JP2014196910A - 測位装置、集積回路装置、電子機器及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置、集積回路装置、電子機器及びプログラムを提供すること。【解決手段】測位装置１は、加速度センサー１０と、地磁気センサー２０と、角速度センサー３０と、自律測位部４０と、を含み、自律測位部４０は、加速度センサー１０及び地磁気センサー２０の検出結果に基づいて自律測位を行う第１モードと、加速度センサー１０、地磁気センサー２０及び角速度センサー３０の検出結果に基づいて自律測位を行う第２モードと、を有し、所定の条件に基づいて第１モードと第２モードとを切り換える。【選択図】図１

Description

本発明は、測位装置、集積回路装置、電子機器及びプログラムに関する。

従来、ＧＰＳ（Global Positioning System；全地球測位システム）による測位と加速度センサー、地磁気センサーなどを用いた自律測位とを組み合わせて測位を行うことで、移動経路中の各地点の位置データを蓄積していく装置が開発されている。自律測位は、ＧＰＳ衛星の電波が届かない区域でも、相対的な移動量及び移動方向を連続的に計測していくことで測位を行うことができる。また、一般的に、自律測位はＧＰＳによる測位よりも小さな消費電力で行うことができる。

特開２０１２−９３３１９号公報

自律測位に用いられる地磁気センサーは、地磁気を検出することによって絶対方位を求めることができる。しかし、地磁気センサーは、金属や磁石などの磁場の外乱要因の近くでは正確な方位を求められないという課題がある。

自律測位に用いられるジャイロセンサーなどの角速度センサーは、角速度を検出し、得られた角速度を時間で積分すると角度を求めることができるので、相対的な方位を求めることができる。角速度センサーは地磁気センサーに比べて外乱要因が少ないので、外部の環境の影響を受けにくいという利点を有する。しかし、角速度センサーは、角速度センサーの個体差などによるオフセット誤差も積分されるので、時間の経過とともに角度に誤差が生じやすいという課題がある。また、角速度センサーは、音叉振動子などの振動子を振動させ続ける必要があり、間欠的に動作させることは難しいので、消費電流を抑えることが難しいという課題がある。

本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置、集積回路装置、電子機器及びプログラムを提供することができる。

［適用例１］
本適用例に係る測位装置は、加速度センサーと、地磁気センサーと、角速度センサーと、自律測位部と、を含み、前記自律測位部は、前記加速度センサー及び前記地磁気センサーの検出結果に基づいて自律測位を行う第１モードと、前記加速度センサー、前記地磁気センサー及び前記角速度センサーの検出結果に基づいて自律測位を行う第２モードと、を有し、所定の条件に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り換える、測位装置である。

本適用例によれば、所定の条件に基づいて第１モードと第２モードを切り換えて自律測位を行うので、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置を実現できる。

［適用例２］
上述の測位装置において、前記所定の条件は、地磁気の信頼度に関する条件であることが好ましい。

これによって、例えば、地磁気センサーで検出される地磁気の信頼度が高い場合には第１モードで自律測位を行い、地磁気センサーで検出される地磁気の信頼度が低い場合には第２モードで自律測位を行うことができるので、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置を実現できる。

［適用例３］
上述の測位装置において、前記所定の条件は、前記地磁気センサーで検出される全磁力の大きさが所定範囲以内の場合には前記第１モードを選択し、前記地磁気センサーで検出される全磁力の大きさが前記所定範囲外の場合には前記第２モードを選択する条件であることが好ましい。

地磁気センサーで検出される全磁力の大きさが所定範囲以内である場合には、地磁気センサーで検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、本適用例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置を実現できる。

［適用例４］
上述の測位装置において、前記所定の条件は、前記地磁気センサーで検出される全磁力の時間あたりの変化が基準値以下の場合には前記第１モードを選択し、前記地磁気センサーで検出される全磁力の時間あたりの変化が前記基準値を上回る場合には前記第２モードを選択する条件であることが好ましい。

地磁気センサーで検出される全磁力の時間あたりの変化が基準値以下の場合には、地磁気センサーで検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、本適用例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置を実現できる。

［適用例５］
上述の測位装置において、前記所定の条件は、前記地磁気センサーで検出される地磁気の伏角又は仰角が所定範囲以内である場合には前記第１モードを選択し、前記地磁気センサーで検出される地磁気の伏角又は仰角が前記所定範囲外である場合には前記第２モードを選択する条件であることが好ましい。

地磁気センサーで検出される地磁気の伏角又は仰角が所定範囲以内である場合には、地磁気センサーで検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、本適用例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置を実現できる。

［適用例６］
上述の測位装置において、前記所定の条件は、前記地磁気センサーの検出結果から得られる方位角の変化と、前記加速度センサーから得られる向心加速度から得られる方位角の変化との一致度が基準値以上である場合には前記第１モードを選択し、前記一致度が前記基準値を下回る場合には前記第２モードを選択する条件であることが好ましい。

地磁気センサーの検出結果から得られる方位角の変化と、加速度センサーから得られる向心加速度から得られる方位角の変化との一致度が基準値以上である場合には、地磁気センサーで検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、本適用例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置を実現できる。

［適用例７］
上述の測位装置において、無線信号を受信する信号受信部をさらに含み、前記所定の条件は、前記信号受信部での前記無線信号の受信状況の良好度合が基準値以上である場合には前記第１モードを選択し、前記良好度合が前記基準値を下回る場合には前記第２モードを選択する条件であることが好ましい。

例えば測位装置が屋外にある場合など、信号受信部での無線信号の受信状況の良好度合が基準値以上である場合には、地磁気センサーで検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、本適用例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置を実現できる。

［適用例８］
上述の測位装置において、地図情報を保持する地図情報保持部をさらに含み、前記所定の条件は、自律測位の結果が前記地図情報の所定範囲以内である場合には前記第１モードを選択し、自律測位の結果が前記地図情報の前記所定範囲外である場合には前記第２モードを選択する条件であることが好ましい。

例えば測位装置が屋外にある場合など、自律測位の結果が地図情報の所定範囲以内である場合には、地磁気センサーで検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、本適用例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置を実現できる。

［適用例９］
上述の測位装置において、前記自律測位部は、前記第１モードで自律測位を開始し、前記加速度センサーで検出される加速度の時間あたりの変化が基準値以下となる期間で前記角速度センサーのバイアスを推定して補正値を設定した後に、前記第２モードで自律測位を行うことが好ましい。

角速度センサーのバイアスを適切に設定できれば、角速度センサーの検出結果から求まる方位の誤差を小さくできる。加速度センサーで検出される加速度の時間あたりの変化が基準値以下となる期間は、測位装置がほぼ静止しているものと考えられる。本適用例によれば、測位装置が静止している期間に角速度センサーのバイアスを推定して補正値を設定するので、測位精度の高い測位装置を実現できる。

［適用例１０］
本適用例に係る集積回路装置は、加速度センサーの検出結果に関する情報である加速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第１入力部と、地磁気センサーの検出結果に関する情報である地磁気センサー検出結果情報の入力を受け付ける第２入力部と、角速度センサーの検出結果に関する情報である角速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第３入力部と、自律測位部と、を含み、前記自律測位部は、前記加速度センサー検出結果情報及び前記地磁気センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第１モードと、前記加速度センサー検出結果情報、前記地磁気センサー検出結果情報及び前記角速度センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第２モードと、を有し、所定の条件に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り換える、集積回路装置である。

本適用例によれば、所定の条件に基づいて第１モードと第２モードを切り換えて自律測位を行うので、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる集積回路装置を実現できる。

［適用例１１］
本適用例に係る電子機器は、上述の測位装置、又は、上述の集積回路装置を含む、電子
機器である。

これによって、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる電子機器を実現できる。

［適用例１２］
本適用例に係るプログラムは、加速度センサーの検出結果に関する情報である加速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第１入力部と、地磁気センサーの検出結果に関する情報である地磁気センサー検出結果情報の入力を受け付ける第２入力部と、角速度センサーの検出結果に関する情報である角速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第３入力部と、自律測位部と、してコンピューターを機能させるプログラムであって、前記自律測位部は、前記加速度センサー検出結果情報及び前記地磁気センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第１モードと、前記加速度センサー検出結果情報、前記地磁気センサー検出結果情報及び前記角速度センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第２モードと、を有し、所定の条件に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り換える、プログラムである。

本適用例によれば、所定の条件に基づいて第１モードと第２モードを切り換えて自律測位を行うので、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができるプログラムを実現できる。

本実施形態に係る測位装置１の機能ブロック図である。 本実施形態に係る測位装置１の具体的な構成例を示すブロック図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）は、電子機器１０００の外観の一例を示す図である。 本実施形態に係る測位装置１の動作例を示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施例について図面を用いて詳細に説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施例は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．全体構成
図１は、本実施形態に係る測位装置１の機能ブロック図である。以下の実施形態においては、使用者が容易の持ち運べるような携帯型の測位装置１を例にとり説明する。

本実施形態に係る測位装置１は、加速度センサー１０と、地磁気センサー２０と、角速度センサー３０と、自律測位部４０と、を含む。

加速度センサー１０は、測位装置１の加速度を検出できるように測位装置１に設けられている。本実施形態において、加速度センサー１０は３軸の加速度センサーである。すなわち、加速度センサー１０は、互いに直交する３軸の各方向の加速度の大きさをそれぞれ検出する。

地磁気センサー２０は、測位装置１に設けられている。本実施形態において、地磁気センサー２０は３軸の地磁気センサーである。すなわち、地磁気センサー２０は、互いに直交する３軸の各方向の磁界の大きさをそれぞれ検出する。

角速度センサー３０は、測位装置１の角速度を検出できるように測位装置１に設けられている。本実施形態において、角速度センサー３０は、３軸の角速度センサーである。すなわち、角速度センサー３０は、互いに直交する３軸の各方向に対する角速度の大きさをそれぞれ検出する。

自律測位部４０は、加速度センサー１０及び地磁気センサー２０の検出結果に基づいて自律測位を行う第１モードと、加速度センサー１０、地磁気センサー２０及び角速度センサー３０の検出結果に基づいて自律測位を行う第２モードと、を有している。すなわち、自律測位部４０は、第１モードでは、加速度センサー１０及び地磁気センサー２０の合計６軸のセンサーを用いて自律測位を行い、第２モードでは、加速度センサー１０、地磁気センサー２０及び角速度センサー３０の合計９軸のセンサーを用いて自律測位を行う。また、自律測位部４０は、所定の条件に基づいて第１モードと第２モードとを切り換える。

外乱要因の有無という観点からは、測位精度は第２モードの方が高い。地磁気センサー２０は、金属、強磁性体、電子機器などの磁場の影響を受け易いからである。また、消費電流は角速度センサー３０を使わない第１モードの方が少ない。第１モードでは角速度センサー３０の動作を停止させることができるからである。

本実施形態によれば、所定の条件に基づいて第１モードと第２モードを切り換えて自律測位を行うので、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

測位装置１において、所定の条件は、地磁気の信頼度に関する条件であってもよい。

これによって、例えば、地磁気センサー２０で検出される地磁気の信頼度が高い場合には第１モードで自律測位を行い、地磁気センサー２０で検出される地磁気の信頼度が低い場合には第２モードで自律測位を行うことができるので、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

なお、測位装置１のより具体的な動作例については、「２．動作例」の項で詳述される。

測位装置１は、無線信号を受信する信号受信部５０をさらに含んでいてもよい。信号受信部５０が受信する無線信号としては、ＧＰＳやＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの測位衛星からの無線信号、携帯電話の基地局からの無線信号など、受信状況の良好度合いによって、例えば、屋内であるか屋外であるかをある程度推測できるような種々の無線信号を採用できる。信号受信部５０は、定期的なタイミングで無線信号を受信してもよい。無線信号が位置情報を含む信号である場合には、自律測位部４０は、信号受信部５０が受信した無線信号に含まれる位置情報に基づいて自律測位の結果を補正してもよい。

測位装置１は、地図情報を保持する地図情報保持部６０をさらに含んでいてもよい。地図情報には、例えば、道路及び建物の位置が含まれ、現在位置と照合することによって、例えば、屋内であるか屋外であるかをある程度推測できるような情報が含まれている。

図２は、本実施形態に係る測位装置１の具体的な構成例を示すブロック図である。図１と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

図２に示される測位装置１は、集積回路装置２、加速度センサー１０、地磁気センサー２０、角速度センサー３０、信号受信部５０、アンテナ１１０、記憶部２１０及び表示部
２３０を含んで構成されている。

集積回路装置２は、加速度センサー１０の検出結果に関する情報である加速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第１入力部７１と、地磁気センサー２０の検出結果に関する情報である地磁気センサー検出結果情報の入力を受け付ける第２入力部７２と、角速度センサー３０の検出結果に関する情報である角速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第３入力部７３と、自律測位部４０と、を含んで構成されている。また、自律測位部４０は、加速度センサー検出結果情報及び地磁気センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第１モードと、加速度センサー検出結果情報、地磁気センサー検出結果情報及び角速度センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第２モードと、を有している。また、自律測位部４０は、所定の条件に基づいて第１モードと第２モードとを切り換える。

また、集積回路装置２は、信号受信部５０での受信結果に関する情報である受信結果情報の入力を受け付ける第４入力部７４をさらに含んでいてもよい。

また、集積回路装置２は、地図情報を保持する地図情報保持部６０をさらに含んでいてもよい。

集積回路装置２の自律測位部４０、地図情報保持部６０、第１入力部７１、第２入力部７２、第３入力部７３及び第４入力部７４は、専用回路によって実現されていてもよいし、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶部２１０等に記憶されたプログラムを実行してコンピューターとして機能させて実現されていてもよい。

すなわち、集積回路装置２の機能は、加速度センサー１０の検出結果に関する情報である加速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第１入力部７１と、地磁気センサー２０の検出結果に関する情報である地磁気センサー検出結果情報の入力を受け付ける第２入力部７２と、角速度センサー３０の検出結果に関する情報である角速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第３入力部７３と、自律測位部４０と、してコンピューターを機能させるプログラムであって、自律測位部４０は、加速度センサー検出結果情報及び地磁気センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第１モードと、加速度センサー検出結果情報、地磁気センサー検出結果情報及び角速度センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第２モードと、を有し、所定の条件に基づいて第１モードと第２モードとを切り換える、プログラムとして実現されてもよい。また、上述のプログラムが記憶された情報記憶媒体として実現されていてもよい。

加速度センサー１０は、加速度センサー１０の検出結果に関する情報である加速度センサー検出結果情報を信号Ｓ１として第１入力部７１に出力する。

地磁気センサー２０は、地磁気センサー２０の検出結果に関する情報である地磁気センサー検出結果情報を信号Ｓ２として第２入力部７２に出力する。

角速度センサー３０は、角速度センサー３０の検出結果に関する情報である角速度センサー検出結果情報を信号Ｓ３として第３入力部７３に出力する。

第１入力部７１は、加速度センサー検出結果情報の入力を受け付け、受け付けた加速度センサー検出結果情報を自律測位部４０へ出力する。

第２入力部７２は、地磁気センサー検出結果情報を受け付け、受け付けた地磁気センサー検出結果情報を自律測位部４０へ出力する。

第３入力部７３は、角速度センサー検出結果情報を受け付け、受け付けた角速度センサー検出結果情報を自律測位部４０へ出力する。

アンテナ１１０は、無線信号を受信する。本実施形態においては、ＧＰＳ衛星からの無線信号（ＧＰＳ信号）を受信する。アンテナ１１０は、受信したデータを信号Ｓ４として信号受信部５０に出力する。

信号受信部５０は、信号Ｓ４に基づいて種々の変換処理を行い、位置に関する情報である位置関連情報と、ＧＰＳ信号の受信状況の良好度合に関する情報である受信状況情報とを、信号Ｓ５として第４入力部７４に出力する。本実施形態においては、信号受信部５０は、アンテナ１１０で受信されたＧＰＳ信号を復調する処理を行う。

地図情報保持部６０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）や不揮発性メモリーなどで構成され、地図情報を記憶する。

記憶部２１０は、集積回路装置２の機能を実現するプログラムが記憶されてもよい。記憶部２１０に記憶されるプログラムは、予め記憶されていてもよいし、情報記憶媒体や通信回線などを介して記憶されてもよい。また、記憶部２１０には、自律測位部４０による自律測位で得られた測位データが記憶されてもよい。記憶部２１０は、その目的に応じて、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリーなど、種々の構成を採用できる。集積回路装置２は記憶部２１０を含む構成としてもよい。

表示部２３０は、各種の情報表示や画像表示を行う。表示部２３０は、例えば、自律測位部４０で得られた移動軌跡を、地図情報保持部６０に登録されている地図画像データ上に重ねて表示した画像を表示してもよい。表示部２３０は、その目的に応じて、例えば、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイなど、種々の構成を採用できる。

図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）は、電子機器１０００の外観の一例を示す図である。

電子機器１０００は、測位装置１又は集積回路装置２を含む。電子機器１０００は、例えば、図３（Ａ）に示されるように、スマートフォンや携帯電話等の端末であってもよい。また、電子機器１０００は、図３（Ｂ）に示すような、衣服のポケット等に入れる、又はバンドやクリップで使用者の体や衣服に固定するタイプの電子機器であってもよい。また、電子機器１０００は、図３（Ｃ）に示すような腕時計タイプの電子機器であってもよい。電子機器１０００は、ナビゲーション端末であってもよい。

２．動作例
図４は、本実施形態に係る測位装置１の動作例を示すフローチャートである。

測位装置１は、まず、自律測位部４０が第１モードで自律測位を行う（ステップＳ１００）。図４に示される例では、ステップＳ１００では自律測位部４０が第１モードで自律測位を行なっているが、これに限らず、ステップＳ１００では自律測位部４０が第２モードで自律測位を行うように構成されていてもよい。

ステップＳ１００の次に、自律測位部４０は、所定の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０２）。所定の条件は、例えば、地磁気の信頼度に関する条件であってもよい。所定の条件の具体例については後述される。

ステップＳ１０２で自律測位部４０が所定の条件を満たすものと判定した場合（ステップＳ１０２でＹＥＳの場合）には、自律測位部４０が第１モードで自律測位を行う（ステップＳ１０４）。

ステップＳ１０２で自律測位部４０が所定の条件を満たさないのと判定した場合（ステップＳ１０２でＮＯの場合）には、自律測位部４０が第２モードで自律測位を行う（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０４及びステップＳ１０６の次に、自律測位部４０は、再びステップＳ１０２を行い、以下の工程を繰り返す。

以下において、ステップＳ１０２における所定の条件の具体例について説明する。

２−１．第１具体例
ステップＳ１０２における所定の条件は、地磁気センサー２０で検出される全磁力の大きさが所定範囲以内であるか否かであってもよい。すなわち、第１具体例における所定の条件は、地磁気センサー２０で検出される全磁力の大きさが所定範囲以内の場合には第１モードを選択し、地磁気センサー２０で検出される全磁力の大きさが所定範囲外の場合には第２モードを選択する条件である。

地磁気の全磁力の大きさは、例えば、日本国内では約４５μＴ〜約５１μＴ程度である。したがって、全磁力の大きさの所定範囲を、例えば、４４μＴ以上５２μＴ以下の範囲と設定してもよい。

地磁気センサー２０で検出される全磁力の大きさが所定範囲以内である場合には、地磁気センサー２０で検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、第１具体例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

２−２．第２具体例
ステップＳ１０２における所定の条件は、地磁気センサー２０で検出される全磁力の時間あたりの変化が基準値以下であるか否かであってもよい。すなわち、第２具体例における所定の条件は、地磁気センサー２０で検出される全磁力の時間あたりの変化が基準値以下の場合には第１モードを選択し、地磁気センサー２０で検出される全磁力の時間あたりの変化が基準値を上回る場合には第２モードを選択する条件である。

地磁気による磁力と外乱要因の磁力の合力が、偶然に第１具体例の所定範囲以内になる可能性がある。このような場合においても、外乱要因の磁力が大きい場合には、地磁気センサー２０で検出される全磁力の時間あたりの変化が基準値よりも大きくなるものと考えられる。基準値としては、例えば、所定時間（例えば、２〜３秒間）における地磁気センサー２０で検出される全磁力の最大値と最小値との差が２０μＴ程度と設定してもよい。

地磁気センサー２０で検出される全磁力の時間あたりの変化が基準値以下の場合には、地磁気センサー２０で検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、第２具体例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

２−３．第３具体例
ステップＳ１０２における所定の条件は、地磁気センサー２０で検出される地磁気の伏
角又は仰角が所定範囲以内であるか否かであってもよい。すなわち、第３具体例における所定の条件は、地磁気センサー２０で検出される地磁気の伏角又は仰角が所定範囲以内である場合には第１モードを選択し、地磁気センサー２０で検出される地磁気の伏角又は仰角が所定範囲外である場合には第２モードを選択する条件である。

地磁気は、概ね、北半球においては地面に対する伏角をもって検出され、南半球においては地面に対する仰角をもって検出される。地磁気の伏角は、例えば、日本国内では約４５度程度である。したがって、地磁気の伏角の所定範囲を、例えば、３５度以上５５度以下の範囲と設定してもよい。

地磁気センサー２０で検出される地磁気の伏角又は仰角が所定範囲以内である場合には、地磁気センサー２０で検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、第３具体例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

２−４．第４具体例
ステップＳ１０２における所定の条件は、地磁気センサー２０の検出結果から得られる方位角の変化と、加速度センサー１０から得られる向心加速度から得られる方位角の変化との一致度が基準値以上であるか否かであってもよい。すなわち、第４具体例における所定の条件は、地磁気センサー２０の検出結果から得られる方位角の変化と、加速度センサー１０から得られる向心加速度から得られる方位角の変化との一致度が基準値以上である場合には第１モードを選択し、一致度が基準値を下回る場合には第２モードを選択する条件である。

例えば、ユーザーが測位装置１を持って曲がり角を曲がると、地磁気センサー２０は方位角の変化を検出し、加速度センサー１０は向心加速度を検出する。地磁気センサー２０から得られる方位角が変化したときに、加速度センサー１０から向心加速度が検出されない場合には、外部磁場の影響で地磁気センサー２０が検出する方位角が変化した可能性がある。例えば、地磁気センサー２０で検出される方位角が７０度以上変化したタイミングに加速度センサー１０で検出される向心加速度が検出されない（又は、所定値以下の値となる）タイミングが連続して生じる回数（連続回数）を一致度とし、基準値として連続回数が２〜４回程度の値を設定してもよい。

地磁気センサー２０の検出結果から得られる方位角の変化と、加速度センサー１０から得られる向心加速度から得られる方位角の変化との一致度が基準値以上である場合には、地磁気センサー２０で検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。これに対して、一致度が基準値を下回る場合には、外部磁場の影響によって地磁気センサー２０の検出結果の信頼度が低いものと考えられる。したがって、第４具体例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

２−５．第５具体例
ステップＳ１０２における所定の条件は、信号受信部５０での無線信号の受信状況の良好度合が基準値以上であるか否かであってもよい。すなわち、第５具体例における所定の条件は、信号受信部５０での無線信号の受信状況の良好度合が基準値以上である場合には第１モードを選択し、良好度合が基準値を下回る場合には第２モードを選択する条件である。

屋内に比べて屋外では、磁場の外乱要因となる電子機器などと測位装置１とが近接する機会が少ないので、概ね外部磁場の影響が少ない。また、屋外に比べて屋内では、無線信号の受信状況の良好度合が低下するのが通常である。したがって、無線信号の受信状況の
良好度合に基づいて、測位装置１が屋内にあるのか屋外にあるのかを推測できる。

例えば、無線信号がＧＰＳ信号である場合には、受信できる衛星の数を良好度合とし、基準値を３個と設定してもよい。また、ＧＰＳの測位精度（信頼度）を良好度合として採用してもよい。

例えば測位装置１が屋外にある場合など、信号受信部５０での無線信号の受信状況の良好度合が基準値以上である場合には、地磁気センサー２０で検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、第５具体例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

２−６．第６具体例
ステップＳ１０２における所定の条件は、自律測位部４０による自律測位の結果が、地図情報保持部６０が保持する地図情報の所定範囲以内であるか否かであってもよい。すなわち、第６具体例における所定の条件は、自律測位部４０による自律測位の結果が、地図情報保持部６０が保持する地図情報の所定範囲以内である場合には第１モードを選択し、自律測位部４０による自律測位の結果が、地図情報保持部６０が保持する地図情報の所定範囲外である場合には第２モードを選択する条件である。

屋内に比べて屋外では、磁場の外乱要因となる電子機器などと測位装置１とが近接する機会が少ないので、概ね外部磁場の影響が少ない。また、地図情報を参照して、例えば、測位装置１が建物の位置にある場合には屋内である可能性が高く、測位装置１が道路の位置にある場合には屋外である可能性が高い。したがって、自律測位部４０による自律測位の結果が、地図情報保持部６０が保持する地図情報の所定範囲以内であるか否かに基づいて、測位装置１が屋内にあるのか屋外にあるのかを推測できる。

地図情報における所定範囲としては、例えば、道路の領域と設定してもよい。すなわち、例えば建物の領域は所定範囲外になる。

例えば測位装置１が屋外にある場合など、自律測位部４０による自律測位の結果が、地図情報保持部６０が保持する地図情報の所定範囲以内である場合には、地磁気センサー２０で検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、第６具体例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

２−７．第７具体例
自律測位部４０は、第１モードで自律測位を開始し、加速度センサー１０で検出される加速度の時間あたりの変化が基準値以下となる期間で角速度センサー３０のバイアスを推定して補正値を設定した後に、第２モードで自律測位を行ってもよい。すなわち、第７具体例における所定の条件は、角速度センサー３０の補正値が設定されていない場合には第１モードを選択し、角速度センサー３０の補正値が設定された場合には第２モードを選択する条件である。

角速度センサー３０のバイアスを適切に設定できれば、角速度センサー３０の検出結果から求まる方位の誤差を小さくできる。加速度センサー１０で検出される加速度の時間あたりの変化が基準値以下となる期間は、測位装置１がほぼ静止しているものと考えられる。基準値としては、例えば、Ｎ個（Ｎは正の整数。例えば、Ｎは３２。）の加速度センサー１０の検出結果の最大値と最小値との差が０．１Ｇ（１Ｇは９．８ｍ／ｓ²）程度と設定してもよい。加速度センサー１０の検出結果の最大値と最小値との差が小さいほど、測位装置１が静止している可能性が高いからである。

第７具体例によれば、測位装置１が静止している期間に角速度センサー３０のバイアスを推定して補正値を設定するので、測位精度の高い測位装置１を実現できる。

２−８．第８具体例
ステップＳ１０２における所定の条件は、測位装置１の電源が電池で供給されている場合に、測位装置１の電池残量が基準値以下であるか否かであってもよい。すなわち、第８具体例における所定の条件は、測位装置１の電池残量が基準値以下である場合には第１モードを選択し、測位装置１の電池残量が基準値を上回る場合には第２モードを選択してもよい。

電池残量が少ない場合には、消費電流の少ない第１モードを選択することによって、長時間にわたって使用できる測位装置１を実現できる。

２−９．第９具体例
測位装置１を含む電子機器１０００が折りたたみ式の携帯電話である場合には、所定の条件は、携帯電話を折りたたんだ状態の場合には第１モードを選択し、携帯電話を開いた状態の場合には第２モードを選択する条件であってもよい。

また、測位装置１を含む電子機器１０００がスマートフォンである場合には、画面がオフ状態の場合には第１モードを選択し、画面がオン状態の場合には第２状態を選択する条件であってもよい。

また、測位装置１を含む電子機器１０００がスマートフォンである場合には、ナビゲーションを使用するアプリケーションが起動していない場合には第１モードを選択し、ナビゲーションを使用するアプリケーションが起動している場合には第２モードを選択する条件であってもよい。

ナビゲーション用途として電子機器１０００が利用されている可能性が高い場合に、精度の高い第２モードを選択し、それ以外の場合には消費電流の少ない第１モードを選択することによって、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

２−１０．第１０具体例
信号受信部５０が受信する携帯電話の基地局の情報に基づいて、自律測位部４０が測位装置１の大まかな位置を特定し、自律測位部４０が特定された位置に基づいて第１モードと第２モードとを切り換えてもよい。すなわち、第１０具体例における所定の条件は、予め設定された磁場環境の良い場所では第１モードを選択し、それ以外の場所では第２モードを選択する条件である。

磁場環境の良い場所では、地磁気センサー２０で検出される地磁気の信頼度が高いものと考えられる。したがって、第１０具体例によれば、消費電流を抑えつつ測位精度を保つことができる測位装置１を実現できる。

２−１１．第１１具体例
測位装置１は、ユーザーからの操作を受け付ける操作部（不図示）を有し、自律測位部４０は、操作部で受け付けた操作に基づいて第１モードと第２モードとを切り換えてもよい。すなわち、第１１具体例における所定の条件は、操作部で受け付けた操作が第１モードに対応するものである場合には第１モードを選択し、操作部で受け付けた操作が第２モードに対応するものである場合には第２モードを選択する条件である。これによって、ユーザーの意思に合った動作を行うことができる。

以上、本実施形態あるいは変形例について説明したが、本発明はこれら本実施形態あるいは変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

例えば、図１又は図２の加速度センサー１０、地磁気センサー２０及び角速度センサー３０は、測位装置１とは別の装置として設けられ、図２の信号Ｓ１〜Ｓ３を無線で受信する構成としてもよい。

本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…測位装置、２…集積回路装置、１０…加速度センサー、２０…地磁気センサー、３０…角速度センサー、４０…自律測位部、５０…信号受信部、６０…地図情報保持部、７１…第１入力部、７２…第２入力部、７３…第３入力部、７４…第４入力部、１１０…アンテナ、２１０…記憶部、２３０…表示部、１０００…電子機器

Claims (12)

1. 加速度センサーと、
   地磁気センサーと、
   角速度センサーと、
   自律測位部と、
   を含み、
   前記自律測位部は、
   前記加速度センサー及び前記地磁気センサーの検出結果に基づいて自律測位を行う第１モードと、
   前記加速度センサー、前記地磁気センサー及び前記角速度センサーの検出結果に基づいて自律測位を行う第２モードと、
   を有し、
   所定の条件に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り換える、測位装置。
2. 請求項１に記載の測位装置において、
   前記所定の条件は、地磁気の信頼度に関する条件である、測位装置。
3. 請求項１又は２に記載の測位装置において、
   前記所定の条件は、
   前記地磁気センサーで検出される全磁力の大きさが所定範囲以内の場合には前記第１モードを選択し、
   前記地磁気センサーで検出される全磁力の大きさが前記所定範囲外の場合には前記第２モードを選択する条件である、測位装置。
4. 請求項１又は２に記載の測位装置において、
   前記所定の条件は、
   前記地磁気センサーで検出される全磁力の時間あたりの変化が基準値以下の場合には前記第１モードを選択し、
   前記地磁気センサーで検出される全磁力の時間あたりの変化が前記基準値を上回る場合には前記第２モードを選択する条件である、測位装置。
5. 請求項１又は２に記載の測位装置において、
   前記所定の条件は、
   前記地磁気センサーで検出される地磁気の伏角又は仰角が所定範囲以内である場合には前記第１モードを選択し、
   前記地磁気センサーで検出される地磁気の伏角又は仰角が前記所定範囲外である場合には前記第２モードを選択する条件である、測位装置。
6. 請求項１又は２に記載の測位装置において、
   前記所定の条件は、
   前記地磁気センサーの検出結果から得られる方位角の変化と、前記加速度センサーから得られる向心加速度から得られる方位角の変化との一致度が基準値以上である場合には前記第１モードを選択し、
   前記一致度が前記基準値を下回る場合には前記第２モードを選択する条件である、測位装置。
7. 請求項１又は２に記載の測位装置において、
   無線信号を受信する信号受信部をさらに含み、
   前記所定の条件は、
   前記信号受信部での前記無線信号の受信状況の良好度合が基準値以上である場合には前記第１モードを選択し、
   前記良好度合が前記基準値を下回る場合には前記第２モードを選択する条件である、測位装置。
8. 請求項１又は２に記載の測位装置において、
   地図情報を保持する地図情報保持部をさらに含み、
   前記所定の条件は、
   自律測位の結果が前記地図情報の所定範囲以内である場合には前記第１モードを選択し、
   自律測位の結果が前記地図情報の前記所定範囲外である場合には前記第２モードを選択する条件である、測位装置。
9. 請求項１に記載の測位装置において、
   前記自律測位部は、
   前記第１モードで自律測位を開始し、
   前記加速度センサーで検出される加速度の時間あたりの変化が基準値以下となる期間で前記角速度センサーのバイアスを推定して補正値を設定した後に、前記第２モードで自律測位を行う、測位装置。
10. 加速度センサーの検出結果に関する情報である加速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第１入力部と、
    地磁気センサーの検出結果に関する情報である地磁気センサー検出結果情報の入力を受け付ける第２入力部と、
    角速度センサーの検出結果に関する情報である角速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第３入力部と、
    自律測位部と、
    を含み、
    前記自律測位部は、
    前記加速度センサー検出結果情報及び前記地磁気センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第１モードと、
    前記加速度センサー検出結果情報、前記地磁気センサー検出結果情報及び前記角速度センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第２モードと、
    を有し、
    所定の条件に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り換える、集積回路装置。
11. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の測位装置、又は、請求項１０に記載の集積回路装置を含む、電子機器。
12. 加速度センサーの検出結果に関する情報である加速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第１入力部と、
    地磁気センサーの検出結果に関する情報である地磁気センサー検出結果情報の入力を受け付ける第２入力部と、
    角速度センサーの検出結果に関する情報である角速度センサー検出結果情報の入力を受け付ける第３入力部と、
    自律測位部と、
    してコンピューターを機能させるプログラムであって、
    前記自律測位部は、
    前記加速度センサー検出結果情報及び前記地磁気センサー検出結果情報に基づいて自律
    測位を行う第１モードと、
    前記加速度センサー検出結果情報、前記地磁気センサー検出結果情報及び前記角速度センサー検出結果情報に基づいて自律測位を行う第２モードと、
    を有し、
    所定の条件に基づいて前記第１モードと前記第２モードとを切り換える、プログラム。

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