特許 5712530 測位装置、測位方法、及び、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5712530

(24)【登録日】2015年3月20日

(45)【発行日】2015年5月7日

(54)【発明の名称】測位装置、測位方法、及び、プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/26 20060101AFI20150416BHJP

   G01S 19/34 20100101ALI20150416BHJP

   G01S 19/50 20100101ALI20150416BHJP

   B61L 25/02 20060101ALI20150416BHJP

【ＦＩ】

   G01C21/26 Z

   G01S19/34

   G01S19/50

   B61L25/02 G

【請求項の数】11

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2010-196304(P2010-196304)

(22)【出願日】2010年9月2日

(65)【公開番号】特開2012-52936(P2012-52936A)

(43)【公開日】2012年3月15日

【審査請求日】2013年7月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001254

【氏名又は名称】特許業務法人光陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三本木 正雄

【審査官】 白石 剛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−２１７２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１０４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３００８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０２１７０７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１２８３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２４２５７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ ２１／２６

Ｂ６１Ｌ １／００−２９／００

Ｇ０１Ｓ １９／３４

Ｇ０１Ｓ １９／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現在位置を測定する絶対位置測定手段と、
前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御手段と、
移動動作の計測を行う移動計測手段と、
前記移動計測手段の計測結果に基づいて少なくとも移動種別を判定する動作内容判別手段と、
鉄道路線図の情報を記憶する地図データ記憶手段と、
前記絶対位置測定手段により測定された位置情報、及び、前記鉄道路線図の情報に基づいて、前記動作内容判別手段により列車移動状態であると判定された期間の移動経路を決定する移動経路判別手段と、
を備えるとともに、
前記移動計測手段は磁気センサを備え、
前記動作内容判別手段は、前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、列車が発車したタイミングであると判断し、
前記測位制御手段は、前記列車が発車したと判断したタイミングから所定時間後に、前記絶対位置測定手段の測定を開始させる
ことを特徴とする測位装置。

【請求項2】

前記測位制御手段は、
前記動作内容判別手段により列車に乗車したと判定された場合には、前記絶対位置測定手段を動作させて第１地点の位置データを取得し、
前記動作内容判別手段により前記列車から下車したと判定された場合には、前記絶対位置測定手段を動作させて第２地点の位置データを取得し、
前記移動経路判別手段は、
前記第１地点の位置データ、及び、前記第２地点の位置データが取得されると、当該列車移動状態の期間の移動経路を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の測位装置。

【請求項3】

前記測位制御手段は、
動作種別が列車移動状態から他の動作種別に変化したと前記動作内容判別手段により判定された場合には、前記絶対位置測定手段を動作させて経由地点の位置データを取得することを特徴とする請求項２記載の測位装置。

【請求項4】

前記測位制御手段は、
前記第１地点の位置データが設定された後、列車から下車したと前記動作内容判別手段により判定されるまでの期間には、前記絶対位置測定手段を動作させない
ことを特徴とする請求項２記載の測位装置。

【請求項5】

前記移動計測手段の計測に基づいて移動量及び移動方向を算出し、当該算出された移動量及び移動方向と、この移動期間中の基準となる位置情報とに基づいて移動経路を決定する自律測位手段を備え、
前記自律測位手段は、
前記絶対位置測定手段により現在位置が取得された場合には、当該現在位置を前記基準となる位置情報として使用し、
前記移動経路判別手段は、
前記絶対位置測定手段、及び、前記自律測位手段により測定された位置情報、及び、前記鉄道路線図の情報に基づいて、前記動作内容判別手段により列車移動状態であると判定された期間の移動経路を判別する
ことを特徴とする請求項１記載の測位装置。

【請求項6】

現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを備え動作の計測を行う移動計測手段と、鉄道路線図の情報とを用いて移動経路を求める測位方法において、
前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御ステップと、
前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別ステップと、
前記絶対位置測定手段により測定された位置情報、及び、前記鉄道路線図の情報に基づいて、前記動作内容判別ステップで判別された列車移動の期間の移動経路を判別する移動経路判別ステップと、
を含み、
前記動作内容判別ステップは、前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、列車が発車したタイミングであると判断するステップを含み、
前記測位制御ステップは、前記列車が発車したと判断したタイミングから所定時間後に、前記絶対位置測定ステップを開始させる
ことを特徴とする測位方法。

【請求項7】

現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを備え動作の計測を行う移動計測手段と、鉄道路線図の情報を記憶する地図データ記憶手段と、
を備えた測位装置に用いられるコンピュータを、
前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御手段と、
前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別手段と、
前記絶対位置測定手段により測定された位置情報、及び、前記鉄道路線図の情報に基づいて、前記動作内容判別手段により判別された列車移動の期間の移動経路を判別する移動経路判別手段と、して機能させ、
前記動作内容判別手段は、前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、列車が発車したタイミングであると判断し、
前記測位制御手段は、前記列車が発車したと判断したタイミングから所定時間後に、前記絶対位置測定手段の測定を開始させる
ことを特徴とするプログラム。

【請求項8】

現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを含む動作の計測を行う移動計測手段とを備え、列車の発車、移動又は停止状態を判断する測位装置のコンピュータが、
前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御ステップと、
前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別ステップと、
を実行するとともに、
前記移動計測手段の前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、前記動作内容判別ステップで、列車が発車したタイミングであると判別することを特徴とする測位方法。

【請求項9】

現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを含む動作の計測を行う移動計測手段とを備え、列車の発車、移動又は停止状態を判断する測位装置のコンピュータが、
前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御ステップと、
前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別ステップと、
前記絶対位置測定手段により測定された位置情報に基づいて、前記動作内容判別ステップにより列車移動状態であると判断された期間の移動経路を決定する移動経路判別ステップと、
を実行するとともに、
前記移動計測手段の前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、列車が発車したタイミングであると判断し、前記動作内容判別ステップは、該タイミング以降は列車移動状態であると判別することを特徴とする測位方法。

【請求項10】

現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを含む動作の計測を行う移動計測
手段とを備え、列車の発車、移動又は停止状態を判断する測位装置のコンピュータを、
前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御手段、前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別手段、として機能させるとともに、
前記移動計測手段の前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、前記動作内容判別手段は、列車が発車したタイミングであると判別することを特徴とするプログラム。

【請求項11】

現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを含む動作の計測を行う移動計測手段と、を備え、列車の発車、移動又は停止状態を判断する測位装置のコンピュータを、
前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御手段、
前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別手段、
前記絶対位置測定手段により測定された位置情報に基づいて、前記動作内容判別手段により列車移動状態であると判断された期間の移動経路を決定する移動経路判別手段、
として機能させるとともに、
前記移動計測手段の前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、前記動作内容判別手段は、列車が発車したタイミングであると判別することを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、衛星測位システムを利用した測位装置、測位方法、および、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＧＰＳ（Global Positioning System）などの衛星測位システムを利用した衛星測位機能と、モーションセンサを利用して移動量や移動方向を計測する自律航法機能とを備えた測位装置がある。これらの機能を併用することにより、測位衛星から電波を受信する頻度を低減させて、消費電力を削減させることができる。

【0003】

自律航法機能用のモーションセンサとしては、例えば、加速度センサ、角速度センサ、大気圧センサ、および、磁気センサが用いられる。これらのセンサの出力パターンの特徴を抽出することにより、測位装置を装着したユーザの移動方法を分類することができる。例えば、特許文献１には、加速度センサの波形の違いや大気圧センサによる上下方向速度の有無を用いて移動体の移動手段を判別する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２−４８５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、電車を利用して移動する場合には、電車を駆動するモータの動作により磁界が発生し、磁気センサによる方向の計測を行うことができない、即ち、自律航法機能を利用することができないという課題がある。一方で、衛星測位機能を利用する頻度を増やすことは、電力消費の増大に繋がるという課題がある。

【0006】

この発明の目的は、電車による移動を含む移動経路の軌跡を精度良く取得することのできる低消費電力の測位装置、測位方法、および、プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を達成するため、請求項１記載の発明は、現在位置を測定する絶対位置測定手段と、前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御手段と、移動動作の計測を行う移動計測手段と、前記移動計測手段の計測結果に基づいて少なくとも移動種別を判定する動作内容判別手段と、鉄道路線図の情報を記憶する地図データ記憶手段と、前記絶対位置測定手段により測定された位置情報、及び、前記鉄道路線図の情報に基づいて、前記動作内容判別手段により列車移動状態であると判定された期間の移動経路を決定する移動経路判別手段と、を備えるとともに、前記移動計測手段は磁気センサを備え、前記動作内容判別手段は、前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、列車が発車したタイミングであると判断し、前記測位制御手段は、前記列車が発車したと判断したタイミングから所定時間後に、前記絶対位置測定手段の測定を開始させることを特徴とする測位装置を提供するものである。

【0008】

請求項２記載の発明は、請求項１記載の測位装置において、
前記測位制御手段は、
前記動作内容判別手段により列車に乗車したと判定された場合には、前記絶対位置測定手段を動作させて第１地点の位置データを取得し、
前記動作内容判別手段により前記列車から下車したと判定された場合には、前記絶対位置測定手段を動作させて第２地点の位置データを取得し、
前記移動経路判別手段は、
前記第１地点の位置データ、及び、前記第２地点の位置データが取得されると、当該列車移動状態の期間の移動経路を決定する
ことを特徴としている。

【0009】

請求項３記載の発明は、請求項２記載の測位装置において、
前記測位制御手段は、
動作種別が列車移動状態から他の動作種別に変化したと前記動作内容判別手段により判定された場合には、前記絶対位置測定手段を動作させて経由地点の位置データを取得する
ことを特徴としている。

【0010】

請求項４記載の発明は、請求項２記載の測位装置において、
前記測位制御手段は、
前記第１地点の位置データが設定された後、列車から下車したと前記動作内容判別手段により判定されるまでの期間には、前記絶対位置測定手段を動作させない
ことを特徴としている。

【0011】

請求項５記載の発明は、請求項１記載の測位装置において、
前記移動計測手段の計測に基づいて移動量及び移動方向を算出し、当該算出された移動量及び移動方向と、この移動期間中の基準となる位置情報とに基づいて移動経路を決定する自律測位手段を備え、
前記自律測位手段は、
前記絶対位置測定手段により現在位置が取得された場合には、当該現在位置を前記基準となる位置情報として使用し、
前記移動経路判別手段は、
前記絶対位置測定手段、及び、前記自律測位手段により測定された位置情報、及び、前記鉄道路線図の情報に基づいて、前記動作内容判別手段により列車移動状態であると判定された期間の移動経路を判別する
ことを特徴としている。

【0012】

請求項６記載の発明は、現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを備え動作の計測を行う移動計測手段と、鉄道路線図の情報とを用いて移動経路を求める測位方法において、前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御ステップと、前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別ステップと、前記絶対位置測定手段により測定された位置情報、及び、前記鉄道路線図の情報に基づいて、前記動作内容判別ステップで判別された列車移動の期間の移動経路を判別する移動経路判別ステップと、を含み、前記動作内容判別ステップは、前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、列車が発車したタイミングであると判断するステップを含み、前記測位制御ステップは、前記列車が発車したと判断したタイミングから所定時間後に、前記絶対位置測定ステップを開始させることを特徴とする測位方法を提供するものである。

【0013】

請求項７記載の発明は、現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを備え動作の計測を行う移動計測手段と、鉄道路線図の情報を記憶する地図データ記憶手段と、を備えた測位装置に用いられるコンピュータを、前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御手段と、前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別手段と、前記絶対位置測定手段により測定された位置情報、及び、前記鉄道路線図の情報に基づいて、前記動作内容判別手段により判別された列車移動の期間の移動経路を判別する移動経路判別手段と、して機能させ、前記動作内容判別手段は、前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、列車が発車したタイミングであると判断し、前記測位制御手段は、前記列車が発車したと判断したタイミングから所定時間後に、前記絶対位置測定手段の測定を開始させることを特徴とするプログラムを提供するものである。
請求項８記載の発明は、現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを含む動作の計測を行う移動計測手段とを備え、列車の発車、移動又は停止状態を判断する測位装置のコンピュータが、前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御ステップと、前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別ステップと、を実行するとともに、前記移動計測手段の前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、前記動作内容判別ステップで、列車が発車したタイミングであると判別することを特徴とする測位方法を提供するものである。
請求項９記載の発明は、現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを含む動作の計測を行う移動計測手段とを備え、列車の発車、移動又は停止状態を判断する測位装置のコンピュータが、前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御ステップと、前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別ステップと、前記絶対位置測定手段により測定された位置情報に基づいて、前記動作内容判別ステップにより列車移動状態であると判断された期間の移動経路を決定する移動経路判別ステップと、を実行するとともに、前記移動計測手段の前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、列車が発車したタイミングであると判断し、前記動作内容判別ステップは、該タイミング以降は列車移動状態であると判別することを特徴とする測位方法を提供するものである。
請求項１０記載の発明は、現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを含む動作の計測を行う移動計測手段とを備え、列車の発車、移動又は停止状態を判断する測位装置のコンピュータを、前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御手段、前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別手段、として機能させるとともに、前記移動計測手段の前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、前記動作内容判別手段は、列車が発車したタイミングであると判別することを特徴とするプログラムを提供するものである。
請求項１１記載の発明は、現在位置を測定する絶対位置測定手段と、磁気センサを含む動作の計測を行う移動計測手段と、を備え、列車の発車、移動又は停止状態を判断する測位装置のコンピュータを、前記絶対位置測定手段の動作タイミングを制御して非連続的に現在位置を測定させる測位制御手段、前記移動計測手段の計測結果に基づいて動作状態の判別を行う動作内容判別手段、前記絶対位置測定手段により測定された位置情報に基づいて、前記動作内容判別手段により列車移動状態であると判断された期間の移動経路を決定する移動経路判別手段、として機能させるとともに、前記移動計測手段の前記磁気センサが磁気の乱れにより計測できなくなったとき、前記動作内容判別手段は、列車が発車したタイミングであると判別することを特徴とするプログラムを提供するものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明に従うと、鉄道の路線図を記憶し、絶対位置測定手段により測定された位置データと路線図情報とを比較することにより移動経路を取得することができるので、鉄道による移動中の絶対位置の測定頻度を増加させる必要がない。従って、消費電力を低く抑えながら、列車による移動を含む移動経路の軌跡の取得を精度良く行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態の測位装置を示すブロック図である。

【図2】測位処理のフローチャートその１である。

【図3】測位処理のフローチャートその２である。

【図4】測位処理のフローチャートその３である。

【図5】測位処理のフローチャートその４である。

【図6】鉄道を利用した移動経路の測定の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【0017】

図１は、測位装置の内部構成を示すブロック図である。

【0018】

測位装置１は、ユーザが装着して利用する携帯型の測位装置である。この測位装置１は、装置全体の統括制御および演算処理を行うＣＰＵ１０（測位制御手段）と、ＣＰＵ１０に作業用メモリ空間を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）１１と、ＣＰＵ１０が実行するプログラムや初期データを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、不揮発性メモリ１３と、ＧＰＳ衛星から送信される電波を受信するＧＰＳ受信アンテナ１４と、受信電波を復調して解読処理を行う絶対位置測定手段としてのＧＰＳ受信処理部１５と、３軸方向の地磁気を計測する３軸地磁気センサ１６と、３軸方向の加速度を計測する３軸加速度センサ１７と、ＣＰＵ１０からの出力制御信号に基づいて出力表示を行う表示部１８と、ＣＰＵ１０および３軸加速度センサ１７に電力を供給する電源１９と、ユーザによる操作内容を信号に変換してＣＰＵ１０へ出力する操作キー２０と、ユーザの動作状態を判別する動作内容判別手段としての状態判別処理部２１と、ユーザの進行方向を判定する進行方向確定処理部２２と、ユーザの移動量を算出する自律測位制御処理部２３（自律測位手段）などを備えている。

【0019】

ＲＡＭ１１には、位置方向時間情報記憶部１１ａが備えられている。この位置方向時間情報記憶部１１ａは、乗車した電車が移動を開始した際の乗車位置、進行方向、および乗車時刻の情報を一時的に記憶する。

【0020】

ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１０が読み出して実行するプログラム１２ａが含まれている。このプログラム１２ａは、例えば、測位装置１の制御プログラムや測位処理プログラムである。このプログラム１２ａは、不揮発性メモリ１３に記憶させることも可能である。或いは、ＣＤＲＯＭやフラッシュメモリといった可搬型記録媒体に実行プログラム１２ａを記録し、読み取り装置を介してＣＰＵ１０が実行可能としても良い。また、プログラム１２ａは、キャリアウェーブ（搬送波）を媒体として、通信回線を介して測位装置１にダウンロードされる形態を適用することもできる。

【0021】

不揮発性メモリ１３は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）である。この不揮発性メモリ１３には、路線図データ記憶部１３ａ（地図データ記憶手段）が含まれている。路線図データ記憶部１３ａには、鉄道の路線情報や駅の位置情報などが記憶されている。ユーザは、この路線図データを必要に応じて外部から取得し、最新情報に更新することが可能である。また、この不揮発性メモリ１３には、路線図情報だけではなく、より詳しい地図データを記憶させることとしても良い。

【0022】

ＧＰＳ受信処理部１５は、ＧＰＳ受信アンテナ１４を介して受信した複数のＧＰＳ衛星からの電波を復調する。そして、このＧＰＳ受信処理部１５では、復調された複数のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて現在位置を求め、所定のフォーマットに従って結果をＣＰＵ１０へと出力する。このＧＰＳ受信処理部１５は、ＣＰＵ１０からの指令に基づき間欠的に動作する。

【0023】

３軸地磁気センサ１６は、例えば、磁気抵抗素子を用いて３軸方向の磁界を計測することが可能なセンサである。近傍に磁界の発生源がない場合には、この３軸地磁気センサにより地磁気が測定されてＣＰＵ１０へ出力される。３軸加速度センサ１７は、３軸方向の加速度が計測可能なセンサである。ユーザが静止した状態のときには、この３軸加速度センサ１７は、地球の重力加速度を計測してＣＰＵ１０へ計測データを出力する。これらの３軸地磁気センサ１６および３軸加速度センサにより、移動計測手段が構成される。

【0024】

表示部１８は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）である。或いは、この測位装置１は、有機ＥＬＤ（Electro-Luminescent Display）などの他の表示方式の表示部を備えることとしてもよい。この表示部１８は、ＣＰＵ１０からの信号に基づいて、例えば、測位位置や移動経路の情報を不揮発性メモリ１３から読み出す地図データと重ねて表示させることが可能である。

【0025】

状態判別処理部２１では、３軸地磁気センサ１６、および、３軸加速度センサ１７による計測データがＣＰＵ１０を介して取得され、これらの計測データを用いた演算結果に基づいて、測位装置１のユーザの動作状態を判別する。この実施形態の状態判別処理部２１により判別が可能な状態には、ユーザの静止状態、歩行状態、および、鉄道を利用しての移動状態が含まれる。更に、車、自転車などによる移動状態や、エスカレータ、歩く歩道などによる移動状態の判別を可能としても良いし、或いは、歩行状態と走行状態とを判別可能としても良い。

【0026】

歩行状態と鉄道移動状態との判別は、３軸地磁気センサ１６および３軸加速度センサ１７の計測に基づいて、以下のように行うことができる。先ず、歩行状態の場合には、両センサの入力、すなわち、一定の重力加速度、および、地磁気の向きから鉛直方向と進行方向とを定めることができる。測位装置１を装着したユーザの歩行中には、ステップごとにユーザの重心が鉛直方向に移動することで鉛直方向加速度の周期的な変化が計測される。

【0027】

鉄道による移動の際には、先ず、電車のモータの動作により車両内の磁場が乱され、３軸地磁気センサの出力が不安定に変化し続ける。一方、３軸加速度センサ１７の出力は、３軸地磁気センサの出力が乱れることで進行方向を同定することができなくなるが、発車の際の加速度により重力方向に垂直な面内で変化を示す。また、電車の走行中は、この水平面内で発車時の加速度とほぼ垂直方向には、自動車による移動に特徴的な加速度変化が観測されない。具体的には、自動車による移動の場合には、水平面内で進行方向に垂直な方向に１−３Ｈｚの特徴的な振動が観測されるのに対し、電車による移動ではこの振動が発生しない。従って、３軸加速度センサ１７の出力のうち水平面内のデータに対してフーリエ変換をしてこの周波数帯の振幅強度を求め、所定の閾値と比較することにより、鉄道による移動であることが同定される。

【0028】

進行方向確定処理部２２は、電車による移動状態となった後に、初期位置データ、および、電車による移動開始後の位置データを利用し、路線図のデータを参照しながらこの電車が走行する路線と進行方向とを判別する処理を行う。この進行方向確定処理部２２とＣＰＵ１０とにより、移動経路判別手段が構成される。

【0029】

自律測位制御処理部２３は、ＣＰＵ１０を介して３軸地磁気センサ１６、および、３軸加速度センサ１７の計測データを取得して、これらの計測データに基づいてユーザの移動方向と移動距離とを算出する。本実施形態の測位装置１では、この自律測位制御処理部２３は、ユーザの歩行状態での移動距離を算出する。

【0030】

次に、本発明の測位処理の動作手順について、フローチャートを用いて説明する。

【0031】

図２は、ＣＰＵ１０が実行する測位処理の制御手順を示したフローチャートである。また、図３〜図５は、図２のフローチャート内でそれぞれ呼び出される停止後処理、歩行後処理、および、電車後処理の制御手順を示したフローチャートである。

【0032】

この測位処理の制御処理は、操作キー２０からの入力信号に基づいて開始される。制御処理が開始されると、図２に示すように、先ず、ＣＰＵ１０は、初期設定を行う（ステップＳ１１）。具体的には、ＧＰＳ受信処理部１５を動作させて、現在位置のデータを取得する。また、ＣＰＵ１０は、状態判別処理部２１からユーザの動作状態の判別結果を取得する。停止状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、停止フラグを“ＯＮ”に設定する。歩行状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、歩行フラグを“ＯＮ”に設定する。また、電車移動状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、電車フラグを“ＯＮ”に設定する。

【0033】

次に、ＣＰＵ１０は、３軸加速度センサ１７から入力する計測データのうち、所定の期間の加速度データを状態判別処理部２１へ送る（ステップＳ１２）。また、ＣＰＵ１０は、３軸地磁気センサ１６から入力する計測データのうち、所定の期間の地磁気データを状態判別処理部２１へ送る（ステップＳ１３）。

【0034】

ＣＰＵ１０は、前回（初回は、初期設定（ステップＳ１１）の際に）状態判別処理部２１から取得したユーザの動作状態に基づく判別処理を行う（ステップＳ１４）。ＣＰＵ１０は、停止フラグ、歩行フラグ、或いは、電車フラグの何れが“ＯＮ”であるかを確認することによりこの判別処理を行う。前回の動作状態が停止状態であったと判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１０１からの停止後処理へ移行する。前回の動作状態が歩行状態であったと判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２０１からの歩行後処理へ移行する。また、前回の動作状態が電車移動状態であったと判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３０１からの電車後処理へ移行する。

【0035】

ステップＳ１０１へ移行すると、図３に示すように、ＣＰＵ１０は、状態判別処理部２１へ信号を送り、ステップＳ１１、Ｓ１２の処理で状態判別処理部２１へ送られた加速度データ、および、地磁気データに基づいてユーザの現在の動作状態を判別させる。そして、ＣＰＵ１０は、状態判別処理部２１から動作状態の判別結果を取得して、この動作状態の判別処理を行う。

【0036】

ステップＳ１０１の判別処理において、現在の動作状態が前回から継続して停止状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５がＧＰＳ衛星からの電波を受信処理中であるか否かを判別する（ステップＳ１１１）。ＧＰＳ受信処理部１５による受信処理の有無は、それぞれＧＰＳフラグが“ＯＮ”であるか、又は、“ＯＦＦ”であるかによって示される。ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中であると判別された場合は、引き続きＧＰＳ受信処理部１５にＧＰＳ受信処理を行わせ（ステップＳ１１２）、また、受信、復調したＧＰＳ衛星からの信号を利用して位置演算処理を行わせる（ステップＳ１１３）。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５から出力された位置演算処理の結果を取得して、求められた位置、および、時刻を位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させる（ステップＳ１１４）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１１５へ移行する。

【0037】

一方、ステップＳ１１１の判別処理で、ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中ではないと判別された場合には、“ＮＯ”へ分岐して、ステップＳ１１２〜Ｓ１１４の処理を省略してステップＳ１１５へ移行する。

【0038】

次に、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理が終了しているか否かを判別する。ＧＰＳ受信処理部１５による受信処理が行われておらず、既にＧＰＳ受信処理が終了していると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳフラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ１１６）とともに、乗車フラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ１１７）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１１８へ移行する。ＧＰＳ受信処理が終了していないと判別された場合、例えば、必要な衛星電波数が受信できていない状況で繰り返し受信処理を実行する場合などは、ＧＰＳフラグが“ＯＮ”のままＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１１８へ移行する。

【0039】

ＣＰＵ１０は、停止処理を実行する（ステップＳ１１８）。この停止処理では、ＣＰＵ１０は、自律測位制御処理部２３における移動量および移動方向の算出を停止させる。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。

【0040】

ステップＳ１０１の判別処理において、現在の動作状態が歩行状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、歩行処理を実行する（ステップＳ１２１）。この歩行処理では、ＣＰＵ１０は、自律測位制御処理部２３を動作させて、自律計測された現在位置データを取得する。そして、ＣＰＵ１０は、現在位置データを位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させるとともに、表示部１８へ信号を送って表示画面上に現在位置を表示させる。

【0041】

次に、ＣＰＵ１０は、停止フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ１２２）、また、歩行フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ１２３）。

【0042】

それから、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信開始処理を実行し（ステップＳ１２４）、また、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ１２５）。そして、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。

【0043】

ステップＳ１０１の判別処理において、現在の動作状態が電車移動状態であると判別された場合には、次に、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５へ信号を送り、ＧＰＳ受信処理を開始させる（ステップＳ１３１）とともに、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ１３２）。

【0044】

次に、ＣＰＵ１０は、停止フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ１３３）、また、電車フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ１３４）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。

【0045】

ステップＳ１４の判別処理で、前回の動作状態が歩行状態であったと判別された場合（即ち、歩行フラグが“ＯＮ”）には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２０１へ移行する。そして、ＣＰＵ１０は、図４に示すように、状態判別処理部２１からユーザの現在の動作状態を取得する。そして、ＣＰＵ１０は、この動作状態の判別処理を行う。

【0046】

ステップＳ２０１の判別処理で、現在の動作状態が停止状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、停止処理を行い（ステップＳ２１１）、歩行状態の期間に実行させていた自律測位制御処理部２３による処理を停止させる。そして、ＣＵＰ１０は、歩行フラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ２１２）とともに、停止フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ２１３）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。

【0047】

ステップＳ２０１の判別処理で、現在の動作状態が継続して歩行状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５がＧＰＳ衛星からの電波を受信処理中であるか否かを判別する（ステップＳ２２１）。ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、引き続きＧＰＳ受信処理部１５にＧＰＳ受信処理を行わせ（ステップＳ２２２）、また、受信、復調したＧＰＳ衛星からの信号を利用して、位置演算処理を行わせる（ステップＳ２２３）。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５から出力された位置演算結果を取得して、この位置、および、時刻を位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させる（ステップＳ２２４）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２２５へ移行する。

【0048】

一方、ステップＳ２２１の判別処理で、ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中ではないと判別された場合には、“ＮＯ”へ分岐して、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２２２〜Ｓ２２４を省略してステップＳ２２５へ移行する。

【0049】

次に、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理が終了しているか否かを判別する（ステップＳ２２５）。ＧＰＳ受信処理部１５による受信処理が行われておらず、既にＧＰＳ受信処理が終了していると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳフラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ２２６）、また、乗車フラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ２２７）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２２８へ移行する。ＧＰＳ受信処理が終了していないと判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ２２６〜Ｓ２２７を省略してステップＳ２２８へ移行する。

【0050】

ＣＰＵ１０は、歩行処理を実行する（ステップＳ２２８）。歩行状態が継続中には、ＣＰＵ１０は、自律測位制御処理部２３に移動量および移動方向を算出させるとともに、所定の時間間隔でＧＰＳ受信処理部１５を動作させて自律測位の基準となる位置データを取得、更新する。また、ＣＰＵ１０は、求められた位置、および、移動経路のデータを表示部１８へ表示させる。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。

【0051】

ステップＳ２０１の判別処理で、現在の動作状態が電車移動状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、このタイミングを電車移動が開始されたタイミングとして設定する（ステップＳ２３１）。ＣＰＵ１０は、先ず、停止処理を実行し、歩行中に実行されていた自律測位制御処理部２３による自律測位処理を停止させる。また、ＣＰＵ１０は、表示部１８へユーザが現在電車移動中である旨表示させる。

【0052】

次いで、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５へ指令を送り、ＧＰＳ受信処理を開始させて、電車移動開始位置のデータの取得動作を開始する。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定し（ステップＳ２３３）、歩行フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ２３４）、また、電車フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ２３５）。

【0053】

ステップＳ１４の判別処理で、前回の動作状態が電車移動状態であったと判別された場合（即ち、電車フラグが“ＯＮ”）には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３０１へ移行する。そして、ＣＰＵ１０は、図５に示すように、状態判別処理部２１へ信号を送り、状態判別処理部２１からユーザの現在の動作状態を取得し、この動作状態の判別処理を行う。

【0054】

ステップＳ３０１の判別処理で、現在の動作状態が停止状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３１１へ移行する。この場合には、電車が停止した際に、ユーザが下車せずにそのまま乗車していると判断される。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５へ指令を送り、ＧＰＳ衛星からの電波受信処理を開始させるとともに、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ３１２）。また、ＣＰＵ１０は、乗車フラグを“ＯＮ”に設定し（ステップＳ３１３）、電車フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ３１４）、更に、停止フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ３１５）。ＣＰＵ１０は、停止処理を行って自律測位制御処理部２３の処理の停止状態を継続させ、また、表示部１８に、現在電車の内部で停止状態である旨表示させる（ステップＳ３１６）。そして、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２の処理へ戻る。

【0055】

ステップＳ３０１の判別処理で、現在の動作状態が歩行状態であると判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３２１へ移行する。この場合には、電車が停止した後にユーザが下車したと判断して、下車位置の情報の取得を開始する。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５へ指令を送り、ＧＰＳ衛星からの電波受信処理を開始させるとともに、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ３２２）。また、ＣＰＵ１０は、電車フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ３２３）、歩行フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ３２３）。それから、ＣＰＵ１０は、歩行処理を行う（ステップＳ３２５）。ＣＰＵ１０は、自律測位制御処理部２３に移動量と移動方向の算出処理を開始させ、その後、ステップＳ１２の処理へ戻る。

【0056】

ステップＳ３０１の判別処理で、現在の動作状態が継続して電車移動状態であると判別された場合には、先ず、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５がＧＰＳ衛星からの電波を受信処理中であるか否かを判別する（ステップＳ３３１）。ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中であると判別された場合は、引き続きＧＰＳ受信処理部１５にＧＰＳ受信処理を行わせ（ステップＳ３３２）、また、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して復調した信号を利用して、位置演算処理を行わせる（ステップＳ３３３）。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５から出力された位置演算結果を取得して、この位置情報、および、時刻情報を位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶させる（ステップＳ３３４）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ３３５の判別処理へ移行する。

【0057】

一方、ステップＳ３３１の判別処理で、ＧＰＳ衛星からの電波の受信処理中ではないと判別された場合には、“ＮＯ”へ分岐して、ステップＳ３３２〜Ｓ３３４の処理を省略してステップＳ３３５の判別処理へ移行する。

【0058】

ステップＳ３３５の判別処理では、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理が終了しているか否かを判別する。ＧＰＳ受信処理部１５による受信処理が行われておらず、既にＧＰＳ受信処理が終了していると判別された場合には、ＣＰＵ１０は、ＧＰＳフラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ３３６）、また、乗車フラグを“ＯＦＦ”に設定する（ステップＳ３３７）。それから、ＣＰＵ１０の処理は、ステップＳ１２へ戻る。ステップＳ３３５の判別処理でＧＰＳ受信処理が終了していないと判別された場合には、ＣＰＵ１０の処理は、そのままステップＳ１２へ戻る。

【0059】

次に、鉄道を利用した移動時に上記の測位制御処理が実行された際の具体的な動作例について、フローチャートを参照しながら説明する。

【0060】

図６は、本実施形態における鉄道を利用した移動時の測位結果の具体例を示す図である。

【0061】

測位装置１のユーザが駅Ｂ１で電車に乗り、この電車が動き出すと、状態判別処理部２１からＣＰＵ１０が取得する動作状態の判別結果は、歩行状態から電車移動状態へ変化する（ステップＳ１４、Ｓ２０１）。この変化により、ユーザが電車に乗車したと判定される。ＣＰＵ１０は、停止処理を行って自律測位制御処理部２３による自律測位を中止させ（ステップＳ２３１）、また、ＧＰＳ受信処理部１５に指令を送ってＧＰＳ受信処理を開始させる（ステップＳ２３２）。続いて、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定し（ステップＳ２３３）、歩行フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ２３４）、また、電車フラグを“ＯＮ”に切り替える（ステップＳ２３５）。

【0062】

或いは、ユーザが乗車してから電車の出発までに停止時間がある場合には、状態判別処理部２１から取得される動作状態の判別結果は、歩行状態から停止状態を経て電車移動状態へと変化する。この場合には、先ず、ＣＰＵ１０は、停止状態に変化した時点で（ステップＳ１４、Ｓ２０１）停止処理を実行して、自律測位制御処理部２３による自律測位を中止させる（ステップＳ２１１）。それから、ＣＰＵ１０は、歩行フラグを“ＯＦＦ”に設定し（ステップＳ２１２）、また、停止フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ２１３）。

【0063】

停止状態に変化してから電車が出発するまでは、状態判別処理部２１から取得される動作状態の判別結果は、停止状態が繰り返される（ステップＳ１４、ステップＳ１０１）。この期間は、ＧＰＳフラグが“ＯＦＦ”であり（ステップＳ１１１）、従って、ＣＰＵ１０は、停止処理のみを繰り返す（ステップＳ１１７）。電車が出発すると、状態判別処理部２１からＣＰＵ１０へ入力する動作状態の判別結果が停止状態から電車移動状態に切り替わる（ステップＳ１４、Ｓ１０１）。この場合には、先の歩行状態の際に電車に乗車したと判断される。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５へ指令を送ってＧＰＳ受信処理を開始させ（ステップＳ１３１）、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ１３２）。また、停止フラグを“ＯＦＦ”に設定するとともに（ステップＳ１３３）、電車フラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ１３４）。

【0064】

乗車した電車が走行を続けていくと、状態判別処理部２１から入力される動作状態の判別結果は、電車移動状態が連続する（ステップＳ１４、ステップＳ３０１）。ステップＳ２３１、Ｓ１３２で開始されたＧＰＳ受信処理が終了するまでは、ＧＰＳ受信処理、位置演算処理、および、位置時刻記憶処理がそれぞれ実行される（ステップＳ３３１〜Ｓ３３４）。このときに取得されて位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶された位置データが、乗車地点データとなる。一方、ＧＰＳ受信処理が終了すると、ＧＰＳフラグが“ＯＦＦ”に設定されて（ステップＳ３３５、Ｓ３３６）、以降列車が走行している間は位置データの取得は行われない。また、乗車フラグが再度“ＯＦＦ”に設定される（ステップＳ３３７）。なお、電車移動中にユーザが車内を移動しても、３軸地磁気センサ１６の出力により電車の移動が終了していないと判断できるので、歩行状態には変化しない。

【0065】

電車が途中駅Ｂ２〜Ｂ７に到着して停止すると、状態判別処理部２１から入力される動作状態の判別結果は、電車移動状態から停止状態に切り替わる（ステップＳ１４、Ｓ３０１）。ＣＰＵ１０は、ＧＰＳ受信処理部１５に指令を送ってＧＰＳ受信処理を開始させる（ステップＳ３１１）とともに、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する（ステップＳ３１２）。また、乗車フラグが“ＯＮ”に設定され、電車フラグが“ＯＦＦ”に設定され、更に、停止フラグが“ＯＮ”に設定される（ステップＳ３１３〜Ｓ３１５）。それから、停止処理が行われる（ステップＳ３１６）。

【0066】

電車が途中駅Ｂ２〜Ｂ７から発車すると、状態判別処理部２１からＣＰＵ１０に入力される動作状態の判別結果は、停止状態から電車移動状態に変化する（ステップＳ１４、ステップＳ１０１）。このとき、ＧＰＳ受信処理は、既に開始されており（ステップＳ１３１）、またＧＰＳフラグは、既に“ＯＮ”に設定されている（ステップＳ１３２）。そして、停止フラグが“ＯＦＦ”に設定され（ステップＳ１３３）、また、電車フラグが“ＯＮ”に設定される（ステップＳ１３４）。

【0067】

乗車した電車が走行を続けていくと、状態判別処理部２１から入力される動作状態の判別結果は、電車移動状態が連続する（ステップＳ１４、ステップＳ３０１）。ステップＳ２３１、Ｓ１３２で開始されたＧＰＳ受信処理が終了するまでは、ＧＰＳ受信処理、位置演算処理、および、位置時刻記憶処理がそれぞれ実行される（ステップＳ３３１〜Ｓ３３４）。ＧＰＳ受信処理が終了すると、ＧＰＳフラグが“ＯＦＦ”に設定され（ステップＳ３３５、Ｓ３３６）、また、乗車フラグが再度“ＯＦＦ”に設定される（ステップＳ３３７）。乗車駅の位置データと、このＧＰＳ受信処理により求められた現在位置のデータにより、進行方向確定処理部２２によって乗車駅からの進行方向が確定される。

【0068】

電車が駅Ｂ８に到着してユーザが下車すると、状態判別処理部２１からＣＰＵ１０に入力される動作状態の判別結果は、電車移動状態から歩行状態に変化する（ステップＳ１４、ステップＳ１０１）。この変化により、電車から下車したと判定される。先ず、ＧＰＳ受信処理部１５によるＧＰＳ受信処理が開始され（ステップＳ３２１）。それから、ＧＰＳフラグが“ＯＮ”に設定され、電車フラグが“ＯＦＦ”に設定され、また、歩行フラグが“ＯＮ”に設定される（ステップＳ３２２〜Ｓ３２４）。また、歩行処理が実行されて、自律測位制御処理部２３に指令が送られることで、移動量と移動方向の計測が開始されるとともに、所定の時間間隔でＧＰＳの受信開始処理が行われる（ステップＳ３２５）。なお、途中駅Ｂ２〜Ｂ７に停止中に車内を移動した場合は、一旦下車した後に再び乗車したものとみなされて、同様の処理が行われる。

【0069】

ユーザが駅Ｂ８で下車した後、歩行状態が継続されると（ステップＳ１４、ステップＳ２０１）、当初はＧＰＳフラグが“ＯＮ”であるので、ＧＰＳ受信処理、位置演算処理、および、位置時刻記憶処理が実行される（ステップＳ２２１〜Ｓ２２４）。そして、ＧＰＳ衛星を利用して求められ、また、位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶された位置データが下車駅を同定するための位置データとなる。ＧＰＳ受信処理が終了すると、ＧＰＳフラグが“ＯＦＦ”に設定され、また、乗車フラグも“ＯＦＦ”に設定される（ステップＳ２２５〜Ｓ２２７）。それから、歩行処理が行われる（ステップＳ２２８）。下車時点では自律測位制御処理部２３に基準となる位置データがない状態であり、ＧＰＳ受信処理により取得された位置データと、下車時点から実行されている移動量及び移動方向の計測データとに基づいて、下車駅の位置データが逆算される。そして、位置方向時間情報記憶部１１ａに記憶された乗車地点、下車地点のそれぞれの位置データ、および、路線図データ記憶部１３ａに記憶された路線図データから、電車移動に利用した路線およびその区間が決定される。また、複数の経路がある場合などには、駅Ｂ２で取得した進行方向のデータや、途中駅Ｂ２〜Ｂ７の位置データも参照することにより経路を選択する。

【0070】

或いは、駅Ｂ８に電車が到着して停止した後に、ユーザが歩行動作を開始して下車した場合には、状態判別処理部２１からＣＰＵ１０に入力される判別結果は、電車移動状態から停止状態を経て歩行状態へと変化する。この場合には、先ず、状態判別処理部２１の判別結果が停止状態に移行した段階でＧＰＳ受信処理が開始され（ステップＳ３１１〜Ｓ３１２）、また、電車フラグが“ＯＦＦ”に設定されるとともに、乗車フラグ、および、停止フラグが“ＯＮ”に設定される（ステップＳ３１３〜Ｓ３１５）。また、停止処理が行われる（ステップＳ３１６）。

【0071】

その後、ユーザが歩行動作を開始して下車すると（ステップＳ１４、Ｓ１０１）、先ず、歩行処理が行われて自律測位制御処理部２３により自律測位が開始され（ステップＳ１２１）る。また、停止フラグが“ＯＦＦ”に設定され、歩行フラグが“ＯＮ”に設定される（ステップＳ１２２〜Ｓ１２３）。次のＧＰＳ受信開始処理（ステップＳ１２４）は、既に実行開始されており、また、ＧＰＳフラグは、既に“ＯＮ”に設定されている（ステップＳ１２５）。そして、状態判別処理部２１からＣＰＵ１０に入力される判別結果が連続して歩行状態になると（ステップＳ１４、ステップＳ２０１）、当初はＧＰＳフラグが“ＯＮ”であり、ＧＰＳ受信処理、位置演算処理、および、位置時刻記憶処理が実行される（ステップＳ２２１〜Ｓ２２４）。そして、ＧＰＳ受信処理が終了すると、ＧＰＳフラグ、および、乗車フラグが“ＯＦＦ”に切り替えられる（ステップＳ２２５〜Ｓ２２７）。また、歩行処理が繰り返し実行されて自律測位が行われる（ステップＳ２２８）。

【0072】

以上のように、上記の実施形態の測位装置１によれば、路線図データ記憶部１３ａを備え、また、３軸加速度センサ１７の波形パターンから電車による移動状態を判別することにより、ＧＰＳ受信処理部１５を用いた位置の測定処理を行う頻度を減らした状態でも、路線図データと比較することにより電車による移動経路を特定することができる。従って、電力の消費量を抑えることができる。

【0073】

また、鉄道の路線のような限定された軌道上を走る場合に、路線図データと限られた点の位置データとを併用して移動経路を取得することにより、地図上の道路や路線との移動経路各地点でのマッチング処理といった煩雑な作業を省略しても正確な移動経路情報を取得することができる。

【0074】

また、鉄道による移動の際に地図データを用いて乗車駅と下車駅とを特定し、移動経路を同定することにより、電車のモータが発生する磁界の影響で自律航法機能を用いることができない場合や、自律航法機能を備えていない測位装置を用いる場合であっても、ＧＰＳ衛星を利用した衛星測位システムによる位置測定の頻度を増やすことなく正確な移動経路情報を取得することができる。

【0075】

また、ＧＰＳ受信処理部１５による位置の測定処理を電車による移動を開始したときと、電車が止まったときに限定することで、効率よく乗車駅、下車駅、および、精度の良い移動経路の情報を取得することができる。

【0076】

ここで、上記の実施形態では、下車したと判別されたときにのみ乗車地点および下車地点の位置データに基づいて鉄道移動の路線経路を決定したが、停車駅ごとに路線経路を決定することとしても良い。中途駅の情報を移動経路の決定の際に含めることで、複数の路線がある場合でも、より正確に経路を取得することができる。

【0077】

また、路線図データ記憶部１３ａに記憶される路線図には、単なる地図としての情報だけではなく、各運行路線の情報も併せて保持させることができる。測定された駅位置の精度があまり良くない場合で、例えば、乗車駅が近隣の駅Ｂ１１と正しい乗車駅Ｂ１とで判別がつかない場合であっても、下車駅Ｂ８へ繋がっている路線上の駅が駅Ｂ１しかないことから乗車駅を判別させることもできる。また、線路が繋がっている場合でも、例えば、直通運転を行う電車の有無の情報により、平行路線の経路を選択することができる。

【0078】

また、上記の実施形態では、ＧＰＳ衛星を利用して求められた位置データに基づいて乗車駅および下車駅の同定を行ったが、乗車前や下車後に行われたＧＰＳ利用測定地点を基準とした自律航法による位置データを利用して駅を同定することもできる。このように、ＧＰＳ衛星を利用した測位および自律測位を併用することにより、地下駅やビル内の駅でＧＰＳ受信処理による位置データの取得が困難な場合にも同様に、路線図を用いて鉄道による移動経路の選択を行うことができる。

【0079】

また、上記の実施形態では、途中駅Ｂ２〜Ｂ７への停車時間が長い場合や、下車駅Ｂ８に到着してから、下車を開始するまでの時間が長い場合には、停止状態の間にステップＳ１１１〜Ｓ１１７までのＧＰＳ受信処理が行われ、また、終了する場合がある。この場合には、電車停止時の受信処理の動作フラグを設定しておき、ステップＳ１２４、Ｓ１３１のＧＰＳ受信開始処理、および、ステップＳ１２５、Ｓ１３２のＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する処理を行わないように設定することが可能である。

【0080】

［変更例１］
変更例１の測位装置の内部構成は、上記の実施形態の測位装置１の構成と同一であり、説明を省略する。

【0081】

この変更例１の測位装置１では、電車移動状態から停止状態へ移行した場合にＧＰＳ受信処理を開始しない。即ち、ステップＳ３１１、Ｓ３１２を削除する。また、停止状態から電車移動状態へ変化した場合には、乗車フラグが“ＯＮ”の場合には、ＧＰＳ受信開始処理、および、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する処理（ステップＳ１３２、Ｓ１３３）を行わず、代わりに、乗車フラグを“ＯＦＦ”に設定する処理を行う。

【0082】

この変更例１の測位装置１では、電車移動状態から停止状態に移行したとき、ＧＰＳフラグは、“ＯＦＦ”のままである。その後、連続して停止状態であると判定された場合には、そのままＧＰＳ処理は行われない（ステップＳ１１１）。電車移動状態から歩行状態に変化して下車したと判断された場合にのみＧＰＳ受信開始処理が行われる（ステップＳ３２１）。

【0083】

また、この場合には、電車移動状態から停止状態を経て電車移動状態に戻った場合には、ＧＰＳ受信処理は、やはり開始されず、乗車フラグが“ＯＦＦ”に設定される。一方、電車移動状態から停止状態を経て歩行状態に移行した場合には、歩行処理が実行される（Ｓ１２１）。この歩行処理の中では、上述したように、自律測位処理とともに、所定の時間間隔でＧＰＳ受信処理が開始され、ＧＰＳ受信処理が行われる（ステップＳ２２１〜Ｓ２２４）。ＧＰＳ受信処理が終了すると、ＧＰＳフラグ、および、乗車フラグは“ＯＦＦ”に設定されるとともに（ステップＳ２２６、Ｓ２２７）、歩行処理により下車位置のデータが算出される（ステップＳ２２８）。

【0084】

以上のように、変更例１の測位装置１によれば、乗車時と下車時にのみＧＰＳ受信処理が動作して位置データを取得する。そして、これらの２点の位置データと、路線図データ記憶部１３ａに記憶された路線図データに基づいて電車移動がなされた経路が決定されるので、電車の走行中には一切ＧＰＳの受信動作を行わずに電力消費を抑えたまま、移動経路データを取得できる。

【0085】

［変更例２］
変更例２の測位装置の構成は、上記の実施形態の測位装置１の構成と同一であり、説明を省略する。

【0086】

変更例２の測位装置１では、電車移動状態が検出されると、この電車移動状態の継続時間を計測する。また、予め設定されて、例えば、ＲＯＭ１２に格納した時間間隔の設定データを呼び出す。そして、ＧＰＳ受信終了状態の判別処理（ステップＳ３３５）の後に、電車移動状態の継続時間がこの設定された時間間隔に達したか否かを判別する処理を行う。電車移動状態の継続時間が設定された時間間隔以上である場合には、電車走行中にＧＰＳ受信開始処理、ＧＰＳフラグを“ＯＮ”に設定する処理、および、乗車フラグを“ＯＮ”にする処理を行わせる。また、計測していた電車移動状態の継続時間をリセットする。

【0087】

以上のように、変更例２の測位装置によれば、走行中に適切な時間間隔で現在位置の測定処理を行うことによって、特急列車のような長距離に亘って停車しない列車の経路であっても路線図データを参照しながら的確に取得することができる。

【0088】

また、ここで、変更例２の測位装置においては、変更例１の測位装置１と同様に電車が停止した際の現在位置測定処理を省略することができる。この省略によって、各駅停車やラッシュ時の運行など、頻繁に停車する場合でも不必要な頻度で現在位置の測定処理を行わなくなり、従って、電力の消費量を抑えることができる。

【0089】

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記の説明では、自律測位を行うことができない電車による移動経路の決定に用いた場合を例に挙げたが、動力を持たない客車といった他の鉄道でも効果的に利用可能である。

【0090】

また、上述の実施の形態ではＧＰＳ衛星を用いた位置の測定を行ったが、他の衛星測位システム、例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）を用いることとしても良いし、携帯電話と携帯電話の基地局との通信を利用した位置測定を利用することも可能である。

【0091】

また、３軸加速度センサおよび３軸地磁気センサによるバス移動状態の判別、或いは、予め、自動車による移動状態が公共交通機関による移動である旨を指定する操作入力を用いることにより、トロリーバスなどの電車以外のルートが決まっている交通手段に適用することも可能である。

【0092】

また、上記の実施形態では、ユーザの電車への乗車、および、下車を判断してＧＰＳ衛星を利用した位置測定を行ったが、ＧＰＳ衛星を利用した位置測定の頻度が高い場合には、特別に乗車時、および、下車時のＧＰＳ衛星を利用した位置測定を行わず、乗車タイミング、および、下車タイミングに最も近い位置データを用いることとしても良い。

【0093】

また、上記の実施形態では、列車の動き出しのタイミングでＧＰＳ衛星からの受信処理を開始したが、乗車した列車が移動を開始した後所定の時間、例えば、３０秒経過後にＧＰＳ衛星を利用した位置測定を行うことにより、乗車駅のデータと乗車駅からの進行方向のデータとを同時に取得することも可能である。また、例えば、常に路線図データの駅位置情報と位置データとを比較することにより、駅から所定の距離、例えば、３００ｍ以内に接近した場合には、一度ＧＰＳ衛星を利用した位置測定を行わせ、自律測位による隣接駅の識別精度を向上させたり、出発ホームの情報を取得可能としたりすることとしても良い。

【0094】

また、上述の実施の形態では、ＲＯＭ１２に格納されたプログラム１２ａに基づいて、ＣＰＵ１０がＧＰＳ受信処理部１５、状態判別処理部２１、進行方向確定処理部２２に各処理を実行させる形態を示したが、これらの処理を全てＣＰＵ１０の演算によるソフトウェア処理として行わせることとしても良い。その他、実施形態で示した数値や構成などの細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0095】

１ 測位装置
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ
１１ａ 位置方向時間情報記憶部
１２ ＲＯＭ
１２ａ プログラム
１３ 不揮発性メモリ
１３ａ 路線図データ記憶部
１４ 受信アンテナ
１５ ＧＰＳ受信処理部
１６ ３軸地磁気センサ
１７ ３軸加速度センサ
１８ 表示部
１９ 電源
２０ 操作キー
２１ 状態判別処理部
２２ 進行方向確定処理部
２３ 自律測位制御処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】