JP2015105877A - 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リスト端末1は、コース情報取得部51と、走行軌跡設定処理部52と、を備える。コース情報取得部51は、コース情報を取得する。走行軌跡設定処理部52は、GPS衛星から受信した信号に基づいてGPS部16から位置情報を取得する。また、走行軌跡設定処理部52は、コース情報取得部51により取得されたコース情報におけるGPSの誤差範囲内に、取得された位置情報があるか否かを判定する。また、走行軌跡設定処理部52は、判定手段により位置情報がGPSの誤差範囲内であると判定された場合にコース情報に基づいて、位置を補正する。また、走行軌跡設定処理部52は、補正された位置を自機の位置として設定する。
【選択図】図6
Description
コース情報を取得する第1の取得手段と、
GPS衛星から受信した信号に基づいて位置情報を取得する第2の取得手段と、
前記第1の取得手段により取得された前記コース情報におけるGPSの誤差範囲内に、前記第2の取得手段により取得された前記位置情報があるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記位置情報が前記GPSの誤差範囲内であると判定された場合に前記コース情報に基づいて、位置を補正する補正手段と、
前記補正手段により、補正された位置を自機の位置として設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする。
リスト端末1は、例えばスマートウォッチ等の時計装置として構成される。
センサ部17は、XYZ軸方向のリスト端末1の移動やリスト端末1の振動を測定可能に構成される。センサ部17は、例えば、GPSを補完する加速度センサ、地磁気センサで構成される。
出力部19は、ディスプレイ、スピーカ、バイブレータ等で構成され、画像、アラーム音を含む音声、振動を出力する。アラーム音や振動に関しては、例えば、コースを外れた場合に、警告的に動作する。
記憶部20は、ハードディスク或いはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、各種画像のデータを記憶する。
通信部21は、インターネットを含むネットワークを介して他の装置(図示せず)との間で行う通信を制御する。通信部21は、例えば、近距離無線通信規格のBT(Bluetooth)(登録商標),BLE(Bluetooth Low Energy)(登録商標),シリアルバス規格のUSB(Universal Serial Bus)により構成される。
なお、リスト端末1は、ランニング中は腕に装着してGPS部16による位置情報の計測、センサ部17計測を毎秒間隔で行う。位置測位は、ランニングの時は毎秒、ウォーキングの時は、間欠等アルゴリズムで自在に測位間隔を設定できるものとのする。
図2は、ランニングのコース管理システムを示すシステム構成図である。
ランニングのコースは、リスト端末1で、リアルタイムにランニング時の現在位置と走行軌跡の表示を行う際に、用いられる。リスト端末1では、コースデータに基づいて、位置の補正や表示を行う。
コース情報は、例えば、図2に示すように、予め、PC(Personal Computer)、スマートフォン、タブレット等の外部装置2で地図等に基づいて作成され、ネットワークNを介して、クラウドのサーバ3へ登録される。
ランニングをする際には、リスト端末1においては、予め登録したコース情報をサーバ3から外部装置2を介して取得する。
なお、コース情報をサーバ3に登録する方法は、上述したように予め地図等をガイドとして作成して登録する方法もあるが、リスト端末1を装着して実際に走行した時のGPSによる軌跡データに基づいて作成し登録(以下、「試走登録」という。)することも可能である。このような試走登録による方法を用いる場合は、リスト端末1で取得した軌跡データを地図の道路ネットワークデータを利用して補正し、道路に沿ったコースへ経路情報を補正することが可能になる。本実施形態においては、リスト端末1のメモリ的な制約から道路ネットワークデータを利用することができないため、コース情報を用いて、GPSで捕捉した位置情報の補正、移動距離の補正を行う。
「リアルタイム走行軌跡表示」とは、現在走行中のユーザが装着するリスト端末1で逐次取得されるGPS信号から得られた位置情報やセンサ情報等から、マップと共に、マップ上に走行軌跡をプロットして表示するものである。このリアルタイム走行軌跡表示では、走行軌跡において、コースを走っていると判定された場合には、取得した位置情報に基づいて、設定したコースに合うように補正する。位置情報のGPSの即位における誤差を考慮して、コースに合うように補正(以下、「コースマッチング」という。)する。また、コースから外れた場合には、取得した位置情報を採用する。
図3は、本実施形態におけるコースマッチングの例を示す図である。なお、図中において、「A」は、設定したコースを示し、「A‘」及び「A‘‘」は、GPSの誤差範囲を示す。このGPSの誤差範囲は、GPS衛星電波の受信状況により変動するが、ここでは便宜的に一定であるとする。また、「X」は位置情報を示し、「N」は、表示される位置情報を示し、( )内の数字は、取得順を示す。以下、コースマッチングを示した図についても同様とする。
図3(a)の例では、直進するコースを走行した場合を示している。例えば、位置情報X(1)は、「A」から外れているが、「A」と「A‘」との間(GPSの誤差範囲内)に位置しているために、コース上を走っていると判定されて、「A」のライン上の位置に位置情報N(1)として補正される。位置情報X(2)についても同様である。
具体的には、例えば、位置情報X(2)の場合には、進行方向のベクトルがR2方向であるため、そのままコースA上に平行移動して、位置情報N(2)の位置となる。なお、図において、その他、特段ベクトルRを示さない場合には、R2のようにコースと同一の方向のベクトルであるとする。
したがって、図3の例では、GPSの誤差範囲内にある場合には、コース上に位置情報Nが補正され、GPSの誤差範囲外の場合でも、その後の位置情報においてGPSの誤差範囲内にあるために、コース上に位置情報Nが補正される。詳細には、GPSの誤差範囲外の場合でも、取得時点では、コース上に位置情報Nが補正されるが、その後の位置情報においてGPSの誤差範囲内にあるために、確定的にコース上に位置情報Nが補正されることになる。
図4(a)及び図4(b)の例では、位置情報X(1)において、GPSの誤差範囲外となり、位置情報X(2)では、GPSの誤差範囲外となり、その後の位置情報X(3)及び(4)においてもGPSの誤差範囲外となる。
このような場合、まず、位置情報X(1)の取得時点では、GPSの誤差範囲外であるが、コースを外れたかの判定はできないため、表示はコース上の仮の位置情報PN(1)に暫定的に補正する。位置情報X(2)は、GPSの誤差範囲内であるため、コース上の仮の位置情報PN(2)に暫定的に補正する。位置情報X(3)及び(4)では明らかに、コースのGPS誤差範囲から逸脱しているので、位置情報X(1)まで遡って、表示させる位置情報を補正し直し、位置情報N(1)及び(2)を、位置情報(1)及び(2)として採用する。
なお、その後の位置情報X(2)及び(3)においてGPSの誤差範囲内であった場合には、仮の位置情報PN(1)の位置を、位置情報N(1)とする。
図5は、本実施形態におけるコースマッチングの他の例を示す図である。
例えば、位置情報X(1)は、「A」から外れているが、「A」と「A‘‘」との間(GPSの誤差範囲内)に位置しているために、コース上を走っていると判定されて、「A」のライン上の位置に位置情報N(1)として補正される。詳細には、位置情報Xの即位時のセンサ情報のうち、地磁気センサ等から取得した進行方向のベクトルR1を「A」に平行移動させた直線Q1と、コース「A」の接点を位置情報N(1)とする。
なお、位置情報XがGPSの誤差範囲外である場合でも、コースから外れていないと判断されているときには、コース上に位置情報Nを補正するが、その際にも上述したコースマッチングと同様の手法で補正を行う。
「リアルタイム走行軌道表示処理」とは、取得した位置情報に基づいて、リアルタイムにコース上の現在位置及び過去の走行ルートを表示するまでの処理をいう。
また、走行軌跡設定処理部52は、設定した位置情報を設定位置情報記憶部73に記憶させる。
「コースマッチング処理」とは、取得した位置情報におけるGPSの誤差を考慮して、設定されたコース上に位置情報をマッチングする処理である。
詳細には、コースマッチング処理部91は、取得した位置情報はGPSの取得誤差により、そのまま位置で表示してしまうとコースから外れてしまっている場合があるため、位置情報に基づいてコース上に配置されるように位置を補正する。具体的には、コースマッチング処理部91は、進行方向のベクトルを平行移動させてコースと合致する地点を位置情報とする補正を行う。
「コース判定処理」とは、取得した位置情報がコースから外れたものであるか否かを判定して、コース内である場合には、コース上に位置情報を採用するようにし、コース外である場合には、取得した位置情報を位置情報として採用する処理である。
詳細には、コース判定処理部92は、取得した位置情報がGPSの誤差範囲外である場合に、当該誤差がコースから外れたものなのか否かを判定する。具体的には、コース判定処理部92は、GPSの誤差範囲外とされた位置情報から後の位置情報において所定の回数以上GPSの誤差範囲外とされた場合に、コースから外れたとして判定する。
なお、コースから外れたとする判定は、複数の位置情報の取得を待たないと行えないため、リアルタイムに現在位置及び走行履歴を表示させる本例では、未確定の位置情報については暫定的にコース内であるとしてコース上に位置情報を採用する。即ち、未確定の位置情報については仮に補正を行って位置情報が設定されて表示されることになる。その後、位置が確定してから、改めて、判定結果に基づいて、位置が修正されることになる。このため、判定結果に基づいた位置情報の採用は、過去に設定した仮の位置情報に遡及して行うこととなる。
「置き換え処理」とは、コースを外れているとされた位置情報に対応する位置情報を、コース上の位置から位置情報の位置に置き換える処理である。
なお、以下、図7、図9及び図10のフローチャートは、図8を例に説明する。図8は、本実施形態におけるコースマッチングの例を示す図である。図8の例では、コース「A」を走行中に、途中でZ地点からコースを外れて「B」方向へ走行する。このように走行する図8の例では、走行中に位置情報X(1)乃至(6)を取得する。
なお、コース情報の取得は、リアルタイム走行軌道表示処理が実行される前に、予め行うように構成してもよい。
走行軌跡設定処理部52は、取得したら位置情報及びベクトル情報を位置情報記憶部72に記憶させる。
位置情報XがGPSの誤差範囲内である場合には、ステップS15においてYESと判定されて、処理はステップS16に進む。
具体的には、図8の例に示すように、位置情報X(1)をコース上に補正して、位置情報N(1)として設定する。
走行軌跡設定処理部52は、設定した位置情報Nを設定位置情報記憶部73に記憶させる。
その後、処理はステップS21に進む。ステップS21以降の処理は後述する。
コースから外れていない、即ち、コース内である場合には、ステップS19においてNOと判定されて、処理はステップS16に戻る。
コースから外れた場合には、ステップS19においてYESと判定されて、処理はステップS20に進む。
具体的には、図8の例に示すように、位置情報X(3)を位置情報N(1)として設定する。
走行軌跡設定処理部52は、設定した位置情報Nを設定位置情報記憶部73に記憶させる。
具体的には、図8の例に示すように、位置情報N(2)と、位置情報N(2)の前の位置情報N(1)との間の距離dを算出する。
具体的には、図8の例に示すように、コース「A」と、図中白丸で示した位置情報N(1)及び(2)と、図中黒丸で示した位置情報N(3)乃至(6)が図示しないマップ上に表示されることとなる。
その後、リアルタイム走行軌跡処理は終了する。
図9は、リアルタイム走行軌道表示処理のうちコースマッチング処理の詳細な流れを説明するフローチャートである。
具体的には、図8の例に示すように、位置情報X(2)のベクトルR(2)を平行移動させたコースAとの位置情報N(2)となる接点を算出する。
これにより、GPSの誤差が生じても、コース上に位置が表示されることになる。
図10は、リアルタイム走行軌道表示処理のうちコース判定処理の詳細な流れを説明するフローチャートである。
位置情報XがGPSの誤差範囲内である場合には、ステップS73においてYESと判定されて、処理はステップS74に進む。
このため、図8の例に示すように、例えば、次の位置情報X(2)を取得して位置情報N(2)を設定した場合や、次の位置情報X(3)を取得して仮の位置情報PN(3)を暫定的に設定することとなる。
その後、処理は、ステップS78に進む。ステップS78の処理は後述する。
具体的には、図8の例に示すように、位置情報X(3)においてGPSの誤差範囲外であるため、「t=1」とカウントされる。その後、位置情報X(4)及び(5)もGPSの誤差範囲外であるため、「t=2」,「t=3」とカウントされる。
具体的には、図8の例では、位置情報X(3)及び(4)の場合は、「t=1」,「t=2」であるため、閾値(T)3以上でないと判定され、位置情報X(5)で閾値(T)以上であると判定される。
tが閾値(T)回数以上でない場合には、ステップS77においてNOと判定されて、処理はステップS74に戻る。
tが閾値(T)回数以上である場合には、ステップS77においてYESと判定されて、処理はステップS77に進む。
GPSの計測が終了していない場合には、ステップS78においてNOと判定されて、処理はステップS79に戻る。
図11は、リアルタイム走行軌道表示処理のうち置き換え処理の詳細な流れを説明するフローチャートである。
具体的には、図8の例の場合、仮の位置情報PN(4)を位置情報X(4)に置き換えて位置情報N(4)とする。
具体的には、図8の例の場合、置き換えた位置情報N(4)の1つ前の仮の位置情報PN(3)と対象とする。
位置情報X(1)乃至(3)は、図12に示すように、GPSの誤差範囲外であるため、コースから外れ居ていると判定されて、当該位置が位置情報N(1)乃至(3)として採用されている。位置情報X(4)においては、GPSの誤差範囲内に入ったため、コース内である(コースに戻った)と判定されて、仮の位置情報PN(3)とされる。その後、位置情報X(5)乃至(6)がGPSの誤差範囲内であるため、コース内であると判定されて、仮の位置情報PN(3)が位置情報N(3)に確定する。位置情報X(5)乃至(6)についても、位置情報N(5)乃至(6)に補正される。
図13は、リアルタイム走行軌道表示処理のうち他のコース判定処理の詳細な流れを説明するフローチャートである。
位置情報XがGPSの誤差範囲内である場合には、ステップS113においてYESと判定されて、処理はステップS114に進む。
これに対して、位置情報XがGPSの誤差範囲外である場合には、ステップS113においてNOと判定されて、処理はステップS119に進む。ステップS119以降の処理は後述する。
具体的には、図11の例では、位置情報X(4)及び(5)の場合は、「q=1」,「q=2」であるため、閾値(Q)3以上でないと判定され、位置情報X(6)で閾値(Q)以上であると判定される。
qが閾値(Q)回数以上でない場合には、ステップS114においてNOと判定されて、処理はステップS117に進む。ステップS117以降の処理については後述する。
tが閾値(Q)回数以上である場合には、ステップS114においてYESと判定されて、処理はステップS115に進む。
このため、図11の例に示すように、例えば、次の位置情報X(5)を取得して位置情報N(5)を設定した場合となる。
その後、処理はステップS120に進む。ステップS120以降の処理は後述する。
具体的には、図11の例に示すように、位置情報X(4)においてGPSの誤差範囲外であるため、「q=1」とカウントされる。その後、位置情報X(5)及び(6)もGPSの誤差範囲外であるため、「q=2」,「q=3」とカウントされる。
コース外である場合には、ステップS120においてNOと判定されて、処理はステップS121に進む。
また、コースマッチング方法をGPSの誤差を考慮した処理を行って位置情報の補正を行うようにしたことにより、GPSの誤差成分を含んだ補正を行う従来方法より正確な位置情報の補正が可能となる。
さらに、正確な位置情報からランニングの軌跡地点情報を算出することで、GPSの位置測位のみから算出する走行距離よりも正確な走行距離を算出することができる。
コース情報取得部51は、移動予定の経路を示す経路情報であるコース情報を取得する。
走行軌跡設定処理部52は、GPS衛星から受信した信号に基づいてGPS部16から位置情報を取得する。また、走行軌跡設定処理部52は、コース情報取得部51により取得されたコース情報においてGPSの誤差範囲内に、取得された位置情報があるか否かを判定する。また、走行軌跡設定処理部52は、判定手段により位置情報がGPSの誤差範囲内であると判定された場合に経路情報に基づいて、位置を補正する。また、走行軌跡設定処理部52は、補正された位置を自機の位置として設定する。
これにより、リスト端末1においては、GPSの誤差範囲内である場合には、例えば、コース上の位置に自機の位置を設定するために、GPSの誤差を考慮したルート補正を行ことができる。
これにより、リスト端末1においては、GPSの誤差範囲内である場合には、例えば、コース上の位置に自機の位置を設定するために、GPSの誤差を考慮したルート補正を行ことができる。
これにより、リスト端末1においては、複数回GPSの誤差範囲外であると判定した場合には、コースから外れていると判定し、取得した位置情報を自機の位置として設定するために、GPSの誤差を考慮したルート補正を行ことができる。
これにより、リスト端末1においては、未確定な部分においても、仮に確定しておけるために、リアルタイムに自機の位置を出力することができる。
例えば、本発明は、リアルタイム走行軌道表示処理機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、ノート型のパーソナルコンピュータ、プリンタ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、スマートフォン、ポータブルゲーム機等に適用可能である。
換言すると、図6の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能がリスト端末1に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図6の例に限定されない。
また、1つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
また、本明細書において、システムの用語は、複数の装置や複数の手段などより構成される全体的な装置を意味するものとする。
[付記1]
コース情報を取得する第1の取得手段と、
GPS衛星から受信した信号に基づいて位置情報を取得する第2の取得手段と、
前記第1の取得手段により取得された前記コース情報におけるGPSの誤差範囲内に、前記第2の取得手段により取得された前記位置情報があるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記位置情報が前記GPSの誤差範囲内であると判定された場合に前記コース情報に基づいて、位置を補正する補正手段と、
前記補正手段により、補正された位置を自機の位置として設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
[付記2]
補正手段は、自機の進行方向を示す直線を移動させた直線と、前記コース情報におけるコースとの接点の位置に前記位置情報を補正することを特徴とする付記1に記載の情報処理装置。
[付記3]
前記判定手段は、前記第2の取得手段により取得された一の位置情報が前記GPSの誤差範囲内でないと判定した場合に、その後複数回において取得した位置情報について前記GPSの誤差範囲内であるか否かを判定し、
前記設定手段は、前記判定手段により、その後複数回において取得した位置情報についても前記設定手段により設定された前記GPSの誤差範囲外であると判定された場合には、前記コース情報におけるコースから外れてしまったとして、前記一の位置情報に基づく位置を自機の位置として設定する、
ことを特徴とする付記1又は2に記載の情報処理装置。
[付記4]
前記補正手段は、前記判定手段により、その後複数回において取得した位置情報について前記設定手段により設定された前記GPSの誤差範囲内であると判定された場合には、前記一の位置情報を前記コース情報に基づいて補正し、
前記設定手段は、前記補正手段によって補正された前記一の位置情報に基づく位置を自機の位置として設定する、
ことを特徴とする付記3に記載の情報処理装置。
[付記5]
コース情報を取得する第1の取得ステップと、
GPS衛星から受信した信号に基づいて位置情報を取得する第2の取得ステップと、
前記第1の取得ステップにより取得された前記コース情報におけるGPSの誤差範囲内に、前記第2の取得ステップにより取得された前記位置情報があるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより前記位置情報が前記GPSの誤差範囲内であると判定された場合に前記コース情報に基づいて、位置を補正する補正ステップと、
前記補正ステップにより、補正された位置を自機の位置として設定する設定ステップと、
を含むことを特徴とする情報処理方法。
[付記6]
情報処理装置を制御するコンピュータを、
コース情報を取得する第1の取得手段と、
GPS衛星から受信した信号に基づいて位置情報を取得する第2の取得手段、
前記第1の取得手段により取得された前記コース情報におけるGPSの誤差範囲内に、前記第2の取得手段により取得された前記位置情報があるか否かを判定する判定手段、
前記判定手段により前記位置情報が前記GPSの誤差範囲内であると判定された場合に前記コース情報に基づいて、位置を補正する補正手段、
前記補正手段により、補正された位置を自機の位置として設定する設定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
Claims (6)
- コース情報を取得する第1の取得手段と、
GPS衛星から受信した信号に基づいて位置情報を取得する第2の取得手段と、
前記第1の取得手段により取得された前記コース情報におけるGPSの誤差範囲内に、前記第2の取得手段により取得された前記位置情報があるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記位置情報が前記GPSの誤差範囲内であると判定された場合に前記コース情報に基づいて、位置を補正する補正手段と、
前記補正手段により、補正された位置を自機の位置として設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 補正手段は、自機の進行方向を示す直線を移動させた直線と、前記コース情報におけるコースとの接点の位置に前記位置情報を補正することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記判定手段は、前記第2の取得手段により取得された一の位置情報が前記GPSの誤差範囲内でないと判定した場合に、その後複数回において取得した位置情報について前記GPSの誤差範囲内であるか否かを判定し、
前記設定手段は、前記判定手段により、その後複数回において取得した位置情報についても前記設定手段により設定された前記GPSの誤差範囲外であると判定された場合には、前記コース情報におけるコースから外れてしまったとして、前記一の位置情報に基づく位置を自機の位置として設定する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の情報処理装置。 - 前記補正手段は、前記判定手段により、その後複数回において取得した位置情報について前記設定手段により設定された前記GPSの誤差範囲内であると判定された場合には、前記一の位置情報を前記コース情報に基づいて補正し、
前記設定手段は、前記補正手段によって補正された前記一の位置情報に基づく位置を自機の位置として設定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。 - コース情報を取得する第1の取得ステップと、
GPS衛星から受信した信号に基づいて位置情報を取得する第2の取得ステップと、
前記第1の取得ステップにより取得された前記コース情報におけるGPSの誤差範囲内に、前記第2の取得ステップにより取得された前記位置情報があるか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにより前記位置情報が前記GPSの誤差範囲内であると判定された場合に前記コース情報に基づいて、位置を補正する補正ステップと、
前記補正ステップにより、補正された位置を自機の位置として設定する設定ステップと、
を含むことを特徴とする情報処理方法。 - 情報処理装置を制御するコンピュータを、
コース情報を取得する第1の取得手段と、
GPS衛星から受信した信号に基づいて位置情報を取得する第2の取得手段、
前記第1の取得手段により取得された前記コース情報におけるGPSの誤差範囲内に、前記第2の取得手段により取得された前記位置情報があるか否かを判定する判定手段、
前記判定手段により前記位置情報が前記GPSの誤差範囲内であると判定された場合に前記コース情報に基づいて、位置を補正する補正手段、
前記補正手段により、補正された位置を自機の位置として設定する設定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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