专利名称：定位设备、定位方法、程序和记录介质的制作方法
技术领域：
本公开涉及ー种定位设备、定位方法、程序和记录介质。
背景技术：
基于位置信息的服务已被广泛使用，特别是使用通过GPS (全球定位系统)获得的定位信息的汽车导航系统。特别地，近来便携式导航设备已投入市场，具有各种定位功能的智能电话已被广泛使用。相应地，位置信息将被用于更广泛的领域。对于位置信息的測量，使用绝对定位和相对定位。绝对定位測量唯一确定的位置(绝对位置)。此外，相对定位測量相对于特定位置的相对位置。绝对定位的示例包括GPS 测量、Wi-Fi定位和使用基站的位置信息的位置測量。例如，JP 2008-215924A公开了ー种定位设备，其除了 GPS測量之外还使用根据磁倾角确定的纬度信息来測量当前位置。
发明内容
然而，存在ー些地方的位置，仍然难以使用这些方法之一来进行测量。鉴于前述问题，潜在地希望提供ー种能够获取绝对位置的新的定位技木。根据本公开的实施例，提供ー种定位设备，包括地磁检测部分，其检测地磁；获取部分，其获取匹配区域，该匹配区域是通过对照地磁信息检查由地磁检测部分检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的值而获得的，该地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场强度和磁倾角的值；以及识别部分，其基于由获取部分获取的区域来识别当前位置。根据本公开的另ー实施例，提供ー种定位方法，包括检测地磁；通过对照地磁信息检查所检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的检测值来获取匹配区域，其中地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及基于所获取的区域识别当前位置。根据本公开的另ー实施例，提供一种用于使计算机用作定位设备的程序，该定位设备包括地磁检测部分，其检测地磁；获取部分，其获取匹配区域，该匹配区域是通过对照地磁信息检查由地磁检测部分检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的值而获得的，该地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及识别部分，其基于由获取部分获取的区域来识别当前位置。根据本公开的另ー实施例，提供一种计算机可读记录介质，其中记录有用于使计算机用作定位设备的程序，该定位设备包括地磁检测部分，其检测地磁；获取部分，其获取匹配区域，该匹配区域是通过对照地磁信息检查由地磁检测部分检测到的地磁的总磁场強度和磁倾角的值而获得的，该地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及识别部分，其基于由获取部分获取的区域来识别当前位置。根据上述本公开的实施例，能够提供能够使用新的定位技术获取绝对位置的定位设备、定位方法、程序和记录介质。
图I是示出世界磁倾角等值线图的说明图；图2是示出世界总磁场強度等值线图的说明图；图3是根据本公开的第一实施例的定位设备的功能框图；图4是示出根据本实施例的识别当前位置的概要的说明图；图5是示出根据本实施例的定位设备的操作的流程图；图6是示出日本的磁倾角等值线图的说明图；图7是示出日本的总磁场強度等值线图的说明图；图8是根据本公开的第二实施例的定位设备的功能框图；
图9是示出根据本实施例的识别当前位置的概要的说明图；图10是示出根据本实施例的定位设备的操作的流程图；图11是示出根据本实施例的区域识别处理的流程图；图12是示出根据本实施例的区域识别的概要的说明图；图13是示出根据本实施例的当前位置范围缩小处理的流程图；图14是示出根据本实施例的当前位置范围缩小处理的概要的说明图；图15是根据本公开的第三实施例的定位设备的功能框图；图16是示出根据本实施例的定位设备的操作的流程图；图17是示出根据本实施例的当前位置范围缩小处理的概要的说明图；以及图18是示出根据本公开的第一至第三实施例的定位设备的硬件配置示例的框图。
具体实施例方式下文中，參考附图详细描述本公开的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，用相同的附图标记表示具有基本相同的功能和结构的构成元素，并且省略对这些构成元素的重复说明。注意，将按照以下顺序给出描述。I.概要2.第一实施例2-1.功能配置2-2.操作3.第二实施例(具有与地磁定位不同的定位功能的示例)3-1.功能配置3-2.操作4.第三实施例(具有海拔计算功能的示例)4-1.功能配置4-2.操作5.硬件配置6.效果示例〈I.概要 >首先，參考图I和图2，描述根据本公开的第一至第三实施例的绝对定位的概要。图I是示出世界磁倾角等值线图的说明图。图2是示出世界总磁场強度等值线图的说明图。作为现今进行绝对定位的方法，典型地以使用GPS和Wi-Fi接入点的位置測量、使用移动基站的位置测量以及使用MES(室内消息系统)(也称为室内GPS)和诸如RF标签的标记的位置测量为例。然而，为了使用这些类型的绝对定位，需要在周围设置用于每种类型的定位的基础设施。例如，为了使用GPS測量位置，通过与GPS卫星进行通信来接收GPS信号。此外，为了使用Wi-Fi定位，通过与Wi-Fi接入点进行通信来获取该接入点的位置信息。此外，为了使用利用移动基站的位置測量，通过与移动基站进行通信来获取移动基站的位置信息。为了使用利用頂ES的位置測量，从頂ES发送设备接收位置信息。为了使用利用诸如RF标签的标记的位置測量，需要读取标记。相应地，在这种情形下，在没有设置用于测量位置的基础设施的地点，不能使用包含获取绝对位置的定位方法。例如，在诸如山、山谷和森林的很少有基础设施的地点，难以 使用Wi-Fi定位、利用移动基站的位置测量以及利用MES和诸如RF标签的标记的位置测量。此外，由于GPS无线电波在通过水时会大大衰減，因此GPS接收灵敏度在天空被树和岩石墙壁阻挡的地点显著劣化。在诸如山、山谷和森林的缺少基础设施的地点，很可能正在进行包含风险的活动，诸如爬山。因此，在这些地点，认为获取当前位置的需要尤其高。此外，日本陆地面积小，并且基础设施密度高。在相对于日本而言各自具有较大陆地面积和较低基础设施密度的外国，由于对应于上述状况的区域比日本的大，因此这种需要尤其高。因此，根据本公开的第一至第三实施例的绝对定位方法使用磁场大小和磁倾角来识别当前位置。地磁是通用术语，其指地球的磁性和由该磁性产生的地球上的磁场，地磁由具有大小和方向的矢量来表示。将地磁矢量的大小称为总磁场强度。此外，将地磁矢量和水平面之间的角称为磁倾角。总磁场強度和磁倾角各自具有对于位置特有的值。例如，图I示出世界磁倾角等值线图。如上所述，磁倾角表示地磁矢量和水平面之间的角，并且相对于水平面向下的方向表示正值。磁倾角的值在南北方向上很大地改变，越接近两极，值变得越大，而用于方位角计算的水平分量变得越小。例如，东京的磁倾角是大约50°，芬兰的磁倾角是大约75°，墨西哥的磁倾角是大约10°，而南极的磁倾角是大约-90。。此外，图2示出世界总磁场強度等值线图。如上所述，总磁场強度表示地磁矢量的大小。例如，东京的总磁场強度是大约45 μ Τ，芬兰的总磁场強度是大约60 μ Τ，墨西哥的总磁场强度是大约25 μ Τ,而南极的总磁场强度是大约65 μ Τ。下面要描述的根据每个实施例的绝对定位方法通过使用总磁场強度和磁倾角，并且提取具有匹配的总磁场強度和磁倾角的区域，来获取当前位置信息。此外，通过将另一信息与地磁信息的该信息组合，还可以进ー步提高定位精度。〈2.第一实施例〉(2-1.功能配置)这里，參考图3，描述根据本公开的第一实施例的定位设备100的功能配置。定位设备100是具有基于总磁场强度和磁倾角获取当前位置信息的定位功能的信息处理装置的示例。定位设备100还可以是诸如包括智能电话的移动电话、PND(个人导航设备)、笔记本PC (个人计算机)、移动音乐播放设备、移动视频处理设备和移动游戏操控台的信息处理装置。定位设备100主要包括地磁检测部分101、存储部分103、提取部分105、识别部分107和显示部分109。地磁检测部分101具有检测总磁场强度和磁倾角的功能。地磁检测部分101例如具有地磁传感器和加速度传感器，其可以通过使用由加速度传感器检测到的重力加速度识别方位角来计算磁倾角。地磁检测部分101能够向提取部分105提供检测到的地磁的信息。存储部分103是包含在定位设备100中的用于存储数据的设备的示例，其可以包括存储介质、用于将数据记录在存储介质中的记录设备、用于从存储介质读出数据的读取设备以及用于删除记录在存储介质中的数据的删除设备。存储部分103能够存储地磁信息。地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的 信息。注意，虽然将地磁信息存储在包含在定位设备100中的存储部分103中，但是本技术不限于该示例。例如，可以将地磁信息存储在可以由定位设备100读取的可移除存储介质中。此外，定位设备100可以经由通信部分或者未示出的可移除存储介质从外部设备获取地磁信息，并且将其存储在存储部分103中。提取部分105具有这样的功能对照存储部分103中存储的地磁信息中所包含的总磁场強度和磁倾角的信息检查由地磁检测部分101检测到的总磁场強度和磁倾角的信息，并且提取具有匹配的总磁场強度和磁倾角的区域。提取部分105是获取通过对照地磁信息检查总磁场强度和磁倾角的值而获得的匹配区域的获取部分的示例。例如，如图4所示，在许多情况下，连接具有相等磁倾角的点的等倾线和连接具有相等总磁场強度的点的总磁场強度的等量线彼此不平行，并且具有交叉点。提取部分105提取包括交叉点的区域。图4是示出根据本实施例的识别当前位置的概要的说明图。例如，在图4所示的示例中，在地磁检测部分101检测到的总磁场強度和磁倾角分别是46. O μ T和51°的情况下，提取部分105可以将区域PA设置为提取区域。提取部分105可以向识别部分107提供所提取的区域的信息。注意，要由提取部分105提取的区域的范围取决于地磁传感器的分辨率。例如，关于需要的位置精度而需要的地磁传感器和地磁信息的磁场精度如下面的表I所示。这里，将每IOOkm的地磁变化设置为500ηΤ。此外，提取部分105可以通过使用多次从地磁传感器获取的检测值的平均值进行求平均处理，来提高分辨率。表I
位置误差的裕量[km] 需要的分辨率[nT]
20 100 1050
I5
O. IO. 5识别部分107具有根据提取部分105提取的区域识别当前位置的功能。在本实施例中，识别部分107将提取部分105提取的区域识别为当前位置。显示部分109可以由显示设备和显示控制部分来实现，显示控制部分生成要在显示设备上显示的屏幕，并且还对该屏幕上的显示进行控制。显示部分109能够生成用于向用户提供由识别部分107识别为当前位置的区域的显示屏幕。到目前为止，描述了根据本实施例的定位设备100的功能的示例。可以使用通用部件或电路构成上述构成元素中的每个，或者可以使用专用于每个构成元素的功能的硬件构成上述构成元素中的每个。此外，可以通过由诸如CPU(中央处理单元)的运算单元从存储有写入了实现这些功能的过程的控制程序的诸如ROM(只读存储器)或RAM(随机存取存储器)的存储介质中读出控制程序，并解译和执行该程序，来实现每个构成元素的功能。因此，可以根据每次实现该实施例时的技术水平，适当地改变要使用的配置。注意，可以生成用于实现如上所述的根据本实施例的定位设备100的每个功能的计算机程序，可以在个人计算机等中执行该计算机程序。此外，还可以提供其中存储了该计 算机程序的计算机可读记录介质。记录介质的示例包括磁盘、光盘、磁光盘和闪存。此外，例如可以经由网络分发计算机程序，而不使用记录介质。(2-2.操作)接下来，參考图5，描述根据第一实施例的定位设备100的操作。图5是示出根据本实施例的定位设备的操作的流程图。首先,定位设备100确定定位功能是否有效(S100)。这里,在定位功能无效的情况下，处理终止。另ー方面，在确定定位功能有效的情况下，地磁检测部分101开始测量地磁并且校准传感器(S105)。然后，地磁检测部分101确定传感器的校准是否完成(SllO)。在步骤SllO中确定传感器的校准尚未完成的情况下，处理返回到步骤S100。另ー方面，在确定传感器的校准完成的情况下，接着，地磁检测部分101至少基于由地磁传感器获得的检测值计算总磁场强度和磁倾角(S115)。当地磁检测部分101算出当前位置的总磁场強度和磁倾角吋，提取部分105对照由地磁检测部分101检测到的总磁场強度和磁倾角，检查数据库中的地磁信息，由此提取具有匹配的总磁场強度和磁倾角的区域。然后，识别部分107将提取部分105提取的区域识别为当前位置的区域(S120)。显示部分109显示被识别部分107识别为当前位置的区域(S125)。注意，为了进行描述，简化了图4所示的等倾线和总磁场強度的等量线，实际上，日本的磁倾角等值线图和总磁场強度等值线图分别如图6和图7所示。图6是示出日本的磁倾角等值线图的说明图。图7是示出日本的总磁场強度等值线图的说明图。注意，图6所示的实线分别是通过二次方曲线近似的等倾线，其分别从44°至58°针对每2°绘制。此夕卜，图7所示的实线分别是通过二次方曲线近似的总磁场強度的等量线，其分别从45000nT至5IOOOnT针对每IOOOnT绘制。<3.第二实施例(具有与地磁定位不同的定位功能的示例)〉(3-1.功能配置)接下来，參考图8，描述根据本公开的第二实施例的定位设备200的功能配置。定位设备200与根据第一实施例的定位设备100的不同之处在干，除了基于总磁场强度和磁倾角获取当前位置信息的定位功能之外，定位设备200还具有基干与地磁不同的信息来测量位置的另一定位部分。具有该另一定位部分的定位设备200可以在基于地磁的位置測量中提取了多个区域的情况下，基于由该另一定位部分获得的过去的定位结果，选择区域中的任意ー个。定位设备200主要包括地磁检测部分101、存储部分103、提取部分105、识别部分107、显示部分109、GPS定位部分211、无线电确定部分213和无线电通信部分215。下面，主要描述与包含在根据第一实施例的定位设备100中的构成元素不同的构成元素。GPS定位部分211是基于与地磁不同的信息測量位置的定位部分的示例。GPS定位部分211具有基于从GPS卫星接收到的GPS信号计算当前位置的功能。GPS定位部分211例如可以包括用于接收GPS信号的GPS天线和用于基于接收到的GPS信号计算当前位置的GPS处理部分。无线电确定部分213是基于与地磁不同的信息測量位置的定位部分的另ー示例。无线电确定部分213具有基于经由无线电通信部分215获得的基站信息来測量位置的功 能。例如，无线电确定部分213基于从多个基站接收到的Wi-Fi无线电波的接收强度估计距相应基站的距离，并且使用距相应基站的距离和相应基站的位置信息，基于三角測量原理计算当前位置。无线电通信部分215具有经由基站与另一设备进行无线通信的功能。无线电通信部分215是通信接ロ，其例如由用于与诸如因特网的网络建立连接的通信设备构成。无线电通信部分215可以包括用于发送/接收用于通信的信号的通信天线、用于针对通信进行各种信号处理的处理电路等。提取部分105具有这样的功能对照存储部分103中存储的地磁信息中所包含的总磁场強度和磁倾角的信息，检查地磁检测部分101检测到的总磁场強度和磁倾角的信息，并且提取具有匹配的总磁场強度和磁倾角的区域。提取部分105是获取通过对照地磁信息检查总磁场强度和磁倾角的值而获得的匹配区域的获取部分的示例。注意，提取部分105确认是否有比使用地磁信息的位置测量更准确的另一定位功能可用，并且在另一定位功能可用的情况下，可以使用由另一定位部分获得的位置信息。例如，在本实施例中，在使用GPS定位部分211的位置测量可用的情况下，提取部分105可以获取由GPS定位部分211获得的位置信息，并且可以向识别部分107提供所获取的位置信息。可选地，在使用无线电确定部分213的位置測量可用的情况下，提取部分105可以获取由无线电确定部分213获得的位置信息，并且可以向识别部分107提供所获取的位置信息。此外，识别部分107具有根据提取部分105提取的区域来识别当前位置的功能。在本实施例中，识别部分107能够在基于由地磁检测部分101检测到的总磁场強度和磁倾角的信息提取了多个区域的情况下，基于由另一定位部分获得的过去的位置結果，从所提取的多个区域中选择区域中的任意一个作为当前位置。例如，如图9所示，在等倾线与总磁场強度等量线在多个点相交的情况下，提取部分105提取多个区域。例如，在图9所示的示例中，在地磁检测部分101检测到的总磁场強度和磁倾角分别是46. O μ T和51°的情况下，提取部分105可以将区域PA-I和区域ΡΑ-2设置为提取区域。识别部分107能够从所提取的区域PA-I和ΡΑ-2中识别区域中的任意ー个，作为当前位置。在这种情况下，识别部分107可以基于由另一定位部分获得的最新的位置信息识别当前位置。识别部分107例如可以将最接近由该另一定位部分获得的最新的位置信息的区域设置为当前位置。此外，识别部分107还可以通过基于由该另一定位部分获得的最新的位置信息、从获取该最新位置信息的日期/时间起经过的时间、移动历史信息等，估计从最新的位置信息开始移动的距离，来识别当前位置。此外，识别部分107具有进ー步縮小当前位置区域的范围的功能。例如，识别部分107对照通信范围信息13检测提取区域PA，由此能够将提取区域内的在通信范围之外的部分设置为当前位置。这里，在本实施例中，由于仅在难以使用无线电确定部分213进行位置測量时才执行使用地磁的位置測量，因此识别部分107可以将当前位置区域的范围缩小到通信范围之外的区域。到目前为止，示出了根据本实施例的定位设备200的功能的示例。可以使用通用部件或电路构成上述构成元素中的每个，或者可以使用专用于每个构成元素的硬件构成上述构成元素中的每个。此外，可以通过由诸如CPU(中央处理单元)的运算单元从存储有写入了实现这些功能的过程的控制程序的诸如R0M(只读存储器)或RAM(随机存取存储器)的存储介质中读出控制程序，并解译和执行该程序，来实现每个构成元素的功能。因此，可 以根据每次实现该实施例时的技术水平，适当地改变要使用的配置。注意，可以生成用于实现如上所述的根据本实施例的定位设备200的每个功能的计算机程序，可以在个人计算机等中执行该计算机程序。此外，还可以提供其中存储了该计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质的示例包括磁盘、光盘、磁光盘和闪存。此外，例如可以经由网络分发计算机程序，而不使用记录介质。(3-2.操作)接下来，參考图10，描述根据第二实施例的定位设备200的操作。图10是示出根据本实施例的定位设备的操作的流程图。首先，定位设备200确定定位功能是否有效(S200)。这里,在定位功能无效的情况下，处理终止。另ー方面，在确定定位功能有效的情况下，地磁检测部分101开始测量地磁并且校准传感器(S205)。然后，提取部分105确定使用另ー定位部分的位置测量是否可用(S207)。在本实施例中，由于定位设备200除了使用地磁的位置測量之外还具有使用GPS定位部分211和无线电确定部分213的定位功能，因此确定这些定位功能是否可用。在确定另 一定位功能可用的情况下，提取部分105使用由该另一定位部分获得的位置信息(S209)。在这种情况下，提取部分105向识别部分107提供由该另一定位部分获得的位置信息，并且识别部分107将所提供的位置信息识别为当前位置。另ー方面，当在步骤S207中确定另一位置測量不可用的情况下，接着，地磁检测部分101确定传感器的校准是否完成(S210)。当在步骤S210中确定传感器的校准尚未完成的情况下，处理返回到步骤S200。另ー方面，在确定传感器的校准完成的情况下，接着，地磁检测部分101至少基于由地磁传感器获得的检测值计算总磁场强度和磁倾角(S215)。当地磁检测部分101算出当前位置的总磁场強度和磁倾角吋，提取部分105对照由地磁检测部分101检测到的总磁场強度和磁倾角，检查数据库中的地磁信息，由此提取具有匹配的总磁场強度和磁倾角的区域。然后，识别部分107从提取部分105所提取的区域中识别当前位置的区域(S220)。显示部分109显示被识别部分107识别为当前位置的区域(S225)。这里，在图11中示出了步骤S220中的数据库(DB)匹配检查和区域识别处理的详细流程。首先，提取部分105对照地磁检测部分101检测到的总磁场強度和磁倾角，检查数据库中的地磁信息11，由此提取具有匹配的总磁场強度和磁倾角的区域作为提取区域(S230)。然后，提取部分105向识别部分107提供所提取的区域。识别部分107确定所提供的提取区域的数量是否是多个(S235)。在提取区域的数量是多个的情况下，识别部分107接下来确定是否存储了通过另一定位方法获得的过去的位置信息(S240)。当在步骤S240中确定存在通过另一定位方法获得的过去的位置信息的情况下，识别部分107选择提取区域中的最接近过去获取的最新的位置信息的区域(S245)。例如，如图12所示，假设提取了提取区域PA-I和提取区域PA-2这两个区域的情況。图12是示出根据本实施例的区域识别的概要的说明图。这里，识别部分107比较由另一定位部分获取的位置信息中的最新位置信息LP与每个提取区域PA之间的距离。在这种情况下，由于提取区域PA-I与最新的位置信息LP之间的距离比提取区域PA-2与最新的位置信息LP之间的距离短，因此识别部分107可以将提取区域PA-I设置为当前位置CL。注意，当在步骤S235中确定提取区域的数量是ー个的情况下，省略步骤S240的处理和步骤S245的处理。另外，识别部分107对指示当前位置的区域进行范围缩小处理(S250)。 这里，图13示出步骤S250中所示的指示当前位置的区域的范围缩小处理的详情。这里，參考图14描述使用通信范围信息13的范围缩小处理。图14是示出根据本实施例的当前位置范围缩小处理的概要的说明图。首先，识别部分107对照通信范围信息检查提取区域PA(这里是所选择的提取区域PA-1) (S255)。然后，识别部分107从指示当前位置的区域中排除匹配区域，即表示提取区域PA内的通信范围的区域(S260)。之后，识别部分107将通过排除表示提取区域PA内的通信范围的区域而获得的区域识别为当前位置CL(S265)。<4.第三实施例(具有海拔计算功能的示例)>(4-1.功能配置)接下来，參考图15，描述根据本公开的第三实施例的定位设备300的功能配置。定位设备300与根据第二实施例的定位设备200的不同之处在于，定位设备300具有计算当前位置的海抜的功能和使用海抜信息对指示当前位置区域进行范围缩小的功能。定位设备300主要包括地磁检测部分101、存储部分103、提取部分105、识别部分107、显示部分109、GPS定位部分211、无线电确定部分213、无线电通信部分215、压カ检测部分317和海拔计算部分319。下面，主要描述与根据第二实施例的定位设备200中所包含的构成元素不同的构成元素。压カ检测部分317具有检测环境压カ的功能。压カ检测部分317向海拔计算部分319提供指示检测到的压カ的压カ数据。海拔计算部分319具有基于由压カ检测部分317提供的压カ数据计算当前位置的海抜的功能。在本实施例中，将海拔计算部分319计算的海抜用于识别部分107对指示当前位置的区域进行的范围缩小处理。除了针对根据第二实施例的定位设备200描述的功能之外，识别部分107还具有使用由海拔计算部分319计算的海抜的信息识别当前位置的功能。识别部分107对照由海拔计算部分319计算的海抜值检查与绝对位置相关联的海抜信息15，由此能够将提取部分105所提取的提取区域中具有匹配的海拔值的区域识别为当前位置。
到目前为止，示出了根据本实施例的定位设备300的功能的示例。可以使用通用部件或电路构成上述构成元素中的每个，或者可以使用专用于每个构成元素的硬件构成上述构成元素中的每个。此外，可以通过由诸如CPU(中央处理单元)的运算单元从存储有写入了实现这些功能的过程的控制程序的诸如R0M(只读存储器)或RAM(随机存取存储器)的存储介质中读出控制程序，并解译和执行该程序，来实现每个构成元素的功能。因此，可以根据每次实现该实施例时的技术水平，适当地改变要使用的配置。注意，可以生成用于实现如上所述的根据本实施例的定位设备300的每个功能的计算机程序，可以在个人计算机等中执行该计算机程序。此外，还可以提供其中存储了该计算机程序的计算机可读记录介质。记录介质的示例包括磁盘、光盘、磁光盘和闪存。此外，例如可以经由网络分发计算机程序，而不使用记录介质。
(4_2·操作)这里，參考图16和图17，描述根据第三实施例的定位设备300的操作。图16是示出根据本实施例的定位设备的操作的流程图。图17是示出根据本实施例的当前位置范围縮小处理的概要的说明图。注意，对于图10和图11所示的操作，定位设备300的操作与在第二实施例中示出的操作相同，因此，这里省略其描述。与定位设备200的操作相比，定位设备300的操作的不同之处在于，将图11的步骤S250中示出的范围缩小处理改变为图16所示的操作，因此，下面描述该范围缩小处理。首先，识别部分107对照通信范围信息13检查提取区域PA(S300)。然后，识别部分107从指示当前位置的区域中排除匹配区域，即表示提取区域PA内的通信范围的区域(S305)。这里，海拔计算部分319使用压カ检测部分317所获得的压カ值计算海拔值(S310)。识别部分107针对提取区域PA对照预定海拔信息15检查所计算的海拔值(S315)。然后，识别部分107从提取区域PA中提取具有匹配海抜的区域(S320)。然后，识别部分107将所提取的区域识别为当前位置CL(S325)。也就是说，如图17所示，基于提取区域PA、通信范围和匹配海抜区域，识别部分107可以将提取区域内的在通信范围之外且具有匹配海拔区域的区域设置为当前位置。〈5.硬件配置〉可以根据毎次执行实施例时的技术水平，适当地改变要在上述根据第一至第三实施例的定位设备100、定位设备200和定位设备300中使用的配置。这里，将描述实现定位设备100、定位设备200和定位设备300的硬件配置的示例。注意，这里描述的硬件配置是示例，可以省略或添加一部分构成元素。定位设备100、定位设备200和定位设备300例如各自包括GPS天线121、GPS处理部分123、通信天线125、通信处理部分127、地磁传感器129、加速度传感器131、陀螺仪传感器133、压カ传感器135、A/D (模拟/数字)转换部分137、CPU (中央处理单元)139、ROM (只读存储器)141、RAM (随机存取存储器)143、操作部分147、显示部分149、解码器151、扬声器153、编码器155、麦克风157和存储部分159。GPS天线121是接收来自定位卫星的信号的天线的示例。GPS天线121能够接收来自多个GPS卫星的GPS信号，并且将接收到的GPS信号输入到GPS处理部分123。注意，这里接收到的GPS信号包括指示GPS卫星轨道的轨道数据和诸如信号的发送时间的信息。GPS处理部分123是基于从定位卫星接收到的信号计算位置信息的计算部分的示例。GPS处理部分123基于从GPS天线121输入的多个GPS信号计算当前位置信息，并且输出计算出的位置信息。具体地，GPS处理部分123基于通过对多个GPS信号进行解调而获得的轨道数据来计算相应GPS卫星的位置，并且基于GPS信号的发送时间和接收时间之差，计算从相应GPS卫星到定位设备的距离。然后，基于所计算的相应GPS卫星的位置和所计算的从相应GPS卫星到定位设备的距离，计算当前三维位置。通信天线125例如是具有经由移动通信网络或无线LAN(局域网)通信网络接收通信信号的功能的天线。通信天线125可以向通信处理部分127提供接收到的信号。通信处理部分127具有对通信天线125所提供的信号进行各种信号处理的功能。通信处理部分127可以向CPU 139提供根据所提供的模拟信号生成的数字信号。地磁传感器129是将地磁检测为电压值的传感器。地磁传感器129可以是在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上检测地磁的3轴地磁传感器。这里，例如，X轴表示定位设备的 显示屏的纵向方向，Y轴表示显示屏的横向方向，而Z轴表示与X轴和Y轴垂直的方向。地磁传感器129将检测到的地磁数据输入到A/D转换部分137。加速度传感器131是将加速度检测为电压值的传感器。加速度传感器131可以是检测沿X轴方向的加速度、沿Y轴方向的加速度和沿Z轴方向的加速度的3轴加速度传感器。加速度传感器131将检测到的加速度数据输入到A/D转换部分137。陀螺仪传感器133是检测物体的角度或角速度的测量仪器。理想地，陀螺仪传感器133是将绕X轴、Y轴和Z轴中的每个的旋转角的可变速度(角速度)检测为电压值的3轴陀螺仪传感器。陀螺仪传感器133将检测到的角速度数据输入到A/D转换部分137。压カ传感器135是将环境压カ检测为电压值的传感器。压カ传感器135以预定采样频率检测压力，并且将检测到的压カ数据输入到A/D转换部分137。A/D转换部分137具有将输入的模拟信号转换为数字信号并输出该数字信号的功能。A/D转换部分137例如是用于将模拟信号转换为数字信号的转换器电路。注意，可以将A/D转换部分137内置到每个传感器中。CPU 139用作运算处理单元和控制单元，其根据各种程序控制定位设备内的总体操作。此外，CPU 139可以是微处理器。CPU 139可以根据各种程序实现各种功能。例如，CPU 139可以用作方位角计算部分，方位角计算部分基于加速度传感器131检测到的加速度数据检测姿态角，然后使用姿态角和地磁传感器129检测到的地磁数据计算方位角。此夕卜，CPU 139可以用作速度计算部分，速度计算部分基于加速度传感器131检测到的加速度数据和陀螺仪传感器133检测到的角速度数据计算定位设备的移动速度。此外，CPU 139还可以用作海拔计算部分，海拔计算部分基于压カ传感器135检测到的压カ数据计算当前位置的海抜。ROM 141可以存储程序和CPU 139使用的运算參数。RAM 143临时存储在CPU 139的执行期间使用的程序和在其执行期间适当地改变的參数。操作部分147具有生成用户用来进行希望的操作的输入信号的功能。例如，操作部分147可以由例如用户用来输入信息的输入部分(诸如触摸板、鼠标、键盘、按钮、麦克风、开关和操纵杆)以及基于用户的输入生成输入信号并且将生成的输入信号输出到CPU139的输入控制电路构成。显示部分149是输出设备的示例，其可以是液晶显示(IXD)设备、有机EL(有机发光二极管(OLED))显示设备等。显示部分149向用户显示屏幕，由此能够提供信息。解码器151具有根据CPU 139的控制对输入数据进行解码、模拟转换等的功能。例如，解码器151对经由通信天线125和通信处理部分127输入的音频数据进行解码、模拟转换等，并且将音频信号输出到扬声器153。扬声器153可以基于从解码器151提供的音频信号输出音频。编码器155具有根据CPU 139的控制执行输 入数据的数字转换、编码等的功能。编码器155可以对从麦克风157输入的音频数据进行数字转换、编码等，并且可以输出音频数据。麦克风157可以作为音频信号收集和输出音频。存储部分159是用于存储数据的设备，其可以包括存储介质、用于将数据记录在存储介质中的记录设备、用于从存储介质读出数据的读取设备以及用于删除记录在存储介质中的数据的删除设备。这里，作为存储介质，可以使用诸如闪存、MRAM(磁阻随机存取存储器)、FeRAM (铁电随机存取存储器)、PRAM (相变随机存储存储器)和EEPROM (电可擦除可编程只读存储器)的非易失性存储器以及诸如HDD(硬盘驱动器)的磁记录介质。存储部分159例如可以存储地磁信息DB 161、地图DB 163和通信范围DB 165。地磁信息DB 161包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的信息。地图DB 163可以包括与位置信息相关联的各种类型的信息，诸如POI (关注点)的信息、海抜信息和道路信息。注意，虽然这里地图DB 163包含在定位设备中，但是本技术不限于这种功能示例。地图DB 163可以被包含在外部设备中。定位设备可以具有如下配置定位设备适当地访问包含在外部设备中的地图DB 163，由此获取与位置信息相关联的各种类型的信息。此外，地图DB 163可以具有如下配置地图DB 163从外部设备适当地获取当前位置的周围地图信息。通信范围DB165具有由通信天线125使用的网络的通信范围的信息。通信范围DB 165还可以具有如下配置通信范围DB 165仅从外部设备适当地获取当前位置的环境信息。〈6.效果示例〉根据上述第一至第三实施例的定位设备100、定位设备200和定位设备300，可以基于由地磁传感器获取的总磁场強度和磁倾角測量当前绝对位置。这里，由于定位设备100,200和300各自具有预先与绝对位置相关联的地磁信息，因此与诸如GPS测量和Wi-Fi定位的位置測量不同，定位设备100、200和300能够根据可从定位设备内获取的信息获取当前位置信息，而不与另ー设备通信。因此，有这样的效果即使在诸如天空被树阻挡的位置的难以从GPS卫星接收GPS信号的位置，也能够获取绝对位置。此外，根据第二和第三实施例的定位设备200和定位设备300，在具有基于不同于地磁的信息来測量位置的另一功能以及具有比地磁定位更准确的定位功能的情况下，当难以使用该另一定位功能測量位置时，可以执行地磁定位。根据这种配置，能够提高在当前时间点获取的位置信息的精度。此外，在这种配置中，在具有基于无线通信网络的基站的位置信息測量位置的功能的情况下，定位设备200和定位设备300可以使用无线通信网络的通信范围信息，縮小当前位置的范围。以这种方式，能够提高以特定范围识别的当前位置的精度。另外，根据第三实施例的定位设备300，可以使用海抜信息来縮小当前位置的范围。以这种方式，能够进ー步提高当前位置的精度。本领域技术人员应当理解，依据设计需要和其它因素，可以想到各种变型、组合、子组合和改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。例如，在上述第二实施例中，识别部分107基于由另一定位部分获得的最新位置信息来识别当前位置，但是本技术不限于该示例。例如，识别部分107可以使用通信范围信息来识别当前位置。在这种情况下，识别部分107对照提取区域PA检查通信范围信息，并且在提取区域PA的整个部分被包含在通信范围内的情况下，可以将包括位于通信范围外部的区域的另ー提取区域PA设置为当前位置。此外，在上述第三实施例中，识别部分107使用海抜信息来对指示当前位置的区域进行范围缩小，但是本技术不限于该示例。例如，识别部分107可以使用海抜信息从多个提取区域中选择任意ー个区域。在这种情况下，识别部分107參考多个提取区域的海抜信息，并且在提取区域中的任意一个与当前海抜匹配的情况下，可以选择匹配的提取区域。注意，在本说明书中，流程图中记述的步骤当然可以根据所叙述的顺序按照时间顺序进行，但是不一定按照时间顺序进行，而可以単独或者以并行的方式进行。显然地，在按照时间顺序进行步骤的情况下，可以根据情况适当地对步骤的顺序进行改变。 另外，还可以如下配置本技术。(I) ー种定位设备，包括地磁检测部分，其检测地磁；获取部分，其获取匹配区域，所述匹配区域是通过对照地磁信息检查由所述地磁检测部分检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的值而获得的，所述地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及识别部分，其基于由所述获取部分获取的所述区域来识别当前位置。(2)根据(I)所述的定位设备，还包括定位部分，其基干与所述地磁不同的信息，測量当前位置，其中，所述获取部分在所述定位部分不能測量位置的情况下获取所述区域。(3)根据⑵所述的定位设备，其中，在所述获取部分获取了多个区域的情况下，所述识别部分基于由所述定位部分最新测量的位置，识别所述当前位置。(4)根据⑵或(3)所述的定位设备，还包括无线电通信部分，其与无线通信网络建立连接；以及存储部分，其存储所述无线通信网络的通信范围的信息，其中，所述定位部分基于所述无线通信网络的基站的位置信息，測量当前位置，并且其中，所述识别部分通过从所述获取部分所获取的所述区域中排除所述通信范围，来縮小所述当前位置的范围。(5)根据⑴至(4)中任一项所述的定位设备，还包括压カ检测部分，其检测压力；以及海拔计算部分，其基于由所述压カ检测部分检测到的压カ计算海抜，其中，所述识别部分使用通过对照与所述绝对位置相关联的海抜信息检查由所述海拔计算部分计算的海拔而获得的信息，来縮小所述当前位置的范围。(6)根据(3)至(5)中任一项所述的定位设备，
其中，所述识别部分将所述多个区域中与所述定位部分最新测量的位置接近的区域设置为所述当前位置。(7)根据⑴至(6)中任一项所述的定位设备，其中，所述地磁检测部分具有地磁传感器和加速度传感器，所述地磁检测部分基于由所述加速度传感器检测到的重力加速度识别方位角，并且计算所述磁倾角。(8) —种定位方法，包括检测地磁；通过对照地磁信息检查所检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的检测值来获取 匹配区域，其中所述地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及基于所获取的区域识别当前位置。(9) 一种用于使计算机用作定位设备的程序，所述定位设备包括地磁检测部分，其检测地磁；获取部分，其获取匹配区域，所述匹配区域是通过对照地磁信息检查由所述地磁检测部分检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的值而获得的，所述地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及识别部分，其基于由所述获取部分获取的所述区域来识别当前位置。(10) 一种计算机可读记录介质，其中记录有用于使计算机用作定位设备的程序，所述定位设备包括地磁检测部分，其检测地磁；获取部分，其获取匹配区域，所述匹配区域是通过对照地磁信息检查由所述地磁检测部分检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的值而获得的，所述地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及识别部分，其基于由所述获取部分获取的所述区域来识别当前位置。本公开包含与2011年3月25日在日本专利局提交的日本在先专利申请JP2011-067002中公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用合并于此。
权利要求
1.ー种定位设备，包括 地磁检测部分，其检测地磁； 获取部分，其获取匹配区域，所述匹配区域是通过对照地磁信息检查由所述地磁检测部分检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的值而获得的，所述地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及 识别部分，其基于由所述获取部分获取的所述区域来识别当前位置。
2.根据权利要求I所述的定位设备，还包括 定位部分，其基干与所述地磁不同的信息，測量当前位置， 其中，所述获取部分在所述定位部分不能測量位置的情况下获取所述区域。
3.根据权利要求2所述的定位设备， 其中，在所述获取部分获取了多个区域的情况下，所述识别部分基于由所述定位部分最新测量的位置，识别所述当前位置。
4.根据权利要求2所述的定位设备，还包括 无线电通信部分，其与无线通信网络建立连接；以及 存储部分，其存储所述无线通信网络的通信范围的信息， 其中，所述定位部分基于所述无线通信网络的基站的位置信息，測量当前位置，并且其中，所述识别部分通过从所述获取部分所获取的所述区域中排除所述通信范围，来縮小所述当前位置的范围。
5.根据权利要求I所述的定位设备，还包括 压カ检测部分，其检测压力；以及 海拔计算部分，其基于由所述压カ检测部分检测到的压カ计算海抜， 其中，所述识别部分使用通过对照与所述绝对位置相关联的海抜信息检查由所述海拔计算部分计算的海拔而获得的信息，来縮小所述当前位置的范围。
6.根据权利要求3所述的定位设备， 其中，所述识别部分将所述多个区域中与所述定位部分最新测量的位置接近的区域设置为所述当前位置。
7.根据权利要求I所述的定位设备， 其中，所述地磁检测部分具有地磁传感器和加速度传感器，所述地磁检测部分基于由所述加速度传感器检测到的重力加速度识别方位角，并且计算所述磁倾角。
8.ー种定位方法，包括 检测地磁； 通过对照地磁信息检查所检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的检测值来获取匹配区域，其中所述地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及基于所获取的区域识别当前位置。
9.一种用于使计算机用作定位设备的程序，所述定位设备包括 地磁检测部分，其检测地磁； 获取部分，其获取匹配区域，所述匹配区域是通过对照地磁信息检查由所述地磁检测部分检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的值而获得的，所述地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及识别部分，其基于由所述获取部分获取的所述区域来识别当前位置。
10.一种计算机可读记录介质，其中记录有用于使计算机用作定位设备的程序，所述定位设备包括 地磁检测部分，其检测地磁； 获取部分，其获取匹配区域，所述匹配区域是通过对照地磁信息检查由所述地磁检测部分检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的值而获得的，所述地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场強度和磁倾角的值；以及 识别部分，其基于由所述获取部分获取的所述区域来识别当前位置。
全文摘要
提供了一种定位设备和定位方法。该定位设备包括地磁检测部分，其检测地磁；获取部分，其获取匹配区域，该匹配区域是通过对照地磁信息检查由地磁检测部分检测到的地磁的总磁场强度和磁倾角的值而获得的，该地磁信息包括与绝对位置相关联的总磁场强度和磁倾角的值；以及识别部分，其基于由获取部分获取的区域来识别当前位置。
文档编号G01B7/00GK102692179SQ20121007098
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月16日 优先权日2011年3月25日
发明者君岛雅人 申请人:索尼公司