JP2017062126A - 測位装置、および測位装置の測位方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動計画と電池容量に基づき、移動計画の開始から終了まで高い精度の測位情報を取得する。【解決手段】ユーザに保持されて測位を行う測位装置１は、測位用衛星から信号を受信して測位を行うＧＰＳ制御手段８１と、動きと方位を検出する自律航法用センサ５と、自律航法用センサ５の出力に基づき、相対的な位置変化を求めて測位を行う自律測位手段８３１と、ユーザの上下方向の移動に伴い、ＧＰＳ制御手段８１および自律測位手段８３１を制御して、測位の方式を切り替える制御手段８３３とを備える。制御手段８３３は、移動計画１２１に基づき、移動経路に沿った時間帯毎の位置データを作成し、時間帯毎の位置データを比較することで下り移動が予測される時間帯のＧＰＳ制御手段８１の稼働率を、上り移動または水平移動が予測される時間帯のＧＰＳ制御手段８１の稼働率よりも高くした電力消費計画１２２を作成してＧＰＳモジュール４を駆動する。【選択図】図３

Description

本発明は、測位装置、および測位装置の測位方法に関する。

従来の電池駆動端末は、電池残量によらず決められた定常動作を実施するものと、電池残量が予め決められた閾値を下回った際に定常動作から低消費電力動作等へ遷移するものとがある。このような電池駆動端末でユーザが所定の計画を完了した際、この計画による消費電池容量が電池容量よりも小さい場合には、電池容量を余らせる事になる。ここで定常動作自体に低消費電力処理による性能劣化要素が含まれている場合、電池駆動端末は、電力が余っているにも関わらず、その性能が劣化することになる。
また、この計画による消費電池容量が電池容量よりも小さい場合、電池駆動端末は、ユーザが所定の計画を完了する前に電池容量を使い切るおそれがある。

特許文献１には、「電池残量検知部２からの電池５の残量と消費電力測定部３からの現在の消費電力値から演算・制御部４が電池５の残量で動作可能な時間を計算し、使用したい時間設定入力部１によって操作者が設定した時間に対して電池５の残量による動作可能時間が短いと演算・制御部４が判断すると、ＣＰＵ６や表示装置７やその他のデバイス８の消費電力を削減するために動作性能を下げ、また、残動作可能時間の方が長いと判断すると、動作性能を上げるように制御する。」と記載されている。特許文献１に記載の発明によれば、電池を放電し尽くすまでの時間内という条件下で、最も性能の高い動作条件を自動設定することができる。

特開平１１−２５９１８３号公報

近年では、ＧＰＳ（全地球測位システム）測位装置と自律航法用センサ（加速度センサ、地磁気センサなど）とを組み合わせて測位を行うことで、移動経路中の各地点の位置データを蓄積していく測位装置が開発されている。自律航法用センサは、ＧＰＳ測位装置と比較して単位時間当たりの消費電池容量が小さいため、消費電池容量を低減させることができる。また自律航法用センサは、ＧＰＳ衛星の電波が届かない区域でも、相対的な移動量および移動方向を連続的に計測していくことで、測位を行うことができる。しかし、自律航法用センサは、相対的な移動量を測定するものであるため、次第に誤差が累積するという欠点がある。また、スタート地点を特定することが難しいという欠点もある。
これに対してＧＰＳ測位装置は、緯度や経度などを測位することができるが、自律航法用センサと比較して単位時間当たりの消費電池容量が大きく、かつＧＰＳ衛星の電波が届かない区域では測位を行えないという欠点がある。よって測位装置は、ＧＰＳ測位装置を間欠的に動作させつつ、自律航法用センサを継続的に動作させて、両者の欠点を打ち消している。

このような測位装置では、高精度の測位情報を得ることと、移動の開始から終了まで継続して測位を行うことを両立しなければならない。しかし、この測位装置に特許文献１に記載の発明を適用したとしても、移動の開始から終了まで継続して測位を行うことが実現できるのみであり、より高精度の測位情報を得ることは実現できない。

そこで、本発明は、移動計画と電池容量に基づき、この移動計画の開始から終了まで高い精度の測位情報を取得可能とすることを課題とする。

本発明は、上記目的を達成するため、
測位用衛星から信号を受信して測位を行う第１の測位手段と、
動きと方位に関する検出を行う自律航法用センサの出力に基づき測位を行う第２の測位手段と、
前記第１の測位手段及び前記第２の測位手段の稼働率を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、下り移動時の前記第１の測位手段の稼働率が、前記下り移動以外の移動時の前記第１の測位手段の稼働率よりも高くなるように前記第１の測位手段を駆動する、
ことを特徴とする測位装置である。

本発明によれば、移動計画と電池容量に基づき、この移動計画の開始から終了まで高い精度の測位情報を取得することができる。

第１の実施形態における測位装置のブロック図である。 測位装置の加速度センサが検知する加速度とジャイロセンサが検知する角速度とを示す図である。 測位装置の論理ブロック図である。 事前計画書の画面例である。 電力消費計画の一例（その１）を示す図である。 電力消費計画の一例（その２）を示す図である。 電力消費計画の一例を示すグラフである。 電力消費制御処理を示すフローチャートである。 電力消費計画作成処理を示すフローチャートである。 測位処理を示すフローチャートである。

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態における測位装置１のブロック図である。
この測位装置１は、例えば登山者などによる使用に適した機能を有し、開始地点から終了地点までを歩行する際に、各時間の位置を測位する機能と、測位した位置情報の履歴を事後的に外部に出力する機能とを有する。なお、この測位装置１は、腕時計型電子機器、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、携帯ゲーム機、携帯ＰＣ（Personal Computer）等の携帯端末型の電子機器によっても実現できる。

測位装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、シリアルフラッシュ１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４を備えている。
ＣＰＵ１１はコンピュータであり、シリアルフラッシュ１２やＲＯＭ１４に予め記憶された装置制御プログラム（不図示）に従い、ＲＡＭ１３を作業用メモリとして回路各部の動作を制御して各種の機能を実行する。ＲＡＭ１３には、ＣＰＵ１１が各種の処理を実行する上において必要なデータ等が適宜記憶される。
シリアルフラッシュ１２は、読み書き可能なフラッシュメモリである。このシリアルフラッシュ１２は、移動経路を予め計画した移動計画１２１、測位装置１の各部分の消費電池容量を予め計画した電力消費計画１２２、移動経路に沿った一連の位置データが蓄積された位置情報履歴１２３などの情報を格納する。

測位装置１は更に、電池２、キー３、ＧＰＳモジュール４、加速度センサ５１と地磁気センサ５２とジャイロセンサ５３とを含む自律航法用センサ５、気圧センサ６、Bluetooth（登録商標） Low Energy等で通信する無線モジュール７を搭載している。
電池２は、一次電池または二次電池であり、その電池容量はＣＰＵ１１によって判断可能である。電池２は、測位装置１の各部分に電力を供給する。
キー３は複数の操作ボタンを有し、ユーザから操作指令を入力して、この測位装置１を操作する操作手段である。
ＧＰＳモジュール４は、ＣＰＵ１１からの動作指令に基づいて、ＧＰＳアンテナを介して受信される信号を復調し、ＧＰＳ衛星の各種送信データをＣＰＵ１１に送る。ＣＰＵ１１は、このＧＰＳ衛星の送信データに基づいて所定の測位演算を行うことで、現在位置を表わす緯度・経度などのＧＰＳ測位データを算出することができる。

自律航法用センサ５は、３軸の加速度センサ５１、３軸の地磁気センサ５２、３軸のジャイロセンサ５３を有し、動きと方位に関する検出を行う。ＣＰＵ１１は、自律航法用センサ５の各センサ信号に基づき、ユーザの移動に伴う運動の大きさ、方向の変化、歩く動作等を測定または検出して出力し、ＧＰＳモジュール４による測位を補完する。
気圧センサ６は、大気圧を感知するセンサである。ＣＰＵ１１は、この気圧センサ６の信号の変化に基づき、高度情報を取得する。
無線モジュール７は、外部装置とデータを送受信するためのインタフェースである。無線モジュール７は、移動計画１２１を外部装置から受信し、自身が測位した結果である位置情報履歴１２３を外部装置に送信する。

図２は、測位装置１の加速度センサ５１が検知する加速度と、ジャイロセンサ５３が検知する角速度とを示す図である。
加速度センサ５１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の加速度を検出する。これにより、ＣＰＵ１１（図１参照）は、重力方向を検知すると共に、ユーザの移動に伴う運動の大きさを測定することができる。更に加速度センサ５１の検出結果を地磁気センサ５２の検出結果と組み合わせて相対的な位置変化を求め、測位を行うことができる。
ジャイロセンサ５３は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の角速度を検出する。これにより、ＣＰＵ１１（図１参照）は、測位装置１の方向の変化を測定し、自律航法で求める位置変化の精度を高めることができる。

図３は、測位装置１の論理ブロック図である。
ＧＰＳ制御手段８１は、ＣＰＵ１１によって不図示のＧＰＳ制御プログラムが実行されることにより具現化され、エフェメリスデータの取得状況等を元にＧＰＳモジュール４の間欠制御を実施し、ＧＰＳデータを出力するＧＰＳ測位手段（第１の測位手段）である。なお、エフェメリスデータとは、測位衛星が放送する自衛星の正確な軌道情報である。
センサ制御手段８２は、ＣＰＵ１１によって不図示のセンサ制御プログラムが実行されることにより具現化され、自律航法用センサ５と気圧センサ６とを制御する。

位置情報作成手段８３は、ＣＰＵ１１によって不図示の位置情報作成プログラムが実行されることにより具現化され、ＧＰＳ測位データと自律航法用センサ５の出力値とを統合した位置情報を作成して位置情報履歴１２３に格納する。位置情報作成手段８３は、自律測位手段８３１、移動検知手段８３２、制御手段８３３を含んで構成され、移動計画１２１、電力消費計画１２２を参照しつつ動作する。

自律測位手段８３１は、ＧＰＳ測位データが存在しない場合やＧＰＳ測位データの利用が困難と判断した場合に、自律航法用センサ５の出力値を用いて自律測位を実施する。詳細には、自律測位手段８３１は、３軸の加速度センサ５１の出力に現れる歩行動作特有の出力変動パターンから移動方向を算出する。歩行時において、ユーザの胴体は前後に大きく傾斜するとともに、左右に小さくローリングする。このとき、測位装置１がユーザの胴体に装着されていると、測位装置１も同様の運動を行うので、この運動が３軸の加速度センサ５１の出力に現れる。自律測位手段８３１は、この出力変動パターンを解析することで、ユーザは測位装置１の何れの向きに進行しているのか算出できる。また、３軸の加速度センサ５１の出力に基づき、測位装置１の何れの向きが重力方向なのか求められ、地磁気センサ５２の出力に基づき、測位装置１の何れの向きが磁北の方向であるのか算出することができる。そして、これらの結果からユーザの移動方向を方位により求めることができる。すなわち自律測位手段８３１は、動きと方位に関する検出を行う自律航法用センサ５の出力に基づき測位を行う第２の測位手段である。
また自律測位手段８３１は、ジャイロセンサ５３によって測位装置１の向きの相対量を検知することにより、加速度センサ５１によって検知した重力方向を補正する。これにより、自律測位の精度を向上させることができる。

移動検知手段８３２は、気圧センサ６の信号の変化に基づく高度情報を取得し、この高度情報の変化に基づき、ユーザ（移動体）の上下方向の移動を検知する。なお移動検知手段８３２は、下り移動と、この下り移動以外の移動とを検知するものであればよい。
制御手段８３３は、移動検知手段８３２が検知したユーザの上下方向の移動と電力消費計画１２２とに基づき、ＧＰＳ制御手段８１および自律測位手段８３１の稼働率を制御する。制御手段８３３は更に、ユーザの移動経路及び移動時間を含む移動計画１２１に基づき、移動経路に沿った時間帯毎の高度データを作成し、時間帯毎の高度データを比較することで下り移動時のＧＰＳモジュール４の稼働率が、下り移動以外の移動時のＧＰＳモジュール４の稼働率よりも高くなるようにＧＰＳ制御手段８１を駆動する、この制御手段８３３は、下り移動が予測される時間帯のＧＰＳモジュール４の稼働率を、上り移動または水平移動が予測される時間帯のＧＰＳモジュール４の稼働率よりも高くした電力消費計画１２２を作成し、作成した電力消費計画１２２に基づく稼働率でＧＰＳモジュール４を駆動する。このＧＰＳモジュール４は、自律測位センサ５よりも単位時間あたりの電力消費が大きい、

図４は、移動計画１２１の表示画面例である。
移動計画１２１の一例として、登山計画書が不図示のスマートフォンの画面上に示されている。登山計画書とは、登山の際に自治体や警察などに提出する書類である。この登山計画書の提出により、遭難の際の捜索が容易となるため、登山の際には作成して提出することが望ましい。
登山計画書は、登山者の氏名・住所などの連絡先、登山ルートを示す登山口・目的の山系、登山の行動予定、登山の概念図を含んで構成される。ユーザは、スマートフォン等で登山計画書を作成し、警察や自治体などに送信すると共に、無線通信路を介して測位装置１に送信する。測位装置１は、受信した登山計画書を、移動計画１２１としてシリアルフラッシュ１２に格納し、電力消費計画１２２を作成する。移動計画１２１は、ユーザ（移動体）の移動経路及び移動時間を含んでいる。

図５と図６は、電力消費計画１２２の一例を示す図である。
電力消費計画１２２は、シリアルフラッシュ１２に格納されており、「時刻」「経過時間」「高度」「行動」が関連付けられている。電力消費計画１２２の「行動」には、上り／下り／平らが格納されており、更に停止、乗り物移動等が格納される場合もある。更に電力消費計画１２２には、ＧＰＳモジュール４の稼働率と単位時間当たりの消費電池容量、その他回路の単位時間当たりの消費電池容量、合計した単位時間当たりの消費電池容量と消費電池容量が格納されている。図５と図６では、図４の登山計画書に基づいて作成された電力消費計画１２２の一部が抜粋されて示されている。

位置情報作成手段８３が作成する位置情報は、利用可能なＧＰＳ測位データがより多く存在する場合が、利用可能なＧＰＳ測位データが少ない場合よりも測位精度が向上する。しかし、ＧＰＳモジュール４の単位時間当たりの消費電池容量は比較的大きいため、電池容量の面からはＧＰＳモジュール４の稼働率を低くすることが望ましい。

また自律測位手段８３１が作成する位置情報の精度は、行動により異なる。歩行や走行の場合「下り」での性能は、「平ら／上り」での性能に比べ悪くなる。下りにおいて、ユーザの胴体は急激に下方向に移動する場合があり、これにより３軸の加速度センサ５１の出力が過大となり、累積移動量に誤差が生じるおそれがあるためである。
よって、消費電池容量を削減しつつ精度のよい位置情報を取得するには、「下り」でのＧＰＳモジュール４の稼働率を「平ら／上り」よりも高くするとよい。図５の電力消費計画１２２では、「平ら／上り」の稼働率を５．６％、「下り」での稼働率を１００％として計画している。なお、５分間あたりの上下の移動量が５ｍ以下のときには、「平ら」としている。

図５と図６に示した電力消費計画における「平ら／上り」でＧＰＳ稼働率は、以下のようにして算出する。
最初に、電池容量Ｐ₀に対して所定の動作マージンとして１５〜２５％を残し、電池消費率が適正範囲である７５〜８５％となるように、式（１）により、全体で使用できる消費電池容量Ｐ₁を計算する。ここでは電池消費率を７９．３％として計算している。

次に、ＧＰＳの「下り」での稼働率を１００％として、下りで消費される消費電池容量Ｐ_dを計算する。以下の式（２）に示すように、単位時間当たりの消費池容量Ｉ_dは、ＧＰＳの稼働時の単位時間当たりの消費池容量Ｉ_gに下りのＧＰＳ稼働率Ｒ_dを乗算し、ＧＰＳの待機時の単位時間当たりの消費電池容量Ｉ_sに、１．０から下りのＧＰＳ稼働率を減算した値を乗算し、ＧＰＳ以外の単位時間当たりの消費電池容量Ｉ_eを加算したものとなる。これに下りの時間Ｔ_dを乗算すると、下りで消費される消費電池容量Ｐ_dとなる。これを式（２）に示す。

次に、全体で使用可能な消費電池容量Ｐ₁から、下りで消費される消費電池容量Ｐ_dを減算することで、平らと上りで使用可能な消費電池容量Ｐ_uが算出される。これを式（３）に示す。

最後に、この消費電池容量Ｐ_uに従って、平ら／上りの稼働率Ｒ_Uが算出できる。これを式（４）に示す。

尚、ＧＰＳ稼働率には、下限の閾値Ｒ_tが設けられている。
上記の式（４）で算出された平ら／上りでのＧＰＳ稼働率Ｒ_Uが下限の閾値を下回ってしまった場合は、式（２）の下りのＧＰＳ稼働率Ｒ_dを１００％から下げて（例えば９０％等）算出しなおしてもよい、また、下限の閾値Ｒ_tから平らと上りで使用可能な消費電池容量を算出し、全体で使用可能な消費電池容量Ｐ₁から平らと上りで使用可能な消費電池容量を減算して下りで使用可能な消費電池容量を求めたのち、下りのＧＰＳ稼働率を配分してもよい。

図７（ａ）〜（ｃ）は、図５に例示した電力消費計画１２２の全体を示すグラフである。
図７（ａ）は、電力消費計画１２２の「高度」を示すグラフである。以下のグラフでは、共通して７時と１７時が登山口を示し、１０時１５分と１５時３０分がＡ尾根を示し、１０時５０分と１４時４０分がＢ稜を示し、１２時４５分から１３時４５分までがＣ峰を示している。
図７（ｂ）は、電力消費計画１２２の「高度」から算出した上下移動を示すグラフである。この上下移動に応じて、ＧＰＳモジュール４の稼働率が決定される。
図７（ｃ）は、電力消費計画１２２の「消費電池容量」を示すグラフである。これにより、計画が終了する１７時の時点での消費電池容量を算出可能である。

７時から１０時１５分までは、登山口からＡ尾根までの上り行程である。このときＧＰＳモジュール４の稼働率は低く、よって消費電池容量の増加率は緩やかである。
１０時１５分から１０時５０分までは、Ａ尾根からＢ稜までの下り行程（図７（ｂ）参照）である。このときＧＰＳモジュール４の稼働率は高く、よって消費電池容量の増加率は急である。
１０時５０分から１２時４５分までは、Ｂ稜からＣ峰までの上り行程（図７（ｂ）参照）である。このときＧＰＳモジュール４の稼働率は低く、よって消費電池容量の増加率は緩やかである。
１２時４５分から１３時４５分までは、Ｃ峰で休憩する。このときＧＰＳモジュール４の稼働率は低く、よって消費電池容量の増加率は緩やかである。

１３時４５分から１４時４０分までは、Ｃ峰からＢ稜までの下り行程（図７（ｂ）参照）である。このときＧＰＳモジュール４の稼働率は高く、よって消費電池容量の増加率は急である。
１４時４０分から１５時３０分までは、Ｂ稜からＡ尾根までの緩やかな上りであり、平らな行程と判断される。このときＧＰＳモジュール４の稼働率は低く、よって消費電池容量の増加率は緩やかである。
１５時３０分から１７時までは、Ａ尾根から登山口までの下り行程（図７（ｂ）参照）である。このときＧＰＳモジュール４の稼働率は高く、よって消費電池容量の増加率は急である。

図８は、電力消費制御処理を示すフローチャートである。
測位装置１のＣＰＵ１１は、キー３等による起動要求を受けて内部を初期化し（ステップＳ１０）、登山計画書のデータを読み込んで移動計画１２１として格納し（ステップＳ１１）、電力消費計画作成処理（ステップＳ１２）を実行する。この電力消費計画作成処理は、図９で詳細に説明する。
その後、測位装置１のＣＰＵ１１は、測位処理（ステップＳ１３）を実行する。この測位処理は、図１０で詳細に説明する。
測位処理の後、ＣＰＵ１１は、所定の終了処理（ステップＳ１４）を実行し、図８の処理を終了する。

図９は、電力消費計画作成処理を示すフローチャートである。
制御手段８３３は、移動計画１２１の開始時刻から終了時刻まで所定時間毎に区切って、ステップＳ２０〜Ｓ３０の処理を繰り返す。これにより、移動計画１２１の開始時刻から終了時刻まで、電力消費計画１２２の時間帯毎のタイムテーブルを作成することができる。
制御手段８３３は、電力消費計画１２２における経過時間を算出し（ステップＳ２１）、当該時間における位置および高度を算出する（ステップＳ２２）。ＣＰＵ１１は、この高度の算出において、不図示の地形データベースなどを参照する。

制御手段８３３は、移動に伴う高度の変化を算出することにより、行動が上り／下り／平らのいずれかを判定する（ステップＳ２３）。ＣＰＵ１１は、行動が下りならばＧＰＳモジュール４の稼働率を１００％に設定し（ステップＳ２４）、行動が上り／平らならばＧＰＳモジュール４の稼働率を５．６％に設定する（ステップＳ２５）。その後ＣＰＵ１１は、ＧＰＳ制御に係る単位時間当たりの消費電池容量を算出する（ステップＳ２６）。

制御手段８３３は、その他の部分の単位時間当たりの消費電池容量を算出すると共に合計の単位時間当たりの消費電池容量を算出し（ステップＳ２７）、計画開始以降の消費電池容量を算出し（ステップＳ２８）、算出した各パラメータを電力消費計画１２２のレコードとして記録する（ステップＳ２９）。各パラメータとは、「位置」「行動」「経過時間」「ＧＰＳ稼働率」「ＧＰＳの単位時間当たりの消費電池容量」「その他のの単位時間当たりの消費電池容量」などの計画情報である。

制御手段８３３は、所定時間毎に区切った時間が移動計画１２１の終了時刻でないならば、ステップＳ２０の処理に戻って繰り返す（ステップＳ３０）。制御手段８３３は、所定時間毎に区切った時間が移動計画１２１の終了時刻ならば、電池消費率を算出する（ステップＳ３１）。ここで電池消費率は、電力消費計画１２２の終了時刻の消費電池容量を、電力消費計画１２２の開始時刻の電池容量で除算した値のことをいう。測位装置１が確実に終了時刻まで測位を続けるため、電池容量は所定の動作マージンを残しておくことが望ましい。電池消費率の適正範囲は、例えば７５〜８５％である。これにより測位装置１は、電池容量の検出誤差、消費電池容量の検出誤差などに関わらず、移動計画１２１の開始から終了まで測位情報を取得することができる。

制御手段８３３は、電池消費率が適正範囲であるか否かを判断し（ステップＳ３２）、適正範囲でなければ、適正範囲となるように電力消費計画１２２を変更する（ステップＳ３３）。
ステップＳ３３にて、電池消費率が適正範囲よりも大きい場合には、行動が下りの場合のＧＰＳの稼働率を減らすとよく、電池消費率が適正範囲よりも小さい場合には、行動が上り／平らの場合のＧＰＳモジュール４の稼働率を増やすとよい。
なお、計画データが存在しない場合に、制御手段８３３は、デフォルトの電力消費計画１２２を利用することとなる。デフォルトの電力消費計画１２２とは、例えば「行動」が常に平らであり、開始時刻が７時、終了時刻が２４時というものである。このようなデフォルトの電力消費計画１２２にもとづく測位処理（図１０参照）では、気圧センサ６によって高度変化を実測するまでのタイムラグ期間だけ、上り／下りの行動とＧＰＳ稼働率の変化とが一致しなくなる。このため消費電池容量が増大し、または測位誤差が大きくなるので、予め電力消費計画１２２を作成しておくことが望ましい。

図１０は、測位処理を示すフローチャートである。
ユーザが登山口にて登山を開始し、測位装置１の所定のキー３（例えば、行動開始ボタン）を押下することにより、測位装置１は、電力消費計画１２２に沿った計測を開始する。
制御手段８３３は、電力消費計画１２２に沿って、ステップＳ４０〜Ｓ５１の処理を繰り返す。
最初、移動検知手段８３２が、気圧センサ６の信号の変化に基づく高度情報を取得し、地形を検出する（ステップＳ４１）。制御手段８３３は、この高度情報の変化に基づき、ユーザ（移動体）の上下の移動を検知すると共に、現在の上下移動と計画とを照合する（ステップＳ４２）。

制御手段８３３は、現在の上下移動と計画とが相違したならば、電力消費計画１２２のＧＰＳ稼働率を変更してＧＰＳモジュール４を稼働し（ステップＳ４３）、現在の上下移動と計画とが一致したならば、電力消費計画１２２のＧＰＳ稼働率のままでＧＰＳモジュール４を稼働する（ステップＳ４４）。つまり、制御手段８３３は、ユーザの上下方向の移動に伴い、ＧＰＳモジュール４および自律測位手段８３１を制御して、測位の方式を切り替える。ＧＰＳ制御手段８１は、電力消費計画１２２のＧＰＳ稼働率に沿って間欠制御を実施する。現在の行動が「下り」であると判断した場合、ＧＰＳ制御手段８１は、下り用のＧＰＳ稼働率で間欠制御し、現在の行動が「下り以外」であると判断した場合、通常のＧＰＳ稼働率で間欠制御する。位置情報作成手段８３は、ＧＰＳ制御手段８１による測位を間欠的に行うとともに、この間に自律測位手段８３１による測位を連続的に行う。

制御手段８３３は、移動過程の各地点の位置情報を検出し（ステップＳ４５）、検出した位置を位置情報履歴１２３に記録する（ステップＳ４６）。
更にＣＰＵ１１は、電力消費計画１２２の現在の時刻における位置（高度を含む）情報と位置情報作成手段８３が作成した位置（高度を含む）情報から、電力消費計画１２２がどこまで達成されたかを判断し、電力消費計画１２２の遂行時刻を補正する（ステップＳ４７）。具体的にいうと、図５に示した電力消費計画１２２に基づく動作にて、１０時２５分に高度１３４９ｍのＡ尾根に到達したならば、それ以降の電力消費計画１２２の各時刻に１０分を加算して補正する。

次いで制御手段８３３は、電力消費計画１２２の消費電池容量と実際の消費電池容量により、消費電池容量に関する計画達成率を算出する。ここで消費電池容量に関する計画達成率は、電力消費計画１２２と実際の消費電池容量とが近似している場合は１００％とし、電力消費計画１２２よりも実際の消費電池容量が少ない場合は１００％よりも小さな値とし、電力消費計画１２２よりも実際の消費電池容量が多い場合は１００％よりも大きな値とする。

制御手段８３３は、計画達成率が適正範囲であるか否かを判断する（ステップＳ４９）。計画達成率が適正範囲ならば、制御手段８３３は、ステップＳ５１の処理に進み、電力消費計画１２２の処理を繰り返す。計画達成率が適正範囲でなかったならば、制御手段８３３は、これ以降の電力消費計画１２２を変更し（ステップＳ５０）、ステップＳ５１の処理に進み、電力消費計画１２２の処理を繰り返す。

具体的にいうと、ステップＳ５０にて、計画達成率が適正範囲（例えば９５〜１０５％）よりも低い場合、電力消費計画１２２の後半で電池容量が足りなくなるおそれがある。よって制御手段８３３は、これ以降の電力消費計画１２２のＧＰＳモジュール４の稼働率を下げて、計画達成率が適正範囲になるように調整する。
またステップＳ５０にて、計画達成率が適正範囲より高い場合、電力消費計画１２２に対し電池容量に余裕がある。よって制御手段８３３は、これ以降の電力消費計画１２２のＧＰＳモジュール４の稼働率をさらに上げることで、計画達成率が適正範囲になる様に調整する。この処理により、限られた電池容量を効率的に利用する事が可能となり、位置測位性能が最適化される。つまり、登山計画書（移動計画１２１）の開始時刻から終了時刻まで、高い精度の測位情報を取得することができる。

第２の実施形態の測位装置は、気圧センサ６を備えていない他は、第１の実施形態の測位装置１と同様である。

第２の実施形態の測位処理では、第１の実施形態の測位処理のステップＳ４１（図１０参照）に代わり、制御手段８３３は、前回のＧＰＳ測位にて高度を検出し、この高度から上下移動を検知している。これにより、気圧センサ６を備えることなく高度を検知することができ、測位装置を低コストに構成することができる。

（変形例）
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で、変更実施が可能であり、例えば、次の（ａ）〜（ｄ）のようなものがある。
（ａ） 上記実施形態では、ＧＰＳ衛星を用いた位置測位を前提としているが、その他のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）測位システム（複合システムを含む）で使用してもよい。
（ｂ） 電力消費計画１２２の作成タイミングは、計画実施前に限定されず、計画の実施中に逐次作成してもよい。
（ｃ） ＧＰＳ稼働率の値は、上記実施形態には限定されない。
（ｄ） 制御手段８３３は、移動計画１２１の終了時に消費電池容量が所定範囲になるようにＧＰＳモジュール４の稼働率を調整した電力消費計画１２２を生成すればよい。制御手段８３３は、例えば移動計画１２１の終了時における電池容量の絶対値が、所定範囲になるように電力消費計画１２２を調整してもよい。

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＞
測位用衛星から信号を受信して測位を行う第１の測位手段と、
動きと方位に関する検出を行う自律航法用センサの出力に基づき測位を行う第２の測位手段と、
前記第１の測位手段及び前記第２の測位手段の稼働率を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、下り移動時の前記第１の測位手段の稼働率が、前記下り移動以外の移動時の前記第１の測位手段の稼働率よりも高くなるように前記第１の測位手段を駆動する、
ことを特徴とする測位装置。
＜請求項２＞
前記制御手段は、移動体の移動経路及び移動時間を含む移動計画に基づき、前記下り移動が予測される時間帯の前記第１の測位手段の稼働率を、前記下り移動以外の移動が予測される時間帯の前記第１の測位手段の稼働率よりも高くした電力消費計画を作成し、作成した前記電力消費計画に基づく稼働率で前記第１の測位手段を駆動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の測位装置
＜請求項３＞
前記第１の測位手段は前記第２の測位手段よりも単位時間あたりの消費電池容量が大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載の測位装置。
＜請求項４＞
前記制御手段は、前記移動計画の達成時に消費電池容量が所定範囲になるように前記第１の測位手段の稼働率を調整する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の測位装置。
＜請求項５＞
少なくとも前記下り移動と前記下り移動以外の移動とを検知する移動検知手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電力消費計画と前記移動検知手段が検知した移動方向とを比較し、両者間にずれが生じている際には、前記電力消費計画における前記第１の測位手段の稼働率を修正して実行する、
ことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の測位装置。
＜請求項６＞
測位装置が実行する測位方法であって、
前記測位装置は、
測位用衛星から信号を受信して測位を行う第１の測位手段と、
動きと方位に関する検出を行う自律航法用センサの出力に基づき測位を行う第２の測位手段と、
前記第１の測位手段および前記第２の測位手段の稼働率を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段が、下り移動時の前記第１の測位手段の稼働率を、前記下り移動以外の移動時の前記第１の測位手段の稼働率よりも高くなるように前記第１の測位手段を駆動する、
ことを特徴とする測位装置の測位方法。

１，１Ａ 測位装置
１１ ＣＰＵ
１２１ 移動計画
１２２ 電力消費計画
１２３ 位置情報履歴
２ 電池
４ ＧＰＳモジュール
５ 自律航法用センサ
５１ 加速度センサ
５２ 地磁気センサ
５３ ジャイロセンサ
６ 気圧センサ
７ 無線モジュール
８１ ＧＰＳ制御手段
８２ センサ制御手段
８３ 位置情報作成手段
８３１ 自律測位手段
８３２ 移動検知手段
８３３ 制御手段

Claims (6)

1. 測位用衛星から信号を受信して測位を行う第１の測位手段と、
   動きと方位に関する検出を行う自律航法用センサの出力に基づき測位を行う第２の測位手段と、
   前記第１の測位手段及び前記第２の測位手段の稼働率を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、下り移動時の前記第１の測位手段の稼働率が、前記下り移動以外の移動時の前記第１の測位手段の稼働率よりも高くなるように前記第１の測位手段を駆動する、
   ことを特徴とする測位装置。
2. 前記制御手段は、移動体の移動経路及び移動時間を含む移動計画に基づき、前記下り移動が予測される時間帯の前記第１の測位手段の稼働率を、前記下り移動以外の移動が予測される時間帯の前記第１の測位手段の稼働率よりも高くした電力消費計画を作成し、作成した前記電力消費計画に基づく稼働率で前記第１の測位手段を駆動する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の測位装置
3. 前記第１の測位手段は前記第２の測位手段よりも単位時間あたりの消費電池容量が大きい、
   ことを特徴とする請求項２に記載の測位装置。
4. 前記制御手段は、前記移動計画の達成時に消費電池容量が所定範囲になるように前記第１の測位手段の稼働率を調整する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の測位装置。
5. 少なくとも前記下り移動と前記下り移動以外の移動とを検知する移動検知手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記電力消費計画と前記移動検知手段が検知した移動方向とを比較し、両者間にずれが生じている際には、前記電力消費計画における前記第１の測位手段の稼働率を修正して実行する、
   ことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の測位装置。
6. 測位装置が実行する測位方法であって、
   前記測位装置は、
   測位用衛星から信号を受信して測位を行う第１の測位手段と、
   動きと方位に関する検出を行う自律航法用センサの出力に基づき測位を行う第２の測位手段と、
   前記第１の測位手段および前記第２の測位手段の稼働率を制御する制御手段とを備えており、
   前記制御手段が、下り移動時の前記第１の測位手段の稼働率を、前記下り移動以外の移動時の前記第１の測位手段の稼働率よりも高くなるように前記第１の測位手段を駆動する、
   ことを特徴とする測位装置の測位方法。

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