專利名稱：定位裝置以及定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定位(positioning)裝置以及定位方法。
背景技術(shù)：
在專利文獻I (特開2006-177772號公報)中記載了下述定位裝置，即通過利用 來自GPS(Global Positioning System)衛(wèi)星的電波來進行定位,并且輔助地使用各種定位 傳感器，從而即便是無法接收來自GPS衛(wèi)星的電波的狀況，也可自動地進行定位。
而且，在上述專利文獻I等中，例如根據(jù)GST值、C/N值、DOP值以及EPE值等可以 進行基于GPS的定位數(shù)據(jù)的精度的判斷。
另一方面，關(guān)于自主定位而一律適用定位誤差(例如5% )來算出定位精度的誤差 量，但是由于在該裝置的保持狀態(tài)下精度會發(fā)生較大變動，所以會有在一樣的定位誤差下 無法準確地進行當前位置的確定的情況。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在采用不同的定位方法的同時能防止當前位置的確 定精度的下降的定位裝置以及定位方法。
為了達成上述目的，本發(fā)明的一個方式為定位裝置，其特征在于，具備
第I定位單元，其接收從定位衛(wèi)星發(fā)送出的信號，并定位該裝置主體的位置；
第2定位單元，其檢測該裝置主體的運動以及行進方位，并基于該裝置主體的運 動以及行進方位來定位該裝置主體的位移；
第I算出單元，其基于由該第2定位單元檢測到的所述運動來算出該裝置主體的 位移的定位精度；
控制單元，其基于由該第I算出單元算出的所述定位精度來控制所述第I定位單 元以及所述第2定位單元的測量動作；和
確定單元，其基于被該控制單元控制測量動作的所述第I定位單元以及所述第2 定位單元的測量結(jié)果來確定該裝置主體的當前位置。
為了達成上述目的，本發(fā)明的另一個方式為定位方法，是使用了定位裝置的定位 方法，該定位方法的特征在于，進行下述處理
第I定位處理，接收從定位衛(wèi)星發(fā)送出的信號，并定位該裝置主體的位置；
第2定位處理，檢測該裝置主體的運動以及行進方位，并基于該裝置主體的運動 以及行進方位來定位該裝置主體的位移；
第I算出處理，基于由該第2定位處理檢測到的所述運動來算出該裝置主體的位 移的定位精度；
控制處理，基于由該第I算出處理算出的所述定位精度來控制所述第I定位處理 以及所述第2定位處理的測量動作；和
確定處理，基于被該控制處理控制測量動作的所述第I定位處理以及所述第2定位處理的測量結(jié)果來確定該裝置主體的當前位置。


圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的一實施方式的定位裝置的概略構(gòu)成的框圖。圖2是表示由圖1的定位裝置進行的定位處理所涉及的動作的一例的流程圖。圖3是表示圖2的定位處理后續(xù)所涉及的動作的一例的流程圖。圖4是示意性表示圖1的定位裝置主體的保持狀態(tài)的穩(wěn)定性的位移的圖。圖5是表示變形例1的定位裝置的概略構(gòu)成的框圖。圖6是表示由圖5的定位裝置進行的定位處理所涉及的動作的一例的流程圖。
具體實施例方式以下，利用附圖來說明本發(fā)明的具體實施方式
。其中，本發(fā)明的范圍并不限定于圖示例。本實施方式的定位裝置100由用戶所持有，且是以并用基于GPS (全球定位系統(tǒng)) 的定位(GPS定位)和采用了自主導(dǎo)航用傳感器的定位(自主導(dǎo)航定位)的方式依次記錄 表示用戶的移動軌跡的一系列位置數(shù)據(jù)的裝置。圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的一實施方式的定位裝置100的概略構(gòu)成的框圖。如圖1所示，定位裝置100具體而言具備GPS接收部1、3軸地磁傳感器2、3軸加 速度傳感器3、自主導(dǎo)航控制處理部4、精度算出部5、動作控制部6、當前位置確定部7、操作 輸入部8、顯示部9、工作存儲器10、程序存儲器11、以及中央控制部12。GPS接收部1經(jīng)由接收天線la而接收從GPS(全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星S發(fā)送出的數(shù) 據(jù)。S卩、接收天線la在規(guī)定的時刻接收從被發(fā)射到低地球軌道上的多個GPS衛(wèi)星(定 位衛(wèi)星；圖1中僅示出一個)S發(fā)送出的GPS信號(例如，年歷(almanac)(概略軌道信息)、 星歷(印hemeris)(詳細軌道信息)等)，并將該GPS信號輸出至GPS接收部1。GPS接收部1進行經(jīng)由接收天線la接收到的GPS信號的解調(diào)處理，獲取GPS衛(wèi)星 S的各種發(fā)送數(shù)據(jù)。并且，GPS接收部1基于所獲取到的發(fā)送數(shù)據(jù)來進行規(guī)定的定位運算，由此定位該 終端主體的二維的當前位置(緯度，經(jīng)度)，獲取與該位置相關(guān)的位置信息(例如，緯度、經(jīng) 度的坐標信息)來作為定位結(jié)果。另外，GPS接收部1每隔由動作控制部6設(shè)定的規(guī)定的時間間隔，依次獲取與該裝 置主體的當前位置相關(guān)的位置信息(詳細見后述)。在這里，GPS接收部1以及接收天線la構(gòu)成了第1定位單元，其接收從定位衛(wèi)星 發(fā)送出的信號并定位該裝置主體的位置。3軸地磁傳感器2是自主導(dǎo)航用傳感器，分別檢測相互正交的3軸方向上的地磁的 大小。并且，3軸地磁傳感器2將所檢測到的各軸的檢測信號輸出至自主導(dǎo)航控制處理 部4。3軸加速度傳感器3是自主導(dǎo)航用傳感器，分別檢測相互正交的3軸方向上的加速
并且，3軸加速度傳感器3以規(guī)定的頻率對所檢測到的各軸的檢測信號進行采樣， 并輸出至自主導(dǎo)航控制處理部4以及精度算出部5。
自主導(dǎo)航控制處理部4基于由3軸地磁傳感器2以及3軸加速度傳感器3檢測到的檢測數(shù)據(jù)，連續(xù)地進行自主導(dǎo)航的定位運算。
S卩、自主導(dǎo)航控制處理部4以規(guī)定的采樣周期獲取由3軸地磁傳感器2以及3軸加速度傳感器3檢測到的檢測數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些檢測數(shù)據(jù)來算出定位裝置100的移動方向以及移動量。
而且，自主導(dǎo)航控制處理部4通過在獲取檢測數(shù)據(jù)之前的該裝置主體所存在的位置數(shù)據(jù)上相加由所算出的移動方向以及移動量構(gòu)成的向量數(shù)據(jù)，由此算出作為自主導(dǎo)航的定位結(jié)果的位置數(shù)據(jù)。
另外，自主導(dǎo)航控制處理部4通過每隔規(guī)定的時間間隔連續(xù)地算出該位置數(shù)據(jù)， 由此獲取該裝置主體的位移。
這樣，3軸地磁傳感器2、3軸加速度傳感器3以及自主導(dǎo)航控制處理部4構(gòu)成了第2定位單元，其檢測該裝置主體的運動以及行進方位并基于該運動以及行進方位來定位該裝置主體的位移。
精度算出部5具備算出該裝置主體的位移的定位精度的第I算出部5a。
第I算出部5a基于自主導(dǎo)航控制處理部4的測量結(jié)果來算出該裝置主體的位移的定位精度。
S卩、第I算出部5a基于由3軸加速度傳感器3檢測到的檢測信號的檢測結(jié)果來算出被用戶保持的該裝置主體的保持狀態(tài)的穩(wěn)定性Ha，作為定位精度。
在這里，裝置主體的保持狀態(tài)的穩(wěn)定性Ha將該裝置主體為穩(wěn)定狀態(tài)、即在重力軸以外不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)表現(xiàn)為基準(Ha = I)。
具體而言，該裝置主體的3軸加速度傳感器3在重力軸以外旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，加速度的正交力分量(normal force component)表現(xiàn)為各軸的檢測信號的OHz以外的頻率分量。
另一方面，3軸加速度傳感器3在重力軸以外不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，由于正交力分量表現(xiàn)為各軸的檢測信號的OHz的頻率分量，因而其反向成為重力軸方向。
因此，第I算出部5a在確定了相對于3軸加速度傳感器3的重力軸方向G(x，y, z)之后，對由該3軸加速度傳感器3檢測到的各軸的檢測信號施加平均化濾波器等各種低通濾波器，以提取OHz的頻率分量(X0，Y0, Z0)。
此外，上述的3軸加速度傳感器3的各軸的檢測信號的OHz的頻率分量的提取方法只是一例，并不限定于此，也可適當任意地變更。
另外，第I算出部5a基于由3軸加速度傳感器3檢測到的各軸的檢測信號的OHz 的頻率分量(Χ0，Υ0，Ζ0)的平方和，算出該裝置主體的保持狀態(tài)的穩(wěn)定性Ha。
該裝置主體的保持狀態(tài)例如存在將該裝置放入到用戶的口袋中的狀態(tài)、不固定地放入到用戶所背的背包中的狀態(tài)、不固定地放入到筐中且會自由地移動及旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)等。
首先，裝置主體的3軸加速度傳感器3在重力軸以外不旋轉(zhuǎn)的靜止狀態(tài)下，第I算出部5a預(yù)先提取成為基準的各軸的檢測信號的OHz的頻率分量(X0，Y0, Z0)。
另外，第I算出部5a每隔規(guī)定的時間間隔，提取由3軸加速度傳感器3檢測到的檢測信號的各軸的檢測信號的OHz的頻率分量(xa，ya, za)。之后,第I算出部5a按下述式(I)通過規(guī)定時刻下的OHz的頻率分量(xa,ya,za)的平方和的平方根除以成為基準的各軸的檢測信號的OHz的頻率分量(X0，Y0，Z0)的平方和的平方根，從而算出該裝置主體的保持狀態(tài)的穩(wěn)定性Ha(參照圖4)來作為該裝置主體的位移的定位精度。[數(shù)學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種定位裝置，其特征在于，具備 第I定位單元，其接收從定位衛(wèi)星發(fā)送出的信號，并定位該裝置主體的位置； 第2定位單元，其檢測該裝置主體的運動以及行進方位，并基于該裝置主體的運動以及行進方位來定位該裝置主體的位移； 第I算出單元，其基于由該第2定位單元檢測到的所述運動來算出該裝置主體的位移的定位精度； 控制單元，其基于由該第I算出單元算出的所述定位精度來控制所述第I定位單元以及所述第2定位單元的測量動作；和 確定單元，其基于被該控制單元控制測量動作的所述第I定位單元以及所述第2定位單元的測量結(jié)果來確定該裝置主體的當前位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征在于， 所述第2定位單元還具備3軸加速度傳感器，該3軸加速度傳感器分別檢測相互正交的3軸方向上的加速度， 所述第I算出單元基于所述3軸加速度傳感器的檢測結(jié)果來算出由使用者保持該裝置主體的保持狀態(tài)的穩(wěn)定性，作為所述定位精度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定位裝置，其特征在于， 所述第I算出單元還基于由所述3軸加速度傳感器檢測到的各軸的檢測信號之中的、OHz的頻率分量的平方和來算出所述裝置主體的保持狀態(tài)的穩(wěn)定性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征在于， 所述控制單元還基于由所述第I算出單元算出的所述定位精度來使由所述第I定位單元定位所述裝置主體的位置的測量間隔變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位裝置，其特征在于， 所述定位裝置還具備第2算出單元，該第2算出單元基于所述第I定位單元的定位結(jié)果來算出該裝置主體的位置的定位精度， 所述確定單元基于由所述第I算出單元算出的所述定位精度以及由所述第2算出單元算出的所述定位精度來確定該裝置主體的當前位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定位裝置，其特征在于， 所述第2算出單元基于GST值、C/N值、DOP值以及EPE值之中的至少任意一個值來算出該裝置主體的位置的定位精度。
7.—種定位方法，是使用了定位裝置的定位方法，該定位方法的特征在于，進行下述處理 第I定位處理，接收從定位衛(wèi)星發(fā)送出的信號，并定位該裝置主體的位置； 第2定位處理，檢測該裝置主體的運動以及行進方位，并基于該裝置主體的運動以及行進方位來定位該裝置主體的位移； 第I算出處理，基于由該第2定位處理檢測到的所述運動來算出該裝置主體的位移的定位精度； 控制處理，基于由該第I算出處理算出的所述定位精度來控制所述第I定位處理以及所述第2定位處理的測量動作；和 確定處理，基于被該控制處理控制測量動作的所述第I定位處理以及所述第2定位處理的測量結(jié) 果來確定該裝置主體的當前位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種定位裝置以及定位方法。在以并用GPS定位和自主導(dǎo)航定位的方式來記錄位置數(shù)據(jù)的定位裝置中，根據(jù)自主導(dǎo)航定位的檢測結(jié)果來算出位移的定位精度，并基于該定位精度來控制GPS定位和自主導(dǎo)航定位的測量動作。
文檔編號G01S19/48GK103033835SQ20121036396
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者渡邊浩平 申請人:卡西歐計算機株式會社