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技術 電子機器、位置表示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 松本康佑
出願日 2015年5月15日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2015-099757
公開日 2016年12月22日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2016-217758
状態 特許登録済
技術分野 航行(Navigation) 教示用装置
主要キーワード 暫定位置 最大相対 コースアウト 再マップ 最近傍点 決定過程 位置取得ステップ 外観構成図
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(2016年12月22日)のものです。
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図面 (11)

課題

マップマッチングをより適切に行うこと。

解決手段

電子機器1は、位置取得部51と、現在位置決定部53と、マッチング処理部52とを備える。位置取得部51は、位置情報を取得する。現在位置決定部53は、地図情報リンク分岐する分岐路において、位置取得部51によって取得された位置情報が分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンク尤度に基づいて、位置情報に対応する暫定的な位置を算出する。マッチング処理部52は、位置取得部51によって取得された位置情報が一定の範囲を脱した場合に、暫定的な位置に対して尤度がより高い候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する位置情報をマップマッチングする。

概要

背景

従来、位置を測位する方法として、加速度地磁気を用いた自律航法による技術が知られている。
このような技術においては、GPS(Global Positioning System)や自律航法から得られる測位位置周辺地図情報とを用いて、地図上における最近傍のリンクを現在位置として特定するマップマッチングが行われる。
マップマッチングにおいては、初めに全てのリンクを探索して、候補となるリンクを複数に絞り、その中から最近傍のリンクであると推定される最尤リンクが特定される。そして、以降のマップマッチングでは、候補となるリンクに接続するリンクのみを探索することで、マップマッチングの対象となるリンク数を減らし、処理の高速化を行っている。
なお、マップマッチングに関する技術は、例えば特許文献1に記載されている。

概要

マップマッチングをより適切に行うこと。電子機器1は、位置取得部51と、現在位置決定部53と、マッチング処理部52とを備える。位置取得部51は、位置情報を取得する。現在位置決定部53は、地情報のリンクが分岐する分岐路において、位置取得部51によって取得された位置情報が分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンク尤度に基づいて、位置情報に対応する暫定的な位置を算出する。マッチング処理部52は、位置取得部51によって取得された位置情報が一定の範囲を脱した場合に、暫定的な位置に対して尤度がより高い候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する位置情報をマップマッチングする。

目的

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、マップマッチングをより適切に行うことを目的とする

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

位置情報を取得する位置取得手段と、地図情報リンク分岐する分岐路において、前記位置取得手段によって取得された前記位置情報が前記分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンク尤度に基づいて、前記位置情報に対応する暫定的な位置を算出する暫定位置算出手段と、前記位置取得手段によって取得された前記位置情報が前記一定の範囲を脱した場合に、前記暫定的な位置に対して尤度がより高い前記候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する前記位置情報をマップマッチングするマップマッチング手段と、を備えることを特徴とする電子機器

請求項2

前記暫定位置算出手段は、前記位置取得手段によって取得された前記位置情報に対し、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度と、前記候補リンクの相対角度とに基づいて、前記位置情報の前記候補リンクに対するマップマッチング位置の重みを算出し、前記位置情報の前記候補リンクに対するマップマッチング位置それぞれを前記重みに基づいて加重平均することにより、前記暫定的な位置を算出することを特徴とする請求項1に記載の電子機器。

請求項3

前記暫定位置算出手段によって算出された前記暫定的な位置を地図情報に重畳して表示し、当該暫定的な位置が前記マップマッチング手段によって前記候補リンクにマップマッチングされた後は、マップマッチングされる前の前記暫定的な位置は表示せずに、マップマッチングされた後の前記暫定的な位置を前記地図情報に重畳して表示することを特徴とする請求項1または2に記載の電子機器。

請求項4

前記地図情報において設定されている予定経路から外れたことを報知する報知手段を備え、前記報知手段は、前記暫定位置算出手段によって算出された前記暫定的な位置について、前記予定経路から外れたことの報知を抑制することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電子機器。

請求項5

電子機器で実行される位置表示方法であって、位置情報を取得する位置取得ステップと、地図情報のリンクが分岐する分岐路において、前記位置取得ステップによって取得された前記位置情報が前記分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度に基づいて、前記位置情報に対応する暫定的な位置を算出する暫定位置算出ステップと、前記位置取得ステップによって取得された前記位置情報が前記一定の範囲を脱した場合に、前記暫定的な位置に対して尤度がより高い前記候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する前記位置情報をマップマッチングするマップマッチングステップと、を含むことを特徴とする位置表示方法。

請求項6

電子機器を制御するコンピュータに、位置情報を取得する位置取得機能と、地図情報のリンクが分岐する分岐路において、前記位置取得機能によって取得された前記位置情報が前記分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度に基づいて、前記位置情報に対応する暫定的な位置を算出する暫定位置算出機能と、前記位置取得機能によって取得された前記位置情報が前記一定の範囲を脱した場合に、前記暫定的な位置に対して尤度がより高い前記候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する前記位置情報をマップマッチングするマップマッチング機能と、を実現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、電子機器位置表示方法及びプログラムに関する。

背景技術

0002

従来、位置を測位する方法として、加速度地磁気を用いた自律航法による技術が知られている。
このような技術においては、GPS(Global Positioning System)や自律航法から得られる測位位置周辺地図情報とを用いて、地図上における最近傍のリンクを現在位置として特定するマップマッチングが行われる。
マップマッチングにおいては、初めに全てのリンクを探索して、候補となるリンクを複数に絞り、その中から最近傍のリンクであると推定される最尤リンクが特定される。そして、以降のマップマッチングでは、候補となるリンクに接続するリンクのみを探索することで、マップマッチングの対象となるリンク数を減らし、処理の高速化を行っている。
なお、マップマッチングに関する技術は、例えば特許文献1に記載されている。

先行技術

0003

特開2006−266986号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、Y字路のような分岐路では、候補となるリンクの尤度が近いことから、最尤リンクを誤判定することがあり、現在位置を表示する際に、リンク間で突然ジャンプが発生する場合がある。なお、経路案内等において、誤ったリンクへのマップマッチングが行われた場合、コースアウト誤報が発生することとなる。

0005

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、マップマッチングをより適切に行うことを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するため、本発明の一態様の電子機器は、
位置情報を取得する位置取得手段と、
地図情報のリンクが分岐する分岐路において、前記位置取得手段によって取得された前記位置情報が前記分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度に基づいて、前記位置情報に対応する暫定的な位置を算出する暫定位置算出手段と、
前記位置取得手段によって取得された前記位置情報が前記一定の範囲を脱した場合に、前記暫定的な位置に対して尤度がより高い前記候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する前記位置情報をマップマッチングするマップマッチング手段と、
を備えることを特徴とする。

発明の効果

0007

本発明によれば、マップマッチングをより適切に行うことができる。

図面の簡単な説明

0008

本発明の電子機器の一実施形態としてのリスト端末の構成を示す図であり、図1(A)は外観構成図図1(B)は、ハードウェア構成を示すブロック図である。
図1のリスト端末1の機能的構成のうち、位置表示処理を実行するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
分岐位置通過後の暫定的な現在位置の決定方法を説明するための模式図である。
分岐位置通過後の暫定的な現在位置の決定方法を説明するための模式図である。
分岐位置通過後の暫定的な現在位置の決定方法を説明するための模式図である。
分岐位置通過後の暫定的な現在位置の決定方法を説明するための模式図である。
分岐位置通過後の暫定的な現在位置の決定方法を説明するための模式図である。
図2機能構成を有する図1のリスト端末が実行する位置表示処理の流れを説明するフローチャートである。
全リンク探索処理の流れを説明するフローチャートである。
候補リンク探索処理の流れを説明するフローチャートである。

実施例

0009

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

0010

[ハードウェア構成]
次に、本実施形態におけるリスト端末1のハードウェア構成について図1を参照して説明する。
図1は、本発明の電子機器の一実施形態としてのリスト端末1の構成を示す図であり、図1(A)は外観構成図、図1(B)は、ハードウェア構成を示すブロック図である。
図1(A)に示すように、リスト端末1は、腕時計型に構成され、スマートフォンに類する機能を備えた電子機器である。
また、図1(B)に示すように、リスト端末1は、制御部11と、センサユニット12と、入力部13と、LCD(Liquid Crystal Display)14と、時計回路15と、ROM(Read Only Memory)16と、RAM(Read Access Memory)17と、GPSアンテナ18と、GPSモジュール19と、無線通信用アンテナ20と、無線通信モジュール21と、ドライブ22とを備えている。

0011

制御部11は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置によって構成され、リスト端末1全体の動作を制御する。例えば、制御部11は、位置表示処理(後述)のためのプログラム等、ROM16に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。
センサユニット12は、3軸加速度センサ磁気センサ気圧センサあるいは気温センサ等の各種センサを備えている。

0012

入力部13は、各種釦やLCD14の表示領域に積層される静電容量式または抵抗膜式位置入力センサ等で構成され、ユーザの指示操作に応じて各種情報を入力する。
LCD14は、制御部11の指示に従って画像を出力する。例えば、LCD14は、各種画像ユーザインターフェース画面を表示する。本実施形態においては、LCD14に入力部13の位置入力センサが重畳して配置され、タッチパネルが構成されている。
時計回路15は、システムクロックあるいは発振器により生成される信号から時刻信号を生成し、現在時刻を出力する。

0013

ROM16は、制御部11で実行される制御プログラム等の情報を格納する。
RAM17は、制御部11が各種処理を実行する際のワークエリアを提供する。
GPSアンテナ18は、GPSにおける衛星から発信される電波を受信して電気信号に変換し、変換した電気信号(以下、「GPS信号」と称する。)をGPSモジュール19に出力する。
GPSモジュール19は、GPSアンテナ18から入力されたGPS信号に基づいて、リスト端末1の位置(緯度経度、高度)及びGPSによって示される現在時刻を検出する。また、GPSモジュール19は、検出した位置及び現在時刻を示す情報を制御部11に出力する。

0014

無線通信用アンテナ20は、無線通信モジュール21によって利用される無線通信に対応した周波数の電波を受信可能なアンテナであり、例えばループアンテナロッドアンテナによって構成される。無線通信用アンテナ20は、無線通信モジュール21から入力された無線通信の電気信号を電磁波として送信したり、受信した電磁波を電気信号に変換して無線通信モジュール21に出力したりする。
無線通信モジュール21は、制御部11の指示に従って、無線通信用アンテナ20を介して他の装置に信号を送信する。また、無線通信モジュール21は、他の装置から送信された信号を受信し、受信した信号が示す情報を制御部11に出力する。
ドライブ22には、磁気ディスク光ディスク光磁気ディスク、あるいは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア31が適宜装着される。リムーバブルメディア31は、画像のデータ等の各種データを記憶することができる。

0015

[機能的構成]
次に、リスト端末1の機能的構成のうち、位置表示処理を実行するための機能的構成について説明する。
図2は、図1のリスト端末1の機能的構成のうち、位置表示処理を実行するための機能的構成を示す機能ブロック図である。
位置表示処理とは、地図情報におけるリンクへのマップマッチングを行って現在位置を表示する場合に、分岐するリンク付近においては、近傍のリンクにおける尤度に対応した位置を現在位置として表示する一連の処理である。
なお、リンクの尤度は、取得された測位位置に基づく移動ベクトル(移動量及び移動方向で定義されるベクトル)とリンクの方向との角度差Δθ、及び、リンクと測位位置との距離dを用いて、尤度=1/d+cosΔθによって算出される。即ち、取得された測位位置と距離が近く、移動ベクトルとリンクとの方向が近いほど、そのリンクの尤度は高くなる。

0016

位置表示処理が実行される場合には、図2に示すように、制御部11において、位置取得部51と、マッチング処理部52と、現在位置決定部53と、表示制御部54と、経路報知部55とが機能する。また、ROM16の一領域には、地図情報記憶部71が設けられる。

0017

地図情報記憶部71は、地図情報が格納されたデータベースを記憶している。地図情報は、リンクの集合によって構成されるルート情報を含み、各リンクは、緯度、経度、高度、リンクの方位及びリンクの長さの情報を有している。
位置取得部51は、リスト端末1の測位位置を取得する。
具体的には、位置取得部51は、GPSモジュール19から取得した位置情報及びセンサユニット12から取得した移動距離に基づいて、リスト端末1の測位位置を取得する。

0018

マッチング処理部52は、位置取得部51が取得した測位位置に基づいて、マップマッチングを行う対象のリンクを特定すると共に、そのリンクにおけるマッチング位置を特定する。
具体的には、マッチング処理部52は、初めに地図情報における全てのリンクを対象として測位位置との距離を算出し、最近傍のリンクを最尤リンク(最も尤度が高いリンク)として特定する。また、マッチング処理部52は、最尤リンクにおける最近傍点を位置取得部51が取得した測位位置に対するマップマッチング位置として特定する。一方、マッチング処理部52は、最尤リンクが特定された後は、最尤リンクに接続する近傍のリンクをマップマッチングの対象として特定する。また、マッチング処理部52は、特定されたリンクの尤度を算出し、そのリンクにおいて、位置取得部51が取得した測位位置に対する最近傍点をマップマッチング位置として特定する。このとき、マッチング処理部52は、ルートが分岐している場合、最尤リンクに接続する各リンクを候補リンクとして特定し、各候補リンクにおいて、位置取得部51が取得した測位位置に対する最近傍点をマップマッチング位置の候補として特定する。

0019

なお、マッチング処理部52は、ルートが分岐している場合であって、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rthの範囲を脱した場合、分岐位置のノードから一定距離Rthの範囲内において現在位置決定部53が決定した一連の現在位置(後述)を再マップマッチングする。即ち、マッチング処理部52は、分岐位置のノードから一定距離Rthの範囲内における暫定的な現在位置について、候補リンクのうち尤度が最も高い候補リンク上で、位置取得部51が取得した測位位置に対する最近傍点をマップマッチング位置として特定する。

0020

現在位置決定部53は、ルートが分岐していない場合、マッチング処理部52によって特定されたリンク上のマップマッチング位置を現在位置として決定する。
また、現在位置決定部53は、ルートが分岐している場合、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rth以内であるとき、マッチング処理部52によって特定された各候補リンクの尤度と、各候補リンクがなす最大相対角度θmaxとに基づいて、各候補リンクにおけるマップマッチング位置の候補の重みを算出する。そして、現在位置決定部53は、各候補リンクにおけるマップマッチング位置の候補の重みを用いて、加重平均を算出することにより、暫定的な現在位置を決定する。なお、分岐位置通過後に暫定的な現在位置が決定される方法については後述する。

0021

また、現在位置決定部53は、ルートが分岐している場合であって、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rthを超えた場合、マッチング処理部52が再マップマッチングすることにより特定されたリンク上のマップマッチング位置を各時点での現在位置として決定する。なお、本実施形態において、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rthを超えた場合、再マップマッチングする以前の暫定的な現在位置の表示は消去される。

0022

表示制御部54は、現在位置決定部53によって決定された現在位置を地図上に重畳して、LCD14に表示させる。
経路報知部55は、ユーザによって目的地までの予定経路が設定されている場合に、ユーザが予定経路から外れたルートを移動しているか否かの判定を行う。そして、経路報知部55は、ユーザが予定経路から外れたルートを移動していると判定した場合、ユーザに対し、音声及びメッセージの表示によって、ユーザが予定経路から外れていることを報知する。ここで、経路報知部55は、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rth以内にある場合、ユーザが予定経路から外れたルートを移動しているか否かの判定を抑制する。即ち、経路報知部55は、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rth以内にある場合、現在位置決定部53によって決定された現在位置が予定経路上にない場合であっても、ユーザが予定経路から外れていることの報知を行わない設定とする。
これにより、Y字路のような分岐路において、正確な現在位置の推定が容易でない場合に、リンク間で現在位置が突然ジャンプする事態を低減することができる。

0023

[分岐位置通過後の暫定的な現在位置の決定方法]
次に、現在位置決定部53が、分岐位置の通過後に暫定的な現在位置を決定する方法について説明する。
図3から図7は、分岐位置通過後の暫定的な現在位置の決定方法を説明するための模式図である。
なお、図3から図7において、PGは取得された測位位置、PnはリンクLnにおける各時刻のマップマッチング位置の候補位置(ただし、nは自然数)、PMは現在位置決定部53によって決定された現在位置を表し、PG及びPMに付された番号は、時刻tの時系列を表している。また、添え字lat,lonを付した符号は、その符号が表すパラメータの緯度成分、経度成分をそれぞれ表している。

0024

図3(A)に示すように、時刻t=2において、ユーザがリンクL1に沿って歩行している状態からノードN1を通過して、リンクL2,L3に分岐した地点に差し掛かったとする。
このとき、位置取得部51によって取得された時刻t=0の測位位置PG0はリンクL1上の位置PM0にマップマッチングされ、時刻t=1の測位位置PG1はリンクL1における端点のノードN1に重なる位置PM1にマップマッチングされている。

0025

そして、ノードN1を通過後に位置取得部51によって取得された時刻t=2の測位位置PG2に対応する現在位置を決定する場合、まず、マッチング処理部52によって、リンクL1に接続する候補リンク(即ち、リンクL2,L3)の尤度Lh2,Lh3と、リンクL2,L3における最近傍点であるマップマッチング位置の候補位置P2,P3とが特定される。なお、ここでは、Lh2=0.6、Lh3=0.4であるものとする。
また、図3(B)に示すように、現在位置決定部53によって、リンクL2,L3がなす最大相対角度θmaxが算出され、パラメータα=θmax/360が算出される。なお、ここでは、α=0.5であるものとする。

0026

次に、図4(A)に示すように、現在位置決定部53は、時刻t=2における位置P2,P3の重みd2[1],d3[1]を算出する。具体的には、現在位置決定部53は、位置P2,P3の重みの初期値d2[0],d3[0]を共にゼロとし、時刻t=2における位置P2の重みd2[1]及び位置P3の重みd3[1]を次式によって算出する。
d2[1]=d2[0]+α(Lh2−d2[0])=0.3
d3[1]=d3[0]+α(Lh3−d3[0])=0.2

0027

また、現在位置決定部53は、算出した位置P2,P3の重みを用いて、位置P2,P3の加重平均を算出することにより、時刻t=2における現在位置PM2を決定する。具体的には、現在位置決定部53は、現在位置PM2の緯度PM2lat及び経度PM2lonそれぞれについて、加重平均を次式によって算出する。
PM2lat=(P2lat×d2[1]+P3lat×d3[1])/(d2[1]+d3[1])
PM2lon=(P2lon×d2[1]+P3lon×d3[1])/(d2[1]+d3[1])
これにより、リンクL2,L3におけるマップマッチング位置の候補位置の重みを用いて、加重平均を算出することにより、暫定的な現在位置PM2が決定される。

0028

さらに、図4(B)に示すように、時刻t=3において、ユーザが測位位置PG2から測位位置PG3へ進行したとする。
このとき、位置取得部51によって取得された時刻t=3の測位位置PG3に対応する現在位置を決定する場合、まず、マッチング処理部52によって、時刻t=2において候補リンクとされたリンクL2,L3の尤度Lh2,Lh3と、リンクL2,L3における最近傍点であるマップマッチング位置の候補位置P2,P3とが特定される。なお、ここでは、Lh2=0.6、Lh3=0.4であるものとする。

0029

次に、図5(A)に示すように、現在位置決定部53は、時刻t=3における位置P2,P3の重みd2[2],d3[2]を算出する。具体的には、現在位置決定部53は、時刻t=2における位置P2,P3の重みd2[1],d3[1]を用いて、時刻t=3における位置P2の重みd2[2]及び位置P3の重みd3[2]を次式によって算出する。
d2[2]=d2[1]+α(Lh2−d2[1])=0.45
d3[2]=d3[1]+α(Lh3−d3[1])=0.3

0030

また、現在位置決定部53は、算出した位置P2,P3の重みを用いて、位置P2,P3の加重平均を算出することにより、時刻t=3における現在位置PM3を決定する。具体的には、現在位置決定部53は、現在位置PM3の緯度PM3lat及び経度PM3lonそれぞれについて、加重平均を次式によって算出する。
PM3lat=(P2lat×d2[2]+P3lat×d3[2])/(d2[2]+d3[2])
PM3lon=(P2lon×d2[2]+P3lon×d3[2])/(d2[2]+d3[2])
これにより、リンクL2,L3におけるマップマッチング位置の候補位置の重みを用いて、加重平均を算出することにより、暫定的な現在位置PM3が決定される。

0031

さらに、図5(B)に示すように、時刻t=4において、ユーザが測位位置PG3から測位位置PG4へ進行したとする。
このとき、位置取得部51によって取得された時刻t=4の測位位置PG4に対応する現在位置を決定する場合、まず、マッチング処理部52によって、時刻t=2において候補リンクとされたリンクL2,L3の尤度Lh2,Lh3と、リンクL2,L3における最近傍点であるマップマッチング位置の候補位置P2,P3とが特定される。なお、ここでは、Lh2=0.4、Lh3=0.6であるものとする。

0032

次に、図5(C)に示すように、現在位置決定部53は、時刻t=4における位置P2,P3の重みd2[3],d3[3]を算出する。具体的には、現在位置決定部53は、時刻t=3における位置P2,P3の重みd2[2],d3[2]を用いて、時刻t=4における位置P2の重みd2[3]及び位置P3の重みd3[3]を次式によって算出する。
d2[3]=d2[2]+α(Lh2−d2[2])=0.425
d3[3]=d3[2]+α(Lh3−d3[2])=0.45

0033

また、現在位置決定部53は、算出した位置P2,P3の重みを用いて、位置P2,P3の加重平均を算出することにより、時刻t=4における現在位置PM4を決定する。具体的には、現在位置決定部53は、現在位置PM4の緯度PM4lat及び経度PM4lonそれぞれについて、加重平均を次式によって算出する。
PM4lat=(P2lat×d2[3]+P3lat×d3[3])/(d2[3]+d3[3])
PM4lon=(P2lon×d2[3]+P3lon×d3[3])/(d2[3]+d3[3])
これにより、リンクL2,L3におけるマップマッチング位置の候補位置の重みを用いて、加重平均を算出することにより、暫定的な現在位置PM4が決定される。

0034

さらに、図6(A)に示すように、時刻t=5において、ユーザが測位位置PG4から測位位置PG5へ進行したとする。
このとき、位置取得部51によって取得された時刻t=5の測位位置PG5に対応する現在位置を決定する場合、まず、マッチング処理部52によって、時刻t=2において候補リンクとされたリンクL2,L3の尤度Lh2,Lh3と、リンクL2,L3における最近傍点であるマップマッチング位置の候補位置P2,P3とが特定される。なお、ここでは、Lh2=0.2、Lh3=0.8であるものとする。

0035

次に、図6(B)に示すように、現在位置決定部53は、時刻t=5における位置P2,P3の重みd2[4],d3[4]を算出する。具体的には、現在位置決定部53は、時刻t=4における位置P2,P3の重みd2[3],d3[3]を用いて、時刻t=5における位置P2の重みd2[4]及び位置P3の重みd3[4]を次式によって算出する。
d2[4]=d2[3]+α(Lh2−d2[3])=0.2625
d3[4]=d3[3]+α(Lh3−d3[3])=0.675

0036

また、現在位置決定部53は、算出した位置P2,P3の重みを用いて、位置P2,P3の加重平均を算出することにより、時刻t=5における現在位置PM5を決定する。具体的には、現在位置決定部53は、現在位置PMの緯度PM5lat及び経度PM5lonそれぞれについて、加重平均を次式によって算出する。
PM5lat=(P2lat×d2[4]+P3lat×d3[4])/(d2[4]+d3[4])
PM5lon=(P2lon×d2[4]+P3lon×d3[4])/(d2[4]+d3[4])
これにより、リンクL2,L3におけるマップマッチング位置の候補位置の重みを用いて、加重平均を算出することにより、暫定的な現在位置PM5が決定される。

0037

さらに、図6(C)に示すように、時刻t=6において、ユーザが測位位置PG5から測位位置PG6へ進行したとする。
このとき、位置取得部51によって取得された時刻t=6の測位位置PG6に対応する現在位置を決定する場合、まず、マッチング処理部52によって、時刻t=2において候補リンクとされたリンクL2,L3の尤度Lh2,Lh3と、リンクL2,L3における最近傍点であるマップマッチング位置の候補位置P2,P3とが特定される。なお、ここでは、Lh2=0.0、Lh3=1.0であるものとする。

0038

次に、図7に示すように、現在位置決定部53は、時刻t=6における位置P2,P3の重みd2[5],d3[5]を算出する。具体的には、現在位置決定部53は、時刻t=5における位置P2,P3の重みd2[4],d3[4]を用いて、時刻t=6における位置P2の重みd2[5]及び位置P3の重みd3[5]を次式によって算出する。
d2[5]=d2[4]+α(Lh2−d2[4])=0.13125
d3[5]=d3[4]+α(Lh3−d3[4])=0.8375

0039

また、現在位置決定部53は、算出した位置P2,P3の重みを用いて、位置P2,P3の加重平均を算出することにより、時刻t=6における現在位置PM6を決定する。具体的には、現在位置決定部53は、現在位置PMの緯度PM6lat及び経度PM6lonそれぞれについて、加重平均を次式によって算出する。
PM6lat=(P2lat×d2[5]+P3lat×d3[5])/(d2[5]+d3[5])
PM6lon=(P2lon×d2[5]+P3lon×d3[5])/(d2[5]+d3[5])
これにより、リンクL2,L3におけるマップマッチング位置の候補位置の重みを用いて、加重平均を算出することにより、暫定的な現在位置PM6が決定される。
以上のような処理が、ノードN1から一定距離Rth以内となる測位位置について繰り返される。

0040

[動作]
次に、動作を説明する。
図8は、図2の機能構成を有する図1のリスト端末1が実行する位置表示処理の流れを説明するフローチャートである。
位置表示処理は、リスト端末1の入力部13において、ユーザの位置表示処理開始の操作を受け付けることにより開始され、ユーザの終了操作を受け付けるまで繰り返し実行される。
テップS1において、位置取得部51は、リスト端末1の測位位置を取得する。また、マッチング処理部52は、取得された測位位置から移動ベクトルを算出する。

0041

ステップS2において、マッチング処理部52は、最尤リンクが既に特定されているか否かの判定を行う。
最尤リンクが特定されていない場合、ステップS2においてNOと判定されて、処理はステップS3に移行する。
一方、最尤リンクが既に特定されている場合、ステップS2においてYESと判定されて、処理はステップS4に移行する。

0042

ステップS3において、マッチング処理部52は、全リンク探索処理(後述)を実行する。
ステップS4において、マッチング処理部52は、候補リンク探索処理(後述)を実行する。
ステップS3及びステップS4の後、処理はステップS5に移行する。
ステップS5において、表示制御部54は、ステップS3及びステップS4において現在位置決定部53によって決定された現在位置を地図上に重畳して、LCD14に表示させる。
ステップS5の後、位置表示処理が繰り返される。

0043

次に、位置表示処理のステップS3において実行される全リンク探索処理について説明する。
図9は、全リンク探索処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS11において、マッチング処理部52は、地図情報における全てのリンクを対象として測位位置との距離を算出する。
ステップS12において、マッチング処理部52は、測位位置の最近傍のリンクを最尤リンクとして特定し、最尤リンクにおける測位位置の最近傍点をマップマッチング位置として特定する。また、現在位置決定部53は、マッチング処理部52によって特定されたリンク上のマップマッチング位置を現在位置として決定する。
ステップS12の後、処理は位置表示処理に戻る。

0044

次に、位置表示処理のステップS4において実行される候補リンク探索処理について説明する。
図10は、候補リンク探索処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS21において、マッチング処理部52は、各候補リンクの尤度を算出し、各候補リンクにおける測位位置の最近傍点をマップマッチング位置として特定する。なお、ステップS21において、候補リンクが1つの場合、即ち、分岐点を通過していない場合には、マッチング処理部52は、1つの候補リンクを対象として、尤度の算出及びマップマッチング位置の特定を行う。

0045

ステップS22において、現在位置決定部53は、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rth以内であるか否かの判定を行う。
位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rth以内である場合、ステップS22においてYESと判定されて、処理はステップS23に移行する。
一方、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rth以内でない場合、ステップS22においてNOと判定されて、処理はステップS27に移行する。

0046

ステップS23において、現在位置決定部53は、分岐位置に接続する各候補リンクがなす最大相対角度θmaxを算出する。
ステップS24において、現在位置決定部53は、最大相対角度θmaxに基づいて、パラメータα=θmax/360を算出する。
ステップS25において、現在位置決定部53は、各候補リンクにおけるマップマッチング位置の候補の重みを算出する。

0047

ステップS26において、現在位置決定部53は、各候補リンクにおけるマップマッチング位置の候補の重みを用いて、加重平均を算出することにより、暫定的な現在位置を決定する。
ステップS26の後、処理は位置表示処理に戻る。
ステップS27において、マッチング処理部52は、測位位置の最近傍のリンクを最尤リンクとして特定し、最尤リンクにおける測位位置の最近傍点をマップマッチング位置として特定する。また、現在位置決定部53は、マッチング処理部52によって特定されたリンク上のマップマッチング位置を現在位置として決定する。

0048

ステップS28において、マッチング処理部52は、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rthの範囲を脱した直後であるか否かの判定を行う。
位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rthの範囲を脱した直後である場合、ステップS28においてYESと判定されて、処理はステップS29に移行する。
一方、位置取得部51が取得した測位位置が、分岐位置のノードから一定距離Rthの範囲を脱した直後でない場合、ステップS28においてNOと判定されて、処理は位置表示処理に戻る。

0049

ステップS29において、マッチング処理部52は、分岐位置のノードから一定距離Rthの範囲内において現在位置決定部53が決定した一連の暫定的な現在位置を再マップマッチングする。また、現在位置決定部53は、マッチング処理部52が再マップマッチングすることにより特定されたリンク上のマップマッチング位置を現在位置として決定する。
ステップS29の後、処理は位置表示処理に戻る。

0050

このような処理により、リスト端末1が分岐位置を通過した後、分岐位置のノードから一定距離の範囲に位置する場合、各候補リンクの尤度と、各候補リンクがなす相対角度と、各候補リンクのマップマッチング位置の候補の重みとに基づいて、測位位置の暫定的な現在位置が決定される。
そのため、分岐位置の通過後、直ちにいずれかのリンクに現在位置がマップマッチングされることがないため、最尤リンクを誤判定することを抑制でき、現在位置を表示する際に、リンク間で突然ジャンプが発生する事態を低減することができる。
したがって、マップマッチングをより適切に行うことが可能となる。

0051

また、リスト端末1が分岐位置を通過した後、一定距離の範囲を脱した場合、いずれかのリンクにマップマッチングされていなかった一連の暫定的な現在位置が、尤度がより高いリンクにマップマッチングして表示される。
したがって、マップマッチングによって表示される分岐位置通過後の位置をより適切に表示することが可能となる。
また、リスト端末1が分岐位置を通過した後、一定距離の範囲内においてのみ、いずれかのリンクにマップマッチングされない現在位置が表示されるため、現在位置を暫定的に表示する期間が長期化することを抑制できる。

0052

また、いずれかのリンクにマップマッチングされない現在位置は、測位位置に対する各候補リンクの尤度に対応した位置となるため、マップマッチングされない位置であっても、より確からしい位置に現在位置を表示することができる。
また、いずれかのリンクにマップマッチングされない現在位置は、各候補リンクのマップマッチング位置の候補の重みに対応して算出され、その重みは、各候補リンクがなす相対角度に対応して逐次決定される。
そのため、各候補リンクの向きの相違を反映した現在位置となるため、マップマッチングされない位置であっても、分岐後の候補リンクの形態に対応して、より適切な現在位置を表示することができる。

0053

また、いずれかのリンクにマップマッチングされない現在位置は、各候補リンクのマップマッチング位置の候補の重みに対応して算出され、その重みは、直前の各候補リンクのマップマッチング位置の候補の重みに対応したものとなるため、測位位置の変化等に伴って、いずれかのリンクにマップマッチングされない現在位置が急激に変化することを抑制できる。
また、リスト端末1において、ユーザが予定経路から外れていることを報知する場合に、いずれかのリンクにマップマッチングされない現在位置が表示されている間は、現在位置が予定経路上にない場合であっても、ユーザが予定経路から外れていることの報知を行わない設定とする。
これにより、Y字路のような分岐路において、正確な現在位置の推定が容易でない場合に、リンク間で現在位置が突然ジャンプする事態を低減することができる。

0054

以上のように構成される電子機器1は、位置取得部51と、現在位置決定部53と、マッチング処理部52とを備える。
位置取得部51は、位置情報を取得する。
現在位置決定部53は、地図情報のリンクが分岐する分岐路において、位置取得部51によって取得された位置情報が分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度に基づいて、位置情報に対応する暫定的な位置を算出する。
マッチング処理部52は、位置取得部51によって取得された位置情報が一定の範囲を脱した場合に、暫定的な位置に対して尤度がより高い候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する位置情報をマップマッチングする。
これにより、分岐位置の通過後、直ちにいずれかのリンクに現在位置がマップマッチングされることがないため、最尤リンクを誤判定することを抑制でき、現在位置を表示する際に、リンク間で突然ジャンプが発生する事態を低減することができる。
したがって、マップマッチングをより適切に行うことが可能となる。

0055

また、現在位置決定部53は、位置取得部51によって取得された位置情報に対し、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度と、候補リンクの相対角度とに基づいて、位置情報の候補リンクに対するマップマッチング位置の重みを算出し、位置情報の候補リンクに対するマップマッチング位置それぞれを重みに基づいて加重平均することにより、暫定的な位置を算出する。
これにより、暫定的な位置をより適切な位置に表示することができる。

0056

また、リスト端末1は、現在位置決定部53によって算出された暫定的な位置を地図情報に重畳して表示し、当該暫定的な位置がマッチング処理部52によって候補リンクにマップマッチングされた後は、マップマッチングされる前の暫定的な位置は表示せずに、マップマッチングされた後の暫定的な位置を地図情報に重畳して表示する。
これにより、マップマッチングによって表示される分岐位置通過後の位置をより適切に表示することが可能となる。

0057

また、リスト端末1は、経路報知部55を備える。
経路報知部55は、地図情報において設定されている予定経路から外れたことを報知する。
また、経路報知部55は、現在位置決定部53によって算出された暫定的な位置について、予定経路から外れたことの報知を抑制する。
これにより、Y字路のような分岐路において、正確な現在位置の推定が容易でない場合に、リンク間で現在位置が突然ジャンプする事態を低減することができる。

0058

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

0059

上述の実施形態では、最大相対角度θmaxを各候補リンクがなす相対角度であるものとして説明したが、これに限られない。例えば、測位位置の誤差等を考慮して、候補リンク上のいずれかの位置に一定の範囲を有する測位位置の領域(円形領域等)を配置し、その外縁に接する直線が交差する角度を最大相対角度θmaxとしてもよい。

0060

また、上述の実施形態では、マッチング処理部52が、分岐位置のノードから一定距離Rthの範囲内において現在位置決定部53が決定した一連の暫定的な現在位置を再マップマッチングした場合、暫定的な現在位置に代えて、再マップマッチングされた位置が現在位置として表示されるものとした。これに対し、現在位置決定部53が決定した一連の暫定的な現在位置を、再マップマッチングされた位置と共に、区別可能な形態で表示することとしてもよい。
これにより、ユーザは、分岐位置を通過後、暫定的な現在位置が表示された後に、再マップマッチングされたことを容易に認識できるため、現在位置の決定過程を把握することが可能となる。

0061

また、上述の実施形態では、本発明が適用される電子機器として、リスト端末を例として説明したが、特にこれに限定されない。
例えば、本発明は、位置を推定する機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、ノート型パーソナルコンピュータタブレット型端末ビデオカメラ携帯型ナビゲーション装置携帯電話機、スマートフォン、ポータブルゲーム機等に適用可能である。

0062

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図2の機能的構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能がリスト端末1に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図2の例に限定されない。
また、1つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。

0063

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワーク記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。

0064

このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布される図1のリムーバブルメディア31により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディア31は、例えば、磁気ディスク(フロッピディスクを含む)、光ディスク、または光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、CD−ROM(Compact Disc−Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc),Blu−ray(登録商標) Disc(ブルーレイディスク)等により構成される。光磁気ディスクは、MD(Mini−Disc)等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図1のROM16等で構成される。

0065

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

0066

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態をとることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

0067

以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1]
位置情報を取得する位置取得手段と、
地図情報のリンクが分岐する分岐路において、前記位置取得手段によって取得された前記位置情報が前記分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度に基づいて、前記位置情報に対応する暫定的な位置を算出する暫定位置算出手段と、
前記位置取得手段によって取得された前記位置情報が前記一定の範囲を脱した場合に、前記暫定的な位置に対して尤度がより高い前記候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する前記位置情報をマップマッチングするマップマッチング手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
[付記2]
前記暫定位置算出手段は、前記位置取得手段によって取得された前記位置情報に対し、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度と、前記候補リンクの相対角度とに基づいて、前記位置情報の前記候補リンクに対するマップマッチング位置の重みを算出し、前記位置情報の前記候補リンクに対するマップマッチング位置それぞれを前記重みに基づいて加重平均することにより、前記暫定的な位置を算出することを特徴とする付記1に記載の電子機器。
[付記3]
前記暫定位置算出手段によって算出された前記暫定的な位置を地図情報に重畳して表示し、当該暫定的な位置が前記マップマッチング手段によって前記候補リンクにマップマッチングされた後は、マップマッチングされる前の前記暫定的な位置は表示せずに、マップマッチングされた後の前記暫定的な位置を前記地図情報に重畳して表示することを特徴とする付記1または2に記載の電子機器。
[付記4]
前記地図情報において設定されている予定経路から外れたことを報知する報知手段を備え、
前記報知手段は、前記暫定位置算出手段によって算出された前記暫定的な位置について、前記予定経路から外れたことの報知を抑制することを特徴とする付記1から3のいずれか1つに記載の電子機器。
[付記5]
電子機器で実行される位置表示方法であって、
位置情報を取得する位置取得ステップと、
地図情報のリンクが分岐する分岐路において、前記位置取得ステップによって取得された前記位置情報が前記分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度に基づいて、前記位置情報に対応する暫定的な位置を算出する暫定位置算出ステップと、
前記位置取得ステップによって取得された前記位置情報が前記一定の範囲を脱した場合に、前記暫定的な位置に対して尤度がより高い前記候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する前記位置情報をマップマッチングするマップマッチングステップと、
を含むことを特徴とする位置表示方法。
[付記6]
電子機器を制御するコンピュータに、
位置情報を取得する位置取得機能と、
地図情報のリンクが分岐する分岐路において、前記位置取得機能によって取得された前記位置情報が前記分岐路における分岐位置から一定の範囲にある場合に、マップマッチングの候補となる複数の候補リンクの尤度に基づいて、前記位置情報に対応する暫定的な位置を算出する暫定位置算出機能と、
前記位置取得機能によって取得された前記位置情報が前記一定の範囲を脱した場合に、前記暫定的な位置に対して尤度がより高い前記候補リンクに、当該暫定的な位置に対応する前記位置情報をマップマッチングするマップマッチング機能と、
を実現させることを特徴とするプログラム。

0068

1・・・リスト端末,11・・・制御部,12・・・センサユニット,13・・・入力部,14・・・LCD,15・・・時計回路,16・・・ROM,17・・・RAM,18・・・GPSアンテナ,19・・・GPSモジュール,20・・・無線通信用アンテナ,21・・・無線通信モジュール,22・・・ドライブ,31・・・リムーバブルメディア,51・・・位置取得部,52・・・マッチング処理部,53・・・現在位置決定部,54・・・表示制御部,55・・・経路報知部,71・・・地図情報記憶部

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