JP2010122034A - 絶対移動経路算出装置及び方法、並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】携帯電話100に予め定められた基準軸が指し示す方位を地磁気センサ30を用いて所定のタイミングで検出した結果と、ユーザの移動距離を検出した結果とからユーザの相対移動経路を算出するとともに、絶対座標上における携帯電話100の絶対位置をGPSを用いて測位する。そして、その測位された絶対位置の数が例えば3つに達した場合に、それらの絶対位置(a,b,c)と当該絶対位置を測位した時点における相対移動経路上の地点(a’,b’,c’)との関係から補正値(β’、ε’、Δcx+deltx、Δcy+delty)を算出し、この補正値と相対移動経路とから、絶対座標上におけるユーザの絶対移動経路を算出する。
【選択図】図2
Description
以下、本発明の第1の実施形態について、図1〜図24に基づいて詳細に説明する。
(移動距離)=(歩数)×(歩幅) …(1)
Xi+1=Xi+Lcos(90−θi) …(2)
Yi+1=Yi+Lsin(90−θi) …(3)
X1=Lcos(90−θ1) …(2)’
Y1=Lsin(90−θ1) …(3)’
Δx=A×Δλ×cos(φi) …(4)
Δy=A×Δφ …(5)
α=arcsin(r/(gl/2)) …(6)
κ−α≦GPS方位角範囲≦κ+α …(7)
AE・BE=|AE|×|BE|×cos(ψ) ・・・(8)
ただし、ψの範囲は0°≦ψ≦180°である。また、回転方向は、AEとBEの外積を求めて、その符号で判断すればよい。
x’=x×cosβ−y×sinβ …(9)
y’=x×sinβ+y×cosβ …(10)
λi=Δx/(A×cosφ0)+λ0 …(11)
φi=Δy/A+φ0 …(12)
ここで、(λ0、φ0)は絶対座標を相対座標変換時に用いた、1番目に得られた絶対位置aの経度・緯度であり、補正値保持部24に格納されていたものを取り出して使用する。
上記第1の実施形態では、移動距離が規定数(歩数が閾値M)に達したときに、絶対位置を取得(測位)する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、ユーザが曲がり角を曲がるなどして、方位の変化量が規定値(例えば90°)に達した場合に、絶対位置を検出するようにしても良い。この場合、歩数(移動距離)と方位の変化量を併用し、これらのうちのいずれかが規定値を超えた場合に、絶対位置を検出するようにしても良い。また、これらに代えて、例えば、所定時間経過するごとに絶対位置を検出するようにしても良い。いずれの方法を採用しても、適切な間隔で絶対位置の検出を行うことが可能である。
また、上記第1の実施形態では、ユーザが所定歩数(例えば24歩)歩いた段階で作成された相対経路を、当該相対経路から算出される補正値を用いて補正し絶対移動経路を算出する(すなわち、所定歩数(例えば24歩)歩くまでは、その間の絶対移動経路は算出されない)こととしたが、これに限られるものではない。例えば、図2の処理に代えて、図25のフローチャートに示すような流れの処理を実行することとしても良い。
なお、上記第1の実施形態では、方位補正値の算出方法として、図11〜図14に示すような方法を採用した場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、GPS測位値に測位誤差が無いような場合には、図26のフローチャートに基づく方位補正値の算出を行うことができる。
上記第1の実施形態では、距離補正値ε’を、図15〜図17に示すようにして算出することとしたが、例えば、図28のフローチャートに沿った方法で距離補正値を算出することとしても良い。
fa−2r≦GPS距離範囲≦fa+2r …(13)
となる。なお、GPS距離範囲とは、GPS誤差範囲から計算される正解距離が含まれる範囲のことである。
ε’=(fa+2r)/fb …(14)
ε’=(fa−2r)/fb …(15)
距離補正値の算出方法は、上記第1の実施形態及び上記変形例1の方法に限られるものではなく、例えば、GPS測位値に測位誤差が無いような場合には、図30のような距離補正値の算出を行うことも可能である。
ε’=fa/fb …(16)
このような距離補正値の算出方法を採用することで、測位誤差が無い場合であれば、簡易且つ高精度に距離補正値を算出することが可能である。
上記第1の実施形態では、座標補正値の算出方法として、図18〜図21に示すような方法を採用した場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、GPS測位値に測位誤差が無いような場合には、図18のステップS204で計算された重心Gの座標とステップS206で計算された重心G”の座標との差分Δcx、Δcyをそのまま座標補正値に設定することとしても良い。
以下、本発明の第2の実施形態について、図31〜図38に基づいて詳細に説明する。
θi=θi-1+Δθi …(17)
Xi=Xi-1+ΔLicos(90−θi) …(18)
Yi=Yi-1+ΔLisin(90−θi) …(19)
ε’=絶対位置間距離/相対位置間距離 …(20)
X軸方向の補正座標値=重心GのX座標−重心G’のX座標 …(21)
Y軸方向の補正座標値=重心GのY座標−重心G’のY座標 …(22)
(付記1)所定のタイミングで、端末に予め定められた基準軸が指し示す方位を検出する方位取得部と、前記所定のタイミングで、前記端末の移動距離を検出する移動距離検出部と、前記方位取得部による検出結果と前記移動距離検出部による検出結果とを用いて、前記相対移動経路を算出し、該相対移動経路を記憶する相対移動経路取得部と、前記算出した相対移動経路の先頭位置に対応する絶対位置であって、緯度と経度により表される絶対座標上における前記端末の絶対位置を取得し、該絶対位置を記憶する絶対位置取得部と、前記絶対位置が所定回数記憶される度に、前記所定回数のうちの少なくとも2点の絶対位置と当該絶対位置に対応する相対位置との関係から補正値を算出し、当該補正値と前記相対移動経路とから、前記絶対座標上における前記端末の絶対移動経路を算出する絶対移動経路算出部と、を備える絶対移動経路算出装置。
(付記2)前記移動距離算出部は、前記所定のタイミングで、予め設定されている前記端末を保持するユーザの歩幅と、前記端末の加速度から検知されるユーザの歩数とから、前記端末の移動距離を検出することを特徴とする付記1に記載の絶対移動経路算出装置。
(付記3)前記絶対位置取得部が前記絶対位置を取得するタイミングは、前記端末の移動距離が規定値に達するごと、前記端末に予め定められた基準軸が指し示す方位の変化量が規定値に達するごと、外部の送信機から発信される位置情報を受信するごと、の少なくとも1つのタイミングを含むことを特徴とする付記1又は2に記載の絶対移動経路算出装置。
(付記4)前記補正値を算出した後は、前記補正値算出後に算出される相対経路と前記補正値とから仮の絶対位置経路を算出し、新たな補正値を算出した段階で、前記仮の絶対位置経路の算出に用いられた相対経路と前記新たな補正値とから真の絶対位置経路を算出することを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載の絶対移動経路算出装置。
(付記5)前記絶対移動経路算出部が算出する補正値は、前記相対移動経路の方位を補正するための方位補正値、移動距離を補正するための距離補正値、及び座標値を補正するための座標補正値を含むことを特徴とする付記1〜4のいずれかに記載の絶対移動経路算出装置。
(付記6)前記絶対移動経路算出部は、前記所定回数の絶対位置のうちの2つの絶対位置を結ぶ直線がなす角度を算出するとともに、前記2つの絶対位置に対応する2つの相対位置のなす角度を算出し、前記2つの角度の差分値を、前記方位補正値とすることを特徴とする付記5に記載の絶対移動経路算出装置。
(付記7)前記絶対移動経路算出部は、前記所定回数の絶対位置のうちの2つの絶対位置を結ぶ直線がなす角度を算出するとともに、前記2つの絶対位置に対応する2つの相対位置のなす角度を算出し、前記2つの絶対位置を結ぶ直線がなす角度と、前記絶対位置取得部の測位誤差とから算出される絶対位置方位角範囲内に、前記2つの相対位置のなす角度が含まれるように、前記相対移動経路を回転し、前記所定回数の絶対位置を繋いで形成される図形と、前記所定回数の絶対位置に対応する相対位置を繋いで形成される図形の対応する辺間の角度の合計値が最も小さくなる回転角の値を求め、前記回転角の値を、前記絶対位置取得部が取得する絶対位置が誤差を含んでいる場合の前記方位補正値とすることを特徴とする付記5に記載の絶対移動経路算出装置。
(付記8) 前記絶対移動経路算出部は、前記所定回数の絶対位置のうちの2つの絶対位置間の距離である絶対位置間距離を取得するとともに、前記2つの絶対位置に対応する2つの相対位置間の距離である相対位置間距離を取得し、前記相対位置間距離に対する前記絶対位置間距離の比率を前記距離補正値とすることを特徴とする付記5〜7のいずれかに記載の絶対移動経路算出装置。
(付記9)前記絶対位置取得部が取得する前記絶対位置が誤差を含んでいる場合、前記絶対移動経路算出部は、前記所定回数の絶対位置のうちの2つの絶対位置間距離と前記絶対位置取得部の測位誤差とから算出される絶対位置間距離範囲内に、前記2つの絶対位置に対応する2つの相対位置間距離が含まれるか否かを判断し、その判断の結果、前記相対位置間距離が、前記絶対位置間距離範囲の最小値よりも小さい場合には、前記最小値の前記相対位置間距離に対する比率を前記距離補正値とし、前記相対位置間距離が、前記絶対位置間距離範囲の最大値よりも大きい場合には、前記最大値の前記相対位置間距離に対する比率を前記距離補正値とし、前記相対位置間距離が、前記絶対位置間距離範囲の最大値よりも小さく最小値よりも大きい場合には、前記距離補正値を1に設定することを特徴とする付記5〜7のいずれかに記載の絶対移動経路算出装置。
(付記10)前記絶対位置取得部が取得する前記絶対位置が誤差を含んでいる場合、前記絶対移動経路算出部は、前記相対移動経路を、前記方位補正値で回転し、前記所定回数の絶対位置を繋いで形成される図形の重心と、前記絶対位置に対応する所定回数の相対位置を繋いで形成される図形の重心とを一致させた状態で、前記相対位置の図形を拡大縮小して、前記所定回数の絶対位置とこれらに対応する相対位置との間の距離の合計が最小となるときの拡大縮小率を、前記距離補正値とすることを特徴とする付記5〜7のいずれかに記載の絶対移動経路算出装置。
(付記11)前記絶対移動経路算出部は、前記相対移動経路を、前記方位補正値で回転するとともに、前記距離補正値で拡大縮小した状態で、前記所定回数の絶対位置を繋いで形成される図形の重心と、前記絶対位置に対応する相対位置を繋いで形成される図形の重心とを一致させるのに必要な移動量を、前記座標補正値とすることを特徴とする付記5〜10のいずれかに記載の絶対移動経路算出装置。
(付記12)前記絶対位置取得部が取得する前記絶対位置が誤差を含んでいる場合、前記絶対移動経路算出部は、前記相対移動経路を、前記方位補正値で回転するとともに、前記距離補正値で拡大縮小した状態で、前記所定回数の絶対位置を繋いで形成される図形の重心と、前記絶対位置に対応する相対位置を繋いで形成される図形の重心とを一致させるのに必要な移動量と、前記重心を一致させた状態から、前記対応する各点間距離の合計を最小とするのに必要な前記相対移動経路の微小移動量との合計の値を、前記座標補正値とすることを特徴とする付記5〜10のいずれかに記載の絶対移動経路算出装置。
(付記13)端末の方位取得部が、所定のタイミングで前記端末に予め定められた基準軸が指し示す方位を検出する方位取得工程と、前記端末の移動距離検出部が、前記所定のタイミングで、前記端末の移動距離を検出する移動距離検出工程と、前記端末の相対移動経路計算部が、前記方位取得工程の検出結果と前記移動距離検出工程の検出結果とを用いて、前記相対移動経路を算出し、該相対移動経路を記憶する相対移動経路取得工程と、前記算出した相対移動経路の先頭位置に対応する絶対位置であって、緯度と経度により表される絶対座標上における前記端末の絶対位置を取得し、該絶対位置を記憶する絶対位置取得工程と、前記端末の絶対移動経路算出部が、前記絶対位置が所定回数記憶される度に、前記所定回数のうちの少なくとも2点の絶対位置と当該絶対位置に対応する相対位置との関係から補正値を算出し、当該補正値と前記相対移動経路とから、前記絶対座標上における前記端末の絶対移動経路を算出する絶対移動経路算出工程と、を含む絶対移動経路算出方法。
(付記14)前記端末の絶対移動経路算出部が、前記絶対移動経路算出工程で算出する補正値は、前記相対移動経路の方位を補正するための方位補正値、移動距離を補正するための距離補正値、及び座標値を補正するための座標補正値を含むことを特徴とする付記13に記載の絶対移動経路算出方法。
(付記15)コンピュータに、所定のタイミングで、端末に予め定められた基準軸が指し示す方位を検出する方位取得ステップと、前記所定のタイミングで、前記端末の移動距離を検出する移動距離検出ステップと、前記方位取得ステップによる検出結果と前記移動距離検出ステップによる検出結果とを用いて、前記相対移動経路を算出し、該相対移動経路を記憶する相対移動経路取得ステップと、前記算出した相対移動経路の先頭位置に対応する絶対位置であって、緯度と経度により表される絶対座標上における前記端末の絶対位置を取得し、該絶対位置を記憶する絶対位置取得ステップと、前記絶対位置が所定回数記憶される度に、前記所定回数のうちの少なくとも2点の絶対位置と当該絶対位置に対応する相対位置との関係から補正値を算出し、当該補正値と前記相対移動経路とから、前記絶対座標上における前記端末の絶対移動経路を算出する絶対移動経路算出ステップとを実行させることにより、絶対移動経路算出装置として機能させるプログラム。
(付記16)前記補正値は、前記相対移動経路の方位を補正するための方位補正値、移動距離を補正するための距離補正値、及び座標値を補正するための座標補正値を含むことを特徴とする付記15に記載のプログラム。
12 方位取得部
14 移動距離計算部(移動距離検出部)
16 相対経路計算部(相対移動経路取得部)
18 絶対位置取得部
20 座標変換部(絶対移動経路算出部の一部)
22 補正値計算処理部(絶対移動経路算出部の一部)
50 絶対移動経路算出装置
Claims (10)
- 所定のタイミングで、端末に予め定められた基準軸が指し示す方位を検出する方位取得部と、
前記所定のタイミングで、前記端末の移動距離を検出する移動距離検出部と、
前記方位取得部による検出結果と前記移動距離検出部による検出結果とを用いて、前記相対移動経路を算出し、該相対移動経路を記憶する相対移動経路取得部と、
前記算出した相対移動経路の先頭位置に対応する絶対位置であって、緯度と経度により表される絶対座標上における前記端末の絶対位置を取得し、該絶対位置を記憶する絶対位置取得部と、
前記絶対位置が所定回数記憶される度に、前記所定回数のうちの少なくとも2点の絶対位置と当該絶対位置に対応する相対位置との関係から補正値を算出し、当該補正値と前記相対移動経路とから、前記絶対座標上における前記端末の絶対移動経路を算出する絶対移動経路算出部と、を備える絶対移動経路算出装置。 - 前記移動距離算出部は、
前記所定のタイミングで、予め設定されている前記端末を保持するユーザの歩幅と、前記端末の加速度から検知されるユーザの歩数とから、前記端末の移動距離を検出することを特徴とする請求項1に記載の絶対移動経路算出装置。 - 前記絶対移動経路算出部が算出する補正値は、
前記相対移動経路の方位を補正するための方位補正値、移動距離を補正するための距離補正値、及び座標値を補正するための座標補正値を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の絶対移動経路算出装置。 - 前記絶対移動経路算出部は、前記所定回数の絶対位置のうちの2つの絶対位置を結ぶ直線がなす角度を算出するとともに、前記2つの絶対位置に対応する2つの相対位置のなす角度を算出し、
前記2つの角度の差分値を、前記方位補正値とすることを特徴とする請求項3に記載の絶対移動経路算出装置。 - 前記絶対移動経路算出部は、
前記所定回数の絶対位置のうちの2つの絶対位置を結ぶ直線がなす角度を算出するとともに、前記2つの絶対位置に対応する2つの相対位置のなす角度を算出し、
前記2つの絶対位置を結ぶ直線がなす角度と、前記絶対位置取得部の測位誤差とから算出される絶対位置方位角範囲内に、前記2つの相対位置のなす角度が含まれるように、前記相対移動経路を回転し、
前記所定回数の絶対位置を繋いで形成される図形と、前記所定回数の絶対位置に対応する相対位置を繋いで形成される図形の対応する辺間の角度の合計値が最も小さくなる回転角の値を求め、
前記回転角の値を、前記絶対位置取得部が取得する絶対位置が誤差を含んでいる場合の前記方位補正値とすることを特徴とする請求項3に記載の絶対移動経路算出装置。 - 前記絶対移動経路算出部は、
前記所定回数の絶対位置のうちの2つの絶対位置間の距離である絶対位置間距離を取得するとともに、前記2つの絶対位置に対応する2つの相対位置間の距離である相対位置間距離を取得し、
前記相対位置間距離に対する前記絶対位置間距離の比率を前記距離補正値とすることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の絶対移動経路算出装置。 - 端末の方位取得部が、所定のタイミングで前記端末に予め定められた基準軸が指し示す方位を検出する方位取得工程と、
前記端末の移動距離検出部が、前記所定のタイミングで、前記端末の移動距離を検出する移動距離検出工程と、
前記端末の相対移動経路計算部が、前記方位取得工程の検出結果と前記移動距離検出工程の検出結果とを用いて、前記相対移動経路を算出し、該相対移動経路を記憶する相対移動経路取得工程と、
前記算出した相対移動経路の先頭位置に対応する絶対位置であって、緯度と経度により表される絶対座標上における前記端末の絶対位置を取得し、該絶対位置を記憶する絶対位置取得工程と、
前記端末の絶対移動経路算出部が、前記絶対位置が所定回数記憶される度に、前記所定回数のうちの少なくとも2点の絶対位置と当該絶対位置に対応する相対位置との関係から補正値を算出し、当該補正値と前記相対移動経路とから、前記絶対座標上における前記端末の絶対移動経路を算出する絶対移動経路算出工程と、を含む絶対移動経路算出方法。 - 前記端末の絶対移動経路算出部が、前記絶対移動経路算出工程で算出する補正値は、
前記相対移動経路の方位を補正するための方位補正値、移動距離を補正するための距離補正値、及び座標値を補正するための座標補正値を含むことを特徴とする請求項7に記載の絶対移動経路算出方法。 - コンピュータに、
所定のタイミングで、端末に予め定められた基準軸が指し示す方位を検出する方位取得ステップと、
前記所定のタイミングで、前記端末の移動距離を検出する移動距離検出ステップと、
前記方位取得ステップによる検出結果と前記移動距離検出ステップによる検出結果とを用いて、前記相対移動経路を算出し、該相対移動経路を記憶する相対移動経路取得ステップと、
前記算出した相対移動経路の先頭位置に対応する絶対位置であって、緯度と経度により表される絶対座標上における前記端末の絶対位置を取得し、該絶対位置を記憶する絶対位置取得ステップと、
前記絶対位置が所定回数記憶される度に、前記所定回数のうちの少なくとも2点の絶対位置と当該絶対位置に対応する相対位置との関係から補正値を算出し、当該補正値と前記相対移動経路とから、前記絶対座標上における前記端末の絶対移動経路を算出する絶対移動経路算出ステップとを実行させることにより、絶対移動経路算出装置として機能させるプログラム。 - 前記補正値は、
前記相対移動経路の方位を補正するための方位補正値、移動距離を補正するための距離補正値、及び座標値を補正するための座標補正値を含むことを特徴とする請求項9に記載のプログラム。
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