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特許7501035電子機器、移動速度取得方法、および制御プログラム
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  • 特許-電子機器、移動速度取得方法、および制御プログラム 図1
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(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】
(24)【登録日】2024-06-10
(45)【発行日】2024-06-18
(54)【発明の名称】電子機器、移動速度取得方法、および制御プログラム
(51)【国際特許分類】
   G01S 19/19 20100101AFI20240611BHJP
   G01S 19/52 20100101ALI20240611BHJP
【FI】
G01S19/19
G01S19/52
【請求項の数】 15
(21)【出願番号】P 2020055154
(22)【出願日】2020-03-25
(65)【公開番号】P2021156649
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2023-03-20
(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】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】尾下 佑樹
【審査官】藤脇 昌也
(56)【参考文献】
【文献】特開2000-321090(JP,A)
【文献】特開2011-252721(JP,A)
【文献】特開2010-243216(JP,A)
【文献】特開2018-108048(JP,A)
【文献】特開2018-200316(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2018/0156920(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01S 19/00 ー 19/55
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の期間毎に前記期間における逐次速度を算出すると共に、新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出された逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出手段
外部から信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段と、
予め設定された測位時間毎に前記位置情報取得手段に位置情報の取得を試行させる制御手段と、を備え、
前記移動速度算出手段は、新しく取得されたものから前記標準集計数の位置情報、または前記標準集計時間内に取得された位置情報に基づいて前記逐次速度を算出することで前記移動速度を算出し、
前記位置情報取得手段が位置情報の取得の試行において連続して、予め設定されたリセット判定値の回数、位置情報を取得しなかった場合には、それよりも前に取得された位置情報を、前記移動速度算出手段が以降の移動速度の算出に用いず、
前記移動速度算出手段は、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項2】
前記移動速度算出手段は、前記位置情報取得手段が位置情報を取得する度に、前記位置情報を含む2以上の位置情報に基づいて、前記2以上の位置情報を取得した期間における逐次速度を算出し、新しく算出したものから順に複数の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする請求項に記載の電子機器。
【請求項3】
前記制御手段は、前記初期集計数以上の位置情報が取得されている場合には、前記位置情報取得手段が位置情報を取得する度に、前記移動速度算出手段に移動速度を算出させる
ことを特徴とする請求項または請求項に記載の電子機器。
【請求項4】
所定の期間毎に前記期間における逐次速度を算出すると共に、新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出された逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出手段と、
外部から信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段と、
慣性センサと、
前記慣性センサが当該慣性センサを備える電子機器の動きを検出した所定時間あたりの回数に基づいて、移動速度を算出する自律航法速度算出手段と
前記移動速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とし、前記移動速度算出手段が移動速度を算出していない時には、前記自律航法速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とする制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記移動速度算出手段が移動速度を算出した後に前記位置情報取得手段が位置情報の取得の試行において位置情報を取得しなかった場合には、前記移動速度を継続して現在の移動速度とし、前記位置情報取得手段が前記試行において連続して、予め設定されたクリア判定値の回数、位置情報を取得しなかった時に、前記自律航法速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とし、
前記移動速度算出手段は、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項5】
所定の期間毎に前記期間における逐次速度を算出すると共に、新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出された逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出手段と、
慣性センサと、
前記慣性センサが当該慣性センサを備える電子機器の動きを検出した所定時間あたりの回数に基づいて、移動速度を算出する自律航法速度算出手段と、
前記移動速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とし、前記移動速度算出手段が移動速度を算出していない時には、前記自律航法速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とする制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記移動速度算出手段が移動速度を算出した後において、新たな移動速度を算出することなく予め設定されたクリア判定時間が経過した時に、前記自律航法速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とし、前記クリア判定時間が経過するまでは前記移動速度算出手段が算出した移動速度を継続して現在の移動速度とし、
前記移動速度算出手段は、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項6】
所定の期間毎に前記期間における逐次速度を算出すると共に、新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出された逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出手段と、
慣性センサと、
前記慣性センサが当該慣性センサを備える電子機器の動きを検出した所定時間あたりの回数に基づいて、移動速度を算出する自律航法速度算出手段と、
前記移動速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とし、前記移動速度算出手段が移動速度を算出していない時には、前記自律航法速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とする制御手段と、を備え、
前記自律航法速度算出手段は、前記移動速度算出手段が移動速度を算出すると、前記移動速度に基づいて、前記慣性センサの検出1回あたりの移動距離を補正し、
前記移動速度算出手段は、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項7】
前記制御手段は、現在の移動速度を出力する
ことを特徴とする請求項ないし請求項のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項8】
前記制御手段は、前記現在の移動速度が、前記自律航法速度算出手段が算出した値か前記移動速度算出手段が算出した値か、を出力する
ことを特徴とする請求項に記載の電子機器。
【請求項9】
前記制御手段は、前記現在の移動速度が、前記自律航法速度算出手段が算出した値と前記移動速度算出手段が算出した値とで切り替えた時に、切り替えたことを出力する
ことを特徴とする請求項または請求項に記載の電子機器。
【請求項10】
ユーザの身体に装着されることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項11】
所定の期間における逐次速度を算出する逐次速度算出ステップと、
新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出した逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出ステップと、を前記期間毎に実行し、
外部から信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段に、予め設定された測位時間毎に位置情報の取得を試行させる位置情報取得試行ステップをさらに実行し、
前記移動速度算出ステップは、新しく取得されたものから前記標準集計数の位置情報、または前記標準集計時間内に取得された位置情報に基づいて前記逐次速度を算出することで前記移動速度を算出し、
前記位置情報取得試行ステップは、前記位置情報取得手段が位置情報の取得の試行において連続して、予め設定されたリセット判定値の回数、位置情報を取得しなかった場合には、それよりも前に取得された位置情報を、前記移動速度算出ステップが以降の移動速度の算出に用いず、
前記移動速度算出ステップは、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする移動速度取得方法。
【請求項12】
所定の期間における逐次速度を算出する逐次速度算出ステップと、
新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出した逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出ステップと、を前記期間毎に実行し、
電子機器が備える慣性センサが前記電子機器の動きを検出した所定時間あたりの回数に基づいて、移動速度を算出する自律航法速度算出ステップと、
前記移動速度算出ステップにおいて算出された移動速度を現在の移動速度とし、前記移動速度算出ステップにおいて移動速度が算出されていない時には、前記自律航法速度算出ステップにおいて算出された移動速度を現在の移動速度とする現在移動速度決定ステップと、をさらに実行し、
前記現在移動速度決定ステップは、前記移動速度算出ステップにおいて移動速度が算出された後に、外部から信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得ステップが位置情報の取得の試行において位置情報を取得しなかった場合には、前記移動速度を継続して現在の移動速度とし、前記位置情報取得ステップにおける前記試行において連続して、予め設定されたクリア判定値の回数、位置情報を取得しなかった時に、前記自律航法速度算出ステップにおいて算出された移動速度を現在の移動速度とし、
前記移動速度算出ステップは、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする移動速度取得方法。
【請求項13】
所定の期間における逐次速度を算出する逐次速度算出ステップと、
新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出した逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出ステップと、を前記期間毎に実行し、
電子機器が備える慣性センサが前記電子機器の動きを検出した所定時間あたりの回数に基づいて、移動速度を算出する自律航法速度算出ステップと、
前記移動速度算出ステップにおいて算出された移動速度を現在の移動速度とし、前記移動速度算出ステップにおいて移動速度が算出されていない時には、前記自律航法速度算出ステップにおいて算出された移動速度を現在の移動速度とする現在移動速度決定ステップと、をさらに実行し、
前記現在移動速度決定ステップは、前記移動速度算出ステップにおいて移動速度が算出された後に、新たな移動速度を算出することなく予め設定されたクリア判定時間が経過した時に、前記自律航法速度算出ステップにおいて算出された移動速度を現在の移動速度とし、前記クリア判定時間が経過するまでは前記移動速度算出ステップにおいて算出された移動速度を継続して現在の移動速度とし、
前記移動速度算出ステップは、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする移動速度取得方法。
【請求項14】
所定の期間における逐次速度を算出する逐次速度算出ステップと、
新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出した逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出ステップと、を前記期間毎に実行し、
電子機器が備える慣性センサが前記電子機器の動きを検出した所定時間あたりの回数に基づいて、移動速度を算出する自律航法速度算出ステップと、
前記移動速度算出ステップにおいて算出された移動速度を現在の移動速度とし、前記移動速度算出ステップにおいて移動速度が算出されていない時には、前記自律航法速度算出ステップにおいて算出された移動速度を現在の移動速度とする現在移動速度決定ステップと、をさらに実行し、
前記自律航法速度算出ステップは、前記移動速度算出ステップにおいて移動速度が算出されると、前記移動速度に基づいて、前記慣性センサの検出1回あたりの移動距離を補正し、
前記移動速度算出ステップは、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする移動速度取得方法。
【請求項15】
コンピュータに、請求項11ないし請求項14のいずれか一項に記載の移動速度取得方法を実行する制御装置として機能させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子機器、移動速度取得方法、および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
歩数計は、加速度センサを内蔵してユーザの歩数を計測し、さらに、予め登録した歩幅により移動距離や移動速度を推測する機能を有するものがある。また、自転車用に、車体に取り付けた磁気センサ等で車輪の回転数を計測することにより、走行速度等を取得する速度計が知られている。また、近年は、GNSS(Global Navigation Satellite System:全球測位衛星システム)を含むNSS(Navigation Satellite System:衛星測位システム)による位置検出(測位)の機能を有する携帯情報端末が普及している。そこで、ウォーキングやランニングを行うユーザ向けに、現在地情報を逐次取得することにより、実際の移動距離や移動速度を取得することができるウェアラブル端末が開発されている。あるいは、NSS以外にも、携帯情報端末の基地局から位置情報を取得することができ、また、屋内等に設置されたWi-Fi(登録商標)アクセスポイントやBluetooth(登録商標)のビーコンによる測位システムが開発されている。
【0003】
携帯情報端末等に搭載されるGNSS測位機能では、電波が受信されず、測位できないことがある。そのため、ランニング等への支援機能を有する携帯情報端末や速度計を備えるサイクルコンピュータは、加速度センサや磁気センサを用いた自律航法(Dead Reckoning)による速度取得とGNSSによる速度取得とを併用し、例えば、衛星測位情報の信頼度が低い場合には自律航法により取得した速度を採用する装置が開示されている(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2019-28020号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
携帯情報端末等のGNSS測位機能では、測位誤差が少なくとも1~数m程度生じ、ユーザの秒毎の移動距離に対してその誤差による距離の振れ幅が大きい。また、自律航法による移動速度も誤差を生じ易い。そのため、一定期間、例えば20~30秒間以上、継続して測位情報を取得して、その測位情報に基づいて前記期間における平均速度を算出する方法が行われている。したがって、速度取得の開始時やGNSSと自律航法との切替え時において、移動速度が取得されるまでに時間を要する。
【0006】
本発明の課題は、移動速度を算出する際に、移動速度をより早く取得することができる、電子機器、移動速度取得方法、および制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明に係る電子機器は、所定の期間毎に前記期間における逐次速度を算出すると共に、新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出された逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出手段外部から信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段と、予め設定された測位時間毎に前記位置情報取得手段に位置情報の取得を試行させる制御手段と、を備え、前記移動速度算出手段は、新しく取得されたものから前記標準集計数の位置情報、または前記標準集計時間内に取得された位置情報に基づいて前記逐次速度を算出することで前記移動速度を算出し、前記位置情報取得手段が位置情報の取得の試行において連続して、予め設定されたリセット判定値の回数、位置情報を取得しなかった場合には、それよりも前に取得された位置情報を、前記移動速度算出手段が以降の移動速度の算出に用いず、前記移動速度算出手段は、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出することを特徴とする。
【0008】
また、本発明に係る移動速度取得方法は、所定の期間における逐次速度を算出する逐次速度算出ステップと、新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出した逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出ステップと、を前記期間毎に実行し、外部から信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段に、予め設定された測位時間毎に位置情報の取得を試行させる位置情報取得試行ステップをさらに実行し、前記移動速度算出ステップは、新しく取得されたものから前記標準集計数の位置情報、または前記標準集計時間内に取得された位置情報に基づいて前記逐次速度を算出することで前記移動速度を算出し、前記位置情報取得試行ステップは、前記位置情報取得手段が位置情報の取得の試行において連続して、予め設定されたリセット判定値の回数、位置情報を取得しなかった場合には、それよりも前に取得された位置情報を、前記移動速度算出ステップが以降の移動速度の算出に用いず、前記移動速度算出ステップは、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明に係る電子機器、移動速度取得方法、および制御プログラムによれば、GNSS等により外部から位置情報を取得して移動速度を算出する際に、移動速度をより早く取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】本発明の実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
図2A】本発明の実施形態に係る電子機器における移動速度取得方法の手順を示すフローチャートである。
図2B】本発明の実施形態に係る電子機器における衛星測位システムによる移動速度取得方法の手順を示すフローチャートである。
図3】本発明の実施形態に係る電子機器の測位部が取得した位置情報の推移を示すグラフである。
図4】本発明の実施形態の変形例に係る電子機器における衛星測位システムによる移動速度取得方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、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。ただし、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための電子機器、移動速度取得方法、および制御プログラムを例示するものであって、本発明は以下の説明に限定されるものではない。また、以下の説明において、同一のまたは同質の部品や工程については、同一の符号を付し、説明を適宜省略する。
【0012】
〔電子機器〕
本発明の実施形態に係る電子機器の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る電子機器は、スマートフォン等の携帯情報端末やウェアラブル端末であり、例えば、ランニング等における走行記録機能を有するスマートウォッチである。
【0013】
電子機器10は、制御部(制御手段)1、記憶部2、GNSSによる測位を行う測位部(位置情報取得手段)3、測位部3が取得した位置情報に基づいて移動速度VNSSを算出する移動速度算出部(移動速度算出手段)4、ユーザの歩行等による振動を検出する慣性センサ5、慣性センサ5が検出した振動をカウントしてユーザの推定移動速度VDRを算出する自律航法(DR)速度算出部(自律航法速度算出手段)6、計時器7、操作部8、および表示部9を備え、操作部8の一部と表示部9とでタッチパネルを構成する。なお、電子機器10は、一体の機器でなくてもよく、スマートウォッチとスマートフォン等の2以上に分離されてWi-Fi(登録商標)やBluetooth(登録商標)で通信可能な構成とすることもでき、少なくとも測位部3および慣性センサ5が、ユーザに携帯されまたは身体に装着されていればよい。
【0014】
制御部1は、CPU(Central Processing Unit)であり、記憶部2に格納されているプログラムを実行して、測位部3、移動速度算出部4、および自律航法速度算出部6を制御する。さらに、制御部1は、自律航法速度算出部6がカウントした歩数に基づいて、後述するように、現在、ユーザが歩行または走行している状態(歩行・走行状態)か、停止している状態(停止状態)か、を判定する。記憶部2は、フラッシュメモリやRAMであり、電子機器10が移動速度を取得するためのプログラム、測位部3、移動速度算出部4、および自律航法速度算出部6を制御するプログラム、ならびにこれらのプログラム実行に必要なデータ等を格納する。
【0015】
測位部3は、測位衛星STから受信した信号に基づいて電子機器10の現在地を取得する。測位部3は、GNSS受信ユニットであり、アンテナ31、RF(Radio Frequency)部32、ベースバンド変換部33、捕捉追尾部34、制御部35、および記憶部36を備える。移動速度算出部4は、測位部3が取得した現在地の経時変化から電子機器10の移動速度を算出する。移動速度算出部4は、逐次速度算出部41、逐次速度集計部42、および記憶部43を備える。逐次速度算出部41および逐次速度集計部42は、制御部1や測位部3の制御部35を構成するCPUの一部として設けられていてもよく、また、記憶部43が記憶部2の作業用のメモリ領域の一部として設けられていてもよい。制御部1によって、所定の測位時間Tint毎(所定時間間隔毎)に、測位部3が現在地の位置情報(経緯度、座標)を取得し、移動速度算出部4が移動速度VNSSを算出する。
【0016】
RF部32は、LNA(Low Noise Amplifier、低雑音増幅回路)、BPF(Band-Pass Filter)、局部発振器、およびミキサ等を含み、L1帯(GPS衛星では、1.57542GHz)の衛星電波を受信して、測位衛星STからの信号を選択的に通過、増幅させ、中間周波数信号(IF)に変換する。ベースバンド変換部33は、RF部32で得られた中間周波数信号に対して各測位衛星のC/A(Clear and Acquisition, Coarse and Access)コードを適用してベースバンド信号(航法メッセージに係る符号列)を取得する。捕捉追尾部34は、RF部32で得られた中間周波数信号に対して各測位衛星の各位相でのC/Aコードとの間で各々相関値を算出してそのピークを特定することで、受信されている測位衛星STからの信号とその位相を同定する。捕捉追尾部34は、同定された測位衛星STのC/Aコードとその位相により当該測位衛星STからの航法メッセージに係る符号列を継続的に取得するために、ベースバンド変換部33に対して位相情報のフィードバックを行う。
【0017】
制御部35はCPUであり、制御部1(ホストCPU)から入力された制御信号や設定データに応じてRF部32やベースバンド変換部33を制御する。記憶部36は、制御部35に作業用のメモリ領域を提供し、また、測位に係る各種設定データや測位の履歴を格納する。詳しくは、記憶部36は、各測位衛星の軌道情報(エフェメリス)、予測軌道情報(アルマナック)、測位を行うためのプログラム、ならびに前回の測位日時および位置等を格納している。
【0018】
逐次速度算出部41は、測位部3が現在地の位置情報を取得すると、この位置情報とその測位時間Tint前(またはさらにその前)に取得された位置情報との差分から、これらの位置情報の取得期間における移動速度(逐次速度)dVを算出する。逐次速度集計部42は、記憶部43に蓄積された逐次速度dVを集計して、移動速度VNSSを算出する。記憶部43は、測位部3が取得した位置情報をその取得時刻と共に、また、逐次速度算出部41が算出した逐次速度dVを、それぞれ一定期間記憶する。移動速度算出部4の動作については、後記の移動速度取得方法として詳細に説明する。
【0019】
慣性センサ5および自律航法速度算出部6は、合わせて歩数計を構成する。慣性センサ5は、例えば3軸加速度センサを有し、当該慣性センサ5を搭載した電子機器10の動きの速度の変化(振動)を計測して、電気信号を出力する。また、慣性センサ5は、1軸ないし3軸加速度センサに角速度センサを組み合わせてもよいし、地磁気センサを組み合わせてもよい。
【0020】
自律航法速度算出部6は、慣性センサ5が出力した電気信号の波形を、内蔵した記憶装置(図示省略)に予め格納された、ユーザの歩行状態や走行状態における加速度の信号波形と照合し、歩行または走行による速度の変化であるか否かを判定し、歩行や走行であると判定した場合には、歩数を加算する。自律航法速度算出部6はさらに、計時器7から取得した時刻情報に基づいた所定時間あたりの、例えば20秒間あたりの歩数と、前記記憶装置に予め格納された歩幅(慣性センサ5による振動の検出1回あたりの移動距離)sstとから、推定移動距離や推定移動速度(移動速度)VDRを算出する。歩幅sstは、例えばユーザが登録した身長に基づいて算出される。また、歩行(ウォーキング)状態と走行(ランニング、ジョギング)状態とで、異なる歩幅sstを適用してもよい。歩行か走行かは、例えば、所定時間あたりの歩数や慣性センサ5の電気信号の波形等で判定することができる。自律航法速度算出部6は、制御部1を構成するCPUの一部として設けられていてもよい。
【0021】
計時器7は、例えば標準電波や衛星電波を受信する電波時計であり、電子機器10に時計としての機能を付与する。計時器7はさらに、測位部3が位置情報を取得した時刻や慣性センサ5が振動を検出した時刻を取得する。
【0022】
操作部8は、ユーザが手で操作するために設けられ、電子機器10の本体(装着用のバンドを除く部分)の外周等に設けられた1ないし複数の竜頭(つまみ)や押しボタン、表示部9と一体化したタッチパネルである(図示省略)。表示部9は、腕時計における文字盤部分に設けられた液晶ディスプレイや有機ELディスプレイであり、文字や画像による情報を表示する。また、電子機器10は、スピーカ等の音声による通知手段や、アクチュエータによるバイブレータ等の通知手段を備えてもよい。表示部9が表示する情報は、特に限定されないが、例えば、現在時刻、衛星電波の受信状況、移動時間、移動距離、現在の移動速度、消費カロリー、地図および移動軌跡等である。電子機器10は、これらの情報を、リアルタイムで表示部9に表示または音声や振動で通知してもよいし、操作部8の操作によって表示部9に表示するように構成されていてもよい。また、省電力化のために、表示部9は、一定時間、操作部8の操作がないと、現在時刻等のみの表示に、または非表示に切り替わるように構成されている。
【0023】
〔移動速度取得方法〕
電子機器10の、当該電子機器10を装着したユーザの歩行または走行による移動速度を取得する、本発明の実施形態に係る方法について、図2A図2B、および図3を参照して説明する。
【0024】
電子機器10は、起動(例えば、ユーザによる走行記録開始操作)により、図2Aに示す「START」となり、この時点では停止状態(ポーズ)であると設定され、状態を示すフラグ(状態フラグ)が「0」である。慣性センサ5が振動を検出する(S01:YES)と、制御部1が状態判定処理S02を実行し、歩行状態(ウォーキング)か走行状態(ランニング)、あるいは停止状態のいずれであるかを判定する。なお、ここでいう「振動」とは、ユーザの歩行や走行の動作に起因すると判定された速度変化を指す。状態判定処理S02は、例えば、最初の振動検出時から5秒間経過するまでに所定範囲の回数の歩数がカウントされることにより、または、所定時間以内に5回(5歩)カウントされることにより、歩行状態または走行状態であると判定する。走行中(または歩行中)であると判定される(S03:YES)と、走行状態(または歩行状態)に遷移し(S04)、状態フラグを立てて「1」にする。
【0025】
走行状態に遷移した後も引き続き、慣性センサ5による振動の検出を継続する。慣性センサ5が振動を検出する(S11:YES)と、自律航法速度算出部6が、検出時の時刻を計時器7から取得する(S12)と共に、歩数を1加算し(S13)、現在から所定の時間(標準集計時間)前まで、例えば10秒前から現在までにカウントした歩数と歩幅sstとに基づいて、推定移動速度VDRを算出する(S14)。ステップS14においてはあるいは、推定移動速度VDRを、検出した最新の振動を含む所定の歩数(標準集計数、例えば20歩)の振動を検出するまでに要した時間と歩幅sstとに基づいて算出することもできる。なお、推定移動速度VDRを算出するステップS14は、所定時間(例えば、1秒間)毎に実行してもよい。また、推定移動速度VDRを算出するための歩数は、状態判定処理S02におけるカウントを含めることができる。さらに、電子機器10を起動した直後等においては、前記の標準集計時間または標準集計数のカウントを待たず、標準集計時間における歩数または標準集計数よりも少ない所定の歩数(初期集計数、例えば5歩)をカウントした時点で、1回目のステップS14を実行して、1歩目から5歩目までの検出時間と歩幅sstとに基づいて推定移動速度VDRを算出してもよい。このような構成により、早期に推定移動速度VDRが取得される。特に、初期集計数を、歩行・走行状態と判定される5歩に設定することにより、走行状態への遷移(S04)以降、速やかに推定移動速度VDRが取得される。また、新たな振動が検出されることなく(S11:NO)停止判定時間Tp経過した(S15:YES)時には、停止状態に遷移し(S16)、状態フラグを「0」に戻し、一連の処理を終了する。あるいは、状態判定処理S02前の振動検出判定S01に戻っても再び実行してもよい。
【0026】
(NSS速度取得処理)
また、走行状態においては、慣性センサ5による振動の検出等のステップS11~S16と並行して、以下の処理を実行する。はじめに、逐次情報カウンタjを初期化して0にする(S21)。そして、測位時間Tint経過する(S22:YES)毎に、逐次情報カウンタjについて判定して(S23)、1以上ではない(j=0、S23:NO)場合には、測位試行カウンタiおよび逐次情報数管理カウンタmをそれぞれ初期化して0にした(S24)上で、位置情報に基づいた衛星測位システム(NSS)速度取得処理S30を実行し、測位試行カウンタiをインクリメントする(S53)。一連のステップは、走行状態である(S54:YES)間、繰り返し実行される。以下、図2Bを参照して、NSS速度取得処理S30について説明する。
【0027】
まず、測位部3が測位衛星STからの信号を受信可能として(S25)、位置情報Liを取得することができた(S26:YES)ときには、逐次速度算出部41が、位置情報Liと共に取得時の時刻tiを記憶部43に格納する。そして、逐次情報カウンタjが1以上(S27:YES)である場合には、逐次速度算出部41が、この位置情報Liとその前に取得した2番目に新しい位置情報Li-1-k(0≦k<Rc)とから逐次速度dVj(=|Li-Li-1-k|/(ti-ti-1-k)=|Li-Li-1-k|/(k+1)Tint)を算出して(S28)記憶部43に格納する。一方、逐次情報カウンタjが0(S27:NO)、すなわち取得した位置情報Liが1点目である場合には、ステップS28は実行しない。そして、逐次情報カウンタjの値にかかわらず(S27:YES,NO)、リセットカウンタkを初期化して0にする(S29)。次に、逐次情報カウンタjについて判定し(S42)、初期集計数nNSS未満である(S42:j<nNSS)ときには、逐次情報カウンタjをインクリメントし(S49a)、現在の移動速度Vを、最新のステップS14で算出された推定移動速度VDRに更新する(S51)。
【0028】
逐次情報カウンタjが初期集計数nNSS以上かつ標準集計数nsmpl以下である(S42:nNSS≦j≦nsmpl)ときには、記憶部43に蓄積された逐次速度dV1,dV2,…,dVjを集計して移動速度VNSSを算出する(S47)。そして、算出した移動速度VNSSと自律航法速度算出部6がカウントした歩数とに基づいて歩幅sstを算出、更新する(S48)。また、逐次情報カウンタjをインクリメントし(S49b)、現在の移動速度Vを、ステップS47で算出した移動速度VNSSに更新する(S52)。一方、逐次情報カウンタjが標準集計数nsmplを超えた(S42:j>nsmpl)ときには、逐次情報数管理カウンタmをインクリメントし(S43)、記憶部43に格納された逐次速度dVmを削除して(S45)から、移動速度VNSSを算出する(S47)。具体的には、j=nsmpl+1のときにはm=1になるので、逐次速度dV1を削除する。なお、ステップS43は、「m←j-nsmpl」としてもよい。すなわち、新しく算出されたものから順にnsmpl個の逐次速度dVが記憶部43に蓄積されている状態で、これらnsmpl個の逐次速度dVを集計して移動速度VNSSを算出する。
【0029】
これに対して、測位部3が信号の受信を試行しても(S25)位置情報Liを取得することができなかった(S26:NO)とき、逐次情報カウンタjが0(S31:NO)、すなわち以前に位置情報をまったく取得していなかった場合には、現在の移動速度Vを、最新のステップS14で算出された推定移動速度VDRに更新する(S51)。また、逐次情報カウンタjが1以上(S31:YES)、すなわち前回までの受信の試行(S25)で位置情報Liを取得した(S26:YES)ことがある場合には、リセットカウンタkをインクリメントする(S32)。このリセットカウンタkがリセット判定値Rc未満(S33:YES)であって、さらに逐次情報カウンタjが初期集計数nNSS未満(S36:NO)のときには、現在の移動速度Vを、最新のステップS14で算出された推定移動速度VDRに更新する(S51)。一方、逐次情報カウンタjが初期集計数nNSS以上(S36:YES)のときには移動速度Vを更新しない。これにより、前回までの受信の試行(S25)で最後に位置情報Lを取得した(S26:YES)ときにステップS47で算出された移動速度VNSSが継続される。また、リセットカウンタkがリセット判定値Rc以上に到達した(S33:NO)ときには、記憶部43に格納された逐次速度dVや位置情報Lをすべて削除し(S34)、逐次情報カウンタjを初期化して0にして(S35)、現在の移動速度Vを、最新のステップS14で算出された推定移動速度VDRに更新する(S51)。したがって、前回までの受信の試行(S25)時にステップS47を実行して移動速度VNSSが算出されていた場合には、これが推定移動速度VDRに切り替えられる。
【0030】
本実施形態においては、前記したように、新しく算出されたものから順にnsmpl個の逐次速度dVを集計して移動速度VNSSを算出する。しかし、走行状態に遷移(S04)直後等のGNSSによる測位開始直後、または測位再開直後においては、算出した逐次速度dVの蓄積数(逐次情報カウンタj)が少なく、nsmpl個に到達するまでの時間、移動速度VNSSが算出されない。この空白時間を短縮するために、逐次速度dVの蓄積数がnsmpl未満であっても、ある数、すなわち初期集計数nNSS以上に到達したら、これらの逐次速度dVを集計して暫定的に移動速度VNSSを算出する。以下に説明するように、サンプルサイズである標準集計数nsmplは、移動速度VNSSへの測位誤差の影響を抑制するためにある程度大きく設定される。一方、初期集計数nNSSは、移動速度VNSSが、測位誤差の影響をある程度受けるものの、推定移動速度VDRよりは現実の移動速度に近い値となるように設定されることが好ましい。
【0031】
標準集計数nsmplが小さいほど、直近における移動速度VNSSを取得することができ、現実の移動速度の変化に対応し易い。また、測位時間Tintが長い場合には、標準集計数nsmplは大きくないことが好ましい。一方で、標準集計数nsmplが小さいと、移動速度VNSSへの測位誤差の影響が大きくなる。そこで、標準集計数nsmplは、例えば、衛星測位情報の信頼度が低い場合には大きくするように設定されてもよい。具体的には、測位部3が位置情報と共にDOP(Dilution of Precision:精度低下率)を取得して、その値に応じて標準集計数nsmplを更新する。初期集計数nNSSは、標準集計数nsmpl以下の値に設定され、標準集計数nsmpl未満であることが好ましく、小さいほど早期に移動速度VNSSを取得することができるが、一方で測位誤差の影響が大きくなるので、標準集計数nsmplの1/2以上に設定されることが好ましい。また、初期集計数nNSSは、標準集計数nsmplと共に前記したように衛星測位情報の信頼度に応じて更新されてもよい。これらのことから、一例として、Tint=1sに設定した場合において、さらに衛星測位情報の信頼度が良好なときには、nsmpl=20、nNSS=10に設定することができる。
【0032】
測位部3が信号の受信を試行する(位置情報の取得を試行する)間隔である測位時間Tintは、特に規定されないが、1秒間以上5秒間以下の範囲が好ましい。測位時間Tintが短いほど、測位部3の測位誤差の影響が低減されて移動速度VNSSの精度が高くなる。また、短期間に取得した位置情報で標準集計数nsmplの逐次速度dVを算出することができるので、より直近における(例えば30秒間未満前から現在までの)移動速度VNSSを取得することができる。同様に、GNSSによる測位開始後、または再開後、より早期に初期集計数nNSS以上の逐次速度dVを算出して移動速度VNSSを取得することができる。一方で、測位時間Tintが短いと、電子機器10の消費電力が増大する。測位時間Tintは、数段階のモードに設定されて、ユーザの操作によって切り替えるように構成されていてもよい。あるいは、所定の期間、位置情報を1回も取得しなかった場合には、測位時間Tintを長く切り換えて省電力モードに移行するように設定してもよい。そして、省電力モードにおいて位置情報を取得した(S26:YES)時に、通常モードに戻して測位時間Tintを短くする。
【0033】
本実施形態においては、逐次速度dVjを、最新の(現在の)位置情報Liとその次に新しい位置情報Li-1-kとの2点の差分|Li-Li-1-k|から算出している。受信の試行(S25)毎の位置情報の取得に失敗した(S26:NO)連続回数をリセットカウンタkとして上限を(Rc-1)に管理しているので、前記2点間の時間は、(Tint×Rc)以下に規制される。したがって、リセット判定値Rcは、後記変形例における逐次集計期間Rdでもある。リセット判定値Rcは1以上に設定される。ただし、Rc=1では、1回でも位置情報の取得に失敗する(S26:NO)と、移動速度VNSSの算出のための位置情報の取得を最初からやり直すことになり、言い換えると、連続してnNSS回以上、位置情報が取得されないと、移動速度VNSSが算出されない。したがって、初期集計数nNSSが十分に小さく(例えば、10未満)設定されていない場合には、移動速度VNSSが取得されるまでに時間がかかり、さらには困難になるので、リセット判定値Rcは2以上に設定されることが好ましい。また、測位誤差による影響を抑制するために、測位時間Tintが長い場合にはリセット判定値Rcは小さいことが好ましい。一例として、Tint=1sに設定した場合においては、Rc=3に設定し、Tint>1sに設定した場合においては、Rc=2に設定する。
【0034】
また、移動速度VNSSを算出した(S47)後に、位置情報を取得することができなかった(S26:NO)場合、それがRc回連続するまでは前記移動速度VNSSから更新しない。すなわち、リセット判定値Rcはクリア判定値でもある。あるいは、クリア判定値は、リセット判定値Rcと異なる値として、別途設定されてもよい。クリア判定値がリセット判定値Rcよりも小さい場合には、逐次情報カウンタjが初期集計数nNSS以上(S36:YES)の場合にリセットカウンタkをクリア判定値と比較すればよい。クリア判定値は1以上に設定することができ、1の場合には、位置情報を取得することができなかった(S26:NO)時には常に推定移動速度VDRに更新される(S51)ので、クリア判定値との比較およびステップS36の判定は不要である。なお、図2Aに示すように、移動速度算出部4が移動速度VNSSを算出している(S30)間も、並行して、自律航法速度算出部6が繰り返し推定移動速度VDRを算出しているので、現在の移動速度Vが移動速度VNSSから推定移動速度VDRに切り替わる時には、即時、所定時間前から最新の振動検出時までにおける推定移動速度VDRに更新される。さらに、歩幅sstが最新の移動速度VNSSに基づいて補正されている(S48)ことにより、推定移動速度VDRは移動速度VNSSとの差が抑制される。
【0035】
ステップS47における集計方法は特に規定されないが、例えば逐次速度dVの平均値であり、このとき、外れ値(異常値)を除外してもよい。外れ値を除外する場合、蓄積されたj個の逐次速度dVに外れ値が多いと、特にjがnNSS近傍のときには、平均値の標本となる逐次速度dVの数が少なくなって測位誤差の影響が大きくなり易い。そこで、逐次速度dVjを算出した(S28)時に、この逐次速度dVjが正常値であるかを判定してもよい。逐次速度dVjが正常値であれば、そのままステップS29に進み、外れ値であれば、位置情報Liを取得しなかった(S26:NO)とみなして、ステップS29を実行せずにステップS32に進む。逐次速度dVの集計方法は、最頻値を移動速度VNSSとすることもできる。さらには逐次情報カウンタjによって集計方法を変えてもよく、例えば、nNSS≦j<nsmplにおいては外れ値を除外した平均値を移動速度VNSSとし、j≧nsmplにおいてはサンプルサイズ(逐次情報カウンタj)が大きいので、最頻値を移動速度VNSSとしてもよい。
【0036】
また、本実施形態においては、ステップS47で、移動速度VNSSを、記憶部43に蓄積されたすべての逐次速度dVを集計して算出している。そのために、j>nsmplに到達して以降は、ステップS43,S45を実行して、古い逐次速度dVから順に1個ずつ削除している。このようにすることによって、移動速度VNSSの算出に利用される逐次速度dVのみを記憶部43に記憶しておくことができ、記憶部43のデータ量を一定量以下に抑えられる。または、ステップS47で、新しいものから順にnsmpl個の逐次速度dVを記憶部43から抽出して集計するとしてもよい。nNSS≦j<nsmplの場合には、記憶部43に蓄積されたすべての逐次速度dVを抽出することになる。したがって、逐次情報数管理カウンタmの設定(S24)およびステップS43,S45の実行が不要となり、また、ステップS42では逐次情報カウンタjがnNSS以上であるか否かを判定する。
【0037】
ステップS47で移動速度VNSSを算出した後、歩幅sstを補正(S48)しなくてもよい。また、移動速度VNSSへの測位誤差の影響が比較的抑制される、例えば、j≧nsmplの場合にステップS48を実行してもよい。
【0038】
図2Aおよび図2Bに示した手順を電子機器10が実行することにより、図3に示す位置情報の推移においては、次のように移動速度Vが取得される。図3は、本発明の実施形態に係る電子機器の測位部が取得した位置情報の推移を示すグラフであり、取得した位置情報を白丸(○)で表す。図3の縦軸は、時間を示し、1目盛が測位時間Tintを表し、また、測位試行カウンタiを付す。また、隣り合うマーカー(○)同士を結ぶ太線に、逐次情報カウンタjを付す。
【0039】
走行状態に遷移(S04)した当初は、推定移動速度VDRが現在の移動速度Vである。走行状態において最初にa点で位置情報が取得されると、このときをi=0として、カウントが開始される。そして、その次に位置情報が取得されると、a点の位置情報とに基づいて、1個目(j=1)の逐次速度が算出される。しかし、3個目の位置情報が取得された後、連続してRc回、位置情報が取得されなかった時点(b点)で、これまでに取得、算出された位置情報や逐次速度が削除される。
【0040】
その後、c点で位置情報が取得されると、再びi=0からカウントされ、その次に取得された位置情報とから算出された逐次速度を1個目(j=1)としてカウントされる。そして、逐次速度がnNSS個に、すなわち位置情報が(nNSS+1)点取得されたd点で、これらnNSS個の逐次速度を集計して移動速度VNSSが算出され、現在の移動速度Vとなる。その後、位置情報が取得される度に、逐次速度を1個ずつ増やしながら集計して移動速度VNSSが算出される。位置情報が取得されなかった時には、その前に算出された移動速度VNSSが継続される。逐次速度がnsmpl個に到達したe点の後においては、最新のnsmpl個の逐次速度を集計して移動速度VNSSが算出される。すなわち、2~(nsmpl+1)個目の逐次速度、3~(nsmpl+2)個目の逐次速度、…を集計する。その後、連続してRc回、位置情報が取得されなかった時点(f点)で、b点と同様にこれまでに取得、算出された位置情報や逐次速度が削除され、さらに再び推定移動速度VDRが現在の移動速度Vとなる。さらにその後、g点で位置情報が取得されると、a点、c点と同様にi=0からカウントされて逐次速度の算出および蓄積が再開される。
【0041】
本実施形態に係る移動速度取得方法によれば、慣性センサ5を用いた自律航法による推定移動速度VDRよりも比較的実際の移動速度に近いGNSSによる移動速度VNSSを早期に取得して、ユーザに対して表示することができる。なお、電子機器10の表示部9には、現在の移動速度Vと共に、GNSSによる移動速度VNSSを表示しているときには、例えば人工衛星を表す記号や文字を表示してもよい。また、推定移動速度VDRを表示し、かつ位置情報を取得して、逐次情報カウンタjがカウントされているときには、GNSSによる位置情報を取得中であることを示す記号や文字を表示してもよい。また、移動速度VNSSの表示を開始、または終了して推定移動速度VDRに切り替えた時には、移動速度Vを1~2秒間程度、点滅表示させたり、音声や振動で通知してもよい。あるいは、移動速度VNSSを標準集計数nsmpl未満の逐次速度dVから算出している間(nNSS≦j<nsmpl)は、移動速度V(=VNSS)を点滅表示させていてもよい。
【0042】
(変形例)
前記実施形態に係る移動速度取得方法では、移動速度VNSSを、所定の数nsmpl個の逐次速度dVを集計して算出しているが、所定の期間内に取得した逐次速度dVを集計して算出することもできる。このような方法によれば、一定の期間に取得した位置情報に基づいた移動速度VNSSを取得することができる。以下、本発明の実施形態の変形例に係る移動速度取得方法について、主に前記実施形態と異なる工程を、図2Aおよび図4を参照して説明する。
【0043】
本変形例に係る移動速度取得方法は、NSS速度取得処理S30に代えてNSS速度取得処理S30Aを実行する以外は前記実施形態と同様である。ただし、逐次情報カウンタjの初期化(S21)と同時に、自律航法移行カウンタlを初期値としてNDRにする(図示省略)。
【0044】
本変形例においては、所定の期間(標準集計時間)内に算出した逐次速度dVを、その数が初期集計数nNSS以上であれば集計して、移動速度VNSSを算出する。測位時間Tint毎に、NSS速度取得処理S30Aを実行して、測位試行カウンタiをインクリメントしている(S53)ことから、標準集計時間を(測位時間Tint×標準試行回数Nsmpl)と定義する。そして、NSS速度取得処理S30Aにおいては、まず、測位試行カウンタiについて判定する(S41)。詳しくは、測位試行カウンタiから逐次情報数管理カウンタmを減じた値(i-m)を標準試行回数Nsmplと比較する。初期状態でm=0である(S24)ので、測位試行カウンタiが標準試行回数Nsmplに到達するまでは(i-m)≦Nsmplが成立して(S41:YES)、次に、前記実施形態と同様に受信を試行する(S25)。2点目以降の位置情報Liを取得したら(S26:YES、S27:YES)、リセットカウンタkを逐次集計期間Rdと比較し(S33A)、逐次集計期間Rd未満である(S33A:YES)場合に逐次速度dViを算出して(S28A)、逐次情報カウンタjをインクリメントし(S49b)、リセットカウンタkを初期化して0にする(S29b)。一方、リセットカウンタkが逐次集計期間Rd以上である(S33A:NO)場合には、逐次速度dViを算出せず、したがって逐次情報カウンタjもそのままで、リセットカウンタkを初期化して0にする(S29a)。その結果、前記実施形態と同様に、逐次速度dViを算出するための最新の(現在の)位置情報Liとその次に新しい位置情報Li-1-k(0≦k<Rd)との2点間の時間が(Tint×Rd)以下に規制される。
【0045】
逐次速度dViを算出した(S28A)ら、その後、逐次情報カウンタjを初期集計数nNSSと比較する(S42A)。ステップS49bの実行により、この時点で逐次情報カウンタjは(逐次速度dVの蓄積数+1)であり、初期集計数nNSSを超えた(S42A:YES)ときに逐次速度dVの蓄積数が初期集計数nNSS以上となるので、蓄積した逐次速度dVを集計して移動速度VNSSを算出する(S47)。逐次情報カウンタjが初期集計数nNSS以下(S42A:NO)、すなわち逐次速度dVの蓄積数が初期集計数nNSS未満であれば、ステップS47を実行せず、ステップS37に進む。
【0046】
前記したように、本変形例においては、標準集計時間(Tint×Nsmpl)内に算出した逐次速度dVを集計して、移動速度VNSSを算出する。最初の位置情報L0を取得してからの受信の試行(S25)の回数、すなわち測位試行カウンタiが、標準試行回数Nsmplを超えたら、標準集計時間(Tint×Nsmpl)前のさらにその前に算出した逐次速度dVが記憶部43に格納されている場合がある。そこで、逐次速度dVをその算出時から標準集計時間(Tint×Nsmpl)超経過した時に記憶部43から削除するために、受信の試行(S25)の(Nsmpl+1)回目以降は、その前に以下のステップを実行する。初めて(i-m)>Nsmpl(S41:NO)となる、i=Nsmpl+1における処理を例に説明する。初期状態でm=0である(S24)ので、逐次情報数管理カウンタmをインクリメントして(S43)m=1になる。逐次速度dV1が記憶部43に格納されていれば(S44:YES)これを削除し(S45)、逐次速度dVの蓄積数が1減少したことに伴い、逐次情報カウンタjをデクリメントする(S46)。次に再び(i-m)を標準試行回数Nsmplと比較すると、(i-m)=Nsmplであるから(i-m)≦Nsmplが成立し(S41:YES)、i≦Nsmplの時と同様にステップS25に進む。
【0047】
毎回、位置情報Lを取得することができた(S26:YES)のでなければ、すべてのm(≧1)について逐次速度dVmが算出されてはいないので、逐次速度dVmが格納されていない(S44:NO)ことがある。この場合には、削除対象となる逐次速度dVmがないので、ステップS45を実行せず、ステップS46も実行せず、逐次情報カウンタjの数を変化させない。このように、測位試行カウンタiが標準試行回数Nsmplを超えたら、(i-m)が標準試行回数Nsmpl以下になる(S41:YES)ように、ステップS43~S46を実行する。これらの処理により、ステップS42Aの判定時には、標準試行回数Nsmpl内に算出された逐次速度dVのみが記憶部43に蓄積(残存)していると共に、(蓄積数+1)が逐次情報カウンタjになる。したがって、前記したように、逐次情報カウンタjが初期集計数nNSSを超えたら(S42A:YES)、蓄積した逐次速度dVを集計して移動速度VNSSを算出する(S47)ことができる。
【0048】
途中、位置情報Lを取得することができなかった(S26:NO)回数が多いと、測位試行カウンタiが標準試行回数Nsmpl以上に到達しても、標準集計時間(Tint×Nsmpl)内に算出した逐次速度dVの数が初期集計数nNSSに到達しない(S42A:NO)場合がある。この場合には、次回以降のNSS速度取得処理S30Aにおいて新たな位置情報Liを取得して(S26:YES)、逐次速度dViを算出(S28A)、蓄積する。このように、本変形例においては、逐次情報カウンタjを、最近の標準試行回数Nsmpl内に算出された逐次速度dVの指標として増減する。したがって、位置情報Liを取得することができなかった(S26:NO)ときに、リセットカウンタkをインクリメントする(S32)が、前記実施形態のように判定せず、逐次情報カウンタjを初期化しない(図2B、S33,S35参照)。
【0049】
本変形例においては、移動速度VNSSを算出した(S47)後に、自律航法移行カウンタlを0にする(S39)。したがって、自律航法移行カウンタlが初期状態のNDRよりも小さい(S37:YES)ということは、その前に移動速度VNSSを算出した(S47)ことがあることを示す。そして、その後において移動速度VNSSを算出しなかった(S26:NO、S37:YES)場合に、自律航法移行カウンタlをインクリメントする(S38)。自律航法移行カウンタlがクリア判定回数NDRに到達する前(S37:YES)においては、移動速度Vを更新せず、クリア判定回数NDRに到達した(S37:NO)時、すなわちクリア判定時間(Tint×NDR)経過した時に推定移動速度VDRに切り替える(S51)。したがって、クリア判定回数NDRは、測位時間Tintに応じて設定されることが好ましい。また、NDR>nNSSに設定されることにより、例えば一時的に電波が受信されなかった場合に、現在の移動速度Vが移動速度VNSSと推定移動速度VDRとに短期間で切り替わることを抑制することができる。
【0050】
標準試行回数Nsmplは、前記実施形態の標準集計数nsmplと同様、小さいほど、直近における移動速度VNSSを取得することができる一方、集計の対象となる逐次速度dVの数(標準試行回数Nsmpl以下)が少なくなり、移動速度VNSSへの測位誤差の影響が大きくなる。初期集計数nNSSは、標準試行回数Nsmpl以下の値に設定され、標準試行回数Nsmpl未満であることが好ましく、標準試行回数Nsmplに対する比が高いと移動速度VNSSの算出が困難になる。したがって、初期集計数nNSSは、逐次集計期間Rdにもよるが、標準試行回数Nsmplの2/3以下に設定されることが好ましく、1/2以下に設定されることがより好ましく、さらに、前記実施形態と同様に衛星測位情報の信頼度に応じて更新されてもよい。
【0051】
逐次集計期間Rdは、1以上に設定することができ、測位時間Tintが長い場合には小さいことが好ましい。Rd=1の場合、2回以上連続して位置情報Lを取得した時にのみ、ステップS28Aを実行して逐次速度dVi(=|Li-Li-1|/Tint)を算出する。さらにこの場合、ステップS28Aで、逐次速度算出部41が、速度dViに代えて、測位時間Tintあたりの移動距離|Li-Li-1|を算出、格納してもよい。一例として、Tint=1sに設定した場合においては、Nsmpl=20、NDR=11、Rd=2に設定し、さらに衛星測位情報の信頼度が良好な場合には、nNSS=10に設定することができる。
【0052】
本変形例においては、前記実施形態で説明したようにクリア判定値を設定してもよく、リセットカウンタkをインクリメントした(S32)後に判定して、リセットカウンタkがクリア判定値以上に到達した時には、現在の移動速度Vを、最新のステップS14で算出された推定移動速度VDRに更新する(S51)。クリア判定値は、クリア判定回数NDRよりも小さい値に設定し、(Nsmpl-nNSS)以下に設定することがより好ましい。クリア判定値を設定することにより、移動速度VNSSの算出の早期の再開の可能性が低くなった時点で速やかに、現在の移動速度Vを推定移動速度VDRに切り替えることができる。また、クリア判定値が前記実施形態のリセット判定値Rc図2B、S33参照)を兼ねていてもよく、リセット判定値Rcは逐次集計期間Rdよりも大きい値に設定する。
【0053】
前記実施形態および前記変形例においては、2点の位置情報Lから逐次速度dVを算出し、逐次速度dVを集計して移動速度VNSSを算出しているが、初期集計数nNSS個以上であって、標準集計数nsmpl個のまたは標準集計時間(Tint×Nsmpl)内に取得した位置情報Lから直接に移動速度VNSSを算出してもよい。例えば、線形近似によって移動速度VNSSを算出することができ、このとき、位置情報の外れ値を除外することが好ましい。あるいは、前記位置情報Lに基づいて移動経路を作成し、スムージングした経路上において測位時間Tint毎に変化量を算出し、この変化量を移動速度VNSSとし、または、変化量を逐次速度dVとしてこれを集計して移動速度VNSSを算出することもできる。
【0054】
本発明に係る電子機器は、位置情報を、GNSS以外に、携帯情報端末の基地局から、また、現在地付近に設置されたWi-Fi(登録商標)アクセスポイントやBluetooth(登録商標)のビーコンから取得してもよい。さらに、GNSSを含めたこれらを組み合わせてもよく、測位精度を高くすることができる。
【0055】
本発明に係る電子機器は、慣性センサを用いた自律航法による推定移動速度の算出の有無や状態判定にかかわらず、位置情報に基づいて移動速度算出部が移動速度を算出するように構成されていてもよく、さらには、慣性センサおよび自律航法速度算出部を備えていなくてもよい。あるいは、ユーザの操作によって、推定移動速度との併用の有無を切り替えられるように構成されていてもよい。
【0056】
本発明に係る電子機器は、ウォーキングやランニング用に限られず、例えば、自転車の走行記録機能を有するものであってもよい。この場合、自律航法による推定移動速度を自転車の車輪の回転数に基づいて算出し、そのために、慣性センサとして、例えば、自転車のホイールに装着される磁石とフォークに装着される磁気センサとを備える。
【0057】
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る。
【0058】
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》
所定の期間毎に前記期間における逐次速度を算出すると共に、新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出された逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出手段を備え、
前記移動速度算出手段は、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする電子機器。
《請求項2》
外部から信号を受信して位置情報を取得する位置情報取得手段をさらに備え、
前記移動速度算出手段は、新しく取得されたものから前記標準集計数の位置情報、または前記標準集計時間内に取得された位置情報に基づいて前記逐次速度を算出することで前記移動速度を算出し、
前記移動速度算出手段は、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の位置情報が取得されているときには、前記初期集計数以上の位置情報に基づいて移動速度を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
《請求項3》
前記移動速度算出手段は、前記位置情報取得手段が位置情報を取得する度に、前記位置情報を含む2以上の位置情報に基づいて、前記2以上の位置情報を取得した期間における逐次速度を算出し、新しく算出したものから順に複数の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の電子機器。
《請求項4》
予め設定された測位時間毎に前記位置情報取得手段に位置情報の取得を試行させる制御手段を、さらに備え、
前記制御手段は、前記初期集計数以上の位置情報が取得されている場合には、前記位置情報取得手段が位置情報を取得する度に、前記移動速度算出手段に移動速度を算出させる
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電子機器。
《請求項5》
前記位置情報取得手段が位置情報の取得の試行において連続して、予め設定されたリセット判定値の回数、位置情報を取得しなかった場合には、それよりも前に取得された位置情報を、前記移動速度算出手段が以降の移動速度の算出に用いない
ことを特徴とする請求項4に記載の電子機器。
《請求項6》
慣性センサと、
前記慣性センサが前記電子機器の動きを検出した所定時間あたりの回数に基づいて、移動速度を算出する自律航法速度算出手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記移動速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とし、前記移動速度算出手段が移動速度を算出していない時には、前記自律航法速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とする
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の電子機器。
《請求項7》
前記制御手段は、前記移動速度算出手段が移動速度を算出した後に前記位置情報取得手段が位置情報の取得の試行において位置情報を取得しなかった場合には、前記移動速度を継続して現在の移動速度とし、前記位置情報取得手段が前記試行において連続して、予め設定されたクリア判定値の回数、位置情報を取得しなかった時に、前記自律航法速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とする
ことを特徴とする請求項6に記載の電子機器。
《請求項8》
前記制御手段は、前記移動速度算出手段が移動速度を算出した後において、新たな移動速度を算出することなく予め設定されたクリア判定時間が経過した時に、前記自律航法速度算出手段が算出した移動速度を現在の移動速度とし、前記クリア判定時間が経過するまでは前記移動速度算出手段が算出した移動速度を継続して現在の移動速度とする
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の電子機器。
《請求項9》
前記自律航法速度算出手段は、前記移動速度算出手段が移動速度を算出すると、前記移動速度に基づいて、前記慣性センサの検出1回あたりの移動距離を補正する
ことを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれか一項に記載の電子機器。
《請求項10》
前記制御手段は、現在の移動速度を出力する
ことを特徴とする請求項6ないし請求項9のいずれか一項に記載の電子機器。
《請求項11》
前記制御手段は、前記現在の移動速度が、前記自律航法速度算出手段が算出した値か前記移動速度算出手段が算出した値か、を出力する
ことを特徴とする請求項10に記載の電子機器。
《請求項12》
前記制御手段は、前記現在の移動速度が、前記自律航法速度算出手段が算出した値と前記移動速度算出手段が算出した値とで切り替えた時に、切り替えたことを出力する
ことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の電子機器。
《請求項13》
ユーザの身体に装着されることを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれか一項に記載の電子機器。
《請求項14》
所定の期間における逐次速度を算出する逐次速度算出ステップと、
新しく算出したものから順に予め設定された標準集計数の逐次速度、または予め設定された標準集計時間内に算出した逐次速度を集計して、移動速度を算出する移動速度算出ステップと、を前記期間毎に実行し、
前記移動速度算出ステップは、前記標準集計数未満または前記標準集計時間分未満であって予め設定された初期集計数以上の逐次速度が算出されているときには、前記初期集計数以上の逐次速度を集計して移動速度を算出する
ことを特徴とする移動速度取得方法。
《請求項15》
コンピュータに、請求項14に記載の移動速度取得方法を実行する制御装置として機能させることを特徴とする制御プログラム。
【符号の説明】
【0059】
10 電子機器
1 制御部(制御手段)
2 記憶部
3 測位部(位置情報取得手段)
4 移動速度算出部(移動速度算出手段)
5 慣性センサ
6 自律航法速度算出部(自律航法速度算出手段)
7 計時器
8 操作部
9 表示部
ST 測位衛星
S28,S28A 逐次速度算出ステップ
S47 移動速度算出ステップ
dV 逐次速度
DR クリア判定回数
NSS 初期集計数
smpl 標準集計数
smpl 標準試行回数
c リセット判定値、クリア判定値
d 逐次集計期間
st 歩幅(慣性センサの検出1回あたりの移動距離)
int 測位時間
p 停止判定時間
DR 推定移動速度(移動速度)
NSS 移動速度
図1
図2A
図2B
図3
図4