KR20110005214A

KR20110005214A - 측위 장치 및 측위 방법

Info

Publication number: KR20110005214A
Application number: KR1020100065198A
Authority: KR
Inventors: 마사오 삼본기
Original assignee: 가시오게산키 가부시키가이샤
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2011-01-17
Also published as: CN101949701B; TWI428563B; JP2011017610A; CN101949701A; TW201115110A; EP2273232A1; JP4793479B2; US20110010089A1; KR101156995B1; US8862396B2; EP2273232B1

Abstract

본 발명은, 상대적인 위치 변동의 계측을 행하는 자율 항법용 센서를 구비한 측위 장치, 이 측위 방법 및 측위용 프로그램에 관한 것이다. 그리고, 이동 경로 T1을 따른 이동 중에 자율 항법용 센서에 의한 위치 변동의 계측을 계속하게 하고, 이동 경로 T1의 종단 지점 B에서 위치 정보가 주어진 경우에, 이 종단 지점 B의 위치 정보로부터 자율 항법용 센서에 의해 계속적으로 계측되어 온 위치 변동의 정보를 역산적으로 감산해 감으로써, 종단 지점 B로부터 개시 지점 A까지의 각 지점의 위치 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.

Description

측위 장치 및 측위 방법{POSITIONING DEVICE AND POSITIONING METHOD}

본 발명은, 이동 경로를 따라 각 지점의 위치 정보를 구하는 측위(測位) 장치 및 측위 방법에 관한 것으로서, 2009년 7월 9일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009―162293호를 우선권 주장하며, 상기 특허의 전체 내용은 인용에 의해 본 발명에 원용된다.

종래부터, 자율 항법 기능을 구비한 측위 장치가 있다. 자율 항법 기능은, 예를 들면, GPS(전지구 위치 파악 시스템) 등 절대 위치를 측정할 수 있는 측위 수단을 사용하여 기준 지점의 측위를 행하고, 그 후, 가속도 센서나 방위 센서 등의 자율 항법용 센서를 이용하여 이동 방향이나 이동량을 계측하고, 기준 지점의 위치 정보에 자율 항법용 센서로 취득한 변위 정보를 적산해감으로써, 이동 경로 상의 각 지점의 위치 정보를 산출해간다.

종래, 자율 항법 기능을 구비한 측위 장치에 있어서, 자동 항법 기능에 의한 위치 정보의 산출과 GPS에 의한 측위가 동시에 행해졌을 때, 그 지점의 위치 정보를 GPS의 측위 결과에 기초하여 수정하거나, 자율 항법용 센서의 계측 오차를 GPS의 측위 결과에 기초하여 수정하거나 하는 몇몇 보정 기술이 제안되었다(예를 들면, 일본 특허출원 공개번호 2008-232771 공보, 일본 특허출원 공개번호 평11-230772 공보).

종래의 측위 장치에 있어서는, 자율 항법 기능에 의한 측위를 행하는 경우에, 별도로 개시 지점의 위치 정보를 어떠한 수단에 의해 취득하지 않으면, 이동 중의 각 지점의 위치 정보를 산출할 수 없는 문제점이 있었다.

측위 장치에 의해 취득되는 위치 정보는, 이동중에 실시간으로 사용될 뿐만 아니라, 이동 후에 과거의 이동 지점을 확인하기 위해 사용될 수도 있다. 따라서, 실시간으로 위치 정보가 얻어지지 않더라도, 사후에 과거에 통과해 온 각 지점의 위치 정보를 취득하고자 하는 요구가 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허출원 공개번호 2008-232771 공보 [특허문헌 2] 일본 특허출원 공개번호 평11-230772 공보

본 발명의 목적은, 개시 지점의 위치 정보를 취득하지 않더라도, 자율 항법 기능에 의해 이동중인 각 지점의 위치 정보를 구할 수 있는 측위 장치, 측위 방법 및 프로그램을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,

상대적인 위치 변동의 계측을 행하는 이동 계측 수단과, 이동중에 상기 이동 계측 수단에 의한 위치 변동의 계측을 계속하여, 개시 지점을 제외한 이동 경로 상의 임의의 제1 지점에서 상기 제1 지점의 위치 정보가 주어진 경우에, 상기 제1 지점의 위치 정보와 상기 이동 계측 수단에 의해 계속적으로 계측되어 온 위치 변동의 정보에 기초하여 상기 제1 지점에 도달하기 전에 통과해 온 지점의 위치 정보를 구하는 통과 위치 산출 제어 수단을 구비한 측위 장치이다.

또한 본 발명은,

상대적인 위치 변동의 계측을 행하는 이동 계측 수단과, 현재 위치를 측정 가능한 측위 수단을 사용하여, 이동 경로 상의 위치 정보를 구하는 측위 방법에 있어서,

이동 중에 상기 이동 계측 수단에 의한 위치 변동의 계측을 계속하고, 개시 지점을 제외한 이동 경로 상의 임의의 제1 지점에서 상기 측위 수단에 의해 상기 제1 지점의 위치 정보가 주어진 경우에, 상기 제1 지점의 위치 정보와 상기 이동 계측 수단에 의해 계속적으로 계측되어 온 위치 변동의 정보에 기초하여, 상기 제1 지점에 도달하기 전에 통과해 온 지점의 위치 정보를 구하는 통과 위치 산출 제어 단계를 구비한 측위 방법이다.

도 1은, 본 발명의 실시예의 네비게이션 장치 전체를 나타낸 블록도이다.
도 2는, 이동 이력 데이터 기억부에 기억되는 이동 이력 데이터의 일례를 나타낸 데이터차트로서, 도 2의 (a)는 보정 전의 위치 데이터가 기억된 도면이며, 도 2의 (b)는 보정 후의 위치 데이터가 기억된 도면이다.
도 3은, 본 실시예의 이동 측위 처리의 처리 내용을 설명하는 도면이며, 도 3의 (a)는 가(假)개시 지점의 위치 데이터에 기초하여 행해지는 자율 항법 측위의 단계, 도 3의 (b)는 도중 지점에서 위치 데이터를 취득하는 GPS 측위의 단계, 도 3의 (c)는 자율 항법 측위로 취득된 위치 데이터의 보정 단계를 설명하는 도면이다.
도 4는, CPU에 의해 실행되는 본 실시예의 이동 측위 처리의 제어 단계를 나타내는 흐름도이다.
도 5는, 사후에 이동 경로의 위치 데이터를 산출하는 자동 항법 측위 처리의 그 외의 방식을 설명하는 데이터 차트이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시예인 측위 장치로서의 네비게이션 장치(1) 전체를 나타낸 블록도이다.

본 실시예의 네비게이션 장치(1)는, 이동 중에 측위 처리를 행하여 이동 경로 상의 각 지점의 위치 데이터를 기록해 나가는 장치이다. 이 네비게이션 장치(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 장치의 전체적인 제어를 행하는 CPU(중앙 연산처리 장치)(10)와, CPU(10)에 작업용 메모리 공간을 제공하는 RAM(11)과, CPU(10)가 실행하는 제어 프로그램이나 제어 데이터를 저장한 ROM(12)과, GPS(전지구 위치 파악 시스템) 위성으로부터의 송신 데이터를 수신하기 위한 GPS 수신 안테나(13) 및 GPS 수신부(14)와, 자율 항법용 센서인 3축 지자기 센서(15) 및, 3축 가속도센서(16)와, 각종 정보 표시나 화상 표시를 행하는 표시부(18)와, 각 부에 동작 전압을 공급하는 전원(19)과, 외부로부터 조작 지령을 입력하는 조작부(26)와, 자율 항법용 센서(15, 16)의 계측 데이터에 기초하여 자율 항법의 측위 연산을 행하는 자율 항법 제어 처리부(20)와, 자율 항법 제어 처리부(20)에 의해 취득된 위치 데이터의 보정 연산을 행하는 자율 항법 데이터 보정 처리부(21)와, 이동 경로를 따른 일련의 위치 데이터가 축적되어 가는 이동 이력 데이터 기억부(22) 등을 구비하고 있다.

GPS 수신부(14)는, CPU(10)로부터의 동작 지령에 기초하여, GPS 수신 안테나(13)를 통하여 수신되는 신호의 복조 처리를 행하여, GPS 위성의 각종 송신 데이터를 CPU(10)에 송신한다. CPU(10)는, 이 GPS 위성의 송신 데이터에 기초하여 소정의 측위 연산을 행함으로써, 현재 위치를 나타내는 위치 데이터를 취득할 수 있다.

3축 지자기 센서(15)는 지자기의 방향을 검출하는 센서이며, 3축 가속도 센서(16)는 3축 방향의 가속도를 각각 검출하는 센서이다.

자율 항법 제어 처리부(20)는, CPU(10)의 연산 처리를 보조하기 위한 것이며, 소정의 샘플링 주기로 3축 지자기 센서(15)와 3축 가속도 센서(16)의 계측 데이터를 CPU(10)를 통하여 입력하고, 이들 계측 데이터로부터 네비게이션 장치(1)의 이동 방향과 이동량을 산출해 간다. 또한, CPU(10)로부터 공급되는 기준 지점의 위치 데이터에, 산출된 이동 방향 및 이동량으로 이루어지는 벡터 데이터를 적산해 감으로써, 이동 지점의 위치 데이터를 구하여 CPU(10)에 공급한다.

자율 항법 데이터 보정 처리부(21)는, CPU(10)의 연산 처리를 보조하기 위한 연산 장치이다. 이 자율 항법 데이터 보정 처리부(21)는, 자율 항법 제어 처리부(20)에 의해 산출되어 이동 이력 데이터 기억부(22)에 기억되는 1개 또는 복수의 가위치 데이터를, 이동 도중이나 이동 종료의 지점에서 GPS 측위에 의해 부여되는 위치 데이터에 기초하여, 진정한 위치 데이터로 수정하기 위한 보정 연산을 행한다. 이 보정 연산의 내용에 대해서는 나중에 상세하게 설명한다.

도 2는, 이동 이력 데이터 기억부(22)에 기억되는 이동 이력 데이터의 일례를 나타낸 데이터차트를 나타낸다. 도 2의 (a)는 보정 전의 위치 데이터가 기억된 도면이며, 도 2의 (b)는 보정 후의 위치 데이터가 기억된 도면이다.

이동 이력 데이터 기억부(22)는, 예를 들면, RAM 또는 불휘발성 메모리 등에 의해 구성되며, 도 2에 나타낸 바와 같은 이동 이력 데이터가 기록된다. 이동 이력 데이터는, 장치 이동 중의 이동 측위 처리에 의해 취득된 위치 데이터가 순차적으로 등록된다. 또한, 이동 이력 데이터에는, 일련의 위치 데이터에 부수하여, 위치 데이터의 취득 순서를 나타내는 인덱스넘버 「No.」와, 위치 데이터가 취득될 때의 시각을 나타내는 시각 데이터와, 위치 데이터가 이미 보정되었는지의 여부를 나타내는 보정 플래그 등이, 각각 등록되도록 되어 있다.

ROM(12)에는, 자율 항법 기능에 의한 위치 측정과 GPS를 이용한 위치 측정을 병용하여 이동 경로 상의 각 지점의 위치 데이터를 취득해 가는 이동 측위 처리의 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램은, ROM(12)에 저장하는 것 외에, 예를 들면, 데이터 판독 장치를 통하여 CPU(10)가 판독 가능한, 예를 들면 광디스크 등의 포터블형 기억 매체, 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리에 저장시켜 둘 수 있다. 또한, 이와 같은 프로그램을 캐리어웨이브(반송파)를 매체로 하여 통신 회선을 통하여 네비게이션 장치(1)에 다운로드되는 형태를 적용할 수도 있다.

다음으로, 전술한 바와 구성된 네비게이션 장치(1)에 있어서 실행되는 이동 측위 처리에 대하여 설명한다. 이하, GPS 위성의 송신 데이터에 기초한 측위를 GPS 측위라고 하고, 자율 항법 기능에 의한 위치 측정을 자율 항법 측위라고 한다.

도 3에는, 이동 측위 처리의 처리 내용을 설명하는 도면이다. 도 3의 (a)는 개시 지점 A의 가위치 데이터에 기초하여 행해지는 자율 항법 측위 단계, 도 3의 (b)는 이동 도중의 지점 B에서 위치 데이터를 취득하는 GPS 측위 단계, 도 3의 (c)는 자율 항법 측위로 취득된 위치 데이터를 보정하는 단계를 설명하고 있다.

이동 측위 처리에서는, 자율 항법 측위와 GPS 측위를 병용하여 이동 경로 상의 각 지점의 위치 데이터를 취득해 간다. 예를 들면, GPS 위성의 전파를 수신할 수 없는 구역으로 나아갈 때에는 자율 항법 측위에 의해 위치 데이터를 취득하며, GPS 위성의 전파가 수신 가능한 구역으로 나아갈 때에는, GPS 측위에 의해 위치 데이터를 취득한다.

또한, 본 실시예의 이동 측위 처리에서는, 자율 항법 측위를 개시할 때, GPS 측위에 의해 개시 지점의 위치 데이터를 취득할 수 없는 경우에도, 가개시 지점의 위치 데이터를 설정하여 자율 항법 측위를 행하고, 이 자율 항법 측위에 의해 산출되는 가위치 데이터를 사후에 보정하여 진정한 위치 데이터로서 취득할 수 있게 하고 있다.

예를 들면, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 이동 측위 처리의 개시 지점 A로부터 자율 항법 측위를 종료하는 지점 B의 직전까지, 예를 들면, GPS 위성의 전파가 도착하지 않는 구역에 포함되며, 개시 지점 A나 궤적 T1의 도중의 지점에서는 진정한 위치 데이터를 취득할 수 없다.

본 실시예의 이동 측위 처리에서는, 이와 같은 경우에, 우선 자율 항법 측위를 개시하는 개시 지점 A에 대하여, 예를 들면 도 2의 (a)의 첫번째("No.1") 데이터에 나타낸 바와 같이, 가(假)위치 데이터 「X: 0.0, Y: 0.0(경도를 표시한 X 좌표의 값이 "0.0", 위도를 표시한 Y 좌표의 값이 "0.0"」가 설정된다.

그리고, 상기 가위치 데이터 「X: 0.0, Y: 0.0」을 사용하여, 이동 중에 자율 항법 측위가 계속적으로 행하여져, 이동 경로 상의 각 지점의 위치 데이터가 산출되어 간다. 예를 들면, 도 2의 (a)의 1번째∼N 번째 데이터에 나타낸 바와 같다. 이들 위치 데이터를 플로팅한 것이 도 3의 (a)의 궤적 T1이다. 이들 위치 데이터는, 개시 지점 A의 가위치 데이터에 기초하여 산출된 보정 전의 위치 데이터이므로, 도 2의 (a)의 이동 이력 데이터에서는, 보정 플래그가 모두 "0"이 되어 있다.

이어서, 일련의 자율 항법 측위의 도중, 예를 들면, GPS 위성의 전파가 수신되는 지점 B에 도달하면, GPS 측위가 가능하게 됨으로써, 자동적으로 GPS 측위가 행하여진다. 그리고, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 이 지점 B의 진정한 위치 데이터가 취득되고, 이에 따라, 지도상의 어느 지점에 위치하는 것인지 식별 가능한 상태로 된다.

또한, 진정한 위치 데이터(예를 들면, 「X:280.0, Y:180.0」)가 주어지면, 그 전 단계까지 자율 항법 측위에 의해 취득해 온 도 2의 (a)의 가위치 데이터를, 진정한 위치 데이터로 보정하는 처리가 실행된다. 이 보정 처리에서는, 먼저, 진정한 위치 데이터가 주어진 지점 B에 대하여, 자율 항법 측위에 의해 구해진 가위치 데이터 「X: -61.0, Y: 39.0」(도 2의 (a)의 N 번째 데이터)으로부터, GPS 측위에 의해 취득된 진정의 위치 데이터 「X: 280.0, Y: 180.0」(도 2의 (b)의 N 번째 데이터)까지 이동시키는 시프트량을 산출한다. 예를 들면, 이 예에서는, X 방향으로 "+341.0", Y 방향으로 "+141.0"의 시프트량이 된다.

그리고, 이 시프트량을, 자율 항법 측위에 의해 취득된 미보정된 전체 위치 데이터에 각각 가산한다. 그리고, 가산했다면 보정이 완료된 것을 나타내기 위해 보정 플래그를 "1"로 갱신한다. 그러면 도 2의 (a)의 이동 이력 데이터에 등록되어 있는 가위치 데이터가, 도 2의 (b)의 이동 이력 데이터에 나타낸 바와 같이 진정한 위치 데이터로 보정된다. 이 보정 완료된 일련의 위치 데이터를 지도 상에 플로팅한 것이 도 3의 (c)의 궤적 T1이다. 이와 같은 보정 처리는, CPU(10)의 명령에 기초하여 자율 항법 데이터 보정 처리부(21)에 의해 실행된다.

전술한 바와 같은 보정 처리에 의해, 자율 항법 측위의 개시 지점 A에 있어서 위치 데이터를 취득할 수 없어도, 자율 항법 측위를 계속하고 또한 그 이동 도중이나 이동 종료의 지점 B에서 GPS 측위에 의한 위치 데이터를 취득함으로써, 개시 지점 A로부터 지점 B까지의 위치 데이터를 사후에 취득할 수 있게 된다.

또한, 사용자가 이동을 계속하는 경우에는, GPS 측위나 자율 항법 측위가 행해지고, 그 후의 이동 경로의 위치 데이터도 계속적으로 취득되도록 되어 있다. 그 후의 자율 항법 측위에서는, 자율 항법 측위를 개시하는 기준 지점의 위치 데이터는 이미 취득된 상태가 되므로, 전술한 바와 같은 가위치 데이터를 사용한 자율 항법 측위는 불필요해지며, 예를 들면, 종전의 자율 항법 측위가 행하여지게 된다.

도 4에는, CPU(10)에 의해 실행되는 이동 측위 처리의 흐름도를 나타낸다. 계속해서, 이 흐름도에 기초하여 상기 이동 측위 처리를 상세하게 설명한다.

이동 측위 처리는, 예를 들면, 네비게이션 장치(1)가 전원이 켜지거나, 또는, 조작부(26)를 통하여 시동의 조작 입력이 행하여지는 경우에 개시된다. 이동 측위 처리가 개시되면, 먼저, CPU(10)는 GPS 수신부(14)에 커맨드를 발행하여 GPS 위성으로부터의 송신 데이터의 수신 처리를 행하게 한다(단계 S1). 그리고, GPS의 전파가 있는지의 여부를 판별하여(단계 S2), 전파가 있으면 GPS 측위를 행하기 위해 단계 S9로 이행하며, 전파가 없으면 자율 항법 측위를 행하기 위해 단계 S3으로 이행한다.

그 결과, GPS의 전파가 없어서 단계 S3으로 이행한 경우에는, 상기 단계에서 자율 항법 측위의 개시 지점의 위치 데이터가 설정되어 있는지를 판별한다. 여기서, 예를 들면, 직전에 GPS 측위가 행하여지고 있었고 개시 지점의 위치 데이터가 이미 파악된 경우에는, 이 위치 데이터가 개시 지점의 위치 데이터로서 설정되고, 자율 항법 측위를 계속적으로 반복하고 있는 경우에는, 일련의 자율 항법 측위의 최초의 단계에서 개시 지점의 위치 데이터가 이미 설정된 상태이다. 따라서, 이와 같은 경우에는, 단계 S3의 판별 처리에서 "YES" 측으로 분기하여, 단계 S5로 이행한다.

한편, 직전에 GPS 측위도 행해져 있지 않고, 또한 자율 항법 측위를 최초로 실행하는 단계에서는, 개시 지점의 위치 데이터가 설정이 되어 있지 않으므로, 단계 S3의 판별 처리에서 "NO" 측으로 진행하여, 가개시 지점의 위치 데이터를 설정한다. 예를 들면, 도 2의 (a)의 첫번째 위치 데이터 「X: 0.0, Y: 0.0」를 개시 지점의 위치 데이터로서 설정한다. 그리고, 단계 S5로 이행한다.

단계 S5로 이행하면, 먼저, CPU(10)는, 자율 항법 제어 처리부(20)에 3축 지자기 센서(15)의 계측 데이터를 송신하여 방위 계측 처리를 행하게 하고(단계 S5), 이어서, 자율 항법 제어 처리부(20)에 3축 가속도 센서(16)의 계측 데이터를 송신하여 이동 방향과 이동 거리의 계측 처리를 행하게 한다(단계 S6). 또한, 이 계측된 이동 방향 및 이동 거리로부터 이동 이력 데이터의 전 단계의 위치 데이터에 대한 상대적인 위치 변동의 데이터를 확정한다(단계 S7: 위치 산출 수단). 그리고, 이것을 이동 이력 데이터의 전 단계의 위치 데이터에 가산하여, 현재의 위치 데이터를 산출하고, 이것을 이동 이력 데이터에 기억시킨다.

GPS의 전파가 없는 구역에서 네비게이션 장치(1)의 이동이 행해지면, 상기 S5∼S8의 처리가 반복적으로 실행되어, 자율 항법 측위에 의해 이동 경로 상의 각 지점의 위치 데이터가 산출되어 이동 이력 데이터에 기억된다. 자율 항법 측위의 개시 지점에서 위치 데이터를 가지고 있지 않은 경우에는, 단계 S4에서 가(假)개시 지점의 위치 데이터가 설정되고, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 이동 경로 상의 각 지점의 위치 데이터로서, 보정 플래그가 "0"으로 된 가위치 데이터가 이동 이력 데이터에 기억된다.

한편, 단계 S2의 판별 처리에서, GPS의 전파가 있어서, "YES" 측으로 이행한 경우에는, 앞의 단계 S1에서 수신한 GPS 위성의 송신 데이터에 기초하여 GPS 측위 연산을 행하여 현재 위치를 나타내는 위치 데이터를 산출한다(단계 S9). 그리고, 이 위치 데이터를 이동 이력 데이터에 기억시킨다(단계 S10). 그리고, 이동 이력 데이터에 있어서, 자율 항법 측위에 의한 위치 데이터와, GPS 측위에 의한 위치 데이터는 별개로 기억된다.

GPS 측위의 위치 데이터를 기억했다면, 이어서, 이동 이력 데이터 중에 보정 전의 위치 데이터, 즉 보정 플래그가 "0"인 위치 데이터가 있는지의 여부를 판별한다(단계 S11). 그리고, 없으면 그대로 단계 S1로 되돌아오지만, 보정 전의 위치 데이터가 있으면, "YES" 측으로 이행하여, 자율 항법 데이터 보정 처리부(21)에 명령을 발행하여, 가개시 지점의 위치 데이터를 사용하여 구해진 자율 항법 측위의 위치 데이터의 보정 처리를 행하게 한다(단계 S12: 위치 데이터 보정 수단). 이 보정 처리는, 도 2와 도 3을 사용하여 이미 설명한 바와 같다. 그리고, 단계 S1로 되돌아온다.

이와 같은 이동 측위 처리에 의해, GPS 측위가 가능한 구역이면, 단계 S1, S2, S9∼S11의 처리의 반복에 의해, GPS 측위가 계속적으로 행하여져 이동 경로 상의 각 지점의 위치 데이터가 이동 이력 데이터 기억부(22)에 축적되어 간다. 한편, GPS 측위를 행할 수 없는 구역이면, 단계 S1∼S3, S5∼S8의 처리의 반복에 의해, 자율 항법 측위가 계속적으로 행하여져 이동 경로 상의 각 지점의 위치 데이터가 이동 이력 데이터 기억부(22)에 축적되어 간다.

또한, 자율 항법 측위의 개시 지점에서 위치 데이터가 취득되어 있지 않은 경우에는, 단계 S4에서 가위치 데이터가 설정되어, 이어지는 자율 항법 측위로 가위치 데이터가 계속적으로 취득되어 간다. 그리고, 다음으로, GPS 측위가 가능하게 되었을 때, 단계 S12에서 이들 가위치 데이터가 보정되어 진정한 위치 데이터가 취득되도록 한다.

도 5에는, 개시 지점의 위치 데이터가 취득되어 있지 않은 상태로 실행되는 자동 항법 측위의 그 외의 방식을 설명하기 위한 데이터차트를 나타낸다.

상기 실시예에서는, 개시 지점의 위치 데이터가 취득되어 있지 않은 상태로 자율 항법 측위를 실행하는 경우에, 개시 지점의 가위치 데이터를 부여하여 자율 항법 측위를 실행시켰지만, 다음에 나타낸 바와 같은 방식으로도 마찬가지로 자율 항법 측위를 행하여, 사후에 그 경로의 위치 데이터를 산출할 수 있다.

즉, 먼저 자율 항법 측위의 개시 지점 A(도 3 참조)에서 위치 데이터가 취득되어 있지 않은 경우, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, RAM(11)이나 도시가 생략된 기억 장치에 변위 데이터 베이스(변동 정보 기억 수단)를 작성하고, 이 변위 데이터 베이스에 자율 항법 제어 처리부(20)에서 산출된 변위 데이터를 기억시켜 간다. 상기 변위 데이터는, 이동 경로 상에서 위치 데이터가 구해지는 연속하는 2지점 사이의 상대적인 위치 변동을 나타낸 데이터이며, 예를 들면, 도 5의 (a)의 N번째 변위 데이터 「X: 0.2, Y: 0.2」는, N-1번째 지점으로부터 N번째 지점에 동서 방향으로 "0.2"의 거리, 남북 방향으로 "0.2"의 거리만큼 이동하고 있는 것을 나타낸 것이다.

다음으로, 자율 항법 측위의 이동 도중의 지점 B(도 3 참조)에서 GPS 측위에 의해 위치 데이터(예를 들면, 위치 데이터 「X: 280.0, Y: 180.0」)가 취득되면, 이 위치 데이터와 도 5의 (a)의 변위 데이터 베이스를 사용하여, 과거에 통과한 각 지점의 위치 데이터를 통상의 자율 항법 측위의 연산 패턴과는 역산적인 연산 처리에 의해 구한다.

즉, 먼저 도 5의 (b)의 이동 이력 데이터의 N번째 위치 데이터에 나타낸 바와 같이, 지점 B의 위치 데이터는 GPS 측위의 위치 데이터를 그대로 대입함으로써 구한다. 이어서, 도 5의 (a)의 N번째의 변위 데이터, 및 도 5의 (b)의 N번째 및 N-1번째 위치 데이터에 나타내도록, N번째 위치 데이터로부터 N번째 변위 데이터를 감산하여, 이것을 N-1번째 위치 데이터로서 구한다. 이와 같은 감산 처리를 첫번째 위치 데이터까지 반복하여 행한다.

이와 같은 처리에 의해서도, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 개시 지점 A의 위치 데이터가 없는 상태에서 자율 항법 측위가 행하여진 이동 경로의 각 지점의 위치 데이터를 사후에 구할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예의 네비게이션 장치(1), 그 측위 방법, 및 이동 측위 처리의 프로그램에 의하면, 이동 중에, 자율 항법용 센서(15, 16)에 의해 이동 방향이나 이동량의 계측을 행하여, 그 이동 도중이나 이동 종료의 지점에서 위치 데이터를 취득함으로써, 사후에 이전에 통과해 온 각 지점의 위치 데이터를 구할 수 있다. 따라서, 이동 개시 지점의 위치 데이터를 취득할 수 없어도, 이동 도중이나 이동 종료의 지점에서 위치 데이터를 취득할 수 있으면, 이동 경로 상의 각 지점의 위치 데이터를 취득할 수 있는 효과가 얻어진다.

사후에 이동 경로의 위치 데이터를 취득할 수 있으므로, 예를 들면, 이동 후에 이동 경로를 확인하거나, 또는 디지털 카메라와 조합하여 디지털 카메라로 촬영을 행한 지점의 위치 데이터를 촬영된 화상 데이터와 함께 기억시켜 두는 기능 등, 이 위치 데이터를 유효하게 활용할 수 있다.

또한, 본 실시예의 네비게이션 장치(1)에는, GPS 측위가 가능한 측위 수단이 구비되어 있으므로, 예를 들면, GPS의 전파가 도착하지 않는 옥내에 있어서 이동 중에 자율 항법 측위를 계속적으로 행하고, 그 후, 옥외로 나와 GPS 측위를 행함으로써, 옥내의 이동 경로의 각 지점의 위치 데이터를 사후에 구할 수 있다.

또한, 본 실시예의 네비게이션 장치(1), 그 측위 방법, 및 이동 측위 처리의 프로그램에 의하면, 개시 지점에서 가위치 데이터를 부여하여 자율 항법 측위를 행하고, 이동 도중이나 이동 종료의 지점에서 위치 데이터가 주어진 경우에, 자율 항법 측위에 의해 구해진 가위치 데이터를 전체적으로 시프트시켜 진정한 위치 데이터로 보정하도록 되어 있으므로, 이 보정 처리에 필요한 기억 용량을 작게 할 수 있고, 또한, 이 처리에 걸리는 연산 처리의 부하도 작게 할 수 있다.

또한, 상기 변형예의 자율 항법 측위의 방식에 의하면, 자율 항법 측위 시에 변위 데이터를 기억시키고, 그 후, 이동 도중이나 이동 종료의 지점에서 위치 데이터가 주어질 때, 이동 경로의 종단측으로부터 시단측으로 위치 데이터를 역산해서 구해 나가므로, 예를 들면, 자율 항법용 센서(15, 16)의 검출 출력의 샘플링 데이터를 모두 기억해 두고, 이들 샘플링 데이터를 이용하여 과거의 이동 지점의 위치 데이터를 구하는 방식과 비교하여, 처리에 필요한 기억 용량을 작게 할 수 있고, 또한, 이 처리에 걸리는 연산 처리의 부하도 작게 할 수 있다.

그리고, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 다양한 변경이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 자율 항법 측위의 연산이나 위치 데이터의 보정 처리를, 자율 항법 제어 처리부(20)나 자율 항법 데이터 보정 처리부(21)에 의해 실행시키는 예를 나타냈으나, 이들 연산을 CPU(10)의 소프트웨어 처리에 의해 실현할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에서는, 측위 수단으로서, GPS를 이용하여 측위를 행하는 구성을 예시했지만, 예를 들면, 휴대 전화기의 기지국과의 통신에 의해 측위를 행하는 구성이나, RFID(Radio Frequency Identification) 등을 사용하여 위치 정보를 외부로부터 수신하거나 입력함으로써 현재 위치를 확정하는 구성 등, 그 외의 각종 구성을 적용할 수 있다.

또한, 상대적인 위치 변동의 계측을 행하는 이동 계측 수단으로서, 3축 지자기 센서와 3축 가속도 센서를 예시했지만, 장치의 하늘과 땅의 방향이 일정하면, 2축의 방위 센서나 2축의 가속도 센서를 사용할 수도 있다. 또한, 방위를 구하기 위하여, 자이로스코프 등을 적용할 수도 있다. 또한, 차륜 속도 센서를 사용하여 이동 속도를 구할 수도 있다. 또한, 상기 실시예에서는, 이동 측위 처리에 의해 구해지는 위치 데이터를 2차원의 위치 데이터로 하고 있지만, 높이 방향의 위치 데이터를 포함시켜도 된다.

또한, 상기 실시예에서는, 이동 측위 처리의 개시 시에 GPS 측위를 할 수 없는 경우에 한해서, 사후에 위치 데이터를 구하는 자율 항법 측위의 처리가 실행되도록 하고 있지만, 예를 들면, GPS의 전파가 수신 가능한 구역이라 하더라도, GPS 측위는 간헐적으로 행하고, 이 GPS 측위의 사이를 자율 항법 측위에 의해 위치 데이터를 구하여 가는 구성으로 하고, 또한 이 GPS 측위의 사이에서 실행되는 자율 항법 측위를 사후에 위치 데이터를 구하는 방식으로 해도 된다.

또한, 상기 실시예에서는, 휴대용 네비게이션 장치(1)에 본 발명을 적용한 예를 나타냈으나, 이동체에 설치한 거치형 측위 장치에 본 발명을 적용할 수도 있다. 그 외에, 실시예에서 구체적으로 나타낸 세부적인 부분 등은 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 적절하게 변경할 수 있다.

Claims

상대적인 위치 변동의 계측을 행하는 이동 계측 수단; 및
이동 중에 상기 이동 계측 수단에 의한 위치 변동의 계측을 계속시키고, 개시 지점을 제외한 이동 경로 상의 임의의 제1 지점에서 상기 제1 지점의 위치 정보가 주어진 경우에, 상기 제1 지점의 위치 정보와 상기 이동 계측 수단에 의해 계속적으로 계측되어 온 위치 변동의 정보에 기초하여, 상기 제1 지점에 도달하기 전에 통과해 온 지점의 위치 정보를 구하는 통과 위치 산출 제어 수단
을 포함하는 측위 장치.
제1항에 있어서,
현재 위치를 측정 가능한 측위 수단을 더 포함하고,
상기 측위 수단의 측정에 의해 상기 제1 지점의 위치 정보가 부여되는, 측위 장치.
제1항에 있어서,
개시 지점의 위치 정보에 상기 이동 계측 수단에 의해 계측된 위치 변동의 정보를 적산함으로써 이동 경로 상의 각 지점의 위치 정보를 산출하는 위치 산출 수단을 더 포함하고,
상기 통과 위치 산출 제어 수단은,
가(假)개시 지점의 위치 정보를 상기 위치 산출 수단에 부여하여, 상기 위치 산출 수단에 이동 경로 상의 각 지점의 가(假)위치 정보를 산출시키는 가위치 데이터 산출 제어 수단;
상기 가위치 데이터 산출 제어 수단에 의해 얻어진 상기 각 지점의 가위치 정보를 기억하는 위치 데이터 기억 수단; 및
상기 제1 지점의 위치 정보가 주어진 경우에, 상기 제1 지점에서 상기 위치 산출 수단에 의해 산출된 위치 정보가, 주어진 상기 제1 지점의 위치 정보와 동일하게 되도록, 상기 위치 데이터 기억 수단에 기억된 각 지점의 가위치 정보를 시프트시키는 위치 데이터 보정 수단
을 포함하는, 측위 장치.
제1항에 있어서,
상기 통과 위치 산출 제어 수단은,
이동 중에 상기 이동 계측 수단에 의해 계측된 위치 변동의 정보를 기억하는 변동 정보 기억 수단; 및
상기 제1 지점의 위치 정보가 주어진 경우에, 주어진 위치 정보로부터 상기 변동 정보 기억 수단에 기억되어 있는 위치 변동의 정보를 순차적으로 감산해 감으로써, 상기 제1 지점에 도달하기 전에 통과해 온 각 지점의 위치 정보를 구하는 통과 위치 산출 수단
을 포함하는, 측위 장치.
상대적인 위치 변동의 계측을 행하는 이동 계측 수단과, 현재 위치의 측정이 가능한 측위 수단을 사용하여, 이동 경로 상의 위치 정보를 구하는 측위 방법에 있어서,
이동 중에 상기 이동 계측 수단에 의한 위치 변동의 계측을 계속시키고, 개시 지점을 제외한 이동 경로 상의 임의의 제1 지점에서 상기 측위 수단에 의해 상기 제1 지점의 위치 정보가 주어진 경우에, 상기 제1 지점의 위치 정보와 상기 이동 계측 수단에 의해 계속적으로 계측되어 온 위치 변동의 정보에 기초하여, 상기 제1 지점에 도달하기 전에 통과해 온 지점의 위치 정보를 구하는 통과 위치 산출 제어 단계
를 포함하는 측위 방법.
제5항에 있어서,
개시 지점의 위치 정보에 상기 이동 계측 수단에 의해 계측된 위치 변동의 정보를 적산함으로써 이동 경로 상의 각 지점의 위치 정보를 산출하는 위치 산출 단계를 더 포함하고,
상기 통과 위치 산출 제어 단계는,
가개시 지점의 위치 정보를 상기 위치 산출 단계로 전달하고, 상기 위치 산출 단계에서 이동 경로 상의 각 지점의 가위치 정보를 산출시키는 가위치 데이터 산출 제어 단계;
상기 가위치 데이터 산출 제어 단계에 의해 얻어진 상기 각 지점의 임의의 위치 정보를 기억시키는 위치 데이터 기억 단계; 및
상기 제1 지점의 위치 정보가 주어진 경우에, 상기 제1 지점에서 상기 위치 산출 단계에 의해 산출된 위치 정보가, 주어진 상기 제1 지점의 위치 정보와 동일하게 되도록, 상기 위치 데이터 기억 단계에서 기억한 상기 각 지점의 임의의 위치 정보를 시프트시키는 위치 데이터 보정 단계
를 포함하는, 측위 방법.
제5항에 있어서,
상기 통과 위치 산출 제어 단계는,
이동 중에 상기 이동 계측 수단에 의해 계측된 위치 변동의 정보를 기억시키는 변동 정보 기억 단계; 및
상기 제1 지점의 위치 정보가 주어진 경우에, 주어진 위치 정보로부터 상기 변동 정보 기억 단계에서 기억되어 있는 위치 변동의 정보를 순차적으로 감산해 감으로써, 상기 제1 지점에 도달하기 전에 통과해 온 각 지점의 위치 정보를 구하는 통과 위치 산출 단계
를 포함하는, 측위 방법.