专利名称：定位装置以及定位方法
技术领域：
本发明涉及定位(positioning)装置以及定位方法。
背景技术：
在专利文献I (特开2006-177772号公报)中记载了下述定位装置，即通过利用 来自GPS(Global Positioning System)卫星的电波来进行定位,并且辅助地使用各种定位 传感器，从而即便是无法接收来自GPS卫星的电波的状况，也可自动地进行定位。
而且，在上述专利文献I等中，例如根据GST值、C/N值、DOP值以及EPE值等可以 进行基于GPS的定位数据的精度的判断。
另一方面，关于自主定位而一律适用定位误差(例如5% )来算出定位精度的误差 量，但是由于在该装置的保持状态下精度会发生较大变动，所以会有在一样的定位误差下 无法准确地进行当前位置的确定的情况。发明内容
本发明的目的在于提供一种在采用不同的定位方法的同时能防止当前位置的确 定精度的下降的定位装置以及定位方法。
为了达成上述目的，本发明的一个方式为定位装置，其特征在于，具备
第I定位单元，其接收从定位卫星发送出的信号，并定位该装置主体的位置；
第2定位单元，其检测该装置主体的运动以及行进方位，并基于该装置主体的运 动以及行进方位来定位该装置主体的位移；
第I算出单元，其基于由该第2定位单元检测到的所述运动来算出该装置主体的 位移的定位精度；
控制单元，其基于由该第I算出单元算出的所述定位精度来控制所述第I定位单 元以及所述第2定位单元的测量动作；和
确定单元，其基于被该控制单元控制测量动作的所述第I定位单元以及所述第2 定位单元的测量结果来确定该装置主体的当前位置。
为了达成上述目的，本发明的另一个方式为定位方法，是使用了定位装置的定位 方法，该定位方法的特征在于，进行下述处理
第I定位处理，接收从定位卫星发送出的信号，并定位该装置主体的位置；
第2定位处理，检测该装置主体的运动以及行进方位，并基于该装置主体的运动 以及行进方位来定位该装置主体的位移；
第I算出处理，基于由该第2定位处理检测到的所述运动来算出该装置主体的位 移的定位精度；
控制处理，基于由该第I算出处理算出的所述定位精度来控制所述第I定位处理 以及所述第2定位处理的测量动作；和
确定处理，基于被该控制处理控制测量动作的所述第I定位处理以及所述第2定位处理的测量结果来确定该装置主体的当前位置。
图1是表示应用了本发明的一实施方式的定位装置的概略构成的框图。图2是表示由图1的定位装置进行的定位处理所涉及的动作的一例的流程图。图3是表示图2的定位处理后续所涉及的动作的一例的流程图。图4是示意性表示图1的定位装置主体的保持状态的稳定性的位移的图。图5是表示变形例1的定位装置的概略构成的框图。图6是表示由图5的定位装置进行的定位处理所涉及的动作的一例的流程图。
具体实施例方式以下，利用附图来说明本发明的具体实施方式
。其中，本发明的范围并不限定于图示例。本实施方式的定位装置100由用户所持有，且是以并用基于GPS (全球定位系统) 的定位(GPS定位)和采用了自主导航用传感器的定位(自主导航定位)的方式依次记录 表示用户的移动轨迹的一系列位置数据的装置。图1是表示应用了本发明的一实施方式的定位装置100的概略构成的框图。如图1所示，定位装置100具体而言具备GPS接收部1、3轴地磁传感器2、3轴加 速度传感器3、自主导航控制处理部4、精度算出部5、动作控制部6、当前位置确定部7、操作 输入部8、显示部9、工作存储器10、程序存储器11、以及中央控制部12。GPS接收部1经由接收天线la而接收从GPS(全球定位系统)卫星S发送出的数 据。S卩、接收天线la在规定的时刻接收从被发射到低地球轨道上的多个GPS卫星(定 位卫星；图1中仅示出一个)S发送出的GPS信号(例如，年历(almanac)(概略轨道信息)、 星历(印hemeris)(详细轨道信息)等)，并将该GPS信号输出至GPS接收部1。GPS接收部1进行经由接收天线la接收到的GPS信号的解调处理，获取GPS卫星 S的各种发送数据。并且，GPS接收部1基于所获取到的发送数据来进行规定的定位运算，由此定位该 终端主体的二维的当前位置(纬度，经度)，获取与该位置相关的位置信息(例如，纬度、经 度的坐标信息)来作为定位结果。另外，GPS接收部1每隔由动作控制部6设定的规定的时间间隔，依次获取与该装 置主体的当前位置相关的位置信息(详细见后述)。在这里，GPS接收部1以及接收天线la构成了第1定位单元，其接收从定位卫星 发送出的信号并定位该装置主体的位置。3轴地磁传感器2是自主导航用传感器，分别检测相互正交的3轴方向上的地磁的 大小。并且，3轴地磁传感器2将所检测到的各轴的检测信号输出至自主导航控制处理 部4。3轴加速度传感器3是自主导航用传感器，分别检测相互正交的3轴方向上的加速
并且，3轴加速度传感器3以规定的频率对所检测到的各轴的检测信号进行采样， 并输出至自主导航控制处理部4以及精度算出部5。
自主导航控制处理部4基于由3轴地磁传感器2以及3轴加速度传感器3检测到的检测数据，连续地进行自主导航的定位运算。
S卩、自主导航控制处理部4以规定的采样周期获取由3轴地磁传感器2以及3轴加速度传感器3检测到的检测数据，并根据这些检测数据来算出定位装置100的移动方向以及移动量。
而且，自主导航控制处理部4通过在获取检测数据之前的该装置主体所存在的位置数据上相加由所算出的移动方向以及移动量构成的向量数据，由此算出作为自主导航的定位结果的位置数据。
另外，自主导航控制处理部4通过每隔规定的时间间隔连续地算出该位置数据， 由此获取该装置主体的位移。
这样，3轴地磁传感器2、3轴加速度传感器3以及自主导航控制处理部4构成了第2定位单元，其检测该装置主体的运动以及行进方位并基于该运动以及行进方位来定位该装置主体的位移。
精度算出部5具备算出该装置主体的位移的定位精度的第I算出部5a。
第I算出部5a基于自主导航控制处理部4的测量结果来算出该装置主体的位移的定位精度。
S卩、第I算出部5a基于由3轴加速度传感器3检测到的检测信号的检测结果来算出被用户保持的该装置主体的保持状态的稳定性Ha，作为定位精度。
在这里，装置主体的保持状态的稳定性Ha将该装置主体为稳定状态、即在重力轴以外不旋转的状态表现为基准(Ha = I)。
具体而言，该装置主体的3轴加速度传感器3在重力轴以外旋转的状态下，加速度的正交力分量(normal force component)表现为各轴的检测信号的OHz以外的频率分量。
另一方面，3轴加速度传感器3在重力轴以外不旋转的状态下，由于正交力分量表现为各轴的检测信号的OHz的频率分量，因而其反向成为重力轴方向。
因此，第I算出部5a在确定了相对于3轴加速度传感器3的重力轴方向G(x，y, z)之后，对由该3轴加速度传感器3检测到的各轴的检测信号施加平均化滤波器等各种低通滤波器，以提取OHz的频率分量(X0，Y0, Z0)。
此外，上述的3轴加速度传感器3的各轴的检测信号的OHz的频率分量的提取方法只是一例，并不限定于此，也可适当任意地变更。
另外，第I算出部5a基于由3轴加速度传感器3检测到的各轴的检测信号的OHz 的频率分量(Χ0，Υ0，Ζ0)的平方和，算出该装置主体的保持状态的稳定性Ha。
该装置主体的保持状态例如存在将该装置放入到用户的口袋中的状态、不固定地放入到用户所背的背包中的状态、不固定地放入到筐中且会自由地移动及旋转的状态等。
首先，装置主体的3轴加速度传感器3在重力轴以外不旋转的静止状态下，第I算出部5a预先提取成为基准的各轴的检测信号的OHz的频率分量(X0，Y0, Z0)。
另外，第I算出部5a每隔规定的时间间隔，提取由3轴加速度传感器3检测到的检测信号的各轴的检测信号的OHz的频率分量(xa，ya, za)。之后,第I算出部5a按下述式(I)通过规定时刻下的OHz的频率分量(xa,ya,za)的平方和的平方根除以成为基准的各轴的检测信号的OHz的频率分量(X0，Y0，Z0)的平方和的平方根，从而算出该装置主体的保持状态的稳定性Ha(参照图4)来作为该装置主体的位移的定位精度。[数学式I]
权利要求
1.一种定位装置，其特征在于，具备 第I定位单元，其接收从定位卫星发送出的信号，并定位该装置主体的位置； 第2定位单元，其检测该装置主体的运动以及行进方位，并基于该装置主体的运动以及行进方位来定位该装置主体的位移； 第I算出单元，其基于由该第2定位单元检测到的所述运动来算出该装置主体的位移的定位精度； 控制单元，其基于由该第I算出单元算出的所述定位精度来控制所述第I定位单元以及所述第2定位单元的测量动作；和 确定单元，其基于被该控制单元控制测量动作的所述第I定位单元以及所述第2定位单元的测量结果来确定该装置主体的当前位置。
2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于， 所述第2定位单元还具备3轴加速度传感器，该3轴加速度传感器分别检测相互正交的3轴方向上的加速度， 所述第I算出单元基于所述3轴加速度传感器的检测结果来算出由使用者保持该装置主体的保持状态的稳定性，作为所述定位精度。
3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于， 所述第I算出单元还基于由所述3轴加速度传感器检测到的各轴的检测信号之中的、OHz的频率分量的平方和来算出所述装置主体的保持状态的稳定性。
4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于， 所述控制单元还基于由所述第I算出单元算出的所述定位精度来使由所述第I定位单元定位所述装置主体的位置的测量间隔变化。
5.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于， 所述定位装置还具备第2算出单元，该第2算出单元基于所述第I定位单元的定位结果来算出该装置主体的位置的定位精度， 所述确定单元基于由所述第I算出单元算出的所述定位精度以及由所述第2算出单元算出的所述定位精度来确定该装置主体的当前位置。
6.根据权利要求5所述的定位装置，其特征在于， 所述第2算出单元基于GST值、C/N值、DOP值以及EPE值之中的至少任意一个值来算出该装置主体的位置的定位精度。
7.—种定位方法，是使用了定位装置的定位方法，该定位方法的特征在于，进行下述处理 第I定位处理，接收从定位卫星发送出的信号，并定位该装置主体的位置； 第2定位处理，检测该装置主体的运动以及行进方位，并基于该装置主体的运动以及行进方位来定位该装置主体的位移； 第I算出处理，基于由该第2定位处理检测到的所述运动来算出该装置主体的位移的定位精度； 控制处理，基于由该第I算出处理算出的所述定位精度来控制所述第I定位处理以及所述第2定位处理的测量动作；和 确定处理，基于被该控制处理控制测量动作的所述第I定位处理以及所述第2定位处理的测量结 果来确定该装置主体的当前位置。
全文摘要
本发明提供一种定位装置以及定位方法。在以并用GPS定位和自主导航定位的方式来记录位置数据的定位装置中，根据自主导航定位的检测结果来算出位移的定位精度，并基于该定位精度来控制GPS定位和自主导航定位的测量动作。
文档编号G01S19/48GK103033835SQ20121036396
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月26日 优先权日2011年9月30日
发明者渡边浩平 申请人:卡西欧计算机株式会社