JP4193884B2 - 測位装置、測位装置の制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、測位衛星からの信号を使用する測位装置、測位装置の制御方法及びプログラムに関するものである。

従来、ＳＰＳ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の一例であるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を利用してＧＰＳ受信機の現在位置を測位する測位システムが実用化されている。
ＧＰＳ受信機は、例えば、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信し、信号が各ＧＰＳ衛星から発信された時刻とＧＰＳ受信機に到達した時刻との差（以後、遅延時間と呼ぶ）によって、各ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機との間の距離（以後、擬似距離と呼ぶ）を求める。そして、各ＧＰＳ衛星から受信した信号に乗せられている各ＧＰＳ衛星の衛星軌道情報と、上述の擬似距離を使用して、現在位置の測位演算を行うようになっている。
しかし、ＧＰＳ衛星からの信号が建物等に反射してＧＰＳ受信機に到達したり、信号強度が弱かったり、天空におけるＧＰＳ衛星の配置（ＤＯＰ：Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）が悪い場合には、測位位置が真の位置と大きく乖離し、測位位置の精度が劣化する場合がある。
これに対して、前回の測位位置を基点として、速度ベクトルと経過時間から現在の予想位置（以下、「予想位置」という）を算出し、その予想位置と現在の測位位置を平均化処理する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開平８―６８６５１号公報（図５等）

しかし、ＧＰＳ受信機が静止している場合であっても、速度ベクトルに示される速度が０であるとは限らない。これは、ＧＰＳ衛星がその衛星軌道上を移動しており、また、衛星信号の受信状態は時々刻々と変化するからである。
このため、上述の技術においては、ＧＰＳ受信機が静止している場合であっても、例えば、経過時間が１０秒（ｓ）であれば１０秒間に対応する距離だけ予想位置が前回位置から乖離する。この結果、平均化処理の後の位置の精度が劣化し、出力位置が真の位置と乖離する場合があるという問題がある。
そして、上述の技術においては、ＧＰＳ受信機が静止している場合においては、前回測位時からの経過時間が長いほど、予想位置が前回位置から累積的に乖離し、この結果、出力位置が真の位置と乖離するという問題がある。
また、ＧＰＳ受信機が歩行者に保持されて微速で移動している場合であっても、速度ベクトルに示される速度によっては、実際の現在位置が前回の測位位置の近傍にあるにもかかわらず、現在の測位位置が前回の測位位置と大きく乖離する場合があるという問題がある。

そこで、本発明は、静止時及び微速移動時において、信頼性を有し、かつ、精度の高い位置を出力することができる測位装置、測位装置の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

前記目的は、第１の発明によれば、測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、測位を行う測位装置であって、参照位置を保持する位置保持手段と、前記測位装置の移動状態を判断する移動状態判断手段と、前記移動状態に基づいて、前記参照位置と、測位によって算出した現在の測位位置を平均化して平均位置を算出する平均位置算出手段と、前記平均位置を出力する位置出力手段と、前記平均位置を前記参照位置として前記位置保持手段に格納する位置格納手段と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。

第１の発明の構成によれば、前記測位装置は、前記平均位置算出手段を有するから、前記移動状態に基づいて、前記平均位置を算出することができる。すなわち、前記測位装置は、前回の測位位置と前回の速度ベクトル及び経過時間から推定した予想位置と、今回の測位位置との平均化（補正）をするのではない。前記測位装置は、前記移動状態に基づいて、前記参照位置と、測位によって算出した現在の測位位置を平均化して平均位置を算出するのである。このため、現在の前記測位位置を補正するために、前回の速度ベクトルの精度の影響を受けない。
前記測位装置が静止している場合には、前記測位位置は継続的に一定の位置の周辺の座標によって示される。そして、前記測位装置が微速移動している場合には、前記測位位置は一定の位置からわずかづつ乖離する座標によって示される。
ここで、前記参照位置は、前記平均化によって前記測位位置の位置のばらつきが低減されているから、前記測位装置が静止している場合や微速移動している場合には、真の位置の近傍の座標を示す。これに対して、予想位置の近傍に真の位置が存在するとは限らない。
このため、前記参照位置と現在の前記測位位置を平均化して前記平均位置を出力することによって、予想位置と現在の前記測位位置を平均した位置を出力する場合よりも、出力位置がはるかに真の位置と近くなる。
これにより、信頼性を有し、かつ、精度の高い位置を出力することができる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記平均位置算出手段は、前記測位装置が静止していると判断するための静止条件を満たす場合には、前記静止条件を満たす前記参照位置と現在の前記測位位置を平均化し、前記測位装置が微速移動していると判断するための微速移動条件を満たす場合には、最新の前記参照位置と現在の前記測位位置を平均化する構成となっていることを特徴とする測位装置である。

第２の発明の構成によれば、前記測位装置が静止している場合には、前記静止条件を満たす前記参照位置と現在の前記測位位置を平均化することができる。前記静止条件を満たす前記参照位置は複数存在し得るから、前記平均位置は、一層信頼性を有する。
また、前記測位装置は、前記測位装置が微速移動している場合には、最新の前記参照位置と現在の前記測位位置を平均化することができる。このため、前記測位装置は、微速移動時には、最新の前記参照位置と現在の前記測位位置を平均化することによって、古い前記参照位置の影響を排除して、微速移動状態に対応した前記平均位置を算出することができる。

第３の発明は、第１の発明又は第２の発明のいずれかの構成において、前記移動状態判断手段は、第１に前記静止条件を判断し、前記移動状態が前記静止条件を満たさない場合に、前記微速移動条件を判断する構成となっていることを特徴とする測位装置である。

第３の発明の構成によれば、前記静止条件を満たす場合には、前記微速移動条件を判断しないから、静止状態において迅速に前記平均位置を算出することができる。

第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれかの構成において、前記平均位置算出手段は、前記測位位置のばらつきが予め規定した規定範囲内に収まった後に、前記平均位置を算出する構成となっていることを特徴とする測位装置である。

第４の発明の構成によれば、前記測位装置は、前記測位位置のばらつきが予め規定した規定範囲内に収まった後に、前記平均位置を算出する構成となっているから、前記測位位置が安定し、信頼性が確保された後に、前記平均位置を算出することができる。

第５の発明は、第４の発明の構成において、前記平均位置算出手段は、前記移動状態が前記静止条件を満たす場合には、前記測位位置のばらつきが予め規定した規定範囲内に収まることを待つことなく前記平均位置を算出する構成となっていることを特徴とする測位装置である。

第５の発明の構成によれば、前記静止条件を満たす場合には、前記測位位置のばらつきが予め規定した規定範囲内に収まることを待つことなく前記平均位置を算出するから、迅速に前記平均位置を算出することができる。

前記目的は、第６の発明によれば、測位衛星からの信号である衛星信号に基づく測位を行い、参照位置を保持する位置保持手段を有する測位装置が、前記測位装置の移動状態を判断する移動状態判断ステップと、前記測位装置が、前記移動状態に基づいて、前記参照位置と、測位によって算出した現在の測位位置を平均化して平均位置を算出する平均位置算出ステップと、前記測位装置が、前記平均位置を出力する位置出力ステップと、前記測位装置が、前記平均位置を前記参照位置として前記位置保持手段に格納する位置格納ステップと、を有することを特徴とする測位装置の制御方法によって達成される。

前記目的は、第７の発明によれば、コンピュータに、測位衛星からの信号である衛星信号に基づく測位を行い、参照位置を保持する位置保持手段を有する測位装置が、前記測位装置の移動状態を判断する移動状態判断ステップと、前記測位装置が、前記移動状態に基づいて、前記参照位置と、測位によって算出した現在の測位位置を平均化して平均位置を算出する平均位置算出ステップと、前記測位装置が、前記平均位置を出力する位置出力ステップと、前記測位装置が、前記平均位置を前記参照位置として前記位置保持手段に格納する位置格納ステップと、を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムによって達成される。

前記目的は、第８の発明によれば、コンピュータに、測位衛星からの信号である衛星信号に基づく測位を行い、参照位置を保持する位置保持手段を有する測位装置が、前記測位装置の移動状態を判断する移動状態判断ステップと、前記測位装置が、前記移動状態に基づいて、前記参照位置と、測位によって算出した現在の測位位置を平均化して平均位置を算出する平均位置算出ステップと、前記測位装置が、前記平均位置を出力する位置出力ステップと、前記測位装置が、前記平均位置を前記参照位置として前記位置保持手段に格納する位置格納ステップと、を実行させることを特徴とする測位装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体によって達成される。

以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係る端末２０等を示す概略図である。
図１に示すように、端末２０は、使用者Ａに保持されている。端末２０は、測位衛星である例えば、ＧＰＳ衛星１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ及び１２ｈからの信号である信号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６，Ｇ７及びＧ８を受信することができる。この信号Ｇ１等は、衛星信号の一例である。そして、端末２０は、測位装置の一例である。

使用者Ａは、山道ＭＲ上において、例えば、遭難したので救助を待っているところである。そして、使用者Ａが静止している場合には、端末２０も静止している。端末２０の真の位置は、位置ｒ１である。端末２０は、端末２０が実際に静止している状態において、真の位置ｒ１にできるだけ近い位置を出力することによって、使用者Ａの救助の確実性を増すことができる。
また、使用者Ａが歩行しているときには、端末２０は微速移動している。このとき、端末２０の真の位置は例えば、位置ｒ１から少しづつずれる。端末２０は、端末２０が実際に微速移動している状態において、微速移動に応じた位置を出力することによって、使用者Ａの救助の確実性を増すことができる。
しかし、ＧＰＳ衛星１２ａ等はその衛星軌道上を移動し、信号Ｇ１等の受信状態は時々刻々と変動するから、測位位置も時々刻々と変動する。このため、端末２０が静止しているとしても、測位位置は、例えば、時間経過に従って、測位位置Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４というように、変動する。
また、端末２０が微速移動しているにもかかわらず、例えば、連続して算出する測位位置同士が、大きく乖離する場合がある。
端末２０は、以下に説明するように、静止状態や微速移動状態において、移動状態に応じて、信頼性を有し、かつ、精度の高い位置を出力することができるようになっている。
なお、本実施の形態において、端末２０が静止している状態及び移動している状態を総称して、移動状態と呼ぶ。

端末２０は、例えば、測位演算を実施し、取得した位置情報を地図情報とともに表示することができる携帯式のカーナビゲーション装置である。
なお、端末２０は例えば、携帯電話機であるが、その他に、カーナビゲーション装置、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ_）等であってもよく、また、これらに限らない。
なお、本実施の形態とは異なり、ＧＰＳ衛星１２ａ等は８個に限らず例えば、３個以上７個以下でもよいし、９個以上でもよい。

（端末２０の主なハードウエア構成について）
図２は端末２０の主なハードウエア構成を示す概略図である。
図２に示すように、端末２０は、コンピュータを有しており、コンピュータは、バス２２を有する。
このバス２２には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２４、記憶装置２６、外部記憶装置２８等が接続されている。記憶装置２６は例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。外部記憶装置２８は例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等である。

また、このバス２２には、各種情報等を入力するための入力装置３０、ＧＰＳ衛星１２ａ等から信号Ｇ１等を受信するためのＧＰＳ装置３２、通信装置３４、各種情報を表示するための表示装置３６、時計３８、電源装置４０が接続されている。

（端末２０の主なソフトウエア構成について）
図３は、端末２０の主なソフトウエア構成を示す概略図である。
図３に示すように、端末２０は、各部を制御する制御部１００、図２の端末ＧＰＳ装置３２に対応するＧＰＳ部１０２、時計３８に対応する計時部１０４等を有する。
端末２０は、また、各種プログラムを格納する第１記憶部１１０、各種情報を格納する第２記憶部１５０を有する。

図３に示すように、端末２０は、第２記憶部１５０に、Ｂｕｆｆを有している。Ｂｕｆｆは、第２記憶部１５０内に確保された記憶領域である。

図４は、Ｂｕｆｆの一例を示す図である。
図４に示すように、Ｂｕｆｆには、位置Ｐ（ｎ−１）乃至Ｐ（ｎ−１０）が保持されている。位置Ｐ（ｎ−１）等を総称して、位置Ｐとも呼ぶ。
位置Ｐ（ｎ−１）等は、過去の測位（後述の単発測位又は連発測位）においてＢｕｆｆに格納された位置である。
また、Ｂｕｆｆには、各位置Ｐ（ｎ−１）等に対応して、それらの算出時刻ｔ（ｎ−１）等が保持されている。
また、Ｂｕｆｆには、各位置Ｐ（ｎ−１）等に対応して、それらを算出したときの端末２０の移動速度ｖ（ｎ−１）等が保持されている。
位置Ｐ（ｎ−１）等は、参照位置の一例である。Ｂｕｆｆは、位置保持手段の一例である。

図３に示すように、端末２０は、第２記憶部１５０に、衛星軌道情報１５２を格納している。衛星軌道情報１５２は、アルマナック１５２ａ及びエフェメリス１５２ｂを含む。
アルマナック１５２ａは、すべてのＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）の概略の軌道を示す情報である。アルマナック１５２ａは、いずれのＧＰＳ衛星１２ａ等の信号Ｇ１等からも、デコードして取得することができる。
エフェメリス１５２ｂは、各ＧＰＳ衛星１２ａ等（図１参照）の精密な軌道を示す情報である。例えば、ＧＰＳ衛星１２ａのエフェメリス１５２ｂを取得するためには、ＧＰＳ衛星１２ａからの信号Ｇ１を受信し、デコードして取得する必要がある。
端末２０は、衛星軌道情報１５２を、測位のために使用する。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、衛星信号受信プログラム１１２を格納している。衛星信号受信プログラム１１２は、制御部１００が、ＧＰＳ衛星１２ａ等から、信号Ｇ１等を受信するためのプログラムである。
具体的には、制御部１００は、アルマナック１５２ａを参照して、現在時刻において観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等を判断し、観測可能なＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等を受信する。このとき、基準となる自己位置は、例えば、Ｂｕｆｆに保持されている前回の位置Ｐ（ｎ−１）を使用する。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、測位プログラム１１４を格納している。測位プログラム１１４は、制御部１００が、ＧＰＳ部１０２によって受信した信号Ｇ１等に基づいて、現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）を算出するためのプログラムである。測位位置Ｐｇ（ｎ）は、現在の測位位置の一例である。
具体的には、制御部１００は、例えば、３個以上のＧＰＳ衛星１２ａ等から信号Ｇ１等を受信し、信号Ｇ１等が各ＧＰＳ衛星１２ａ等から発信された時刻と端末２０に到達した時刻との差である遅延時間によって、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０との間の距離である擬似距離を求める。そして、各ＧＰＳ衛星１２ａ等のエフェメリス１５２ｂを使用して算出される各ＧＰＳ衛星１２ａ等の衛星軌道上の位置と、上述の擬似距離を使用して、現在位置の測位演算を行う。
制御部１００は、現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）を示す測位位置情報１５４を第２記憶部１５０に格納する。なお、各時刻の測位位置Ｐｇ（ｎ）等を総称して測位位置Ｐｇとも呼ぶ。

図５は、測位プロラム１１４に基づいて行われる測位の種類を示す図である。
測位の種類として、図５（ａ）に示す単発測位と図５（ｂ）に示す連発測位がある。
図５（ａ）に示すように、単発測位は、測位位置Ｐｇのばらつきが、予め規定した収束範囲内に収まった時点、又は、安定位置Ｐｓｔを算出した時点のいずれかの時点で測位を終了する測位モードである。ここで、予め規定した収束範囲とは、例えば、２個以上の測位位置Ｐｇ（ｎ）のばらつきが、１００メートル（ｍ）以内である範囲である。そして、安定位置Ｐｓｔとは、端末２０が、最初に算出した平均位置Ｐａ又はＰｂである。平均位置Ｐａ及びＰｂについては、後述する。
これに対して、図５（ｂ）に示すように、連発測位は、測位位置Ｐｇのばらつきが、予め規定した収束範囲内に収まった時点の後、又は、安定位置Ｐｓｔを算出した後、予め規定した一定時間又は一定回数の測位を行った後に測位を終了する測位モードである。
上述のように、単発測位も連発測位も、複数の測位から構成されている。そして、複数の測位は予め規定された規定時間において行われるから、単発測位も連発測位も複数の測位から構成される測位時間において行われる。
なお、本実施の形態とは異なり、測位の種類として、測位位置Ｐｇのばらつきが、予め規定した収束範囲内に収まった時点、又は、安定位置Ｐｓｔを算出した後も、ユーザによって測位終了の命令が入力されるまで測位を継続する連続測位を加えてもよい。

制御部１００は、また、測位プログラム１１４に基づいて、測位位置Ｐｇ（ｎ）を算出した時刻である測位時刻ｔ（ｎ）を算出する。この測位時刻ｔ（ｎ）は、測位の過程において、算出されるＧＰＳ時刻である。
制御部１００は、測位時刻ｔ（ｎ）を示す測位時刻情報１５６を第２記憶部１５０に格納する。なお、測位時刻ｔ（ｎ）を現在時刻ｔ（ｎ）とも呼ぶ。

測位プログラム１１４はまた、制御部１００が、信号Ｇ１等に基づいて、端末２０の移動速度を算出するためのプログラムでもある。
具体的には、制御部１００は、複数のＧＰＳ衛星１２ａ等からの信号Ｇ１等のドップラー偏移等に基づいて、各ＧＰＳ衛星１２ａ等と端末２０の相対速度を算出し、端末２０の移動速度である移動速度ｖ（ｎ）を算出する（例えば、特開平８−６８６５１の段落〔００１６〕乃至〔００１８〕参照）。
制御部１００は、移動速度ｖ（ｎ）を示す移動速度情報１５８を第２記憶部１５０に格納する。なお、移動速度ｖ（ｎ）を現在速度ｖ（ｎ）とも呼ぶ。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、経過時間評価プログラム１１６を格納している。

図６は、経過時間評価プログラム１１６の説明図である。
図６に示すように、制御部１００は、経過時間評価プログラム１１６に基づいて、まず、Ｂｕｆｆ中の各時刻ｔ（ｎ−１）等から現在時刻ｔ（ｎ）までの経過時間が、時間閾値α１以下か否かを判断する。時間閾値α１は予め規定されており、例えば、１８０秒（ｓ）である。
次に、制御部１００は、まず、Ｂｕｆｆ中の最新の時刻ｔ（ｎ−１）から現在時刻ｔ（ｎ）までの経過時間が、時間閾値α２以下か否かを判断する。時間閾値α２は予め規定されており、例えば、６０秒（ｓ）である。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、速度評価プログラム１１８を格納している。

図７は、速度評価プログラム１１８の説明図である。
図７に示すように、制御部１００は速度評価プログラム１１８に基づいて、まず、現在速度ｖ（ｎ）及びＢｕｆｆ中の各速度ｖ（ｎ−１）等が、速度閾値β１以下か否かを判断するためのプログラムである。速度閾値β１は予め規定されており、例えば、毎秒０．５メートル（ｍ／ｓ）である。
次に、制御部１００は、現在速度ｖ（ｎ）及びＢｕｆｆ中の最新の速度ｖ（ｎ−１）が、速度閾値β２以下か否かを判断する。速度閾値β２は予め規定されており、例えば、毎秒２．０メートル（ｍ／ｓ）である。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、距離評価プログラム１２０を格納している

図８は、距離評価プログラム１２０の説明図である。
図８に示すように、距離評価プログラム１２０は、制御部１００が、Ｂｕｆｆ中の各位置Ｐ（ｎ−１）等と現在位置Ｐｇ（ｎ）までの距離が、距離閾値γ以下か否かを判断するためのプログラムである。距離閾値γは予め規定されており、例えば、１５メートル（ｍ）である。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、累積距離評価プログラム１２２を格納している。累積距離評価プログラム１２２は、制御部１００が、各位置Ｐ（ｎ−１）等から現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）までの道のりの距離である累積距離が、予め規定した累積距離閾値γｓ以下であるか否かを判断するためのプログラムである。

図９は、累積距離評価プログラム１２２の説明図である。
例えば、図９（ａ）に示すように、端末２０の真の位置は、位置Ｐ（ｎ−５）から位置Ｐ（ｎ−４）へ移動し、位置Ｐ（ｎ−４）から位置Ｐ（ｎ−３）へ移動し、位置Ｐ（ｎ−３）から位置Ｐ（ｎ−２）へ移動し、位置Ｐ（ｎ−２）から位置Ｐ（ｎ−１）へ移動し、位置Ｐ（ｎ−１）から測位位置Ｐｇ（ｎ）へ移動していると仮定する。
このように端末２０が円状に移動して、測位位置Ｐｇ（ｎ）がその円の中心の座標を示す場合等には、測位位置Ｐｇ（ｎ）と、各位置Ｐ（ｎ−５）乃至Ｐ（ｎ−１）との距離は、距離閾値γ以下になり得る。
このため、測位位置Ｐｇ（ｎ）と、各位置Ｐ（ｎ−５）乃至Ｐ（ｎ−１）との距離が距離閾値γ以下であるというだけでは、端末２０が移動しているか否かを正確に判断することができない。

これに対して、図９（ｂ）に示すように、制御部１００は、累積距離評価プログラム１２２に基づいて、例えば、位置Ｐ（ｎ−１）との距離ａ１が累積距離閾値γｓ以下であるか否かを判断する。続いて、制御部１００は、位置Ｐ（ｎ−２）からの累積距離ａ１＋ａ２が累積距離閾値γｓ以下であるか否かを判断する。続いて、制御部１００は、位置Ｐ（ｎ−３）からの累積距離ａ１＋ａ２＋ａ３が累積距離閾値γｓ以下であるか否かを判断する。
このように、制御部１００は、各位置Ｐ（ｎ−１）等から現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）までの道のりの距離（累積距離）を算出し、累積距離が累積距離閾値γｓ以下であるか否かを判断する。累積距離閾値γｓは予め規定されており、例えば、２０メートル（ｍ）である。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、移動状態判断プログラム１２４を格納している。移動状態判断プログラム１２４は、制御部１００が、端末２０の移動状態を判断するためのプログラムである。移動状態判断プログラム１２４と制御部１００は、移動状態判断手段の一例である。

図１０は、移動状態判断プログラム１２４の説明図である。
図１０に示すように、制御部１００は移動状態判断プログラム１２４に基づいて、まず、端末２０の移動状態が静止条件Ｂ１を満たすか否かを判断し、次に、微速移動状態Ｂ２を満たすか否かを判断する。

静止条件Ｂ１を満たすためには、条件１、条件２、条件３及び条件４のすべてを満たす必要がある。静止条件Ｂ１は、制御部１００が、端末２０が静止していると判断するための条件であり、静止条件の一例である。
条件１は、現在速度ｖ（ｎ）及びＢｕｆｆ内の各速度ｖ（ｎ−１）等の双方が、速度閾値β１以下であることである。条件１を満たすためには、例えば、現在速度ｖ（ｎ）と速度ｖ（ｎ−１）との関係においては、現在速度ｖ（ｎ）と速度ｖ（ｎ−１）の双方が速度閾値β１以下である必要がある。
条件２は、経過時間が時間閾値α１以下であることである。
条件３は、現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）と各位置Ｐ（ｎ−１）等の距離が距離閾値γ以下であることである。
条件４は、累積距離が、累積距離閾値γｓ以下であることである。

制御部１００は、移動状態判断プログラム１２４に基づいて、Ｂｕｆｆ中の位置Ｐについて、新しい順に、静止条件Ｂ１を満たすか否かを判断する。
具体的には、制御部１００は、まず、現在の移動速度ｖ（ｎ）が速度閾値β以下否かを判断する。なお、制御部１００は、現在の移動速度ｖ（ｎ）が速度閾値β以下ではないと判断した場合には、各位置Ｐ（ｎ−１）について静止条件Ｂを満たすか否かを判断することなく、静止条件Ｂ１の判断を停止する。
制御部１００は、現在の移動速度ｖ（ｎ）が速度閾値β１以下であると判断すると、現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）との関係で、各位置Ｐ（ｎ−１）が、静止条件Ｂ１を満たすか否かを判断する。続いて、現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）と位置Ｐ（ｎ−２）について、静止条件Ｂ１を満たすか否かを判断する。このように、制御部１００は、新しい順に位置Ｐ（ｎ−１）等について、静止条件Ｂ１を満たすか否かを判断し、位置Ｐ（ｎ−１）等が静止条件Ｂ１を満たさないと判断した時点で、静止条件Ｂの判断を停止する。

微速移動条件Ｂ２を満たすためには、条件５及び条件６を満たす必要がある。
微速移動条件Ｂ２は、制御部１００が、端末２０が微速移動していると判断するための条件であり、微速移動条件の一例である。
条件５は、現在速度ｖ（ｎ）及びＢｕｆｆ内の最新の速度ｖ（ｎ−１）の双方が、速度閾値β２以下であることである。
条件６は、最新の時刻ｔ（ｎ−１）から現在時刻ｔ（ｎ）までの経過時間が時間閾値α２以下であることである。

制御部１００は、端末２０の移動状態が、静止条件Ｂ１を満たすか否かを判断し、静止条件Ｂ１を満たさない場合に、微速移動条件Ｂ２を満たすか否かを判断する。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、平均位置算出プログラム１２６を格納している。平均位置算出プログラム１２６は、制御部１００が、少なくとも１以上の位置Ｐ（ｎ−１）等と、測位によって算出した現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）を平均化して、平均位置Ｐａ又はＰｂを算出するためのプログラムである。平均位置Ｐａ及びＰｂは、平均位置の一例である。平均位置算出プログラム１２６と制御部１００は、平均位置算出手段の一例である。
平均位置算出プログラム１２６は、第１平均位置算出プログラム１２６ａと第１平均位置算出プログラム１２６ｂを含む。

図１１は、平均位置算出プログラム１２６の説明図である。
図１１（ａ）に示すように、制御部１００は、第１平均位置算出プログラム１２６ａに基づいて、静止条件Ｂ１を満たすすべての位置Ｐと測位位置Ｐｇ（ｎ）とを平均化処理する。
例えば、静止条件Ｂを満たす位置Ｐが、位置Ｐ（ｎ−１），Ｐ（ｎ−２），Ｐ（ｎ−３），Ｐ（ｎ−４）及びＰ（ｎ−５）である場合には、位置Ｐ（ｎ−１）乃至位置Ｐ（ｎ−５）及び測位位置Ｐｇ（ｎ）の平均の位置を算出する。
このように、制御部１００は、静止条件B１を満たすすべての位置Ｐと測位位置Ｐｇ（ｎ）の平均の位置を算出する。例えば、Ｂｕｆｆ内のすべての位置Ｐが、静止条件B２を満たす場合には、測位位置Ｐｇ（ｎ）とあわせて、１１個の位置について平均化処理が行われる。
制御部１００は、平均位置Ｐａを示す第１平均位置情報１６０を第２記憶部１５０に格納する。

図１１（ｂ）に示すように、制御部１００は、第２平均位置算出プログラム１２６ｂに基づいて、微速移動条件Ｂ２を満たす場合には、最新の位置Ｐ（ｎ−１）と測位位置Ｐｇ（ｎ）とを平均化処理して平均位置Ｐｂを算出する。
制御部１００は、平均位置Ｐｂを示す第２平均位置情報１６２を第２記憶部１５０に格納する。

上述のように、微速移動条件Ｂ２を満たすか否かの判断は、静止条件Ｂ１を満たさない場合にのみ行われるから、第２平均位置算出プログラム１２６ｂに基づく平均化処理は、第１平均位置算出プログラム１２６ａに基づいて平均位置Ｐａを算出しない場合にのみ、実施される。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に、位置出力プログラム１２８を格納している。位置出力プログラム１２８は、制御部１００が、平均位置Ｐａ、Ｐｂ又は測位位置Ｐｇ（ｎ）のいずれかを出力するためのプログラムである。位置出力プログラム１２８と制御部１００は、位置出力手段の一例である。
具体的には、制御部１００は、上述の静止条件Ｂ１を満たす位置Ｐがある場合には平均位置Ｐａを表示装置３６（図２参照）に表示する。
そして、制御部は、上述の静止条件Ｂ１を満たす位置Ｐがなく、端末２０の移動状態が微速移動条件Ｂ２を満たす場合には平均位置Ｐｂを表示装置３６（図２参照）に表示する。
これに対して、制御部１００は、上述の静止条件Ｂａを満たす位置Ｐがなく、かつ端末２０の移動状態が微速移動条件Ｂ２を満たさない場合には測位位置Ｐｇ（ｎ）を表示装置３６に表示する。

図３に示すように、端末２０は、第１記憶部１１０に位置格納プログラム１３０を格納している。位置格納プログラム１３０は、制御部１００が、平均位置Ｐａ、Ｐｂ又は測位位置Ｐｇ（ｎ）を、Ｂｕｆｆに格納するためのプログラムである。位置格納プログラム１３０と制御部１００は、位置格納手段の一例である。

図１２は、位置格納プログラム１３０の説明図である。
図１２に示すように、制御部１００は、単発測位又は連発測位の最後に出力した平均位置Ｐａ，Ｐｂ又は測位位置Ｐｇ（ｎ）を新たな位置Ｐ（ｎ−１）としてＢｕｆｆに格納する。
制御部１００は、平均位置Ｐａを表示装置３６に表示した場合には、平均位置Ｐａを新たな位置Ｐ（ｎ−１）として、Ｂｕｆｆに格納する。
そして、制御部１００は、平均位置Ｐｂを表示装置３６に表示した場合には、平均位置Ｐｂを新たな位置Ｐ（ｎ−１）として、Ｂｕｆｆに格納する。
これに対して、制御部１００は、位置Ｐｇ（ｎ）を表示装置３６に表示した場合には、位置Ｐｇ（ｎ）を新たな位置Ｐ（ｎ−１）として、Ｂｕｆｆに格納する。

端末２０は上述のように構成されている。
端末２０は、その移動状態に基づいて、平均位置Ｐａ又はＰｂを算出することができる。すなわち、端末２０は、前回の測位位置と前回の速度ベクトル及び経過時間から推定した予想位置と、今回の測位位置との平均化（補正）をするのではない。端末２０は、その移動状態に基づいて、Ｂｕｆｆ中の位置Ｐと、測位によって算出した現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）を平均化して平均位置 Ｐａ又はＰｂを算出するのである。このため、現在の前記測位位置Ｐｇ（ｎ）を補正するために、前回の速度ベクトルの精度の影響を受けない。
端末２０が静止している場合には、測位位置Ｐｇ（ｎ）は継続的に一定の位置の周辺の座標によって示される。そして、端末２０が微速移動している場合には、測位位置Ｐｇ（ｎ）は一定の位置からわずかづつ乖離する座標によって示される。
ここで、位置Ｐは、平均化によって測位位置Ｐｇ（ｎ）の位置のばらつきが低減されているから、端末２０が静止している場合や微速移動している場合には、真の位置の近傍の座標を示す。これに対して、予想位置の近傍に真の位置が存在するとは限らない。
このため、位置Ｐと現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）を平均化して平均位置Ｐａ又はＰｂを出力することによって、予想位置と現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）を平均した位置を出力する場合よりも、出力位置がはるかに真の位置と近くなる。
これにより、信頼性を有し、かつ、精度の高い位置を出力することができる。

また、静止条件Ｂ１は、移動速度、経過時間及び距離という複数の基準を使用して端末２０の静止状態を判断するから、精度よく静止状態か否かを判断することができる。
さらに、静止条件Ｂ１は累積距離が累積距離閾値γｓ以下であるという条件を含むから、端末２０は、例えば、近距離において円状に移動していて距離によっては端末２０の静止状態を判断することができない場合においても、累積距離に基づいて静止状態を判断することができる。

微速移動条件Ｂ２もまた、移動速度及び経過時間という複数の基準を使用して端末２０の微速移動状態を判断するから、精度よく微速移動状態か否かを判断することができる。

以上が本実施の形態に係る端末２０の構成であるが、以下、その動作例を主に図１３及び図１４を使用して説明する。
図１３及び図１４は本実施の形態に係る端末２０の動作例を示す概略フローチャートである。
図１３及び図１４においては、端末２０が、連発測位（図５（ｂ）参照）を行うと仮定して、以下の説明をする。そして、連発測位は、安定位置Ｐｓｔを算出した後（又は、測位位置Ｐｇのばらつきが規定範囲内に収まった後）、規定回数である１０回の測位を行った時点で測位を終了する構成であるとして、以下の説明をする。

まず、端末２０は、測位を行う（図１３のステップＳＴ１）。
続いて、端末２０は、Ｂｕｆｆ内の各位置Ｐ（ｎ−１）等について、静止条件Ｂ１を満たすか否かの判断を行う（ステップＳＴ２）。このステップＳＴ２は、移動状態判断ステップの一例である。
端末２０は、上述のステップＳＴ２において、静止条件Ｂ１を満たす位置Ｐがあると判断した場合には、静止条件Ｂ１を満たすすべての位置Ｐ（ｎ−１）等と測位位置Ｐｇ（ｎ）を平均化処理して、第１平均位置Ｐａを算出する（ステップＳＴ３）。このステップＳＴ３は、平均位置算出手段の一例である。

続いて、端末２０は、第１平均位置Ｐａを出力する（ステップＳＴ５）。このステップＳＴ５は、位置出力ステップの一例である。

なお、本実施の形態と異なり、ステップＳＴ３においては、Ｂｕｆｆ内の位置Ｐが５個以上ある場合に限って、第１平均位置Ｐａを算出するようにしてもよい。そして、Ｂｕｆｆ内の位置Ｐが５個以上ない場合には、ステップＳＴ４において、測位位置Ｐｇ（ｎ）を出力するようにしてもよい。

続いて、端末２０は、単発測位における最終の測位か否かを判断する（ステップＳＴ５）。具体的には、安定位置Ｐｓｔを算出した後（又は、測位位置Ｐｇのばらつきが規定範囲内に収まった後）、規定回数である１０回の測位を行ったか否かを判断する。
ステップＳＴ５において、端末２０が、最終の測位であると判断した場合には、平均位置Ｐａを位置Ｐ（ｎ−１）としてＢｕｆｆに格納する（ステップＳＴ６）。このステップＳＴ６は、位置格納ステップの一例である。

上述のステップＳＴ２において、端末２０が、静止条件Ｂ１を満たす位置Ｐ（ｎ−１）等がないと判断した場合には、複数の測位位置Ｐｇ（ｎ）が収束範囲内か否かを判断する（図１４のステップＳＴ１０１）。ここで、複数の測位位置Ｐｇ（ｎ）が収束範囲内である状態とは、測位位置Ｐｇ（ｎ）のばらつきが、予め規定した規定範囲内である例えば、１００メートル（ｍ）以内に収まった状態である。
端末２０は、複数の測位位置Ｐｇ（ｎ）が収束範囲内ではないと判断すると、ステップＳＴ１に戻り、測位位置Ｐｇ（ｎ）の算出を継続する。
これに対して、ステップＳＴ１０１において、端末２０は、複数の測位位置Ｐｇ（ｎ）が収束範囲内であると判断すると、端末２０の移動状態が微速移動条件Ｂ２を満たすか否かを判断する（ステップＳＴ１０２）。
端末２０が、ステップＳＴ１０２において、端末２０の移動状態が微速移動条件Ｂ２を満たすと判断した場合には、最新の位置Ｐと現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）を平均化処理して、第２平均位置Ｐｂを算出する（ステップＳＴ１０３）。このステップＳＴ１０３もまた、平均位置算出ステップの一例である。

続いて、端末２０は、第２平均位置Ｐｂを出力する（ステップＳＴ１０４）。このステップＳＴ１０４もまた、位置出力ステップの一例である。
続いて、端末２０は、単発測位における最終の測位か否かを判断し（ステップＳＴ１０５）、最終の測位であれば、第２平均位置ＰｂをＢｕｆｆに格納する（ステップＳＴ１０６）。このステップＳＴ１０６もまた、位置格納ステップの一例である。
端末２０は、ステップＳＴ１０５において、単発測位における最終の測位ではないと判断すると、ステップＳＴ１に戻る。

上述のステップＳＴ１０１において、微速移動条件Ｂ２を満たさないと判断した場合には、現在の測位位置Ｐｇ（ｎ）を出力する（ステップＳＴ２０１）。
続いて、端末２０は、単発測位における最終の測位か否かを判断し（ステップＳＴ２０２）、最終の測位であれば、測位位置Ｐｇ（ｎ）をＢｕｆｆに格納する（ステップＳＴ２０３）。
端末２０は、ステップＳＴ２０２において、単発測位における最終の測位ではないと判断すると、ステップＳＴ１に戻る。

上述のステップによって、静止状態においては平均位置Ｐａを算出するから、信頼性を有し、かつ、精度の高い位置を出力することができる。
また、端末２０が、微速移動しているときには、平均位置Ｐｂを算出するから、微速移動時において、移動状態に応じた位置を出力することができる。
また、静止状態でもなく、微速移動状態でもない場合には、測位位置Ｐｇ（ｎ）を出力するから、移動中の真の位置に迅速に追従する位置を出力することができる。

また、ステップＳＴ１０２において説明したように、端末２０は、測位位置Ｐｇ（ｎ）のばらつきが予め規定した規定範囲内に収まった場合に第２平均位置Ｐｂを算出するようになっている。このため、測位位置Ｐｇが安定し、信頼性が確保された後に、平均位置Ｐｂを算出することができる
これに対して、端末２０は、第１平均位置Ｐａの算出に際しては、測位位置Ｐｇ（ｎ）のばらつきが予め規定した規定範囲内に収まることを待たずに第１平均位置Ｐａを算出する。第１平均位置Ｐａは、１以上の位置Ｐと平均化されるから、測位位置Ｐｇ（ｎ）のばらつきが予め規定した規定範囲内に収まることを待たなくても、第１平均位置Ｐａは真の位置の近傍を示す信頼性の高い位置となるからである。

（プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等について）
コンピュータに上述の動作例の移動状態判断ステップと、平均位置算出ステップと、位置出力ステップと、位置格納ステップ等を実行させるための測位装置の制御プログラムとすることができる。
また、このような測位装置の制御プログラム等を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等とすることもできる。

これら測位装置の制御プログラム等をコンピュータにインストールし、コンピュータによって実行可能な状態とするために用いられるプログラム格納媒体は、例えばフロッピー（登録商標）のようなフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、ＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）などのパッケージメディアのみならず、プログラムが一時的若しくは永続的に格納される半導体メモリ、磁気ディスクあるいは光磁気ディスクなどで実現することができる。

本発明は、上述の各実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係る端末等を示す概略図である。 端末の主なハードウエア構成を示す概略図である。 端末の主なソフトウエア構成を示す概略図である。 Ｂｕｆｆの一例を示す図である。 測位プログラムの説明図である。 経過時間評価プログラムの説明図である。 速度評価プログラムの説明図である。 距離評価プログラムの説明図である。 累積距離評価プログラムの説明図である。 移動状態判断プログラムの説明図である。 平均位置算出プログラムの説明図である。 位置格納プログラムの説明図である。 端末の動作例を示す概略フローチャートである。 端末の動作例を示す概略フローチャートである。

符号の説明

１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ・・・ＧＰＳ衛星、２０・・・端末、１１２・・衛星信号受信プログラム、１１４・・・測位プログラム、１１６・・・経過時間評価プログラム、１１８・・・速度評価プログラム、１２０・・・距離評価プログラム、１２２・・・累積距離評価プログラム、１２４・・・移動状態判断プログラム、１２６ａ・・・第１平均位置算出プログラム、１２６ｂ・・・第２平均位置算出プログラム、１２８・・・位置出力プログラム、１３０・・・位置格納プログラム

Claims (4)

1. 測位衛星からの信号である衛星信号に基づく測位を行うとともに、当該測位結果と当該測位した所定時刻より過去の出力位置とに基づき出力位置を求めて出力する処理を繰り返し行う測位装置であって、
   前記測位装置が出力した出力位置の履歴を保持する位置保持手段と、
   前記位置保持手段に保持された出力位置の中に、当該出力位置を算出した時刻から前記所定時刻までの経過時間、及び、当該出力位置を算出したときの前記測位装置の移動速度が、当該出力位置を算出した時刻から前記所定時刻までの間、前記測位装置が静止していることを表す条件である予め定められた静止条件を満たす出力位置がある場合には、前記静止条件を満たす前記出力位置それぞれと前記所定時刻での測位位置とを平均化した平均位置を出力するとともに、前記静止条件を満たす出力位置がない場合で、かつ、前記所定時刻の直前の出力位置を算出した時刻から前記所定時刻までの経過時間、当該直前の出力位置を算出したときの前記測位装置の移動速度、及び、前記所定時刻における前記測位装置の移動速度が、前記測位装置が微速移動していることを表す条件である予め定められた微速移動条件を満たす場合には、当該直前の出力位置と前記所定時刻における測位位置とを平均化した平均位置を出力する位置出力手段と、
   前記位置出力手段により出力された位置を前記位置保持手段に格納する位置格納手段と、
   を有することを特徴とする測位装置。
2. 前記位置出力手段は、当該出力位置と前記所定時刻における測位位置との間の距離に関する条件と、当該出力位置から前記所定時刻における測位位置までの道のりの距離である累積距離に関する条件とを前記静止条件に更に含めて前記静止条件を満たす出力位置を判定する請求項１に記載の測位装置。
3. 出力位置の履歴を保持する位置保持手段を備え、測位衛星からの信号である衛星信号に基づく測位を行うとともに、当該測位結果と当該測位した所定時刻より過去の出力位置とに基づき出力位置を求めて出力する処理を繰り返し行う測位装置の制御方法であって、
   前記位置保持手段に保持された出力位置の中に、当該出力位置を算出した時刻から前記所定時刻までの経過時間、及び、当該出力位置を算出したときの前記測位装置の移動速度が、当該出力位置を算出した時刻から前記所定時刻までの間、前記測位装置が静止していることを表す条件である予め定められた静止条件を満たす出力位置がある場合には、前記静止条件を満たす前記出力位置それぞれと前記所定時刻での測位位置とを平均化した平均位置を出力するとともに、前記静止条件を満たす出力位置がない場合で、かつ、前記所定時刻の直前の出力位置を算出した時刻から前記所定時刻までの経過時間、当該直前の出力位置を算出したときの前記測位装置の移動速度、及び、前記所定時刻における前記測位装置の移動速度が、前記測位装置が微速移動していることを表す条件である予め定められた微速移動条件を満たす場合には、当該直前の出力位置と前記所定時刻における測位位置とを平均化した平均位置を出力する位置出力ステップと、
   前記位置出力ステップで出力した位置を前記位置保持手段に格納する位置格納ステップと、
   を含む測位装置の制御方法。
4. 出力位置の履歴を保持する位置保持手段を備えた測位装置に内蔵されたコンピュータに、測位衛星からの信号である衛星信号に基づく測位を行うとともに、当該測位結果と当該測位した所定時刻より過去の出力位置とに基づき出力位置を求めて出力する処理を繰り返し行わせるためのプログラムであって、
   前記位置保持手段に保持された出力位置の中に、当該出力位置を算出した時刻から前記所定時刻までの経過時間、及び、当該出力位置を算出したときの前記測位装置の移動速度が、当該出力位置を算出した時刻から前記所定時刻までの間、前記測位装置が静止していることを表す条件である予め定められた静止条件を満たす出力位置がある場合には、前記静止条件を満たす前記出力位置それぞれと前記所定時刻での測位位置とを平均化した平均位置を出力するとともに、前記静止条件を満たす出力位置がない場合で、かつ、前記所定時刻の直前の出力位置を算出した時刻から前記所定時刻までの経過時間、当該直前の出力位置を算出したときの前記測位装置の移動速度、及び、前記所定時刻における前記測位装置の移動速度が、前記測位装置が微速移動していることを表す条件である予め定められた微速移動条件を満たす場合には、当該直前の出力位置と前記所定時刻における測位位置とを平均化した平均位置を出力する位置出力ステップと、
   前記位置出力ステップで出力した位置を前記位置保持手段に格納する位置格納ステップと、
   を前記コンピュータに実行させるためのプログラム。

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