JP7172159B2 - 測位装置、測位方法及び測位プログラム - Google Patents

Description

本発明は、測位装置、測位方法及び測位プログラムに関する。

従来、ユーザ等の移動位置を示す軌跡の概要を高速にプロット表示することのできるナビゲーション装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－１９３４６６号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されているナビゲーション装置では、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュールにより測位を行っているため電波状況の影響を大きく受ける。特に、当該ナビゲーション装置をユーザが身に着けて使用する場合、アンテナの向きが最適方向から大きく異なった状態で継続使用されることもあり、これに周囲の建築物の影響が加わると大きな位置誤差を生じることとなり、正確な測位を行い難い。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、正確な測位を行うことができる測位装置、測位方法及び測位プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る測位装置は、
自装置の現在位置を逐次測位する測位手段と、
自装置の進行方向を逐次導出する第１の導出手段と、
前記第１の導出手段とは異なる方法で自装置の進行方向を逐次導出する第２の導出手段と、
前記第１の導出手段によって導出された進行方向と前記第２の導出手段によって導出された進行方向とを用いて、次の進行方向を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された前記次の進行方向に基づいて、前記測位手段によって測位された現在位置を修正する第１の修正手段と、
を備え、
前記第１の修正手段は、
前記測位手段によって測位された現在位置と当該現在位置の測位の直前に測位された現在位置とを結ぶ第１ベクトルを、前記予測手段によって予測された前記次の進行方向に射影して第２ベクトルを決定し、
ユーザの走行状態から予測される予測速度に対する前記第２ベクトルの速度成分の比率を算出し、算出された前記比率の値が所定の範囲内にある場合、前記第２ベクトルの速度成分だけ進めた位置を修正後の現在位置とすることを特徴とする。

本発明によれば、正確な測位を行うことができる。

走行軌跡表示システムの全体構成を示す概念図である。 測位装置の機能構成を示すブロック図である。 ジャイロ方位修正処理を行うロジック回路の構成を示すブロック図である。 （ａ）はローパスフィルタに掛けられた後の鉛直軸回りの角速度を示すグラフであり、（ｂ）は積分器によって積分された角速度の積分値（角度）を示すグラフであり、（ｃ）はランニング１周期ごとにホールドした角度（角速度の積分値）を示すグラフである。 ＧＮＳＳ位置修正処理を行うロジック回路の構成を示すブロック図である。 （ａ）及び（ｂ）は、予測方位の求め方を示す説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は、軌跡作成及び表示装置に出力される最終的な現在位置の求め方を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。

まず、図１を参照して、本実施の形態の全体構成を説明する。図１は、本実施の形態の走行軌跡表示システム１を示す概念図である。

図１に示すように、走行軌跡表示システム１は、測位装置１０と、軌跡作成及び表示装置２０とを備える。

測位装置１０は、当該装置を装着したユーザの動きや位置を逐次検知可能な各種のセンサが内蔵された装置である。測位装置１０は、例えば、ランニング時にユーザの腰に装着され、当該ランニング時に取得されるセンシング情報に基づいて逐次、測位を実行する装置である。また、測位装置１０は、測位実行した測位結果を軌跡作成及び表示装置２０に出力する。

軌跡作成及び表示装置２０は、ランニング時にユーザが携帯可能な装置であり、測位装置１０から得た測位結果を元に走行軌跡を示す軌跡情報を作成し、走行軌跡を表示する。この軌跡作成及び表示装置２０としては、例えば、スマートフォンや、腕時計型表示器等のウェアラブル端末等が挙げられる。

次に、図２を参照して、測位装置１０の内部の機能構成を説明する。図２は、測位装置１０の機能構成を示すブロック図である。

図２に示すように、測位装置１０は、制御部１１と、記憶部１２と、ＧＮＳＳ計測部１３と、角速度計測部１４と、加速度計側部１５と、軸補正部１６と、信号処理部１７と、送信部１８とを備える。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部１１のＣＰＵは、記憶部１２に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、測位装置１０各部の動作を制御する。

記憶部１２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部１２は、制御部１１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータを記憶する。また、記憶部１２は、信号処理部１７による処理結果等のデータを記憶する。

ＧＮＳＳ計測部（測位手段、第２の導出手段）１３は、測位装置１０の現在位置（緯度、経度、高度）や、方位、速度等を計測する部分であり、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機が用いられる。ＧＮＳＳ計測部１３は、所定時間（例えば、１秒）ごとに、測位装置１０の現在位置、方位、速度等を示すＧＮＳＳデータを信号処理部１７に出力する。

角速度計測部（第１の導出手段）１４は、測位装置１０の角速度を計測する部分であり、ジャイロセンサが用いられる。角速度計測部１４は、互いに直交する３軸方向を中心とする角速度を所定のサンプリング周期（例えば、２００Ｈｚ）で検出する。そして、角速度計測部１４は、検出された各軸を中心とする角速度に対応する角速度データを軸補正部１６に出力する。

加速度計側部１５は、測位装置１０の加速度を計測する部分であり、加速度センサが用いられる。加速度計側部１５は、互いに直交する３軸方向の加速度を所定のサンプリング周期（例えば、２００Ｈｚ）で検出する。そして、加速度計側部１５は、検出された各軸の加速度に対応する加速度データを軸補正部１６に出力する。

軸補正部１６は、角速度計測部１４及び加速度計側部１５より入力された各データ、すなわちセンサ座標系を基準とする各データをランニング動作に対して普遍なワールド座標系を基準とするデータに変換する。そして、軸補正部１６は、変換されたワールド座標系を基準とするデータを信号処理部１７に出力する。なお、センサ座標系からワールド座標系へのデータの変換方法は、公知であるため詳しい説明は省略する。

信号処理部（予測手段、第１の修正手段、第１の算出手段、第２の修正手段、第２の算出手段、決定手段、出力手段）１７は、軸補正部１６でセンサ座標系からワールド座標系へ変換された鉛直軸回りの角速度データを、ＧＮＳＳ計測部１３で計測された方位データ（ＧＮＳＳ方位データ）を用いて修正するジャイロ方位修正処理（後述）を行う。
また、信号処理部１７は、上記のジャイロ方位修正処理によって修正された角速度データに基づいて、測位装置１０の次の進行方向を予測し、ＧＮＳＳ計測部１３で計測された位置データ（ＧＮＳＳ位置データ）を当該予測された次の進行方向に基づいて修正するＧＮＳＳ位置修正処理（後述）を行う。
なお、信号処理部１７は、所定のロジック回路から構成されているが、当該構成は一例であってこれに限られるものではない。例えば、信号処理部１７は、その処理の内容に応じてロジック回路と制御部１１の両方で分担して当該処理を実行するようにしても良い。

送信部１８は、測位装置１０で測位実行した測位結果を軌跡作成及び表示装置２０に送信する部分であり、例えば、ＵＳＢ端子などの有線式の通信部や、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線規格を採用した送信部である。

次に、図３及び図４を参照して、信号処理部１７で実行されるジャイロ方位修正処理を説明する。図３は、ジャイロ方位修正処理を行うロジック回路の構成を示すブロック図である。図４（ａ）は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０３に掛けられた後の鉛直軸回りの角速度を示すグラフである。図４（ｂ）は、積分器１０４によって積分された角速度の積分値（角度）を示すグラフである。図４（ｃ）は、ランニング１周期ごとにホールドした角度（角速度の積分値）を示すグラフである。

図３に示すように、まず、走行検出部１０１は、ＧＮＳＳ計測部１３から１秒ごとに出力される速度データ（ＧＮＳＳ速度データ）に基づいて、ユーザによる走行が開始されたか否かを判定する。具体的には、走行検出部１０１は、例えば、ＧＮＳＳ速度データの値が２秒連続して６ｋｍ／ｈを超えた場合、走行が開始されたと判定し、走行が開始された時間を示す信号を出力する。

次いで、走行開始方位検出部１０２は、ＧＮＳＳ計測部１３から１秒ごとに出力される方位データ（ＧＮＳＳ方位データ）、及び、走行検出部１０１から出力された信号に基づいて、走行が開始された時間に対応するＧＮＳＳ方位データを取得して、当該ＧＮＳＳ方位データを出力する。

次いで、積分器１０４は、走行開始方位検出部１０２から出力されたＧＮＳＳ方位データに基づいて、当該ＧＮＳＳデータの値を積分初期値としてセットする。そして、積分器１０４は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０３に掛けられた後の鉛直軸回りの角速度データ（図４（ａ）参照）に基づいて、角速度の値を積分していく。一方、０越え検出部１０５は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０３に掛けられた後の鉛直軸回りの角速度データ（図４（ａ）参照）に基づいて、鉛直軸回りの角速度が負から正へと転ずる各タイミングをランニング１周期ごとの開始点として検出し、当該開始点を示すデータを出力する。
ここで、鉛直軸回りの角速度データは、軸補正部１６でセンサ座標系からワールド座標系へ変換された角速度データである。

ローパスフィルタ１０３は、ユーザの足が地面に着地したときの衝撃等によるノイズは除去するが、方向転換による成分は除去されない程度のカットオフ周波数（例えば、１Ｈｚ）に設定されたフィルタである。

保持器１０６は、積分器１０４によって積分された角速度の積分値（角度）を示すデータ（図４（ｂ）参照）、及び、０越え検出部１０５によって検出されたランニング１周期ごとの開始点を示すデータに基づいて、ランニング１周期ごとにホールドした角度（角速度の積分値）を示すデータ（図４（ｃ）参照）を出力する。そして、ランニング１周期ごとにホールドした角度を示すデータとＧＮＳＳ方位データとに基づいて、当該ランニング１周期ごとにホールドした角度とＧＮＳＳ方位との誤差が算出される。そして、ローパスフィルタ１０７によって、当該誤差がフィルタリング（カットオフ数十秒程度）され、フィルタリングされた誤差がランニング１周期ごとにホールドした角度にフィードバックされ修正されることにより、ジャイロ方位を示すデータが出力されることとなる。
上述した処理は、ジャイロセンサの角速度から計算したジャイロ方位は環境の影響を受けない（場所毎の誤差は少ない）が、ジャイロオフセットの蓄積誤差が生じる、一方、ＧＮＳＳ方位は周辺の建物等によって場所毎の誤差を生じることはあるが蓄積誤差は生じない、という特徴を利用し、ジャイロ方位を長周期（数十秒程度）ＧＮＳＳ方位にロックさせることで正確な方位を得るものである。

次に、図５～図７を参照して、信号処理部１７で実行されるＧＮＳＳ位置修正処理を説明する。図５は、ＧＮＳＳ位置修正処理を行うロジック回路の構成を示すブロック図である。図６（ａ）及び（ｂ）は、予測方位の求め方を示す説明図である。図７（ａ）及び（ｂ）は、軌跡作成及び表示装置２０に出力される測位結果である最終的な現在位置の求め方を示す説明図である。

図５及び図６に示すように、まず、第１混合部１１１は、前回（１秒前）の走行方位ｄｒ１（＝ｄｒ２）と、上述のジャイロ方位修正処理により得られたジャイロ方位ｄｒ３とを所定の割合（例えば、１：４の割合）で混合した方位を予測方位ｄｒ４（図６（ａ）及び（ｂ）参照）として出力する。ここで、走行方位ｄｒ２は、前回（１秒前）の走行方位ｄｒ１を延長したものである。

次いで、ベクトル更新部１１２は、図５及び図７（ａ）に示すように、第１混合部１１１から出力された予測方位ｄｒ４上において、後述する比較部１１３により採用された速度分進めた位置を次の位置座標Ｐ２として出力する。

比較部１１３は、図５及び図７（ａ）に示すように、次のＧＮＳＳ座標ベクトルｄｒ５を予測方位ｄｒ４上に射影したＧＮＳＳ更新ベクトルｄｒ６の速度成分と予測速度との比率を算出する。そして、当該予測速度に対するＧＮＳＳ更新ベクトルｄｒ６の速度成分の比率の値が所定の範囲（ｅ．ｇ．０．８～１．５）内にある場合、比較部１１３は、ＧＮＳＳ更新ベクトルｄｒ６の速度成分を速度として採用する。一方、当該予測速度に対するＧＮＳＳ更新ベクトルｄｒ６の速度成分の比率の値が所定の範囲の上限値を超える場合、当該上限値に対応する速度成分を速度として採用し、また、当該比率の値が所定の範囲の下限値を下回る場合、当該下限値に対応する速度成分を速度として採用する。
このように、採用する速度を予測速度により制限をかけるのは、例えば、高架下をくぐるときなどは、ＧＮＳＳ位置座標が高架手前では押し戻され、高架通過後は一気に跳んでしまうといった不具合を抑制するためである。
ここで、予測速度は、ユーザの走行状態を示すピッチとストライドを用いて算出される。ストライドは、過去の走行距離をピッチで割ることにより算出されたものである。

第２混合部１１５は、図５及び図７（ｂ）に示すように、混合比作成部１１４で作成された混合比に基づいて、元のＧＮＳＳ位置座標Ｐ１を混合することにより、次の位置座標Ｐ２を修正し、更新されたＧＮＳＳ位置座標（最終座標）Ｐ３を出力する。ここで、最終座標として更新されたＧＮＳＳ位置座標が軌跡作成及び表示装置２０に逐次出力されることによって、軌跡作成及び表示装置２０において走行軌跡が作成されることとなる。

混合比作成部１１４は、所定の時間間隔を空けて得られるジャイロ方位同士の差に基づいて、ユーザが走行する際の経路のカーブ度合いを判定することで混合比を決定する。
具体的には、混合比作成部１１４は、例えば、カーブの入りと出の角度差（ジャイロ推定）が２０度未満の場合、元のＧＮＳＳ位置座標Ｐ１の混合比を０．１とする。このように、カーブ度合いが低い場合、予測方位に基づく次の位置座標Ｐ２の重みを高めることで経路のうねりを抑制している。
また、混合比作成部１１４は、カーブの入りと出の角度差が２０度以上６０度未満の場合、当該角度差に応じて、元のＧＮＳＳ位置座標Ｐ１の混合比を０．１～１の間で調整する。
また、混合比作成部１１４は、カーブの入りと出の角度差が６０度以上の場合、元のＧＮＳＳ位置座標Ｐ１の混合比を１とする。このように、カーブ度合いが高い場合、元のＧＮＳＳ位置座標Ｐ１の重みを高めることで位置ずれを抑制している。
なお、上記の角度差と混合比は一例であり、適宜変更可能である。

以上のように、本実施形態によれば、測位装置１０は、ＧＮＳＳ計測部１３によって、自装置の現在位置を逐次測位し、角速度計測部１４によって、自装置の進行方向を逐次導出し、ＧＮＳＳ計測部１３によって、自装置の進行方向を逐次導出し、角速度計測部１４によって導出された進行方向を、ＧＮＳＳ計測部１３によって導出された進行方向を用いて修正し、修正された進行方向に基づいて、次の進行方向を予測し、予測された次の進行方向（予測方位ｄｒ４）に基づいて、測位された現在位置を修正し、最終的な測位結果としたこととなる。
このため、測位装置１０によれば、ＧＮＳＳ計測部１３によって導出された進行方向と、角速度計測部１４によって導出された進行方向とを併用することにより、例えば、市街地のようなマルチパスの多い場所でも正確な測位結果が得られる。

また、本実施形態によれば、測位装置１０は、ＧＮＳＳ計測部１３によって測位された現在位置と当該現在位置の測位の直前に測位された現在位置とを結ぶベクトル（次のＧＮＳＳ座標ベクトルｄｒ５）を、予測方位ｄｒ４に射影することにより、当該現在位置を修正したので、滑らかな軌跡を作成するための測位結果を得ることができる。

また、本実施形態によれば、測位装置１０は、ユーザの走行状態から予測される予測速度に対するベクトル（ＧＮＳＳ更新ベクトルｄｒ６）の速度成分の比率を算出し、当該比率の値が所定の範囲内にある場合、次の進行方向（予測方位ｄｒ４）に当該ベクトルの速度成分だけ進めた位置Ｐ２を修正後の現在位置としたこととなる。
このため、測位装置１０によれば、次の位置Ｐ２を求める際に予測速度を用いて制限をかけることによって、より滑らかな軌跡を作成するための測位結果を得ることができる。

また、本実施形態によれば、測位装置１０は、上記比率の値が所定の範囲の上限値を超える場合、次の進行方向（予測方位ｄｒ４）に当該上限値に対応する速度成分だけ進めた位置Ｐ２を修正後の現在位置とし、当該比率の値が所定の範囲の下限値を下回る場合、前記次の進行方向に当該下限値に対応する速度成分だけ進めた位置Ｐ２を修正後の現在位置としたこととなる。
このため、測位装置１０によれば、次の位置Ｐ２を求める際に予測速度を用いて制限をかけることによって、より滑らかな軌跡を作成するための測位結果を得ることができる。

また、本実施形態によれば、測位装置１０は、ユーザが走行する際の経路のカーブ度合いに応じて、修正された現在位置Ｐ２を更に修正するので、より正確な測位結果を得ることができる。

また、本実施形態によれば、測位装置１０は、ユーザが走行する際の経路のカーブ度合いを算出し、算出されたカーブ度合いに基づいて、混合比を決定し、決定された混合比に基づいて、修正された現在位置Ｐ２に対応する位置座標と、修正される前の現在位置Ｐ１に対応する位置座標とを混合することによって、修正された現在位置Ｐ２を更に修正したこととなる。
このため、測位装置１０によれば、カーブ度合いが低い場合、例えば、予測方位ｄｒ４に基づく次の位置座標Ｐ２の重みを高めることで経路のうねりを抑制することができる。一方、カーブ度合いが高い場合、元のＧＮＳＳ位置座標Ｐ１の重みを高めることで位置ずれを抑制することができる。

なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、更新されたＧＮＳＳ位置座標（最終座標）は、制御部１１の制御下において、信号処理部１７から出力されるごとに、送信部１８を介して、軌跡作成及び表示装置２０に送信される場合に限定されるものではない。かかる場合の他に、例えば、制御部１１の制御下において、更新されたＧＮＳＳ位置座標（最終座標）を記憶部１２に逐次記憶しておき、ランニングの終了後に、記憶部１２に記憶されている更新されたＧＮＳＳ位置座標（最終座標）を読み出して、送信部１８を介して、軌跡作成及び表示装置２０に送信するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、測位装置１０で逐次、測位を実行し、測位実行した測位結果を軌跡作成及び表示装置２０に出力し、軌跡作成及び表示装置２０において、測位装置１０から得た測位結果を元に走行軌跡を示す軌跡情報を作成し、走行軌跡を表示したが、測位装置１０において測位実行と軌跡情報の作成を行い、作成した軌跡情報を出力するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、角速度計測部１４によって導出された進行方向を、ＧＮＳＳ計測部１３によって導出された進行方向を用いて修正し、修正された進行方向に基づいて、次の進行方向を予測したが、ＧＮＳＳ計測部１３によって導出された進行方向を、角速度計測部１４によって導出された進行方向を用いて修正し、修正された進行方向に基づいて、次の進行方向を予測してもよい。
言い換えれば、角速度計測部１４によって導出された進行方向とＧＮＳＳ計測部１３によって導出された進行方向とから、次の進行方向を予測してもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲をその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

〔付記〕
＜請求項１＞
自装置の現在位置を逐次測位する測位手段と、
自装置の進行方向を逐次導出する第１の導出手段と、
前記第１の導出手段とは異なる方法で自装置の進行方向を逐次導出する第２の導出手段と、
前記第１の導出手段によって導出された進行方向と前記第２の導出手段によって導出された進行方向とを用いて、次の進行方向を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された前記次の進行方向に基づいて、前記測位手段によって測位された現在位置を修正する第１の修正手段と、
を備えることを特徴とする測位装置。
＜請求項２＞
前記予測手段は、前記第１の導出手段によって導出された進行方向を、前記第２の導出手段によって導出された進行方向を用いて修正し、修正された進行方向に基づいて、次の進行方向を予測することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
＜請求項３＞
前記予測手段は、前記修正された進行方向に基づいて現在の進行方向を修正することにより、次の進行方向を予測することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
＜請求項４＞
前記第１の導出手段は、ジャイロセンサにより逐次検出される鉛直軸回りの角速度に基づいて、自装置の進行方向を逐次導出することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の測位装置。
＜請求項５＞
前記測位手段は、衛星測位システムにより自装置の現在位置を逐次測位し、
前記第２の導出手段は、前記測位手段により逐次測位される現在位置に基づいて、自装置の進行方向を逐次導出することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の測位装置。
＜請求項６＞
前記第１の修正手段は、前記測位手段によって測位された現在位置と当該現在位置の測位の直前に測位された現在位置とを結ぶベクトルを、前記予測手段によって予測された前記次の進行方向に射影することにより、当該現在位置を修正することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の測位装置。
＜請求項７＞
ユーザの走行状態から予測される予測速度に対する前記ベクトルの速度成分の比率を算出する第１の算出手段を備え、
前記第１の修正手段は、前記第１の算出手段によって算出された前記比率の値が所定の範囲内にある場合、前記次の進行方向に前記ベクトルの速度成分だけ進めた位置を修正後の現在位置とすることを特徴とする請求項６に記載の測位装置。
＜請求項８＞
前記第１の修正手段は、前記第１の算出手段によって算出された前記比率の値が所定の範囲の上限値を超える場合、前記次の進行方向に当該上限値に対応する速度成分だけ進めた位置を修正後の現在位置とし、当該比率の値が所定の範囲の下限値を下回る場合、前記次の進行方向に当該下限値に対応する速度成分だけ進めた位置を修正後の現在位置とすることを特徴とする請求項７に記載の測位装置。
＜請求項９＞
ユーザが走行する際の経路のカーブ度合いに応じて、前記第１の修正手段によって修正された現在位置を更に修正する第２の修正手段を備えることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の測位装置。
＜請求項１０＞
前記予測手段によって予測された進行方向であり、且つ、所定の時間間隔を空けて得られる各進行方向に基づいて、前記経路のカーブ度合いを算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段によって算出された前記カーブ度合いに基づいて、混合比を決定する決定手段と、を備え、
前記第２の修正手段は、前記決定手段によって決定された混合比に基づいて、前記第１の修正手段によって修正された現在位置に対応する位置座標と、修正される前の現在位置に対応する位置座標とを混合することによって、前記第１の修正手段によって修正された現在位置を更に修正することを特徴とする請求項９に記載の測位装置。
＜請求項１１＞
前記第１の修正手段により修正された現在位置を出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の測位装置。
＜請求項１２＞
測位装置を用いた測位方法であって、
自装置の現在位置を逐次測位する測位工程と、
自装置の進行方向を逐次導出する第１の導出工程と、
前記第１の導出工程とは異なる方法で自装置の進行方向を逐次導出する第２の導出工程と、
前記第１の導出工程によって導出された進行方向と前記第２の導出工程によって導出された進行方向とを用いて、次の進行方向を予測する予測工程と、
前記予測工程によって予測された前記次の進行方向に基づいて、前記測位工程によって測位された現在位置を修正する修正工程と、
を含むことを特徴とする測位方法。
＜請求項１３＞
測位装置のコンピュータを、
自装置の現在位置を逐次測位する測位手段、
自装置の進行方向を逐次導出する第１の導出手段、
前記第１の導出手段とは異なる方法で自装置の進行方向を逐次導出する第２の導出手段、 前記第１の導出手段によって導出された進行方向と前記第２の導出手段によって導出された進行方向とを用いて、次の進行方向を予測する予測手段、
前記予測手段によって予測された前記次の進行方向に基づいて、前記測位手段によって測位された現在位置を修正する修正手段、
として機能させることを特徴とする測位プログラム。

１ 走行軌跡表示システム
１０ 測位装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ ＧＮＳＳ計測部（測位手段、第２の導出手段）
１４ 角速度計測部（第１の導出手段）
１５ 加速度計測部
１６ 軸補正部
１７ 信号処理部（予測手段、第１の修正手段、第１の算出手段、第２の修正手段、第２の算出手段、決定手段、出力手段）
１８ 送信部
２０ 軌跡作成及び表示装置

Claims (11)

1. 自装置の現在位置を逐次測位する測位手段と、
   自装置の進行方向を逐次導出する第１の導出手段と、
   前記第１の導出手段とは異なる方法で自装置の進行方向を逐次導出する第２の導出手段と、
   前記第１の導出手段によって導出された進行方向と前記第２の導出手段によって導出された進行方向とを用いて、次の進行方向を予測する予測手段と、
   前記予測手段によって予測された前記次の進行方向に基づいて、前記測位手段によって測位された現在位置を修正する第１の修正手段と、
   を備え、
   前記第１の修正手段は、
   前記測位手段によって測位された現在位置と当該現在位置の測位の直前に測位された現在位置とを結ぶ第１ベクトルを、前記予測手段によって予測された前記次の進行方向に射影して第２ベクトルを決定し、
   ユーザの走行状態から予測される予測速度に対する前記第２ベクトルの速度成分の比率を算出し、算出された前記比率の値が所定の範囲内にある場合、前記第２ベクトルの速度成分だけ進めた位置を修正後の現在位置とすることを特徴とする測位装置。
2. 前記第１の修正手段は、算出された前記比率の値が所定の範囲の上限値を超える場合、前記次の進行方向に当該上限値に対応する速度成分だけ進めた位置を修正後の現在位置とし、当該比率の値が所定の範囲の下限値を下回る場合、前記次の進行方向に当該下限値に対応する速度成分だけ進めた位置を修正後の現在位置とすることを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
3. 前記予測手段は、前記第１の導出手段によって導出された進行方向を、前記第２の導出手段によって導出された進行方向を用いて修正し、修正された進行方向に基づいて、次の進行方向を予測することを特徴とする請求項１または２に記載の測位装置。
4. 前記予測手段は、前記修正された進行方向に基づいて現在の進行方向を修正することにより、次の進行方向を予測することを特徴とする請求項３に記載の測位装置。
5. 前記第１の導出手段は、ジャイロセンサにより逐次検出される鉛直軸回りの角速度に基づいて、自装置の進行方向を逐次導出することを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の測位装置。
6. 前記測位手段は、衛星測位システムにより自装置の現在位置を逐次測位し、
   前記第２の導出手段は、前記測位手段により逐次測位される現在位置に基づいて、自装置の進行方向を逐次導出することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の測位装置。
7. ユーザが走行する際の経路のカーブ度合いに応じて、前記第１の修正手段によって修正された現在位置を更に修正する第２の修正手段を備えることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の測位装置。
8. 前記予測手段によって予測された進行方向であり、且つ、所定の時間間隔を空けて得られる各進行方向に基づいて、前記経路のカーブ度合いを算出する算出手段と、
   前記算出手段によって算出された前記カーブ度合いに基づいて、混合比を決定する決定手段と、を備え、
   前記第２の修正手段は、前記決定手段によって決定された混合比に基づいて、前記第１の修正手段によって修正された現在位置に対応する位置座標と、修正される前の現在位置に対応する位置座標とを混合することによって、前記第１の修正手段によって修正された現在位置を更に修正することを特徴とする請求項７に記載の測位装置。
9. 前記第１の修正手段により修正された現在位置を出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の測位装置。
10. 測位装置を用いた測位方法であって、
    自装置の現在位置を逐次測位する測位工程と、
    自装置の進行方向を逐次導出する第１の導出工程と、
    前記第１の導出工程とは異なる方法で自装置の進行方向を逐次導出する第２の導出工程と、
    前記第１の導出工程によって導出された進行方向と前記第２の導出工程によって導出された進行方向とを用いて、次の進行方向を予測する予測工程と、
    前記予測工程によって予測された前記次の進行方向に基づいて、前記測位工程によって測位された現在位置を修正する修正工程と、
    を含み、
    前記修正工程は、
    前記測位工程によって測位された現在位置と当該現在位置の測位の直前に測位された現在位置とを結ぶ第１ベクトルを、前記予測工程によって予測された前記次の進行方向に射影して第２ベクトルを決定し、
    ユーザの走行状態から予測される予測速度に対する前記第２ベクトルの速度成分の比率を算出し、算出された前記比率の値が所定の範囲内にある場合、前記第２ベクトルの速度成分だけ進めた位置を修正後の現在位置とする工程を含むことを特徴とする測位方法。
11. 測位装置のコンピュータを、
    自装置の現在位置を逐次測位する測位手段、
    自装置の進行方向を逐次導出する第１の導出手段、
    前記第１の導出手段とは異なる方法で自装置の進行方向を逐次導出する第２の導出手段、
    前記第１の導出手段によって導出された進行方向と前記第２の導出手段によって導出された進行方向とを用いて、次の進行方向を予測する予測手段、
    前記予測手段によって予測された前記次の進行方向に基づいて、前記測位手段によって測位された現在位置を修正する修正手段、
    として機能させ、
    前記修正手段は、
    前記測位手段によって測位された現在位置と当該現在位置の測位の直前に測位された現在位置とを結ぶ第１ベクトルを、前記予測手段によって予測された前記次の進行方向に射影して第２ベクトルを決定し、
    ユーザの走行状態から予測される予測速度に対する前記第２ベクトルの速度成分の比率を算出し、算出された前記比率の値が所定の範囲内にある場合、前記第２ベクトルの速度成分だけ進めた位置を修正後の現在位置とすることを特徴とする測位プログラム。

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