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技術 位置照合装置、位置照合方法及びプログラム

出願人 カシオ計算機株式会社
発明者 宮本直知松本康佑八幡尚真鍋佳嗣小野澤将
出願日 2014年3月20日 (7年3ヶ月経過) 出願番号 2014-057695
公開日 2015年10月22日 (5年8ヶ月経過) 公開番号 2015-184011
状態 特許登録済
技術分野 航行(Navigation)
主要キーワード 単位時間経過後 各単位ベクトル 位置照合 歩幅データ 所定時間範囲 移動履歴データ 取得順序 軸地磁気センサ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (3)

課題

道の延在方向に沿って移動しない場合でも、移動経路の特定を適正に行う。

解決手段

位置照合装置100であって、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する変化方向検出部4aと、所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を装置本体の所定時間範囲内における移動方向とする移動方向推定部4bと、この移動方向に基づいて、装置本体の存する位置を特定して、地図の道上で照合する位置照合部5と、を備えている。

概要

背景

従来、移動中に、所定の測位手段を利用して位置を測定し、測位された位置と移動方向を算出して、候補リンクと逐次照合する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。

概要

道の延在方向に沿って移動しない場合でも、移動経路の特定を適正に行う。位置照合装置100であって、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する変化方向検出部4aと、所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を装置本体の所定時間範囲内における移動方向とする移動方向推定部4bと、この移動方向に基づいて、装置本体の存する位置を特定して、地の道上で照合する位置照合部5と、を備えている。

目的

本発明の課題は、道の延在方向に沿って移動しない場合でも、移動経路の特定を適正に行うことができる位置照合装置、位置照合方法及びプログラムを提供する

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

道を含む地図を記憶する記憶手段と、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する第1検出手段と、前記第1検出手段により所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を前記装置本体の前記所定時間範囲内における移動方向とする推定手段と、前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記記憶手段に記憶されている地図の道上で照合する照合手段と、を備えたことを特徴とする位置照合装置。

請求項2

前記第1検出手段は、更に、前記装置本体の存する位置の変化方向を単位時間毎に検出し、前記推定手段は、更に、前記第1検出手段により所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を前記装置本体の前記所定時間範囲内における移動方向とすることを特徴とする請求項1に記載の位置照合装置。

請求項3

前記移動方向が、前記道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記装置本体の移動方向が前記所定の角度範囲内に存すると判定された場合に、前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定する特定手段と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の位置照合装置。

請求項4

前記装置本体の移動量を逐次検出する第2検出手段を更に備え、前記特定手段は、前記移動方向及び前記第2検出手段により検出された移動量に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定することを特徴とする請求項3に記載の位置照合装置。

請求項5

前記第2検出手段は、更に、前記装置本体の高さ方向の移動量を逐次検出し、前記照合手段は、前記所定時間範囲内における高さ方向の移動量が所定値以上である場合に、前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記記憶手段に記憶されている地図の道上で照合することを特徴とする請求項4に記載の位置照合装置。

請求項6

道を含む地図を記憶する位置照合装置を用いた位置照合方法であって、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する処理と、所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を前記装置本体の前記所定時間範囲内における移動方向とする処理と、この移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記地図の道上で照合する処理と、を含むことを特徴とする位置照合方法。

請求項7

道を含む地図を記憶する位置照合装置のコンピュータを、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する検出手段、所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を前記装置本体の前記所定時間範囲内における移動方向とする推定手段、前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記地図の道上で照合する照合手段、として機能させることを特徴とするプログラム

技術分野

0001

本発明は、位置照合装置、位置照合方法及びプログラムに関する。

背景技術

0002

従来、移動中に、所定の測位手段を利用して位置を測定し、測位された位置と移動方向を算出して、候補リンクと逐次照合する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2009−9443号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、ユーザが道上をジグザグに移動すると、ユーザの移動方向と道の延在方向が異なってしまい、ユーザが道上を移動しているにも拘わらず移動経路が道上から外れていると誤って判断する場合があった。またユーザの移動方向と道の延在方向が同一の場合、実際の移動経路とは異なる道上を移動経路と判断される場合もあった。

0005

そこで、本発明の課題は、道の延在方向に沿って移動しない場合でも、移動経路の特定を適正に行うことができる位置照合装置、位置照合方法及びプログラムを提供することである。

課題を解決するための手段

0006

上記課題を解決するため、本発明に係る位置照合装置は、
道を含む地図を記憶する記憶手段と、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する第1検出手段と、前記第1検出手段により所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を前記装置本体の前記所定時間範囲内における移動方向とする推定手段と、前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記記憶手段に記憶されている地図の道上で照合する照合手段と、を備えたことを特徴としている。

0007

また、本発明に係る位置照合方法は、
道を含む地図を記憶する位置照合装置を用いた位置照合方法であって、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する処理と、所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を装置本体の所定時間範囲内における移動方向とする処理と、この移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記地図の道上で照合する処理と、を含むことを特徴としている。

0008

また、本発明に係るプログラムは、
道を含む地図を記憶する位置照合装置のコンピュータを、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する検出手段、所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を装置本体の所定時間範囲内における移動方向とする推定手段、前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記地図の道上で照合する照合手段、として機能させることを特徴としている。

発明の効果

0009

本発明によれば、道の延在方向に沿って移動しない場合でも、移動経路の特定を適正に行うことができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明を適用した一実施形態の位置照合装置の概略構成を示すブロック図である。
図1の位置照合装置による位置照合処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。

実施例

0011

以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施形態の位置照合装置100は、ユーザに携帯所持(例えば、腕に装着)され、GPSによる測位(GPS測位)と、自律航法用センサを用いた測位(自律航法測位)とを併用して、ユーザの移動経路の軌跡を表わす一連の位置データを逐次記憶していく。また、位置照合装置100は、測位された地点の位置データを地図の道上で照合する。

0012

図1は、本発明を適用した一実施形態の位置照合装置100の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、位置照合装置100は、中央制御部1と、GPS処理部2と、センサ部3と、自律航法制御処理部4と、位置照合部5と、データ記憶部6と、表示部7と、操作入力部8等を備えている。
また、中央制御部1、GPS処理部2、センサ部3、自律航法制御処理部4、位置照合部5、データ記憶部6及び表示部7は、バスライン9を介して接続されている。

0013

中央制御部1は、位置照合装置100の各部を統括的に制御する。具体的には、中央制御部1は、図示は省略するが、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備えている。そして、中央制御部1は、位置照合装置100用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行い、必要に応じてその制御動作の結果を表示部7に表示させる。その際に、CPUは、RAM内の格納領域内に各種処理結果を格納させ、必要に応じてその処理結果を表示部7に表示させる。
RAMは、例えば、CPUにより実行される処理プログラム等を展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等を格納するデータ格納領域などを備える。
ROMは、コンピュータ読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されたプログラム、具体的には、位置照合装置100で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラムや、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ等を記憶する。例えば、ROMには、自律航法測位とGPS測位とにより移動経路上の各地点の位置データを取得していく測位処理のプログラムが記憶されている。

0014

GPS処理部2は、GPS(Global Positioning System)衛星Sから送信された信号を受信して、当該装置本体の位置を測位する。
すなわち、GPS処理部2は、GPS衛星Sから送信されたデータを受信アンテナ2aを介して受信する。具体的には、受信アンテナ2aは、地球低軌道打ち上げられた複数のGPS衛星(測位衛星図1には一つのみ図示)Sから送信されるGPS信号(例えば、アルマナック概略軌道情報)やエフェメリス(詳細軌道情報)など)を所定のタイミングで受信する。そして、受信アンテナ2aは、受信したGPS信号をGPS処理部2に出力する。

0015

GPS処理部2は、受信アンテナ2aを介して受信されるGPS信号の復調処理を行って、GPS衛星Sの各種送信データを取得する。そして、GPS処理部2は、取得された送信データに基づいて、所定の測位演算を行うことで、当該装置本体の絶対的な2次元の現在位置(緯度経度)を測位して当該位置に係る位置データ(例えば、緯度、経度の座標情報)を測位結果として取得する。

0016

センサ部3は、自律航法用センサとして、3軸地磁気センサ3a、3軸加速度センサ3b及び気圧センサ3cを備えている。

0017

3軸地磁気センサ3aは、互いに直交する3軸方向の地磁気の大きさをそれぞれ検出する。そして、3軸地磁気センサ3aは、検出された各軸の検出信号を自律航法制御処理部4に出力する。
3軸加速度センサ3bは、自律航法用センサであり、互いに直交する3軸方向の加速度をそれぞれ検出する。そして、3軸加速度センサ3bは、検出された各軸の検出信号を所定の周波数サンプリングして、自律航法制御処理部4に出力する。
気圧センサ3cは、高低差を求めるために気圧を検出するセンサである。また、気圧センサ3cは、検出された気圧の検出信号を自律航法制御処理部4に出力する。

0018

自律航法制御処理部4は、3軸地磁気センサ3a、3軸加速度センサ3b及び気圧センサ3c等により検出された検出データに基づいて、自律航法の測位演算を連続的に行う。
すなわち、自律航法制御処理部4は、例えば、所定のサンプリング周期で3軸地磁気センサ3a及び3軸加速度センサ3bにより検出された検出データを取得して、これらの検出データから位置照合装置100の移動方向及び移動量を算出していく。
具体的には、自律航法制御処理部4は、変化方向検出部4aと、移動方向推定部4bと、移動量検出部4cとを具備している。

0019

変化方向検出部(第1検出手段)4aは、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する。
具体的には、変化方向検出部4aは、装置本体の存する位置の変化方向を単位時間(例えば、1秒等)毎に検出する。例えば、変化方向検出部4aは、3軸地磁気センサ3aの出力に現れる特有出力変動パターンを抽出し、基準時点における装置本体の存する位置に対して単位時間経過後における装置本体の存する位置が変化した方向を変化方向ベクトルとして検出する。
なお、上記した変化方向の検出手法は、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能であり、例えば、GPS測位の結果を利用しても良い。また、時間の計測には、図示しない計時部を用いても良い。

0020

移動方向推定部(推定手段)4bは、変化方向検出部4aにより逐次検出された変化方向に基づいて、装置本体の移動方向を推定する。
具体的には、移動方向推定部4bは、変化方向検出部4aにより所定時間範囲(例えば、5秒間等)内に検出された所定数(例えば、5つ)の変化方向を統合することで、装置本体の移動方向を推定する。例えば、時点tにおける装置本体の移動方向を推定する場合、移動方向推定部4bは、時点tを基準とする所定時間範囲内に変化方向検出部4aにより検出された所定数の変化方向ベクトルの各単位ベクトルを算出し、算出された所定数の単位ベクトル合成ベクトル(単位ベクトル)を時点tにおける装置本体の移動方向として推定する。
ここで、時点tを基準とする所定時間範囲としては、例えば、時点tまでの所定時間範囲や、時点tからの所定時間範囲や、時点tを前後に挟む所定時間範囲等の時点tを含む所定時間範囲が挙げられる。
なお、上記した移動方向の推定手法は、一例であってこれに限られるものではなく、適宜任意に変更可能であり、例えば、GPS測位の結果を利用しても良い。

0021

また、所定時間範囲として例示した5秒間は、一例であってこれに限られるものではなく、当該装置本体が移動する道の地形等を考慮して適宜任意に変更可能である。
すなわち、例えば、勾配のある道を移動する場合には、ユーザが道の延在方向に沿って移動せずに、負荷の軽減を図る上で道幅を大きく使ってジグザグに移動する場合がある。そこで、例えば、気圧センサ3cにより検出された気圧に基づいて、所定時間範囲の長さを調整することで、移動方向の推定に用いられる変化方向ベクトルの数を増減するようにしても良い。

0022

移動量検出部(第2検出手段)4cは、装置本体の移動量を逐次検出する。
すなわち、移動量検出部4cは、例えば、3軸加速度センサ3bによる検出結果に基づいて、装置本体の移動量を算出する。具体的には、移動量検出部4cは、3軸加速度センサ3bの出力から装置本体が装着された腕の腕振りに係る加速度成分を特定して、当該加速度成分の変化の態様から腕振り回数を算出し、算出された歩数と予め設定済みの歩幅データとを乗算することで、装置本体の移動量を算出する。
なお、移動量検出部4cは、気圧センサ3cの出力値の変化から高さ方向の移動量について算出しても良い。

0023

さらに、自律航法制御処理部4は、検出データを取得する直前の装置本体の存する位置(例えば、GPS測位された基準地点等)の位置データに、算出された移動方向及び移動量からなる相対的なベクトルデータを加算することで、自律航法の測位結果である仮の位置データを算出する。すなわち、自律航法制御処理部4は、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、例えば、予めGPS処理部2により測位済みの所定地点の位置データに装置本体の移動方向及び移動量を積算していくことで、装置本体の存する各地点の仮の位置データを算出する。

0024

位置照合部5は、装置本体の存する位置を地図データベース6cの道上で照合する。
すなわち、位置照合部(照合手段)5は、GPS処理部2又は自律航法制御処理部4から得られた位置データと、移動方向推定部4bにより推定された装置本体の移動方向に基づいて、当該装置本体の存する位置を特定して、データ記憶部5に記憶されている地図の道上で照合する。
具体的には、位置照合部5は、移動方向判定部5aと、位置特定部5bとを具備している。

0025

移動方向判定部(判定手段)5aは、移動方向推定部4bにより推定された装置本体の移動方向が、道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存するか否かを判定する。
具体的には、位置照合部5は、例えば、GPS処理部2又は自律航法制御処理部4から得られた時点tにおける装置本体の存する地点の位置データを地図データベース6cの道上で照合して、当該時点tにおける装置本体の存する仮地点及び当該仮地点を含む道の延在方向を特定する。そして、移動方向判定部5aは、移動方向推定部4bにより推定された時点tにおける装置本体の移動方向(単位ベクトル)と時点tにおける装置本体の仮地点を含む道の延在方向とのなす角度を算出して、算出されたなす角度が所定の角度範囲内に存するか否かを判定する。

0026

位置特定部(特定手段)5bは、移動方向推定部4bにより推定された装置本体の移動方向に基づいて、装置本体の存する位置を特定する。
すなわち、位置特定部5bは、移動方向判定部5aにより装置本体の移動方向が道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存すると判定された場合に、移動方向推定部4bにより推定された装置本体の移動方向に基づいて、装置本体の存する位置を特定する。具体的には、位置特定部5bは、移動方向推定部4bにより推定された装置本体の移動方向及び移動量検出部4cにより検出された装置本体の移動量に基づいて、当該装置本体の存する位置を特定する。
例えば、位置特定部5bは、時点tにおける装置本体の存する仮地点の位置と時点tから単位時間経過(例えば、時点t+1(s)等)後における装置本体の存する位置との距離を算出する。そして、位置特定部5bは、算出された距離と移動方向推定部4bにより推定された時点tにおける装置本体の移動方向(単位ベクトル)とに基づいて、時点tから単位時間経過後における装置本体の存する位置を特定する。

0027

そして、位置照合部5は、位置特定部5bにより特定された時点tから単位時間経過後における装置本体の存する位置を地図データベース6cの道上で照合して、装置本体の存する位置を修正する。具体的には、位置照合部5は、例えば、地図データベース6cの道上で、時点t+1(s)における装置本体の位置から最短距離となる地点を算出して、算出された地点を時点t+1(s)における装置本体の位置として特定する。

0028

データ記憶部6は、例えば、不揮発性メモリなどにより構成され、位置測定用の制御データ6a、移動履歴データ6b、地図データベース6c等が記憶されている。
が記憶されている。

0029

制御データ6aは、移動経路上の各地点の位置データを取得していく測位処理に必要な位置測定用のデータである。すなわち、制御データ6aとしては、例えば、GPS測位により得られた位置データや、直近のGPS測位が行われた基準地点(例えば、スタート地点Ps等)から現在位置までの自律航法測位により求められたトータルの移動量や、予めユーザにより設定入力された平均的な歩幅を表わす歩幅データ等が挙げられる。

0030

移動履歴データ6bは、装置本体の移動の際の測位処理によって取得された一連の位置データが順次登録されるものである。すなわち、測位処理では、GPS測位や自律航法測位により測定された各地点の位置データが取得され、位置照合部5により地図データベース6cの道上で照合されることで移動履歴データ6bが形成される。
また、移動履歴データ6bには、例えば、一連の位置データに付随して、位置データの取得順序を表わすインデックスナンバー「No.」、位置データが取得されたときの時刻を表わす時刻データ等がそれぞれ登録されるようになっている。

0031

地図データベース6cは、例えば、所定範囲内の地図を表示部7に表示するための地図データが位置座標対応付けて記憶されている。すなわち、地図データベース6cは、都道府県や市町村等の行政区画番地等の住所情報や、建物施設店舗公園鉄道に関する情報、地形情報道情報等を表す地図データと、緯度、経度、高度等の座標情報とが対応付けられている。
なお、上記した地図データベース6cは、一例であってこれに限られるものではなく、当該データベースに記憶される情報の内容等は適宜任意に変更可能である。
このように、データ記憶部6は、道を含む地図を記憶する記憶手段を構成している。

0032

表示部7は、例えば、液晶表示パネルであり、各種の情報や画像等の表示用の画像データを読み出し表示画面に表示する。

0033

操作入力部8は、ユーザによる所定操作に基づいて、当該位置照合装置100本体に対して各種指示を入力する。具体的には、操作入力部8は、例えば、電源タン上下左右カーソルボタン、決定ボタン(何れも図示略)等を備えている。

0034

<測位処理>
次に、本実施形態の位置照合装置100による位置照合処理について図2を参照して説明する。
図2は、位置照合処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
なお、以下に説明する位置照合処理では、当該装置本体の移動の際に、自律航法制御処理部4による自律航法測位が常時行われる一方で、GPS処理部2によるGPS測位が所定の時間間隔毎に行われる。

0035

図2に示すように、先ず、自律航法制御処理部4は、当該装置本体の移動方向及び移動量を連続的に検出し、GPS処理部2により測位済みの所定地点の位置データに装置本体の移動方向及び移動量を積算していくことで、自律航法測位処理及びGPS測位処理により装置本体の存する各地点の仮の位置データを算出する(ステップS1)。

0036

そして、自律航法制御処理部4の変化方向検出部4aは、例えば、3軸地磁気センサ3aの出力に現れる特有の出力変動パターンを抽出して、基準時点における装置本体の存する位置に対して単位時間経過後における装置本体の存する位置が変化した方向を変化方向ベクトルとして検出する(ステップS2)。
次に、移動方向推定部4bは、変化方向検出部4aにより所定時間範囲(例えば、5秒間等)分に対応する所定数(例えば、5つ)の変化方向ベクトルが検出されたか否かを判定する(ステップS3)。ここで、所定時間範囲分に対応する所定数の変化方向ベクトルが検出されていないと判定されると(ステップS3;NO)、中央制御部1のCPUは、処理をステップS2に戻し、上記と同様に、変化方向検出部4aは、変化方向ベクトルを単位時間(例えば、1秒等)毎に検出する(ステップS2)。

0037

一方、ステップS3にて、所定時間範囲分に対応する所定数の変化方向ベクトルが検出されたと判定されると(ステップS3;YES)、移動方向推定部4bは、例えば、時点tを基準とする所定時間範囲内に変化方向検出部4aにより検出された所定数の変化方向ベクトルの各単位ベクトルを算出し、それらの合成ベクトル(単位ベクトル)を時点tにおける装置本体の移動方向として推定する(ステップS4)。

0038

次に、位置照合部5の移動方向判定部5aは、移動方向推定部4bにより推定された装置本体の移動方向が、道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存するか否かを判定する(ステップS5)。具体的には、位置照合部5は、例えば、時点tにおける装置本体の存する地点の仮の位置データに基づいて、当該時点tにおける装置本体の存する仮地点及び当該仮地点を含む道の延在方向を特定する。その後、移動方向判定部5aは、移動方向推定部4bにより推定された時点tにおける装置本体の移動方向(単位ベクトル)と時点tにおける装置本体の仮地点を含む道の延在方向とのなす角度が所定の角度範囲内に存するか否かを判定する。

0039

ステップS5にて、装置本体の移動方向が道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存すると判定されると(ステップS5;YES)、位置照合部5の位置特定部5bは、移動方向推定部4bにより推定された装置本体の移動方向に基づいて、時点tから単位時間経過後における装置本体の存する位置を特定する(ステップS6)。
そして、位置照合部5は、位置特定部5bにより特定された時点tから単位時間経過後における装置本体の存する位置を地図データベース6cの道(例えば、道路)上で照合して、装置本体の存する位置を修正する(ステップS7)。
修正された装置本体の存する位置の位置データは、データ記憶部6に出力されて、移動履歴データ6bに登録される。

0040

一方、ステップS5にて、装置本体の移動方向が道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存しないと判定されると(ステップS5;NO)、中央制御部1のCPUは、処理をステップS1に戻し、上記と同様に、自律航法測位処理及びGPS測位処理により装置本体の存する各地点の仮の位置データを算出する(ステップS1)。

0041

上記の各処理が当該装置本体の移動の際に繰り返し実行されることで、地図データベース6cの道上に装置本体の存する位置が対応付けられる。

0042

以上のように、本実施形態の位置照合装置100によれば、装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出して、検出された所定数の変化方向に基づいて、装置本体の移動方向を推定するので、ユーザが道の延在方向に沿って移動せずにジグザグに移動する場合であっても、逐次検出された所定数の変化方向を利用して装置本体の移動方向の推定を適正に行うことができる。すなわち、地図データベース6cが大容量となってしまうことを抑制する上で、地図データベース6cの道情報の道幅が実際の道の道幅に対して狭く(細く)なっている場合には、ユーザ(装置本体)が道の道幅を大きく使ってジグザグに移動すると、装置本体の存する位置が道上から外れてしまう虞がある。そこで、逐次検出された所定数の変化方向を利用して装置本体の移動方向を大局的に捉えることで、当該移動方向の推定を適正に行うことができる。具体的には、装置本体の存する位置の変化方向を単位時間毎に検出し、所定時間範囲内に検出された変化方向に基づいて装置本体の移動方向を適正に推定することができる。
そして、推定された装置本体の移動方向に基づいて、装置本体の存する位置を適正に特定することができる。このとき、装置本体の移動方向が、道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存すると判定された場合に、推定された移動方向に基づいて装置本体の存する位置を特定するので、装置本体の移動方向が、道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存するか否かの判定結果を利用することで、装置本体の存する位置の特定を適正に行うことができる。また、推定された装置本体の移動方向に加えて、逐次検出された装置本体の移動量を利用することで、装置本体の存する位置の特定をより適正に行うことができる。
このようにして特定された装置本体の存する位置を地図データベース6cの道上で照合して、装置本体の存する位置を修正することで、当該装置本体の移動経路の特定を適正に行うことができる。

0043

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態にあっては、装置本体の移動方向が道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存するか否かを判定するようにしたが、一例であって必ずしも判定処理を行う必要はなく、移動方向判定部5aを具備するか否かは適宜任意に変更可能である。

0044

また、上記実施形態にあっては、装置本体の存する位置の特定に、装置本体の移動量を利用するようにしたが、一例であって必ずしも装置本体の移動量を利用する必要はなく、移動量検出部4cを具備するか否かは適宜任意に変更可能である。

0045

また、移動量検出部4cは、高さ方向の移動量も検出する構成とし、例えば、急な斜面等を登る際にはジグザグに移動する可能性が高いことから、検出された高さ方向の移動量が所定値以上である場合には、装置本体の存する位置を道上に修正し、その一方で、高さ方向の移動量が所定値以下である場合には、道から所定の範囲外であった場合に自由空間であると判断してもよい。

0046

さらに、位置照合装置100の構成は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これに限られるものではない。例えば、自律航法制御処理部4を備えずにGPS処理部2によりGPS測位のみを行うようにしても良いし、逆に、GPS処理部2を備えずに自律航法制御処理部4により自律航法測位のみを行うようにしても良い。

0047

加えて、上記実施形態にあっては、検出手段、推定手段、照合手段としての機能を、中央制御部1のCPUの制御下にて、変化方向検出部4a、移動方向推定部4b、位置照合部5が駆動することにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、中央制御部1によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。
すなわち、プログラムを記憶するプログラムメモリ(図示略)に、検出処理ルーチン推定処理ルーチン、照合処理ルーチンを含むプログラムを記憶しておく。そして、検出処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する手段として機能させるようにしても良い。また、推定処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を装置本体の所定時間範囲内における移動方向とする手段として機能させるようにしても良い。また、照合処理ルーチンにより中央制御部1のCPUを、移動方向に基づいて、装置本体の存する位置を特定して、地図の道上で照合する手段として機能させるようにしても良い。

0048

同様に、判定手段、特定手段、第2検出手段についても、中央制御部1のCPUによって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としても良い。

0049

さらに、上記の各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な媒体として、ROMやハードディスク等の他、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、CD−ROM等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを所定の通信回線を介して提供する媒体としては、キャリアウェーブ(搬送波)も適用される。

0050

本発明のいくつか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と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>
道を含む地図を記憶する記憶手段と、
当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する第1検出手段と、
前記第1検出手段により所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を前記装置本体の前記所定時間範囲内における移動方向とする推定手段と、
前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記記憶手段に記憶されている地図の道上で照合する照合手段と、
を備えたことを特徴とする位置照合装置。
<請求項2>
前記第1検出手段は、更に、前記装置本体の存する位置の変化方向を単位時間毎に検出し、
前記推定手段は、更に、前記第1検出手段により所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を前記装置本体の前記所定時間範囲内における移動方向とすることを特徴とする請求項1に記載の位置照合装置。
<請求項3>
前記移動方向が、前記道の延在方向を基準とする所定の角度範囲内に存するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記装置本体の移動方向が前記所定の角度範囲内に存すると判定された場合に、前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定する特定手段と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の位置照合装置。
<請求項4>
前記装置本体の移動量を逐次検出する第2検出手段を更に備え、
前記特定手段は、
前記移動方向及び前記第2検出手段により検出された移動量に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定することを特徴とする請求項3に記載の位置照合装置。
<請求項5>
前記第2検出手段は、更に、前記装置本体の高さ方向の移動量を逐次検出し、
前記照合手段は、前記所定時間範囲内における高さ方向の移動量が所定値以上である場合に、前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記記憶手段に記憶されている地図の道上で照合することを特徴とする請求項4に記載の位置照合装置。
<請求項6>
道を含む地図を記憶する位置照合装置を用いた位置照合方法であって、
当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する処理と、
所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を前記装置本体の前記所定時間範囲内における移動方向とする処理と、
この移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記地図の道上で照合する処理と、
を含むことを特徴とする位置照合方法。
<請求項7>
道を含む地図を記憶する位置照合装置のコンピュータを、
当該装置本体の存する位置の変化方向を逐次検出する検出手段、
所定時間範囲内に検出された変化方向を統合して得られる方向を前記装置本体の前記所定時間範囲内における移動方向とする推定手段、
前記移動方向に基づいて、前記装置本体の存する位置を特定して、前記地図の道上で照合する照合手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。

0051

100位置照合装置
1中央制御部
2 GPS処理部
3センサ部
4自律航法制御処理部
4a変化方向検出部
4b 移動方向推定部
4c移動量検出部
5 位置照合部
5a 移動方向判定部
5b位置特定部
6データ記憶部
6c 地図データベース

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