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技術 測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、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

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 水落俊一
出願日 2005年4月12日 (15年8ヶ月経過) 出願番号 2005-114226
公開日 2006年10月26日 (14年2ヶ月経過) 公開番号 2006-292561
状態 未査定
技術分野 航行(Navigation) 航行(Navigation) 交通制御システム 交通制御システム 無線による位置決定
主要キーワード 平均速度ベクトル 最大点数 暫定位置 代替位置 速度ベクトル情報 算出時刻 信頼度α 予測位置情報
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2006年10月26日)のものです。
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図面 (14)

課題

移動しつつ現在位置を計算する場合において、出力位置直進性及び連続性を向上することができる測位装置等を提供すること。

解決手段

測位情報格納手段Buff2に格納されている測位情報P2に基づいて、回帰直線L1を生成する回帰直線生成手段と、回帰直線L1上の現在位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成手段と、暫定位置P6と回帰直線上位置P7の平均位置P8を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成手段と、平均位置情報に基づいて、回帰直線L1を更新して更新回帰直線L2を生成する更新回帰直線生成手段と、更新回帰直線上の現在位置P9を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成手段と、更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力手段と、を有する。

概要

背景

従来、衛星航法システムである例えば、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。
そして、GPS受信機が等速直線移動しつつ、上述のような測位演算を連続的に実施するときには、出力する現在位置(以後、出力位置と呼ぶ)の直進性及び連続性が要求される。ここで直進性が高いとは、GPS受信機が実際にまっすぐに移動しているときに、出力位置が、既に出力した複数の出力位置に基づいて生成した直線上にあることをいう。そして、連続性が高いとは、GPS受信機が等速で移動しているときに、複数の出力位置間において、各出力位置間の空間的な間隔が等しいことをいう。
上述のような測位演算を連続的に行い、出力位置を道路地図上に表示するナビゲーションシステムにおいては、GPS受信機が実際には道路上において等速で移動している場合に、出力位置の直進性が低ければ道路地図上の道路から外れる場合があるし、連続性が低ければ出力位置が不正確である可能性が大きい。
これに対して、前回測位位置速度ベクトルから現在の予想位置を算出し、その予想位置と現在の測位位置を平均化処理することによって、現在位置を算出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4等)

概要

移動しつつ現在位置を計算する場合において、出力位置の直進性及び連続性を向上することができる測位装置等を提供すること。測位情報格納手段Buff2に格納されている測位情報P2に基づいて、回帰直線L1を生成する回帰直線生成手段と、回帰直線L1上の現在位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成手段と、暫定位置P6と回帰直線上位置P7の平均位置P8を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成手段と、平均位置情報に基づいて、回帰直線L1を更新して更新回帰直線L2を生成する更新回帰直線生成手段と、更新回帰直線上の現在位置P9を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成手段と、更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力手段と、を有する。

目的

そこで、本発明は、移動しつつ現在位置を計算する場合において、出力位置の直進性及び連続性を向上することができる測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、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を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、現在の測位位置及び測位時刻を含む測位情報を生成する測位情報生成手段と、前記衛星信号に基づいて移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成手段と、前記測位時刻からの経過時間を示す経過時間情報を生成する経過時間情報生成手段と、前記測位情報を格納する測位情報格納手段と、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報の数が回帰直線生成可能範囲内であるか否かを判断する測位情報数評価手段と、前回の前記測位情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、現在の予測位置を示す予測位置情報を生成する予測位置情報生成手段と、前記測位情報の測位精度に基づいて、前記予測位置情報及び/又は前記測位情報の信頼度を示す信頼度情報を生成する信頼度情報生成手段と、前記測位情報、前記予測位置情報及び前記信頼度情報に基づいて、暫定位置を示す暫定位置情報を生成する暫定位置情報生成手段と、前記測位情報格納手段に格納されている前記測位情報に基づいて、回帰直線を生成する回帰直線生成手段と、前記回帰直線上の現在位置である回帰直線上位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成手段と、前記暫定位置と前記回帰直線位置の平均位置を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成手段と、前記平均位置情報に基づいて、前記回帰直線を更新して更新回帰直線を生成する更新回帰直線生成手段と、前記更新回帰直線上の現在位置を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成手段と、前記更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力手段と、を有することを特徴とする測位装置

請求項2

前記回帰直線上位置情報生成手段は、前記測位情報生成手段が前記測位情報を生成する時間間隔分の過去の時刻、又は、1秒間分の過去の時刻における位置を示す前記回帰直線上位置情報を生成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

前記予測位置情報生成手段は、前回の前記測位情報又は前記暫定位置情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、前記予測位置情報を生成する構成となっていることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の測位装置。

請求項4

前記測位情報格納手段は、前記測位情報及び/又は前記平均位置情報を格納する構成となっており、前記測位情報数判断手段は、前記測位情報及び前記平均位置情報の数の合計の数を判断する構成となっていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の測位装置。

請求項5

前記測位情報格納手段は、前記現在時刻の過去における予め規定した規定時間範囲において生成した前記測位情報及び/又は前記平均位置情報を格納する構成となっていることを特徴とする請求項4に記載の測位装置。

請求項6

測位衛星からの信号である衛星信号に基づいて、現在の測位位置及び測位時刻を含む測位情報を生成する測位情報生成手段と、前記衛星信号に基づいて移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成手段と、前記測位時刻からの経過時間を示す経過時間情報を生成する経過時間情報生成手段と、前記測位情報を格納する測位情報格納手段と、を有する測位装置が、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報の数が回帰直線生成可能範囲内であるか否かを判断する測位情報数評価ステップと、前記測位装置が、前記測位情報数評価ステップにおいて、前記測位情報の数が前記回帰直線生成可能範囲内であると判断した場合に、前回の前記測位情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、現在の予測位置を示す予測位置情報を生成する予測位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報の測位精度に基づいて、前記予測位置情報及び/又は前記測位情報の信頼度を示す信頼度情報を生成する信頼度情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報、前記予測位置情報及び前記信頼度情報に基づいて、暫定位置を示す暫定位置情報を生成する暫定位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報格納手段に格納されている前記測位情報に基づいて、回帰直線を生成する回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記回帰直線上の現在位置である回帰直線上位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記暫定位置と前記回帰直線上位置の平均位置を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記平均位置情報に基づいて、前記回帰直線を更新して更新回帰直線を生成する更新回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上の現在位置を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力ステップと、を有することを特徴とする測位装置の制御方法

請求項7

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いて、現在の測位位置及び測位時刻を含む測位情報を生成する測位情報生成手段と、前記衛星信号に基づいて移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成手段と、前記測位時刻からの経過時間を示す経過時間情報を生成する経過時間情報生成手段と、前記測位情報を格納する測位情報格納手段と、を有する測位装置が、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報の数が回帰直線生成可能範囲内であるか否かを判断する測位情報数評価ステップと、前記測位装置が、前記測位情報数評価ステップにおいて、前記測位情報の数が前記回帰直線生成可能範囲内であると判断した場合に、前回の前記測位情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、現在の予測位置を示す予測位置情報を生成する予測位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報の測位精度に基づいて、前記予測位置情報及び/又は前記測位情報の信頼度を示す信頼度情報を生成する信頼度情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報、前記予測位置情報及び前記信頼度情報に基づいて、暫定位置を示す暫定位置情報を生成する暫定位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報格納手段に格納されている前記測位情報に基づいて、回帰直線を生成する回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記回帰直線上の現在位置である回帰直線上位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記暫定位置と前記回帰直線上位置の平均位置を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記平均位置情報に基づいて、前記回帰直線を更新して更新回帰直線を生成する更新回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上の現在位置を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力ステップと、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

請求項8

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いて、現在の測位位置及び測位時刻を含む測位情報を生成する測位情報生成手段と、前記衛星信号に基づいて移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成手段と、前記測位時刻からの経過時間を示す経過時間情報を生成する経過時間情報生成手段と、前記測位情報を格納する測位情報格納手段と、を有する測位装置が、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報の数が回帰直線生成可能範囲内であるか否かを判断する測位情報数評価ステップと、前記測位装置が、前記測位情報数評価ステップにおいて、前記測位情報の数が前記回帰直線生成可能範囲内であると判断した場合に、前回の前記測位情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、現在の予測位置を示す予測位置情報を生成する予測位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報の測位精度に基づいて、前記予測位置情報及び/又は前記測位情報の信頼度を示す信頼度情報を生成する信頼度情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報、前記予測位置情報及び前記信頼度情報に基づいて、暫定位置を示す暫定位置情報を生成する暫定位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報格納手段に格納されている前記測位情報に基づいて、回帰直線を生成する回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記回帰直線上の現在位置である回帰直線上位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記暫定位置と前記回帰直線上位置の平均位置を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記平均位置情報に基づいて、前記回帰直線を更新して更新回帰直線を生成する更新回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上の現在位置を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力ステップと、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取可能な記録媒体

技術分野

0001

本発明は、測位衛星からの電波を使用する測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、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関するものである。

背景技術

0002

従来、衛星航法システムである例えば、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。
そして、GPS受信機が等速直線移動しつつ、上述のような測位演算を連続的に実施するときには、出力する現在位置(以後、出力位置と呼ぶ)の直進性及び連続性が要求される。ここで直進性が高いとは、GPS受信機が実際にまっすぐに移動しているときに、出力位置が、既に出力した複数の出力位置に基づいて生成した直線上にあることをいう。そして、連続性が高いとは、GPS受信機が等速で移動しているときに、複数の出力位置間において、各出力位置間の空間的な間隔が等しいことをいう。
上述のような測位演算を連続的に行い、出力位置を道路地図上に表示するナビゲーションシステムにおいては、GPS受信機が実際には道路上において等速で移動している場合に、出力位置の直進性が低ければ道路地図上の道路から外れる場合があるし、連続性が低ければ出力位置が不正確である可能性が大きい。
これに対して、前回測位位置速度ベクトルから現在の予想位置を算出し、その予想位置と現在の測位位置を平均化処理することによって、現在位置を算出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4等)

発明が解決しようとする課題

0003

しかし、上述の技術においては、前回の測位位置の精度、前回の速度ベクトルの精度及び現在の測位位置の全部又は一部の精度が低いときには、算出した現在位置の精度も劣化し、直進性及び連続性が劣化する場合があるという問題がある。

0004

そこで、本発明は、移動しつつ現在位置を計算する場合において、出力位置の直進性及び連続性を向上することができる測位装置、測位装置の制御方法、測位装置の制御プログラム、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を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

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、現在の測位位置及び測位時刻を含む測位情報を生成する測位情報生成手段と、前記衛星信号に基づいて移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成手段と、前記測位時刻からの経過時間を示す経過時間情報を生成する経過時間情報生成手段と、前記測位情報を格納する測位情報格納手段と、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報の数が回帰直線生成可能範囲内であるか否かを判断する測位情報数評価手段と、前回の前記測位情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、現在の予測位置を示す予測位置情報を生成する予測位置情報生成手段と、前記測位情報の測位精度に基づいて、前記予測位置情報及び/又は前記測位情報の信頼度を示す信頼度情報を生成する信頼度情報生成手段と、前記測位情報、前記予測位置情報及び前記信頼度情報に基づいて、暫定位置を示す暫定位置情報を生成する暫定位置情報生成手段と、前記測位情報格納手段に格納されている前記測位情報に基づいて、回帰直線を生成する回帰直線生成手段と、前記回帰直線上の現在位置である回帰直線上位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成手段と、前記暫定位置と前記回帰直線上位置の平均位置を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成手段と、前記平均位置情報に基づいて、前記回帰直線を更新して更新回帰直線を生成する更新回帰直線生成手段と、前記更新回帰直線上の現在位置を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成手段と、前記更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力手段と、を有することを特徴とする測位装置により達成される。

0006

第1の発明の構成によれば、前記測位装置は、必ずしも、前記測位情報に含まれる前記測位位置をそのまま出力しない。このため、前記測位情報の精度が悪い場合にも、その影響を直接に受けることはない。
すなわち、前記測位装置は、以下に説明するように、前記測位情報を、前記回帰直線を更新するために使用する。

0007

まず、前記測位装置は、前記回帰直線上位置情報生成手段によって、前記回帰直線上位置情報を生成することができる。前記回帰直線上位置情報は、複数の前記測位情報に基づいて生成されているから、出力する位置情報として使用しても、直進性及び連続性を有している。
しかし、前記回帰直線は、前記測位装置の移動に伴って更新する必要がある。その更新の基礎となる情報は、前記測位装置が移動した地点で作成した前記測位情報である。ここで、前記測位装置は、前記測位情報をそのまま使用することはない。以下に説明するように前記測位情報を補正することによって、前記測位情報の精度の影響を受けることを緩和している。
まず、前記測位装置は、前記予測位置情報生成手段によって、前記予測位置情報を生成することができる。そして、前記測位装置は、前記測位情報と前記予測位置情報に基づいて、前記暫定位置情報を生成することができる。これは、前記測位情報が、前記予測位置情報によって補正されていることを意味する。従来例においては、この暫定位置情報を出力するのであるが、前記測位装置においては、前記暫定位置情報を出力することはない。前記暫定位置情報を出力すると出力位置の直進性及び連続性が確保できるとは限らないからである。前記測位装置は、前記暫定位置情報を、前記平均位置情報を生成するための一要素として使用する。
すなわち、前記測位装置は、前記平均位置情報生成手段によって、前記暫定位置と前記回帰直線上位置情報に基づいて前記平均位置情報を生成することができる。これは、前記暫定位置情報が、前記回帰直線上位置情報によって補正されていることを意味する。
さらに、前記測位装置は、前記更新回帰直線生成手段によって、前記回帰直線を前記平均位置情報に基づいて更新し、前記更新回帰直線を生成する。これは、前記測位情報が前記暫定位置情報の生成過程及び前記平均位置情報の生成過程の2つの過程において補正されることによって生成された情報によって、前記回帰直線が更新されることを意味する。

0008

すなわち、前記測位装置は、前記測位情報を二重に補正し、前記測位情報の精度の影響が低減した前記平均位置情報に基づいて、前記測位装置の移動にともなって必要な前記回帰直線の更新を行うのである。これにより、前記測位装置は、移動にともなう前記回帰直線の更新を、前記測位情報の精度劣化の影響を緩和しつつ行うことができるから、出力位置の直進性及び連続性を向上させることができる。
これにより、前記測位装置によれば、移動しつつ現在位置を計算する場合において、出力位置の直進性及び連続性を向上することができる。

0009

第2の発明は、第1の発明の構成において、前記回帰直線上位置情報生成手段は、前記測位情報生成手段が前記測位情報を生成する時間間隔分の過去の時刻、又は、1秒間分の過去の時刻における位置を示す前記回帰直線上位置情報を生成することを特徴とする測位装置である。

0010

前記回帰直線は、前記測位情報格納手段に格納されている前記測位情報に基づいて生成されている。このため、前回の前記測位時刻と現在時刻の間における位置変化は不明であるから、前記回帰直線を使用して、現在時刻における位置を算出すると、真の現在位置と乖離する可能性が大きい。これに対して、前記測位装置は、前記測位情報を生成する時間間隔分の過去の時刻、又は、1秒間過去の時刻における位置を示す前記回帰直線上位置情報を生成する。すなわち、現在時刻よりも所定の時間、過去の時刻における位置を現在時刻における位置の代替位置として生成する。これにより、前記回帰直線上位置が真の現在位置と乖離する度合いを低減することができる。
このため、前記平均位置が真の現在位置と乖離する度合いを低減することができる。そして、前記平均位置情報によって更新される前記更新回帰直線を使用して算出された前記更新直線上位置情報を出力するから、出力位置の直進性及び連続性を一層向上することができる。

0011

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、前記予測位置情報生成手段は、前回の前記測位情報又は前記暫定位置情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、前記予測位置情報を生成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。

0012

第3の発明の構成によれば、前記測位装置が前記暫定位置情報を有している場合には、前記暫定位置情報を使用して前記予測位置情報を生成することができる。前記暫定位置情報は、前記測位情報を前記予測位置情報によって補正した情報であるということができる。すなわち、前記暫定位置情報においては、前記測位情報の精度劣化の影響が低減されている。このため、前記暫定位置情報を使用して生成される前記予測位置情報においては、前記測位情報の精度劣化の影響が一層低減することができる。
この結果として、出力位置の直進性及び連続性をより一層向上することができる。

0013

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、前記測位情報格納手段は、前記測位情報及び/又は前記平均位置情報を格納する構成となっており、前記測位情報数判断手段は、前記測位情報及び前記平均位置情報の数の合計の数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。

0014

第4の発明の構成によれば、前記測位装置は、前記平均位置情報を生成することができる場合には、前記測位情報格納手段に前記平均位置情報を格納することができる。
前記平均位置情報は、前記暫定位置情報と前記回帰直線上位置情報とから生成されているから、前記測位情報の精度劣化の影響が低減されている。このため、前記測位情報格納手段に格納された前記平均位置情報を使用して生成された前記回帰直線においても、前記測位情報の精度劣化の影響が低減されている。
前記回帰直線において既に前記測位情報の精度劣化の影響が低減されているから、前記更新回帰直線においても、前記測位情報の精度劣化の影響が低減される。このため、出力位置の直進性及び連続性をさらに一層向上することができる。

0015

第5の発明は、第4の発明の構成において、前記測位情報格納手段は、前記現在時刻の過去における予め規定した規定時間範囲において生成した前記測位情報及び/又は前記平均位置情報を格納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。

0016

前記測位装置が移動する場合においては、進行方向を変更する場合がある。この点、前記測位情報格納手段は、過去における前記規定時間範囲の前記測位情報及び/又は前記平均位置情報を格納するから、進行方向が変わった場合には、徐々に進行方向が変わった後の前記規定時間範囲の前記測位情報及び/又は前記平均位置情報を格納することができる。このため、前記測位情報格納手段は、最終的には進行方向が変わった後の前記測位情報及び/又は前記平均位置情報のみを格納することができる。
このため、前記測位装置は、進行方向の変更に精度良く対応することができる。これにより、前記測位装置は、進行方向が変更した場合であっても、出力位置の直進性及び連続性を確保することができる。

0017

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いて、現在の測位位置及び測位時刻を含む測位情報を生成する測位情報生成手段と、前記衛星信号に基づいて移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成手段と、前記測位時刻からの経過時間を示す経過時間情報を生成する経過時間情報生成手段と、前記測位情報を格納する測位情報格納手段と、を有する測位装置が、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報の数が回帰直線生成可能範囲内であるか否かを判断する測位情報数評価ステップと、前記測位装置が、前記測位情報数評価ステップにおいて、前記測位情報の数が前記回帰直線生成可能範囲内であると判断した場合に、前回の前記測位情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、現在の予測位置を示す予測位置情報を生成する予測位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報の測位精度に基づいて、前記予測位置情報及び/又は前記測位情報の信頼度を示す信頼度情報を生成する信頼度情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報、前記予測位置情報及び前記信頼度情報に基づいて、暫定位置を示す暫定位置情報を生成する暫定位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報格納手段に格納されている前記測位情報に基づいて、回帰直線を生成する回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記回帰直線上の現在位置である回帰直線上位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記暫定位置と前記回帰直線上位置の平均位置を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記平均位置情報に基づいて、前記回帰直線を更新して更新回帰直線を生成する更新回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上の現在位置を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力ステップと、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。

0018

第6の発明の構成によれば、第1の発明の構成と同様に、移動しつつ現在位置を計算する場合において、出力位置の直進性及び連続性を向上することができる。

0019

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いて、現在の測位位置及び測位時刻を含む測位情報を生成する測位情報生成手段と、前記衛星信号に基づいて移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成手段と、前記測位時刻からの経過時間を示す経過時間情報を生成する経過時間情報生成手段と、前記測位情報を格納する測位情報格納手段と、を有する測位装置が、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報の数が回帰直線生成可能範囲内であるか否かを判断する測位情報数評価ステップと、前記測位装置が、前記測位情報数評価ステップにおいて、前記測位情報の数が前記回帰直線生成可能範囲内であると判断した場合に、前回の前記測位情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、現在の予測位置を示す予測位置情報を生成する予測位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報の測位精度に基づいて、前記予測位置情報及び/又は前記測位情報の信頼度を示す信頼度情報を生成する信頼度情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報、前記予測位置情報及び前記信頼度情報に基づいて、暫定位置を示す暫定位置情報を生成する暫定位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報格納手段に格納されている前記測位情報に基づいて、回帰直線を生成する回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記回帰直線上の現在位置である回帰直線上位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記暫定位置と前記回帰直線上位置の平均位置を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記平均位置情報に基づいて、前記回帰直線を更新して更新回帰直線を生成する更新回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上の現在位置を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力ステップと、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。

0020

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いて、現在位置の測位位置及び測位時刻を含む測位情報を生成する測位情報生成手段と、前記衛星信号に基づいて移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報を生成する速度ベクトル情報生成手段と、前記測位時刻からの経過時間を示す経過時間情報を生成する経過時間情報生成手段と、前記測位情報を格納する測位情報格納手段と、を有する測位装置が、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報の数が回帰直線生成可能範囲内であるか否かを判断する測位情報数評価ステップと、前記測位装置が、前記測位情報数評価ステップにおいて、前記測位情報の数が前記回帰直線生成可能範囲内であると判断した場合に、前回の前記測位情報、前記速度ベクトル情報及び前記経過時間情報に基づいて、現在の予測位置を示す予測位置情報を生成する予測位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報の測位精度に基づいて、前記予測位置情報及び/又は前記測位情報の信頼度を示す信頼度情報を生成する信頼度情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報、前記予測位置情報及び前記信頼度情報に基づいて、暫定位置を示す暫定位置情報を生成する暫定位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記測位情報格納手段に格納されている前記測位情報に基づいて、回帰直線を生成する回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記回帰直線上の現在位置である回帰直線上位置を示す回帰直線上位置情報を生成する回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記暫定位置と前記回帰直線上位置の平均位置を示す平均位置情報を生成する平均位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記平均位置情報に基づいて、前記回帰直線を更新して更新回帰直線を生成する更新回帰直線生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上の現在位置を示す更新回帰直線上位置情報を生成する更新回帰直線上位置情報生成ステップと、前記測位装置が、前記更新回帰直線上位置情報を出力する更新回帰直線上位置情報出力ステップと、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取可能な記録媒体によって達成される。

発明を実施するための最良の形態

0021

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。

0022

図1は、本発明の実施の形態に係る測位システム10を示す概略図である。
図1に示すように、測位システム10は、端末20を有する。端末20は、測位衛星である例えば、GPS衛星12a,12b,12c及び12dからの信号である信号S1,S2,S3及びS4を受信することができる。この信号S1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。
端末20は、自動車18に搭載されて、道路R上を移動している。

0023

端末20は、例えば、道路R上において測位演算を連続的に実施し、取得した位置情報を地図情報とともに表示するカーナビゲーション装置である。端末20が表示する出力位置は、直進性及び連続性が要求される。ここで、出力位置とは、端末20が後述の表示装置36に表示する位置を意味する。

0024

ここで直進性が高いとは、端末20が実際にまっすぐに移動しているときに、算出した出力位置が、既に計測した複数の出力位置に基づいて生成した直線上にあることをいう。例えば、端末20が位置A6を算出して表示する場合に、位置A6は、位置A1乃至位置A5に基づいて生成した直線T1上にあるから、端末20が表示する出力位置は直進性が高い。
これに対して、端末20が位置B6を算出して表示する場合に、位置B6は、位置B1乃至位置B5に基づいて生成した直線T2上にないから、端末20が表示する位置は直進性が低い。

0025

そして、連続性が高いとは、端末20が等速で移動しているときに、複数の出力位置において、各出力位置間の空間的な間隔が等しいことをいう。例えば、端末20が位置A1乃至A6を算出して表示する場合に、位置A1と位置A2との距離Ad1と、位置A2とA3との距離Ad2とは等しいというように、各位置A1等の空間的な間隔は等しいから、端末20が表示する出力位置は連続性が高い。
これに対して、端末20が位置B1乃至B6を算出して表示する場合に、位置B1とB2との距離Bd1と、位置B2とB3との距離Bd2は異なる。このため、端末20が表示する出力位置は連続性が低い。

0026

測位演算を連続的に行い、現在位置を道路地図上に表示する端末20においては、端末20が実際には道路R上において等速で移動している場合に、表示する出力位置の直進性が低ければ表示装置36の表示画面において出力位置が道路Rから外れる場合があるし、連続性が低ければ表示する出力位置が不正確である可能性が大きい。
この点、端末20は、以下の構成によって、位置A1乃至位置A6のように、直進性及び連続性が高い出力位置を表示することができる。

0027

なお、端末20は例えば、カーナビゲーション装置であるが、その他に、携帯電話機、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4個に限らず例えば、3個でもよいし、5個以上でもよい。

0028

(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、HD(Hard Disk)等である。

0029

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S1等を受信するためのGPS装置32、時刻及び時間を計測するための時計34及び各種情報を表示するための表示装置36が接続されている。

0030

(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、図2の時計34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。第2記憶部は、参照位置Prを1つだけ格納するBuff1、複数の前回位置P2を示す情報を格納するBuff2、その他の情報を格納するBuff3から構成されている。参照位置Prを示す情報には、参照位置Prが算出された時刻である参照位置算出時刻trが含まれる。また、前回位置P2を示す情報には、前回位置P2が算出された時刻である前回位置算出時刻tpが含まれる。前回位置P2を示す情報は測位情報の一例であり、Buff2は測位情報格納手段の一例である。Buff2は、n点(nは3以上の整数)の前回位置P2を示す情報を格納することができる。なお、「前回位置P2」という文言と、「前回位置P2を示す情報」という文言は、同義で使用する。測位位置P1等についても同様である。

0031

Buff2が格納することができる前回位置P2の最大点数は、上述のように、n点である。これは、現在時刻t1の過去における一定の時間範囲において生成したn点である。例えば、現在時刻t1から予め規定した10秒(s)以内の時間範囲において生成したn点である。このため、Buff2は、現在時刻t1を基準として、常に過去における一定の時間範囲の前回位置P2を格納している。上述の10秒(s)以内という時間範囲は、規定時間範囲の一例である。

0032

なお、本実施の形態とは異なり、例えば、端末20が時速100キロメートル(km/h)という高速で移動している場合には5点とし、時速5キロメートル(km/h)という低速で移動している場合には15点とするように変更可能にしてもよい。
制御部100は、計時部104によって、参照位置算出時刻tr及び前回位置算出時刻tpを示す情報を生成する。

0033

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112を格納している。測位プログラム112は、制御部100が、GPS部102によって受信した信号S1等に基づいて、現在の測位位置P1及び測位時刻tp1を示す測位位置情報152を生成するためのプログラムである。この測位位置情報152は、測位情報の一例である。そして、測位プログラム112と制御部100は、測位情報生成手段の一例である。
具体的には、端末20は、例えば、3個以上のGPS衛星12a等から信号S1等を受信し、信号S1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等から受信した信号S1等に乗せられている各GPS衛星12a等の衛星軌道情報と、上述の擬似距離を使用して、現在位置の測位演算を行う。
制御部100は、生成した測位位置情報152を第2記憶部のBuff3に格納する。
また、制御部100は、Buff2に前回位置P2がn点格納されるまでは、測位位置情報152を、Buff1及びBuff2にも格納する。すなわち、Buff2に前回位置P2がn点格納されるまでの間は、測位位置P1が、参照位置Prであり、前回位置P2でもある。

0034

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、速度ベクトル情報生成プログラム114を格納している。速度ベクトル情報生成プログラム114は、制御部100が、GPS部102によって受信した信号S1等に基づいて、移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報154を生成するためのプログラムである。速度ベクトル情報154は、速度ベクトル情報の一例である。そして、速度ベクトル情報生成プログラム114と制御部100は、速度ベクトル情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部100は、複数のGPS衛星12a等からの信号S1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の移動方向及び移動速度を示す速度ベクトル情報154を生成する。
制御部100は、生成した速度ベクトル情報154を第2記憶部のBuff3に格納する。図3に示すように、前回速度ベクトル情報154aは前回測位時に生成した前回速度ベクトルV1を示し、現在速度ベクトル情報154bは現在の速度ベクトルV2を示す。

0035

図4は、速度ベクトル情報154等の一例を示す図である。
図4(a)に示すように、例えば、前回速度ベクトルV1と現在速度ベクトルV2は、方向及び速度が異なる。

0036

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、平均速度ベクトル情報生成プログラム116を格納している。平均速度ベクトル情報生成プログラム116は、制御部100が、前回速度ベクトルV1と現在速度ベクトルV2に基づいて、平均速度ベクトルV3を示す平均速度ベクトル情報156を生成するためのプログラムである。制御部100は、生成した平均速度ベクトル情報156を、端末第2記憶部150のBuff3に格納する。
図4(b)に示すように、平均速度ベクトルV3は、前回速度ベクトルV1と現在速度ベクトルV2の平均の方向及び速度を有する。

0037

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、前回位置数評価プログラム118を格納している。前回位置数評価プログラム118は、制御部100が、Buff2に、格納されている前回位置P2の数を評価するためのプログラムである。具体的には、制御部100は、Buff2に前回位置P2がn点格納されているか否かを判断する。すなわち、Buff2に最大格納点数の前回位置P2が格納されているか否かを判断する。
そして、制御部100は、前回位置P2がn点格納されていない場合には、さらに、前回位置P2が1点以上格納されているか否かを判断する。これは、Buff2に前回位置P2がn点格納されていないことを前提にして、前回位置P2が全く格納されていないか否かを判断することを意味する。
n点という数は、端末20が回帰直線を生成することができる数の一例である。すなわち、n点という数は、回帰直線生成可能範囲内の一例である。そして、前回位置数評価プログラム118と制御部100は、測位情報数評価手段の一例である。

0038

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、測位位置情報出力プログラム120を格納している。測位位置情報出力プログラム120は、制御部100が、前回位置数評価プログラム118に基づいて、Buff2に前回位置P2がn点格納されておらず、さらに、1点以上含まれていないと判断した場合に、測位位置P1を出力するためのプログラムである。
具体的には、制御部100は、Buff2に前回位置P2が1点も格納されていない場合には、測位位置P1を地図情報(図示せず)とともに、表示装置36(図2参照)に表示する。

0039

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、前回位置情報取得プログラム122を格納している。前回位置情報取得プログラム122は、制御部100が、Buff2から、一番最後に生成した前回位置P2を取得するためのプログラムである。

0040

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、第1予測位置情報生成プログラム124を格納している。第1予測位置情報生成プログラム124は、制御部100が、前回位置P2、平均速度ベクトルV3及び経過時間Δtに基づいて、第1予測位置P3を示す第1予測位置情報160を生成するためのプログラムである。
制御部100は、まず、計時部104によって、一番最後の前回位置P2を生成したときからの経過時間Δtを示す経過時間情報158を生成する。一番最後の前回位置P2を生成した前回位置算出時刻tpは、前回測位時と同視することができる。すなわち、制御部100と計時部104は、経過時間情報生成手段の一例である。

0041

続いて、制御部100は、図4(c)に示すように、前回位置P2、平均速度ベクトルV3及び経過時間Δtに基づいて、第1予測位置P3を算出する。すなわち、制御部100は、前回位置P2を基点として、平均速度ベクトルV3を、経過時間Δtの長さだけ延長する。そして、平均速度ベクトルV3を延長した先端の点が、第1予測位置P3である。
制御部100は、生成した第1予測位置情報160をBuff3に格納する。

0042

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、第1信頼度情報生成プログラム126を格納している。第1信頼度情報生成プログラム126は、制御部100が、第1予測位置情報160の信頼度αを示す第1信頼度情報162を生成するためのプログラムである。具体的には、制御部100は、前回速度ベクトルV1の精度に基づいて、信頼度αを算出する。前回速度ベクトルV1の精度は、前回速度ベクトルV1の生成に使用した信号S1等の信号強度または、前回速度ベクトルV1と前々回の速度ベクトルとの速度の差(加速度)に基づいて決定する。信頼度αは1以上無限大数値をとり、信頼度αが1のときに第1予測位置情報160の信頼度は最低であり、信頼度αが無限大のときに第1予測位置情報160の信頼度は最大である。制御部100は、例えば、加速度があまりにも大きいときには、信頼度αを小さくする。
制御部100は、生成した第1信頼度情報162をBuff3に格納する。
なお、本実施の形態とは異なり、制御部100は、測位位置情報152の測位精度に基づいて、信頼度αを算出するようにしてもよい。また、本実施の形態とは異なり、測位位置情報152の測位精度及び/又は前回速度ベクトルV1の精度に基づいて、測位位置情報152の信頼度を算出するようにしてもよい。

0043

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、出力用位置情報生成プログラム128を格納している。出力用位置情報生成プログラム128は、制御部100が、Buff2に格納されている前回位置P2がn点未満である場合に、出力用位置P4を示す出力用位置情報164を生成するためのプログラムである。具体的には、制御部100は、図4(d)に示す計算式によって、図4(c)に示すように、第1予測位置P3、測位位置P1及び信頼度αに基づいて、第1予測位置P3と測位位置P1の間のいずれかの位置を出力用位置P4として算出する。
制御部100は、生成した出力用位置情報164をBuff3に格納する。

0044

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、出力用位置情報出力プログラム130を格納している。出力用位置情報出力プログラム130は、制御部100が、出力用位置P4を出力するためのプログラムである。具体的には、制御部100は、出力用位置P4を地図情報(図示せず)とともに、表示装置36(図2参照)に表示する。

0045

以上で説明したように、端末20は、Buff2に前回位置P2が1点も格納されていない場合には、測位位置P1を出力する。そして、端末20は、Buff2に前回位置P2が1点以上格納されているが、n点未満である場合には、出力用位置P4を出力するように構成されている。

0046

これに対して、端末20は、Buff2に前回位置P2が10点格納されている場合には、以下に説明する複数のプログラムによって、最終的に現在時刻位置P9を算出し、その現在時刻位置P9を出力するように構成されている。
図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、第2予測位置情報生成プログラム132を格納している。第2予測位置情報生成プログラム132は、制御部100が、上述の前回位置数評価プログラム118によってBuff2に前回位置P2がn点以上格納されていると判断した場合に、Buff1に格納されている位置、平均速度ベクトルV3及び経過時間Δtに基づいて、第2予測位置P5を示す第2予測位置情報166を生成するためのプログラムである。すなわち、第2予測位置情報生成プログラム132と制御部100は、予測位置情報生成手段の一例である。

0047

図5は、第2予測位置P5の算出方法等の一例を示す図である。
制御部100は第2予測位置情報生成プログラム132に従って、まず、計時部104によって、Buff1に格納されている参照位置Prを生成したときからの経過時間Δtを示す経過時間情報158を生成する。
続いて、制御部100は、図5(a)に示すように、前回位置P2、平均速度ベクトルV3及び経過時間Δtに基づいて、第2予測位置P5を算出する。
制御部100は、生成した第2予測位置情報166をBuff3に格納する。
Buff1に格納されている参照位置Prが、測位位置P1であるときは、制御部100は、測位位置P1に基づいて、第2予測位置P5を算出する。これに対して、Buff1に後述の暫定位置P6が格納されている場合には、暫定位置P6に基づいて、第2予測位置P5を算出するように構成されている。

0048

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、第2信頼度情報生成プログラム134を格納している。第2信頼度情報生成プログラム134は、制御部100が、測位位置情報152の測位精度に基づいて、第2予測位置情報166の信頼度βを示す第2信頼度情報168を生成するためのプログラムである。すなわち、第2信頼度情報生成プログラム134と制御部100は、信頼度情報生成手段の一例である。信頼度βは1以上無限大の値をとる。信頼度βは、上述の信頼度αと同様に、その値が1のときに最も第2予測位置情報166の信頼性が低く、その値が無限大のときに最も信頼性が高いことを意味する。
測位位置情報152の測位精度は、例えば、信号S1等の信号強度が弱い場合には劣化する。測位位置情報152の測位精度が低い場合には、相対的に、第2予測位置情報166の信頼性は高いから、信頼度βの値は大きくなる。
これに対して、測位位置情報152の測位精度が高い場合には、相対的に、第2予測位置情報166の信頼性は小さいから、信頼度βは小さくなる。
なお、本実施の形態とは異なり、制御部100は、平均速度ベクトルV3の精度に基づいて、第2信頼度情報168を生成するようにしてもよい。平均速度ベクトルV3の精度は、例えば、前回速度ベクトルV1を生成したときの信号S1等の信号強度と、現在速度ベクトルV2を生成したときの信号S1等の信号強度の平均の信号強度に基づいて、算出する。
また、本実施の形態とは、異なり、制御部100は、測位位置情報152の信頼度βを示す第2信頼度情報168を生成するようにしてもよい。

0049

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、暫定位置情報生成プラム136を格納している。暫定位置情報生成プラム136は、制御部100が、測位位置情報152、第2予測位置情報166及び第2信頼度情報168に基づいて、暫定位置P6を示す暫定位置情報170を生成するためのプログラムである。すなわち、暫定位置情報生成プログラム136と制御部100は、暫定位置情報生成手段の一例である。

0050

具体的には、制御部100は、図5(b)に示す式に基づいて、図5(a)に示すように、第2予測位置P5、測位位置P1及び信頼度βに基づいて、第2予測位置P5と測位位置P1の間のいずれかの位置を暫定位置P6として算出する。
制御部100は、生成した暫定位置情報170をBuff1及びBuff3に格納する。

0051

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、回帰直線情報生成プログラム138を格納している。回帰直線情報生成プログラム138は、制御部100が、Buff2に格納されている前回位置P2に基づいて、回帰直線L1を示す回帰直線情報172を生成するためのプログラムである。すなわち、回帰直線情報生成プログラム138と制御部100は、回帰直線生成手段の一例である。

0052

具体的には、制御部100は、図5(c)に示す数式によって、図5(d)に示すように、各前回位置P2からの緯度y軸方向の距離が最も小さい直線である回帰直線L1を算出する。
制御部100は、複数の前回位置P2の緯度yと、それぞれ対応する前回位置算出時刻tpの関係を示す回帰直線L1を算出する。また、制御部100は、複数の前回位置P2の経度y(図示せず)と、それぞれ対応する前回位置算出時刻tpの関係を示す回帰直線を算出する(図示せず)。以後、複数の前回位置P2の緯度yと、それぞれ対応する前回位置算出時刻tpの関係を示す回帰直線L1のみを説明し、複数の前回位置P2の経度yと、それぞれ対応する前回位置算出時刻tpの関係を示す回帰直線の説明は省略する。
制御部100は、生成した回帰直線情報172を、Buff3に格納する。

0053

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、擬似現在位置情報生成プラム140を格納している。擬似現在位置情報生成プログラム140は、制御部100が、回帰直線L1上の現在位置である擬似現在位置P7を示す擬似現在位置情報174を生成するためのプログラムである。擬似現在位置P7は、回帰直線上位置情報の一例である。そして、擬似現在位置情報生成プログラム140と制御部100は、回帰直線上位置情報生成手段の一例である。

0054

図6は、擬似現在位置P7の算出方法の一例を示す図である。
図6(a)に示すように、制御部100は、現在時刻t1から1秒(s)過去の時刻t−1における回帰直線L1上の位置を擬似現在位置P7として算出する。
制御部100は、生成した擬似現在位置情報174をBuff3に格納する。
なお、本実施の形態とは異なり、制御部100は、測位位置情報152を生成する時間間隔分の過去の時刻における回帰直線L1上の位置を擬似現在位置P7として算出するようにしてもよい。

0055

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、平均位置情報生成プログラム142を格納している。平均位置情報生成プラム142は、制御部100が、図6(b)に示すように、暫定位置P6と擬似現在位置P7の中間に位置する平均位置P8を示す平均位置情報176を生成するためのプログラムである。すなわち、平均位置情報生成プログラム142と制御部100は、平均位置情報生成手段の一例である。
制御部100は、生成した平均位置情報176をBuff2及びBuff3に格納する。すなわち、Buff2は、測位位置P1のみを格納している場合もあるが、平均位置P8の算出後は、測位位置P1及び平均位置P8、又は、平均位置P8のみを格納している。

0056

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、回帰直線更新プログラム144を格納している。回帰直線更新プログプラム144は、制御部100が、平均位置情報176に基づいて、回帰直線L1を更新して更新回帰直線L2を示す更新回帰直線情報178を生成するためのプログラムである。すなわち、回帰直線更新プログプラム144と制御部100は、更新回帰直線生成手段の一例である。

0057

図7は、更新回帰直線L2の算出方法等の一例を示す図である。
図7に示すように、制御部100は、Buff2に格納されている複数の前回位置P2と平均位置P8からの緯度y軸方向の距離が最も小さい直線である更新回帰直線L2を算出する。
制御部100は、更新回帰直線L2を示す更新回帰直線情報178をBuff3に格納する。
図7(a)に示すように、複数の前回位置P2のうち、前回位置P2aはBuff2から削除されており、更新回帰直線L2の生成には、前回位置P2b以降に生成された前回位置P2及び平均位置P8が使用される。

0058

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、現在時刻位置情報生成プログラム146を格納している。現在時刻位置情報生成プログラム146は、制御部100が、更新回帰直線L2上の現在位置である現在時刻位置P9を示す現在時刻位置情報180を生成するためのプログラムである。この現在時刻位置情報180は、更新回帰直線上位置情報の一例である。そして、現在時刻位置情報生成プログラム146と制御部100は、更新回帰直線上位置情報生成手段の一例である。
具体的には、制御部100は、図7(b)に示すように、更新回帰直線L2における現在時刻t1に対応する位置を現在時刻位置P9として算出する。
制御部100は、生成した現在時刻位置情報180をBuff3に格納する。

0059

図3に示すように、端末20は、第1記憶部110に、現在時刻位置情報出力プログラム148を格納している。現在時刻位置情報出力プラム148は、制御部100が、現在時刻位置情報180を出力するためのプログラムである。すなわち、現在時刻位置情報出力プログラム148と制御部100は、更新回帰直線上位置情報出力手段の一例である。
具体的には、制御部100は、現在時刻位置情報180を地図情報(図示せず)とともに、表示装置36(図2参照)に表示する。

0060

以上で説明したように、端末20は、必ずしも、測位位置P1をそのまま出力しない。このため、測位位置P1の精度が悪い場合にも、その影響を直接に受けることはない。
すなわち、端末20は、測位位置P1を、回帰直線L1を更新するために使用する。

0061

まず、端末20は、回帰直線L1に基づいて、擬似現在位置P7を算出することができる。擬似現在位置P7は、複数の前回位置P2に基づいて生成されているから、出力位置として使用しても、直進性及び連続性を有している。
しかし、回帰直線L1は、端末20の移動に伴って更新する必要がある。その更新の基礎となる情報は、端末20が移動した地点で作成した測位位置P1である。ここで、端末20は、測位位置P1をそのまま使用することはない。測位位置P1を補正することによって、測位位置P1の精度の影響を受けることを緩和している。
まず、端末20は、第2予測位置P5を算出することができる。そして、端末20は、測位位置P1と第2予測位置P5に基づいて、暫定位置P6を生成することができる。これは、測位位置P1が、予測位置P5によって補正されていることを意味する。従来例においては、この暫定位置P5を出力するのであるが、端末20においては、暫定位置P65を出力することはない。暫定位置P6を出力すると出力位置の直進性及び連続性が確保できるとは限らないからである。端末20においては、暫定位置P6は、平均位置P8を生成するための一要素である。
すなわち、端末20は、暫定位置P6と擬似現在位置P7に基づいて平均位置P8を生成することができる。これは、暫定位置P6が、擬似現在位置P7によって補正されていることを意味する。

0062

さらに、端末20は、回帰直線L1を平均位置P8に基づいて更新し、更新回帰直線L2を生成することができる。これは、測位位置P1が暫定位置P6の生成過程及び平均位置P8の生成過程の2つの過程において補正された情報によって、回帰直線L1が更新されることを意味する。

0063

すなわち、端末20は、移動にともなって必要な回帰直線L1の更新を、測位位置P1を二重に補正し、測位位置P1の精度の影響を低減した平均位置P8に基づいて行うのである。これにより、端末20は、移動にともなう回帰直線L1の更新を、測位位置P1の精度の影響を緩和しつつ行うことができるから、出力位置の直進性及び連続性を向上させることができる。
これにより、端末20によれば、移動しつつ現在位置を計算する場合において、出力位置の直進性及び連続性を向上することができる。

0064

また、端末20は、現在時刻t1ではなくて、現在時刻t1から1秒(s)間過去の時刻t1−1における位置を示す擬似現在位置P7を算出する。

0065

図8は、擬似現在位置P7を算出する方法の一例を示す図である。
回帰直線L1は、Buff2に格納されている前回位置P2及び/平均位置P8に基づいて生成されている。このため、前回の測位時刻と現在時刻t1の間における位置は不明であるから、回帰直線L1を使用して、現在時刻t1における位置P7bを算出すると、真の現在位置Qと乖離する可能性が大きい。この結果、平均位置P8も真の現在位置Qから乖離し、更新回帰直線L2の精度が劣化するから、最終的に出力する現在時刻位置P9bも真の現在位置Qと乖離する可能性が大きく、出力位置の直進性及び連続性が劣化する。
これに対して、端末20は、現在時刻t1から1秒(s)間過去の時刻t1−1における位置を示す擬似現在位置P7を算出する。すなわち、現在時刻よりも所定の時間、過去の時刻における位置P7aを現在時刻t1における位置の代替位置として生成する。これにより、擬似現在位置P7aが真の現在位置Qと乖離する度合いを低減することができる。
このため、平均位置P8が真の現在位置Qと乖離する度合いを低減することができ、出力する現在時刻位置P9aの直進性及び連続性を一層向上することができる。

0066

また、端末20は、Buff1に暫定位置P6を格納している場合には、暫定位置P6を使用して第2予測位置P5を算出することができる。暫定位置P6は、測位位置P1を第2予測位置P5によって補正した情報であるということができる。すなわち、暫定位置P6情報においては、測位位置P1の精度の影響が低減されている。このため、暫定位置P6情報を使用して生成される予測位置P5においては、測位位置P1の精度の影響が一層低減することができる。
この結果として、出力位置の直進性及び連続性をより一層向上することができる。

0067

また、端末20は、平均位置P8を生成することができる場合には、Buff2に平均位置P8を格納することができる。
平均位置P8は、暫定位置P6と擬似現在位置P7とから生成されているから、測位位置P1の精度の影響が低減されている。このため、Buff2に格納された平均位置P8を使用して生成された回帰直線L1においても、測位位置P1の精度の影響が低減されている。
回帰直線L1において既に測位位置P1の精度の影響が低減されているから、更新回帰直線L2においても、測位位置P1の精度の影響が低減される。このため、出力位置の直進性及び連続性をさらに一層向上することができる。

0068

また、端末20のBuff2は、一定時間範囲の測位位置P1及び/又は平均位置P8を格納するから、進行方向が変わった場合には、徐々に進行方向が変わった後の測位位置P1及び/又は平均位置P8を格納する。このため、Buff2は、最終的には進行方向が変わった後の測位位置P1及び/又は平均位置P8のみを格納することができる。
このため、端末20は、進行方向の変更に対応することができる。これにより、端末20は、進行方向が変更した場合であっても、出力位置の直進性及び連続性を確保することができる。

0069

以上が本実施の形態に係る測位システム10の構成であるが、以下、その動作例を主に図9乃至図12を使用して説明する。
図9及び図10は本実施の形態に係る測位システム10の動作例を示す概略フローチャートである。
図11及び図12は、Buff1及びBuff2の状態の一例を示す図である。

0070

なお、Buff2に格納することができる前回位置P2の数nの一例として、nを10として以下、説明する。
端末20は、図9及び図10のステップST1乃至ステップST21を繰り返し実施する。端末20が起動され、位置算出を開始した時点(以後、位置算出開始時と呼ぶ)から開始されるステップST1乃至ステップST21を第1順と呼び、以後、第2順等と呼ぶ。
まず、端末20は、測位位置P1(図3参照)を算出する(図9のステップST1)。
続いて、端末20は、Buff2に前回位置P2が10点あるか否かを判断する(ステップST2)このステップST2は、測位情報数判断ステップの一例である。
位置算出開始時においては、図11(a)に示すように、Buff2には、前回位置P2は格納されていない。

0071

そこで、位置算出開始時においては、端末20は、Buff2に10点以上前回位置がないと判断し、ステップST3において、前回位置P2があるか否かを判断する。位置算出時においては、前回位置P2はないから(図11(a)参照)、測位位置P1を出力する(ステップST4)。そして、端末20は、図11(b)に示すように、測位位置P1をBuff1及びBuff2に格納する(ステップST5)。

0072

第2順においては、Buff1及びBuff2は、図11(b)に示す状態であるから、端末20は、ステップST2において、Buff2に10点以上前回位置P2はないと判断するが、ステップST3においては、前回位置P2があると判断する。
そして、端末20は、前回位置P2、平均速度ベクトルV3及び経過時間Δtに基づいて、第1予測位置P3を算出する(ステップST6)。

0073

続いて、端末20は、信頼度αを算出し(ステップST7)、測位位置P1、第1予測位置P3及び信頼度αから出力用位置P4を算出する(ステップST8)。
続いて、端末20は、測位位置P1をBuff1及びBuff2に格納する(ステップST9)。このステップST9の完了時点において、Buff1及びBuff2は、図11(c)に示す状態になっている。
続いて、端末20は、出力用位置P4を出力する(ステップST10)。

0074

第3順乃至第10順は、上述の第2順目と同様であるが、第10順目のステップST9の完了時点において、Buff1及びBuff2は、図11(d)に示す状態となる。すなわち、Buff2に測位位置P1が10点格納されている。

0075

第11順においては、Buff1及びBuff2は、図11(d)に示す状態であるから、端末20は、ステップST2において、Buff2に前回位置P2が10点あると判断する。
続いて、端末20は、Buff1に格納されている測位位置P1、平均速度ベクトルV3及び経過時間Δtに基づいて、第2予測位置P5を生成する(ステップST11)。このステップST11は、予測位置情報生成ステップの一例である。

0076

続いて、端末20は、信頼度βを算出する(ステップST12)。このステップST12は、信頼度情報生成ステップの一例である。
続いて、端末20は、測位位置P1、第2予測位置P5及び信頼度βから、暫定位置P6を算出する(ステップST13)。このステップST13は、暫定位置情報生成ステップの一例である。

0077

続いて、端末20は、暫定位置P6をBuff1に格納する(ステップST14)。ステップST14の完了時のBuff1及びBuff2は、図12(a)に示す状態になっている。
続いて、端末20は、Buff2に格納されている位置から、回帰直線L1(図5(d)参照)を生成する(ステップST15)。このステップST15は、回帰直線生成ステップの一例である。

0078

続いて、端末20は、回帰直線L1に基づいて、現在時刻t1の1秒(s)前の時刻t1−1における擬似現在位置P7を算出する(ステップST16)。このステップST16は、回帰直線上位置生成ステップの一例である。

0079

続いて、端末20は、暫定位置P6と擬似現在位置P7の平均位置P8を算出する(図12のステップST17)。このステップST17は、平均位置情報生成ステップの一例である。
続いて、端末20は、平均位置P8をBuff2に格納する(ステップST18)。ステップST18を完了した時点のBuff1及びBuff2は、図12(b)に示す状態になっている。すなわち、Buff2には、測位位置P1だけではなくて、平均位置P8も格納されている。

0080

続いて、端末20は、Buff2に格納されている位置から更新回帰直線L2を算出する(ステップST19)。このステップST19は、更新回帰直線情報生成ステップの一例である。
上述の回帰直線L1は、10点の測位位置P1に基づいて生成されていたが、更新回帰直線L2は、測位位置P1だけではなくて、上述のステップST18において新たに格納された平均位置P8にも基づいて生成されている。

0081

続いて、端末20は、更新回帰直線L2に基づいて、現在時刻t1における現在時刻位置P9を算出する(ステップST20)。このステップST20は、更新回帰直線上位置情報生成ステップの一例である。

0082

続いて、端末20は、現在時刻位置P9を出力する(ステップST21)。
このステップST21は、更新回帰直線上位置出力ステップの一例である。

0083

以後、端末20は、ステップST1乃至ステップST21を繰り返す。
そして、第12順のステップST18が完了した時点でのBuff2には、図12(c)に示すように、新たな平均位置P8が格納され、その分、第10順において格納されていた測位位置P1が消去されている。
このようにして、第20順のステップST18が完了した時点においては、図12(d)に示すように、Buff2には、平均位置P8が10点格納されている。
このため、第21順においては、回帰直線L1はBuff2に格納された10点の平均位置P8に基づいて生成される(図9のステップST15)。そして、ステップST18において生成され、新たにBuff2に格納された平均位置P8に基づいて、更新回帰直線L2が算出される(ステップST19)。
すなわち、回帰直線L1の基礎となる位置は、第11順においては10点の測位位置P1であったが、第12順以降、平均位置P8の割合が増加し、第21順においては、10点の平均位置P8が回帰直線L1の基礎となっている。このため、測位位置P1の精度の影響を徐々に低減することができる。回帰直線L1において測位位置P1の精度の影響が低減されているから、更新回帰直線L2においても、測位位置P1の精度の影響は低減されている。
これにより、出力位置の直進性及び連続性が、位置算出時からの時間経過とともに向上する。

0084

図13は、上述の従来例によって算出した位置を出力した場合等の一例を示す図である。
従来例のように、前回の測位位置、速度ベクトル、経過時間及び現在の測位位置に基づいて、算出した位置を出力するシミュレーションによれば、図13(a)に示すようになり、本実施の形態の端末20の方法によって算出した位置を出力するシミュレーションによれば、図13(b)に示すようになる。
従来例においては、現在の測位位置は、出力位置を算出するために決定的な要素であるから、現在位置の測位精度の影響を大きく受ける。また、前回の測位位置や速度ベクトルの精度の影響も大きく受ける。
これに対して、本実施の形態の端末20においては、現在の測位位置P1は、回帰直線L1を更新するための一要素に過ぎない。すなわち、回帰直線L1自体が既に、前回の測位位置P1を含む複数の測位位置P1及び/又は平均位置P8に基づいて生成されているから、前回の測位位置P1の測位精度の影響が低減されている。さらに、端末20は、測位位置P1が二重に補正された結果生成された平均位置P8によって、回帰直線L1が更新されて更新回帰直線L2を生成する。そして、更新回帰直線L2を使用して、現在時刻t1における現在時刻位置P9を出力するのである。
この結果、図13で明らかなように、本実施の形態の端末20の出力位置は、従来例に比べて直進性及び連続性が向上している。

0085

(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測位情報数評価ステップと、予測位置情報生成ステップと、信頼度情報生成ステップと、暫定位置情報生成ステップと、回帰直線生成ステップと、回帰直線上位置情報生成ステップと、平均位置情報生成ステップと、更新回帰直線生成ステップと、更新回帰直線上位置情報生成ステップと、更新回帰直線上位置情報出力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。

0086

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。

0087

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。

図面の簡単な説明

0088

本発明の実施の形態に係る測位システム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。
速度ベクトル情報等の一例を示す図である。
第2測位位置の算出方法等の一例を示す図である。
擬似現在位置の算出方法等の一例を示す図である。
更新回帰直線L2の算出方法等の一例を示す図である。
擬似現在位置の算出方法等の一例を示す図である。
測位システムの動作例を示す概略フローチャートである。
測位システムの動作例を示す概略フローチャートである。
Buff1及びBuff2の状態の一例を示す図である。
Buff1及びBuff2の状態の一例を示す図である。
従来例の方法によって算出した位置を出力する場合等を示す図である。

符号の説明

0089

10・・・測位システム、12a,12b,12c,12d・・・GPS衛星、20・・・端末、112・・測位プログラム、114・・・速度ベクトル情報生成プログラム、116・・・平均速度ベクトル情報生成プログラム、118・・・前回位置数評価プログラム、120・・・測位位置情報出力プログラム、122・・・前回位置情報取得プログラム、124・・・第1予測位置情報生成プログラム、126・・・第1信頼度情報生成プログラム、128・・・出力用位置情報生成プログラム、130・・・出力用位置情報出力プログラム、132・・・第2予測位置情報生成プログラム、134・・・第2信頼度情報生成プログラム、136・・・暫定位置情報生成プログラム、138・・・回帰直線情報生成プログラム、140・・・擬似現在位置情報生成プログラム、142・・・平均位置情報生成プログラム、144・・・回帰直線更新プログラム、146・・・現在時刻位置情報生成プログラム、148・・・現在時刻位置情報出力プログラム

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