JP4348441B2 - 位置検出装置、位置検出方法、データ判定装置、データ判定方法、コンピュータプログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、時系列に検出した移動体の各位置情報夫々に対して誤りを判定し、誤りを含む位置情報を除去、補正又は補完することができる位置検出装置、位置検出方法、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラムを記録した記憶媒体、時系列の位置情報に限らず、連続する変数に対する観測値である各データに対して誤りを判定することができるデータ判定装置、データ判定方法及びコンピュータプログラムに関する。

近年、防犯又は事後対処を迅速にするためにＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能を搭載した携帯電話機を子供に携帯させ、保護者が子供の現在位置及び移動軌跡を把握できるサービスが提供されている。同様に自動車等の車輌にＧＰＳ端末装置を搭載しておき、盗難にあった場合に車輌の現在位置及び移動軌跡を把握することができるサービスが提供されている。

上述のようなサービスでは、ＧＰＳ端末装置がＧＰＳ衛星からの時刻情報を受信し、時刻情報のずれに基づきＧＰＳ衛星からの距離を測定することによって自身の位置を検出する。また、基地局からの位置情報又は補正情報を受信することによって大まかな位置の検出又は検出した位置に対する補正が行なわれている場合もある。ＧＰＳ端末装置で検出された位置情報はサーバ装置に送信されてＧＰＳ端末装置毎に集約され、サーバ装置に接続している端末装置が、サーバ装置から目的のＧＰＳ端末装置についての位置情報を取得し、表示装置へ地図イメージとその地図イメージ上の位置情報に相当する位置とを出力する。表示装置には、地図イメージ上に移動体の位置が時系列に表示されるので、ユーザはそれを視認することによって子供、車輌等の現在位置及び移動軌跡を把握することが可能である。

しかしながら、ＧＰＳ端末装置での測位は、地下街、建物内、ビルの陰などではＧＰＳ衛星からの受信電波が弱くなるので位置情報の精度が悪化する場合がある。したがって、本来は居るはずもない異常な位置に相当する位置情報が算出されるなどの問題が発生する。そこで、ＧＰＳ端末装置では、ＧＰＳ衛星から受信した時刻情報に基づいて算出した各位置情報の誤差を評価し、誤差の影響が大きく異常な値であると判断される位置情報を除去又は推定補完するなどの処理が可能である。

誤差の評価は一般的に、測定値ｙが真の値ｘに対して誤差ｅを含んでいると仮定し、測定値に対する真の値のモデルを仮定する。測定値ｙに対する誤差ｅが最小となるように真の値ｘのモデルの仮定を検討することによって尤もらしいモデルを求め、求められたモデルに相当するｘと測定値ｙとの差分ｅが誤差であると評価することも可能である。例えば、複数の測定に対するｉ番目の測定値ｙｉを、ｙｉ＝ｘｉ＋ｅｉと表現し、ｘｉが時間ｔに対してｘｉ＝ａ・ｔｉ＋ｂで表される線形回帰モデルを仮定する。仮定した線形回帰モデルに対し、誤差ｅｉの時間分布に対する二乗和（式１）が最小となるように係数ａ及びｂを決定してｘｉの推定値を算出する方法がある。この場合、誤差ｅｉは測定値ｙｉと推定値ｘｉ＝ａ・ｔｉ＋ｂとの差分で評価される。

特許文献１には、車輌外の人間又は物の存在及びその位置を検出した際、測定値に対して上述のように線形回帰モデルを仮定して誤差を平滑化し、その後継続して検出される物の位置の予測に対する予測誤差を低減させることができる技術が開示されている。

また、測定値に対して統計的予測値を求めるカルマンフィルターと呼ばれる方法がある（特許文献２）。ＧＰＳを搭載したカーナビゲーションシステムにおいてカルマンフィルターを使用して車輌の位置を補正するものも存在する。

さらに、注目する測定値の近傍の測定値を大小に順番に並べ、中央値（メディアン）を推定値とするメディアンフィルターと呼ばれる方法により、インパルス系の突如発生するノイズを効果的に除去して他の測定値を採用する技術が開示されている（特許文献３）。
特開２００１−２７２４６６号公報 特開２００２−６８９８号公報 特開２００６−２７０６５６号公報

特許文献１による場合は、誤差の評価は可能であるがモデルの仮定の仕方によって推定値が決められるので、例えば時系列に変動する等様々な要因によって異なる誤差を同格に取り扱い、全体的に平滑化して評価してしまうことになる。したがって、誤差がインパルス的に突如発生している場合であってもその極端に大きい誤差が入ることによって仮定モデルが影響を受けて全体として推定値にも影響するので、実際は誤差が少なかった測定値に対しても誤差が大きく評価されることとなり、測定値よりも真の値から離れた値が推定値とされる虞がある。

そこで、モデルを仮定する以前にモデルを適用する測定値を選別しておく方法も考えられる。即ち、異常に大きい誤差の影響を除くため、注目している測定値の近傍で最大値と最小値を取り除いてからモデルを適用し、誤差が最小となるように係数を決定する。しかしながら、単に最大値である又は最小値であることによって測定値を不採用とする根拠はない。異常に誤差が大きい測定値が複数ある場合は最大値及び最小値を夫々１つずつ取り除いても誤差の影響を取り除くことはできない。さらに、真の値そのものが大きく変動している場合は近傍の真の値と比較しても大きな差があるので、移動体の時間の経過に対する位置を測定している場合、速度が早い時間帯では例えば極めて短時間に数回測定した位置は大きく変動するが、測定による誤差が大きいのか又は実際に位置が変動しているのかを判別することは難しい。つまり、真の値そのものが大きく変動している場合は、誤差を識別することは困難である。

また、特許文献２に開示されているカルマンフィルターを使用する場合は統計的な予測を行なうので、統計的な制度を高めるために多くの計算量が必要であって計算負荷が増大する。ＧＰＳ端末装置の軽量化が進められている一方で、計算負荷が増大することによる使用電力の増加は軽量化に反する。

特許文献３に開示されているメディアンフィルターを使用する場合は、近傍の測定値の内の中央値となる測定値を採用することにより、突如発生するノイズ（インパルス系ノイズ）を含む測定値に、推定値が全体として影響されないようにすることが可能である。しかしながら、メディアンフィルターは、誤差の大きい値を無視するため使用するものであり、測定値夫々に対して近傍の測定値との関係に基づいて誤差の大きさを評価するものではない。

本発明は斯かる事情を鑑みてなされたものであり、検出した位置情報の内の注目位置情報について、時系列に前後する位置情報で変化傾向の変動が大きい場合、当該注目位置情報は誤りであると判定する構成とすることにより、検出精度の悪さ又は他の要因によって真の値から大きく振れた大きな誤差を含む検出値又は偽の検出値である位置情報を誤りと判定することができる位置検出装置、位置検出方法、コンピュータを位置検出装置として機能させるコンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、検出した位置情報の内の注目位置情報について時系列に前後する位置情報との変化を夫々ベクトルで表現し、ベクトル演算で得られた値によって変化傾向の変動の大きさを判断する構成とすることにより、検出した位置情報夫々に含まれる誤りを簡易に判定することができる位置検出装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、検出した位置情報の内の注目位置情報について時系列に前後する位置情報との変化を夫々ベクトルで表現し、変化に要した時間で正規化した上、ベクトル演算で得られた値によって変化傾向の変動の大きさを判断する構成とすることにより、変化に要した時間を考慮して検出した位置情報夫々に含まれる誤りを簡易に判定することができる位置検出装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、検出した位置情報の内の注目位置情報に対して、時系列に前後する位置情報の組み合わせを複数抽出し、夫々の組み合わせに対して変化傾向の変動の大きさを判断する構成とすることにより、変化に要した時間を考慮して複数の近傍の位置情報に対し短時間で大きく振れた位置情報を誤りと精度よく判定することができる位置検出装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、検出した位置情報の内の注目位置情報に対して、時系列に前後する位置情報の組み合わせを複数抽出し、夫々の組み合わせに対して変化傾向の変動の大きさに対応する値を算出し、変動の大きさに対応する値と、変化に要する時間との相関を表す相関係数が所定値よりも低い場合は注目位置情報を誤りであると判定する構成とすることにより、短い時間で変化する一方で変化傾向の変動が大きい相関関係を近傍の位置情報に対して表す位置情報を、誤りを含む可能性の高い位置情報として判定することができる位置検出装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、検出した位置情報の内の時系列に連続する位置情報を抽出し、抽出した位置情報夫々について前後する位置情報との変化傾向の変動の大きさに対応する値を算出し、変化傾向の変動が大きいと判断できる位置情報の存在率が所定の割合以上であるかによって抽出した位置情報全体に対して誤りを判定する構成とすることにより、抽出した位置情報に相当する領域を誤りが多く含まれる範囲として判別することができる位置検出装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、誤りである位置情報又は誤りが多く含まれる位置情報は無効な情報とすることにより、後に他の検出した位置情報と別に扱うこと又は、検出した位置情報から除去することができる位置検出装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、誤りである位置情報又は誤りが多く含まれる位置情報を補正又は補完して正しい位置を推定することができる位置検出装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、変数に対する各データの内の注目データについて、近傍のデータとの間における変化傾向の変動が大きい場合、当該注目データは誤りであると判定する構成とすることにより、測定、観測精度の悪さ又は他の要因によって真の値から大きく振れた大きな誤差を含むデータ又は偽のデータを誤りと判定することができ、誤りである注目データは後に除去、補正又は補完をすることができるデータ判定装置、データ判定方法、及びコンピュータをデータ判定装置として機能させるコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

第１発明に係る位置検出装置は、移動体の位置情報を時系列に検出する手段を備える位置検出装置において、時系列に検出した位置情報の内の注目位置情報について、先行の位置情報が示す位置から前記注目位置情報が示す位置への第１のベクトルを算出する手段と、前記注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への第２のベクトルを算出する手段と、算出した前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断する判断手段と、該判断手段が所定値未満であると判断した場合に前記注目位置情報を前記移動体の位置を示す情報として誤りであると判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る位置検出装置は、前記内積を、前記先行の位置情報に対応する時点から前記注目位置情報に対応する時点への経過時間で除算し、更に前記注目位置情報に対応する時点から前記後続の位置情報に対応する時点への経過時間で除算する手段を備え、前記判断手段は、前記手段の算出結果が負の所定値未満であるか否かを判断するようにしてあることを特徴とする。

第３発明に係る位置検出装置は、前記注目位置情報について、先行の位置情報と後続の位置情報とを夫々複数抽出する手段と、抽出した先行の位置情報と後続の位置情報との各組み合わせに対し夫々、前記第１のベクトル及び第２のベクトルを算出するようにしてあり、算出した第１のベクトルと第２のベクトルとの内積を算出する第１算出手段と、該第１算出手段により算出した内積を前記先行の位置情報に対応する時点から前記注目位置情報に対応する時点への経過時間で除算し、更に前記注目位置情報に対応する時点から前記後続の位置情報に対する時点への経過時間で除算する第２算出手段と、前記各組み合わせに対して夫々前記第２算出手段により算出した値の平均値を算出する第３算出手段とを備え、前記判断手段は、前記第３算出手段により算出した平均値が負の所定値未満であるか否かを判断するようにしてあることを特徴とする。

第４発明に係る位置検出装置は、前記注目位置情報について、先行の位置情報と後続の位置情報とを夫々複数抽出する手段と、抽出した先行の位置情報と後続の位置情報との各組み合わせに対し夫々、前記第１のベクトル及び第２のベクトルを算出する手段と、算出した第１のベクトルと第２のベクトルとの内積を算出する第１算出手段と、前記先行の位置情報に対応する時点から前記注目位置情報に対応する時点への経過時間と、前記注目位置情報に対応する時点から前記後続の位置情報に対応する時点への経過時間とを乗算する第２算出手段と、各組み合わせに対して前記第１算出手段により算出した内積と、前記第２算出手段により算出した値との相関係数を算出する第３算出手段とを備え、前記判断手段は、前記第３算出手段により算出した相関係数が所定値未満であるか否かを判断するようにしてあることを特徴とする。

第５発明に係る位置検出装置は、検出した位置情報から時系列に連続する位置情報を抽出する抽出手段と、該抽出手段により抽出した位置情報夫々について、前記第１のベクトル及び第２のベクトルを算出する手段と、算出した第１のベクトルと第２のベクトルとの内積を算出する第１算出手段と、前記先行の位置情報に対応する時点と前記位置情報に対応する時点との時間差及び前記位置情報に対応する時点と前記後続の位置情報に対応する時点との時間差で前記第１算出手段により算出した内積を除算する第２算出手段とを備え、前記判断手段は、前記抽出手段により抽出した位置情報夫々について前記第２算出手段により算出した値が所定値未満であるか否かを判断する手段と、所定値未満であると判断された位置情報の、抽出した位置情報全体に対する割合を算出する第３算出手段とを備え、前記第３算出手段により算出した割合が所定の割合以上であると判断した場合、抽出した位置情報全体で前記変動の大きさが所定値よりも大きいと判断するようにしてあり、前記判定手段は、変動の大きさが所定値よりも大きいと判断した場合、前記抽出手段により抽出した位置情報全体について誤りであると判定するようにしてあることを特徴とする。

第６発明に係る位置検出装置は、前記判定手段により誤りであると判定した場合に、誤りであると判断された位置情報を無効な位置情報として記憶する手段を更に備えることを特徴とする。

第７発明に係る位置検出装置は、前記判定手段により誤りであると判定した場合、誤りであると判断された位置情報の近傍にある所定の複数の位置情報の中央値又は平均値を算出する手段と、誤りであると判断された位置情報を算出した中央値又は平均値によって補正又は補完する手段とを更に備えることを特徴とする。

第８発明に係る位置検出方法は、移動体の位置情報を時系列で検出する位置検出方法において、時系列で検出した位置情報の内の注目位置情報について、先行の位置情報が示す位置から前記注目位置情報が示す位置への第１のベクトルを算出し、前記注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への第２のベクトルを算出し、算出した前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断し、負の所定値未満であると判断した場合、前記注目位置情報を前記移動体の位置を示す情報として誤りであると判定することを特徴とする。

第９発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、移動体の位置情報を時系列に検出する手段により検出され、時間情報に対応付けられた前記移動体の位置情報を受け付けるステップを実行させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、受け付けた位置情報の内の注目位置情報について、時系列的に先行の位置情報が示す位置から前記注目位置情報が示す位置への第１のベクトルを算出するステップと、前記注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への第２のベクトルを算出するステップと、算出した前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断するステップと、負の所定値未満であると判断した場合、前記注目位置情報を前記移動体の位置を示す情報として誤りであると判定するステップとを実行させることを特徴とする。

第１０発明に係るコンピュータが読取可能な記録媒体は、コンピュータに、移動体の位置情報を時系列に検出する手段により検出され、時間情報に対応付けられた移動体の前記位置情報を受け付けるステップを実行させるコンピュータプログラムを記録してある、コンピュータでの読み取りが可能な記録媒体において、コンピュータに、受け付けた位置情報の内の注目位置情報について、時系列的に先行の位置情報が示す位置から前記注目位置情報が示す位置への第１のベクトルを算出するステップと、前記注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への第２のベクトルを算出するステップと、算出した前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断するステップと、負の所定値未満であると判断した場合は、前記注目位置情報を前記移動体の位置を示す情報として誤りであると判定するステップとを実行させるコンピュータプログラムを記録してあることを特徴とする。

第１１発明に係るデータ判定装置は、座標又は時間であるｎ次元の変数の変化に対応して値が連続的に変化する各座標又は時間におけるｍ次元で表される観測値であるデータの誤りを判定するデータ判定装置において、各データの内の注目データについて、注目データに対応する変数と異なる変数の内の、前記変数の空間的又は時間的に近傍の第１変数における第１観測値から、前記注目データの観測値への値の変化の傾向を示す第１のベクトルを求める手段と、前記注目データの観測値から、前記注目観測値に対して第１観測値とは空間的又は時間的に逆の近傍の第２変数における第２観測値への値の変化の傾向を示す第２のベクトルを求める手段と、求めた前記第１のベクトル及び第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断する判断手段と、負の所定値未満であると判断した場合、前記注目データを誤りであると判定する判定手段とを備えることを特徴とする。

第１２発明に係るデータ判定方法は、座標又は時間であるｎ次元の変数の変化に対応して値が連続的に変化する各座標又は時間におけるｍ次元で表される観測値であるデータの誤りを判定するデータ判定方法において、各データの内の注目データについて、注目データに対応する変数と異なる変数の内の、前記変数の空間的又は時間的に近傍の第１変数における第１観測値から、前記注目データの観測値への値の変化の傾向を示す第１のベクトルを求め、前記注目データの観測値から、前記注目観測値に対して第１観測値とは空間的又は時間的に逆の近傍の第２変数における第２観測値への値の変化の傾向を示す第２のベクトルを求め、求めた前記第１のベクトル及び第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断し、負の所定値未満であると判断した場合、前記注目データを誤りであると判定することを特徴とする。

第１３発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、座標又は時間であるｎ次元の変数の変化に対応して値が連続的に変化する各座標又は時間におけるｍ次元で表される観測値であるデータの誤りを判定させるコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、各データの内の注目データについて、注目データに対応する変数と異なる変数の内の、前記変数の空間的又は時間的に近傍の第１変数における第１観測値から、前記注目データの観測値への値の変化の傾向を示す第１のベクトルを求めるステップと、前記注目データの観測値から、前記注目観測値に対して第１観測値とは空間的又は時間的に逆の近傍の第２変数における第２観測値への値の変化の傾向を示す第２のベクトルを求めるステップと、求めた前記第１のベクトル及び第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断するステップと、負の所定値未満であると判断した場合、前記注目データを誤りであると判定するステップとを実行させることを特徴とする。

本発明にあっては、注目位置情報について時系列で先行の位置情報からの変化を表わす第１のベクトルと、後続の位置情報への変化を表わす第２のベクトルとの内積（ドット積）に基づき、注目位置情報の前後における移動体の移動傾向の変動の大きさ、即ち、前後の位置情報が示す位置との間における変化傾向の変動の大きさが、内積が負の所定値未満か否かにより判断される。大きな振れを相殺するように、第２のベクトルが示す移動の向きが第１のベクトルと逆の向きである場合、第１のベクトルと第２のベクトルとのなす角度は鈍角となり、内積は負の値を有する。内積が負の所定値未満であると判断された場合は、注目位置情報は誤りであると判定される。なお、先行の位置情報は注目位置情報に対し時系列的に直前とは限らず、同様に後続の位置情報は時系列的に直後とは限らない。

本発明にあっては、注目位置情報に対し、先行の位置情報から注目位置情報への変化を表す第１のベクトルと注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への変化を表す第２のベクトルとの内積（ドット積）が算出され、算出された内積が位置の変化傾向即ち移動傾向の変動の大きさに対応する値として扱われる。内積の値が所定値未満である場合に移動傾向の変動が大きいと判断され、当該注目位置情報は移動体の位置を示す情報として誤りであると判定される。

本発明にあっては、注目位置情報に対し、先行の位置情報から注目位置情報への変化を表す第１のベクトルと注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への変化を表す第２のベクトルとの内積（ドット積）が算出され、さらに、算出された内積は夫々の変化に要した時間で除算される。除算された値は、位置の変化傾向、即ち移動傾向の変動の大きさに対応する値として扱われ、当該値が所定値未満である場合は移動傾向の変動が大きいと判断され、当該注目位置情報は移動体の位置を示す情報として誤りであると判定される。

本発明にあっては、注目位置情報に対し、先行の位置情報と後続の位置情報との組み合わせが抽出され、各組み合わせに対して先行の位置情報が示す位置から注目位置情報が示す位置への変化を表す第１のベクトルと、注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への変化を表す第２のベクトルとの内積（ドット積）が算出され、さらに、算出された内積は夫々の変化に要した時間で正規化される。正規化された内積の値は、位置の変化傾向、即ち移動傾向の変動の大きさに対応する値として扱われ、当該値が所定値よりも低い場合は注目位置情報の前後で移動傾向の変動が大きいと判断され、当該注目位置情報は誤りと判定される。

本発明にあっては、前記注目位置情報について、先行の位置情報と後続の位置情報とが夫々複数抽出され、抽出された位置情報夫々を注目位置情報として、先行の位置情報が示す位置から注目位置情報が示す位置への移動を表す第１のベクトルと、注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への移動を表す第２のベクトルとの内積（ドット積）が算出される。抽出された位置情報夫々に対して算出された内積と変化に要した時間との相関係数が更に算出される。算出された相関係数は、位置の変化傾向、即ち移動傾向の変動の大きさに対応する値として扱われ、当該値が所定値よりも低い場合は近傍の注目位置情報全体に対して移動傾向の変動が大きいと判断され、注目位置情報は誤りと判定される。

本発明にあっては、時系列に連続する位置情報が抽出され、抽出された位置情報夫々を注目位置情報として、先行の位置情報が示す位置から注目位置情報が示す位置への移動を表す第１のベクトルと、注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への移動を表す第２のベクトルとの内積（ドット積）が算出され、さらに、算出された内積は夫々の変化に要した時間で正規化される。抽出された位置情報夫々について正規化された内積が所定値未満であるか否かが判断され、所定値未満であると判断された位置情報の、抽出された位置情報全体に対する割合が算出される。算出された割合は、位置の変化傾向、即ち移動傾向の変動の大きさに対応する値として扱われ、当該割合が所定の割合以上であるか否かが判断される。所定の割合以上であると判断された場合は、抽出された位置情報全体について移動傾向の変動が大きいと判断され、誤りであると判定される。

本発明にあっては、誤りと判定された位置情報は移動体の位置情報として無効な位置情報として記憶される。

本発明にあっては、誤りと判定された位置情報は時系列として近傍の複数の位置情報の中央値又は平均値で補正又は補完される。

本発明にあっては、注目データについて近傍のデータの内の一からの変化と、他の近傍のデータへの変化との間における変化傾向の変動に対し、変動の大きさが所定値よりも大きいか否かが判断される。変化傾向の変動が大きいと判断された場合は、注目データは誤りであると判定される。

本発明による場合、移動体についての先行の位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への中間地点を示す注目位置情報に対し、検出の精度が悪いために先行の位置情報から注目位置情報へ検出値が振れ、注目位置情報から後続の位置情報へ振れを相殺するように検出値が変化したときは、変化の向きが大きく変る。したがって、位置検出装置は、変化傾向の変動が大きいと判断することができ、大きな誤差を含む検出値又は偽の検出値を誤りと判定することができる。なお、本発明による場合は、位置情報に限らず、連続する測定量、検出量等の観測値の内の注目値について前後の値との変化の間における変化傾向の変動が大きいか否かを判断することによって、他の測定量、検出量等の観測値に対する誤りの判定に応用することが可能である。

本発明による場合、注目位置情報が精度の悪さ又は他の要因によって大きな誤差を含む検出値又は偽の検出値であり、先行の位置情報から注目位置情報へ検出値が振れ、注目位置情報から後続の位置情報へ振れを相殺するように検出値が変化するときは、夫々の変化を表すベクトルの内積は所定値よりも低い（負）値を示すことから、位置検出装置は変化傾向の変動が大きいと判断することができ、注目位置情報を誤りと簡易に判定することができる。

本発明による場合、注目位置情報が精度の悪さ又は他の要因によって大きな誤差を含む検出値又は偽の検出値であり、先行の位置情報から注目位置情報へ検出値が振れ、注目位置情報から後続の位置情報へ振れを相殺するように短時間で検出値が変化するときは、夫々の変化を表すベクトルの内積は低い（負）値を示し、さらに短時間で変化するほど絶対値が大きくなり低い値を示すことから、位置検出装置は、変化の傾向の変動が大きいと判断することができる。したがって、位置検出装置は、精度の悪さによってより短時間で大きく振れた位置情報を誤りと判定することができる。

本発明による場合、注目位置情報が精度の悪さ又は他の要因によって大きな誤差を含む検出値又は偽の検出値であり、複数の近傍の位置情報に対していずれも、先行する位置情報が示す位置からの方向及び後続の位置情報が示す位置への方向が夫々短時間に相殺するように振れるときは、夫々の変化を表すベクトルの内積を変化に要した時間で除算した値の平均値は所定値よりも低くなる。したがって、位置検出装置は、変化傾向の変動が大きいと判断することができ、複数の近傍の位置情報に対し短時間で大きく振れた位置情報を誤りと精度よく判定することができる。

本発明による場合、注目位置情報が精度の悪さ又は他の要因によって大きな誤差を含む検出値又は偽の検出値であり、複数の近傍の位置情報に対していずれも、先行の位置情報から注目位置情報へ検出値が振れ、注目位置情報から後続の位置情報へ振れを相殺するように振れるときは、近傍の位置情報との関係において、変化に要する時間が短い一方で変化傾向の変動が大きい相関関係が現れ、負の相関係数を示す。したがって、位置検出装置は、先行する位置情報が示す位置からの方向及び後続の位置情報が示す位置への方向が夫々短時間に逆方向に振れるために夫々の方向を示すベクトルの内積と変化に要した時間との相関を表す相関係数を算出することによって、変化傾向の変動が大きいと判断することができ、誤りを判定することができる。

本発明による場合、連続する位置情報に対し、先行の位置情報から注目位置情報へ検出値が振れ、注目位置情報から後続の位置情報へ振れを相殺するように検出値が変化する状態が頻繁に起こっている場合は、抽出された位置情報全体に対して、変化傾向の変動が大きいと判断できる位置情報の存在率が大きくなることから、位置検出装置は、抽出した位置情報に相当する領域を誤りが多く含まれる範囲として判別することができる。

本発明による場合は、検出した位置情報を使用する際、誤りと判定された位置情報は無効な位置情報として記憶されているので、他の位置情報と別に扱うようにし、例えば検出した位置情報から除去することができる。

本発明による場合は、検出した位置情報を使用する際、誤りと判定された位置情報に対し、近傍の位置情報を使用して補正又は補完することができる。

本発明による場合は、判定の対象とするデータに対し、観測の精度が悪いために近傍のデータから大きく振れ、他の近傍のデータへ振れを相殺するように変化したときは、変化傾向が大きく変動する。したがって、真の値が連続的に変化していると推定されるにも拘わらず、データが近傍のデータと比較して変化傾向が外れた連続性のない値を、大きな誤差を含むデータ又は偽のデータとして判定することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

本発明に係る位置検出装置として、ＧＰＳ機能を有して自身の位置を示す位置情報を検出する携帯電話機を例に以下に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明に係る携帯電話機による位置情報の検出のしくみを模式的に示す構成図である。携帯電話機１は基地局ＢＳとの間で電波を送受信することによる電話機能の他にＧＰＳ機能を有し、ＧＰＳ衛星Ｓ１，Ｓ２，…から一定時間毎に送信される時刻情報に基づいて自身の位置を検出する。なお、携帯電話機１は検出した位置を示す位置情報を基地局ＢＳを介して図示しないサーバ装置へ送信してもよい。

図２は、本発明に係る携帯電話機１の内部構成を示すブロック図である。携帯電話機１は、以下の各構成部の動作を制御する制御部１０と、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリを有する記憶部１１と、基地局ＢＳとの間で電波を送受信するＲＦ（Radio Frequency）送受信部１２と、ＧＰＳ衛星Ｓ１，Ｓ２，…からの信号を受信するＧＰＳ受信部１３と、テンキー等のボタンを有する操作部１４と、液晶パネル等を有する表示部１５と、スピーカ１６１及びマイク１６２を有する音声入出力部１６とを備える。

携帯電話機１の記憶部１１が有する不揮発性メモリには、携帯電話機１として動作するための制御プログラム１Ｐが記憶されている。携帯電話機１の制御部１０は、制御プログラム１Ｐを記憶部１１から読み出して実行することにより各構成部の制御を行なう。なお、制御プログラム１Ｐは、制御部１０が内蔵する図示しないＲＯＭに予め記憶されていてもよいし、図示しないサーバ装置からダウンロードするようにしてある構成でもよい。また、携帯電話機１の記憶部１１が有するＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリには電話番号等の各種情報が記憶されている。携帯電話機１の記憶部１１が有するＲＡＭ等の揮発性メモリには制御部１０の処理によって一時的に発生する情報が記憶される。さらに、携帯電話機１の制御部１０は、後述するＧＰＳ受信部１３により検出する位置情報を記憶部１１に一時的に記憶する。

ＲＦ送受信部１２は、アンテナ１２１を有して基地局ＢＳとの電波の送受信を実現し、携帯電話機１の制御部１０はＲＦ送受信部１２によって通話音声を表す信号の送受信、及びその他データの送受信等の通信を行なう。

ＧＰＳ受信部１３は、例えば１０秒の所定時間が経過する都度ＧＰＳ衛星Ｓ１，Ｓ２，…から送信される電波を受信し、電波に乗せられた時刻情報に基づいてＧＰＳ衛星Ｓ１，Ｓ２，…からの距離を算出して経緯度を検出し位置情報として制御部１０へ送信する。なお、ＧＰＳ受信部１３は電波に乗せられた時刻情報を位置情報と共に制御部１０へ送信する。

音声入出力部１６は、制御部１０がＲＦ送受信部１２により受信した通話音声を復号してスピーカ１６１により音声を出力し、マイク１６２により入力された音声を符号化する処理を行なう。制御部１０は符号化された音声信号をＲＦ送受信部１２によって基地局ＢＳへ送信する。

携帯電話機１の制御部１０は、操作部１４によりユーザの操作を受け付け、表示部１５へ番号、アイコン等のテキスト、イメージを表示する。

上述のように構成される携帯電話機１が例えば学校、社屋等の屋内に入った場合、ＧＰＳ衛星Ｓ１，Ｓ２，…から受信することができる電波の強度が弱まる。また、携帯電話機１がビルが林立する領域、高架道路の下等の建物の入り組んだ領域に入った場合、ＧＰＳ衛星Ｓ１，Ｓ２，…からの電波が反射する場合がある。この場合、携帯電話機１のＧＰＳ受信部１３で検出される経緯度の位置情報は、大きな誤差又は偽の情報を含むときがある。

本発明に係る携帯電話機１の制御部１０は、ＧＰＳ受信部１３で検出される位置情報に対し、誤りを判定する判定処理を行なう。また、携帯電話機１の制御部１０は、判定処理を行なうためにＧＰＳ受信部１３から送信された位置情報を時系列に記憶部１１に一時的に記憶しておき、先行の位置情報からの変化と後続の位置情報への変化との間における変化傾向の変動の大きさを判断する判断処理を行なう。以下、携帯電話機１の制御部１０による判断処理及び判定処理について説明する。

携帯電話機１の制御部１０は、前述のように所定時間が経過する都度ＧＰＳ受信部１３で検出された位置情報を記憶部１１に一時的に記憶している。なお、携帯電話機１の制御部１０は後に、記憶部１１に記憶した位置情報を１次元変数である時間に対して昇順に読み出すために位置情報にｉで表す番号を時系列に振り、番号ｉに対応付けて記憶している。携帯電話機１の制御部１０は、記憶部１１からｉ番目及びその前後の位置情報を読み出してｉ番目の位置情報に対する判断処理及び判定処理を行なう。図３は、本発明の実施の形態１における携帯電話機１の制御部１０が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。

携帯電話機１の制御部１０は、時系列を表す番号順に位置情報を読み出すために番号ｉに０を代入し（ステップＳ１０１）、番号ｉに１を加算して（ステップＳ１０２）位置情報Ｐ_i-1，Ｐ_i ，Ｐ_i+1を読み出す（ステップＳ１０３）。なお、位置情報Ｐ_i は経度、緯度を変数に持つベクトルを表す。

次に携帯電話機１の制御部１０は、判定の対象となる注目位置情報Ｐ_i に対し、先行する位置情報Ｐ_i-1から注目位置情報Ｐ_i への変化即ち移動を示すベクトルＶ₁ ＝（Ｐ_i −Ｐ_i-1）を算出する（ステップＳ１０４）。さらに注目位置情報Ｐ_i から後続の位置情報Ｐ_i+1への変化即ち移動を示すベクトルＶ₂ ＝（Ｐ_i+1−Ｐ_i ）を算出する（ステップＳ１０５）。

携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５で算出したベクトルＶ₁ とＶ₂ との内積（ドット積）ＴＣ＝Ｖ₁ ・Ｖ₂ ＝（Ｐ_i −Ｐ_i-1）・（Ｐ_i+1−Ｐ_i ）を算出する（ステップＳ１０６）。なお、Ｓ１０４〜Ｓ１０６によるＴＣの計算の代わりに、括弧を展開した計算式ＴＣ＝Ｐ_i-1・Ｐ_i ＋Ｐ_i ・Ｐ_i+1−Ｐ_i-1・Ｐ_i+1−Ｐ_i ・Ｐ_i に従って算出してもよい。

携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ１０６において算出した内積の値ＴＣが所定値Ｃ未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０７）。携帯電話機１の制御部１０は、内積の値ＴＣが所定値Ｃ未満であると判断した場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、注目位置情報Ｐ_i を、誤りを含む位置情報であると判定して記憶部１１に無効な位置情報として一時的に記憶し（ステップＳ１０８）、注目位置情報Ｐ_i に対する後続の位置情報Ｐ_i+1が記憶部１１に一時的に記憶している位置情報の最後の位置情報であるか否かを番号ｉが最大値よりも１少ない数値である（ｉ＝＝ＭＡＸ（ｉ）−１）か否かによって判断する（ステップＳ１０９）。

携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値ではないと判断した場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、処理をステップＳ１０２へ戻して後続の位置情報を注目位置情報として判断処理及び判定処理を継続する。

一方、携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値であると判断した場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、記憶部１１に無効な位置情報として記憶してある位置情報を検出した位置情報から除去し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。

無効な位置情報を除去した後は例えば、記憶部１１に記憶してある位置情報に基づいて自身の移動軌跡を表示部１５で地図イメージ上に表示する処理を行なってもよい。なお表示部１５での地図イメージ上での表示においては無効な位置情報を除去せず、他の位置情報に対する処理と異なる処理によって表示するようにしてもよい。例えば無効な位置情報として記憶してある位置情報については、他の位置情報と比較して位置情報に相当する位置を表す点を半透明に表示するようにしてもよい。また、図示しないサーバ装置へ位置情報を送信するようにしてある場合、無効な位置情報は送信されないよう、無効な位置情報を除去した後の検出した位置情報を基地局ＢＳへ送信するようにしてもよい。

図３に示したフローチャートにおけるステップＳ１０６において、携帯電話機１の制御部１０が指標値（内積）ＴＣを算出し、指標値（内積）ＴＣが所定値Ｃ未満である場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、誤りを含む位置情報であると判定する根拠について説明する。

図４は、本発明の実施の形態１における携帯電話機１の制御部１０が算出する内積ＴＣの値が表す変化傾向の変動を模式的に示す説明図である。図４（ａ）及び（ｂ）夫々には、時点ｔ_i-1から時点ｔ_i へ、時点ｔ_i から時点ｔ_i+1へ時間が経過した場合の移動体の位置の変化が示されている。つまり、時点ｔ_i-1での位置情報Ｐ_i-1が示す位置から時点ｔ_i での位置情報Ｐ_i が示す位置への移動の向きと、時点ｔ_i での位置情報Ｐ_i が示す位置から時点ｔ_i+1での位置情報Ｐ_i+1が示す位置への移動の向きが示されている。時点ｔ_i-1での位置情報Ｐ_i-1が示す位置から時点ｔ_i での位置情報Ｐ_i が示す位置への変化はベクトルＶ₁ ＝Ｐ_i −Ｐ_i-1で表され、時点ｔ_i での位置情報Ｐ_i が示す位置から時点ｔ_i+1での位置情報Ｐ_i+1が示す位置への変化はベクトルＶ₂ ＝Ｐ_i+1−Ｐ_i で表されている。

図４（ａ）には、時点ｔ_i-1から時点ｔ_i への移動の向きと、時点ｔ_i から時点ｔ_i+1への移動体の移動の向きとがほぼ同一である場合を示している。一方、図４（ｂ）には、時点ｔ_i-1から時点ｔ_i への移動の向きと、時点ｔ_i から時点ｔ_i+1への移動の向きとが逆である場合を示している。

図４（ａ）に示しているように、移動の向きがほぼ同一である場合、ベクトルＶ₁ とベクトルＶ₂ とがなす角度θは鋭角である。したがって、変化傾向の変動の大きさに対応する指標値（内積）ＴＣは正の値を有する。ベクトルＶ₁ とベクトルＶ₂ とがなす角度θが小さく同一の向きを向くほど指標値ＴＣの値は高い値となる。一方、図４（ｂ）に示しているように、移動の向きが逆の向きである場合、ベクトルＶ₁ とベクトルＶ₂ のなす角度θは鈍角となり変化傾向の変動の大きさに対応する指標値（内積）ＴＣは負の値を有する。さらに、ベクトルＶ₁ とベクトルＶ₂ とがなす角度θが逆の向きを向いて１８０°に近づくほど指標値ＴＣの値は負であって絶対値が大きくなり、低い値となる。

時点ｔ_i における位置情報Ｐ_i が示す位置が偶然にも移動体の移動の折り返し時点であることを除き、移動体が一定の方向性を持って移動している場合、ＴＣが負の値であるときは時点ｔ_i における位置情報Ｐ_i には無視できない誤差がある可能性が高いと考えられる。

指標値（内積）ＴＣが所定値Ｃ未満である場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、誤りを含む位置情報であると判定するのは、図４に示したように移動体が自然に一定の方向性を持って自然に移動している場合は偶然にも移動体の移動の折り返し時点であることを除き、ＴＣが負の値即ち先行の位置情報が示す位置から注目位置情報が示す位置への向きと注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への向きはほぼ同一の向きを向いていると考えられるからである。これに対し、各時点で位置情報が示す位置が大きく振れる場合は、真は一定の方向性を持って移動体が自然に移動しているにも拘わらず、各位置情報が大きな誤差を含む可能性が高いと考えられるからである。

さらに、指標値（内積）ＴＣが所定値Ｃ未満である場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、誤りを含む位置情報であると判定する根拠について、数式による解釈を用いて説明する。

判定の対象とする位置情報Ｐ_i は、時間という１次元変数に対する経緯度という２次元の数値データであり、１次元空間の時間ベクトルｔにおいて、２次元ベクトルである観測値Ｐ（ｔ）＝（ｌｏ（ｔ），ｌａ（ｔ））が得られたと考えることができる。なお、ｌｏは経度（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ）、ｌａは緯度（Ｌａｔｉｔｕｄｅ）を表す。

実施の形態１では、観測値Ｐ（ｔ_i ）の妥当性即ち誤りを含むか否かを判定するために、ベクトルｔ_i を中間時点とする時点ｔ_i-1及び時点ｔ_i+1夫々での観測値Ｐ（ｔ_i-1）及びＰ（ｔ_i+1）に対し、時間ベクトルｔ_i における変化傾向の変動を表す指標を
ＴＣ＝（Ｐ（ｔ_i ）−Ｐ（ｔ_i-1））・（Ｐ（ｔ_i+1）−Ｐ（ｔ_i ））・・・（２）
として算出する。ＴＣは、時点ｔ_i-1における観測値Ｐ（ｔ_i-1）から時点ｔ_i における観測値Ｐ（ｔ_i ）への差分ベクトルと、時点ｔ_i における観測値Ｐ（ｔ_i ）から時点ｔ_i+1における観測値Ｐ（ｔ_i+1）への差分ベクトルとの内積（ドット積）で表される。

ＴＣを各ベクトル成分で表すと
ＴＣ＝（ｌｏ（ｔ_i ）−ｌｏ（ｔ_i-1））・（ｌｏ（ｔ_i+1）−ｌｏ（ｔ_i ））＋（ｌａ（ｔ_i ）−ｌａ（ｔ_i-1））・（ｌａ（ｔ_i+1）−ｌａ（ｔ_i ））・・・（３）
となる。

なお、実施の形態１においては１次元の時間ベクトルにおける２次元の観測値を評価するので、各ベクトル成分で表したＴＣは式２及び３によって表され、それら位置情報に対する変動の大きさの判断処理及び誤りの判定処理を携帯電話機１の制御部１０が実行することによってなされた。しかしながら、本発明は、判断処理及び判定処理については位置情報に限らずｎ次元のベクトルにおけるｍ次元の観測値、例えば３次元の空間ベクトルに対する、各位置での電界及び磁界という３次元の観測値の判定についても、２次元の平面上の位置を表すベクトルに対する、各位置での明度（グレースケール）というスカラーである観測値の判定についても適用できる。その場合、ＴＣは一般化して以下式４のように表すことができる。

式４において、ベクトルｖはｍ次元の観測値、ベクトルｐ，ａ，ｂはｎ次元の変数ベクトルを表す。なお、式４において、ベクトルｐはベクトルａ及びベクトルｂの中間点を示すので、各ベクトルｐ，ａ，ｂに対して少なくとも一の成分ｐ_i ，ａ_i ，ｂ_i について （ｐ_i −ａ_i ）（ｂ_i −ｐ_i ）＞０、即ちａ_i ＞ｐ_i ＞ｂ_i 又はａ_i ＜ｐ_i ＜ｂ_i
・・・（５）
が成り立つことが条件となる。一の成分ｐ_i ，ａ_i ，ｂ_i 以外の他の成分については式５は必ずしも成り立つ必要はない。したがって、式２及び３におけるベクトルｔ_i もベクトルｐの条件式５に適用し、（ｔ_i −ｔ_{i -1}）（ｔ_i+1−ｔ_i ）＞０が成り立つことが条件である。

また、式４においてｍ次元の観測値が１次元の観測値即ちスカラーである場合も、ｍ＝１の１次元ベクトルとして適用する。この場合、式４の右辺は変化量の乗算になる。変化量の乗算値が所定値よりも低い（負）場合は観測値に誤りが含まれていると判定することができる。例えばグレースケールのデジタル画像の解析を行ない、２次元の平面上の位置での明度（０〜２５５）の観測量を判定する場合、隣り合う３つの画素で走査方向に向かって順に明度が１２８、２５５、１３２と観測された場合、１２８から２５５への変化量１２７と２５５から１３２への変化量マイナス１２３を乗算する。乗算して得られたマイナスが指標値ＴＣである。ＴＣが所定値未満であるか否かを判断することによって、誤りを含むか否かを判定することができる。

ここで、中間点であるベクトルｐにおける観測値ｖ（ｐ）に対する指標値ＴＣの値は以下のような性質を持つ。

例えば１次元の時間ベクトルｐにおける真の位置情報をｕ（ｐ）とし、誤差をδ（ｐ）と表す場合、観測値ｖ（ａ），ｖ（ｐ），ｖ（ｂ）は夫々
ｖ（ａ）＝ｕ（ａ）＋δ（ａ）、ｖ（ｐ）＝ｕ（ｐ）＋δ（ｐ）、ｖ（ｂ）＝ｕ（ｂ）＋δ（ｂ）・・・（６）
で表すことができる。

自然現象又は社会現象で生じる誤差の多くはランダムなもので、仮想的な誤差の変動も含めた誤差のアンサンブル平均は、
＜δ（ａ）＞＝０、＜δ（ｐ）＞＝０、＜δ（ｂ）＞＝０・・・（７）
となる。なお、＜ｘ＞はｘのアンサンブル平均を表す。

したがって、式６及び７より、
＜δ（ａ）＞＝＜（ｖ（ａ）−ｕ（ａ））＞，＜δ（ｐ）＞
＝＜（ｖ（ｐ）−ｕ（ｐ））＞，＜δ（ｂ）＞＝＜（ｖ（ｂ）−ｕ（ｂ））＞
であり、
＜ｖ（ａ）＞＝＜ｕ（ａ）＞，＜ｖ（ｐ）＞＝＜ｕ（ｐ）＞，＜ｖ（ｂ）＞
＝＜ｕ（ｂ）＞・・・（８）
である。

そこでａとｂに関して平均化した変化傾向の変動の大きさに対応する指標値ＴＣの期待値＜ＴＣ＞_a,bは、式９のように表される。

式９の右辺第１項のために、指標値ＴＣは、δ（ｐ）が大きいほど負の低い値となる。さらに、ｐに関しても平均化した変化傾向の変動の大きさに対応する指標値ＴＣの期待値＜ＴＣ＞_a,b,pは、式１０のように表される。

統計的に指標値ＴＣを解釈すると、式１０の右辺第１項は誤差の２乗平均値を表しており、右辺第２項は変化傾向（トレンド）の継続性を表す性質を持つと考えることができる。式９及び１０を考慮しても、指標値ＴＣの値は誤差が大きい場合は絶対値の大きい負の値となることを利用し、指標値ＴＣの値を所定値Ｃと比較して低い場合は誤差を含む値であると判断することに根拠があるといえる。即ち、観測値の流れ（トレンド）に反して大きく振れた観測値は無視できない大きな誤差を含むと推定することは、数式による解釈によっても正しいと言い得る。

次に、具体的なデータを用いて指標値ＴＣが所定値Ｃより小さいか否かの判断により、誤りを含む可能性の高い位置情報を誤りと判定する例について説明する。図５及び図６は、本発明の実施の形態１における携帯電話機１の記憶部１１に一時的に記憶される位置情報及び算出される指標値ＴＣの例を示す説明図である。図５には、各位置情報に振られた番号、ＧＰＳ受信部１３による経緯度の検出を開始してからの時間（秒）、検出した経緯度（０．０１秒）、所定の経緯度を原点としメートル単位に変換した場合のＸＹ座標（ｍ）、及び各番号の位置情報に対してＸＹ座標について算出した指標値ＴＣが表されている。なお、ＸＹ座標の値は小数点以下を切り捨てた概数である。図６（ａ）は、図５に示した各位置情報のＸＹ座標をプロットした散布図であり、図６（ｂ）は各位置情報について番号毎のＴＣの値を表したグラフ図である。

図６（ａ）に見られるとおり、移動体としての携帯電話機１は位置情報「００１」が示す位置から位置情報「００５」が示す位置にいたるまで、西から東へ自然に移動している。しかし位置情報「００６」が示す位置は、それまでの移動の方向からは９０°以上異なる方向へ振れ、さらに、位置情報「００５」が示す位置から位置情報「００６」が示す位置への大きな振れを相殺するように位置情報「００７」が示す位置へ振れている。図６（ａ）に示した散布図を視認することによって、位置情報「００６」が大きな誤差を含む位置情報であると推定することができる。一方、位置情報「００６」の指標値ＴＣの値は約マイナス５００００と突出して低い値を示している。指標値ＴＣに対する所定値Ｃを例えば破線で示すマイナス１５００と設定し、携帯電話機１の制御部１０が指標値ＴＣを算出し所定値Ｃと比較することにより、大きな誤差を含む位置情報であると推定されるような位置情報「００６」を誤りと判定することができる。

携帯電話機１の制御部１０の処理によって、携帯電話機１自身の移動体としての各位置情報に対し、先行の位置情報Ｐ_i-1が示す位置から後続の位置情報Ｐ_i+1が示す位置への中間地点を示す注目位置情報Ｐ_i について指標値ＴＣを算出し、指標値ＴＣが所定値Ｃ未満であるか否かによって注目位置情報Ｐ_i が誤りであるか否かを判定することができる。

なお、実施の形態１では、図３に示したフローチャートにおけるステップＳ１１０において、誤りと判定し無効な位置情報として記憶した位置情報を除去する構成とした。しかしながら本発明はこれに限らず、他の位置情報を用いて補正するようにしてもよいし、補完するようにしてもよい。例えば、前後五つの位置情報の中央値又は平均値で置き換える補正をしてもよい。さらに、検出した位置情報に基づいて携帯電話機１自身の移動軌跡を表示する際に無効な位置情報として記憶してある位置情報に相当する位置及び軌跡ついては、他の移動軌跡と異なる表示の仕方をするようにしてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態１では、携帯電話機１の制御部１０は、注目位置情報について先行の位置情報が示す位置から注目位置情報が示す位置へのベクトルと、注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置へのベクトルとの内積を指標値ＴＣとして算出し、前後の位置情報に対する変化傾向の変動の大きさの判断を指標値ＴＣが所定値以下であるか否かによって判断する構成とした。これに対し、実施の形態２では、携帯電話機１の制御部１０は先行の位置情報が示す位置から注目位置情報が示す位置への移動に要した時間と、注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への移動に要した時間とを考慮して指標値ＴＲＣを算出する。

実施の形態２における携帯電話機１の構成は、実施の形態１における携帯電話機１と同様であるので内部構成の詳細な説明を省略する。実施の形態２では、携帯電話機１の制御部１０による指標値ＴＲＣの算出処理が実施の形態１と異なるので、以下にその制御部１０による指標値ＴＲＣの算出処理を含む判断処理及び判定処理について同一の符号を用いて説明する。

実施の形態２における携帯電話機１の制御部１０は、所定時間が経過する都度ＧＰＳ受信部１３で検出され送信される位置情報を記憶部１１に一時的に記憶している。なお、携帯電話機１の制御部１０は後に、記憶部１１に記憶した位置情報を１次元変数である時間に対して昇順に読み出すために位置情報にｉで表す番号を時系列に振り、番号ｉに対応付けて記憶している。また、ＧＰＳ受信部１３からはＧＰＳ衛星Ｓ１，Ｓ２，…から受信した時刻情報が共に送信されるので、携帯電話機１の制御部１０は、位置情報に時刻情報を対応付けて記憶している。携帯電話機１の制御部１０は、記憶部１１からｉ番目及びその前後の位置情報と、位置情報に対応付けられた時刻情報を読み出してｉ番目の位置情報に対する判断処理及び判定処理を行なう。

図７及び図８は、本発明の実施の形態２における携帯電話機１の制御部１０が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図７及び図８に示したフローチャートの内、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５までは、実施の形態１において図３に示したフローチャートの内のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５と同様の処理であるため詳細な説明を省略する。

実施の形態２における携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ２０４及びステップＳ２０５においてベクトルＶ₁ 及びＶ₂ を算出した後、Ｐ_i-1，Ｐ_i ，Ｐ_i+1 夫々に対応付けられている時刻情報ｔ_i-1，ｔ_i ，ｔ_i+1を記憶部１１から読み出す（ステップＳ２０６）。

携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ２０４及びステップＳ２０５で算出したベクトルＶ₁ 及びＶ₂ とステップＳ２０６で読み出したｔ_i-1，ｔ_i ，ｔ_i+1とを用い、内積ＴＣ（＝Ｖ₁ ・Ｖ₂ ＝（Ｐ_i −Ｐ_i-1）・（Ｐ_i+1−Ｐ_i ））をＰ_i-1からＰ_i への移動に要した時間（ｔ_i −ｔ_i-1）で除算し、更にＰ_i からＰ_i+1への移動に要した時間（ｔ_i+1−ｔ_i）で除算して指標値ＴＲＣを算出する（ステップＳ２０７）。

次に携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ２０７で算出した指標値ＴＲＣが所定値Ｃ未満であるか否かを判断する（ステップＳ２０８）。携帯電話機１の制御部１０は、指標値ＴＲＣが所定値Ｃ未満であると判断した場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、注目位置情報Ｐ_i を誤りを含む位置情報であると判定して記憶部１１に無効な位置情報として一時的に記憶し（ステップＳ２０９）、注目位置情報Ｐ_i に対する後続の位置情報Ｐ_i+1が記憶部１１に一時的に記憶している位置情報の最後の位置情報であるか否かを番号ｉが最大値よりも１少ない数値である（ｉ＝＝ＭＡＸ（ｉ）−１）か否かによって判断する（ステップＳ２１０）。

携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値ではないと判断した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、処理をステップＳ２０２へ戻して後続の位置情報を注目位置情報として判断処理及び判定処理を継続する。

一方、携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値であると判断した場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、記憶部１１に記憶してある位置情報から無効な位置情報として記憶してある位置情報を除去し（ステップＳ２１１）、処理を終了する。無効な位置情報に対する処理は実施の形態１と同様である。

実施の形態２において、図７及び図８に示したフローチャートにおけるステップＳ２０７において算出した指標値ＴＲＣが所定値Ｃ未満である場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、誤りを含む位置情報であると判定するのは、以下の理由による。

携帯電話機１のＧＰＳ受信部１３は一定の所定時間が経過する都度、位置情報を検出する構成とした。しかしながら、ＧＰＳ受信部１３による位置情報の検出は、一定の所定時間が経過する都度行なわれなくともよい。また、携帯電話機１の機能によっては、例えばＧＰＳ衛星Ｓ１，Ｓ２，…からの電波の強度情報が基地局ＢＳから送信され、強度情報が示す電波の強度に基づいて、携帯電話機１の制御部１０が検出した位置情報を棄却する処理が行なわれる場合もある。天候等により極端に電波が弱い場合は、ＧＰＳ受信部１３による位置情報の検出の精度が非常に悪いときがあるからである。

このような場合、位置情報の検出のタイミングは一定ではないので、長い時間をかけて位置が大きく振れるように真に移動体が移動したときでも、位置が大きく振れていることによって内積ＴＣが低い値となり、誤りが含まれると判定されることがある。

前記のような判定を回避するため、実施の形態２における携帯電話機１の制御部１０は、実施の形態１で式２により算出した移動を示すベクトルの内積ＴＣに対し、夫々の移動に要した時間で正規化して指標値ＴＲＣを以下式１１に示すように算出する。

なお、実施の形態２においても１次元の時間ベクトルにおける２次元の観測値である位置情報を評価するので、ＴＲＣは式５によって表されるが、ｎ次元のベクトルにおけるｍ次元の観測値の判定についても適用できる。したがって、ＴＲＣは一般化して以下式１２のように表すことができる。

これにより、移動に要した時間を考慮した判定を行なうことができ、短い時間で大きく振れるように移動していることを示す場合に誤りであると判定し、長い時間をかけて大きく振れるように移動していることを示す場合は誤りでないと判定することができる。

（実施の形態３）
実施の形態２では、携帯電話機１の制御部１０は、注目位置情報について先行の位置情報が示す位置から注目位置情報が示す位置への移動に要した時間と、注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への移動に要した時間とを考慮して指標値ＴＲＣを算出した。これに対し、実施の形態３では、携帯電話機１の制御部１０は一組の先行の位置情報及び後続の位置情報との関係で指標値ＴＲＣを算出するのではなく、先行の位置情報及び後続の位置情報の組み合わせを複数抽出し、抽出した組み合わせ夫々に対して算出したＴＲＣの平均値＜ＴＲＣ＞を指標値とする。

実施の形態３における携帯電話機１の構成は、実施の形態１及び２における携帯電話機１と同様であるので内部構成の詳細な説明を省略する。実施の形態３では、携帯電話機１の制御部１０による指標値＜ＴＲＣ＞の算出処理が実施の形態１及び２と異なるので、以下にその制御部１０による指標値＜ＴＲＣ＞の算出処理を含む判断処理及び判定処理について同一の符号を用いて説明する。

図９及び図１０は、本発明の実施の形態３における携帯電話機１の制御部１０が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。

携帯電話機１の制御部１０は、時系列を表す番号順に位置情報を読み出すために番号ｉに０を代入し（ステップＳ３０１）、番号ｉに１を加算する（ステップＳ３０２）。さらに位置情報Ｐ_i に対して複数の先行の位置情報及び後続の位置情報を読み出すための番号ｊに０を代入し（ステップＳ３０３）、番号ｊに１を加算する（ステップＳ３０４）。

携帯電話機１の制御部１０は、番号ｊを用いて位置情報Ｐ_i-j，Ｐ_i ，Ｐ_i+jを読み出す（ステップＳ３０５）。なお、位置情報Ｐ_i は経度、緯度を変数に持つベクトルを表す。

次に携帯電話機１の制御部１０は、判定の対象となる注目位置情報Ｐ_i に対し、先行する位置情報Ｐ_i-jから注目位置情報Ｐ_i への変化即ち移動を示すベクトルＶ_1j＝（Ｐ_i −Ｐ_i-j）を算出する（ステップＳ３０６）。さらに注目位置情報Ｐ_i から後続の位置情報Ｐ_i+jへの変化即ち移動を示すベクトルＶ_2j＝（Ｐ_i+j−Ｐ_i ）を算出する（ステップＳ３０７）。

携帯電話機１の制御部１０は、Ｐ_i-j，Ｐ_i ，Ｐ_i+j夫々に対応付けられている時刻情報ｔ_i-j，ｔ_i ，ｔ_i+jを記憶部１１から読み出し（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０６及びステップＳ３０７で算出したベクトルＶ_1j及びＶ_2j、並びにステップＳ３０８で読み出した時刻情報ｔ_i-j，ｔ_i ，ｔ_i+jを用いて番号ｊに対するＴＲＣ_j ＝Ｖ_1j・Ｖ_2j／（ｔ_i −ｔ_i-j）・（ｔ_i+j−ｔ_i ）＝（Ｐ_i −Ｐ_i-j）・（Ｐ_i+j−Ｐ_i ）／（ｔ_i −ｔ_i-j）・（ｔ_i+j−ｔ_i ）を算出する（ステップＳ３０９）。

携帯電話機１の制御部１０は、ＴＲＣ_j を３組算出するためにｊが４未満であるか否かを判断し（ステップＳ３１０）、ｊが４未満であると判断した場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）は処理をステップＳ３０４に戻して、ｊ＝２，３についてもＴＲＣ_j を算出する処理を継続する。

携帯電話機１の制御部１０は、ｊが４以上であると判断した場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、ｊ＝１，２，３に対して算出したＴＲＣ_j の平均値＜ＴＲＣ＞を算出する（ステップＳ３１１）。

次に携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ３１１において算出したＴＲＣ_j の平均値＜ＴＲＣ＞が所定値Ｃ未満であるか否かを判断する（ステップＳ３１２）。携帯電話機１の制御部１０は、＜ＴＲＣ＞が所定値Ｃ未満であると判断した場合（Ｓ３１２：ＹＥＳ）、注目位置情報Ｐ_i を誤りを含む位置情報であると判定して記憶部１１に一時的に無効な位置情報として記憶し（ステップＳ３１３）、注目位置情報Ｐ_i に対する後続の位置情報Ｐ_i+1が記憶部１１に一時的に記憶している位置情報の最後の位置情報であるか否かを番号ｉが最大値よりも１少ない数値である（ｉ＝＝ＭＡＸ（ｉ）−１）か否かによって判断する（ステップＳ３１４）。

携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値ではないと判断した場合（Ｓ３１４：ＮＯ）、処理をステップＳ３０２へ戻して後続の位置情報を注目位置情報として判断処理及び判定処理を継続する。

一方、携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値であると判断した場合（Ｓ３１４：ＹＥＳ）、記憶部１１に無効な位置情報として記憶してある位置情報を検出した位置情報から除去し（ステップＳ３１５）、処理を終了する。無効な位置情報に対する処理は実施の形態１及び２と同様である。

図９及び図１０のフローチャートに示したように、実施の形態３では、携帯電話機１の制御部１０は、注目位置情報Ｐ_i について時系列に直前直後のＰ_i-1及びＰ_i+1のみならず、近傍の時点における位置情報に対しても指標値ＴＲＣを算出して平均値を算出することにより、複数の近傍の位置情報に対し一つだけ短時間で大きく振れた位置情報を誤りと精度よく判定することができる。

なお、実施の形態３におけるＴＲＣの平均値の算出についても、ｎ次元のベクトルにおけるｍ次元の観測値、例えば３次元の空間ベクトルに対する、各位置での電界及び磁界という３次元の観測値の判定について適用できる。したがって、ＴＲＣの平均値は一般化して以下式１３のように表すことができる。

ただし、式１３の右辺におけるＮ_{a,b}は、ａ及びｂの組み合わせの数を表す。

なお、実施の形態３において図９及び図１０に示したフローチャートでは、注目位置情報に対し時系列に前後対称に先行の位置情報と後続の位置情報との組み合わせを読み出し、読み出した先行の位置情報と後続の位置情報の組み合わせに対してＴＲＣを算出して平均値を算出する構成とした。しかしながら、実施の形態３における平均値の算出はこれに限らず、注目位置情報に対する周辺の位置情報は時系列に対して前後対称に読み出さず、自由に組み合わせて平均値を算出する構成でよい。さらに、実施の形態３では、組み合わせの数は３（ｊ＝１，２，３）としたが、３に限定されないのは勿論である。

（実施の形態４）
実施の形態４では、注目位置情報に対して複数の先行の位置情報及び後続の位置情報の組み合わせを抽出し、抽出した組み合わせ夫々に対して指標値（内積）ＴＣを算出し、ＴＣと先行の位置情報が示す位置から注目位置情報が示す位置への移動に要した時間及び注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への移動に要した時間との相関を表す相関係数を算出する。

実施の形態４における携帯電話機１の構成は、実施の形態１乃至３における携帯電話機１と同様であるので内部構成の詳細な説明を省略する。実施の形態４では、携帯電話機１の制御部１０による相関係数の算出処理が実施の形態１乃至３と異なるので、以下にその制御部１０による相関係数の算出処理を含む判断処理及び判定処理について同一の符号を用いて説明する。

図１１及び図１２は、本発明の実施の形態４における携帯電話機１の制御部１０が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１１及び図１２に示したフローチャートの内、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０７までは、実施の形態３において図９及び図１０に示したフローチャートの内のステップＳ３０１〜ステップＳ３０７と同様の処理であるため詳細な説明を省略する。

実施の形態４における携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ４０６及びステップＳ４０７においてベクトルＶ_1j及びＶ_2jを夫々算出した後、ベクトルＶ_1j及びＶ_2jの内積ＴＣ_j ＝Ｖ_1j・Ｖ_2j＝（Ｐ_i −Ｐ_i-j）・（Ｐ_i+j−Ｐ_i ）を算出して記憶部１１に一時的に記憶する（ステップＳ４０８）。

次に携帯電話機１の制御部１０は、Ｐ_i-j，Ｐ_i ，Ｐ_i+j夫々に対応付けられている時刻情報ｔ_i-j，ｔ_i ，ｔ_i+jを記憶部１１から読み出し（ステップＳ４０９）、（ｔ_i −ｔ_i-j）・（ｔ_i+j−ｔ_i ）の絶対値を算出して記憶部１１に一時的に記憶しておく（ステップＳ４１０）。

携帯電話機１の制御部１０は、ＴＣ_j と（ｔ_i −ｔ_i-j）・（ｔ_i+j−ｔ_i ）の絶対値との組を３組算出するためにｊが４未満であるか否かを判断し（ステップＳ４１１）、ｊが４未満であると判断した場合（Ｓ４１１：ＹＥＳ）は処理をステップＳ４０４に戻して、ｊ＝２，３についてもＴＣ_j を算出する処理を継続する。

携帯電話機１の制御部１０は、ｊが４以上であると判断した場合（Ｓ４１１：ＮＯ）、ｊ＝１，２，３に対して算出したＴＣ_j と、（ｔ_i −ｔ_i-j）・（ｔ_i+j−ｔ_i ）の絶対値との相関を表す相関係数を算出する（ステップＳ４１２）。

次に携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ４１２において算出したＴＣ_j と、（ｔ_i −ｔ_i-j）・（ｔ_i+j−ｔ_i ）の絶対値との相関を表す相関係数が所定値Ｃ未満であるか否かを判断する（ステップＳ４１３）。携帯電話機１の制御部１０は、相関係数が所定値Ｃ未満であると判断した場合（Ｓ４１３：ＹＥＳ）、注目位置情報Ｐ_i を誤りを含む位置情報であると判定して記憶部１１に無効な位置情報として一時的に記憶し（ステップＳ４１４）、注目位置情報Ｐ_i に対する後続の位置情報Ｐ_i+1が記憶部１１に一時的に記憶している位置情報の最後の位置情報であるか否かを番号ｉが最大値よりも１少ない数値である（ｉ＝＝ＭＡＸ（ｉ）−１）か否かによって判断する（ステップＳ４１５）。

携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値ではないと判断した場合（Ｓ４１５：ＮＯ）、処理をステップＳ４０２へ戻して後続の位置情報を注目位置情報として判断処理及び判定処理を継続する。

一方、携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値であると判断した場合（Ｓ４１５：ＹＥＳ）、記憶部１１に無効な位置情報として記憶してある位置情報を検出した位置情報から除去し（ステップＳ４１６）、処理を終了する。無効な位置情報に対する処理は実施の形態１乃至３のいずれかと同様である。

図１１及び図１２のフローチャートに示したように、実施の形態４では、携帯電話機１の制御部１０は、注目位置情報Ｐ_i について時系列に直前直後のＰ_i-1及びＰ_i+1のみならず、近傍の時点における位置情報に対して指標値ＴＣを算出し、夫々の移動に要した時間との相関を表す相関係数を算出することにより、近傍の位置情報との関係において、変化に要する時間が短い一方で変化傾向の変動が大きくなる相関関係にある位置情報を誤りとして判定することができる。

なお、実施の形態４における相関係数の算出についても、ｎ次元のベクトルにおけるｍ次元の観測値、例えば３次元の空間ベクトルに対する、各位置での電界及び磁界という３次元の観測値の判定について適用できる。したがって、変動の大きさに対応する指標値ＴＣと変化に要した時間の絶対値との相関係数は一般化して以下式１４のように表すことができる。

ただし、式１４の右辺についてＣｏｒ（ｘ，ｙ）は以下の式１５で計算される。

なお、実施の形態４において図１１及び図１２に示したフローチャートでは、実施の形態３同様に、注目位置情報に対し時系列に前後対称に先行の位置情報と後続の位置情報との組み合わせを読み出し、読み出した先行の位置情報と後続の位置情報の組み合わせに対してＴＣを算出して夫々の変化に要した時間の乗算の絶対値との相関を示す相関係数を算出する構成とした。しかしながら、実施の形態４における相関係数の算出はこれに限らず、注目位置情報に対する周辺の位置情報は時系列について前後対称に読み出さず、自由に組み合わせて相関係数を算出する構成でよい。さらに、実施の形態４では、組み合わせの数は３（ｊ＝１，２，３）としたが、３に限定されないのは勿論である。

（実施の形態５）
実施の形態５では、携帯電話機１の制御部１０は時系列に連続する位置情報を抽出し、抽出した位置情報夫々を注目位置情報として指標値ＴＲＣを算出し、抽出した位置情報全体に対して、ＴＲＣが所定値Ｃ未満である確率を算出する。携帯電話機１の制御部１０は、算出した確率が所定値Ｐｃ以上である場合、抽出した位置情報全体を誤りを含む位置情報が多い領域と判定する。

実施の形態５における携帯電話機１の構成は、実施の形態１乃至４における携帯電話機１と同様であるので内部構成の詳細な説明を省略する。実施の形態５では、携帯電話機１の制御部１０による変化傾向の変動の大きさの判断処理及び誤りの判定処理が実施の形態１乃至４と異なるので、以下にその制御部１０による判断処理及び判定処理について同一の符号を用いて説明する。

図１３及び図１４は、本発明の実施の形態５における携帯電話機１の制御部１０が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。

携帯電話機１の制御部１０は、記憶部１１に記憶している位置情報から、所定の時間内に相当する位置情報を抽出し（ステップＳ５０１）、抽出した位置情報の総数ｋ及び以下の処理によってＴＲＣが所定値Ｃ未満である位置情報の数ｌを記憶部１１に一時的に記憶する（ステップＳ５０２）。なお、携帯電話機１の制御部１０はステップＳ５０２において、ｌに初期値としてゼロを代入しておく（ステップＳ５０３）。

携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ５０１によって抽出した位置情報に対し、以下に示すステップＳ５０３〜ステップＳ５１０の処理を行なう。ステップＳ５０３〜ステップＳ５１０の処理は、実施の形態２において図７及び図８に示したステップＳ２０１〜ステップＳ２０８と同様の処理であるため詳細な説明を省略する。

携帯電話機１の制御部１０は、ステップＳ５１０において指標値ＴＲＣが所定値Ｃ未満であると判断した場合（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、ＴＲＣが所定値Ｃ未満である位置情報の数ｌに「１」を加算する（ステップＳ５１１）。指標値ＴＲＣが所定値Ｃ以上であると判断した場合（Ｓ５１０：ＮＯ）、そのまま次のステップへ進む。

次に携帯電話機１の制御部１０は、注目位置情報Ｐ_i に対する後続の位置情報Ｐ_i+1がステップＳ５０１で抽出した位置情報の最後の位置情報であるか否かを番号ｉが最大値よりも１少ない数値である（ｉ＝＝ＭＡＸ（ｉ）−１）か否かによって判断する（ステップＳ５１２）。

携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値ではないと判断した場合（Ｓ５１２：ＮＯ）、処理をステップＳ５０４へ戻して後続の位置情報を注目位置情報として判断処理及び判定処理を継続する。

一方、携帯電話機１の制御部１０は、ｉが最大値よりも１少ない数値であると判断した場合（Ｓ５１２：ＹＥＳ）、ＴＲＣが所定値Ｃ未満である位置情報の数ｌの抽出した位置情報の総数ｋに対する割合が所定の確率Ｐｃよりも多いか否かを判断する（ステップＳ５１３）。

携帯電話機１の制御部１０は、所定の確率Ｐｃよりも多いと判断した場合は（Ｓ５１３：ＹＥＳ）、ステップＳ５０１で抽出した位置情報全体を、誤りを含む位置情報として判定して無効な位置情報として記憶し（ステップＳ５１４）、処理を終了する。なお、誤りを含む位置情報として判定した場合であっても記憶部１１から必ずしも除去する必要はなく、他の位置情報を用いて補正又は補完してもよい。

携帯電話機１の制御部１０は、所定の確率Ｐｃよりも少ないと判断した場合は（Ｓ５１３：ＮＯ）、そのまま処理を終了する。

これにより、所定の時間内に相当する連続の位置情報に対し、夫々注目位置情報として指標値ＴＲＣを計算し、ＴＲＣが所定値Ｃ未満であると判断できる位置情報の存在率が大きい場合に抽出した位置情報に相当する領域を誤りが多く含まれる範囲として判別することができる。

なお、実施の形態１乃至５における携帯電話機１の制御部１０は、注目位置情報Ｐ_i に対する先行の位置情報として時系列的に直前のＰ_i-1を読み出し、後続の位置情報として時系列的に直後のＰ_i+1を読み出す構成とした。しかしながら、本発明にあっては先行の位置情報は直前の位置情報のみならず時系列的に先行しており、近傍の位置情報であればよく、後続の位置情報についても直後の位置情報のみならず時系列的に後続の近傍の位置情報であればよい。また、先行の位置情報と後続の位置情報とは、注目位置情報に対して時系列的に前後対称でなくともよい。

また、実施の形態１乃至５における携帯電話機１の制御部１０は、ＧＰＳ受信部１３から送信された位置情報に対し、先行の位置情報及び後続の位置情報との間での変化傾向の変動の大きさを判断し、誤りを判定する構成とした。しかしながら、本発明はこれに限らず、ＧＰＳ受信部１３が本発明に係る位置検出方法を実施し、実施の形態１乃至５における携帯電話機１の制御部１０が行なった処理を行なう構成でもよい。この場合、ＧＰＳ受信部１３が検出した位置情報に対して誤りを判定し、誤りを含む位置情報については削除、補正又は補完を行ない、削除、補正又は補完を行なった後の位置情報を制御部１０に送信する。ＧＰＳ受信部１３を本発明に係る位置検出方法を実施する機能を組み込んだＬＳＩ（Large Scale Integration）により構成することにより、高速処理によって処理することができ、さらに軽量化を図ることができる点で優れた効果を奏する。

さらに、実施の形態１乃至５においては位置情報に対する誤りの判定の処理を携帯電話機１の制御部１０が行なう構成とした。しかしながら本発明はこれに限らず、携帯電話機１と基地局ＢＳ及びパケット交換網を介して接続しているサーバ装置と、サーバ装置とパケット交換網を介して接続している表示部を有する端末装置とを含む位置表示システムに適用することも可能である。この場合、携帯電話機１の制御部１０はＧＰＳ受信部１３により検出した位置情報をサーバ装置へ基地局ＢＳを介して送信し、サーバ装置は受信した位置情報に対して実施の形態１乃至５における携帯電話機の制御部が行なった注目位置情報の前後に対する変化傾向の変動の大きさを判断する処理と誤りの判定の処理とを行ない、誤りを含む位置情報を除去して記憶しておくようにしてもよい。さらに、サーバ装置も携帯電話機１から送信された位置情報を受信して記憶しておくのみの構成とし、携帯電話機１の移動軌跡を表示する端末装置が、サーバ装置から携帯電話機１についての位置情報を取得して各位置情報に対して実施の形態１乃至５における携帯電話機の制御部が行なった判断処理及び誤りの判定処理を行ない、誤りを含む位置情報を除去、補正又は補完した後に移動軌跡を表示するようにしてもよい。

また、偽情報、誤情報と判定した場合に除去、補正又は補完等を行なわず、不連続性をその情報の特徴を表す属性として捉えることも可能である。

本発明により、携帯電話機１の所在場所の環境によって測定精度が異なる場合であっても、検出した位置情報に対して誤りであるか否かの判定を行なうことによって、各位置情報が誤りである否かを判定することができると共に、誤差の大きい地域であるか否かを判定することができる。また、誤りと判定された位置情報に対しては補正又は補完することによって正確な位置情報を推定するためのフィルタリングとして本発明を応用することが可能である。

なお、本発明に係る位置検出装置は、時間の経過に対する位置情報から誤りを判定する装置であった。しかしながら、本発明は時間の経過という１次元の変数（スカラー）に対する２次元又は３次元の位置情報の誤り判定に限らない。例えば、２次元又は３次元の空間夫々の座標における属性例えば磁界、電界、電圧値、電流値、温度、湿度、加速度、圧力、ひずみ、ｐＨ、化学物質量、色等のある程度傾向をもって連続して変化することが自然であるデータから誤りを含むデータを判定するために応用することが可能である。

例えば、自然界にある物、事象を描写した色情報は隣り合う座標で極端に変化することが少ないので、平面という２次元の変数に対する１次元の濃淡情報、又は平面という２次元の変数に対する３次元の色情報（ＲＧＢ，ＹＣｂＣｒ等）、即ち画像情報に本発明を応用し、色情報の変化の傾向が極端に異なる一の座標での色情報は測定系による偽情報、誤情報が含まれていると判定して除去する補正又は周辺の色情報からの補完が可能である。

画像情報中の座標の色情報に対して誤りを判定し、ノイズとして無効な情報として記憶した色情報を除去することも可能である。また、画像中の色情報の変化傾向の連続性、不連続性を評価することもでき、画像の領域ごとの種類、例えば自然な物、事象が表されているのか、又は文字等の不連続な高周波成分が表されているのか等の判断も可能である。さらに、誤りと判定される情報が多い領域の抽出も可能である。

さらに、色、温度、速度、磁界、電界等の自然現象のみならず、人、経済の流れのモデルに対する観測値等の統計的に扱うことのできる社会現象における観測値例えば各種経済指標の時間変化についても本発明に係る装置、方法を応用することが可能である。

本発明に係る携帯電話機による位置情報の検出のしくみを模式的に示す構成図である。 本発明に係る携帯電話機の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における携帯電話機の制御部が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における携帯電話機の制御部が算出する内積ＴＣの値が表す変化傾向の変動を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態１における携帯電話機の記憶部に一時的に記憶される位置情報及び算出される指標値ＴＣの例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における携帯電話機の記憶部に一時的に記憶される位置情報及び算出される指標値ＴＣの例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２における携帯電話機の制御部が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２における携帯電話機の制御部が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３における携帯電話機の制御部が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３における携帯電話機の制御部が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４における携帯電話機の制御部が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４における携帯電話機の制御部が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態５における携帯電話機の制御部が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態５における携帯電話機の制御部が行なう判断処理及び判定処理の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 携帯電話機
１０ 制御部
１１ 記憶部
１Ｐ 制御プログラム
１２ ＲＦ送受信部
１３ ＧＰＳ受信部
Ｓ１，Ｓ２，… ＧＰＳ衛星

Claims (13)

1. 移動体の位置情報を時系列に検出する手段を備える位置検出装置において、
   時系列に検出した位置情報の内の注目位置情報について、先行の位置情報が示す位置から前記注目位置情報が示す位置への第１のベクトルを算出する手段と、
   前記注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への第２のベクトルを算出する手段と、
   算出した前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断する判断手段と、
   該判断手段が所定値未満であると判断した場合に前記注目位置情報を前記移動体の位置を示す情報として誤りであると判定する判定手段と
   を備えることを特徴とする位置検出装置。
2. 前記内積を、前記先行の位置情報に対応する時点から前記注目位置情報に対応する時点への経過時間で除算し、更に前記注目位置情報に対応する時点から前記後続の位置情報に対応する時点への経過時間で除算する手段を備え、
   前記判断手段は、前記手段の算出結果が負の所定値未満であるか否かを判断するようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
3. 前記注目位置情報について、先行の位置情報と後続の位置情報とを夫々複数抽出する手段と、
   抽出した先行の位置情報と後続の位置情報との各組み合わせに対し夫々、前記第１のベクトル及び第２のベクトルを算出するようにしてあり、
   算出した第１のベクトルと第２のベクトルとの内積を算出する第１算出手段と、
   該第１算出手段により算出した内積を前記先行の位置情報に対応する時点から前記注目位置情報に対応する時点への経過時間で除算し、更に前記注目位置情報に対応する時点から前記後続の位置情報に対する時点への経過時間で除算する第２算出手段と、
   前記各組み合わせに対して夫々前記第２算出手段により算出した値の平均値を算出する第３算出手段と
   を備え、
   前記判断手段は、前記第３算出手段により算出した平均値が負の所定値未満であるか否かを判断するようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
4. 前記注目位置情報について、先行の位置情報と後続の位置情報とを夫々複数抽出する手段と、
   抽出した先行の位置情報と後続の位置情報との各組み合わせに対し夫々、
   前記第１のベクトル及び第２のベクトルを算出する手段と、
   算出した第１のベクトルと第２のベクトルとの内積を算出する第１算出手段と、
   前記先行の位置情報に対応する時点から前記注目位置情報に対応する時点への経過時間と、前記注目位置情報に対応する時点から前記後続の位置情報に対応する時点への経過時間とを乗算する第２算出手段と、
   各組み合わせに対して前記第１算出手段により算出した内積と、前記第２算出手段により算出した値との相関係数を算出する第３算出手段と
   を備え、
   前記判断手段は、前記第３算出手段により算出した相関係数が所定値未満であるか否かを判断するようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
5. 検出した位置情報から時系列に連続する位置情報を抽出する抽出手段と、
   該抽出手段により抽出した位置情報夫々について、
   前記第１のベクトル及び第２のベクトルを算出する手段と、
   算出した第１のベクトルと第２のベクトルとの内積を算出する第１算出手段と、
   前記先行の位置情報に対応する時点と前記位置情報に対応する時点との時間差及び前記位置情報に対応する時点と前記後続の位置情報に対応する時点との時間差で前記第１算出手段により算出した内積を除算する第２算出手段と
   を備え、
   前記判断手段は、
   前記抽出手段により抽出した位置情報夫々について前記第２算出手段により算出した値が所定値未満であるか否かを判断する手段と、
   所定値未満であると判断された位置情報の、抽出した位置情報全体に対する割合を算出する第３算出手段と
   を備え、
   前記第３算出手段により算出した割合が所定の割合以上であると判断した場合、抽出した位置情報全体で前記変動の大きさが所定値よりも大きいと判断するようにしてあり、
   前記判定手段は、変動の大きさが所定値よりも大きいと判断した場合、前記抽出手段により抽出した位置情報全体について誤りであると判定するようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
6. 前記判定手段により誤りであると判定した場合に、誤りであると判断された位置情報を無効な位置情報として記憶する手段を更に備えること
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の位置検出装置。
7. 前記判定手段により誤りであると判定した場合、誤りであると判断された位置情報の近傍にある所定の複数の位置情報の中央値又は平均値を算出する手段と、
   誤りであると判断された位置情報を算出した中央値又は平均値によって補正又は補完する手段と
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の位置検出装置。
8. 移動体の位置情報を時系列で検出する位置検出方法において、
   時系列で検出した位置情報の内の注目位置情報について、先行の位置情報が示す位置から前記注目位置情報が示す位置への第１のベクトルを算出し、
   前記注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への第２のベクトルを算出し、
   算出した前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断し、
   負の所定値未満であると判断した場合、前記注目位置情報を前記移動体の位置を示す情報として誤りであると判定すること
   を特徴とする位置検出方法。
9. コンピュータに、移動体の位置情報を時系列に検出する手段により検出され、時間情報に対応付けられた前記移動体の位置情報を受け付けるステップを実行させるコンピュータプログラムにおいて、
   コンピュータに、
   受け付けた位置情報の内の注目位置情報について、時系列的に先行の位置情報が示す位置から前記注目位置情報が示す位置への第１のベクトルを算出するステップと、
   前記注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への第２のベクトルを算出するステップと、
   算出した前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断するステップと、
   負の所定値未満であると判断した場合、前記注目位置情報を前記移動体の位置を示す情報として誤りであると判定するステップと
   を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
10. コンピュータに、移動体の位置情報を時系列に検出する手段により検出され、時間情報に対応付けられた移動体の前記位置情報を受け付けるステップを実行させるコンピュータプログラムを記録してある、コンピュータでの読み取りが可能な記録媒体において、
    コンピュータに、
    受け付けた位置情報の内の注目位置情報について、時系列的に先行の位置情報が示す位置から前記注目位置情報が示す位置への第１のベクトルを算出するステップと、
    前記注目位置情報が示す位置から後続の位置情報が示す位置への第２のベクトルを算出するステップと、
    算出した前記第１のベクトルと前記第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断するステップと、
    負の所定値未満であると判断した場合は、前記注目位置情報を前記移動体の位置を示す情報として誤りであると判定するステップと
    を実行させるコンピュータプログラムを記録してあること
    を特徴とするコンピュータでの読み取りが可能な記録媒体。
11. 座標又は時間であるｎ次元の変数の変化に対応して値が連続的に変化する各座標又は時間におけるｍ次元で表される観測値であるデータの誤りを判定するデータ判定装置において、
    各データの内の注目データについて、注目データに対応する変数と異なる変数の内の、前記変数の空間的又は時間的に近傍の第１変数における第１観測値から、前記注目データの観測値への値の変化の傾向を示す第１のベクトルを求める手段と、
    前記注目データの観測値から、前記注目観測値に対して第１観測値とは空間的又は時間的に逆の近傍の第２変数における第２観測値への値の変化の傾向を示す第２のベクトルを求める手段と、
    求めた前記第１のベクトル及び第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断する判断手段と、
    負の所定値未満であると判断した場合、前記注目データを誤りであると判定する判定手段と
    を備えることを特徴とするデータ判定装置。
12. 座標又は時間であるｎ次元の変数の変化に対応して値が連続的に変化する各座標又は時間におけるｍ次元で表される観測値であるデータの誤りを判定するデータ判定方法において、
    各データの内の注目データについて、注目データに対応する変数と異なる変数の内の、前記変数の空間的又は時間的に近傍の第１変数における第１観測値から、前記注目データの観測値への値の変化の傾向を示す第１のベクトルを求め、
    前記注目データの観測値から、前記注目観測値に対して第１観測値とは空間的又は時間的に逆の近傍の第２変数における第２観測値への値の変化の傾向を示す第２のベクトルを求め、
    求めた前記第１のベクトル及び第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断し、
    負の所定値未満であると判断した場合、前記注目データを誤りであると判定すること
    を特徴とするデータ判定方法。
13. コンピュータに、座標又は時間であるｎ次元の変数の変化に対応して値が連続的に変化する各座標又は時間におけるｍ次元で表される観測値であるデータの誤りを判定させるコンピュータプログラムにおいて、
    コンピュータに、
    各データの内の注目データについて、注目データに対応する変数と異なる変数の内の、前記変数の空間的又は時間的に近傍の第１変数における第１観測値から、前記注目データの観測値への値の変化の傾向を示す第１のベクトルを求めるステップと、
    前記注目データの観測値から、前記注目観測値に対して第１観測値とは空間的又は時間的に逆の近傍の第２変数における第２観測値への値の変化の傾向を示す第２のベクトルを求めるステップと、
    求めた前記第１のベクトル及び第２のベクトルとの内積が負の所定値未満であるか否かを判断するステップと、
    負の所定値未満であると判断した場合、前記注目データを誤りであると判定するステップと
    を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

Images