移动状态判别装置、电子表、移动状态判别方法及记录介质 |
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| 申请号 | CN201811117058.9 | 申请日 | 2018-09-25 | 公开(公告)号 | CN109557566B | 公开(公告)日 | 2023-09-12 |
| 申请人 | 卡西欧计算机株式会社; | 发明人 | 松江刚志; 关塚达也; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种移动状态判别装置，该移动状态判别装置具备来自 定位 卫星的电波的接收器和处理器，处理器根据由测量运动状态的 传感器 测量的运动状态来判定本机的移动状态，根据由接收器接收的信息进行定位并取得当前 位置 及其误差范围，在移动状态的判定中，能够利用误差范围满足预定的 精度 基准的情况下取得的定位的结果，分别考虑针对接收电波的多个定位卫星的各位置分别组合电波的各接收状态而得到的定位精度和所获取的当前位置相对于根据本机的移动状况求出的预测位置的偏差来计算出该定位精度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种移动状态判别装置，其特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 移动状态判别装置、电子表、移动状态判别方法及记录介质技术领域[0001] 本发明涉及一种移动状态判别装置、电子表、移动状态判别方法及记录介质。 背景技术[0002] 有一种接收来自发送定位信息的定位卫星的电波并进行定位动作的定位装置(卫星电波接收装置)。定位装置根据多个定位卫星的当前位置和来自该定位卫星的发送电波的传递时间(伪距)之差，能够在世界各地鉴别当前位置。并且，通过持续进行定位，能够取得用户的移动履历。 [0003] 定位装置中，存在因周围的地形或高层建筑物等的影响而使能够接收电波的定位卫星的分布偏颇，或接收被这些高层建筑物等反射的电波，从而定位精度下降的情况。根据定位结果的使用用途，存在需要考虑如此的定位精度并使用定位信息，或需要排除低精度的定位信息的情况。日本专利文献的特开2003‑167043号公报中公开了，改变用于定位的定位卫星的数量进行各个定位运算来比较，或使用与定位卫星的配置对应的表示定位精度的降低的参数即DOP(Dilution of Precision，精度削减因子)进行精度判定的技术的技术。 [0004] 然而，若想要直接使用定位结果判别移动状态，则在根据定位精度求出的当前位置中会产生偏位，特别是在精度不佳的情况下，会产生不自然的移动状态，或移动状态的判定比实际的变化更细微地变化。 发明内容[0005] 本发明公开了一种移动状态判别装置、电子表、移动状态判别方法及记录介质。 [0006] 优选实施方式为： [0007] 一种移动状态判别装置，其特征在于，具备： [0009] 接收器，其接收来自定位卫星的电波；及 [0010] 处理器， [0011] 所述处理器根据测量的所述运动状态来判定本机的移动状态， [0012] 所述处理器根据由所述接收器接收的信息进行定位，并取得当前位置及该当前位置的误差范围， [0013] 所述处理器在在所述移动状态的判定中，能够利用在所述误差范围满足预定的精度基准的情况下取得的所述定位的结果， [0015] 图1是表示本发明的实施方式的电子表的功能结构的框图。 [0016] 图2是说明第1定位精度计算方法的图。 [0017] 图3是表示从定位卫星接收的电波的SNR与该SNR接收的定位卫星的测距精度之间的关系的例子的图。 [0018] 图4是说明第2定位精度计算方法的图。 [0019] 图5是表示移动状态判别处理的控制顺序的流程图。 [0020] 图6是表示定位控制处理的控制顺序的流程图。 具体实施方式[0021] 以下根据附图对实施方式进行说明。 [0022] 图1是表示实施方式的电子表1的功能结构的框图。 [0023] 电子表1假定为类似手表的能够携带的表，包含实施方式的移动状态判别装置。电子表1具备：微型计算机40、卫星电波接收处理部50及天线A1、操作接受部61、显示部62、ROM63(Read Only Memory：只读存储器)(存储部的实施方式)、传感器部64、电力供给部70等。 [0025] 主机处理器41综合控制电子表1的整体动作。主机处理器41具备CPU411(Central Processing Unit，中央处理器)、RAM412(Random Access Memory，随机存取存储器)等。 [0026] CPU411进行各种运算处理并进行控制动作。作为控制动作，作为控制动作，除了通常的日期时刻显示动作以外，还可包含与电子表1具有的各种功能对应的动作，例如闹钟报知功能、定时功能、计秒功能。并且，CPU411进行控制处理，该控制处理与卫星电波接收处理部50的定位动作或日期时刻取得动作等的结果相应的显示动作、报知动作或位置修正等相关。 [0027] RAM412对CPU411提供作业用的存储器空间，并存储临时数据。在临时数据中，包含将当前位置等的设定的世界地区的当前日期时间(当地时间)显示、利用时的包含时区设定或夏令时设定的当地时间设定所涉及的信息等。这些当地时间设定可以根据取得的当前位置的信息进行更新。RAM412也可以外置于微型计算机40。该RAM412除了DRAM以外也可以包含可改写的非易失性存储器。 [0028] RAM412中存储有气压修正值4121。当主机处理器41从根据气压/高度换算数据633得到的气压值换算成高度值时，气压修正值4121是用于根据成为基准的数据对由气象状况等引起的大气压的变动量进行修正的值。即，在因低气压的通过等使气压(海面气压)低于基准值时，该气压修正值4121适当更新设定，以使修正成相对于某气压较低地计算高度值，在高气压的范围内气压(海面气压)高于基准值时，以使修正成相对于某气压高于基准地计算高度值。 [0029] 在此，振荡电路45的预定频率例如生成并输出32.768kHz的信号(时钟信号)。在时钟信号的生成中，例如使用水晶振荡器等。该水晶振荡器可以外置于微型计算机40。在从该振荡电路45输出的时钟信号的频率中可以包含在电子表1中设定的容许范围内的偏移误差。并且，该时钟信号的频率根据外部环境，主要根据温度而变化。 [0030] 分频电路46输出以设定的分频比对从振荡电路45输入的时钟信号进行分频的分频信号。分频比的设定也可以由CPU411改变。 [0031] 时钟电路47通过对从分频电路46输入的预定的频率的信号(可以是与时钟信号相同的频率)进行计数，从而计数并保持当前的日期时刻(时刻及日期)。时钟电路47的日期时刻的计数精度依赖于来自振荡电路45的时钟信号的精度，即上述的偏移误差或变化的程度，可以包含离正确的日期时刻的误差。CPU411能够根据卫星电波接收处理部50取得的当前日期时刻来修正被计数的日期时刻。 [0032] 卫星电波接收处理部50能够接收来自类似美国的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)的各种卫星定位系统(GNSS；Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)相关的定位卫星的发送电波，进行处理接收到的这些电波的接收动作并取得当前日期时刻或当前位置的信息，以预定的格式将从主机处理器41(CPU411)要求的信息输出到主机处理器41中。卫星电波接收处理部50具备接收器51、模块处理器52、存储部53等。 [0033] 接收器51接收、捕捉(检测)来自接收对象的定位卫星的发送电波，并进行该定位卫星的识别以及鉴别发送电波中包含的信号(导航消息)的位相的捕捉处理，并且，基于捕捉到的定位卫星的标识信息及位相来追踪来自该定位卫星的发送电波并持续地对信号进行解调、取得。 [0034] 模块处理器52具备CPU和RAM等，进行与卫星电波接收处理部50的动作相关的各种控制。模块处理器52按照来自主机处理器41的指示在合适的时机由接收器51进行来自定位卫星的电波接收，通过从接收到的电波取得、运算所需的信息的各种处理来进行定位，取得当前日期时刻或电子表1(本机)的当前位置。模块处理器52作为进行各种运算处理的结构可以具有专用的硬件电路。定位结果的输出，例如可以按照NMEA‑0183等的通用格式进行，也可以以电子表1独有的格式进行。并且，CPU也可以对硬件电路输出的预定的格式的数据进行适当加工并进行处理，并且进行输出。RAM设置在模块处理器52的控制芯片内，但也可以外置于控制芯片。在此，输出结果中至少包含当前日期时刻、本机的当前位置的3成分、本机的移动速度3成分及误差评价相关的判定结果及/或结果。 [0035] 存储部53存储有各种设定数据或接收信息等的接收控制信息531、卫星电波接收处理部50中模块处理器52执行的控制所涉及的程序、定位的结果(移动履历或移动状态)等。作为设定数据，例如包含各定位卫星的导航消息的格式数据等和上述的气压修正值532。该气压修正值532用于模块处理器52将气压换算为高度的情况。并且，作为接收信息，例如包含被取得的各定位卫星的预测轨道信息(天文年历)或精密轨道信息(星历)等。存储部53为非易失性存储器等，也可以外置于模块处理器52的控制芯片。 [0036] 另外，在此，虽然设为分别应对主机处理器41进行伴随气压向高度换算的各种处理的情况和模块处理器52进行伴随气压向高度换算的各种处理的情况下而分别存储气压修正值4121、气压修正值532，但是以下仅说明模块处理器52进行伴随该换算的各种处理的情况。当气压修正值4121、532中的一方被更新时，另一方也被更新。只在任一方的处理器进行伴随该换算的各种处理的情况下，在没有进行该各种处理的一方的处理器参照的RAM412或存储部53中也可以不存储保持气压修正值。 [0037] 操作接受部61接受用户操作等的来自外部的输入操作。操作接受部61具备按钮开关或表把等，将与按钮开关的按下动作或表把的抽出、旋转及推回的各动作相应的操作信号输出到主机处理器41。或者，操作接受部61也可以具有触摸传感器等。 [0038] 显示部62基于主机处理器41的控制进行各种信息的显示。显示部62具备显示驱动器622、显示图像621等。显示图像621例如通过分段方式或点阵方式或这些的组合而成的液晶显示图像(LCD)等进行电子显示。或者，作为显示部62可以具有能够通过指针及使其进行旋转动作的步进电机等进行显示的结构以代替显示图像621的电子显示。显示驱动部622根据来自CPU411的控制信号，将用于使显示图像621进行显示的驱动信号输出到显示图像621。在能够通过显示部62进行显示的内容中，至少包含与通过时钟电路47计数的日期时刻相应的日期时刻信息(特别是当前日期时刻)，并且包含闹钟报知功能、计时功能或计秒功能相关的设定日期时刻、设定时间或测量时间等。而且，可以显示根据定位动作获得的当前位置相关的信息或当地时间设定等。 [0039] ROM63保存用于主机处理器41或模块处理器52执行控制动作的程序631或初始设定数据等。作为ROM63，除了掩模ROM以外或者替代掩模ROM而可以具有能够进行数据的改写更新的闪存等的非易失性存储器。ROM63设置为从主机处理器41及模块处理器52都能够进行读写访问，也可以设置为相对于插槽等的安装部可拆卸。 [0040] 程序631中包含与当前日期时刻的取得、位置测量动作(定位动作)或移动状态的判别(判定)动作相关的控制程序。并且，在ROM63中，作为设定数据，存储有测距精度/SNR换算数据632、气压/高度换算数据633、步行/跑步判定数据634等。测距精度/SNR换算数据632表示卫星电波接收处理部50的电波接收强度和与该电波接收强度相应的测距精度，即，表示与定位卫星和电子表1(本机)之间的距离的测定精度的对应关系。该测距精度/SNR换算数据632可以是相对于多个SNR而对应有各个测距精度的值的表格数据，也可以是根据SNR计算测距精度的计算式(包含近似式)。各种设定数据也可以存储在卫星电波接收处理部50的存储部53中。 [0041] 气压/高度换算数据633是用于将测量出的气压值变换为高度值的基准的数据。通常来说，该数据中，在海平面(高度为0)的气压作为基准气压设为1013.0hPa或1013.25hPa，随着高度上升而气压下降。气压/高度换算数据633可以是分别存储与多个气压对应的高度值的表格数据，也可以是变换用的计算式。表格数据时，与存储的气压值间的气压值对应的高度值可以通过线性插补求出。 [0042] 步行/跑步判定数据634是基于加速度的测量数据的波形的模型电子表1(本机)的用户以步行或跑步的方式移动时的判别数据。用户步行或跑步移动时，产生与脚的活动相应的特有的上下方向及移动方向的加速度变化。并且，电子表1是手表的情况下，进一步重叠了与佩戴手臂的摆动相应的加速度。步行/跑步判定数据634中存储这些模型数据的判定条件，可以在移动状态的判别时进行参照。另外，该步行/跑步判定数据634可以包含在程序631内。 [0043] 传感器部64通过传感器测量各种物理量，并将基于测量值或测量结果的判定数据等输出到主机处理器41。在此，传感器部64具有气压传感器641、加速度传感器642、地磁传感器643等。气压传感器641测量气压并将测量值数据输出到主机处理器41。加速度传感器642测量3轴方向的加速度并输出到主机处理器41。地磁传感器643测量3轴方向的磁场并输出到主机处理器41。测量的磁场主要是地磁场，但当在局部性产生磁场的情况下是相对于地磁场而叠加该局部磁场的磁场。传感器部64的各传感器通过单独或这些的组合或通过测量数据的时间变化，能够测量电子表1(本机、用户)的运动状态。 [0044] 电力供给部70以预定的驱动电压从电池71向电子表1的微型计算机40或卫星电波接收处理部50等的各部进行电力供给。在此，向卫星电波接收处理部50的电力供给的有无能够通过主机处理器41的控制与对微型计算机40的电力供给分别控制。在此，作为电池71可以使用可拆卸的干电池或充电电池等，也可以具备太阳能板和充电部(蓄电部)等。 [0045] 其次，对本实施方式的电子表1中的移动状态判别动作进行说明。 [0046] 电子表1在预定的时间间隔，在此为每1秒，基于由传感器部64测量出的物理量来进行电子表1(用户)的移动状态的判定。卫星电波接收处理部50的模块处理器52经由主机处理器41从传感器部64的气压传感器641取得气压值，参照气压/高度换算数据633及气压修正值532，将气压值换算为高度。模块处理器52经由主机处理器41从加速度传感器642取得加速度的变动模型，并判别移动的有无以及在移动时移动是否由步行或跑步产生。并且，模块处理器52能够根据从加速度传感器642得到的加速度的产生方向及从地磁传感器643得到的磁极方向的关系以及上述高度的时间变化等，推定电子表1的移动方向及移动速度。 [0047] 另一方面，电子表1基于导航消息及其时机进行定位运算，该导航消息由卫星电波接收处理部50接收来自多个(4机以上)的定位卫星的电波而取得。在电子表1中持续地反复进行定位动作的情况下，每隔预定时间一次，例如，与通过模块处理器52如上述鉴别移动方向或移动速度的时机相结合每1秒一次取得定位结果。由此，每1秒取得三维位置。而且，在电子表1中，在定位运算时计算定位结果的精度即当前位置的误差范围。 [0048] 如公知，使用基于从4机以上的定位卫星接收的导航消息中所包含的精密轨道信息(星历)的各机的当前位置、和来自各定位卫星的接收时机之差(伪距)，求出电子表1的当前位置3成分和当前日期时间的合计4个未知数。该运算通过从预定的初期值数值性收敛的反复计算(逐次近似)，例如，以牛顿·拉弗森法(牛顿法)进行。 [0049] 定位结果的精度计算中，分别考虑获取的当前位置相对于根据接收电波的多个定位卫星的位置关系、接收电波的各接收状态、以及电子表1(本机)的移动状况(移动速度等)而求出的预测位置的偏差，通过以下2种精度的计算方法来计算误差范围，决定更适当的值。在此，若单纯地决定为较大的一方(精度不佳的一方)，覆盖能够设想的最大误差范围。 [0050] 图2是对本实施方式的电子表1中的第1定位精度计算方法进行说明的图。 [0051] 第1定位精度计算方法中，基于来自定位卫星的电波的接收状态求出第1误差范围。 [0052] 能够接收电波的定位卫星利用仰角φ(相对于从当前位置到定位卫星的线段的水平面E的角度。将垂直于水平面E的垂直方向设为x3方向)，以及方位角λ(在此，与上述线段的水平面E内成分的北极方向N的角度。将北极方向设为x1方向，在水平面E内与x1方向正交的方向设为x2方向)，确定与当前位置相对的相对方向。此时为了高精度得到当前位置的3成分以及时间成分，优选接收电波的多个定位卫星为适当分散的位置关系。即，在多个定位卫星向相对于当前位置向一个方向偏离的情况下，定位精度下降。 [0053] 通常，用于定位精度的评价的DOP用针对各定位卫星si(i＝1～n；n为用于定位的定位卫星的机数)相对于当前位置的方向3成分(xij；j＝1～3)及时间成分(xi4；在此，xi4＝T1)构成的n行4列矩阵A(x)，以D＝A·A，即，以Djk＝Σ(i＝1～n)(xij·xik)表示的4行4列的矩阵－1 D的逆矩阵D ＝U的对角成分来表示。即，DOP仅依赖于各定位卫星si的配置来决定。方向3成分根据 以长度1求出，水平方向 1/2 1/2 涉及的HDOP根据矩阵U的对角成分uii成为(|u11|+|u22|) ，垂直方向的VDOP成为(|u33|) ， 1/2 位置坐标的PDOP为(Σ(i＝1～3)|uii|) 。这些DOP的各个值在最优的状态为1左右，值越大精度越下降。 [0054] 然而，实际上，在减小DOP的定位卫星的配置中，一般从当前位置观察到的在多个定位卫星之间角度差变大，其结果，包含仰角φi为较小角度。另一方面，仰角φi越小电波接收强度越容易下降。本实施方式的电子表1中，作为第1定位精度计算方法，基于各定位卫星的配置(与当前位置相对的相对位置)和与来自该定位卫星的电波接收强度分别对应的所述测距精度的组合，进行针对各相对位置的差别进一步分别进行基于SNR的加权进行的精度计算。 [0055] 图3是表示从定位卫星接收的电波SNR和由该SNR接收的定位卫星的测距精度的关系的例的图。 [0056] 若SNR降低则伪距的识别精度(测距精度e“i km”)恶化(值增加)，即在通过定位求出的位置上增加预估的最大偏差量增加。在此，如实线(a)所示，随着SNR上升根据指数函数改善测距精度ei(值减少)。这样的关系是基于实测值(检查值)等得到的表格数据或计算式预先在产品出货前被作为测距精度/SNR换算数据632存储保持在ROM63中。当测距精度/SNR换算数据632为表格数据时，与该表格中包含的SNR的值的中间值对应的测距精度ei可以通过适当的线性插补求出。在计算式的情况下，只要维持必要的精度则可以是近似式，例如如虚线(b)所示，通过多个直线的组合可以容易表现，计算。 [0057] 如上所述，定位通过来自多个定位卫星的电波接收来进行，因此各定位卫星的SNR，即通过测距精度ei的组合，最终在定位结果能够包含的最大偏差量变化。在此，对于矩阵D的各成分Djk＝Σ(i＝1～n)(xij·xik)的各要素(xij·xik)，按每个定位卫星si分别使用与‑2 ‑2SNR对应的测距精度ei进行ei 的加权。即，使用作为对角成分wii＝ei 的n行n列的权重矩阵T W(非对角成分全部为“0”)，通过D＝A·W·A(各成分Djk＝Σ(i＝1～n)(xij·wii·xik))的逆矩‑1 阵D ＝U以接收强度加权的定位精度值作为第1偏差估计量Δx(第1误差范围)进行计算。如上所述，最优状态下的DOP几乎为1，因此得到的第1偏差估计量Δx成为测距精度ei的平方的平方根，即，与测距精度ei相同的等级的值。或者第1偏差估计量Δx也可以适当设为预定的因数倍。 [0058] 由第1定位精度计算方法得到的第1偏差估计量Δx可以如此根据接收强度及定位卫星的配置直接求出的值。 [0059] 图4是说明本实施方式的电子表1中的第2定位精度计算方法的图。 [0060] 第2定位精度计算方法中，根据预测位置和当前位置的偏差求出第2误差范围。 [0061] 若取得多次(至少2次)的位置信息，则能够根据这些位置的变化计算电子表1(本机)的移动速度。在不产生较大加速度的情况下，则对从最近的位置(定位位置)以该移动速度移动的情况的下一次的定位时的位置进行预测。通过比较该预测位置(预测位置)和下一次的定位位置，从而得到定位结果的偏差。求出的预测速度vf(t)在这里假设为与将通过最近(过去)的二次的定位而求出的定位位置pm(t－1)，pm(t－2)(定位结果)的差分除以该二次的定位的时间差Δt的一次前的计测速度vm(t－1)相等，即，通过vf(t)＝vm(t－1)＝(pm(t－1)－pm(t－2))/Δt得到。 [0062] 使用这样求出的预测速度vf(t)可以得到预测位置pf(t)＝pm(t‑1)+vf(t)·Δt。该预测位置pf(t)与定位位置pm(t)的偏差量为第2偏差估计量Δp＝|pf(t)‑pm(t)|(第2误差范围)。 [0063] 另外，也可以不是直接使用前次的定位位置pm(t‑1)求出预测位置pf(t)，而是使用定位位置pm(t‑1)和前次的预测位置pf(t‑1)得到更加准确的推定位置pe(t‑1)，得到预测位置pf(t)＝pe(t‑1)+vf(t)·Δt。推定位置pe(t‑1)能够使用合适的方法，例如卡尔曼滤波器等得到。即使不使用卡尔曼滤波器，推定位置pe(t)也可以与该卡尔曼滤波器中的误差的协方差矩阵一样地，通过基于预测位置与定位位置的偏差量的两者的适度的加权来求出。 [0064] 并且，在计算预测位置pf(t)时，也可以基于速度的差分考虑加速度。而且，在基于与定位卫星的位置关系从该定位卫星的距离方向的移动速度能够作为多普勒效应引起的频率变化计测的情况下，也可以基于该频率变化来求出速度。另外，也可以不仅利用最近2次(包含加速度的情况下3次)的定位位置，而基于其之前的位置的履历来对移动趋势等进行统计处理。 [0065] 作为这样的第2定位精度计算方法，可以考虑根据速度及其履历而预测的当前位置与实际的定位位置的偏差及其影响。 [0066] 其次，对本实施方式的移动状态判别动作进行说明。 [0067] 本实施方式的电子表1中，基于加速度传感器642的测量数据来判别包括电子表1的整体移动动作(其朝向或速度)、以及伴随在该整体移动产生的周期性的或随机的动作等的运动状态。并且，基于该运动状态，能够进行移动状态的判定。移动状态中包含：静止状态、虽未移动但由于伴随由动作等产生活动的停止状态(合称为静止/停止状态)、由步行或跑步产生的移动状态、以及由自行车、汽车或列车等交通工具产生的移动状态。 [0068] 步行或跑步状态(合称为由徒步产生的移动状态)可以通过周期性地测量从前公知的加速度变动模型而判别得到的。变为由交通工具产生的移动状态是通过由持续的加速度向加速方向产生速度来判别得到的。并且，变为静止/停止状态是通过与由定位或加速时的地磁传感器643的测量等而预先得到的移动方向相反朝向的临时的加速度和其之后的加速度的全成分成为0来判别得到的。在预先取得移动时的速度的情况下，也可以通过加速度来判别其速度量是否为减速。 [0069] 本实施方式的电子表1中，针对运动状态的变化，在考虑由定位得到的位置精度的同时进行判别。在由交通工具产生的低速移动的情况或加减速缓慢的情况下、相反地通过自行车等只发生极短时间的加速度变化情况等，有时只根据加速度传感器642的加速度的测量而难以检测移动状态和静止/停止状态间的转变。因此，电子表1中，基于定位中的预定距离以上的移动(当前位置的变化)的的检测有无的持续，即使未检测加速度也可以判定交通工具中的移动状态的有无。 [0070] 然而，在使用来自定位卫星的电波的定位中，由于周围的环境的变化、以及因定位卫星的移动而产生的配位或来自各定位卫星的接收强度等的变化，经常会有定位的结果存在差别的情况。若直接利用这样的定位的结果，则会有无论电子表1(用户)是否移动都判定为用户正在移动的情况。因此，电子表1中可以限定在精度满足预定的精度基准的较好的情况下利用定位结果，并抑制不必要的移动状态，特别是抑制用户不是步行或跑步而是由车辆等产生的移动状态和静止/停止状态间的切换。 [0071] 图5是表示本实施方式的电子表1所执行的移动状态判别处理的主机处理器41的控制顺序的流程图。 [0072] 该移动状态判别处理构成本发明的移动状态判别方法的实施方式中的判别步骤(程序中的判别手段)，主机处理器41检测到操作接受部61接受预定输入的情况下或移动状态的检测从必要的其他程序等调出情况下等，通过将命令输出到模块处理器52来启动主机处理器41。在卫星电波接收处理部50中，该移动状态判别处理与持续的定位动作并行进行。在移动状态判别处理的启动时没有执行定位动作的情况下，模块处理器52启动接收器51并开始定位动作。 [0073] 若开始移动状态判别处理，则模块处理器52(CPU)经由主机处理器41取得在加速度传感器部642测量的单位时间(例如1秒间)的加速度数据(步骤S101)。模块处理器52取得该加速度数据中的加速度的大小的代表值，例如绝对值的最大值等，并判别该代表值是否未超过成为步行/跑步状态的判定基准的基准值(步骤S102)。 [0074] 在判别为加速度不小于基准值(基准值以上)时(步骤S102为“是”)，模块处理器52通过加速度变动模型判别是否检测出一步以上的步行/跑步动作，即，判别是否检测出步行(或跑步)模型的加速度变动模型为一个周期以上(步骤S131)。判别为检测出时(步骤S131为“是”)，模块处理器52将计数值c1初始化为“0”，并判定为步行/跑步状态(步骤S134)。然后，模块处理器52的处理进入步骤S110。 [0075] 判别为未检测出一步以上的步行/跑步动作时(步骤S131为“否”)，模块处理器52判别当前的运动状态(即前次的判定)是否为步行/跑步状态(步骤S132)。在判别为步行/跑步状态的情况下(步骤S132为“是”)，模块处理器52将计数值c1初始化为“0”，并判定为静止/停止状态(步骤S133)。然后，模块处理器52的处理进入步骤S110。判别为非步行/跑步状态时(步骤S132为“否”)，模块处理器52的处理进入步骤S121。 [0076] 在步骤S102的判别处理中，判别为加速度的代表值小于基准值时(步骤S102为“是”)，模块处理器52从卫星电波接收处理部50取得定位结果和与该定位结果相关的精度判定结果(步骤S103)。模块处理器52判别取得的精度是否在基准范围内(步骤S104)。判别为不在基准范围内时(步骤S104为“否”)，模块处理器52的处理进入步骤S121。 [0077] 若进入步骤S121的处理，则模块处理器52将计数值c1初始化为“0”(步骤S121)。模块处理器52判别当前的运动状态(即前次的判定)是否为交通工具移动状态(步骤S122)。判别为非交通工具移动状态时(步骤S122为“否”)，模块处理器52加上取得的加速度(步骤S126)。模块处理器52判别从相加后的加速度求出的速度是否在基准值以上(步骤S127)。判别为在基准值以上时(步骤S127为“是”)，模块处理器52的处理进入步骤S109。当判别为未在基准值以上时(步骤S127为“否”)，模块处理器52继续前次的判定(步骤S128)。然后，模块处理器52的处理进入步骤S110。 [0078] 在步骤S122的判别处理中，判别为当前的运动状态为非交通工具移动状态时(步骤S12为“否”)，模块处理器52在与速度相反朝向产生取得的加速度(如上所述，还可以判别合计的加速度是否为取消的已知的速度的大小)，然后判别加速度(全方向成分的和)是否变为0(步骤S123)。判别为取得这样的加速度变化时(步骤S123为“是”)，模块处理器52的处理进入步骤S133。判别为未取得时(步骤S123为“否”)，模块处理器52的处理进入步骤S128。 [0079] 步骤S104的判别处理中，判别为取得的精度在基准范围内时(步骤S104为“是”)，模块处理器52判别从前次的定位时的定位位置的移动距离是否在基准距离以上(步骤S105)。判别为未在基准距离以上时(步骤S105为“否”)，模块处理器52的处理进入步骤S133。 [0080] 判别为为基准距离以上时(步骤S105为“是”)，模块处理器52判别在卫星电波接收处理部50计算的当前位置的移动速度是否为预定的基准速度以上(步骤S106)。另外，当在步骤S106中取得的速度和在步骤S105的处理中得到的速度实质上相同的情况下，无需步骤S106的处理。并且，卫星电波接收处理部50也可以使用与定位结果不同的接收频率的多普勒频移等计算当前位置的移动速度。但是这种情况下，如果根据定位卫星和当前位置的相对移动的方向等无法在充分的精度下得到当前位置的移动速度的情况下，可以省略步骤S106的处理并使处理进入步骤S107。判别为未在基准速度以上时(步骤S106为“否”)，模块处理器52的处理进入步骤S133。 [0081] 判别为基准速度以上时(步骤S106为“是”)，模块处理器52在计数值c1上加“1”(步骤S107)。模块处理器52判别计数值c1是否在3以上(即是否持续预定的基准时间的3秒以上检测当前位置的变化并进行步骤S107的处理)(步骤S108)。判别为未在3以上时(步骤S108为“否”)，模块处理器52的处理进入步骤S128。判别为3以上时(步骤S108为“是”)，模块处理器52将计数值c1初始化为“0”，判定为交通工具产生的移动状态(步骤S109)。然后，模块处理器52的处理进入步骤S110。 [0082] 即，从静止/停止状态(当前的移动状态)进入(变更)为交通工具产生的移动状态时，条件为与静止/停止状态中假设的移动状态不同的状况，即将检测出当前位置的基准距离以上的移动持续3秒(基准时间)以上。 [0083] 若从步骤S109、S128、S133、S134的各处理进入步骤S110的处理，则模块处理器52判别是否取得移动状态判别处理的结束命令(步骤S110)。在检测出向操作接受部61的预定的输入的情况，或电力供给部70的供给电压低于预定的基准电压(临近电池没电的情况)等情况下，使主机处理器41产生该结束命令。判别为未取得结束命令时(步骤S110为“否”)，模块处理器52的处理返回步骤S101，取得下1秒的加速度数据。判别为取得结束命令时(步骤S110为“是”)，模块处理器52进行与移动状态判别的结束相关的各种动作(步骤S111)，并且结束移动状态判别处理。 [0084] 图6是表示本实施方式的电子表1中执行的定位控制处理的模块处理器52的控制顺序的流程图。 [0085] 如上所述，在卫星电波接收处理部50中，在移动状态判别处理的执行中持续定位动作，在移动状态判别处理的启动时未执行定位控制处理的情况下，一起调出并进行启动。定位控制处理能够通过操作接受部61根据预定的输入的接受等与移动状态判别处理分别启动。该定位控制处理构成本发明的移动状态判别方法的实施方式中的定位步骤(程序中的定位手段)。 [0086] 若开始定位控制处理，则模块处理器52(CPU)启动接收器51启动，开始来自定位卫星的电波的捕捉动作，并依次跟踪被捕捉到的电波(步骤S201)。模块处理器52基于从被跟踪电波取得的导航消息的信号进行定位运算，并且，计算上述第1偏差估计量Δx和第2偏差估计量Δp(步骤S202)。 [0087] 模块处理器52将第1偏差估计量Δx和第2偏差估计量Δp中较大的一方设定为推定误差范围ε(步骤S203)。模块处理器52判别推定误差范围ε是否小于预定的基准值Rth(步骤S204)。判别为小于基准值Rth时(步骤S204为“是”)，模块处理器52在计数值c2上加1(步骤S205)。模块处理器52判别计数值c2是否为3以上(步骤S206)。判别为在3以上时(步骤S206为“是”)，模块处理器52判别位置精度为OK(步骤S207)。然后模块处理器52的处理进入步骤S221。判别为不是3以上时(步骤S206为“否”)，模块处理器52判定为位置精度为NG(步骤S216)。然后模块处理器52的处理进入步骤S221。 [0088] 在步骤S204的判别处理中，判别为推定误差范围ε不小于基准值Rth时(步骤S204为“否”)，模块处理器52将计数值c2重置为“0”(步骤S215)，然后模块处理器52的处理进入步骤S216。 [0089] 若从步骤S207、S216的处理进入步骤S221的处理，则模块处理器52将定位结果和精度判定的结果输出到主机处理器41(步骤S221)。另外，模块处理器52在精度判定为NG时，作为定位结果可以输出“NG”数据，或输出表示为没有定位数据(例如日期时刻或当前位置都为“0”等)。 [0090] 模块处理器52判别是否取得定位控制动作的结束命令(步骤S222)。当判别为未取得结束命令时(步骤S222为“否”)，模块处理器52的处理返回步骤S202。判别为取得结束命令时(步骤S222为“是”)，模块处理器52进行与定位动作的结束相关的预定的动作，例如接收器51的动作停止命令或被取得的数据的处理等(步骤S223)。并且，模块处理器52结束定位控制处理。 [0091] 如上所述，包含本实施方式的移动状态判别装置的电子表1具备接收来自定位卫星的电波的接收器51、模块处理器52。模块处理器52基于由测量本机的运动状态的传感器部64测量的运动状态来判定本机的移动状态，根据由接收器51接收的信息进行定位并取得当前位置及该当前位置的推定误差范围ε。移动状态的判定中可以利用在推定误差范围ε满足预定的精度基准的情况下取得的定位的结果。而且，该推定误差范围ε是分别考虑第1偏差估计量Δx和第2偏差估计量Δp计算的，该第1偏差估计量Δx是相对于接收电波的多个定位卫星的各位置分别组合电波的各接收状态得到的，该第2偏差估计量Δp是与根据电子表1(本机)的移动状况求出的预测位置pf相对的取得的定位位置pm的偏差。 [0092] 如此，在进行移动状态的判别的情况下，通过优先使用测量运动状态的传感器，能够避免由定位误差导致的当前位置的差别的影响而引起的不自然的移动状态的判定，或避免由交通工具产生的移动状态和和静止/停止状态频繁轮换。另一方面，通过在定位精度满足预定的精度基准程度的较好情况下使用定位结果，能够更准确地判定难以由加速度传感器等的测量运动状态的传感器检测的移动状态。另外，此时推定误差范围ε的计算变得重要，不仅考虑定位卫星的配位(DOP)等，而且要考虑各个电波接收强度，通过进行使用了预测位置的多方面评价求出推定误差范围ε，从而更准确地排除误差较大的位置测量数据的利用，由此能够抑制误判定或不自然的判定。 [0093] 而且，模块处理器52在与取得的当前位置的变化相关的状态持续预定的基准时间(在此为3秒)以上且检测出与静止/停止状态不同的基准距离以上的移动(与根据当前的移动状态所假定的状态不同的状态)的情况下，将移动状态的判定变更为由交通工具产生的移动状态。 [0094] 如此，由于排除瞬间的、临时的误差或偏位的影响等，并在检测出稳定明确的移动的情况下进入由交通工具产生的移动状态，因此能够防止移动状态在短时间细微地变化，防止难以利用该结果。 [0095] 并且，传感器部64中包含有加速度传感器部642，模块处理器52根据预定的加速度变动模型判别徒步(步行或跑步)产生的移动状态，在不是徒步产生的移动状态的情况下，根据传感器部64的运动状态及定位的结果进行移动状态的判定。 [0096] 用户步行或跑步的情况下，由于根据脚的运动而按照1步(或2步)特有的加速度变动模型进行测量，因此即使不追踪细微的振动加速度的变化本身也能够容易地进行步行/跑步状态的判定。因此，在单独判定步行/跑步状态且不符合步行/跑步状态的情况下，即，在未测量出基准值以上的加速度的情况下(步骤S102为“是”)或即使在测量出基准值以上的加速度而并不是步行/跑步状态(步骤S132为“否”)等的情况下，通过如上所述的那样并用传感器部64的测量数据和定位精度良好时的定位结果来判别移动状态，能够进行适当的移动状态判别，该移动状态判别不提高处理负载且可以抑制较少偏位的不自然的判定。 [0097] 并且，在推定误差范围ε满足预定的精度基准且能够检测电子表1(本机)的移动速度的情况下，模块处理器52基于该移动速度来判定移动状态。如此，在不求出当前位置的变位而可以直接得到本机的移动速度的情况下，也可以利用它们，由此，如果在定位时取得速度信息，则由此能够减轻与移动状态判别相关的处理。或者，通过并用两者，能够更加准确地判别进入由交通工具产生的移动状态。 [0098] 并且，作为移动状态判别装置的电子表1具备传感器部64。如此，通过在本机中具备传感器部64，从而通过一体配置的传感器部64和卫星电波接收处理部50，能够容易且综合地进行确切的移动状态的判定。 [0099] 并且，模块处理器52分别计算第1偏差估计量Δx、及与预测位置pf和定位位置pm的偏差相应的第2偏差估计量Δp，根据这些第1偏差估计量Δx和第2偏差估计量Δp对推定误差范围ε进行计算。如此，通过考虑多个误差因素，特别是通过适当地考虑与接收强度相对的误差的影响，可以得到与以往相比更确切的误差范围的数值，可以避免基于不正确的当前位置的变化的错误认定。因此，电子表1能够进行更加没有偏位的正确的移动状态的判定。 [0100] 并且，模块处理器52将第1偏差估计量Δx及第2偏差估计量Δp中较大的一方设为推定误差范围ε。通过这样简单的处理可以容易地假定最大的误差，因此不会过小评价定位结果的偏差，只有在预计能够维持期望的精度的情况下可以使用于移动状态的判别。由此，电子表1可以维持较小偏位的移动状态的判定。 [0101] 并且，电子表1具备存储测距精度/SNR换算数据632的ROM63(或存储部53)，测距精度/SNR换算数据632表示来自定位卫星的电波的接收强度(SNR)和与该电波接收强度相应的该定位卫星的测距精度ei的对应关系。模块处理器52根据与用于当前位置的计算的多个定位卫星的当前位置相对的相对位置，以及与来自该多个定位卫星的电波接收强度分别对应的测距精度的组合来计算第1偏差估计量Δx。 [0102] 如此，在基于以DOP为标准的定位卫星的配置的第1偏差估计量Δx的计算中，通过分别组合各定位卫星的测距精度ei，不仅考虑各定位卫星的配置，还分别切实地考虑来自该多个定位卫星的电波接收强度的强弱的影响，从而能够进行更高精度的位置精度预估。因此，能够更加正确地评价当前位置的精度，并判断能否用于移动状态判别。 [0103] 并且，模块处理器52使用测距精度ei分别进行与多个定位卫星的当前位置的相对的相对位置的差别的加权运算，从而计算第1偏差估计量Δx。如此，由于分别反映与各定位卫星的SNR对应的测距精度并计算第1偏差估计量Δx，因此能够更准确地定量地得到与各定位卫星的接收强度(SNR)的差别对应的误差范围。 [0104] 并且，模块处理器52基于过去的定位结果计算电子表1(本机)的移动速度，将从前次的定位位置以该移动速度移动的情况的位置作为新预测位置pf求出。由此，能够更加准确地根据SNR来定量地评价推定误差范围ε，判断能否用于移动状态判别。 [0105] 并且，本实施方式的电子表1除了上述结构之外，还具备对日期时刻进行计数的时钟电路47、能够显示时钟电路47计数的时刻日期的显示部62。 [0106] 如此，携带的电子表1，特别是像手表那样除了在移动产生加速度之外还受到手的动作或摆动等的影响的情况下，也能够更加容易地取得没有偏位的移动状态的信息。而且，通过可以更加准确地判定移动状态，使得与移动状态对应的处理或其切换变得更加准确。 [0107] 并且，本实施方式的移动状态判别方法包含：判别步骤，基于测量出的运动状态对本机的移动状态进行判定；定位步骤，基于接收器51接收的信息进行定位并取得当前位置及该当前位置的推定误差范围ε，在移动状态的判定中，能够利用推定误差范围ε满足预定的精度基准的情况下取得的定位结果，推定误差范围ε是分别考虑第1偏差估计量Δx和第2偏差估计量Δp计算的，该第1偏差估计量Δx是将接收电波的多个定位卫星的各位置分别组合电波的各接收状态得到的，该第2偏差估计量Δp是相对于由本机(电子表1)的移动状况求出的预测位置pf取得的定位位置pm的偏差。 [0108] 如此，在进行移动状态的判定时，抑制由定位误差引起的位置的差别的影响而产生的不自然的判定的偏位或细微的判定的变化等，同时限定在定位精度十分良好的情况下能够利用于移动状态的判定，由于在使用能够测量与运动状态相关的物理量的各种传感器，特别是穿戴于用户手臂等，使用对于移动相关的物理量噪声较大的传感器进行移动状态的判别的情况下，能够防止判定遗漏的发生，维持更加准确的判定。 [0110] 另外，本发明不限定于上述实施方式，可以有各种各样的改变。 [0111] 例如，在上述实施方式中，虽然针对进入静止状态，设定为快速切换判定，但从步骤S105、S106、S123等进入步骤S133前，可以与步骤S107、S108一样计数预定时间(3秒等)，在没有变化的情况下进入静止/停止状态。由此，能够进一步抑制基于定位结果的差别的不自然的移动状态的变化。同样，步行/跑步的有无判定的情况下，能够控制为仅在预定时间持续新状态时改变判定。 [0112] 并且，在以恒定速度进行的移动状态时可以判别为由路面的凹凸、伴随发动机动作的振动或自行车的向左右的振动等产生的静止/停止状态等的情况下，也可以在步骤S123的判别处理等中通过只检测与静止/停止状态对应的加速度状态来进入步骤S133的处理。 [0113] 另外，上述实施方式中，虽然在测量出基准值以上的加速度的情况下，不并用定位结果，但测量出基准值以上的加速度也可以并用定位结果。例如，在步骤S132的处理中判别为非步行/跑步状态的情况下，进入步骤S103的处理而不是进入步骤S121，也可以取得定位结果和精度判定结果。 [0114] 而且，上述实施方式中，虽然使用加速度传感器检测运动状态的变化进行移动状态的判定，但在能够使用气压传感器检测得到的高度的变化的情况下，可以将其并用。例如，在图5的步骤S126～S127的处理中，在单位时间(可以简单任意地规定，例如1秒或10秒等)内检测出基准以上的高度的变化的情况下，可以判定为从静止状态进入交通工具产生的移动状态。另外，在地磁传感器643能够判别电车走行中产生磁场的检测的情况下，步骤S123、S126、S127等中可以利用该产生磁场的检测的有无。并且，可以使用能够取得运动状态的其他传感器，例如进行车轮的旋转检测的编码器或检测旋转移动的陀螺仪传感器等。 [0115] 并且，上述实施方式中，模块处理器52根据在卫星电波接收处理部50取得的定位结果及精度评价和经由主机处理器41从传感器部64取得的测量数据对运动状态(移动状态)进行判别。但主机处理器41也可以分别从卫星电波接收处理部50和传感器部64取得数据来判别运动状态(移动状态)。 [0116] 并且，上述实施方式中设为，作为预定的精度基准，将第1偏差估计量Δx及第2偏差估计量Δp中较大的一方作为推定误差范围ε表示为定位精度(误差范围)的指标，但不只设定成较大的一方，也可以使用平均值等，还可以使用电子表1(卫星电波接收处理部50)的运动状态，特别是根据加速度变化等加权平均后的值。 [0117] 并且，第1偏差估计量Δx及第2偏差估计量Δp还可以由上述计算方法之外的方法求出。例如可以使用NMEA‑0183的GST消息格式(Pseudorange Noise Statistics，伪距噪声统计)中的误差范围(Error ellipse，误差椭圆)中的长轴方向的值，或使用按照该误差范围得到的纬度误差的标准偏差和经度误差的标准偏差中的较大一方的值等。或者，也可以与第2偏差估计量Δp相关的预测位置的预估方法不同，在该预估时可以考虑与第1偏差估计量Δx相关的定位卫星的配位或接收强度。而且，还可以代替与来自各定位卫星的电波的接收强度相应的加权而设定向3轴向的偏移值，计算各轴向各自的误差范围。 [0118] 并且，上述实施方式中，虽然以电子表1具备的卫星电波接收处理部50的移动状态判别动作及定位控制动作为例进行说明，但并不限定于设置在电子表1的卫星电波接收处理部50。也可以设置在其他电子设备上，而且，移动状态判别装置可以是搭载这些电子设备的移动状态判别用或定位用的模块个体(例如，本实施方式的卫星电波接收处理部50)。这种情况下，如果传感器部64测量该模块的运动状态，例如，可以取得设置有定位用的模块及传感器部64的电子设备的该传感器部64的数据。并且，接收对象的定位卫星不受特别限定，可以混合有与多个全地球定位系统相关的定位卫星或来自对此进行补充的地域定位卫星等的接收电波。 [0119] 而且，在以上说明中，以由闪存等的非易失性存储器或掩模ROM等构成的ROM63为例，对存储有与当前日期时刻信息的取得时的本发明的卫星电波接收控制相关的程序631的计算机可读取介质进行说明，但并不限定为此。作为其他的计算机可读取介质，可以使用HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)、CD‑ROM或DVD盘等的可移动记录介质。而且，作为经由通信线路提供本发明涉及的程序的数据的介质，也可以在本发明中使用载波(载波)。 [0120] 另外，上述实施方式表示的结构、控制顺序或显示例等的具体细节可以在不超出本发明宗旨的范围内进行适当变化。 |
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