專利名稱：測位裝置及測位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用了衛(wèi)星測位系統(tǒng)的測位裝置及測位方法。
背景技術(shù)：
以往，存在兼用對絕對位置進行測位的功能和計算自主導(dǎo)航的位置的功能的測位裝置，其中，該對絕對位置進行測位的功能利用了 GPS(Global Positioning System)等衛(wèi)星測位系統(tǒng)，該計算自主導(dǎo)航的位置的功能利用了具有例如加速度傳感器及方位傳感器的運動傳感器。通過兼用這些功能，能夠降低從測位衛(wèi)星接收電波的頻度，從而削減消耗功率。作為自主導(dǎo)航功能用的運動傳感器，例如利用加速度傳感器、角速度傳感器、大氣壓傳感器以及磁性傳感器。通過從這些傳感器的輸出圖案提取特征，測位裝置能夠判斷裝戴了測位裝置的用戶的移動狀態(tài)。例如，專利文獻1 (日本特開2002-48589號公報)公開了以下技術(shù)利用加速度傳感器的波形的差異或大氣壓傳感器的上下方向速度的有無，判別移動體的移動手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供能夠提高包含借助車的移動的移動路徑的軌跡的取得精度并且能夠抑制消耗功率量的測位裝置及測位方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的測位裝置的特征在于，包括位置測位單元，直接對自己的當(dāng)前位置進行測位，取得測位位置數(shù)據(jù)；測量單元，測量方位及用戶的運動；移動方法判別單元，基于所述測量單元測量出的用戶的運動，判別用戶的移動方法；方位確定單元，基于所述測量單元測量出的方位及用戶的運動，確定用戶的移動方位；移動速度計算單元，在所述移動方法判別單元判別為用戶的移動方法是借助車輛的移動狀態(tài)的期間，計算平均移動速度；以及位置計算單元，在所述移動方法判別單元判別為用戶的移動方法是借助車輛的移動狀態(tài)時，通過將以所述平均移動速度向所述方位確定單元確定的移動方位的移動距離累計到由所述位置測位單元求出的基準位置信息，求出移動位置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的測位方法具有直接對自己的當(dāng)前位置進行測位并取得測位位置數(shù)據(jù)的位置測位單元和測量方位及用戶的運動的測量單元，并求出移動路徑， 該測位方法的特征在于，包括移動方法判別步驟，基于所述測量單元測量出的用戶的運動，判別用戶的移動方法；
方位確定步驟，基于所述測量單元測量出的方位及用戶的運動，確定用戶的移動方位；移動速度計算步驟，在所述移動方法判別步驟判別為用戶的移動方法是借助車輛的移動狀態(tài)的期間，計算平均移動速度；以及位置計算步驟，在所述移動方法判別步驟中判別為用戶的移動方法是借助車輛的移動狀態(tài)時，通過將以所述平均移動速度向在所述方位確定步驟中確定的移動方位的移動距離累計到由所述位置測位單元求出的基準位置信息，求出移動位置。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的測位裝置的框圖。圖2是測位處理的流程圖之一。圖3是測位處理的流程圖之二。圖4是測位處理的流程圖之三。圖5是測位處理的流程圖之四。圖6是表示借助車的移動路徑的測定的具體例的圖。
具體實施例方式以下，基于

本發(fā)明的實施方式。圖1是表示測位裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。測位裝置1是用戶裝戴并利用的便攜式的測位裝置。該測位裝置1具有進行裝置整體的集中控制及運算處理的CPUlO (移動速度計算單元、位置計算單元、移動數(shù)據(jù)存儲控制單元、測位控制單元、移動路徑?jīng)Q定單元、顯示控制單元)；對CPU提供作業(yè)用存儲空間的RAM (Random Access Memory 隨機存取存儲器)11; 存儲CPUlO執(zhí)行的程序及初始數(shù)據(jù)的ROM (Read Only Memory 只讀存儲器)12 ；非易失性存儲器13 ；接收由GPS衛(wèi)星發(fā)送的電波的GPS接收天線14 ；作為解調(diào)接收電波并進行解讀處理的位置測位單元的GPS接收處理部15 ；測量三軸方向的地磁的三軸地磁傳感器16 ；測量三軸方向的加速度的三軸加速度傳感器17 ；基于來自CPU10的輸出控制信號進行輸出顯示的顯示部18(顯示單元)；對CPU10及三軸加速度傳感器供應(yīng)電力的電源19 ；將用戶的輸入操作轉(zhuǎn)換成信號并輸入至CPU10的操作鍵20 ；作為判別用戶的移動方法的移動方法判別單元的狀態(tài)判別處理部21 ；確定用戶的移動方位的行進方位確定處理部22 (方位確定單元) 以及計算用戶的移動量的自主導(dǎo)航控制處理部23等。RAMll具有位置方位時間信息存儲部Ila(移動方位存儲單元)。該位置方位時間信息存儲部Ila暫時存儲由GPS測定出的位置(GPS測位位置) 和時刻信息以及在借助車的移動中測定出的車的行進方位和開始向該行進方位行進的時刻的信息。ROMl2中包含CPU10讀出并執(zhí)行的程序12a。該程序12a例如是測位裝置1的控制程序或測位處理程序。該程序12a也能夠存儲在非易失性存儲器13中。或者，該程序1 可以是在⑶ROM、閃存器等可移動式記錄介質(zhì)中記錄執(zhí)行程序12a,并作為CPUlO通過讀取裝置能夠執(zhí)行的程序。另外，程序1 也能夠適用將載波(搬送波)作為介質(zhì)，經(jīng)由通信線路被下載到測位裝置1中的方式。非易失性存儲器 13 例如是 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory :電可擦可編程只讀存儲器)。能夠使該非易失性存儲器13存儲計算出的路徑數(shù)據(jù)。另外，使該非易失性存儲器13存儲地圖數(shù)據(jù)，并利用于顯示部18的顯示。GPS接收處理部15對經(jīng)由GPS接收天線14接收到的、來自多個GPS衛(wèi)星的電波進行解調(diào)。并且，該GPS接收處理部15基于解調(diào)后的來自多個GPS衛(wèi)星的信號求出當(dāng)前位置，并按照規(guī)定的格式將結(jié)果輸出至CPU10。該GPS接收處理部15基于來自CPUlO的指令間歇性地工作。三軸地磁傳感器16例如是能夠利用磁性阻抗元件測量三軸方向的磁場的傳感
ο通過該三軸地磁傳感器測定地磁并輸出至CPU10。三軸加速度傳感器17是能夠測量三軸方向的加速度的傳感器。在用戶處于靜止?fàn)顟B(tài)時，該三軸加速度傳感器17測量地球的重力加速度并向 CPUlO輸出測量數(shù)據(jù)。通過這些三軸地磁傳感器16及三軸加速度傳感器17來構(gòu)成測量單元。此外，除此之外，例如也可以通過在結(jié)構(gòu)中增加大氣壓傳感器，來使檢測高度變化成為可能。顯示部18例如是IXD (液晶顯示器)?；蛘撸部梢岳糜袡CELD (Electro-Luminescent Display 電子發(fā)光顯示器)等其他顯示方式。該顯示部18基于來自CPUlO的信號能夠?qū)⒗鐪y位位置及移動路徑的信息與從非易失性存儲器13中讀出的地圖數(shù)據(jù)重疊顯示。在狀態(tài)判別處理部21中，經(jīng)由CPUlO取得三軸地磁傳感器16的測量數(shù)據(jù)及三軸加速度傳感器17的測量數(shù)據(jù)，基于利用了這些測量數(shù)據(jù)的運算結(jié)果，基于裝戴著測位裝置 1的用戶的動作狀態(tài)來判別移動方法。在通過該實施方式的狀態(tài)判別處理部21能夠判別的移動方法中，包括用戶的停止?fàn)顟B(tài)、步行狀態(tài)及利用汽車的移動狀態(tài)。進而，也能夠進行借助自行車等的移動狀態(tài)、或借助自動扶梯、步行道等的移動方法的判別，或者，也能夠判別步行狀態(tài)和跑步狀態(tài)。步行狀態(tài)和借助車的移動方法的判別也可以如以下這樣基于由三軸地磁傳感器 16及三軸加速度傳感器17對用戶動作的測量來進行。首先，狀態(tài)判別處理部21在步行狀態(tài)的情況下，根據(jù)兩傳感器的輸入能夠確定一定的重力加速度，及根據(jù)地磁的方向能夠確定鉛直方向和移動方位。在裝戴了測位裝置1的用戶的步行過程中，對于每一步，用戶的重心在鉛直方向上移動或以該重心移動的2倍的周期在橫方向振動，由此測量鉛直方向加速度、及與移動方向垂直的方向上的加速度的周期性變化。在借助車移動時，首先，三軸加速度傳感器17的輸出由于移動開始時的加速度而在行進方向上表現(xiàn)出增加。另外，在借助汽車移動的情況下，在水平面內(nèi)，在與行進方向垂直的方向(橫方向)上觀測到l-3Hz的特征性的振動。因此，通過根據(jù)三軸加速度傳感器17的輸出來取出橫方向的成分并進行傅里葉變換，求出該頻帶的振幅強度，并且與規(guī)定的閾值進行比較，由此識別為是借助車的移動。行進方位確定處理部22在裝戴了測位裝置1的用戶借助車而移動的情況下，經(jīng)由 CPUlO被輸入三軸地磁傳感器16及三軸加速度傳感器17的測量數(shù)據(jù)，來檢測車的行進方位。自主導(dǎo)航控制處理部23在測位裝置1的用戶通過車以外的方法移動的情況下，經(jīng)由CPUlO被輸入三軸地磁傳感器16及三軸加速度傳感器17的測量數(shù)據(jù)，來計算該用戶的移動方位和移動距離。并且，在保持有該移動期間的起點及終點等基準位置數(shù)據(jù)的情況下，通過使該基準位置數(shù)據(jù)對移動方位及移動距離的數(shù)據(jù)進行加減運算，來求出移動路徑的位置(自主導(dǎo)航位置)。接著，利用流程圖說明本發(fā)明的測位處理的工作步驟。圖2是表示CPUlO執(zhí)行的測位處理的控制步驟的流程圖。另外，圖3 圖5是表示在圖2的流程圖內(nèi)分別調(diào)用的停止后處理、步行后處理及借助車的移動后處理的控制步驟的流程圖。該測位處理的控制處理基于來自操作鍵20的輸入信號而開始?？刂铺幚硪婚_始，如圖2所示，首先，CPUlO進行初始設(shè)定(步驟Sll)。具體而言，CPUlO使GPS接收處理部15工作，直接取得自己的當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)。另外，CPUlO從狀態(tài)判別處理部21取得用戶的移動方法的判別結(jié)果。在判別為是停止?fàn)顟B(tài)的情況下，CPUlO將停止標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON) ”。在判別為是步行狀態(tài)的情況下，CPUlO將步行標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON) ”。另外，在判別為是借助車的移動狀態(tài)的情況下，CPUlO將車標(biāo)志設(shè)定為“開啟 (ON)，，。接著，CPUlO將從三軸加速度傳感器17輸入的測量數(shù)據(jù)中的、規(guī)定的期間的加速度數(shù)據(jù)發(fā)送至狀態(tài)判別處理部21 (步驟S12)。另外，CPUlO將從三軸地磁傳感器16輸入的測量數(shù)據(jù)中的、規(guī)定的期間的地磁數(shù)據(jù)發(fā)送至狀態(tài)判別處理部21 (步驟S13)。CPUlO基于上次(第一次是在初始設(shè)定(步驟Sll)時)從狀態(tài)判別處理部21中取得的用戶的動作狀態(tài)，進行移動方法的判別處理(步驟S14)。CPUlO通過確認停止標(biāo)志、步行標(biāo)志或者車標(biāo)志中的哪個標(biāo)志“開啟(ON) ”來進行該判別處理。在判別為上次的移動方法是停止?fàn)顟B(tài)的情況下，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟SlOl。在判別為上次的移動方法是步行狀態(tài)的情況下，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟S201。另外，在判別為上次的移動方法是借助車的移動狀態(tài)的情況下，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟S301。若轉(zhuǎn)移至步驟S101，則如圖3所示，CPUlO向狀態(tài)判別處理部21發(fā)送信號，使之基于以在步驟Sll、S12的處理中向狀態(tài)判別處理部21發(fā)送的加速度數(shù)據(jù)及地磁數(shù)據(jù)表示的用戶的動作狀態(tài)，來判別當(dāng)前的移動方法。然后，CPUlO從狀態(tài)判別處理部21取得移動方法的判別結(jié)果，進行該移動方法的判別處理。當(dāng)在步驟SlOl的判別處理中判別為當(dāng)前的移動方法從上次起是持續(xù)停止?fàn)顟B(tài)的情況下，CPUlO判別GPS接收處理部15是否處于接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理中(步驟 S111)。GPS接收處理部15的接收處理的有無分別通過GPS標(biāo)志是“開啟(ON) ”，或者是 “關(guān)閉(OFF)”來表示。在判別為處于接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理中的情況下，CPUlO接著使GPS接收處理部15進行GPS接收處理(步驟Sl 12)。另外，CPUlO使GPS接收處理部15利用接收并解調(diào)了的來自GPS衛(wèi)星的信號，進行位置運算處理(步驟Sl 13)。CPUlO取得從GPS接收處理部15輸出的位置運算結(jié)果，并使位置方位時間信息存儲部Ila存儲所求出的位置及時刻(步驟Sl 14)。然后，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟Sl 15。另一方面，當(dāng)在步驟Slll的判別處理中判別為未處于接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理中的情況下，向“否”分支，省略步驟S112 S114的處理并轉(zhuǎn)移至步驟S115。接著，CPUlO判別GPS接收處理是否結(jié)束。在未進行GPS接收處理部15的接收處理而判別為GPS接收處理已經(jīng)結(jié)束的情況下，CPUlO將GPS標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF)，，(步驟Sl 16)。然后，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟Sl 17。在判別為GPS接收處理未結(jié)束的情況下，例如在未能接收到需要的衛(wèi)星電波數(shù)的狀況下反復(fù)執(zhí)行接收處理的情況下等，GPS標(biāo)志保持“開啟(ON)”的狀態(tài)，CPUlO的處理直接轉(zhuǎn)移至步驟S117。CPUlO執(zhí)行停止處理(步驟Sl 17)。在該停止處理中，CPUlO將行進方位確定處理部22及自主導(dǎo)航控制處理部23的處理維持在停止?fàn)顟B(tài)下。然后，CPUlO的處理返回至步驟S12。當(dāng)在步驟SlOl的判別處理中判別為當(dāng)前的動作狀態(tài)是步行狀態(tài)的情況下，CPUlO 首先執(zhí)行步行處理(步驟S121)。在該步行處理中，CPUlO使自主導(dǎo)航控制處理部23工作，取得自主導(dǎo)航測量出的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)。然后，CPUlO使位置方位時間信息存儲部Ila存儲當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，并且向顯示部18 發(fā)送信號，將當(dāng)前位置顯示在顯示畫面上。然后，CPUlO將停止標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF)，，(步驟S122)，而且，將步行標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON) ”(步驟S123)。
然后，CPUlO進行GPS接收開始處理(步驟SlM)，而且，將GPS標(biāo)志設(shè)定為“開啟 (ON) ” (步驟 S125)。然后，CPUlO的處理返回至步驟S12。當(dāng)在步驟SlOl的判別處理中判別為當(dāng)前的移動方法是借助車的移動狀態(tài)的情況下，CPUlO首先執(zhí)行借助車的移動處理(步驟S131)。在該借助車的移動處理中，CPUlO設(shè)定為將三軸地磁傳感器16及三軸加速度傳感器17的測量結(jié)果輸入至行進方位確定處理部22。然后，CPUlO開始計數(shù)從借助車的移動的開始時間點起的經(jīng)過時間。另外，CPUlO在未存儲借助車的移動的開始地點的數(shù)據(jù)的情況下，進行GPS接收開始處理，并且將GPS標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON)”。接著，CPUlO判別測位裝置1的行進方位是否已變化(步驟S132)。行進方位在停止?fàn)顟B(tài)下不存在，另外，若通過車開始移動則行進方位被確定為任一方位，從而向“是”分支。CPUlO使位置方位時間信息存儲部Ila存儲該確定出的行進方位和開始借助車的移動的時刻起的經(jīng)過時間(步驟S133)。然后，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟S134。在判別為行進方位未變化的情況下，向“否” 分支，CPUlO的處理直接轉(zhuǎn)移至步驟S134。若CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟S134，則CPUlO將停止標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF)，，，而且，將汽車標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON) ”(步驟S135)。然后，CPUlO的處理返回至步驟S12。當(dāng)在步驟S14的判別處理中判別為上次的移動方法是步行狀態(tài)的情況下(即，步行標(biāo)志為“開啟(ON) ”)，CPU10的處理轉(zhuǎn)移至步驟S201。如圖4所示，CPU10從狀態(tài)判別處理部21取得用戶當(dāng)前的移動方法。然后，CPU10進行該移動方法的判別處理。當(dāng)在步驟S201的判別處理中判別為當(dāng)前的移動方法是停止?fàn)顟B(tài)的情況下，CPU10 進行停止處理(步驟S211)，使在步行狀態(tài)的期間執(zhí)行的自主導(dǎo)航控制處理部23的處理停止。然后，CPU10將步行標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF)”(步驟S212)，并且將停止標(biāo)志設(shè)定為“開啟(0N)”(步驟S213)。然后，CPU10的處理返回至步驟S12的處理。當(dāng)在步驟S201的判別處理中判別為當(dāng)前的移動方法是持續(xù)步行狀態(tài)的情況下， 轉(zhuǎn)移至步驟S221。然后，CPU10判別GPS接收處理部15是否處于接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理中。在判別為處于接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理中的情況下，CPU10接著使GPS接收處理部15進行GPS接收處理(步驟S222)，而且，利用接收并解調(diào)后的來自GPS衛(wèi)星的信號，進行位置運算處理(步驟S223)。CPU10取得從GPS接收處理部15輸出的位置運算結(jié)果，使位置方位時間信息存儲部Ila存儲該位置及時刻(步驟S2M)。然后，CPU10的處理轉(zhuǎn)移至步驟S225。
另一方面，當(dāng)在步驟S221的判別處理中判別為未處于接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理中的情況下，向“否”分支，CPUlO的處理省略步驟S222 S2M并轉(zhuǎn)移至步驟S225。接著，CPUlO判別GPS接收處理是否結(jié)束(步驟S225)。在未進行GPS接收處理部15的接收處理而判別為GPS接收處理已經(jīng)結(jié)束的情況下，CPUlO將GPS標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF)，，(步驟。然后，CPUlO執(zhí)行步行處理(步驟S227)。在判別為GPS接收處理未結(jié)束的情況下，CPUlO省略步驟的處理，在GPS標(biāo)志為“開啟(ON)，，的狀態(tài)下直接執(zhí)行步行處理(步驟S227)。在該步驟S227的步行處理中，CPUlO接下來使自主導(dǎo)航控制處理部23進行自主導(dǎo)航，并且以規(guī)定的時間間隔使GPS接收處理部15工作，取得并更新成為自主導(dǎo)航基準的位置數(shù)據(jù)。另外，CPUlO使求出的位置及移動路徑的數(shù)據(jù)顯示在顯示部18上。然后，CPUlO的處理返回至步驟S12。當(dāng)在步驟S201的判別處理中判別為當(dāng)前的狀態(tài)是借助車的移動狀態(tài)的情況下， CPUlO首先執(zhí)行借助車的移動處理(步驟S231)。在該借助車的移動處理中，CPUlO設(shè)定為將被輸出至自主導(dǎo)航控制處理部23的三軸地磁傳感器16及三軸加速度傳感器17的測量結(jié)果輸出至行進方位確定處理部22。然后，CPUlO開始計數(shù)從借助車的移動的開始時間點起的經(jīng)過時間。另外，CPUlO在借助車的移動的開始地點的GPS測位數(shù)據(jù)未被存儲的情況下，進行 GPS接收開始處理，而且，將GPS標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON) ”。接著，CPUlO判別測位裝置1的行進方位是否已變化(步驟S232)。行進方位通常在走著乘上車的方位和通過車開始移動的方位之間變化，并向“是” 分支。然后，CPUlO使位置方位時間信息存儲部Ila存儲該確定的行進方位和當(dāng)前時刻 (步驟 S233)。之后，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟S2;34。在判別為行進方位未變化的情況下，CPUlO的處理向“否”分支，并直接轉(zhuǎn)移至步驟 S234。若CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟S234，CPUlO將步行標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF) ”，接著， 將汽車標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON) ” (步驟S235)。然后，CPU10的處理返回至步驟S12。當(dāng)在步驟S14的判別處理中判別為上次的移動方法是借助車的移動狀態(tài)時(即， 汽車標(biāo)志為“開啟(ON) ”)，CPU10的處理轉(zhuǎn)移至步驟S301。然后，如圖5所示，CPU10向狀態(tài)判別處理部21發(fā)送信號，從狀態(tài)判別處理部21取得用戶當(dāng)前的移動方法，并進行該移動方法的判別處理。當(dāng)在步驟S301的判別處理中判別為當(dāng)前的移動方法是停止?fàn)顟B(tài)的情況下，CPU10 向GPS接收處理部15發(fā)送指令，使接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理開始(步驟S311)，并且將GPS標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON) ” (步驟S312)。另外，CPU10將汽車標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF) ”(步驟S313)，將停止標(biāo)志設(shè)定為“開
10啟(ON) ” (步驟 S314)。然后，CPUlO進行停止處理(步驟S315)。在該停止處理中，使行進方位確定處理部22的處理停止，并且停止計數(shù)從借助車的移動的開始時間點起的經(jīng)過時間。然后，CPUlO的處理返回至步驟S12。當(dāng)在步驟S301的判別處理中判別為當(dāng)前的移動方法是步行狀態(tài)的情況下，CPUlO 首先進行步行處理(步驟S321)。在該步行處理中，CPUlO將三軸地磁傳感器16及三軸加速度傳感器17的測量數(shù)據(jù)的輸出目的地從行進方位確定處理部22變更為自主導(dǎo)航控制處理部23，使行進方位確定處理部22的處理停止，并且使自主導(dǎo)航控制處理部23的處理開始。接著，CPUlO向GPS接收處理部15發(fā)送指令，使接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理開始(步驟S322)，并且將GPS標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON)，，(步驟S323)。另外，CPUlO將汽車標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF) ”(步驟S3M)，將步行標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON)，，(步驟 S325)。然后，CPUlO的處理返回至步驟S12。當(dāng)在步驟S301的判別處理中判別為當(dāng)前的移動方法是持續(xù)借助車的移動狀態(tài)的情況下，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟S331。然后，CPUlO判別GPS接收處理部15是否處于接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理中。在判別為處于接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理中的情況下，CPUlO接著使GPS接收處理部15進行GPS接收處理(步驟S33》，而且，利用接收并解調(diào)后的來自GPS衛(wèi)星的信號，進行位置運算處理(步驟S333)。CPUlO取得從GPS接收處理部15輸出的位置運算結(jié)果，并使位置方位時間信息存儲部Ila存儲該位置及時刻(步驟S334)。然后，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟S3!35。另一方面，當(dāng)在步驟S331的判別處理中判別為未處于接收來自GPS衛(wèi)星的電波的處理中的情況下，向“否”分支，省略步驟S332 S334的處理，CPUlO的處理轉(zhuǎn)移至步驟 S335。接著，CPUlO判別GPS接收處理是否結(jié)束。在未進行GPS接收處理部15的接收處理而判別為接收處理已經(jīng)結(jié)束的情況下， CPUlO將GPS標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF)，，(步驟336)。然后，CPU10的處理轉(zhuǎn)移至步驟S337。在判別為GPS接收處理未結(jié)束的情況下，CPU10的處理省略步驟S336，在GPS標(biāo)志為“開啟(ON)，，的狀態(tài)下直接轉(zhuǎn)移至步驟S337。接著，CPU10判別車的行進方位是否已變化(步驟S337)。在判別為車的行進方位已變化的情況下，CPU10進行變化時間存儲處理(步驟 S338)。在該變化時間存儲處理中，CPU10從行進方位確定處理部22取得車的新的行進方位的數(shù)據(jù)，與從車的移動開始起的經(jīng)過時間一起存儲在位置方位時間信息存儲部Ila中。然后，CPU10執(zhí)行借助車的移動處理(步驟S339)。
在該借助車的移動處理中，首先，CPUlO判別是否計算出該車的平均速度。在已經(jīng)計算出該平均速度的情況下，CPUlO計算假定從存儲在位置方位時間信息存儲部Ila中的移動開始位置起以平均速度進行了移動時的移動路徑，并顯示在顯示部18 上。另一方面，在未求出平均速度的情況下，CPUlO接著判別在位置時間存儲處理(步驟S334)中在借助車的移動開始后是否已取得第二次的位置數(shù)據(jù)。然后，在借助車的移動的開始后已取得第二次的位置數(shù)據(jù)的情況下，CPUlO根據(jù)第一次的位置數(shù)據(jù)和第二次的位置數(shù)據(jù)，計算平均速度。在這些位置數(shù)據(jù)間的方位與行進方位確定處理部22的行進方位不一致的情況下，該平均速度也可以包含行進方位的修正角度。當(dāng)在借助車的移動開始后未取得第二次的位置數(shù)據(jù)的情況下，若從移動開始起的經(jīng)過時間為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的時間以上，則CPUlO開始取得第二次的位置數(shù)據(jù)。即，CPUlO進行GPS接收開始處理，而且，將GPS標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON)”。若借助車的移動處理(步驟S339)結(jié)束，則CPUlO的處理返回至步驟S12。接著，參照流程圖說明在借助車的移動時執(zhí)行上述的測位控制處理情況下的具體的工作例。圖6是表示本實施方式中的在借助車的移動狀態(tài)下的測位處理的例子的圖。首先，設(shè)用戶在地點Gl乘上車，CPUlO將該動作判別為步行狀態(tài)，并將步行標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON)”(步驟S11、S14)。此時，CPUlO將利用GPS衛(wèi)星求出的GPS測位位置設(shè)定為初始位置，另外，通過自主導(dǎo)航計算到車的移動路徑。乘上車之后到車開始移動為止，被檢測為處于停止?fàn)顟B(tài)(步驟S12、S13、S201), CPUlO通過停止處理(步驟S211)，使自主導(dǎo)航控制處理部23的處理停止。另外，CPUlO將步行標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF)”，將停止標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON)”。若CPUlO持續(xù)檢測出停止?fàn)顟B(tài)(步驟S12 S14、S101)，則反復(fù)執(zhí)行停止處理(步驟 Sl 17)。接著，若用戶開始駕駛車，則CPUlO檢測為處于借助車的移動狀態(tài)(步驟S12 S14、S101)。首先，CPUlO執(zhí)行借助車的移動處理(步驟S131)，并開始行進方位確定處理部22 的工作。通過車的移動而產(chǎn)生行進方位，CPUlO使行進方位確定處理部22檢測該行進方位，與車的移動經(jīng)過時間的初始值“0” 一起存儲在位置方位時間信息存儲部Ila中(步驟 S132.S133)。接著，CPUlO將停止標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF) ” (步驟S134)，而且，將汽車標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON) ”(步驟S135)。若在借助車的移動持續(xù)(步驟S12 S14，S301)并且在地點G2處自移動開始起的經(jīng)過時間達到規(guī)定的時間以上，則CPUlO通過借助車的移動處理(步驟S339)，進行第二次GPS接收開始處理。另外，CPU10將GPS標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON) ”。
然后，CPUlO進行GPS接收處理、位置運算處理(步驟S331 S333)，將求出的當(dāng)前位置和當(dāng)前時刻與自移動開始起的經(jīng)過時間一起存儲在位置方位時間信息存儲部Ua 中(步驟S334)。若GPS接收處理結(jié)束，則CPUlO將GPS標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF) ”(步驟S335、S336)。另外，若CPUlO使位置方位時間信息存儲部Ila存儲第二次的GPS測位位置，則通過借助車的移動處理(步驟S339)，計算初始位置與第二次的位置之間的平均速度。然后，CPUlO基于初始位置、自初始位置起的行進方位、自初始位置起的經(jīng)過時間及該平均速度，計算暫定的移動路徑，并顯示在顯示部18上。之后，若CPUlO在借助車的移動狀態(tài)進一步持續(xù)的途中(步驟S12 S14、S301) 例如在交差點檢測出車的行進方位在地點Ml M3發(fā)生變化(步驟S337中“是”)，則將變化后的新的行進方位與從移動開始起的經(jīng)過時間一起存儲在位置方位時間信息存儲部Ila 中(步驟S338)。另外，CPUlO基于從方位發(fā)生了變化的時間點起的持續(xù)時間和計算出的平均速度， 暫時計算向新的行進方位的移動距離并顯示在顯示部18上(步驟S339)。例如若車由于紅信號在地點G3停止，則動作狀態(tài)從借助車的移動狀態(tài)變化為停止?fàn)顟B(tài)(步驟S12 S14、S301)。然后，CPUlO進行GPS接收開始處理(步驟S311)，將GPS標(biāo)志設(shè)定為“開啟 (ON) ” (步驟 S312)。另外，CPUlO將汽車標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF) ”(步驟S313)，將停止標(biāo)志設(shè)定為“開啟(ON)，，(步驟 S314)。若CPUlO持續(xù)檢測到停止?fàn)顟B(tài)(步驟S12 S14、S101)，則在該期間進行GPS接收處理及位置運算處理(步驟Slll S113)，并將求出的位置數(shù)據(jù)存儲在位置方位時間信息存儲部Ila (步驟Sl 14)中。然后，CPUlO結(jié)束GPS接收處理，將GPS標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF)，，(步驟S116)。接著，CPU10執(zhí)行停止處理(步驟Sl 17)。首先，CPU10使行進方位確定處理部22的處理中止。然后，CPU10對于地點G2的位置數(shù)據(jù)，求出暫定求出的地點M4與正確求出的地點 G3之間的偏差的角度及距離比。接下來，CPU10對于地點Ml M3的位置數(shù)據(jù)也同樣地，將位置數(shù)據(jù)修正為與地點 G2存在同一角度偏差及距離比偏差。當(dāng)車在GPS接收處理未結(jié)束期間再次開始行駛的情況下(步驟S12 S14，S101)， CPU10使行進方位確定處理部22的處理再次開始，將停止標(biāo)志設(shè)定為“關(guān)閉(OFF) ”，將汽車標(biāo)志設(shè)定為“開啟(0N)”。另外，CPU10在車行駛持續(xù)期間進行GPS接收處理(步驟S331 S336)，利用取得的位置數(shù)據(jù)確定地點G3的位置，并且在借助車的移動處理(步驟S339)中，進行地點Ml M3的位置數(shù)據(jù)的修正處理。在利用公共汽車等公共交通工具等并且在乘上車的同時發(fā)車的情況下，動作狀態(tài)從步行狀態(tài)直接變化為借助車的移動狀態(tài)(步驟S12 S14、S201)。即使這種情況下，CPU10除了中止自主導(dǎo)航處理這點以外，與從停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)移到借助車的移動狀態(tài)的情況同樣地，進行借助車的移動處理(步驟S231)。若借助車的移動狀態(tài)持續(xù)(步驟S12 S14、S301)，則以后CPUlO進行同一處理。同樣地，當(dāng)在車停止的同時下車的情況下，動作狀態(tài)從借助車的移動狀態(tài)直接向步行狀態(tài)變化(步驟S12 S14、S301)。在該情況，CPUlO也首先進行步行處理(步驟S321)，除了從行進方位確定處理部 22的處理切換到自主導(dǎo)航控制處理部23的處理這點以外，進行與從借助車的移動狀態(tài)向停止?fàn)顟B(tài)變化的情況同樣的處理(步驟S322 S325)。然后，CPUlO在步行狀態(tài)持續(xù)期間(步驟S12 S14、S201)，進行GPS接收處理及位置運算處理(步驟S221 S223、S225、S226)。然后，CPUlO基于求出并存儲在位置方位時間信息存儲部Ila中的(步驟S224)地點G3的位置數(shù)據(jù)，在步行處理(步驟S227)中進行地點Ml M3的位置數(shù)據(jù)的修正處理。如以上所述，上述的實施方式的測位裝置1通過根據(jù)三軸加速度傳感器17的波形圖案來判別借助車的移動狀態(tài)，從而能夠在借助車的移動狀態(tài)時，不進行自主導(dǎo)航處理，而在行進方位確定處理部22中只取得行進道路方位的數(shù)據(jù)。另外，測位裝置1通過在借助車的移動開始之后隔開規(guī)定的時間間隔地進行兩次利用GPS接收處理部15的位置測定處理，由此能夠計算車的平均移動速度。并且，測位裝置1通過計算向所取得的行進方位的移動時間內(nèi)的以該平均移動速度的移動距離，能夠不增加利用GPS的測位的次數(shù)，而提高借助車的移動時的位置數(shù)據(jù)的取得精度。另外，尤其是在如借助車的移動那樣的移動速度大且自主導(dǎo)航的移動速度的計算精度低的情況下，測位裝置1通過利用由GPS測位取得的移動速度，能夠有效地提高精度。另外，即使在移動途中車的行進方位有轉(zhuǎn)換的情況下，測位裝置1也能夠?qū)⑷S方位傳感器所取得的精度高的行進方位的數(shù)據(jù)和向各行進方位的移動持續(xù)時間的數(shù)據(jù)存儲在位置方位時間信息存儲部Ila中，所以能夠看作以一定速度的移動，并且僅通過在移動的起點及終點兩次利用GPS的測位處理，就能夠高精度地對途中的移動路徑的數(shù)據(jù)進行修正處理并取得。另外，測位裝置1特別通過在借助車的移動開始時取得平均移動速度，之后，在借助車的移動持續(xù)期間，不依賴于頻度高的GPS測位，利用該平均移動速度就能夠?qū)崟r取得當(dāng)前位置和移動路徑。另外，測位裝置1在車移動停止后，能夠重新利用GPS衛(wèi)星進行測位處理，從而修正并取得上述的位置數(shù)據(jù)和移動路徑，所以能夠取得比實時得到的移動路徑更高精度的軌跡數(shù)據(jù)。另外，測位裝置1根據(jù)需要插入利用了 GPS衛(wèi)星的測位處理，并隨時進行上述的移動位置的計算數(shù)據(jù)的修正處理來改善，能夠防止由平均速度帶來的移動量的測量和實際的移動量之間的偏差變大所引起的精度降低。另外，特別地，每當(dāng)借助車的移動由于交差點、紅信號等而停止，就更新這種移動路徑的計算，所以高精度地求出各移動的起點及終點的數(shù)據(jù)，因此，測位裝置1也能夠提高移動途中的數(shù)據(jù)的精度。進而，測位裝置1具有顯示部18，能夠顯示移動路徑，所以用戶通過一臺測位裝置就能夠容易且實時地識別高精度的移動路徑的數(shù)據(jù)。此外，本發(fā)明并不限于上述實施方式，能夠進行各種變更。例如，在上述說明中，利用于汽車利用時的路徑?jīng)Q定，但本發(fā)明也能夠利用于自行車或摩托車、有軌電車等其他的移動手段。另外，本發(fā)明在上述的實施方式中進行利用了 GPS衛(wèi)星的位置測定，但也可以利用其他衛(wèi)星測位系統(tǒng)，例如，GLONASS(GlcAal Navigation Satellite System 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))。另外，本發(fā)明也能夠利用利用了移動電話與移動電話的基站之間的通信的位置測定。另外，本發(fā)明在上述的實施方式中，設(shè)借助車的移動為一定速度而進行計算，但例如在行進方位的變化的間隔狹窄時，也能夠降低速度進行計算。另外，本發(fā)明也能夠參照存儲在非易失性存儲器13中的地圖數(shù)據(jù)，在高速道路的使用時變更速度等。另外，本發(fā)明通過參照存儲在非易失性存儲器13中的地圖數(shù)據(jù)來限定測位位置， 也能夠高精度地取得移動路徑的數(shù)據(jù)。另外，本發(fā)明在上述的實施方式中，在借助車的移動停止時進行利用GPS衛(wèi)星的測位，但不限于該時機。本發(fā)明例如也能夠以一定時間間隔進行利用了 GPS衛(wèi)星的測位?；蛘?，本發(fā)明也可以將通過自主導(dǎo)航求出的移動速度作為相對值進行比較，在與求出的相對速度有較大差異時，進行利用GPS衛(wèi)星的測位，重新計算平均速度計算。另外，本發(fā)明在上述的實施方式中，示出了基于存儲在R0M12中的程序12a，CPUlO 使GPS接收處理部15、狀態(tài)判別處理部21、行進方位確定處理部22執(zhí)行各處理的方式，但這些處理也可以全部作為通過CPUlO的運算的軟件處理來進行。除此之外，在實施方式的說明中示出的數(shù)值、結(jié)構(gòu)等細節(jié)在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。
權(quán)利要求
1.一種測位裝置，其特征在于，具有位置測位單元，直接對自己的當(dāng)前位置進行測位，取得測位位置數(shù)據(jù)； 測量單元，測量方位及用戶的運動；移動方法判別單元，基于所述測量單元測量出的用戶的運動，進行用戶的移動方法的判別；方位確定單元，基于所述測量單元測量出的方位及用戶的運動，確定用戶的移動方位；移動速度計算單元，在所述移動方法判別單元判別為用戶的移動方法為借助車輛的移動狀態(tài)的期間，計算平均移動速度；以及位置計算單元，在所述移動方法判別單元判別為用戶的移動方法為借助車輛的移動狀態(tài)的情況下，通過將以所述平均移動速度向所述方位確定單元確定的移動方位的移動距離累計到由所述位置測位單元求出的基準位置信息，來求出移動位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的測位裝置，其特征在于，具有移動方位存儲單元，依次存儲移動方位和表示向該移動方位的移動時間的時間；以及移動數(shù)據(jù)存儲控制單元，在所述方位確定單元檢測到移動方位的變化時，使所述移動方位存儲單元依次存儲向該變化前的移動方位的移動時間和變化后的移動方位， 所述移動速度計算單元，求出轉(zhuǎn)換矩陣，并基于該轉(zhuǎn)換矩陣計算平均移動速度和角度誤差，所述轉(zhuǎn)換矩陣是進行使具有所述移動方位及與向該移動方位的所述移動時間相對應(yīng)的長度的各移動向量的和與具有由所述位置測位單元取得的從所述第一地點向所述第二地點的方向及距離的向量相一致的旋轉(zhuǎn)伸縮操作的轉(zhuǎn)換矩陣，所述移動方位是從由所述位置測位單元進行的在第一地點的位置的測定時起到由所述位置測位單元進行的第二地點的位置的測定時為止存儲在所述移動方位存儲單元中的移動方位， 所述位置計算單元，通過將移動向量累計到由所述位置測位單元求出的基準位置信息來求出移動位置，該移動向量是基于由所述方位確定單元確定的移動方位、向該移動方位的移動時間、所述平均移動速度、所述角度誤差進行修正后的移動向量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記載的測位裝置，其特征在于， 所述移動向量的長度與所述移動時間成正比。
4.根據(jù)權(quán)利要求2記載的測位裝置，其特征在于，具有測位控制單元，在所述移動方法判別單元判別為借助車輛的移動開始時，使所述位置測位單元工作，取得該移動開始后的第一地點的位置信息，在取得所述第一地點的位置信息之后的規(guī)定的期間后，使所述位置測位單元工作，取得所述第二地點的位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求2記載的測位裝置，其特征在于，具有移動路徑?jīng)Q定單元，通過所述轉(zhuǎn)換矩陣進行所述各移動向量的旋轉(zhuǎn)伸縮操作，將該操作后的各移動向量依次加到所述第一地點的位置信息上，從而決定從所述第一地點到所述第二地點的移動路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5記載的測位裝置，其特征在于， 所述位置計算單元，將所述第二地點設(shè)定為新的第一地點，之后，在取得新的第二地點的位置信息之前，將所述新的第一地點作為成為所述基準的位置，求出所述移動位置，在取得新的第二地點的位置信息時，由所述移動速度計算單元求出新的轉(zhuǎn)換矩陣，并且由所述移動路徑?jīng)Q定單元利用該新的轉(zhuǎn)換矩陣決定從所述新的第一地點到所述新的第二地點的移動路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求5記載的測位裝置，其特征在于，所述測位控制單元，在所述移動方法判別單元判別為借助車輛的移動已停止時，將該移動停止的位置設(shè)定為所述第二地點，使所述位置測位單元工作，取得位置信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1記載的測位裝置，其特征在于，具有 顯示單元，顯示移動路徑及移動位置；以及顯示控制單元，對所述顯示單元的顯示內(nèi)容及顯示時機進行控制， 該顯示控制單元，在取得一次所述第二地點的位置信息之后，將計算出的所述移動路徑及所述移動位置隨時顯示在所述顯示單元上。
9.一種測位方法，具有直接對自己的當(dāng)前位置進行測位并取得測位位置數(shù)據(jù)的位置測位單元和測量方位及用戶的運動的測量單元，并求出移動路徑，其特征在于，包括移動方法判別步驟，基于所述測量單元測量出的用戶的運動，進行用戶的移動方法的判別；方位確定步驟，基于所述測量單元測量出的方位及用戶的運動，確定用戶的移動方位；移動速度計算步驟，在所述移動方法判別步驟判別為用戶的移動方法是借助車輛的移動狀態(tài)的期間，計算平均移動速度；以及位置計算步驟，在所述移動方法判別步驟中判別為用戶的移動方法是借助車輛的移動狀態(tài)的情況下，通過將以所述平均移動速度向所述方位確定步驟確定的移動方位的移動距離累計到由所述位置測位單元求出的基準位置信息，求出移動位置。
全文摘要
提供測位裝置和測位方法，測位裝置具有GPS接收處理部，直接對自己的當(dāng)前位置進行測位并取得測位位置數(shù)據(jù)；三軸地磁傳感器及三軸加速度傳感器，測量方位及用戶的運動；狀態(tài)判別處理部，基于三軸加速度傳感器測量出的用戶的運動，進行用戶的移動方法的判別；行進方位確定處理部，基于三軸地磁傳感器及三軸加速度傳感器測量出的方位及用戶的運動，確定用戶的移動方位；CPU，在判別為用戶的移動方法是借助車輛的移動狀態(tài)的期間，計算平均移動速度；以及CPU，在判別為用戶的移動方法是借助車輛的移動狀態(tài)時，將以平均移動速度向由行進方位確定處理部確定的移動方位的移動距離累計到由位置測位單元求出的基準位置信息，求出移動位置。
文檔編號G01S5/14GK102385050SQ20111025837
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者三本木正雄 申請人:卡西歐計算機株式會社