありと判定し、各方位セ
ンサ１６の検出する磁気量がほぼ同じである場合（各方
位センサの検出する磁気量の差が所定値未満の場合）、
外部磁場なしと判定することができる。
【００４７】図６は、携帯端末における方位センサ１６
の配置例を示す図である。複数の方位センサ１６は、図
６に示される携帯端末（一例としての携帯情報端末（Ｐ
ＤＡ））において、互いにできるだけ離れた位置に配置
されることが好ましい。外部磁場に対応する磁気量の差
を大きくするためである。方位センサ１６の数は、外部
磁場発生源の方向にかかわらずに異なる磁気量を検知す
るために、３つ以上が好ましいが、２つであってもよ
い。
の配置例を示す図である。複数の方位センサ１６は、図
６に示される携帯端末（一例としての携帯情報端末（Ｐ
ＤＡ））において、互いにできるだけ離れた位置に配置
されることが好ましい。外部磁場に対応する磁気量の差
を大きくするためである。方位センサ１６の数は、外部
磁場発生源の方向にかかわらずに異なる磁気量を検知す
るために、３つ以上が好ましいが、２つであってもよ
い。
【００４８】図７は、方位センサを内蔵する携帯端末の
概略構成図である。制御部１０は、ＧＰＳモジュール１
１から現在位置を取得するとともに、複数の方位センサ
１６それぞれが検出する磁気量に基づいて、測定された
位置における外部磁場の有無を判定し、外部磁場なしと
判定した場合、方位センサの検出する磁気量に基づいて
方位を決定する。外部磁場ありと判定した場合、方位を
決定しない。少なくとも制御部１０及び方位センサ１６
は、方位測定装置を構成する。また、後述するように、
方位センサ１６が一つであっても、外部磁場の有無判定
が可能である。その場合、後述する地磁気テーブル１７
が用意される。さらに、携帯端末は傾斜角を検出する傾
斜センサ１８を備える。
概略構成図である。制御部１０は、ＧＰＳモジュール１
１から現在位置を取得するとともに、複数の方位センサ
１６それぞれが検出する磁気量に基づいて、測定された
位置における外部磁場の有無を判定し、外部磁場なしと
判定した場合、方位センサの検出する磁気量に基づいて
方位を決定する。外部磁場ありと判定した場合、方位を
決定しない。少なくとも制御部１０及び方位センサ１６
は、方位測定装置を構成する。また、後述するように、
方位センサ１６が一つであっても、外部磁場の有無判定
が可能である。その場合、後述する地磁気テーブル１７
が用意される。さらに、携帯端末は傾斜角を検出する傾
斜センサ１８を備える。
【００４９】なお、上述したような外部磁場の有無判定
方法は、位置を測定するＧＰＳ機能を有する携帯端末へ
の適用に限られない。位置の測定にかかわらず、方位を
検出する装置であれば、適用可能である。さらに、方位
の検出にかかわらず、地磁気を検出する装置にも適用可
能である。
方法は、位置を測定するＧＰＳ機能を有する携帯端末へ
の適用に限られない。位置の測定にかかわらず、方位を
検出する装置であれば、適用可能である。さらに、方位
の検出にかかわらず、地磁気を検出する装置にも適用可
能である。
【００５０】さらに、一つの方位センサを利用した外部
磁場の有無の判定方法について説明する。所定の緯度、
経度に対する地磁気の大きさは既知である。そこで、緯
度、経度などの位置情報に対する地磁気の大きさをデー
タベース化して、ＧＰＳにより取得される現在位置の緯
度、経度に対する地磁気と、方位センサにより検出され
る磁気量を比較する。方位センサが当該位置に対応する
地磁気より大きい磁場を検出した場合は、外部磁場あり
と判定することができる。方位センサにより検出される
磁気量が、当該位置に対応する地磁気とほぼ同じである
場合は、外部磁場なしと判定される。
磁場の有無の判定方法について説明する。所定の緯度、
経度に対する地磁気の大きさは既知である。そこで、緯
度、経度などの位置情報に対する地磁気の大きさをデー
タベース化して、ＧＰＳにより取得される現在位置の緯
度、経度に対する地磁気と、方位センサにより検出され
る磁気量を比較する。方位センサが当該位置に対応する
地磁気より大きい磁場を検出した場合は、外部磁場あり
と判定することができる。方位センサにより検出される
磁気量が、当該位置に対応する地磁気とほぼ同じである
場合は、外部磁場なしと判定される。
【００５１】位置情報に対応する地磁気の大きさ（参照
地磁気量）のデータベース（地磁気テーブル）１７は、
携帯端末それ自体に格納されてもよいし、携帯端末とネ
ットワークで接続する遠隔のサーバに用意されてもよ
い。
地磁気量）のデータベース（地磁気テーブル）１７は、
携帯端末それ自体に格納されてもよいし、携帯端末とネ
ットワークで接続する遠隔のサーバに用意されてもよ
い。
【００５２】図８は、データベースが携帯端末それ自体
に格納される場合における外部磁場の有無判定フローチ
ャートである。携帯端末の制御部１０は、ＧＰＳモジュ
ール１１から位置情報を取得し（Ｓ１０）、さらに、方
位センサにより検出される磁気量を取得する（Ｓ１
１）。そして、地磁気テーブル１７を参照して、取得し
た位置情報に対応する地磁気量（参照地磁気量）と、方
位センサにより検出された磁気量とを比較する（Ｓ１
２）。検出磁気量が、参照地磁気量より大きい場合は、
外部磁場ありと判定し（Ｓ１３）、参照地磁気量以下の
場合は、外部磁場なしと判定する（Ｓ１４）。
に格納される場合における外部磁場の有無判定フローチ
ャートである。携帯端末の制御部１０は、ＧＰＳモジュ
ール１１から位置情報を取得し（Ｓ１０）、さらに、方
位センサにより検出される磁気量を取得する（Ｓ１
１）。そして、地磁気テーブル１７を参照して、取得し
た位置情報に対応する地磁気量（参照地磁気量）と、方
位センサにより検出された磁気量とを比較する（Ｓ１
２）。検出磁気量が、参照地磁気量より大きい場合は、
外部磁場ありと判定し（Ｓ１３）、参照地磁気量以下の
場合は、外部磁場なしと判定する（Ｓ１４）。
【００５３】図９は、データベースが遠隔のサーバに格
納される場合における外部磁場の有無判定フローチャー
トである。携帯端末の制御部１０は、ＧＰＳモジュール
１１から位置情報を取得し（Ｓ２０）、さらに、方位セ
ンサにより検出される磁気量を取得する（Ｓ２１）。そ
して、位置情報と検出された磁気量を、ネットワークを
介して、サーバに通知する（Ｓ２２）。サーバは、位置
情報を検出された磁気量を受信すると、データベース
（地磁気テーブル）を参照して、取得した位置情報に対
応する地磁気量（参照地磁気量）と、検出された磁気量
を比較し、外部磁場の有無を判定する（Ｓ２３）。すな
わち、方位センサにより検出された磁気量が、データベ
ースから参照される磁気量より大きい場合は、外部磁場
ありと判定し、データベースから参照される磁気量以下
の場合は、外部磁場なしと判定する。サーバは、その判
定結果を、ネットワークを介して、携帯端末に通知する
（Ｓ２４）。これにより、携帯端末は、外部磁場の有無
を知りうる。
納される場合における外部磁場の有無判定フローチャー
トである。携帯端末の制御部１０は、ＧＰＳモジュール
１１から位置情報を取得し（Ｓ２０）、さらに、方位セ
ンサにより検出される磁気量を取得する（Ｓ２１）。そ
して、位置情報と検出された磁気量を、ネットワークを
介して、サーバに通知する（Ｓ２２）。サーバは、位置
情報を検出された磁気量を受信すると、データベース
（地磁気テーブル）を参照して、取得した位置情報に対
応する地磁気量（参照地磁気量）と、検出された磁気量
を比較し、外部磁場の有無を判定する（Ｓ２３）。すな
わち、方位センサにより検出された磁気量が、データベ
ースから参照される磁気量より大きい場合は、外部磁場
ありと判定し、データベースから参照される磁気量以下
の場合は、外部磁場なしと判定する。サーバは、その判
定結果を、ネットワークを介して、携帯端末に通知する
（Ｓ２４）。これにより、携帯端末は、外部磁場の有無
を知りうる。
【００５４】なお、方位センサにより検出される磁気量
は、同じ地磁気量であっても、その進入角度によって異
なる。携帯端末の傾斜角度により、方位センサに対する
地磁気の進入角度が異なってくるので、データベースの
地磁気量と比較する場合、方位センサにより検出される
磁気量を、所定角度における磁気量に補正する必要があ
る。そのため、携帯端末は、その傾斜角度を検出する傾
斜センサ１８を内蔵する。携帯端末の制御部１０は、傾
斜センサ１８により検出される傾斜角度に応じて、方位
センサにより検出される磁気量を補正し、その補正され
た磁気量とデータベースから参照される地磁気量との比
較に基づいて、外部磁場の有無を判定する。
は、同じ地磁気量であっても、その進入角度によって異
なる。携帯端末の傾斜角度により、方位センサに対する
地磁気の進入角度が異なってくるので、データベースの
地磁気量と比較する場合、方位センサにより検出される
磁気量を、所定角度における磁気量に補正する必要があ
る。そのため、携帯端末は、その傾斜角度を検出する傾
斜センサ１８を内蔵する。携帯端末の制御部１０は、傾
斜センサ１８により検出される傾斜角度に応じて、方位
センサにより検出される磁気量を補正し、その補正され
た磁気量とデータベースから参照される地磁気量との比
較に基づいて、外部磁場の有無を判定する。
【００５５】上記各実施の形態における携帯端末は、携
帯電話（ＰＨＳを含む）に限られず、携帯情報端末（Ｐ
ＤＡ）、ノート型パソコンなど、携帯可能であって、そ
の位置が移動可能な端末装置であればよい。
帯電話（ＰＨＳを含む）に限られず、携帯情報端末（Ｐ
ＤＡ）、ノート型パソコンなど、携帯可能であって、そ
の位置が移動可能な端末装置であればよい。
【００５６】（付記１）３以上の所定数の衛星から受信
する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及び
経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置を
測定する位置測定部と、前記位置測定部により得られる
所定位置からの移動距離を測定する距離測定部とを備
え、前記位置測定部は、受信可能な衛星数が前記所定数
に足りない場合、前記所定数に足りない衛星から受信す
る少なくとも１つの電波情報と、前記移動距離とに基づ
いて測定点の位置を測定することを特徴とする位置測定
装置。
する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及び
経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置を
測定する位置測定部と、前記位置測定部により得られる
所定位置からの移動距離を測定する距離測定部とを備
え、前記位置測定部は、受信可能な衛星数が前記所定数
に足りない場合、前記所定数に足りない衛星から受信す
る少なくとも１つの電波情報と、前記移動距離とに基づ
いて測定点の位置を測定することを特徴とする位置測定
装置。
【００５７】（付記２）付記１において、３次元方向そ
れぞれの加速度を検出する加速度検出部を備え、前記距
離測定部は、前記位置測定部により測定される所定位置
からの移動距離を、前記加速度検出部により測定される
前記加速度に基づいて測定することを特徴とする位置測
定装置。
れぞれの加速度を検出する加速度検出部を備え、前記距
離測定部は、前記位置測定部により測定される所定位置
からの移動距離を、前記加速度検出部により測定される
前記加速度に基づいて測定することを特徴とする位置測
定装置。
【００５８】（付記３）付記１において、前記位置測定
部は、前記所定数に足りない２以上の衛星から受信する
２以上の電波情報と前記移動距離とに基づいて、前記測
定点の位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
部は、前記所定数に足りない２以上の衛星から受信する
２以上の電波情報と前記移動距離とに基づいて、前記測
定点の位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
【００５９】（付記４）付記１において、前記位置測定
部は、前記所定数に足りない１つの衛星から受信する１
つの電波情報と前記移動距離とに基づいて、前記測定点
の位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
部は、前記所定数に足りない１つの衛星から受信する１
つの電波情報と前記移動距離とに基づいて、前記測定点
の位置を測定することを特徴とする位置測定装置。
【００６０】（付記５）付記４において、前記位置測定
部は、前記移動距離に基づいた測定点の位置の集合であ
る第１の位置群と、及び前記電波情報に基づいた測定点
の位置の集合である第２の位置群とが重なる第３の位置
群を構成する円の中心を測定点の位置と決定することを
特徴とする位置測定装置。
部は、前記移動距離に基づいた測定点の位置の集合であ
る第１の位置群と、及び前記電波情報に基づいた測定点
の位置の集合である第２の位置群とが重なる第３の位置
群を構成する円の中心を測定点の位置と決定することを
特徴とする位置測定装置。
【００６１】（付記６）付記５において、前記位置測定
部は、前記円の半径を、前記決定された位置の誤差と決
定することを特徴とする位置測定装置。
部は、前記円の半径を、前記決定された位置の誤差と決
定することを特徴とする位置測定装置。
【００６２】（付記７）付記１乃至６において、前記位
置測定部により検出される所定位置からの移動方向を測
定する方向測定部を備え、前記位置測定部は、衛星から
の電波情報を一つも受信しない場合、前記移動距離と前
記移動方向に基づいて、測定点の位置を測定することを
特徴とする位置測定装置。
置測定部により検出される所定位置からの移動方向を測
定する方向測定部を備え、前記位置測定部は、衛星から
の電波情報を一つも受信しない場合、前記移動距離と前
記移動方向に基づいて、測定点の位置を測定することを
特徴とする位置測定装置。
【００６３】（付記８）付記７において、前記方向測定
部は、前記加速度検出部により検出される加速度に基づ
いて、前記移動方向を測定することを特徴とする位置測
定装置。
部は、前記加速度検出部により検出される加速度に基づ
いて、前記移動方向を測定することを特徴とする位置測
定装置。
【００６４】（付記９）付記７において、３次元方向そ
れぞれの角速度を検出する角速度検出部とを備え、前記
方向測定部は、前記角速度検出部により検出される角速
度に基づいて、前記移動方向を測定することを特徴とす
る位置測定装置。
れぞれの角速度を検出する角速度検出部とを備え、前記
方向測定部は、前記角速度検出部により検出される角速
度に基づいて、前記移動方向を測定することを特徴とす
る位置測定装置。
【００６５】（付記１０）３以上の所定数の衛星から受
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する位置測定部と、前記位置測定部により得られ
る所定位置からの移動距離及び移動方向を測定する距離
方向測定部とを備え、前記位置測定部は、受信可能な衛
星数が前記所定数に足りない場合、前記移動距離と前記
移動方向とに基づいて測定点の位置を測定することを特
徴とする位置測定装置。
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する位置測定部と、前記位置測定部により得られ
る所定位置からの移動距離及び移動方向を測定する距離
方向測定部とを備え、前記位置測定部は、受信可能な衛
星数が前記所定数に足りない場合、前記移動距離と前記
移動方向とに基づいて測定点の位置を測定することを特
徴とする位置測定装置。
【００６６】（付記１１）付記１０において、３次元方
向それぞれの加速度を検出する加速度検出部を備え、前
記距離測定部は、前記移動距離及び移動方向を前記加速
度検出部により検出される加速度に基づいて測定するこ
とを特徴とする位置測定装置。
向それぞれの加速度を検出する加速度検出部を備え、前
記距離測定部は、前記移動距離及び移動方向を前記加速
度検出部により検出される加速度に基づいて測定するこ
とを特徴とする位置測定装置。
【００６７】（付記１２）付記１０において、３次元方
向それぞれの加速度を検出する加速度検出部と、３次元
方向それぞれの角速度を検出する角速度検出部とを備
え、前記距離測定部は、前記移動距離を前記加速度検出
部により測定される加速度に基づいて測定し、前記移動
方向を前記角速度検出部により検出される角速度に基づ
いて測定することを特徴とする位置測定装置。
向それぞれの加速度を検出する加速度検出部と、３次元
方向それぞれの角速度を検出する角速度検出部とを備
え、前記距離測定部は、前記移動距離を前記加速度検出
部により測定される加速度に基づいて測定し、前記移動
方向を前記角速度検出部により検出される角速度に基づ
いて測定することを特徴とする位置測定装置。
【００６８】（付記１３）付記１乃至１２のいずれかに
記載の位置測定装置を備えた携帯端末。
記載の位置測定装置を備えた携帯端末。
【００６９】（付記１４）３以上の所定数の衛星から受
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する第１のステップと、前記第１のステップによ
り得られる所定位置からの移動距離を測定する第２のス
テップと、受信可能な衛星数が前記所定数に足りない場
合、前記所定数に足りない衛星から受信する少なくとも
１つの電波情報と、前記移動距離とに基づいて測定点の
位置を測定する第３のステップとを備えることを特徴と
する位置測定方法。
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する第１のステップと、前記第１のステップによ
り得られる所定位置からの移動距離を測定する第２のス
テップと、受信可能な衛星数が前記所定数に足りない場
合、前記所定数に足りない衛星から受信する少なくとも
１つの電波情報と、前記移動距離とに基づいて測定点の
位置を測定する第３のステップとを備えることを特徴と
する位置測定方法。
【００７０】（付記１５）互いに離れて配置され、それ
ぞれ少なくとも地磁気を含む磁場の大きさを検出して方
位を測定する複数の方位測定部と、前記複数の方位検出
部それぞれが検出する磁場の大きさの比較に基づいて、
地磁気以外の外部磁場の有無を判定する判定部とを備え
ることを特徴とする方位測定装置。
ぞれ少なくとも地磁気を含む磁場の大きさを検出して方
位を測定する複数の方位測定部と、前記複数の方位検出
部それぞれが検出する磁場の大きさの比較に基づいて、
地磁気以外の外部磁場の有無を判定する判定部とを備え
ることを特徴とする方位測定装置。
【００７１】（付記１６）付記１５において、前記判定
部は、各方位測定部それぞれが検出する磁場の大きさが
ほぼ同じである場合、外部磁場なしと判定し、前記磁場
の大きさに所定値以上の差がある場合、外部磁場ありと
判定することを特徴とする方位測定装置。
部は、各方位測定部それぞれが検出する磁場の大きさが
ほぼ同じである場合、外部磁場なしと判定し、前記磁場
の大きさに所定値以上の差がある場合、外部磁場ありと
判定することを特徴とする方位測定装置。
【００７２】（付記１７）３以上の所定数の衛星から受
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する位置測定部と、少なくとも地磁気を含む磁場
の大きさを検出して方位を測定する方位測定部と、複数
の位置に対応する地磁気の大きさを格納するデータ格納
部と、前記位置測定部により測定された位置で前記方位
測定部が検出する磁場の大きさと、前記データ格納部に
格納される当該位置に対応する地磁気の大きさとに基づ
いて、当該位置における地磁気以外の外部磁場の有無を
判定する判定部とを備えることを特徴とする方位測定装
置。
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する位置測定部と、少なくとも地磁気を含む磁場
の大きさを検出して方位を測定する方位測定部と、複数
の位置に対応する地磁気の大きさを格納するデータ格納
部と、前記位置測定部により測定された位置で前記方位
測定部が検出する磁場の大きさと、前記データ格納部に
格納される当該位置に対応する地磁気の大きさとに基づ
いて、当該位置における地磁気以外の外部磁場の有無を
判定する判定部とを備えることを特徴とする方位測定装
置。
【００７３】（付記１８）付記１５乃至１７のいずれか
に記載の方位測定装置を備える携帯端末。
に記載の方位測定装置を備える携帯端末。
【００７４】（付記１９）サーバと、当該サーバとネッ
トワークを介して通信可能な端末とを備える通信システ
ムにおいて、前記端末は、３以上の所定数の衛星から受
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する位置測定部と、少なくとも地磁気を含む磁場
の大きさを検出して方位を測定する方位測定部と、前記
位置測定部により測定された位置と、当該位置における
磁場の大きさを前記サーバに送信し、当該サーバからの
応答を受信する第１の通信部とを有し、前記サーバは、
複数の位置に対応する地磁気の大きさのデータを格納す
るデータ格納部と、前記端末から送信される前記位置と
前記磁場の大きさと、前記データ格納部に格納される当
該位置に対応する地磁気の大きさとに基づいて、前記位
置における地磁気以外の外部磁場の有無を判定する判定
部と、前記端末から送信される前記位置と前記磁場の大
きさを受信し、前記判定結果を前記応答として前記端末
に返信する第２の通信部とを備えることを特徴とする通
信システム。
トワークを介して通信可能な端末とを備える通信システ
ムにおいて、前記端末は、３以上の所定数の衛星から受
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する位置測定部と、少なくとも地磁気を含む磁場
の大きさを検出して方位を測定する方位測定部と、前記
位置測定部により測定された位置と、当該位置における
磁場の大きさを前記サーバに送信し、当該サーバからの
応答を受信する第１の通信部とを有し、前記サーバは、
複数の位置に対応する地磁気の大きさのデータを格納す
るデータ格納部と、前記端末から送信される前記位置と
前記磁場の大きさと、前記データ格納部に格納される当
該位置に対応する地磁気の大きさとに基づいて、前記位
置における地磁気以外の外部磁場の有無を判定する判定
部と、前記端末から送信される前記位置と前記磁場の大
きさを受信し、前記判定結果を前記応答として前記端末
に返信する第２の通信部とを備えることを特徴とする通
信システム。
【００７５】（付記２０）互いに離れて配置された複数
の磁気検出部により、それぞれ少なくとも地磁気を含む
磁場の大きさを検出する第１のステップと、前記複数の
磁気検出部それぞれが検出する磁場の大きさの比較に基
づいて、地磁気以外の外部磁場の有無を判定する第２の
ステップとを備えることを特徴とする外部磁場検出方
法。
の磁気検出部により、それぞれ少なくとも地磁気を含む
磁場の大きさを検出する第１のステップと、前記複数の
磁気検出部それぞれが検出する磁場の大きさの比較に基
づいて、地磁気以外の外部磁場の有無を判定する第２の
ステップとを備えることを特徴とする外部磁場検出方
法。
【００７６】（付記２１）３以上の所定数の衛星から受
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する第１のステップと、少なくとも地磁気を含む
磁場の大きさを検出する第２のステップと、前記第１の
ステップにより測定された位置で前記第２のステップに
より検出される磁場の大きさと、当該位置に対応する地
磁気の大きさとの比較に基づいて、当該位置における地
磁気以外の外部磁場の有無を判定する第４のステップと
を備えることを特徴とする外部磁場検出方法。
信する電波情報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及
び経度を含む２次元の位置情報を求めて、測定点の位置
を測定する第１のステップと、少なくとも地磁気を含む
磁場の大きさを検出する第２のステップと、前記第１の
ステップにより測定された位置で前記第２のステップに
より検出される磁場の大きさと、当該位置に対応する地
磁気の大きさとの比較に基づいて、当該位置における地
磁気以外の外部磁場の有無を判定する第４のステップと
を備えることを特徴とする外部磁場検出方法。
【００７７】本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
【００７８】
【発明の効果】以上、本発明によれば、ＧＰＳを利用し
た位置測定装置を携帯端末に搭載した場合に、携帯端末
の高層ビル街や地下街への進入などによる捕捉衛星数の
減少に対しても、測位不能な状態が発生しないように、
測位を続けることが可能となり、携帯端末の位置の追従
が可能となる。
た位置測定装置を携帯端末に搭載した場合に、携帯端末
の高層ビル街や地下街への進入などによる捕捉衛星数の
減少に対しても、測位不能な状態が発生しないように、
測位を続けることが可能となり、携帯端末の位置の追従
が可能となる。
【００７９】また、携帯端末に方位測定装置を搭載し
て、携帯端末の向いている方位を検出する場合、地磁気
以外の外部磁場の有無を判定して、検出された方位が正
しいかどうかを確認することができる。
て、携帯端末の向いている方位を検出する場合、地磁気
以外の外部磁場の有無を判定して、検出された方位が正
しいかどうかを確認することができる。
【図１】第１の実施の形態における携帯端末の概略構成
図である。
図である。
【図２】携帯端末の移動距離の算出を説明する図であ
る。
る。
【図３】第２の実施の形態における測位方法の原理を説
明する図である。
明する図である。
【図４】第３の実施の形態における携帯端末の概略構成
図である。
図である。
【図５】外部磁場の有無の検出原理を説明する図であ
る。
る。
【図６】携帯端末における方位センサの配置例を示す図
である。
である。
【図７】方位センサを内蔵する携帯端末の概略構成図で
ある。
ある。
【図８】データベースが携帯端末それ自体に格納される
場合における外部磁場の有無判定フローチャートであ
る。
場合における外部磁場の有無判定フローチャートであ
る。
【図９】データベースが遠隔のサーバに格納される場合
における外部磁場の有無判定フローチャートである。
における外部磁場の有無判定フローチャートである。
１０ 制御部
１１ ＧＰＳモジュール
１２ ３次元加速度センサ
１３ 距離測定モジュール
１４ 自立航法モジュール
１５ ３次元ジャイロ
１６ 方位センサ
１７ 地磁気テーブル
１８ 傾斜センサ
Claims (5)
- 【請求項１】３以上の所定数の衛星から受信する電波情
報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及び経度を含む
２次元の位置情報を求めて、測定点の位置を測定する位
置測定部と、 前記位置測定部により得られる所定位置からの移動距離
を測定する距離測定部とを備え、 前記位置測定部は、受信可能な衛星数が前記所定数に足
りない場合、前記所定数に足りない衛星から受信する少
なくとも１つの電波情報と、前記移動距離とに基づいて
測定点の位置を測定することを特徴とする位置測定装
置。 - 【請求項２】３以上の所定数の衛星から受信する電波情
報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及び経度を含む
２次元の位置情報を求めて、測定点の位置を測定する位
置測定部と、 前記位置測定部により得られる所定位置からの移動距離
及び移動方向を測定する距離方向測定部とを備え、 前記位置測定部は、受信可能な衛星数が前記所定数に足
りない場合、前記移動距離と前記移動方向とに基づいて
測定点の位置を測定することを特徴とする位置測定装
置。 - 【請求項３】互いに離れて配置され、それぞれ少なくと
も地磁気を含む磁場の大きさを検出して方位を測定する
複数の方位測定部と、 前記複数の方位検出部それぞれが検出する磁場の大きさ
の比較に基づいて、地磁気以外の外部磁場の有無を判定
する判定部とを備えることを特徴とする方位測定装置。 - 【請求項４】３以上の所定数の衛星から受信する電波情
報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及び経度を含む
２次元の位置情報を求めて、測定点の位置を測定する位
置測定部と、 少なくとも地磁気を含む磁場の大きさを検出して方位を
測定する方位測定部と、 複数の位置に対応する地磁気の大きさを格納するデータ
格納部と、 前記位置測定部により測定された位置で前記方位測定部
が検出する磁場の大きさと、前記データ格納部に格納さ
れる当該位置に対応する地磁気の大きさとに基づいて、
当該位置における地磁気以外の外部磁場の有無を判定す
る判定部とを備えることを特徴とする方位測定装置。 - 【請求項５】サーバと、当該サーバとネットワークを介
して通信可能な端末とを備える通信システムにおいて、 前記端末は、３以上の所定数の衛星から受信する電波情
報に基づいて、測定点の少なくとも緯度及び経度を含む
２次元の位置情報を求めて、測定点の位置を測定する位
置測定部と、 少なくとも地磁気を含む磁場の大きさを検出して方位を
測定する方位測定部と、 前記位置測定部により測定された位置と、当該位置にお
ける磁場の大きさを前記サーバに送信し、当該サーバか
らの応答を受信する第１の通信部とを有し、 前記サーバは、複数の位置に対応する地磁気の大きさの
データを格納するデータ格納部と、 前記端末から送信される前記位置と前記磁場の大きさ
と、前記データ格納部に格納される当該位置に対応する
地磁気の大きさとに基づいて、前記位置における地磁気
以外の外部磁場の有無を判定する判定部と、 前記端末から送信される前記位置と前記磁場の大きさを
受信し、前記判定結果を前記応答として前記端末に返信
する第２の通信部とを備えることを特徴とする通信シス
テム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001283254A JP2003090872A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 位置測定装置、それを備えた端末及び位置測定方法 |
| US10/060,161 US6735522B2 (en) | 2001-09-18 | 2002-02-01 | Position measurement device, terminal provided therewith, and position measurement method |
| US10/373,052 US6763302B2 (en) | 2001-09-18 | 2003-02-26 | Position measurement device, terminal provided therewith, and position measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001283254A JP2003090872A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 位置測定装置、それを備えた端末及び位置測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003090872A true JP2003090872A (ja) | 2003-03-28 |
Family
ID=19106766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001283254A Pending JP2003090872A (ja) | 2001-09-18 | 2001-09-18 | 位置測定装置、それを備えた端末及び位置測定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6735522B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003090872A (ja) |
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