JP2017020846A - 複数の標高値を用いて高度誤差を推定する装置、プログラム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高度誤差推定装置は、目標位置の緯度経度を中心とした所定範囲における複数の標高値を取得する標高値取得手段と、複数の各標高値と、複数の標高値から算出されるモデル標高値との差に基づく標高散布度を算出する標高散布度算出手段と、当該標高散布度から、高度に対する誤差を推定する高度誤差推定手段とを有する。緯度経度には、測位誤差が対応付けられており、標高値取得手段の所定範囲は、緯度経度を中心とした測位誤差の範囲である。また、標高散布度算出手段について、モデル標高値は、複数の標高値に対する平均値であり、標高散布度は、各標高値と該平均値との差の二乗平均平方根であってもよい。更に、誤差に対する高度は、GPS測位、気圧値又は位置指紋に基づいて推定されたものである。
【選択図】図3
Description
目標位置の緯度経度を中心とした所定範囲における複数の標高値を取得する標高値取得手段と、
複数の各標高値と、該複数の標高値から算出されるモデル標高値との差に基づく標高散布度を算出する標高散布度算出手段と、
当該標高散布度から、高度に対する誤差を推定する高度誤差推定手段と
を有することを特徴とする。
緯度経度には、測位誤差が対応付けられており、
標高値取得手段の所定範囲は、緯度経度を中心とした測位誤差の範囲であることも好ましい。
標高散布度算出手段について、モデル標高値は、複数の標高値に対する平均値であり、標高散布度は、各標高値と該平均値との差の二乗平均平方根であることも好ましい。
高度誤差推定手段は、二乗平均平方根の2倍の値を高度誤差とすることも好ましい。
誤差に対する高度は、GPS(Global Positioning System)測位、気圧値又は位置指紋に基づいて推定されたものであることも好ましい。
2次元又は3次元の地図データベースと、
地図データベースの地図上に、緯度経度及び測位誤差半径と、高度誤差とを表現した地図を生成する地図アプリケーション手段と
を更に有することも好ましい。
地図アプリケーション手段は、地図データベースを用いて、緯度経度及び測位誤差半径に基づく範囲に含まれる建物の中で、推定された高度及び高度誤差に適合する1つ以上の建物を検索し、その建物に位置情報をフォーカスすることも好ましい。
目標位置の緯度経度を中心とした所定範囲における複数の標高値を取得する標高値取得手段と、
複数の各標高値と、該複数の標高値から算出されるモデル標高値との差に基づく標高散布度を算出する標高散布度算出手段と、
当該標高散布度から、高度に対する誤差を推定する高度誤差推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
装置は、
目標位置の緯度経度を中心とした所定範囲における複数の標高値を取得する第1のステップと、
複数の各標高値と、該複数の標高値から算出されるモデル標高値との差に基づく標高散布度を算出する第2のステップと、
当該標高散布度から、高度に対する誤差を推定する第3のステップと
を有することを特徴とする。
図4は、携帯端末として構成された本発明の高度推定機能の構成図である。
位置情報取得部11は、位置情報の受信、測位部の計測、又は位置指紋の測位によって、緯度経度を取得する。緯度経度は、GPSによって取得されるものであってもよいし、基地局測位に基づくものであってもよいし、位置指紋に基づくものであってもよい。これら緯度経度は、標高値取得部12及び地図アプリケーション部15へ出力される。
標高値取得部12は、目標位置の緯度経度を中心とした所定範囲における複数の標高値を取得する。緯度経度に、測位誤差が対応付けられている場合、その所定範囲は、位置情報を中心とした測位誤差の範囲であるのが好ましい。標高データベースのような外部データベースは、例えば5m×5mメッシュ毎に標高値を蓄積しているとする。これに対し、標高値取得部12は、緯度経度とその測位誤差によって導出された範囲に含まれる1つ以上のメッシュについて、各標高値を取得する。
3.00m、2.80m、2.80m、2.80m、3.08m、3.08m、3.08m、3.08m、3.74m、
3.74m、3.74m、3.74m、3.04m、3.98m、2.72m、2.67m、2.74m、2.81m、
2.86m、2.91m、2.83m、3.00m、3.10m、3.12m、2.80m
取得された複数の標高値は、標高散布度算出部13へ出力される。
標高散布度算出部13は、複数の各標高値と、それら複数の標高値から算出されるモデル標高値との差に基づく標高散布度を算出する。「標高散布度」とは、各標高値とモデル標高値との差の二乗平均平方根ARMSである。また、「モデル標高値」とは、複数の標高値に対する平均値である。
ARMS=√(1/N・Σi=1 N(標高値−平均値)2)
前述の標高値列によれば、二乗平均平方根ARMS=1.267mとなる。
この二乗平均平方根ARMSは、高度誤差推定部14へ出力される。
高度誤差推定部14は、当該二乗平均平方根ARMSから、高度に対する誤差を推定する。高度誤差推定部14は、二乗平均平方根ARMSの2倍(=α)の値を、高度誤差とするものであってもよい。二乗平均平方根ARMS=1.267m及びα=2倍とすると、推定誤差は2.534mとなる。
推定誤差=α*ARMS
=2×1.267m
=2.534m
算出された高度誤差は、地図アプリケーション部15へ出力される。
地図アプリケーション部15は、2次元又は3次元の地図データベース10を用いて、地図上に緯度経度及び測位誤差半径を表示する。本発明によれば更に、地図上に高度誤差を表現することができる。勿論、地図アプリケーション部15を必須とすることなく、高度及び誤差を紐付けて記録し、外部サーバへ送信するものであってもよい。
気圧値取得部16は、気圧値の受信、又は、気圧センサの計測によって、気圧値を取得する。気圧値取得部16は、気圧値から高度を算出する場合にのみ、必要となる。取得された気圧値は、高度推定部17へ出力される。
高度推定部17は、気圧値に基づく高度(地上高)を、例えば以下の式によって算出する。尚、高度推定部17は、気圧値から高度を算出する場合にのみ、必要となる。
h:地上高(m:メートル)
Pb:基準気圧値(地上面の気圧値)
P:目標気圧値
Temp:気温
h=(((Pb/P)(1/5.257)−1)×(Temp+273.15))/0.0065
「目標気圧値」は、携帯端末を所持するユーザが現に位置する場所における気圧値である。
「Temp(気温)」は、携帯端末2が、気温センサを搭載し、その気温を取得するものであってもよい。また、基準気圧値を外部の基準気圧データベースや気候データベースから取得する際に、その基準気圧値の位置に対応する気温も同時に取得するものであってもよい。更に、月や季節、時間帯に応じた気温を予め固定的に定義したものであってもよい。
目標気圧値P :1023.586 hPa
基準気圧値Pb:1025.019 hPa
気温:20.0度
地上高h=((1025.019/1023.586)(1/5.257)−1)×(20.0+273.15))/0.0065
=12.00368m
ここでの地上高は12mと推定される。本発明によれば、この地上高に対する高度誤差を推定することができる。
図6は、推定された地上高及び高度誤差から測位された位置情報を補正する第1の説明図である。
10 地図データベース
11 位置情報取得部
12 標高値取得部
13 標高散布度算出部
14 高度誤差推定部
15 地図アプリケーション部
16 気圧値取得部
17 高度推定部
2 携帯端末
Claims (9)
- 高度に対する誤差を算出する高度誤差推定装置であって、
目標位置の緯度経度を中心とした所定範囲における複数の標高値を取得する標高値取得手段と、
複数の各標高値と、該複数の標高値から算出されるモデル標高値との差に基づく標高散布度を算出する標高散布度算出手段と、
当該標高散布度から、高度に対する誤差を推定する高度誤差推定手段と
を有することを特徴とする高度誤差推定装置。 - 前記緯度経度には、測位誤差が対応付けられており、
前記標高値取得手段の前記所定範囲は、前記緯度経度を中心とした前記測位誤差の範囲である
ことを特徴とする請求項1に記載の高度誤差推定装置。 - 前記標高散布度算出手段について、前記モデル標高値は、複数の標高値に対する平均値であり、標高散布度は、各標高値と該平均値との差の二乗平均平方根である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の高度誤差推定装置。 - 前記高度誤差推定手段は、前記二乗平均平方根の2倍の値を高度誤差とする
ことを特徴とする請求項3に記載の高度誤差推定装置。 - 前記誤差に対する高度は、GPS(Global Positioning System)測位、気圧値又は位置指紋に基づいて推定されたものである
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の高度誤差推定装置。 - 2次元又は3次元の地図データベースと、
前記地図データベースの地図上に、前記緯度経度及び前記測位誤差半径と、前記高度誤差とを表現した地図を生成する地図アプリケーション手段と
を更に有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の高度誤差推定装置。 - 前記地図アプリケーション手段は、前記地図データベースを用いて、前記緯度経度及び前記測位誤差半径に基づく範囲に含まれる建物の中で、推定された前記高度及び高度誤差に適合する1つ以上の建物を検索し、その建物に位置情報をフォーカスする
ことを特徴とする請求項6に記載の高度誤差推定装置。 - 高度に対する誤差を算出する装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
目標位置の緯度経度を中心とした所定範囲における複数の標高値を取得する標高値取得手段と、
複数の各標高値と、該複数の標高値から算出されるモデル標高値との差に基づく標高散布度を算出する標高散布度算出手段と、
当該標高散布度から、高度に対する誤差を推定する高度誤差推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - 装置を用いて、高度に対する誤差を算出する方法であって、
前記装置は、
目標位置の緯度経度を中心とした所定範囲における複数の標高値を取得する第1のステップと、
複数の各標高値と、該複数の標高値から算出されるモデル標高値との差に基づく標高散布度を算出する第2のステップと、
当該標高散布度から、高度に対する誤差を推定する第3のステップと
を有することを特徴とする方法。
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