JP2009063336A - 位置情報取得装置，位置情報取得方法および位置情報取得プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体の移動測位状況に応じて高い精度の測位をできるだけ無駄のない回数で行うことを可能にする。
【解決手段】位置取得間隔設定部１５は，ＧＰＳや電波強度などによる位置取得部１２よって位置情報を取得する時間間隔を定める位置取得間隔を設定する。位置取得間隔管理部１１は，この位置取得間隔のタイミングで位置取得部１２に位置取得要求を発し，位置情報を取得する。また，計測誤差取得部１３は，測定した位置の計測誤差を取得する。移動速度取得部１４は，移動速度を取得する。位置取得間隔設定部１５は，取得した計測誤差と取得した移動速度とに基づいて，位置取得間隔が計測誤差を移動速度で割った値より小さい値にならないように位置取得間隔を決定または再設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は，移動する測定点の位置情報を収集する位置情報取得装置，位置情報取得方法および位置情報取得プログラムに関し，特に携帯端末がＧＰＳ(Global Positioning System) や携帯基地局から位置情報を取得する時間間隔の制御技術に関する。

携帯電話等を利用し，ユーザが現在いる地点を携帯画面の地図上に表示し，ユーザの行動をナビゲーションするソフトウェアにおいては，１秒間隔や５秒間隔，あるいは数分間隔というような，ある決まった一定の間隔で位置情報を取得することを行っている。また，ユーザの行動履歴を監視する携帯アプリケーションやユーザの現在位置に応じて店舗等の広告を配信するシステムにおいても，同様である。

これに対して，特許文献１に示されている位置情報取得方法では，特に位置の測定に伴う端末の消費電力を抑制するため，端末装置の移動距離が予め定められた移動距離基準値に近づくように，位置情報を取得する時間間隔の調整を行っている。

また，携帯電話による位置情報取得においては，ＧＰＳ（Global Positioning System ）だけでなく，ＧＰＳで位置取得できず十分な精度が得られない場合でも電波強度等で位置情報を補正することができるため，常時数十ｍから数キロの誤差オーダで位置情報を取得することができる。そのため，例えば携帯電話を鞄にしまっている場合や地下鉄や地下街等で位置取得を行う場合など，携帯ディバイスの状況により位置情報の精度が悪いことも多い。
特開２００２−８１９５８号公報

携帯電話等の端末において，位置情報の取得間隔が短ければ短いほど，取得した位置情報の精度は高くなる。しかし，位置情報の取得間隔が短いと，端末の消費電力が増大し，また位置情報の通知が必要な場合などに通信コストが大きくなるといった問題が発生する。一方，位置情報の取得間隔が長ければ，端末の消費電力の削減，通信コストの削減が可能になるが，取得した位置情報の精度が悪くなるという問題がある。

上記特許文献１に記載されている方法では，端末装置が位置情報を周期的に繰り返し取得する場合に，端末の移動距離に従って位置情報を取得する時間間隔を調整することより，上記問題を解決することが考えられている。しかし，各タイミングで実際に取得した位置情報の誤差については考慮されていないため，移動距離が同じ場合には，位置情報の取得時間間隔は一定となる。

この方法によれば，位置情報を取得する場所によって，取得する位置情報の誤差が異なるときに，無駄な位置情報の取得があったり，もしくは位置情報の取得回数が十分でなかったりすることがあるため，改善の余地がある。

本発明は上記問題点の解決を図り，移動体の移動測位状況に応じて高い精度の測位をできるだけ無駄のない回数で行うことを可能にする技術を提供することを目的とする。

本発明は，上記課題を解決するため，現在位置を測定する位置取得手段を有し，その位置取得手段によって現在位置の位置情報を取得する位置情報取得装置において，前記位置取得手段によって位置情報を取得する時間間隔を定める位置取得間隔を設定する位置取得間隔設定部と，前記位置取得間隔設定部によって設定された位置取得間隔のタイミングで前記位置取得手段に位置取得要求を発する位置取得間隔管理部と，前記位置取得手段によって取得した位置情報を保存する位置保存部と，測定した位置の計測誤差を取得する計測誤差取得部と，当該装置の移動速度を取得する移動速度取得部とを備え，前記位置取得間隔設定部は，前記計測誤差取得部が取得した計測誤差と前記移動速度取得部が取得した移動速度とに基づいて，設定された位置取得間隔の時間だけ前記移動速度で移動したときの推定移動距離が前記計測誤差よりも小さい値にならないように前記位置取得間隔を決定または再設定することを特徴とする。

具体的には，前記位置取得間隔設定部は，前記計測誤差取得部が取得した計測誤差と前記移動速度取得部が取得した移動速度とに基づいて，位置取得間隔が前記計測誤差を前記移動速度で割った値より小さい値，または前記移動速度が所定の最低速度より小さい場合には前記計測誤差をその最低速度で割った値より小さい値にならないように位置取得間隔を決定または再設定する。

これにより，計測誤差の範囲内にいるうちに続けて位置情報を取得するような無駄な位置情報の取得を回避することができ，位置取得回数を削減しても計測精度を維持することができるようになる。

また，上記発明において，前記計測誤差取得部は，前記位置取得手段を利用するための位置情報取得用アプリケーションプログラミングインタフェースにより通知された計測誤差情報から前記計測誤差を取得する。または，前記計測誤差取得部は，メッシュ状に分割された測定対象の地域の各エリアを識別するメッシュコード等のエリア識別情報ごとに記録された計測誤差を記憶する手段を，現在位置が属するエリアのエリア識別情報によって検索することにより前記計測誤差を取得する。

これにより，簡易に計測誤差を取得することができる。

また，上記発明において，前記移動速度取得部は，前記位置保存部に保存された位置情報の２地点間の距離を，それらの位置情報を取得した時刻の差で割ることにより移動速度を算出する。または，前記移動速度取得部は，メッシュ状に分割された測定対象の地域の各エリアを識別するエリア識別情報ごとに記録された移動速度を記憶する手段を，現在位置が属するエリアのエリア識別情報によって検索することにより前記移動速度を取得する。

これにより，簡易に移動速度を取得することができる。

以上のように，本発明によれば，端末を所持するユーザの移動速度と位置計測誤差に基づいて誤差の影響の少ない位置取得間隔を決定し，その間隔に基づき位置情報取得を行うため，取得回数を必要最小限に抑えることができる。そのため，モバイル端末の課題である電池消耗や通信料を抑えた位置情報取得を実現することができる。

図１は，本発明の実施形態に係る位置情報取得装置の構成図である。

位置情報取得装置１は，ＣＰＵおよびメモリなどを備えたナビゲーション装置であり，携帯電話，モバイル端末，カーナビゲーションシステム等に適用される。位置情報取得装置１は，ＧＰＳや携帯基地局から現在位置を測定する位置取得部１２，位置情報取得の時間間隔を制御する位置取得間隔管理部１１，測定した位置の誤差を取得する計測誤差取得部１３，移動速度を取得する移動速度取得部１４，位置取得間隔を決定して設定する位置取得間隔設定部１５，取得した位置を保存する位置保存部１６を備える。

位置取得間隔管理部１１は，位置情報取得装置１が位置情報を取得するタイミングを管理する。この位置取得間隔管理部１１は，位置取得間隔設定部１５に設定されている位置情報取得タイミング情報（位置取得間隔）をもとに，位置取得部１２に対して位置情報を取得するタイミングで位置取得要求を通知する。

位置取得部１２は，ユーザの物理的な位置情報を取得するデバイスである。このデバイスとして，例えばＧＰＳや携帯電話の電波強度から位置情報として情報を取得するデバイスなどを用いることができる。位置取得部１２は，位置取得間隔管理部１１からの位置取得要求を受けることで，位置情報の取得を行う。取得した位置情報は，位置保存部１６に通知され，位置情報取得装置１内に保存される。また，必要に応じて，図示省略した通信インタフェースにより，取得した位置情報の外部サーバ装置等への送信が行われる。外部サーバ装置等は，その位置情報を利用して広告コンテンツ配信やその他のサービスを行うことができる。

計測誤差取得部１３は，位置取得間隔管理部１１または位置取得部１２や位置取得間隔設定部１５からの誤差取得要求により，ＧＰＳが捉えた衛星の数，または基地局からの電波強度による誤差や，過去に測定した誤差などから統計的な手法を用いて算出した誤差など，計測地点付近における現在の位置計測誤差または平均的な位置計測誤差を取得する。取得した位置計測誤差は，位置情報間隔設定部１５へ通知される。

移動速度取得部１４は，位置取得間隔管理部１１または位置取得部１２や位置取得間隔設定部１５からの移動速度取得要求により，位置保存部１６に保存されている位置情報の履歴から算出した移動速度，または加速度センサなどの外部デバイスを用いて収集したデータをもとにユーザの現在の平均移動速度を取得する。また，ユーザが徒歩で移動する場合の位置取得のときには，例えば移動速度を一般的な徒歩の速度である４［ｋｍ／ｈ］というような定数としてもよい。また，ユーザが停止している場合には，速度が０になるため，移動を確認したい最低速度（例えば４［ｋｍ／ｈ］）の設定値を設け，最低速度以下の場合には，最低速度を移動速度としてもよい。取得した移動速度は，位置取得間隔設定部１５へ通知される。

位置取得間隔設定部１５は，計測誤差取得部１３から取得した位置計測誤差ｘとユーザの平均移動速度ｖを用いて，少なくとも以下の算出式を満足するように位置取得間隔Ｔｅを決定または再設定する。

位置取得間隔Ｔｅ≧ｘ／ｖ
算出した位置取得間隔Ｔｅは，次回の位置取得時刻を管理する位置取得間隔管理部１１に通知される。また，測位誤差の誤差変動を想定し，位置取得間隔Ｔｅに最大値を設けてもよい。このようにして設定された位置取得間隔Ｔｅによれば，その時間だけ移動速度ｖで移動したときの推定移動距離が位置計測誤差ｘよりも小さい値にはならないので，誤差による無駄な位置情報の取得回数を減らすことができることになる。

次に，計測誤差取得部１３における誤差取得方法の例について説明する。図２は，計測誤差取得方法の例を説明する図である。

いくつかの方法が考えられるが，第１の誤差取得方法は，携帯電話に実装されている位置情報取得用ＡＰＩ(Application Programming Interface) を用いる方法である。例えば，現在のＧＰＳ携帯などでは，携帯電話に実装されている位置情報取得用ＡＰＩを用いることで，位置情報取得時刻，並びに，緯度経度，緯度経度誤差を得ることができる。位置情報取得用ＡＰＩを用いて取得した緯度経度を現在地の位置情報として認識するとともに，緯度経度誤差を例えばメートル単位に換算して計測誤差として記憶する。

第２の誤差取得方法は，過去の計測結果を用いる方法である。例えば，図２（Ａ）に示すように，エリアを日本工業規格に規定されている地域メッシュコード２０に分け，図２（Ｂ）に示すように，過去に緯度経度を計測した際の誤差をメッシュコードごとに，誤差情報データベース（ＤＢ）２１に記録しておく。直前に本装置で取得した緯度経度から該当エリアのメッシュコードを特定し，そのメッシュコード内の誤差を参照することで，計測誤差を特定してもよい。すなわち，現在地点のメッシュコードをパラメータとして誤差情報ＤＢ２１を検索することにより，検索結果として計測誤差を得る。なお，日本工業規格に規定されている地域メッシュコード２０ではなく，測定対象の地域を任意の基準で分割し，メッシュコードの代わりに分割された各エリアを識別するエリア識別情報を用いてもよい。

この誤差情報ＤＢ２１は，位置情報取得装置１内に初めから用意するようにしてもよいし，また，外部のサーバ装置に用意し，必要なときに外部のサーバ装置からダウンロードしたり，外部のサーバ装置へ問い合わせを行うようにしたりすることもできる。

移動速度取得部１４による移動速度の取得は，例えば次のようにして実現することができる。図３は，移動速度取得方法の例を説明する図である。

移動速度の取得にも，いくつかの方法が考えられる。第１の移動速度取得方法は，ＧＰＳで収集した連続的な位置情報の変化から速度を特定する方法である。過去に測定した取得時刻および緯度経度の情報を図３（Ａ）に示すように記録しておく。直近の計測時に取得した２地点の緯度経度から得られる距離を，その取得時刻の差（時間）で割ることにより，現在の移動速度を算出する。

また，直近の２地点の位置情報を利用するのではなく，位置情報取得誤差を考慮して移動速度を算出してもよい。直近の計測時に取得した２地点（Ａ点とＢ点とする）の緯度経度から得られる距離と，Ａ点で取得した緯度経度の誤差の２分の１およびＢ点で取得した緯度経度の誤差の２分の１の合計距離とを比較し，もし後者の合計距離のほうが大きい場合には，Ａ点とＢ点間の距離を取得時刻の差で割った移動速度の値は，信頼性が小さいものとなる。そこで，このような場合には，２点における緯度経度の誤差／２の合計距離以上，Ａ点から離れているＢ′点（Ｂ′点はＢ点よりも過去の地点）を選び，その緯度経度とその取得時刻とを用いて移動速度を算出する。例えば，図３（Ｂ）に示すように，Ａ点とＢ点における計測誤差が，それぞれ３０ｍ，５０ｍであったとする。もし，このＡ点とＢ点間の距離が，３０／２＋５０／２＝４０（ｍ）以内であれば，移動速度の算出にＢ点の位置情報を利用するのではなく，それより前のＢ′点の位置情報を利用する。

第２の移動速度取得方法は，過去の計測結果を用いる方法である。例えば，図３（Ｃ）に示すように，エリアを日本工業規格に規定されている地域メッシュコード３０に分け，図３（Ｄ）に示すように，過去に測定した移動速度を，その測定したエリアが含まれるメッシュのメッシュコードごとに，速度情報データベース（ＤＢ）３１に記録しておく。直前に本装置で取得した緯度経度から該当エリアのメッシュコードを特定し，そのメッシュコード内の移動速度を参照することで，移動速度を特定してもよい。すなわち，現在地点のメッシュコードをパラメータとして速度情報ＤＢ３１を検索することにより，検索結果として移動速度を得る。この方法は，例えばバスに乗っているエリアは，移動速度が毎回速いが，自宅から駅までなどの徒歩を利用するエリアでは移動速度が遅いなど，エリアに応じて速度が一意に決まることが多いことを前提にしている。上記メッシュコードの代わりに，任意の基準で分割されたエリアを識別するエリア識別情報を用いてもよい。

この速度情報ＤＢ３１は，位置情報取得装置１内に初めから用意するようにしてもよいし，また，外部のサーバ装置に用意し，必要なときに外部のサーバ装置からダウンロードしたり，外部のサーバ装置へ問い合わせを行うようにしたりすることもできる。

図４は，本実施形態に係る位置情報取得装置のフローチャートである。まず，ステップＳ１０では，基準位置取得間隔Ｔｓを設定する。この基準位置取得間隔Ｔｓは，あらかじめ定められた定数の設定値であってもよいし，例えば特許文献１に記載されている方法を用いて，移動距離が移動距離基準値に近づくようにその都度決定される可変の値であってもよい。また，この例では基準位置取得間隔Ｔｓ設定のステップから処理を開始しているが，位置情報取得のステップから処理を開始してもよい。

ステップＳ１１では，図２で説明した方法を用いて位置計測誤差を取得する。この位置計測誤差をｘとする。続くステップＳ１２では，図３で説明した方法を用いて移動速度を取得する。この移動速度をｖとする。

ステップＳ１３では，位置計測誤差ｘを移動速度ｖで割った値と，基準位置取得間隔Ｔｓとの大小を比較する。基準位置取得間隔Ｔｓがｘ／ｖ以上の場合，ステップＳ１４へ進み，基準位置取得間隔Ｔｓがｘ／ｖより小さい場合，ステップＳ１５へ進む。

ステップＳ１４では，基準位置取得間隔Ｔｓを実際の位置取得間隔Ｔｅとして設定する。一方，ステップＳ１５では，実際の位置取得間隔Ｔｅを，ｘ／ｖ以上の値に設定する。このときに設定する実際の位置取得間隔Ｔｅの値は，ｘ／ｖ以上の値であれば任意である。例えば位置取得間隔を秒単位で管理している場合には，ｘ／ｖ（秒）の値の小数点部分を切り上げた値を，実際の位置取得間隔Ｔｅとするようなことを行ってもよい。

ステップＳ１６では，前回の位置取得時刻から実際の位置取得間隔Ｔｅが経過するのを待つ。実際の位置取得間隔Ｔｅが経過したならば，次のステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７では，位置取得部１２に位置取得要求を送り，現在地点の位置情報を取得する。ステップＳ１８では，取得した位置情報を位置保存部１６に保存する。また，ステップＳ１８では，位置取得部１２から位置情報とともに通知された位置計測誤差を，位置保存部１６または図２に示す誤差情報ＤＢ２１に記録する。また，必要に応じて，移動速度を算出し，例えば図３に示す速度情報ＤＢ３１に記録する。その後，ステップＳ１０へ戻り，同様に周期的に位置情報の取得を繰り返す。

上記処理では，基準位置取得間隔Ｔｓと実際の位置取得間隔Ｔｅとを，独立に算出する例を説明したが，例えば，ステップＳ１０において，前回の計測時の情報を利用して，基準位置取得間隔Ｔｓを決定するような実施も可能である。一例としては，
Ｔｓ＝ａ・ｘ／ｖ＋ｂ
というような算出式を用いてもよい。ここで，ａおよびｂは所定の定数である。

位置保存部１６に保存した位置情報は，位置情報取得装置１を備えた端末のアプリケーションが任意に利用することができる。本方式の利用例として，例えば吉祥寺等の屋根のある繁華街付近を移動中のユーザに対して，ユーザの現在位置に応じた広告（例えば，「ゼリー１００円」，「ビール一杯１００円」といった店舗の広告情報）を配信するケースの場合，精度良く広告を配信するためには，位置情報の取得時間間隔を狭める必要があり，本方式により設定した位置取得間隔を用いることで，位置情報の信頼性をある程度保証した上で，できるだけ少ない回数で位置取得を行い（電池消耗少，パケット通信少），なおかつ広告配信漏れが少ない広告配信が可能となる。

モバイル端末等において以上の位置情報を取得する処理は，コンピュータとソフトウェアプログラムとによって実現することができ，そのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して提供することも，ネットワークを通して提供することも可能である。

本発明の実施形態に係る位置情報取得装置の構成図である。 計測誤差取得方法の例を説明する図である。 移動速度取得方法の例を説明する図である。 本実施形態に係る位置情報取得装置のフローチャートである。

符号の説明

１ 位置情報取得装置
１１ 位置取得間隔管理部
１２ 位置取得部
１３ 計測誤差取得部
１４ 移動速度取得部
１５ 位置取得間隔設定部
１６ 位置保存部

Claims (7)

1. 現在位置を測定する位置取得手段を有し，その位置取得手段によって現在位置の位置情報を取得する位置情報取得装置において，
   前記位置取得手段によって位置情報を取得する時間間隔を定める位置取得間隔を設定する位置取得間隔設定部と，
   前記位置取得間隔設定部によって設定された位置取得間隔のタイミングで前記位置取得手段に位置取得要求を発する位置取得間隔管理部と，
   前記位置取得手段によって取得した位置情報を保存する位置保存部と，
   測定した位置の計測誤差を取得する計測誤差取得部と，
   当該装置の移動速度を取得する移動速度取得部とを備え，
   前記位置取得間隔設定部は，前記計測誤差取得部が取得した計測誤差と前記移動速度取得部が取得した移動速度とに基づいて，設定された位置取得間隔の時間だけ前記移動速度で移動したときの推定移動距離が前記計測誤差よりも小さい値にならないように前記位置取得間隔を決定または再設定する
   ことを特徴とする位置情報取得装置。
2. 前記計測誤差取得部は，前記位置取得手段を利用するための位置情報取得用アプリケーションプログラミングインタフェースにより通知された計測誤差情報から前記計測誤差を取得する
   ことを特徴とする請求項１記載の位置情報取得装置。
3. 前記計測誤差取得部は，メッシュ状に分割された測定対象の地域の各エリアを識別するエリア識別情報ごとに記録された計測誤差を記憶する手段を，現在位置が属するエリアのエリア識別情報によって検索することにより前記計測誤差を取得する
   ことを特徴とする請求項１記載の位置情報取得装置。
4. 前記移動速度取得部は，前記位置保存部に保存された位置情報の２地点間の距離を，それらの位置情報を取得した時刻の差で割ることにより移動速度を算出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の位置情報取得装置。
5. 前記移動速度取得部は，メッシュ状に分割された測定対象の地域の各エリアを識別するエリア識別情報ごとに記録された移動速度を記憶する手段を，現在位置が属するエリアのエリア識別情報によって検索することにより前記移動速度を取得する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の位置情報取得装置。
6. 現在位置を測定する位置取得手段を有し，その位置取得手段によって現在位置の位置情報を取得する位置情報取得装置が実行する位置情報取得方法であって，
   前記位置取得手段によって位置情報を取得する時間間隔を定める位置取得間隔を設定する位置取得間隔設定ステップと，
   前記位置取得間隔設定ステップによって設定された位置取得間隔のタイミングで前記位置取得手段に位置取得要求を発する位置取得間隔管理ステップと，
   前記位置取得手段によって取得した位置情報を保存する位置保存ステップと，
   測定した位置の計測誤差を取得する計測誤差取得ステップと，
   当該装置の移動速度を取得する移動速度取得ステップとを有し，
   前記位置取得間隔設定ステップでは，前記計測誤差取得ステップにおいて取得した計測誤差と前記移動速度取得ステップにおいて取得した移動速度とに基づいて，設定された位置取得間隔の時間だけ前記移動速度で移動したときの推定移動距離が前記計測誤差よりも小さい値にならないように前記位置取得間隔を決定または再設定する
   ことを特徴とする位置情報取得方法。
7. 現在位置を測定する位置取得手段を有し，その位置取得手段によって現在位置の位置情報を取得する位置情報取得装置が備えるコンピュータに実行させるための位置情報取得プログラムであって，
   前記位置取得手段によって位置情報を取得する時間間隔を定める位置取得間隔を設定する位置取得間隔設定ステップと，
   前記位置取得間隔設定ステップによって設定された位置取得間隔のタイミングで前記位置取得手段に位置取得要求を発する位置取得間隔管理ステップと，
   前記位置取得手段によって取得した位置情報を保存する位置保存ステップと，
   測定した位置の計測誤差を取得する計測誤差取得ステップと，
   当該装置の移動速度を取得する移動速度取得ステップとを有し，
   前記位置取得間隔設定ステップでは，前記計測誤差取得ステップにおいて取得した計測誤差と前記移動速度取得ステップにおいて取得した移動速度とに基づいて，設定された位置取得間隔の時間だけ前記移動速度で移動したときの推定移動距離が前記計測誤差よりも小さい値にならないように前記位置取得間隔を決定または再設定する処理を，
   前記コンピュータに実行させるための位置情報取得プログラム。

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