JP2016206017A - 電子機器、及び移動速度算出プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】移動速度の補正の精度を向上させるようにした電子機器、及び移動速度算出プログラムを提供すること。【解決手段】センサと、前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定する適用度合算出部とを備える電子機器。【選択図】図6
Description
本発明は、電子機器、及び移動速度算出プログラムに関する。
近年、スマートフォンなどの電子機器においてはGPS(Global Positioning System)が搭載され、GPSを利用した位置測位が一般的に行われるようになっている。GPSによる位置測位により、精度の高い歩行履歴サービスやナビゲーションサービスなどが提供可能となってきている。
また、スマートフォンなどの電子機器では、内蔵するセンサ(「慣性センサ」と称する場合がある)を用いた自律航法(PDR:Pedestrian Dead-Reckoning、又は慣性航法)も普及しつつある。電子機器に内蔵する加速度センサや磁気センサ、ジャイロセンサなどにより、電子機器の移動速度や移動方位などが推定され、位置測位も可能となっている。
さらに、電子機器においては、GPSにより間欠測位と自律航法とを組み合わせたハイブリッド測位が普及してきている。ハイブリッド測位は、例えば、GPSによる間欠測位により基準となる位置を測位し、慣性センサにより推定した歩行速度と進行方位により現在位置を更新するようにした測位方法である。ハイブリッド測位においては、自律航法により移動速度が推定され、GPSにより間欠測位した位置情報を利用して当該移動速度が補正される場合がある。この場合、補正後の移動速度に基づいて現在位置が更新される。ハイブリッド測位により、例えば、GPSだけを利用して位置測位する場合よりも電子機器の消費電力の削減を図ることができ、自律航法だけを利用して位置測位する場合よりもその精度を高くすることができる。
位置測位に関する技術として、例えば、以下のような技術がある。すなわち、GPS受信器から出力される車両の速度情報の信頼性が高いと判断したとき移動距離算出手段から出力された車両の速度情報をGPS受信機から出力された車両の速度情報に置き換えるようにしたナビゲーション装置がある。この技術によれば、例えば、車両の移動距離を算出する際、累積誤差の増大を防ぐことができる、とされる。
また、第1位置から第2位置に移動する間自律航法に基づいて推定された自動車の座標を所定のタイミングで記録し、予め記憶された道路の座標に基づいて自律航法に使用される速度と角速度の誤差を補正するようしたカーナビゲーション装置がある。この技術によれば、長時間自律航法で走行した後にGPSレシーバを用いることなく自動車の正確な位置、方向及び速度を検出することができる、とされる。
しかし、ハイブリッド測位の場合、GPS測位の精度が一定以下の場合、自律航法による補正後の移動速度の精度も一定以下となる場合がある。
図18(A)から図18(E)はそのような場合の例を表している。図18(A)は実距離を表しており、地点A、地点B、地点C、及び地点Dにおいて電子機器でGPS測位が行われる。この場合、電子機器(又はユーザ)は地点Aから地点Dに至るまで一定速度で移動しているものとする。図18(B)はGPS測位で測定された各地点間の距離(「GPS距離」と称する場合がある)、図18(C)は図18(B)で測位された位置情報を利用して補正した移動速度に基づく各地点間の距離(「PDR距離」と称する場合がある)の例を夫々表している。図18(B)及び図18(C)に示すように、GPS精度が一定よりも高い場合、GPS距離の誤差も閾値よりも小さくなっている。この場合、補正後の移動速度も一定となりPDR距離も正しく測位される。
一方、図18(D)と図18(E)はGPS精度が一定以下となっている場合の例を表している。例えば、GPS測位で測位された地点が地点B’となる場合、PDR距離も地点B’に引き込まれる。この場合、地点Aからの移動速度では地点Bに到達していたものが地点Bよりも距離が短い地点B’においてGPS測位がなされている。従って、地点Aからの移動速度よりも遅くなる補正が地点B’からの移動速度にかけられる。この結果、地点B’からの移動速度は地点Aからの移動速度よりも遅い速度となる。
その後、GPS測位で測位された地点がC’となると、PDR距離も地点C’に引き込まれる。この場合、地点B’からの移動速度では地点C’に到達することができなかったため、地点C’からの移動速度は地点B’からの移動速度よりも速くなる補正が加えられる。この結果、地点C’からの移動速度は地点B’からの移動速度よりも速い速度となる。
このように、GPS測位の精度が一定以下の場合、自律航法による移動速度は大きく変動し、その精度も一定以下となる場合がある。
そこで、一開示は、移動速度の補正の精度を向上させるようにした電子機器、及び移動速度算出プログラムを提供することにある。
一開示は、センサと、前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定する適用度合算出部とを備える電子機器にある。
一開示によれば、移動速度の補正の精度を向上させるようにした電子機器、及び移動速度算出プログラムを提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
[第1の実施の形態]
図1は第1の実施の形態における無線通信システム100の構成例を表す図である。無線通信システム10は、電子機器100と外部装置200を備える。
図1は第1の実施の形態における無線通信システム100の構成例を表す図である。無線通信システム10は、電子機器100と外部装置200を備える。
電子機器100は、例えば、スマートフォン、フィーチャーフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット、ゲーム装置、健康器具装置、ペリフェラル機器など、通信可能な装置である。また、外部装置200は、例えば、人工衛星や無線LANのアクセスポイント、基地局装置、セントラル機器など、通信可能な装置である。外部装置200から送信される信号としては、人工衛星からのGPS信号や、アクセスポイントや基地局装置からの無線信号などがある。本第1の実施の形態においては、外部装置200として人工衛星、外部装置200から送信される信号としてGPS信号を例にして説明する。
電子機器100は、センサ140と適用度合算出部145を備える。センサ140は、例えば、加速度センサや地磁気センサ、ジャイロセンサなどの慣性センサである。
適用度合算出部145は、センサ140で測定された値に基づいて算出した移動速度Vpを、外部装置200から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定する。
ここで、第1の距離情報は、例えば、GPS信号に基づいて測位した電子機器100の2点間距離である。従って、第1の距離情報の誤差は、例えば、GPS信号に基づいて測位した電子機器100における2点間距離の誤差を表している。第1の距離情報の誤差は、例えば、GPS距離の誤差に対応している。
例えば、移動速度Vpに対して、GPS信号の間欠測位により算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、第1の距離情報をそのまま移動速度Vpに適用する場合、GPS距離の誤差については考慮されていない。従って、GPS距離の誤差が大きいほど第1の距離情報の誤差も大きくなり、その結果、補正後の移動速度Vp’の誤差も大きくなる。
本第1の実施の形態においては、センサ140で推定した移動速度Vpを、GPSを利用して間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、該距離情報の誤差に基づいて当該補正に適用する度合(又はゲイン)を決定するようにしている。
電子機器100では、第1の距離情報の誤差の大きさに基づいて、移動速度Vpに対する補正量に与える適用度合を異なるようにしているため、当該誤差に応じた補正量を移動速度Vpに与えることができる。
よって、電子機器100では、移動速度Vpに対する補正について第1の距離情報に基づいてそのまま適用する場合と比較して、センサ100の値により算出した移動速度Vpに対する補正の精度を向上させることができる。
[第2の実施の形態]
次に第2の実施の形態について説明する。
次に第2の実施の形態について説明する。
<無線通信システムの構成例>
無線通信システムの構成例について説明する。図2は無線通信システム10の構成例を表す図である。無線通信システム10は、電子機器100と人工衛星200、基地局装置300を備える。
無線通信システムの構成例について説明する。図2は無線通信システム10の構成例を表す図である。無線通信システム10は、電子機器100と人工衛星200、基地局装置300を備える。
電子機器(又は電子機器装置、以下では「電子機器」と称する場合がある)100は、例えば、フィーチャーフォンやスマートフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット、ゲーム装置、健康器具装置など、通信可能な装置である。図2では電子機器100としてスマートフォンを例にしている。電子機器100は、ハイブリッド測位により自装置の位置を測位する。ハイブリッド測位とは、例えば、GPSによる間欠測位と慣性センサによる自律航法とを組み合わせた位置測位の方法である。電子機器100は、人口衛星200からGPS信号を間欠受信し、受信したGPS信号に基づいて、自装置の位置情報(例えば緯度と経度)を算出(又は測位)する。また、電子機器100は、内蔵する慣性センサを利用して自装置の移動速度を算出し、GPSを利用して測位した位置情報を用いて移動速度を補正する。電子機器100は補正した移動速度を用いて自装置の位置情報を更新する。電子機器100による測位方法の詳細は後述する。
また、電子機器100は、図2の例では基地局装置200と無線通信を行い、通話サービスやWeb閲覧サービスなど種々のサービスの提供を受けることができる。
人工衛星200はGPS信号を送信する。GPS信号には、例えば、人工衛星200で測定された時刻情報や人工衛星の識別情報、人工衛星の軌道情報などが含まれる。電子機器100では時刻情報に基づいて人工衛星との距離(又は疑似距離)を算出し、例えば、3つ以上の人工衛星200から取得した時刻情報に基づいて3点測量を用いて自装置の位置を測位し、位置情報を取得する。このような位置情報の取得方法は公知の方法でもよい。図2に示す人工衛星200は複数あってもよい。
基地局装置300は、例えば、自局のサービス提供可能範囲に位置する電子機器100と無線通信を行い、電子機器100に対して通話サービスやWeb閲覧サービスなど様々なサービスを提供する。なお、無線通信システム10においては基地局装置300に代えて、アクセスポイントや他の電子機器であってもよい。
<移動速度の補正方法>
次に、ハイブリッド測位における移動速度の補正方法について説明する。図3(A)及び図3(B)は移動速度の補正方法を説明するための図である。
次に、ハイブリッド測位における移動速度の補正方法について説明する。図3(A)及び図3(B)は移動速度の補正方法を説明するための図である。
図3(A)及び図3(B)に示すように、ユーザ(又は電子機器100)は前基準点XにおいてGPS信号を受信する。この例では、ユーザは一定速度で移動しているものとする。電子機器100では受信したGPS信号に基づいて位置情報を取得する。電子機器100は取得した位置情報を基準点(前基準点X)として、加速度センサなどの慣性センサを利用して歩行速度(又は移動速度、以下では「歩行速度」と称する場合がある)Vpを推定する。図3(B)の例では電子機器100は歩行速度としてVpを推定した例を表している。電子機器100は推定した歩行速度Vpに基づいて位置情報を更新していく。
所定時間経過後、ユーザは新基準点Yに移動し、電子機器100は新基準点YにおいてGPS信号を受信する。電子機器100は受信したGPS信号に基づいて新基準点Yの位置情報を取得する。この場合、電子機器100は、新基準点Yと、推定した移動速度Vpによる所定時間経過後の位置Y’とは異なる位置となっている。この場合、電子機器100は、移動速度Vpに基づいて更新した位置Y’を、GPS信号に基づいて測位した新基準点Yの位置に修正し(又は引き込み)、新基準点Yの位置を基準点とする。電子機器100は新基準点Yから慣性センサを利用して歩行速度Vpを推定する。
この際、電子機器100では、GPS信号で測位した新基準点Yと、推定した移動速度Vpに基づく位置Y’とは異なる位置となっていることから、移動速度Vpに誤差があると判別する。そして、電子機器100では、新基準点Yの位置で推定した移動速度Vpに対して補正を加える。補正量は、間欠区間におけるGPS距離Lgと推定した移動速度Vpに基づくPDR距離Lpを利用する。具体的には、
Vp*(Lg/Lp) ・・・(1)
が用いられる。
Vp*(Lg/Lp) ・・・(1)
が用いられる。
GPS距離Lgは、例えば、GPS信号により測位された2点間の距離である。図3(A)の例では、GPS距離Lgは前基準点Xから新基準点Yまでの距離となっている。
また、PDR距離Lpは、例えば、推定した移動速度Vpに基づいて測位された2点間の距離である。図3(B)の例では、PDR距離Lpは前基準点Xから位置Y’までの距離となっている。例えば、電子機器100は、前基準点Xと新基準点Yに基づいてGPS距離Lgを算出し、前基準点Xと更新後の位置Y’に基づいてPDR距離Lpを算出する。
その後、電子機器100は補正後の移動速度Vpを用いて慣性センサを用いて自装置の位置を測位する。この場合、移動速度Vpが正しく補正されている場合、GPS距離LgとPDR距離Lpとの距離の差が縮まっていくことになる。
図4は実軌跡とPDR軌跡の例を表す図である。図3(A)及び図3(B)の例ではユーザが直線上を移動する例を示しているが、図4に示すように曲線上を移動したり、或いは途中で停止する場合でも移動速度Vpの補正は可能である。すなわち、PDR軌跡と実軌跡は図4に示すように相似形となっており、直線距離であるPDR距離LpとGPS距離Lgの比率を利用して補正することが可能である。
しかし、精度が自律航法よりも精度が高いものとして考慮したGPSによる測位について一定よりも低い精度になる場合がある。例えば、天候が良くなかったり、電子機器100を携帯するユーザがビル街や地下街などを移動する場合などである。
図5は、GPS測位による誤差が閾値以上となっている場合の例を表す図である。GPS測位による誤差はGPS誤差円として図5に示されている。GPS誤差円が図5の場合、その中心点Y’’を中心にしたGPS誤差円内においてGPS測位による位置が算出される。例えば、GPS測位によって新基準点として点Y’’が測位された場合、ユーザが実際に位置する点Yとは大きく異なる位置となっている。この場合、電子機器100は、慣性センサで測定した位置Y’から新基準点として点Y’’に引き込まれ、当該新基準点Y’’から慣性センサによる位置測位が行われる。しかしながら、当該新基準点Y’’から慣性センサで推定した移動速度Vpを補正したとしても、新基準点Y’’が本来の新基準点Yと異なるため、補正後の移動速度Vp*(Lg/Lp)も誤ってしまう。
本第2の実施の形態においては、推定した移動速度Vpに与える補正量(Lg/Lp)に対して、適用度合(又はゲイン、以下では「ゲイン」又は「ゲイン量」と称する場合がある)を決定し、補正量(Lg/Lp)に対してゲインを与えるようにしている。
図6(A)から図6(C)は、補正量に与えるゲインの例を表す図である。図6(C)に示すように、電子機器100は、GPS誤差(又はGPS誤差円)が閾値以下のとき、補正量(Lg/Lp)をそのまま推定移動速度Vpに乗算する。この場合、ゲイン量は「1」となる。一方、電子機器100は、GPS誤差が閾値よりも大きいとき、補正しないようにして推定移動速度をそのまま利用するようにする。この場合、ゲイン量は「Lp/Lg」となる。
すなわち、電子機器100は、推定移動速度Vpに与える補正量(Lg/Lp)に対して、GPS誤差の大きさに基づいてゲインを算出し、算出したゲインを補正量に与えるようにしている。具体的には、
補正後の移動速度=Vp*(Lg/Lp)*ゲイン ・・・(2)
が用いられる。
補正後の移動速度=Vp*(Lg/Lp)*ゲイン ・・・(2)
が用いられる。
図7(A)から図7(E)はゲインを補正量に与えない場合とゲインを補正量に与える場合の距離の例を表す図である。ユーザ(又は電子機器100)は地点Xから地点Uまで一定速度で移動するものとする。
図7(B)と図7(C)に示すように、ユーザが新基準点Yに到達した場合、GPS測位では地点Y’’を測位し、そのため、電子機器100は慣性センサで測位した位置Yから位置Y’’へ引き込む。そして、電子機器100は位置Y’’を新基準点として慣性センサで推定した移動速度Vpに対して補正量(Lg/Lp)を加える。この場合、電子機器100は地点Yよりも地点Xからの距離が短いY’’へと引き込まれているため、地点Xからの移動速度よりも遅い移動速度となるように補正量が加えられる。
その後、ユーザが地点Zに到達すると、電子機器100はGPS測位により地点Z’’を測位する。ユーザの移動速度は本来の移動速度(例えば、地点Xから地点Y’’までの間で慣性センサにより推定した移動速度)よりも遅い速度となっているため、慣性センサは地点Z’を測位する。この地点Z’と本来の新基準点Zとの距離が補正で生じたPDR距離Lpの誤差となっている。補正量が正しければ、電子機器100は慣性センサで推定した移動速度に基づく位置測位は地点Zを測位するはずである。
一方、図7(D)及び図7(E)に示すように、地点Y’’を新基準点として引き込まれた電子機器100は、GPS誤差の大きさが閾値以上となっているため、ゲイン量として「Lp/Lg」を補正量(Lg/Lp)に加えると、補正後の移動速度は慣性センサで推定した移動速度Vpとなる。この移動速度Vpは、電子機器100が地点Xから地点Y’’までの間において推定した移動速度Vpと同じ速度となっている。
従って、電子機器100は移動速度Vpに基づいて地点Y’’から位置測位を行うと、本来の地点Zとは異なる位置ではあるが、補正量を与えた場合よりも、本来の地点Zに近い視点Z’’’を測位することができる。この場合、ゲインを与えた場合のPDR距離の誤差d1’はゲインを与えない場合のPDR距離の誤差d1よりも小さくなっている(d1>d1’)。従って、ゲインを与える方がゲインを与えない場合よりも実距離とPDR距離との差が小さい結果を得る。以降においても、補正で生じたPDR距離Lpの誤差は、ゲインを与える方が、実距離とPDR距離Lpの差が縮まる結果を得る。
推定した移動速度Vpに基づいて測位したPDR距離Lpと実距離との差の大きさは、例えば、GPSによる測位誤差に比例すると考えることができる。図8(A)から図8(C)はGPS誤差とGPS距離Lgとの関係例を表す図である。
図8(A)は地点Xから地点Yまでの実距離の例、図8(B)はGPS誤差が閾値より大きい場合、図8(C)はGPS誤差が閾値以下となっている場合の例を夫々表している。
GPS誤差の大きさは、例えば、GPS誤差円の大きさで表されており、GPS誤差円の大きさが大きいほぼ、太線で示す実距離に対するGPS距離Lgの誤差は大きくなっている。他方、GPS誤差円の大きさが小さいほど、実距離に対するGPS距離Lgの誤差は小さくなっている。
慣性センサで推定された移動速度Vpに補正量(Lg/Lp)をそのまま与える場合、補正後の移動速度VpについてはGPS誤差については考慮されていない。従って、GPS誤差が大きくなればなるほど、実距離とGPS距離Lgの誤差も大きくなる。このような場合、GPS距離Lgに基づいて補正量(Lg/Lp)を移動速度Vpに加えても、GPS誤差が大きいために、補正後の移動速度Vpは本来の移動速度とは大きく異なるものとなっている。
本第2の実施の形態においては、GPS誤差が閾値よりも大きい場合は、GPS距離Lgの誤差も大きくなることから、移動速度Vpに加える補正量(Lg/Lp)を小さくするようにゲイン(例えばLp/Lg)を与える。これにより、例えば、慣性センサで推定した移動速度Vpに閾値よりも近い移動速度で測位が行われて、補正量をそのまま加える場合と比較して、ゲインを加えた移動速度Vpは本来の移動速度に近づき、PDR距離Lpも実距離に近づくことができる。
他方、GPS誤差が閾値以下の場合、GPS距離Lgの誤差は小さく、補正量(Lg/Lp)をそのまま移動速度Vpに与えるように補正量に対してゲインを与える。これにより、例えば、GPS誤差が小さいことで、GPS距離Lgの実距離に対する誤差も小さいため、補正後の移動速度Vpは本来の移動速度に近づき、PDR距離Lpと実距離との誤差も小さくなる。
このように、本第2の実施の形態においては、慣性センサで推定した移動速度Vpを、GPSを利用して間欠測位して算出した距離情報に基づいて補正する場合において、該距離情報の誤差に基づいて当該補正に適用するゲインを決定するようにしている。これにより、例えば、上述したように補正後の移動速度の精度向上を図ることが可能となる。
なお、図8(D)の詳細については第3の実施の形態において説明する。
<電子機器100の構成例>
次に電子機器100の構成例について説明する。図9は電子機器100の構成例を表す図である。
次に電子機器100の構成例について説明する。図9は電子機器100の構成例を表す図である。
電子機器100は、GPS測位部101、メモリ102、ゲイン算出部103、距離割合算出部104、補正割合決定部105、歩行速度推定部106、自律航法速度決定部107、進行方位算出部108、及び自立航法エンジン109を備える。
なお、第1の実施の形態における適用度合算出部145は、例えば、ゲイン算出部103に対応する。
GPS測位部101は、人工衛星から送信されたGPS信号を受信し、受信したGPS信号に基づいて自装置の位置を測位する。また、GPS測位部101は、受信したGPS信号に基づいて精度情報を算出する。精度情報としては、例えば、DOP(Dilution of Precision)がある。
DOPは、例えば、以下のように算出される。すなわち、GPS測位部101は、3個以上の人工衛星200から受信したGPS信号に基づいて各人工衛星200と自装置100との疑似距離rと誤差(クロック誤差や信号ノイズなど)を算出する。そして、GPS測位部101は、算出した疑似距離rと誤差を考慮して所定の算出式を用いてDOPを算出する。算出されたDOPは、HDOP(Horizontal DOP)とVDOP(Vertical DOP)の双方あってもよいし、HDOPだけであってもよい。なお、DOPは、例えば、GPS誤差円の半径(m)を表している。算出式は、例えば、メモリ102に保持され、GPS測位部101が適宜読み出して算出してもよい。
GPS測位部101は、測位した緯度と経度を位置情報としてメモリ102と距離割合算出部104へ出力する。また、GPS測位部101は、算出した精度をメモリ102とゲイン算出部103へ出力する。
メモリ102は、GPS測位部101により測位された緯度と経度、及び算出された精度を記憶する。
ゲイン算出部(又は適用度合算出部、以下では「ゲイン算出部」と称する場合がある)103は、GPS測位部101から出力された精度と、メモリ102から読み出した精度とに基づいてゲインを算出(又は決定)する。例えば、GPS測位部101から出力された精度は今回(又は時間tで)算出された精度であり、メモリ102から読み出した精度は前回(又は時間(t−1)で)算出された精度である。
図11はゲインの算出方法の例を表す図である。図11に示すグラフにおいて横軸はDOP、縦軸はゲイン(GAIN)を表している。図11に示すように、DOPが大きいほど(GPS誤差が大きいほど)、ゲインは小さくなっている。図11の例では、DOPが「10m」のときゲインは「1」(フル補正)、DOPが「100m」のときゲインは「1/R」(R=2のときは1/2)となっている。なお、Rは、例えば、推定移動速度Vpに与える補正量(Lg/Lp)を表している。従って、ゲインとして「1/R(=Lp/Lg)」を補正量に与えると、補正後の移動速度Vp’は、
Vp’=Vp*(Lg/Lp)*(1/R)=Vp*(Lg/Lp)*(Lp/Lg)=Vp
となり、補正されていない、慣性センサで測位した移動速度Vpそのものとなる。
Vp’=Vp*(Lg/Lp)*(1/R)=Vp*(Lg/Lp)*(Lp/Lg)=Vp
となり、補正されていない、慣性センサで測位した移動速度Vpそのものとなる。
図11の例の場合、ゲインYは、例えば、以下の算出式により算出される。
Y={((1/R)−1)/(100−10)}*(X−10)+1 ・・・(3)
ただし、X[m]はDOPを表し、10<X<100となっている。例えば、ゲイン算出部103は、今回算出された精度と前回算出された精度の和をXとし、式(3)にXを代入して、ゲインYを得る。2つの精度の和に基づいてゲインYを算出しているのは、例えば、図8(B)に示すように今回算出された精度(地点YにおけるDOP又はGPS誤差円)と前回算出された精度(地点XにおけるDOP又はGOP誤差円)のトータルの精度を考慮しているからである。ゲイン算出部103は2つのトータルの精度を考慮して、ゲインYを算出する。
Y={((1/R)−1)/(100−10)}*(X−10)+1 ・・・(3)
ただし、X[m]はDOPを表し、10<X<100となっている。例えば、ゲイン算出部103は、今回算出された精度と前回算出された精度の和をXとし、式(3)にXを代入して、ゲインYを得る。2つの精度の和に基づいてゲインYを算出しているのは、例えば、図8(B)に示すように今回算出された精度(地点YにおけるDOP又はGPS誤差円)と前回算出された精度(地点XにおけるDOP又はGOP誤差円)のトータルの精度を考慮しているからである。ゲイン算出部103は2つのトータルの精度を考慮して、ゲインYを算出する。
式(3)は図11に示すグラフから明らかなように、ゲインYは2つのDOPの和に対して負方向に比例するものとなっている。図11においてDOPの「10」は「100」の場合と比較して精度が良い場合で、「100」は「10」の場合と比較して精度が良くない場合である。「10」や「100」は一例であって、それ以外の値でもよい。そのような値に応じて、式(3)も異なる式となっていてもよく、算出されるゲインYは2つのDOPの和(=X)に対して負方向に比例していればよい。
このような式は、例えば、メモリ102に保持され、ゲイン算出部103がメモリ102から算出式を読み出して、ゲインYを算出してもよい。図11に示すように、距離割合(又は補正量)Rに与えるゲインYは「1」以下となっている。
図9に戻り、ゲイン算出部103は算出したゲインYを補正割合決定部105へ出力する。
距離割合算出部104は、GPS測位部101から出力された(今回測位された)経度及び緯度と、メモリ102から読み出した(前回測位された)経度及び緯度に基づいて、GPS距離Lgを算出する。例えば、距離割合算出部104は、2つの緯度及び経路の差分を演算することでGPS距離Lgを算出する。
また、距離割合算出部104は、メモリ102から読み出した緯度及び経度と、自律航法エンジン109から出力された緯度及び経度に基づいて、PDR距離Lpを算出する。例えば、距離割合算出部104は、2つの緯度及び経度の差分を演算することでPDR距離Lpを算出する。
そして、距離割合算出部104は、GPS距離LgとPDR距離Lpの割合R=(Lg/Lp)を算出する。例えば、Rは補正量(Lg/Lp)として説明したが、以下では「距離割合」と称する場合がある。距離割合の逆数(1/R)が、例えば、補正量(Lg/Lp)に与えるゲインYとなっている。距離割合算出部104は算出した距離割合Rを補正割合決定部105へ出力する。
補正割合決定部105は、距離割合Rに対してゲインYを乗算することで補正割合を算出する。補正割合決定部105は決定した補正割合を自律航法速度決定部107へ出力する。例えば、補正割合決定部105は、式(2)における((Lg/Lp)*ゲインY)を算出し、これを補正割合として算出している。
歩行速度推定部106は、例えば、加速度センサなどの慣性センサから出力された値に基づいて自装置100の歩行速度(又は移動速度、以下では「歩行速度」と称する場合がある)Vpを推定する。例えば、歩行速度推定部106は、加速度センサから得られた電流値を所定の算出式に代入したりテーブルを用いるなどにより加速度を算出し、算出した加速度を時間積分することで歩行速度Vpを算出する。このような計算式やテーブルなどは歩行速度推定部106の内部メモリやメモリ102に保持されて、処理の際に歩行速度推定部106が適宜読み出して処理を行えばよい。歩行速度の推定は公知の方法でよい。
自律航法速度決定部107は、歩行速度推定部106から出力された推定歩行速度Vpに対して、補正割合を乗算して、補正した歩行速度Vp’を算出する。例えば、自律航法速度決定部107は、(Vp*(補正割合))を算出することで、式(2)全体を算出している。自律航法速度決定部107は、補正した歩行速度Vp’を自律航法エンジン109へ出力する。
進行方位算出部108は、例えば、加速度センサと地磁気センサなどの慣性センサから出力された値に基づいて自装置100の進行方位を推定する。例えば、進行方位算出部108は、2軸又は3軸の地磁気センサによりx方向(又はN方向)とy方向(又はE成分)の2つの成分値と加速度センサから得た加速度の水平成分とに基づいて、進行方位を推定する。進行方位の推定は公知の方法でよい。
自律航法エンジン109は、GPS測位部101から出力された緯度及び経度を基準点として、進行方位算出部108で推定された進行方位と、自律航法速度決定部107で算出された補正後の移動速度Vp’に基づいて自装置100の位置(経度、緯度、及び方位など)を更新する。自律航法エンジン109は、例えば、以下のような処理を行ってもよい。すなわち、自律航法エンジン109は、基準点から単位時間経過後の位置を進行方位と補正後の移動速度Vp’から算出し、算出した位置の緯度及び経度を自律航法(PDR)により測位した位置として距離割合算出部104へ出力する。自律航法エンジン109は、このような処理を単位時間毎に繰り返すことで、算出した位置を更新し、更新後の位置を距離割合算出部104へ出力する。
<動作例>
次に電子機器100における動作例について説明する。図10は電子機器100における動作例を表すフローチャートである。
次に電子機器100における動作例について説明する。図10は電子機器100における動作例を表すフローチャートである。
電子機器100は処理を開始すると(S10)、GPS測位により緯度、経度、及び精度を取得する(S11)。
次に、電子機器100は、S11により測位した結果をメモリ102に保存し、メモリ102に保存された前GPS測位の結果を読み出す(S12)。
次に、電子機器100は、GPS距離LgとPDR距離Lpを算出し、距離割合Rを算出する(S13)。例えば、以下のような処理が行われる。すなわち、距離割合算出部104は、S11においてGPSで測位した緯度及び経度と、S12においてメモリ102から読み出した緯度及び経度の差分からGPS距離Lgを算出する。また、距離割合算出部104は、S11においてGPSで測位した緯度及び経度と、自律航法エンジン109で測位された緯度及び経度との差分からPDR距離Lpを算出する。距離割合算出部104は2つの距離Lg,Lpの割合を算出することで、距離割合Rを算出する。
次に、電子機器100は、GPS2点の精度の和に対して、負方向に比例するゲイン値を算出する(S14)。例えば、ゲイン算出部103はS11とS12の2つの精度の和を式(3)に代入することでゲインYを得る。例えば、ゲインYはGPSを利用して算出された2つの精度の和に対して負方向に比例する。ゲインYは、例えば、精度の和が第1の閾値より大きいとゲインYは一定値よりも小さい値となり、精度の和が第1の閾値より小さいとゲインYは一定値よりも大きい値となる。
次に、電子機器100は、距離割合Rにゲイン値を乗算して補正割合を算出する(S15)。
次に、電子機器100は、慣性センサで得られた値に基づいて自装置100の歩行速度を推定し(S16)、推定した歩行速度Vpに補正割合を乗算して補正後の歩行速度Vp’を得る(S17)。
次に、電子機器100は、慣性センサで得られた値(例えば、磁力と加速度)に基づいて自装置100の移動方向を推定する(S18)。
そして、電子機器100は、補正した歩行速度Vp’と推定した移動方向に基づいて、自装置100の緯度、経度、及び方位を更新する(S19)。
電子機器100は、間欠期間が経過したか否かを判別し(S20)、間欠期間が経過しないとき(S20でN)、補正した歩行速度Vp’を利用して自律航法による位置更新を行う(S16〜S19)。一方、電子機器100は、間欠期間が経過したとき(S20でY)、GPS測位により基準点を更新し(S11)、上述した処理(S12からS19)を行う。
<電子機器100のハードウェア構成例>
次に、電子機器100のハードウェア構成例について説明する。図12は電子機器100のハードウェア構成例を表す図である。
次に、電子機器100のハードウェア構成例について説明する。図12は電子機器100のハードウェア構成例を表す図である。
電子機器100は、GPSアンテナ120、GPS部121、無線アンテナ122、無線部123、スピーカ124、マイク125、オーディオ入出力部126、メモリ127を備える。また、電子機器100は、地磁気センサ130、加速度センサ131、タッチセンサ部132、表示部133、及びプロセッサ135を備える。
なお、第1の実施の形態におけるセンサ140は、例えば、地磁気センサ130と加速度センサ131に対応する。また、第1の実施の形態における適用度合算出部145は、例えば、プロセッサ135に対応する。
例えば、GPS部121は上述したGPS測位部101に対応し、メモリ127は上述したメモリ102に対応する。また、プロセッサ135は、例えば、上述したゲイン算出部103、距離割合算出部104、補正割合決定部105、歩行速度推定部106、自律航法速度決定部107、進行方位算出部108、及び自律航法エンジン109に対応する。
無線部123は、無線アンテナ122で受信した無線信号をベースバンド帯域のベースバンド信号に変換してプロセッサ135へ出力し、プロセッサ135から出力されたデータや制御信号などを無線帯域の無線信号に変換して無線アンテナ122へ出力する。
オーディオ入出力部126は、マイク125から得た音声を音声信号に変換してプロセッサ135へ出力したり、プロセッサ135から出力された音声信号を音声に変換してスピーカ124から当該音声を出力させる。
メモリ127は、ROM(Read Only Memory)128とRAM(Random Access Memory)129を含む。例えば、ROM128は移動速度算出プログラムなど各種プログラムが記憶され、プロセッサ135により適宜読み出されてRAM129にロードされる。プロセッサ135ではロードしたプログラムを実行することで、ゲイン算出部103、距離割合算出部104、補正割合決定部105、歩行速度推定部106、自律航法速度決定部107、進行方位算出部108、及び自律航法エンジン109の各機能を実現する。
地磁気センサ130は、例えば、地磁気の大きさ及び方向を計測するセンサ(又は慣性センサ)である。地磁気センサ130は、磁界の変化により抵抗値が変化するMR効果を利用したMR(Magneto resistive)素子や、磁界の変化によりインピーダンスが変化するMI効果を利用したMI(Magneto Impedance)素子などにより地磁気の大きさ及び方向を検出してもよい。地磁気センサ130としては、2軸方向(x:N方向、y:E方向)や3軸方向(更に垂直方向)などが検出されてもよい。
加速度センサ131は、例えば、電子機器100の加速度を計測するセンサ(又は慣性センサ)である。加速度センサ131としては、MEMS(Micro Electro Mechanism System)を利用した静電容量型やピエゾ抵抗型の半導体方式、光ファイバを利用した光学的方式などであってもよい。
タッチセンサ部132は、例えば、表示部133に表示されたソフトキーボードなどのオブジェクトに対するユーザ操作に応じてその位置を検出する。プロセッサ135は、タッチセンサ部132から出力された検出信号に応じて表示部133に表示されたオブジェクトを拡大したり縮小したり、各種データを無線部123へ出力したりする。
[第3の実施の形態]
次に第3の実施の形態について説明する。本第3の実施の形態では、ゲインYの算出についてGPS距離(又はGPS誤差)の精度に加えて、更に、GPS2点間距離を考慮する例である。GPS2点間距離は、例えば、GPS距離Lgであり、本第3の実施の形態では「GPS2点間距離」と称する場合がある。
次に第3の実施の形態について説明する。本第3の実施の形態では、ゲインYの算出についてGPS距離(又はGPS誤差)の精度に加えて、更に、GPS2点間距離を考慮する例である。GPS2点間距離は、例えば、GPS距離Lgであり、本第3の実施の形態では「GPS2点間距離」と称する場合がある。
図8(D)は、GPS誤差とGPS距離Lgの関係例を表す図である。図8(D)の例では、GPS誤差円の大きさは図8(C)の場合と同一であるが、GPS距離Lgが図8(C)の場合と比較して短くなっている。図8(D)に示すようにGPS距離Lgが短くなると相対的にGPS誤差Lgの割合が大きくなっている。
例えば、図8(C)の場合におけるGPS距離Lgを「d」、GPS誤差円を「1」とし、図8(D)のGPS距離Lgが「1/3d」とする。この場合、GPS距離「1/3d」に対するGPS誤差円「1」の大きさは、GPS距離Lgが「d」に対するGPS誤差円の大きさ「1」よりも相対的に大きくなっている。
第2の実施の形態において図8(B)と図8(C)との関係で説明したように、GPS誤差円の大きさに比例してGPS距離Lgの誤差も大きくなる。従って、GPS距離Lgが短かくなるにつれてGPS誤差円が相対的に大きくなることから、GPS距離Lgの誤差も相対的に大きくなる、と考えることができる。
従って、電子機器100では、GPS距離の精度とGPS2点間距離に基づいてゲインYを算出することによって、相対的にGPS距離Lgの誤差が大きくなる場合でも、GPS距離Lgの誤差を小さくしたゲインYを補正量(Lg/Lp)に与えることができる。よって、GPS2点間距離がある距離以上に離れた場合でも、相対的にGPS誤差が小さくなり、相対的に大きくなったGPS誤差円の大きさに応じた距離割合R(=Lg/Lp)を算出することが可能となる。よって、電子機器100では精度の高い移動速度Vpを得ることが可能となる。
図9は本第3の実施の形態における電子機器100の構成例を表している。GPS測位部101は測位した緯度及び経度をゲイン算出部103へ出力する。ゲイン算出部103は、GPS測位部101から受け取った緯度及び経度と、メモリ102から読み出した緯度及び経度とに基づいてGPS2点間距離を算出する。
ゲイン算出部103は、例えば、
Y=(誤差項)*(距離項) ・・・(4)
を用いてゲインYを算出する。
Y=(誤差項)*(距離項) ・・・(4)
を用いてゲインYを算出する。
式(4)の(誤差項)は、例えば、GPS2点の精度の和に対して負方向に比例する項である。(誤差項)としては、例えば、式(3)の「Y」を用いてもよい。
また、式(4)の(距離項)は、例えば、GPS2点間距離に比例する項である。(距離項)としては、例えば、「kD」としてもよい。ただし、k(>0)は係数であって、DはGPS2点間距離に対応している。式(4)で求められるゲインYは、GPS2点の精度の和に対して負方向に比例し、GPS2点間距離に対して正方向に比例する、ということができる。式(4)において、(距離項)の取り得る範囲は、例えば、上限値から下限値までの範囲内となっている。式(4)で算出されてゲイン算出部103から出力されるゲインYの範囲は、例えば、(kD)/R<Y<(kD)なり得る。
図13は本第3の実施の形態における動作例を表すフローチャートである。さらに、電子機器100は、距離割合Rを算出した後(S10〜S13)、S30の処理を行う。
S30において、電子機器100は、GPS2点間の精度の和(又はGPS2点の誤差円半径の和)に対して負方向に比例し、GPS2点間距離に対して正方向に比例するゲイン値を算出する(S30)。例えば、ゲイン算出部103は式(4)を用いてゲインYを算出する。
その後、電子機器100は、距離割合RとゲインYを乗算して補正割合を算出するなど、第2の実施の形態と同様の処理を行う(S15〜S20)。
[第4の実施の形態]
次に第4の実施の形態について説明する。上述した第2及び第3の実施の形態においては、GPS測位部101においてGPS信号を利用して緯度、経度、及び精度について測位する例について説明した。緯度、経度、及び精度について出力することができれば、GPS測位に限らず、WiFi測位、基地局測位、Bluetooth(登録商標)測位などを利用してもよい。
次に第4の実施の形態について説明する。上述した第2及び第3の実施の形態においては、GPS測位部101においてGPS信号を利用して緯度、経度、及び精度について測位する例について説明した。緯度、経度、及び精度について出力することができれば、GPS測位に限らず、WiFi測位、基地局測位、Bluetooth(登録商標)測位などを利用してもよい。
Wifi測位は、例えば、無線LAN(Local Area Network)のアクセスポイントから送信された信号(例えばビーコン信号)に基づいてその電波強度など測定することで位置を測位する方法である。さらに、Bluetooth測位は、例えば、BLE(Bluetooth Low Energy)などの省電力近距離通信を用いて、ペリフェラル機器から送信されるビーコン信号などの信号強度に基づいて位置を測位する方法である。いずれの測位方法についても、3点測量などの公知の方法によりその位置を測位してもよい。
例えば、図9の電子機器100において、GPS測位部101に代えて、WiFi測位部、基地局測位部、又はBluetooth測位部により、WiFi測位、基地局装置、Bluetooth測位が夫々行われてもよい。いずれにおいても、緯度、経度、及び精度をメモリ102や距離割合算出部104、ゲイン算出部103などに適宜出力することができる。電子機器100においては、このように測位された緯度、経度、及び精度を利用して、距離割合RやゲインY、補正割合などを算出でき、第2及び第3の実施の形態で説明した機能を実現できる。
[第5の実施の形態]
次に第5の実施の形態について説明する。第3の実施の形態において、ゲイン算出部103は、式(4)を用いてゲインYを算出した。本第5の実施の形態においては、ゲイン算出部103は、
Y=(誤差項)−(距離項) ・・・(5)
を用いてゲインYを算出する。第3の実施の形態においては、式(4)に示すように(誤差項)と(距離項)を乗算してゲインYを算出したが、本第5の実施の形態では(誤差項)から(距離項)を減算してゲインYを求める。
次に第5の実施の形態について説明する。第3の実施の形態において、ゲイン算出部103は、式(4)を用いてゲインYを算出した。本第5の実施の形態においては、ゲイン算出部103は、
Y=(誤差項)−(距離項) ・・・(5)
を用いてゲインYを算出する。第3の実施の形態においては、式(4)に示すように(誤差項)と(距離項)を乗算してゲインYを算出したが、本第5の実施の形態では(誤差項)から(距離項)を減算してゲインYを求める。
式(4)では、(誤差項)と(距離項)とを乗算によりゲインYを求めているため、例えば、ゲインYは飛び飛びの値を取り得る。他方、式(5)では、減算によりゲインYを求めているため、式(4)に対してより細かいゲインYの値を取ることが可能となる。
ゲイン算出部103は、式(4)に代えて、式(5)を用いることで、より細やかなゲインYの値を算出することが可能となる。
[第6の実施の形態]
次に第6の実施の形態について説明する。例えば、電子機器100の新規購入後など、自律航法開始後において十分な時間が経過していない場合がある。そのような場合、精度の良いGPSによる測位結果が得られない場合がある。
次に第6の実施の形態について説明する。例えば、電子機器100の新規購入後など、自律航法開始後において十分な時間が経過していない場合がある。そのような場合、精度の良いGPSによる測位結果が得られない場合がある。
本第6の実施の形態は、例えば、このような場合において本来ならあまり使用したくないゲインYであっても、そのゲインYの値を意図的に増やすようにしている。これにより、例えば、自律航法開始後など十分な時間が経過していない場合でも、移動速度Vpに対する補正を有効に働かせることが可能となる。
すなわち、本第6の実施の形態においては、
「移動速度Vpが以前に高いゲインYで補正がかかっていない場合」=「精度の良いGPS測位結果が未だ得られていない」 ・・・(*)
と捉えて、その指標として過去の最大ゲイン値を用いる。そして、電子機器100においては、過去最大ゲインが閾値以下のとき、例えば過去において一定よりも良い補正を移動速度Vpにかける機会がなかったと考えて、ゲインYを意図的に増加させて移動速度Vpに対する補正を有効に働かせるようにする。他方、電子機器100は、過去最大ゲインが閾値よりも大きいとき、例えば、過去において一定よりも良い補正を移動速度Vpにかける機会があったと考えて、算出したゲインYをそのまま用いる。
「移動速度Vpが以前に高いゲインYで補正がかかっていない場合」=「精度の良いGPS測位結果が未だ得られていない」 ・・・(*)
と捉えて、その指標として過去の最大ゲイン値を用いる。そして、電子機器100においては、過去最大ゲインが閾値以下のとき、例えば過去において一定よりも良い補正を移動速度Vpにかける機会がなかったと考えて、ゲインYを意図的に増加させて移動速度Vpに対する補正を有効に働かせるようにする。他方、電子機器100は、過去最大ゲインが閾値よりも大きいとき、例えば、過去において一定よりも良い補正を移動速度Vpにかける機会があったと考えて、算出したゲインYをそのまま用いる。
図14は本第6の実施の形態における電子機器100の構成例を表す図である。メモリ102には、更に、過去最大となる最大ゲインと閾値(又は第2の閾値)とが記憶される。閾値はメモリ102に予め記憶されていればよく、最大ゲインはゲイン算出部103により記憶される。
図15は本第6の実施の形態における電子機器100の動作例を表すフローチャートである。S10からS14までの処理は第2の実施の形態と同様である。
次に、電子機器100は、算出したゲインYが過去最大か否かを判別する(S40)。例えば、ゲイン算出部103はS14で算出したゲインYがメモリ102に記憶されたゲインYよりも大きいか否かにより判別する。
電子機器100は、算出したゲインYが過去最大ではないとき(S40でN)、処理はS42へ移行する。
一方、電子機器100は、算出したゲインYが過去最大のとき(S40でY)、最大ゲインを更新し、メモリ102に最大ゲインとして記憶する(S41)。そして、電子機器100はS42の処理へ移行する。
S42において、電子機器100は、最大ゲインは閾値(又は第2の閾値)以下か否かを判別する(S42)。例えば、ゲイン算出部103は、最大ゲインが、メモリ102から読み出した閾値以下となっているか否かにより判別する。
電子機器100は、最大ゲインが閾値以下のとき(S42でY)、適用ゲインを割り増する処理を行う(S43)。例えば、電子機器100においては、自律航法開始後であって十分な時間が経過していないため、過去において一定よりも良い補正をかける機会がなく、S14で算出したゲインYについては補正をかけるゲインYとしてはその効果が低いかもしれないが、そのゲインYを利用する。電子機器100ではそのような場合でも、そのゲインYに対して割り増し処理によりそのゲインYを利用するようにしている。そして、電子機器100は、割り増しを行った最大ゲインを用いて、補正割合を算出し(S15)、S16以降の処理を行う。
他方、電子機器100は、最大ゲインが閾値よりも大きいとき(S42でN)、適用ゲインの割り増し処理を行うことなく処理はS15へ移行する。この場合、過去によい補正をかける機会があった場合であり、電子機器100は算出した最大ゲインをそのまま用いて補正割合を算出し(S15)、S16以降の処理を行う。
[第7の実施の形態]
次に第7の実施の形態について説明する。第6の実施の形態においては、最大ゲインが閾値以下のとき(S42でY)、算出したゲインYの割り増し処理を行い、自律航法による移動速度Vpに対する補正を有効に働かせるようにした。しかし、例えば、電子機器100を使用する使用者が変わる、疲労などにより使用者の歩き方が著しく変化する、等で歩行速度が変わる場合がある。その結果、ゲインYに対する割り増し処理によって移動速度Vpにかけた補正が一定以上となって、結果として自律航法によるPDR距離LpとGPSによるGPS距離Lgとの誤差が閾値以上に大きくなる場合がある。そこで、本第7の実施の形態においてはそのような場合、メモリ102に記憶された最大ゲインをクリアするようにしている。これにより、例えば、歩行速度が著しく変わるケースを補完し、移動速度Vpに対する補正を有効に働かせることが可能となる。
次に第7の実施の形態について説明する。第6の実施の形態においては、最大ゲインが閾値以下のとき(S42でY)、算出したゲインYの割り増し処理を行い、自律航法による移動速度Vpに対する補正を有効に働かせるようにした。しかし、例えば、電子機器100を使用する使用者が変わる、疲労などにより使用者の歩き方が著しく変化する、等で歩行速度が変わる場合がある。その結果、ゲインYに対する割り増し処理によって移動速度Vpにかけた補正が一定以上となって、結果として自律航法によるPDR距離LpとGPSによるGPS距離Lgとの誤差が閾値以上に大きくなる場合がある。そこで、本第7の実施の形態においてはそのような場合、メモリ102に記憶された最大ゲインをクリアするようにしている。これにより、例えば、歩行速度が著しく変わるケースを補完し、移動速度Vpに対する補正を有効に働かせることが可能となる。
図16は本第7の実施の形態における電子機器100の構成例を表す図である。電子機器100は、更に、距離割合及び距離誤差算出部(以下、「距離誤差算出部」と称する場合がある)140と距離誤差判定部141を備える。
距離誤差算出部140は、更に、GPS距離LgとPDR距離Lpの距離誤差割合(又は距離誤差、以下では「距離誤差割合」と称する場合がある)を算出する。距離誤差割合は、例えば、2つの距離の差(Lg−Lp)により算出してもよい。或いは、距離誤差割合は、例えば、距離割合R=(Lg/Lp)としてもよい。距離誤差算出部140は、算出した距離誤差割合を距離誤差判定部141へ出力する。
距離誤差判定部141は、距離誤差割合が閾値(又は第3の閾値)よりも大きいか否かを判定し、大きいときはリセット信号をメモリ102へ出力し、そうでないときはとくに何もしない。リセット信号によりメモリ102に記憶された最大ゲインはリセット(又は削除)される。
図17は本第7の実施の形態における動作例を表すフローチャートである。電子機器100はS10からS12までは第6の実施の形態と同様の処理を行う。
次に、電子機器100は、GPS距離LgとPDR距離Lpの距離割合Rを算出し、更に、GPS距離LgとPDR距離Lpの距離誤差割合を算出する(S50)。
次に、電子機器100は、ゲインYを算出し(S14)、算出したゲインYが過去最大か否かを判定する(S40)。電子機器100は、算出したゲインYが過去最大ではないとき(S40でN)、或いは最大ゲインを更新した後(S41)、距離誤差割合が閾値(又は第3の閾値)以上か否かを判定する(S51)。
電子機器100は、距離誤差割合が閾値以上のとき(S51でY)、最大ゲインをリセットする(S52)。この場合は、例えば、使用者の歩き方が著しく変化したなどと考えて、最大ゲインをリセットさせることで、過去に一定よりも良い補正が行われたこともリセットさせ、新たな基準に基づいて移動速度Vpに対する補正をかけるようにしている(S14からS15)。
そして、電子機器100はS42以降の処理を行う。
一方、電子機器100は、距離誤差割合が閾値よりも小さいとき(S51でN)、最大ゲインをリセットすることなくS42の処理へ移行する。この場合は、例えば、使用者の歩き方が著しく変化していないなどと考えて、これまで行われた補正を考慮して以後も移動速度Vpに対して補正を行うようにしている。そして、電子機器100はS42以降の処理を行う。
以上まとめると付記のようになる。
(付記1)
センサと、
前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定する適用度合算出部と
を備える電子機器。
センサと、
前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定する適用度合算出部と
を備える電子機器。
(付記2)
前記適用度合算出部は、前記移動速度を、前記外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報と前記移動速度に基づいて算出した第2の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定することを特徴とする付記1記載の電子機器。
前記適用度合算出部は、前記移動速度を、前記外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報と前記移動速度に基づいて算出した第2の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定することを特徴とする付記1記載の電子機器。
(付記3)
前記適用度合算出部は、前記第1の位置情報の誤差に対して負方向に比例する適用度合を決定することを特徴とする付記1記載の電子機器。
前記適用度合算出部は、前記第1の位置情報の誤差に対して負方向に比例する適用度合を決定することを特徴とする付記1記載の電子機器。
(付記4)
前記適用度合算出部は、前記移動速度を、前記外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に対して前記移動速度に基づいて算出した第2の距離情報の割合を示す距離割合を利用して補正する場合において、前記位置情報の誤差が最小のときに「1」、前記位置情報の誤差が最大のときに前記距離割合の逆数を適用度合として決定することを特徴とする付記1記載の電子機器。
前記適用度合算出部は、前記移動速度を、前記外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に対して前記移動速度に基づいて算出した第2の距離情報の割合を示す距離割合を利用して補正する場合において、前記位置情報の誤差が最小のときに「1」、前記位置情報の誤差が最大のときに前記距離割合の逆数を適用度合として決定することを特徴とする付記1記載の電子機器。
(付記5)
前記第1の距離情報の誤差は、前記信号を間欠測位した第1の地点における誤差の範囲を示す第1の精度と、前記信号を間欠測位した第2の地点における誤差の範囲を示す第2の精度の和であることを特徴とする付記1記載の電子機器。
前記第1の距離情報の誤差は、前記信号を間欠測位した第1の地点における誤差の範囲を示す第1の精度と、前記信号を間欠測位した第2の地点における誤差の範囲を示す第2の精度の和であることを特徴とする付記1記載の電子機器。
(付記6)
前記適用度合算出部は、前記1の距離情報と前記第1の距離情報の誤差に基づいて前記補正の適用度合を決定することを特徴とする付記1記載の電子機器。
前記適用度合算出部は、前記1の距離情報と前記第1の距離情報の誤差に基づいて前記補正の適用度合を決定することを特徴とする付記1記載の電子機器。
(付記7)
前記適用度合算出部は、前記第1の距離情報に対して正方向に比例し、前記第1の距離情報の誤差に対して負方向に比例する適用度合を決定することを特徴とする付記6記載の電子機器。
前記適用度合算出部は、前記第1の距離情報に対して正方向に比例し、前記第1の距離情報の誤差に対して負方向に比例する適用度合を決定することを特徴とする付記6記載の電子機器。
(付記8)
前記適用度合算出部は、決定した適用度合が最大適用度合であって当該最大適用度合が第2の閾値以下のとき、前記決定した適用度合を増加させることを特徴とする付記1記載の電子機器。
前記適用度合算出部は、決定した適用度合が最大適用度合であって当該最大適用度合が第2の閾値以下のとき、前記決定した適用度合を増加させることを特徴とする付記1記載の電子機器。
(付記9)
更に、
前記最大適用度合を記憶したメモリと、
前記第1の距離情報と前記移動速度に基づいて算出した第2の距離情報との誤差を示す距離誤差を算出する距離誤差算出部と、
前記距離誤差が第3の閾値以上のとき、前記メモリに記憶された前記最大適用度合をリセットする距離誤差判定部とを備えることを特徴とする付記8記載の電子機器。
更に、
前記最大適用度合を記憶したメモリと、
前記第1の距離情報と前記移動速度に基づいて算出した第2の距離情報との誤差を示す距離誤差を算出する距離誤差算出部と、
前記距離誤差が第3の閾値以上のとき、前記メモリに記憶された前記最大適用度合をリセットする距離誤差判定部とを備えることを特徴とする付記8記載の電子機器。
(付記10)
前記外部装置は人工衛星であり、前記信号はGPS(Global Positioning System)信号であることを特徴とする付記1記載の電子機器。
前記外部装置は人工衛星であり、前記信号はGPS(Global Positioning System)信号であることを特徴とする付記1記載の電子機器。
(付記11)
前記第1及び第2の精度は、前記第1及び第2の地点における誤差円半径で表されることを特徴とする付記5記載の電子機器。
前記第1及び第2の精度は、前記第1及び第2の地点における誤差円半径で表されることを特徴とする付記5記載の電子機器。
(付記12)
前記誤差円半径はDOP(Dilution Of Precision)であることを特徴とする付記11記載の電子機器。
前記誤差円半径はDOP(Dilution Of Precision)であることを特徴とする付記11記載の電子機器。
(付記13)
前記センサは、前記電子機器に内蔵する慣性センサであることを特徴とする付記1記載の電子機器。
前記センサは、前記電子機器に内蔵する慣性センサであることを特徴とする付記1記載の電子機器。
(付記14)
センサを有する電子機器のコンピュータに実行させる移動速度算出プログラムであって、
前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定する処理
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする移動速度算出プログラム。
センサを有する電子機器のコンピュータに実行させる移動速度算出プログラムであって、
前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定する処理
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする移動速度算出プログラム。
(付記15)
センサと、
前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定するプロセッサと
を備える電子機器。
センサと、
前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定するプロセッサと
を備える電子機器。
10:無線通信システム 100:電子機器
101:GPS測位部 102:メモリ
103:ゲイン算出部 104:距離割合算出部
105:補正割合決定部 106:歩行速度推定部
107:自律航法速度決定部 108:進行方位算出部
109:自律航法エンジン 127:メモリ
130:地磁気センサ 131:加速度センサ
135:プロセッサ 200:人工衛星
300:基地局 Lg:GPS距離
Lp:PDR距離 R:距離割合
101:GPS測位部 102:メモリ
103:ゲイン算出部 104:距離割合算出部
105:補正割合決定部 106:歩行速度推定部
107:自律航法速度決定部 108:進行方位算出部
109:自律航法エンジン 127:メモリ
130:地磁気センサ 131:加速度センサ
135:プロセッサ 200:人工衛星
300:基地局 Lg:GPS距離
Lp:PDR距離 R:距離割合
Claims (7)
- センサと、
前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定する適用度合算出部と
を備える電子機器。 - 前記適用度合算出部は、前記移動速度を、前記外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報と前記移動速度に基づいて算出した第2の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定することを特徴とする請求項1記載の電子機器。
- 前記適用度合算出部は、前記第1の位置情報の誤差に対して負方向に比例する適用度合を決定することを特徴とする請求項1記載の電子機器。
- 前記適用度合算出部は、前記1の距離情報と前記第1の距離情報の誤差に基づいて前記補正の適用度合を決定することを特徴とする請求項1記載の電子機器。
- 前記適用度合算出部は、決定した適用度合が最大適用度合であって当該最大適用度合が第2の閾値以下のとき、前記決定した適用度合を増加させることを特徴とする請求項1記載の電子機器。
- 更に、
前記最大適用度合を記憶したメモリと、
前記第1の距離情報と前記移動速度に基づいて算出した第2の距離情報との誤差を示す距離誤差を算出する距離誤差算出部と、
前記距離誤差が第3の閾値以上のとき、前記メモリに記憶された前記最大適用度合をリセットする距離誤差判定部とを備えることを特徴とする請求項5記載の電子機器。 - センサを有する電子機器のコンピュータに実行させる移動速度算出プログラムであって、
前記センサの値に基づいて算出した移動速度を、外部装置から送信された信号を間欠測位して算出した第1の距離情報に基づいて補正する場合において、前記第1の距離情報の誤差に基づいて当該補正の適用度合を決定する処理
を前記コンピュータに実行させることを特徴とする移動速度算出プログラム。
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JP2015088227A JP2016206017A (ja) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | 電子機器、及び移動速度算出プログラム |
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-
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- 2015-04-23 JP JP2015088227A patent/JP2016206017A/ja active Pending
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