可攜式移動終端和計算機可讀介質的製作方法

2023-07-23 05:17:31

專利名稱：可攜式移動終端和計算機可讀介質的製作方法
技術領域：
本文討論的實施例的一個特定方面涉及可攜式移動終端和計算機可讀介質。
背景技術：
近來，結合GPS (全球定位系統)和自主導航的導航系統變得廣泛使用。近日來， 出現安裝有該導航系統的可攜式移動終端，如行動電話。第2009-115514號日本專利申請公開(文獻1)披露了一種技術，該技術的目的在於解決在向右或向左轉彎時跟隨GPS的輸出位置的能力的問題，在以直線行進的同時保持 GPS的輸出位置的軌跡(trajectory)的連續性和平直度。在該技術中，間歇地進行GPS定位並且利用迴轉儀傳感器檢測行進方向中的轉彎。此外，在以直線行進的同時利用多岐衰退估計處理確定GPS的輸出位置，並在向右或向左轉彎時利用二元平滑處理確定GPS的輸出位置。第2009-92506號日本專利申請公開(文獻幻披露了一種技術，該技術的目的在於自動根據情況在需要位置處確定定位定時，節約行走用戶所攜帶的移動終端裝置中的電力。在該技術中，在導航的開始進行GPS定位，基於距離或從當前測量位置到目的地的路線來計算直到下一定位定時的步數。然後，當計步器對所計算的步數進行計數時，進行下一 GPS定位，在所計算出的當前位置的基礎上計算直到下一定位定時的步數。在該情況下，在到用戶在從所測量的當前位置到目的地的路線中改變路徑的位置的步數或從所測量的當前位置到目的地的距離變短時，直到下一定位定時的步數被設置為較小值。在這類導航系統中，研究進行各種測量的傳感器的功耗的降低以實現持續數小時的自主定位。

發明內容
本發明的一個方面中的目的在於，提供一種能夠降低功耗並保持移動軌跡的計算精確性的可攜式移動終端和計算機可讀介質。根據本發明的一個方面，提供了一種可攜式移動終端，包括終端體；絕對位置檢測單元，被配置為檢測終端體的絕對位置；檢測控制單元，被配置為確定絕對位置檢測單元進行檢測的定時並啟動絕對位置檢測單元；鏈路信息生成單元，被配置為獲取線段，該線段表明從終端體開始向特定方向行進時起直到終端體改變其行進方向為止的直線距離；以及移動軌跡計算單元，被配置為基於絕對位置檢測單元的檢測結果和鏈路信息生成單元的獲取結果來計算終端體的移動軌跡，其中，檢測控制單元將每隔給定時間到來的定時確定作為試探檢測定時，並且在直到在先檢測定時之後的試探檢測定時為止鏈路信息生成單元未獲取到新的線段的情況下，檢測控制單元將接下來鏈路信息生成單元獲取新的線段的定時確定作為檢測定時，並啟動絕對位置檢測單元。根據本發明的另一方面，提供了一種使計算機執行處理的計算機可讀介質，該處理包括檢測終端體的絕對位置；確定檢測的檢測定時；啟動檢測；獲取線段，該線段表明從終端體開始向特定方向行進時起直到終端體改變其行進方向為止的直線距離；以及基於檢測的檢測結果和獲取的結果來計算終端體的移動軌跡，其中，在確定時，將每隔給定時間到來的定時確定作為試探檢測定時，在直到在先檢測定時之後的試探檢測定時為止未獲取到新的線段的情況下，將獲取新的線段時的定時確定作為檢測定時，並啟動檢測。本發明的目的和優點將藉助於權利要求中特別指出的要素和組合來實現和達到。將理解到，前述總體描述和以下詳細描述對本發明是示例性的和解釋性的，而不是限制性的，如所聲明的。


圖1是示意性地示出根據示例性實施例的可攜式移動終端的配置的示圖；圖2示出可攜式移動終端的硬體結構示圖；圖3是圖1中的控制器的功能框圖；圖4是示出可攜式移動終端中執行的處理的總體流程的流程圖；圖5A是示出步驟S12的鏈路獲取處理的子例程的示圖，而圖5B是示出鏈路資料庫的示圖；圖6A和6B是示出步驟S14的GPS獲取處理的子例程的示圖；圖7A是示出在步驟S40至S48的過程之後的定位點獲取狀態的示圖，而圖7B是示出在輸入停止GPS應用程式的命令之後的定位點獲取狀態的示圖；圖8是示出圖6A中步驟S50的子例程的流程圖；圖9是示出GPS資料庫的示圖；圖IOA至IOC是示出獲取定位點的方法的示圖；圖IlA和IlB是示出獲取定位點的方法的示圖；圖12A和12B是示出獲取定位點的方法的示圖；圖13是示出步驟S20的子例程的流程圖；圖14是示出最優化處理的示圖；圖15是示出步驟S152的子例程的示圖；圖16是示出設置默認值的方法的示圖；圖17A和17B是示出最優化處理的示圖；圖18A和18B是用於解釋地圖匹配處理(map matching process)的示圖；圖19A和19B是用於解釋對值N進行確定的方法的示圖；圖20A和20B是用於解釋對值N進行確定的方法的示圖；圖21A和21B是用於解釋對值N進行確定的方法的示圖；圖22A至22F是用於解釋根據變形實施例的設置係數k的方法的示圖；以及圖23是示出根據變形實施例的最優化處理的示圖。
具體實施例方式如之前所述，在根據相關技術的導航系統中，研究進行各種測量的傳感器的功耗降低以實現持續數小時的自主定位。一般地，GPS的功耗相比於終端中的傳感器如地磁傳感器來說是大的。相比之下，當使用終端中的傳感器時，無論所在地如何均基本上可以測量位置，但是在僅使用終端中的傳感器的測量值的自主定位中誤差變大，這是因為傳感器的測量誤差被累積地累加的可能性高。從這點看，為了降低功耗，可以有效地通過用間歇獲取的GPS定位的結果校正終端中的傳感器獲取的測量結果來減少GPS定位的次數。而且，期望即使當減少GPS定位的次數時仍將自主定位的精確性保持在適當的精確性。然而，在文獻1中，未考慮減少GPS測量的次數。此外，在文獻2中，如果沒有預先給定路線則不可以減少GPS測量的次數。將參照圖1至圖21B來給出可攜式移動終端的實施例的描述。在圖1中，利用框圖示出可攜式移動終端100。在該實施例中，可攜式移動終端100是例如諸如行動電話、 PHS(個人手持式電話系統)、智慧型電話和PDA(個人數字助理)的可攜式終端。如圖1所示，可攜式移動終端100設置有絕對位置檢測單元30、地磁信息檢測單元40、加速度信息檢測單元50、顯示屏幕60、輸入接口 62和控制器20。這些單元被安裝在終端體10的內部。可攜式移動終端100可以設置有若干功能，諸如語言通信功能(verbal communication function)、包括電子郵件和網際網路的通信功能以及照相功能，但是用來實現這些功能的部件未在圖1中示出。在該實施例中，絕對位置檢測單元30是GPS接收機，接收來自位於地球上方的GPS 衛星的信號，並獲取與由緯度和經度所指定的絕對位置有關的信息。地磁信息檢測單元40也稱作方位傳感器，並且是能夠檢測三維坐標系統上的地磁的地磁傳感器，其意味著地磁方位傳感器。代替地磁傳感器，可以使用迴轉儀傳感器(角速度傳感器)。加速度信息檢測單元50是檢測三維方向上的加速度的傳感器。顯示屏幕60根據來自控制器20的指令來顯示各種信息。例如，顯示屏幕60顯示攜帶可攜式移動終端100的用戶行進的路線的信息。輸入接口 62包括鍵盤、觸摸板等。在圖2中，示出了控制器20的硬體結構。如圖2中所示，控制器20設置有CPU (中央處理單元)90、ROM(只讀存儲器)91、RAM(隨機存取存儲器)92、存儲單元(此處，HDD (硬碟驅動器))93、輸入/輸出單元94等。控制器20的部件經由總線95耦合至彼此。在控制器20中，由於CPU 90執行存儲在RAM 92或HDD 93中的移動軌跡計算程序，因而實現了圖 3中所示的處理單元的功能。此外，HDD 93存儲控制器20等中獲取的數據，並用作圖3中的信息存儲單元23。輸入/輸出單元94是與顯示屏幕60和輸入接口 62通信的輸入/輸出埠。圖3示出了圖1中的控制器20的功能框圖。如圖3中所示，控制器20包括檢測控制單元21、鏈路信息生成單元22、信息存儲單元23、移動軌跡計算單元M、顯示控制單元 25、定時器26等。檢測控制單元21基於來自鏈路信息生成單元22和定時器沈的信息來確定絕對位置檢測單元30的啟動定時(換句話說，檢測定時)，並在檢測定時處使絕對位置檢測單元 30執行絕對位置測量。鏈路信息生成單元22基於地磁信息檢測單元40和加速度信息檢測單元50的檢測結果，生成線段信息(稱作「鏈路信息」)，線段信息包括在終端體10以直線行進時的距離的信息。鏈路信息生成單元22從攜帶可攜式移動終端100的用戶開始行走時起開始鏈路信息的生成，並且當鏈路信息生成單元22通過輸入接口 62接收到由用戶輸入的表示行走結束的命令時停止鏈路信息的生成。當接收到從輸入接口 62輸入的結束GPS應用程式的命令時，鏈路信息生成單元22將用於終止絕對位置檢測單元30進行的檢測的指令輸出到檢測控制單元21。信息存儲單元23將在鏈路信息生成單元22中生成的鏈路信息和在絕對位置檢測單元30中檢測到的GPS測量結果存儲在資料庫中。移動軌跡計算單元M從信息存儲單元 23中讀取鏈路信息和GPS測量結果，並獲取終端體10的移動軌跡。存儲在信息存儲單元 23中的資料庫的細節將在稍後描述。顯示控制單元25獲取在移動軌跡計算單元M中獲取的移動軌跡，並將其顯示在顯示屏幕60上。定時器沈包括例如實時時鐘，並以指定時間間隔(例如，以三分鐘間隔) 向檢測控制單元21通知試探(tentative)檢測定時(稍後描述)的到來。現在將參照圖4至圖21B給出如上所述配置的可攜式移動終端100中的處理的詳細描述。圖4是示出在可攜式移動終端100中執行的處理的整體流程的流程圖。在圖4的處理中，在步驟SlO中，鏈路信息生成單元22確定是否啟動加速度信息檢測單元50。當步驟SlO的確定為是時，處理移動到步驟S12和步驟S14。步驟S12和S14 同時並行地執行。在步驟S12中執行鏈路獲取處理，並在步驟S14中執行GPS獲取處理。現在將更具體地描述鏈路獲取處理(步驟Si》和GPS獲取處理(步驟S14)。(A)鏈路獲取處理(步驟S12)根據圖5A中所示的流程圖來執行步驟S12的鏈路獲取處理的子例程。更具體地， 在步驟S30中，鏈路信息生成單元22確定是否檢測到轉彎。此處，轉彎意為攜帶可攜式移動終端100的用戶的行進方向的改變。例如，當在地磁信息檢測單元40中檢測到的地磁改變的大小等於或大於給定值時，鏈路信息生成單元22檢測到轉彎。當步驟S30的確定為是時，處理移動到步驟S32，並且鏈路信息生成單元22根據以下公式(1)來計算直線行進的距離(鏈路長度)。鏈路長度=[(檢測到轉彎時的總步數)_(前次檢測到轉彎時的總步數)]X步幅長度 (1)根據加速度信息檢測單元50檢測到的加速度的改變來獲取步數。步幅長度由用戶設置。代替步幅長度，用戶可以輸入身高，並且在該情況下鏈路信息生成單元22根據輸入的身高來計算近似步幅長度。在步驟S12之後，處理移動到圖4中的步驟S16，並且鏈路信息生成單元22將基於上述公式(1)計算出的鏈路長度登記在信息存儲單元23中存儲的鏈路資料庫(參見圖5B) 中作為用於移動軌跡計算的數據。此處，如圖5B中所示，鏈路資料庫包括「鏈路號」、「轉彎時的步數」、「鏈路長度」、「鏈路角度」、「鏈路起點(χ)」、「鏈路起點(y)」、「鏈路終點(χ)」和 「鏈路終點(y)」。「鏈路號」表示鏈路的序列號，「轉彎時的步數」表示當檢測到轉彎時用戶的總步數。「鏈路角度」表示基於給定方向(例如，東)的角度(逆時針角度)。「鏈路起點 (χ)，，和「鏈路起點(y)，，表示鏈路的起點的坐標，以及「鏈路終點(χ)，，和「鏈路終點(y)，， 表示鏈路的終點的坐標。在步驟S16的階段，「鏈路起點(χ)」、「鏈路起點(y)」、「鏈路終點 (χ)」和「鏈路終點(y)」保持空。在步驟S18中，鏈路信息生成單元22確定行走是否結束。當步驟S18的確定為否時，處理回到步驟S12。例如，當加速度信息檢測單元50在給定時間未檢測到用戶的行走或用戶從輸入接口 62輸入表示行走結束的命令時，步驟S18的確定可以變為是。包括由步驟S12的處理獲取的鏈路長度的線段的信息將稱為鏈路或鏈路信息。鏈路信息包括關於起點和終點之間的長度的信息，但是不包括從起點到終點的方向(到東的角度)。按照獲取鏈路的定時的順序將鏈路號添加至每個鏈路。下文中，終端當前行進的鏈路被稱作「當前鏈路」。當終端以直線沿著當前鏈路行進時，鏈路信息生成單元22不獲取當前鏈路的信息，而在檢測到下一轉彎時生成當前鏈路的信息。恰在當前鏈路之前生成的鏈路(其意味著當檢測到最後的轉彎時生成的鏈路)被稱作「一在先鏈路(one previous link) 」(例如，參見圖11A)。恰在一在先鏈路之前生成的鏈路被稱作「二在先鏈路(two previous link) 」(例如，參見圖11A)。移動終端沿著一在先鏈路行進的持續時間是第一持續時間，移動終端沿著二在先鏈路行進的持續時間是第二持續時間。(B) GPS獲取處理(步驟S14)現在將給出與上述鏈路獲取處理同時並行地執行的步驟S14的GPS獲取處理的子例程的描述。將根據圖6A和圖6B中所示的流程圖來給出步驟S14的GPS獲取處理的子例程的描述。圖6A中的處理和圖6B中的處理同時並行地執行。下文中，圖6A中的處理被描述為「步驟S14⑴」，而圖6B中的處理被描述為「步驟S14⑵」。在圖6A中的步驟S14(l)中，在步驟S40中，檢測控制單元21確定用於GPS測量的應用程式(下文中，稱作「GPS應用程式」)是否被用戶啟動。用戶從輸入接口 62輸入命令以啟動GPS應用程式。當步驟S40中的確定為是時，檢測控制單元21進行到步驟S42。在步驟S42中，根據檢測控制單元21的指令啟動定時器26。然後，在步驟S44中， 檢測控制單元21經由絕對位置檢測單元30進行GPS測量。在GPS測量中，檢測可攜式移動終端100(終端體10)的絕對位置(經度和緯度)。下文中，與步驟S12的鏈路獲取處理並行地進行的GPS測量(獲取)也稱作「定位點獲取」。而且，定位點的位置信息被簡稱為 「定位點」。在步驟S40至S44的過程中，定位點(定位點的位置信息)恰在啟動GPS應用程式之後被獲取。在步驟S46中，檢測控制單元21確定用戶是否行走了 30m。此處，檢測控制單元 21基於根據加速度信息檢測單元50檢測到的步數與步幅長度的乘積計算出的值來確定用戶是否行走了 30m。然而，確定用戶是否行走了 30m的方法不限於此，檢測控制單元21可以基於是否經過了用戶行走30m —般需要的時間(例如，23秒)來確定用戶是否行走了 30m。 行走30m需要的時間可以預先設置，或者可以基於關於在過去的時間中獲取的步數的數據通過檢測控制單元21自動設置。當步驟S46的確定為是時，處理進行到步驟S48。在步驟S48中，檢測控制單元21再次獲取定位點。因此，如圖7A中所示，通過步驟S40至S48的過程，在從啟動GPS應用程式的位置(起點)起開始行走之後獲取兩個定位點。在圖7A中，定位點被標示為「G(n) 」，以及在鏈路上獲取定位點的位置被標示為「P(n) 」。 而且，在圖7A中，用戶從起點起行走了 30m的點不同於在鏈路上獲取定位點的位置的原因是因為在絕對位置檢測單元30中定位點的檢測距啟動略微有延遲。如上所述，在從起點開始行走之後檢測控制單元21獲取兩個定位點的原因是因為通過在開始行走時獲取用戶出發的方向可以改善稍後執行的移動軌跡計算的精確性。
檢測控制單元21移動到步驟S50的例程處理。步驟S50的處理將稍後描述。在與圖6A所示的處理同時並行地執行的圖6B的步驟S14(2)中，檢測控制單元21 待機，直到在步驟S60中用戶關閉GPS應用程式為止。當用戶通過輸入接口 62輸入命令以關閉GPS應用程式時，步驟S60的確定變為是，並且處理移動到步驟S62。在步驟S62中，檢測控制單元21獲取定位點，並且處理進行到圖4中的步驟S16。如圖7B所示，在步驟S62 中，恰在輸入關閉GPS應用程式的命令之後獲取定位點G(最終)。現在將參照圖8給出圖6A中的步驟S50的「例程處理」的子例程的詳細描述。圖 8中的處理和定時器沈進行的計時同時開始。也就是說，圖8中的處理與定時器的啟動同時開始。在圖8中，檢測控制單元21檢查定時器沈的時間，並在步驟S70中確定是否經過了給定時間。當步驟S70的確定為是時，處理移動到步驟S72。當步驟S70的確定為否時， 處理移動到步驟S80。給定時間意為間歇地進行GPS測量的間隔，並被預先設置(例如，3 分鐘)。經過了給定時間時的定時也可以稱為用於檢測絕對位置的試探檢測定時。在步驟 S74的確定為否的情況下，試探檢測定時是變成實際檢測定時的定時。當步驟S70的確定為是並且處理進行到步驟S72時，檢測控制單元21搜索當前鏈路並檢查是否已在當前鏈路中執行GPS測量(定位點獲取)。在步驟S72中，檢測控制單元21搜索信息存儲單元23中存儲的並在圖9中示出的GPS資料庫。如圖9中所示，GPS資料庫包括「鏈路號」、「緯度」、「經度」、「在GPS獲取定時處的步數」和「標記」作為項目。「鏈路號」是當測量定位點時獲取的鏈路的序列號。「緯度」和「經度」表明GPS測量結果。「在 GPS獲取定時處的步數」表明從開始行走直到進行GPS獲取為止用戶行走的步數。在圖9 中，例如，當鏈路的序列號是「10」或「9」時，表明進行GPS測量。當鏈路的序列號為「8」或 「7」時，表明未進行GPS測量，因為在GPS資料庫的「鏈路號」中不存在「8」和「7」。 在接下來的步驟S74中，檢測控制單元21基於步驟S72中的檢查的結果來確定是否已在當前鏈路中進行了 GPS測量。當步驟S74的確定為否時，處理移動到步驟S78，並且檢測控制單元21利用絕對位置檢測單元30來獲取定位點。然後，在步驟S96中，檢測控制單元21使定時器沈復位，並回到步驟S70。更具體地，如圖IOA中所示，當還未在當前鏈路中獲取定位點時，檢測控制單元21 在經過了給定時間之後啟動絕對位置檢測單元30，並獲取位置P(i)處的定位點。換句話說，在一個鏈路中獲取定位點不多於一次。這是因為在一個鏈路中獲取定位點多於一次沒有使移動軌跡計算的精確性好多少，並且因為通過降低絕對位置檢測單元30進行的檢測的次數可以降低功耗。另一方面，當步驟S74的確定為是時(其意味著已在當前鏈路中獲取GPS，如圖 IOB中所示)，處理移動到步驟S76。在步驟S76中，檢測控制單元21設置標記。這意味著將圖9中的GPS資料庫的項目「標記」設置為「1」。然後，檢測控制單元21移動到步驟S80。在步驟S80中，檢測控制單元21確定是否檢測到轉彎。當步驟S80的確定為否時， 處理回到步驟S70。當步驟S80的確定為是時，處理進行到步驟S82。在步驟S82中，檢測控制單元21搜索一在先鏈路和二在先鏈路。在該搜索中，檢測控制單元21按與步驟S72的相同方式搜索圖9A中表示的資料庫。這意味著，在當前正獲取的鏈路的序列號為「10」時，檢測控制單元21搜索其相應序列號為「9」和「8」的鏈路。
然後，在步驟S84中，檢測控制單元21檢測標記是否被設置到一在先鏈路。當步驟S84的確定為是時(其意味著標記「1」被設置到一在先鏈路)，處理進行到步驟S94。當處理移動到步驟S94時，檢測控制單元21按上述相同方式利用絕對位置檢測單元30獲取定位點。然後，在步驟S96中，檢測控制單元21使定時器沈復位，並回到步驟S70。換句話說，如圖IOC中所示，如果在設置標記之後檢測到轉彎，則恰在檢測到轉彎之後獲取定位點。如上所述，恰在檢測到轉彎之後獲取定位點的原因是為了防止如上所述的在同一鏈路中獲取絕對位置多於一次，並且是因為如果太久沒有獲取絕對位置則移動軌跡計算的精確性可能下降。當步驟S84的確定為否時，在步驟S86中，檢測控制單元21確定是否在二在先鏈路中獲取GPS。當步驟S86的確定為是時，處理回到步驟S70。這意味著當在二在先鏈路中獲取GPS時，不管在圖IlA和圖IlB中所示的一在先鏈路中是否獲取GPS，這次在檢測到轉彎之後都不獲取定位點。這是因為即使未在連續的鏈路中獲取定位點仍可以毫無問題地確定鏈路的角度，並且因為即使在兩個鏈路中未獲取定位點，如果可以在下一鏈路中獲取定位點則仍可以毫無問題地確定鏈路的角度。而且，通過不獲取定位點可以降低絕對位置確定單元30進行的檢測的次數，並且因此可以降低功耗。當步驟S86的確定為否時，處理進行到步驟S88，並且檢測控制單元21確定是否在一在先鏈路中獲取GPS (其意味著定位點)。當步驟S88的確定為是時，處理移動到步驟S94，並且檢測控制單元21利用絕對位置檢測單元30獲取定位點。然後，在步驟S96中，檢測控制單元21使定時器沈復位，並回到步驟S70。換句話說，如圖12A中所示，當在二在先鏈路中未獲取定位點而在一在先鏈路中獲取定位點時，檢測控制單元21獲取定位點。檢測控制單元21獲取如圖12A中所示的定位點的原因是因為如果不在圖12A中的P(i)處獲取定位點則在移動軌跡計算中可能出現麻煩(移動軌跡中的一部分的對稱反轉)。當步驟S88的確定為否時，處理移動到步驟S90。在步驟S90中，檢測控制單元21 利用絕對位置檢測單元30獲取定位點，然後待機直到在步驟S92中確定用戶行走了 30m為止。然後，當檢測控制單元21確定用戶行走了 30m時，處理移動到步驟S94。在步驟S94 中，檢測控制單元21再次利用絕對位置檢測單元30獲取定位點。在該情況下，如圖12B中所示，在檢測到轉彎之後以30米的間隔獲取了兩個定位點。如上所述，連續兩次獲取定位點的原因是因為，由於通過這兩次測量幾乎確定了當前鏈路的方向因而粗略地確定了一在先鏈路和二在先鏈路的相應方向而沒有反轉。然後，在步驟S96中，檢測控制單元21使定時器沈復位，並回到步驟S70。通過重複上述處理來間歇地獲取定位點。當圖6B中的步驟S60的確定變成是時， 終止圖8中的重複處理。回到圖4，在步驟S14之後執行的步驟S16中，檢測控制單元21將定位點的信息 (GPS測量的結果)存儲在信息存儲單元23的GPS資料庫中作為用於移動軌跡計算的數據。 然後，處理移動到步驟S18，並且檢測控制單元21確定行走是否結束。當步驟S18的確定為是時，檢測控制單元21移動到步驟S20。現在將參照圖13和圖15中所示的流程圖給出步驟S20的處理的具體過程的描述。(C)鏈路角度計算處理(步驟S20)
圖13是示出步驟S20的處理的整體流程的流程圖。圖15是具體地示出圖13中的步驟S152的處理的內容的流程圖。在圖13的處理中，在步驟S140中，移動軌跡計算單元M設置用於優化處理的第一鏈路作為鏈路(i)。此處，優化處理是計算鏈路的角度(α )的最優值的處理，該鏈路是通過利用如圖14中所示的連續的三個鏈路(假設在每個鏈路中均獲取定位點)和定位點在這三個鏈路中首先獲取的鏈路。在實際意義中，使用包括至少三個具有各自相應定位點的鏈路的多於三個的鏈路，但是為了方便，將給出僅使用三個鏈路的情況的描述，這是因為在每個鏈路中獲取一次定位點。此處，假設i等於1 (i = 1)。回到圖13，在接下來的步驟S142中，移動軌跡計算單元M將參數j設置為i的相同值，並將參數C設置為0。參數j表明用於優化處理的鏈路的數目，而參數C表明定位點的數目。此處，移動軌跡計算單元M設置j = 1，以及c = o。在步驟S143中，移動軌跡計算單元對獲取鏈路(j)。這意味著鏈路(j)被選為用於優化處理的鏈路。在步驟S144中，移動軌跡計算單元M確定是否存在與鏈路(j)(鏈路(1))相對應的GPS測量結果(定位點)。當步驟S144的確定為是時，移動軌跡計算單元M將C遞增一(C — C+1，此處C — 1)並移動到步驟S148。當步驟S144的確定為否時，移動軌跡計算單元M不遞增C (保持C = 0)，並移動到步驟S150。在步驟S148中，移動軌跡計算單元M確定是否C等於N (C = N)。該情況中的值 N是獲取用於優化的定位點的鏈路的數目(其意味著鏈路數目)，鏈路具有各自相應的定位點。此處，將假設N等於三(N=幻來給出描述。當步驟S148的確定為否時，處理移動到步驟S150。在步驟S150中，移動軌跡計算單元M將j遞增一(j — j+1，此處，j —幻。然後， 回到步驟S143，移動軌跡計算單元M重複步驟S144至S150的確定過程，直到獲取了與N 個(三個)定位點相對應的鏈路為止。當步驟S148的確定為是時，處理進行到步驟S152。如所述，當處理移動到步驟 S152時，圖14中所示的鏈路(1)至鏈路(3)被獲取作為用於優化鏈路(i)(此處，鏈路(1)) 的鏈路。在接下來的步驟S152，執行優化處理的子例程。更具體地，執行圖15中所示的處理。在圖15的處理中，在步驟S160中，移動軌跡計算單元對確定每個鏈路的默認角度。在步驟S160中，N個鏈路(此處，三個鏈路)的角度α、β和Y的默認值被隨機設置，如圖 16中的1號模式中所表示的。角度的默認值不限於此，可以通過將每個默認值增加45°增量來設置默認值。例如，α的默認值可以被設置為0°，β的默認值可以被設置為45°， 以及、的默認值可以被設置為90°，如2號模式中所表示的。此外，如3號模式中所表示的，可以通過將每個默認值增加90°增量來設置默認值。例如，α的默認值可以被設置為 0°，β的默認值可以被設置為90°，以及γ的默認值可以被設置為180°。此外，可以通過將每個默認值增加任意增量來設置默認值。在步驟S162中，移動軌跡計算單元M計算相應點的坐標。此處，相應點的坐標意味著在鏈路上當獲取定位點時的位置的坐標(緯度，經度)。也就是說，相應點的坐標是圖 14中的P(j)的經度和緯度。相應點P (j) (lat (j)，lon(j))的坐標用以下公式(2)和(3)來計算。Iat (j) = (walk_g(j)-walk_b(i"D) X w/link_len (i) X sin (link_angle (i))+link_t_y(j-l) (2)lon(j) = (walk_g(j)-walk_b(i-l)) X w/link_len (i) X cos (link_angle (i))+link_t_x(j_l) (3)此處，在上述公式⑵和(3)中，walk_g是在圖9中的GPS獲取定時處的步數， walk_b是在圖5B中的轉彎時的步數，w是步幅長度，link_len是圖5B中的鏈路長度，link_ angls是鏈路角度(在該情況下，在步驟S160中確定的默認值)，以及link_t_x和link_t_ y是鏈路的終點的坐標。在步驟S164中，移動軌跡計算單元M計算GPS坐標(定位點)和相應點的坐標之間的距離的平方和。更具體地，利用以下公式(4)來計算。S^fj(G(J)-PU))2(4)
M計算距離平方和的原因是基於假設在點G(j)和點P(j)之間存在連接各點的彈簧 (彈簧常數k是常數)並估計每個彈簧處於穩定狀態(其意味著能量變得最小的狀態)的狀態是最佳狀態的理論(Kamada和Kawai的模型)。在步驟S166中，移動軌跡計算單元M計算α、β和γ，利用該α、β和Υ、通過改變α、β和Υ的值並利用改變後的α、β和Y計算距離的平方和，距離的平方和變得最小。然後，移動軌跡計算單元M計算α的值作為鏈路(i)的角度。在圖14中，用實線僅示出在步驟S166中角度被優化的鏈路(鏈路(1))。然後，處理移動到圖13中的步驟 S154。當角度α被確定時，對圖5Β中的「鏈路角度」進行登記變得可能。當角度α被確定時，對「鏈路起點ω」、「鏈路起點ω」、「鏈路終點(χ)」和「鏈路終點ω」進行登記也變得可能。鏈路起點的坐標(link_s_x(i)，link_s_y(i))和鏈路終點的坐標(link_t_ x(i)，link_t_y(i))用以下公式(5)至⑶來計算。在圖7A中首先獲取的定位點的位置可以用作鏈路起點的默認值。link_s_x(i) = link_t_x (i_l) (5)link_s_y(i) = link_t_y (i-1) (6)link_t_x(i) = link_len(i)X cos(link_angle(i))+link_s_x(i) (7)link_t_y(i) = link_len(i) X sin (link_angle (i))+link_s_y (i) (8)當處理移動到圖13中的步驟SlM時，移動軌跡計算單元對確定是否還有角度未被確定的鏈路。當步驟SlM的確定為是時，移動軌跡計算單元M移動到步驟S156，將i遞增一(i — i+Ι)，並回到步驟S140。然後，移動軌跡計算單元對重複步驟S140至S156的過程和確定，直到所有鏈路的角度均被確定為止。當第二次執行圖13中的處理時，鏈路(2) 的角度β通過使用如圖17Α中所示的鏈路(2)、鏈路(3)和鏈路⑷來計算。在該情況下， 圖16中所表示的1號模式至3號模式可以用作圖15中的鏈路的β、γ和δ的默認值，或者在在先優化處理(使α優化的處理)中計算出的β和Y的值可以用作如4號模式中表示的默認值。默認值被重新設置的角度(圖17Α和圖16中的角度δ)可以隨機設置或以與2號模式或3號模式相同的方式來設置。然後，當步驟SlM的確定變為否時，步驟S20中的所有過程結束，並且處理移動到圖4中的步驟S22。如上所述，當處理移動到步驟S22 時，圖17B中所示的角度α、β、γ、δ等的值被優化。回到圖4，在步驟S22中，移動軌跡計算單元M計算移動軌跡。更具體地，移動軌跡計算單元M通過以步驟S20中計算出的角度連接鏈路來計算移動軌跡。然後，在步驟 S24中，移動軌跡計算單元M執行地圖匹配處理(map matching process)。更具體地，當例如在步驟S22中計算圖18A中所示的移動軌跡時，移動軌跡計算單元M在計算出的移動軌跡和信息存儲單元23中存儲的地圖數據之間執行地圖匹配，並生成關於地圖數據的行進路線，如圖18B中的粗線所示。在圖4中的步驟S26中，顯示控制單元25將步驟S24中生成的行進路線輸出到顯示屏幕60上。如上所述，用戶行走的路線被顯示在顯示屏幕60上。將簡要給出確定定位點所對應的鏈路數目(N)(其被用於優化)的方法的描述。圖 19A示出了當攜帶根據本實施例的可攜式移動終端100的用戶實際行走特定路線時，鏈路、 定位點G(i)(由十字標示)、在鏈路上獲取定位點的位置(由方塊標示)之間的關係(正確路線)。圖19B示出了採用計算在N= 1的鏈路角度的優化值的方法的情況。在圖19B中， 與正確路線的差異較大。該情況中的P(i)和G(i)之間的距離的平方和是421. 2，這是非常大的。圖20A示出了採用計算在N = 2的鏈路角度的優化值的方法的情況。在圖20A中， 與正確路線的差異變得比圖19B中的情況小。圖20A中的P(i)和G(i)之間的距離的平方和為M3. 8。此外，圖20B示出了採用計算在N = 3的鏈路角度的優化值的方法的情況。在圖20B中，與正確路線的差異變得比圖20A中的情況更小。圖20B中的P(i)和G(i)之間的距離的平方和是93. 15。圖21A示出了採用計算在N = 4的鏈路角度的優化值的方法的情況。圖21B示出了採用計算N = 5的鏈路角度的優化值的方法的情況。在圖21A和圖21B中，與正確路線的差異與圖20B中的情況幾乎相同。圖21A和圖21B中的P(i)和G(i)之間的距離的平方和與圖20B中的距離的平方和幾乎相同。也就是說，如果具有各自相應定位點的鏈路的數目大於三，則根據圖19A至圖21B 中所示的示例計算出幾乎相同的移動軌跡。如上所述，可以在終端出貨之前通過利用實驗找到使P(i)和G(i)之間的距離的平方和的差異不大的N值(使平方和的變化小於給定閾值的定位點數目)來設置N。設置用於優化的N值的定時不限於在終端出貨之前的情況。例如，在每個終端中， 圖18B至圖21B中示出的數據可以被獲取並且N值可以被更新。根據這點，由於N值可能響應於環境等而改變，因而變得可以保持移動軌跡計算的精確性。如上所述，根據上述實施例，移動軌跡計算單元M基於絕對位置檢測單元30進行的終端體10的絕對位置的檢測結果和鏈路信息生成單元22進行的表明終端體10以直線行進的長度的鏈路的生成結果來計算移動軌跡。然後確定絕對位置檢測單元30的檢測定時的檢測控制單元21確定每隔給定時間到來的定時作為試探檢測定時，在鏈路信息生成單元22未生成新鏈路的情況下(未檢測到轉彎的情況下)確定鏈路信息生成單元22接下來生成新鏈路時的定時作為檢測定時，並利用絕對位置檢測單元30進行絕對位置的檢測。 根據這點，當在終端體10以直線行進的同時已檢測到絕對位置時，變得即使間歇的檢測定時到來時也可以不再次檢測絕對位置。也就是說，在上述實施例中，可以省略對移動軌跡計算的精確性的改善幾乎沒有幫助的絕對位置的檢測。因此，變得可以保持移動軌跡的精確性並降低功耗。此外，在上述實施例中，當鏈路信息生成單元22生成新鏈路(上述實施例中的一在先鏈路)，換句話說，當攜帶終端體10的用戶轉彎時，檢測控制單元21基於是否在一在先鏈路中獲取定位點以及是否在二在先鏈路中獲取定位點來確定是否獲取新的定位點。此處，可以通過考慮是否在一在先鏈路和二在先鏈路中獲取定位點來確定是否有必要獲取定位點以保持移動軌跡計算的精確性。根據這點，變得可以利用簡單確定來保持移動軌跡計算的精確性並降低功耗。在上述實施例中，當絕對位置檢測單元30未在二在先鏈路中獲取定位點時，檢測控制單元21在檢測到轉彎的定時處獲取定位點。根據這點，變得可以保持移動軌跡計算的精確性。此外，當絕對位置檢測單元30未在一在先鏈路中獲取定位點時，檢測控制單元21 在定位點的最後獲取之後經過了給定時間時的定時處(例如，在用戶行走了 30m之後的定時處)再次獲取定位點。根據這點，由於變得可以防止不能區分兩個對稱軌跡中的哪個是移動軌跡的部分，因而從這個觀點來看變得可以保持移動軌跡計算的精確性。在上述實施例中，當絕對位置檢測單元30在二在先鏈路中獲取定位點時，在檢測到轉彎的定時處可以不獲取定位點。利用該配置，由於當移動軌跡計算的精確性不受定位點的獲取的影響時變得可以跳過定位點的獲取，因而從這方面來看變得可以保持移動軌跡計算的精確性並降低功耗。此外，在上述實施例中，由於在恰在啟動絕對位置檢測單元30之後的定時和恰在關閉絕對位置檢測單元30之後的定時中的至少一個定時處獲取定位點，因而在移動軌跡計算中可以獲取起點和終點的絕對位置。根據這點，變得可以改善移動軌跡計算的精確性。 此外，通過恰在啟動絕對位置檢測單元30之後獲取定位點之後的給定間隔處再次檢測絕對位置，可以在開始檢測絕對位置之後在早期區分移動終端的行進方向。此外，在上述實施例中，移動軌跡確定單元M確定每個鏈路到標準方向(例如， 東)的角度並計算移動軌跡，使得絕對位置檢測單元30檢測到的絕對位置G(i)和獲取絕對位置的鏈路上的點P(i)之間的距離的平方和變得最小。因此，可以通過考慮絕對位置和鏈路上的點之間的能量來適當地計算移動軌跡(Kamada和Kawai的模型)。此外，在上述實施例中，移動軌跡計算單元M通過利用至少鏈路信息生成單元22 中生成的第i個鏈路和在第i個鏈路之後連續地獲取的定位點所對應的(N-I)個鏈路來確定第i個獲取的鏈路到標準方向(東)的角度。在該情況下，通過將N值設置為小而變得可以降低移動軌跡計算的計算量而無需不必要地降低移動軌跡計算的精確性。此外，在上述實施例中，即使N值被設置得較大但平方和的最小值仍改變不多於特定值的值被設置作為N值。因此，可以將N值設置為不會不必要地降低移動軌跡計算的精確性的值。在上述實施例中，給出了利用公式⑷計算G(i)禾PP(i)之間的距離的平方和以及根據該平方和的最小值計算鏈路角度的優化值的情況的描述。然而，計算鏈路角度的優化值的方法不限於此，而使G(i)和P(i)之間的虛擬彈簧的能量最小的每個鏈路的角度都可以通過利用Kamda和Kawai的模型本身而被計算作為優化值。在該情況下，可以使根據公式(9)計算出的值最小。
權利要求
1.一種可攜式移動終端，包括終端體；絕對位置檢測單元，被配置為檢測所述終端體的絕對位置；檢測控制單元，被配置為確定所述絕對位置檢測單元進行檢測的定時並啟動所述絕對位置檢測單元；鏈路信息生成單元，被配置為獲取線段，所述線段表明從所述終端體開始向特定方向行進時起直到所述終端體改變其行進方向為止的直線距離；以及移動軌跡計算單元，被配置為基於所述絕對位置檢測單元的檢測結果和所述鏈路信息生成單元的獲取結果來計算所述終端體的移動軌跡，其中，所述檢測控制單元將每隔給定時間到來的定時確定作為試探檢測定時，並且在直到在先檢測定時之後的所述試探檢測定時為止所述鏈路信息生成單元未獲取到新的線段的情況下，所述檢測控制單元將接下來所述鏈路信息生成單元獲取新的線段的定時確定作為檢測定時，並啟動所述絕對位置檢測單元。
2.根據權利要求1所述的可攜式移動終端，其中，在所述鏈路信息生成單元獲取到新的線段的情況下，所述檢測控制單元確定所述絕對位置檢測單元在第一持續時間期間和第二持續時間期間是否檢測到所述終端體的絕對位置，並基於確定結果來確定所述檢測定時，所述第一持續時間表示所述終端體沿著由所述新的線段表明的直線距離行進的持續時間，以及所述第二持續時間表示所述終端體沿著由所述鏈路信息生成單元在所述新的線段之前獲取到的線段表明的直線距離行進的行進持續時間。
3.根據權利要求2所述的可攜式移動終端，其中，在所述絕對位置檢測單元在所述第二持續時間期間未檢測到所述終端體的所述絕對位置的情況下，所述檢測控制單元將獲取到所述新的線段時的定時確定作為檢測定時。
4.根據權利要求3所述的可攜式移動終端，其中，在所述絕對位置檢測單元在所述第一持續時間期間也未檢測到所述終端體的所述絕對位置的情況下，所述檢測控制單元也將具有距獲取到所述新的線段時的定時給定間隔的定時確定作為所述檢測定時。
5.根據權利要求2至4中任一項所述的可攜式移動終端，其中，在確定所述絕對位置檢測單元在所述第二持續時間期間未檢測到所述終端體的所述絕對位置的情況下，所述檢測控制單元不將獲取所述新的線段時的定時確定作為所述檢測定時。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的可攜式移動終端，其中，所述控制檢測單元將恰在所述絕對位置檢測單元的啟動之後的定時和恰在所述絕對位置檢測單元的關閉之後的定時中的至少一個定時確定作為所述檢測定時。
7.根據權利要求6所述的可攜式移動終端，其中，在恰在所述絕對位置檢測單元的所述啟動之後的定時被確定作為所述檢測定時的情況下，在恰在所述啟動之後的定時之後具有給定間隔的定時也被確定作為所述檢測定時。
8.根據權利要求1至4中任一項所述的可攜式移動終端，其中，所述移動軌跡計算單元通過確定每個線段到標準方向的角度來計算所述移動軌跡，使得在所述終端體沿著所述每個線段行進時所述鏈路信息生成單元獲取的線段和由所述絕對位置檢測單元檢測到的絕對位置之間的距離之和成為最小值。
9.根據權利要求1至4中任一項所述的可攜式移動終端，其中，所述移動軌跡計算單元通過確定每個線段到標準方向的角度來計算所述移動軌跡，使得由所述絕對位置檢測單元檢測到的絕對位置和所述線段上獲取所述絕對位置的點之間的距離的平方和成為最小值。
10.根據權利要求9所述的可攜式移動終端，其中，所述移動軌跡計算單元通過確定所述每個線段到所述標準方向的角度來計算所述移動軌跡，使得通過在獲取所述絕對位置之時將由所述絕對位置檢測單元檢測到的絕對位置和所述線段上獲取所述絕對位置的點之間的距離的平方乘以與所述絕對位置檢測單元有關的係數而計算出的值之和成為最小值。
11.根據權利要求8所述的可攜式移動終端，其中，所述移動軌跡計算單元通過利用在所述鏈路信息生成單元中第i個獲取的線段和從所述第i個獲取的線段起連續獲取的給定數目的線段來確定第i個(i 整數)獲取的線段到標準方向的角度。
12.根據權利要求11所述的可攜式移動終端，其中，所述給定數目具有這樣的值，利用所述值即使當使所述值較大時所述最小值改變不超過指定值。
13.一種存儲使計算機執行處理的程序的計算機可讀介質，所述處理包括檢測終端體的絕對位置；確定所述檢測的檢測定時；啟動所述檢測；獲取線段，所述線段表明從所述終端體開始向特定方向行進時起直到所述終端體改變其行進方向為止的直線距離；以及基於所述檢測的檢測結果和所述獲取的結果來計算所述終端體的移動軌跡，其中，在所述確定時，將每隔給定時間到來的定時確定作為試探檢測定時，在直到在先檢測定時之後的所述試探檢測定時為止未獲取到新的線段的情況下，將獲取新的線段時的定時確定作為檢測定時，並且啟動所述檢測。
全文摘要
提供一種可攜式移動終端和計算機可讀介質，一種可攜式移動終端，包括檢測控制單元；以及移動軌跡計算單元，被配置為基於絕對位置檢測單元進行的終端體的絕對位置的檢測結果和鏈路信息生成單元進行的表明終端體的直線距離的線段的獲取結果來計算終端體的移動軌跡。檢測控制單元將每隔給定時間到來的定時確定作為試探檢測定時，並在直到在先檢測定時之後的試探檢測定時為止鏈路信息生成單元未獲取到新的線段的情況下，檢測控制單元將接下來鏈路信息生成單元獲取新的線段的定時確定作為檢測定時，並啟動絕對位置檢測單元。
文檔編號G01S19/42GK102207551SQ20111004689
公開日2011年10月5日 申請日期2011年2月24日 優先權日2010年3月29日
發明者屋並仁史, 森信一郎, 花田雄一 申請人:富士通株式會社