ナビゲーション装置の初期位置決定方法
【課題】本発明は、移動通信端末機の位置決定方法に関し、特に、移動通信端末機の位置を決定する無線測位の誤差を改善することで、測位の正確度を向上させるためのＧＰＳ衛星の配置を利用した歩行者ナビゲーション装置の初期位置決定方法に関する。
【解決手段】本発明は、ナビゲーション装置の初期位置決定方法において、閾値以上のＧＰＳ信号の強度で受信されるＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)衛星の数を算出するステップと、前記受信されたＧＰＳ信号から少なくとも２領域の何れか一つに位置するＧＰＳ衛星の数を算出するステップと、前記各領域でのＧＰＳ衛星の数を比較した結果に従い、初期位置を決定するステップとを含む。
【解決手段】本発明は、ナビゲーション装置の初期位置決定方法において、閾値以上のＧＰＳ信号の強度で受信されるＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)衛星の数を算出するステップと、前記受信されたＧＰＳ信号から少なくとも２領域の何れか一つに位置するＧＰＳ衛星の数を算出するステップと、前記各領域でのＧＰＳ衛星の数を比較した結果に従い、初期位置を決定するステップとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信端末機の位置決定方法に関し、特に、移動通信端末機の位置を決定する無線測位の誤差を改善することで、測位の正確度を向上させるためのＧＰＳ衛星の配置を利用した歩行者ナビゲーション装置の初期位置決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、移動体には、装置の位置を決定し、所望の目的地までの最適な経路を提供するナビゲーションシステムが搭載されている。このようなナビゲーションシステムは、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)を利用して移動体の位置を決定する。
【０００３】
ＧＰＳとは、約２０.１８３Ｋｍの高度を運行する２４個の人工衛星を利用した汎世界的な位置決定システムのことである。ＧＰＳは、正確な位置を認知している衛星から発射された電波(言わば、ＧＰＳ信号)を観測点に設置されたＧＰＳ受信機が受信した後、前記電波を受信するまでの所要時間を算出することにより、観測点の位置を求める衛星航法装置のことである。
【０００４】
したがって、通常のＧＰＳナビゲーションシステムは、移動体の所定位置に設置されたＧＰＳセンサー及びＧＰＳ受信機を有する。このようなナビゲーションシステムは、そのＧＰＳセンサーが少なくとも４個の衛星から受信したＧＰＳ信号を分析して移動体の位置を決定した。ところが、このように移動体の位置を決定するＧＰＳには多様な測位の誤差の要因がある。その誤差の要因には電離層遅延の誤差、衛星時計の誤差、マルチパス(ｍｕｌｔｉｐａｔｈ)の誤差などが含まれる。特に、ＧＰＳナビゲーションシステムは、衛星から移動体のＧＰＳ受信機までの電波到達時間を算出することによって位置を求める。よって、ＧＰＳ信号が、都心の典型的な目的物(例えば、都心の高層ビルや街路樹等)により、遮断或いは反射して戻ってくる場合には、充分なＧＰＳ衛星信号を受信できないため、その誤差が一層大きくなる。
【０００５】
一方、ＧＰＳ信号に含まれた位置の誤差は約５ｍであり、このような２次元の平面上における位置の誤差の推定は、衛星の配置により計算されるＨＤＯＰ(Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ)とＧＰＳ信号との乗算により行われる。一般に、周辺に高い地形地物がない場合のＨＤＯＰは２〜３の値を有し、このときの位置の誤差は１０〜１５ｍであることを推定できる。このようなＨＤＯＰは、ＧＰＳ受信機が、特定方向の地形地物により遮断された方向の反対側の衛星のみからＧＰＳ信号を受信する場合には、その値が４〜５以上で増加し、このときの位置の誤差も２０〜３０ｍで増加する。
【０００６】
なお、車両用ナビゲーション装置の場合には、車両が道路上を走行するため、位置の誤差が３０ｍであっても、地図データＤＢを参照すれば初期位置を道路上にマッチング(ｍａｔｃｈｉｎｇ)することができる。詳しくは、通常、道路間のブロック間隔は３０ｍを越えるので、ＧＰＳの位置の誤差が初期位置決定に大きい影響を与えない。これとは異なり、歩行者ナビゲーション装置(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＰＮＳという)の場合には、歩行者が道路の両側に位置した歩道上を通行するため、位置の誤差が３０ｍに達する場合、道路中央線から歩道までの道路の幅が通常２０ｍ程度であることを勘案すれば、ユーザーが道路の両側の歩道のどちらに位置するかを感知することができない。
【０００７】
図１を参照してその具体例を詳細に説明する。図１は、従来のＧＰＳ測位の誤差により、ＰＮＳの初期位置決定にエラーが発生する場合を説明するための図である。
【０００８】
まず、図１に示すように、歩行者が図面符号１０で示される歩道上に位置し、その歩道の周辺に高層ビルや高い街路樹などのような地形地物２０がある場合を例として説明する。このとき、通常、道路中央線４０から歩道までの距離は２０ｍであることが好ましい。
【０００９】
図１を参照すれば、歩行者の初期位置を測定したい場合に、歩行者の周辺に目的物２０(例えば、高層ビルや地形地物)が位置すれば、衛星からのＧＰＳ信号が、このような地形地物に影響を受けて反射或いは回折される。これにより、ＧＰＳ受信機の位置の誤差が増加し、このような位置の誤差が歩行者を基準として半径３０ｍ以上となる場合には、歩行者の実際の位置が図面符号５０で示される部分に位置することもできる。すると、歩行者の位置が道路中央線を越えたため、歩行者の実際の位置は反対側の歩道６０に近く測定されて、ＰＮＳでは歩行者が反対側の歩道６０上に位置すると見なして初期位置を決定することになる。
【００１０】
従来の歩行者ナビゲーション装置では、歩行者が、高層ビルや地形地物が位置した歩道の周辺を歩行する場合に、その高層ビルや地形地物により位置の誤差が多く発生して、初期位置決定の際、反対側の歩道上にいると見なされる恐れがある。さらに、歩行者の初期位置を道路の反対側の歩道にマッチングさせて経路案内を行う場合には、歩行者に大きい混乱を招いて経路案内サービスの品質を低下させる恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
よって、本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、歩行者の初期位置決定の際、測位の誤差を改善して測位の正確度を向上できる方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、都心地域でＧＰＳ情報を利用して初期位置を正確に測定することで、経路案内サービスの品質を向上できる方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、ＧＰＳ情報のうちで衛星の配置及び信号の強度を利用して電波障害物による測位の誤差を判断することで、歩行者の初期位置を決定する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は、ナビゲーション装置の初期位置決定方法において、閾値以上のＧＰＳ信号の強度で受信されるＧＰＳ衛星の数を算出するステップと、受信されたＧＰＳ信号から少なくとも２領域の何れか一つに位置するＧＰＳ衛星の数を算出するステップと、各領域でのＧＰＳ衛星の数を比較した結果に従い、初期位置を決定するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、歩行者の初期位置を正確に判定して経路探索及び歩行経路案内を行うことにより、歩行者に便宜を提供できる。また、本発明では、ＧＰＳ衛星の配置及びＧＰＳ信号の強度のみを利用して、歩行者が道路の両側に位置した歩道のどちらに位置するかを判別でき、これにより、歩行経路上に横断徒歩や地下道があっても、正確に歩行者に歩行経路を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。図において、同一の構成要素については出来るだけ同一の参照符号を使用する。また、本発明の説明において、本発明に関連した公知機能や構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
本発明は、ユーザーの現在位置を把握して、所望の目的地までの経路情報を提供する機能が具現される。このために、本発明は、航法装置が搭載された移動通信端末機で受信されるＧＰＳ衛星の配置(ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ)及びそのＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ)を利用して、正確な初期位置を判断できる方法を提供する。これにより、正確度が一層向上した歩行者ナビゲーションサービスを提供できる。
【００１８】
すると、前記のような機能が具現された歩行者ナビゲーションサービスを提供するためのシステムの構成要素及びその動作を、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施形態による歩行者ナビゲーションサービスを提供するためのシステムの構成図である。
【００１９】
図２に示すように、歩行者が携帯する歩行者ナビゲーション装置(ＰＮＳ:Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：以下，ＰＮＳと称する)２００には、その装置の位置を決定し、所望の目的地までの最適な経路を提供するためのナビゲーションシステムが搭載されて利用される。このようなナビゲーションシステムは、通常、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)衛星２１０、２２０、２３０、２４０から受信されるＧＰＳ信号を利用して、歩行者ナビゲーション装置の位置を決定する。
【００２０】
ＰＮＳ(２００)は、歩行者が携帯した状態で各種地理情報を経路案内提供サーバー２６０から転送されるので、ＰＮＳ(２００)を携帯した歩行者の位置を地図上で表示することが可能となる。このようなＰＮＳ(２００)は、現在位置を基準としたその地域の地図をディスプレイすると共に、所望の目的地までの最短距離情報を案内するためのナビゲーションシステムである。このために、ＰＮＳ(２００)は、その内部に地図データを内蔵し、自身の位置を測定するためのＧＰＳ受信機(図示せず)を備えることで、ＧＰＳ衛星２１０、２２０、２３０、２４０から受信されるＧＰＳ信号を利用して自身の位置を測定し、これを基準点として特定地域の地図を歩行者にディスプレイする。そして、ナビゲーションシステムを利用して歩行者経路案内機能を提供する方法としては、ＰＮＳ内部のメモリに地図データを格納して、歩行経路に従う地図を出力する方法と、経路案内提供サーバー２６０に格納されたデータを基地局２５０を介して無線で提供されて出力する方法とがある。
【００２１】
本発明の説明に先立ち、本発明で利用されるＧＰＳ方式について簡略に説明する。
【００２２】
ＰＮＳで初期位置を決定するには、上述したＧＰＳを利用した方式が広く使用されている。初期位置は、ユーザーが、地図でタッチスクリーンや方向キーを利用して指定して決定でき、近辺の主要地点を入力して正確な初期位置を決定できる。ところが、自動で初期位置を決定するには、地域に関係なくＧＰＳ衛星情報を受信して絶対位置を計算するＧＰＳの利用が必須的である。しかし、ＧＰＳは、ＧＰＳ衛星から歩行者までの電波到達時間から位置を計算するので、高層ビル等により信号が遮断或いは反射して戻ってくる場合に、初期位置決定の際、その正確度が低減することになる。よって、歩行者が、道路を基準とした高層ビルや地形地物の周辺を過ぎても、正確にどちらの歩道上に位置するかを認知するアルゴリズムが必要になる。
【００２３】
図３は、本発明の実施形態による高層ビルが位置した歩道上の歩行者のＧＰＳ信号の受信例を示す図である。
【００２４】
図３に示すように、歩行者が、目的物１２０の周辺の歩道、すなわち、図面符号１１０で示される場所に位置する場合に、ＧＰＳ衛星１３０、１３１、１３２からのＧＰＳ信号は、特別な障害なしに歩行者が携帯しているＰＮＳのＧＰＳ受信機に直接伝達され、ＧＰＳ衛星１４１、１４２、１４３からのＧＰＳ信号は、目的物１２０の妨害によって一部だけが伝達され、残りは反射される。つまり、ＰＮＳに全てのＧＰＳ信号１３０、１３１、１３２、１４１、１４２、１４３が伝達されるものではない。ただし、ＧＰＳ衛星１４１の場合には、ＧＰＳ信号が反対側のビル１２２に反射してＰＮＳに伝達されることもある。そのときは、信号の強度が１０ｄＢまで減少されるので、ＰＮＳではそのＧＰＳ信号が電波妨害を受けたＧＰＳ信号であることを認知できる。
【００２５】
まず、本発明の実施形態によって道路を基準として区分される両側に位置した歩道の何れか一つの上を歩行している場合に、その歩行者の初期位置を決定するには、道路中央線１５０を基準として領域を区分しなければならない。このとき、ＰＮＳは、道路中央線１５０を基準として２領域(Ｒｅｇｉｏｎ１-１６０、Ｒｅｇｉｏｎ２-１７０)に区分するために、自身の周辺道路の方向に対する情報を格納している地図ＤＢを参照する。
【００２６】
前記のような方法により、道路中央線１５０を基準として区分された領域をそれぞれＲｅｇｉｏｎ１(１６０)、Ｒｅｇｉｏｎ２(１７０)とすれば、ＰＮＳは、受信されるＧＰＳ衛星も各領域１６０、１７０によって２グループに区分できる。すると、ＰＮＳは、各領域１６０、１７０から受信されるＧＰＳ衛星の数を比較して、どちらの歩道に位置しているかを判断できる。
【００２７】
以下では、各領域に位置しているＧＰＳ衛星の数を算出するための過程を説明する。このために、本発明の実施形態によって道路を基準として区分された領域でのＧＰＳ衛星の数の算出過程を説明するための図である図４を参照する。
【００２８】
まず、ＧＰＳ衛星の数は、ＰＮＳに受信されるＧＰＳ信号の強度が一定の強度以上であるＧＰＳ衛星に限り、当該ＧＰＳ衛星を選択することにより算出される。このために、ＰＮＳは、ＧＰＳ受信機に直接伝達される衛星のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ)の最小値(ＳＮＲ_ｍｉｎ)を設定後、それぞれのＧＰＳ衛星から受信されるＧＰＳ信号の強度を検出する。その後、ＰＮＳは、受信されるＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ)を最小のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ_ｍｉｎ)と比較する。そして、ＰＮＳは、信号の強度の比較によって最小のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ_ｍｉｎ)より大きいＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ)を持つ衛星をまず選択する。このような過程により、ＰＮＳでは、最小のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ_ｍｉｎ)より大きい信号の強度を持つＧＰＳ衛星の総数が分かる。以下では、ＰＮＳに受信される所定の強度以上のＧＰＳ衛星の総数をＮという。
【００２９】
仮りに、ＰＮＳで信号の強度を比較した結果、最小のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ_ｍｉｎ)より大きい信号の強度を持つＧＰＳ衛星１３０、１３１、１３２、１４１の個数が、総４個であると仮定する。
【００３０】
すると、ＧＰＳ衛星の配置とＰＮＳの位置を２次元の平面上に表示すれば、図４のように示される。図４に示すように、各領域にはそれぞれのＧＰＳ衛星が配置されるが、ＰＮＳではどの領域にいくつのＧＰＳ衛星が位置するか知らない状態である。したがって、本発明によって道路中央線１５０を基準として区分されたＲｅｇｉｏｎ１(１６０)及びＲｅｇｉｏｎ２(１７０)に、各々いくつのＧＰＳ衛星が位置するかを知る方法を提示する。
【００３１】
まず、Ｒｅｇｉｏｎ１(１６０)におけるＧＰＳ衛星の数を算出するために、平面上の真北(Ｎ)を基準として、歩行者の近辺の道路方向に対する時計方向への最初の角度をＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ１といい、当該ＧＰＳ衛星に対する時計方向への角度すなわち方位角をＳａｔ_ａｎｇｌｅという。その後、下記の数式のような方式を利用すれば、２つのＲｅｇｉｏｎ１(１６０)及びＲｅｇｉｏｎ２(１７０)でのＧＰＳ衛星の数を計算できる。
【００３２】
下記の数式において、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１はＲｅｇｉｏｎ１(１６０)でのＧＰＳ衛星の数をいい、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２はＲｅｇｉｏｎ２(１７０)でのＧＰＳ衛星の数をいう。ここで、ＰＮＳから受信されるＧＰＳ衛星の総数はＮ個であると既に知っているので、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１でのＧＰＳ衛星の数を求めると、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２でのＧＰＳ衛星の数は、ＧＰＳ衛星の総数からＮ_ｒｅｇｉｏｎ１でのＧＰＳ衛星の数を引くことによって得られる。
【００３３】
【数１】
【００３４】
まず、図４を参照して、Ｒｅｇｉｏｎ１でのＧＰＳ衛星の数を計算すれば、次の通りである。図４において、ＧＰＳ衛星１３０、１３１、１３２の各々に対する方位角はＳａｔ_ａｎｇｌｅ１、Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ２、Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ３であり、真北を基準として道路に対する時計方向への最初の角度をＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ１とすれば、Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅ２=Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅ１＋１８０゜である。
【００３５】
まず、ＧＰＳ衛星１３２が位置した領域を判断するために、ＰＮＳは、そのＧＰＳ衛星１３２に対する方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ１がＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ１とＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ２との間に該当するかを判断する。判断の結果、ＧＰＳ衛星１３２に対する方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ１が、Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅ１より大きくてＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ２より小さいと、そのＧＰＳ衛星１３２はＲｅｇｉｏｎ１(１６０)に位置しているものである。これにより、ＧＰＳ衛星１３０、１３１に対するそれぞれの方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ２、Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ３が、Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅ１より大きくてＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ２より小さいと、そのＧＰＳ衛星１３１、１３２もＲｅｇｉｏｎ１(１６０)に位置しているものである。一方、ＧＰＳ衛星１４１に対する方位角がＳａｔ_ａｎｇｌｅ４の場合、この方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ４はＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ１とＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ２との間に該当していないので、ＧＰＳ衛星１４１はＲｅｇｉｏｎ１(１６０)に位置する衛星ではない。
【００３６】
前述したような方法により、Ｒｅｇｉｏｎ１(１６０)には図面符号１３０、１３１、１３２で示されるＧＰＳ衛星が位置していることが分かる。よって、ＰＮＳから受信される総４個のＧＰＳ衛星の数から、Ｒｅｇｉｏｎ１(１６０)でのＧＰＳ衛星の数である３を引くと、Ｒｅｇｉｏｎ２(１７０)でのＧＰＳ衛星の数は１個となる。したがって、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１＞Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２となるため、道路を基準として何れか一方の衛星から受信される信号が遮断されていると判定できる。このとき、その道路を基準とした両側の歩道のどちらに歩行者が位置するかを決定するには、２領域での比較結果を利用すべきである。ところが、その比較結果値が大きい領域での衛星の数が、少なくても３個以上の場合に限って初期位置が決定される。以上では、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１が３、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２が１であるため、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１＞Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２となり、また、そのときのＮ_ｒｅｇｉｏｎ１での最小のＧＰＳ衛星の数が３以上であるため、結果として、歩行者の初期位置は道路を基準としてＲｅｇｉｏｎ２(１７０)の歩道であると決定される。これにより、ＰＮＳは、Ｒｅｇｉｏｎ２(１７０)の歩道を基準として経路案内の際、横断報道や地下道などを正確に適用できる歩行経路案内サービスを歩行者に提供できる。
【００３７】
一方、本発明の他の実施形態では、前述した方法をより制限して初期位置決定の確率を高める方法として、まず、一般のＨＤＯＰ(Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ)を利用して歩行者の位置の誤差を推定後、推定した誤差値が道路中央線から歩道までの距離を越える場合に、前述したＧＰＳ信号の強度及びＧＰＳ衛星の配置を利用した初期位置決定方法を適用できる。このとき、道路中央線から歩道までの距離は道路の車線数に基づいて計算でき、道路の車線数は通常の地図データＤＢに格納されている。
【００３８】
以下、前述した本発明の実施形態によって歩行者の初期位置を決定するための制御の流れを、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態により歩行者の初期位置決定の過程を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
まず、ＰＮＳは、段階Ｓ５００においてＧＰＳ信号の強度を測定し、段階Ｓ５０５において測定されたＧＰＳ信号の強度が最小の信号の強度を示す閾値以上であるかを判断する。判断の結果、測定されたＧＰＳ信号の強度が閾値以上である場合に、ＰＮＳは、段階Ｓ５１０において閾値以上のＧＰＳ信号の強度を持つ当該ＧＰＳ衛星を選択し、そのときに受信されるＧＰＳ衛星の総数をＮとして設定する。すると、ＰＮＳは、段階Ｓ５１５において道路中央線を基準としてＲｅｇｉｏｎ１、Ｒｅｇｉｏｎ２に領域を区分する。そして、ＰＮＳは、段階Ｓ５２０において平面上の真北を基準とした道路の角度Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅを算出し、段階Ｓ５２５において選択されたＧＰＳ衛星に対する方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅを算出する。その後、ＰＮＳは、段階Ｓ５３０において道路中央線を基準として区分された２領域の何れか一つでのＧＰＳ衛星の数を算出するために、それぞれのＧＰＳ衛星に対するＳａｔ_ａｎｇｌｅがＲｏａｄ_ａｎｇｌｅとＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ＋１８０゜範囲に該当するかを判断する。このとき、前記何れか一つの領域は道路の角度を利用して決定されるが、その領域は道路に対する角度より大きくて、その道路に対する角度＋１８０゜より小さい範囲に該当する領域である。
【００４０】
判断の結果、Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅとＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ＋１８０゜範囲に該当するＳａｔ_ａｎｇｌｅを持つＧＰＳ衛星に対しては、Ｒｅｇｉｏｎ１に位置していると見なす。これにより、ＰＮＳは、段階Ｓ５３５においてＲｅｇｉｏｎ１でのＧＰＳ衛星の数を算出し、Ｒｅｇｉｏｎ１で算出された衛星の数をＮ_ｒｅｇｉｏｎ１として設定する。その後、ＰＮＳは、段階Ｓ５４０においてＲｅｇｉｏｎ２でのＧＰＳ衛星の数を算出するが、既に受信された衛星の総数がＮとして設定されているため、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２でのＧＰＳ衛星の数は衛星の総数ＮからＮ_ｒｅｇｉｏｎ１を引けばいい。このように、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１及びＮ_ｒｅｇｉｏｎ２が求められると、ＰＮＳは、段階Ｓ５４５においてＮ_ｒｅｇｉｏｎ１、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２の大きさを比較する。その後、ＰＮＳは、段階Ｓ５５０において比較結果に従う初期位置を決定する。詳しくは、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２の比較結果により、何れか一つの領域でのＧＰＳ衛星の数が多い場合に、歩行者はそのＧＰＳ衛星の数が多い領域の反対側の歩道上に位置していると見なされる。このとき、ＧＰＳ衛星の数が多いと判断される領域で受信されるＧＰＳ衛星の数は、最小３個以上でなければならない。
【００４１】
以上で説明した本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を持った者において、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様に置換、変形及び変更が可能であるため、上述した実施形態及び添付図面により限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来のＧＰＳの測位の誤差によってＰＮＳの初期位置決定にエラーが発生する場合を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態によって歩行者ナビゲーションサービスを提供するためのシステムの構成図である。
【図３】本発明の実施形態によって高層ビルが位置した歩道上の歩行者のＧＰＳ信号の受信例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によって道路を基準として区分された領域でのＧＰＳ衛星の数の算出過程を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態によって歩行者の初期位置決定の過程を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
２００ ＰＮＳ（歩行者ナビゲーション装置）
２１０，２２０，２３０，２４０ ＧＰＳ衛星
２５０ 基地局
２６０ 経路案内提供サーバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信端末機の位置決定方法に関し、特に、移動通信端末機の位置を決定する無線測位の誤差を改善することで、測位の正確度を向上させるためのＧＰＳ衛星の配置を利用した歩行者ナビゲーション装置の初期位置決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、移動体には、装置の位置を決定し、所望の目的地までの最適な経路を提供するナビゲーションシステムが搭載されている。このようなナビゲーションシステムは、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)を利用して移動体の位置を決定する。
【０００３】
ＧＰＳとは、約２０.１８３Ｋｍの高度を運行する２４個の人工衛星を利用した汎世界的な位置決定システムのことである。ＧＰＳは、正確な位置を認知している衛星から発射された電波(言わば、ＧＰＳ信号)を観測点に設置されたＧＰＳ受信機が受信した後、前記電波を受信するまでの所要時間を算出することにより、観測点の位置を求める衛星航法装置のことである。
【０００４】
したがって、通常のＧＰＳナビゲーションシステムは、移動体の所定位置に設置されたＧＰＳセンサー及びＧＰＳ受信機を有する。このようなナビゲーションシステムは、そのＧＰＳセンサーが少なくとも４個の衛星から受信したＧＰＳ信号を分析して移動体の位置を決定した。ところが、このように移動体の位置を決定するＧＰＳには多様な測位の誤差の要因がある。その誤差の要因には電離層遅延の誤差、衛星時計の誤差、マルチパス(ｍｕｌｔｉｐａｔｈ)の誤差などが含まれる。特に、ＧＰＳナビゲーションシステムは、衛星から移動体のＧＰＳ受信機までの電波到達時間を算出することによって位置を求める。よって、ＧＰＳ信号が、都心の典型的な目的物(例えば、都心の高層ビルや街路樹等)により、遮断或いは反射して戻ってくる場合には、充分なＧＰＳ衛星信号を受信できないため、その誤差が一層大きくなる。
【０００５】
一方、ＧＰＳ信号に含まれた位置の誤差は約５ｍであり、このような２次元の平面上における位置の誤差の推定は、衛星の配置により計算されるＨＤＯＰ(Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ)とＧＰＳ信号との乗算により行われる。一般に、周辺に高い地形地物がない場合のＨＤＯＰは２〜３の値を有し、このときの位置の誤差は１０〜１５ｍであることを推定できる。このようなＨＤＯＰは、ＧＰＳ受信機が、特定方向の地形地物により遮断された方向の反対側の衛星のみからＧＰＳ信号を受信する場合には、その値が４〜５以上で増加し、このときの位置の誤差も２０〜３０ｍで増加する。
【０００６】
なお、車両用ナビゲーション装置の場合には、車両が道路上を走行するため、位置の誤差が３０ｍであっても、地図データＤＢを参照すれば初期位置を道路上にマッチング(ｍａｔｃｈｉｎｇ)することができる。詳しくは、通常、道路間のブロック間隔は３０ｍを越えるので、ＧＰＳの位置の誤差が初期位置決定に大きい影響を与えない。これとは異なり、歩行者ナビゲーション装置(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：以下、ＰＮＳという)の場合には、歩行者が道路の両側に位置した歩道上を通行するため、位置の誤差が３０ｍに達する場合、道路中央線から歩道までの道路の幅が通常２０ｍ程度であることを勘案すれば、ユーザーが道路の両側の歩道のどちらに位置するかを感知することができない。
【０００７】
図１を参照してその具体例を詳細に説明する。図１は、従来のＧＰＳ測位の誤差により、ＰＮＳの初期位置決定にエラーが発生する場合を説明するための図である。
【０００８】
まず、図１に示すように、歩行者が図面符号１０で示される歩道上に位置し、その歩道の周辺に高層ビルや高い街路樹などのような地形地物２０がある場合を例として説明する。このとき、通常、道路中央線４０から歩道までの距離は２０ｍであることが好ましい。
【０００９】
図１を参照すれば、歩行者の初期位置を測定したい場合に、歩行者の周辺に目的物２０(例えば、高層ビルや地形地物)が位置すれば、衛星からのＧＰＳ信号が、このような地形地物に影響を受けて反射或いは回折される。これにより、ＧＰＳ受信機の位置の誤差が増加し、このような位置の誤差が歩行者を基準として半径３０ｍ以上となる場合には、歩行者の実際の位置が図面符号５０で示される部分に位置することもできる。すると、歩行者の位置が道路中央線を越えたため、歩行者の実際の位置は反対側の歩道６０に近く測定されて、ＰＮＳでは歩行者が反対側の歩道６０上に位置すると見なして初期位置を決定することになる。
【００１０】
従来の歩行者ナビゲーション装置では、歩行者が、高層ビルや地形地物が位置した歩道の周辺を歩行する場合に、その高層ビルや地形地物により位置の誤差が多く発生して、初期位置決定の際、反対側の歩道上にいると見なされる恐れがある。さらに、歩行者の初期位置を道路の反対側の歩道にマッチングさせて経路案内を行う場合には、歩行者に大きい混乱を招いて経路案内サービスの品質を低下させる恐れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
よって、本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたもので、その目的は、歩行者の初期位置決定の際、測位の誤差を改善して測位の正確度を向上できる方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、都心地域でＧＰＳ情報を利用して初期位置を正確に測定することで、経路案内サービスの品質を向上できる方法を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、ＧＰＳ情報のうちで衛星の配置及び信号の強度を利用して電波障害物による測位の誤差を判断することで、歩行者の初期位置を決定する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は、ナビゲーション装置の初期位置決定方法において、閾値以上のＧＰＳ信号の強度で受信されるＧＰＳ衛星の数を算出するステップと、受信されたＧＰＳ信号から少なくとも２領域の何れか一つに位置するＧＰＳ衛星の数を算出するステップと、各領域でのＧＰＳ衛星の数を比較した結果に従い、初期位置を決定するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、歩行者の初期位置を正確に判定して経路探索及び歩行経路案内を行うことにより、歩行者に便宜を提供できる。また、本発明では、ＧＰＳ衛星の配置及びＧＰＳ信号の強度のみを利用して、歩行者が道路の両側に位置した歩道のどちらに位置するかを判別でき、これにより、歩行経路上に横断徒歩や地下道があっても、正確に歩行者に歩行経路を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。図において、同一の構成要素については出来るだけ同一の参照符号を使用する。また、本発明の説明において、本発明に関連した公知機能や構成についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
本発明は、ユーザーの現在位置を把握して、所望の目的地までの経路情報を提供する機能が具現される。このために、本発明は、航法装置が搭載された移動通信端末機で受信されるＧＰＳ衛星の配置(ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ)及びそのＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ)を利用して、正確な初期位置を判断できる方法を提供する。これにより、正確度が一層向上した歩行者ナビゲーションサービスを提供できる。
【００１８】
すると、前記のような機能が具現された歩行者ナビゲーションサービスを提供するためのシステムの構成要素及びその動作を、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施形態による歩行者ナビゲーションサービスを提供するためのシステムの構成図である。
【００１９】
図２に示すように、歩行者が携帯する歩行者ナビゲーション装置(ＰＮＳ:Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：以下，ＰＮＳと称する)２００には、その装置の位置を決定し、所望の目的地までの最適な経路を提供するためのナビゲーションシステムが搭載されて利用される。このようなナビゲーションシステムは、通常、ＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)衛星２１０、２２０、２３０、２４０から受信されるＧＰＳ信号を利用して、歩行者ナビゲーション装置の位置を決定する。
【００２０】
ＰＮＳ(２００)は、歩行者が携帯した状態で各種地理情報を経路案内提供サーバー２６０から転送されるので、ＰＮＳ(２００)を携帯した歩行者の位置を地図上で表示することが可能となる。このようなＰＮＳ(２００)は、現在位置を基準としたその地域の地図をディスプレイすると共に、所望の目的地までの最短距離情報を案内するためのナビゲーションシステムである。このために、ＰＮＳ(２００)は、その内部に地図データを内蔵し、自身の位置を測定するためのＧＰＳ受信機(図示せず)を備えることで、ＧＰＳ衛星２１０、２２０、２３０、２４０から受信されるＧＰＳ信号を利用して自身の位置を測定し、これを基準点として特定地域の地図を歩行者にディスプレイする。そして、ナビゲーションシステムを利用して歩行者経路案内機能を提供する方法としては、ＰＮＳ内部のメモリに地図データを格納して、歩行経路に従う地図を出力する方法と、経路案内提供サーバー２６０に格納されたデータを基地局２５０を介して無線で提供されて出力する方法とがある。
【００２１】
本発明の説明に先立ち、本発明で利用されるＧＰＳ方式について簡略に説明する。
【００２２】
ＰＮＳで初期位置を決定するには、上述したＧＰＳを利用した方式が広く使用されている。初期位置は、ユーザーが、地図でタッチスクリーンや方向キーを利用して指定して決定でき、近辺の主要地点を入力して正確な初期位置を決定できる。ところが、自動で初期位置を決定するには、地域に関係なくＧＰＳ衛星情報を受信して絶対位置を計算するＧＰＳの利用が必須的である。しかし、ＧＰＳは、ＧＰＳ衛星から歩行者までの電波到達時間から位置を計算するので、高層ビル等により信号が遮断或いは反射して戻ってくる場合に、初期位置決定の際、その正確度が低減することになる。よって、歩行者が、道路を基準とした高層ビルや地形地物の周辺を過ぎても、正確にどちらの歩道上に位置するかを認知するアルゴリズムが必要になる。
【００２３】
図３は、本発明の実施形態による高層ビルが位置した歩道上の歩行者のＧＰＳ信号の受信例を示す図である。
【００２４】
図３に示すように、歩行者が、目的物１２０の周辺の歩道、すなわち、図面符号１１０で示される場所に位置する場合に、ＧＰＳ衛星１３０、１３１、１３２からのＧＰＳ信号は、特別な障害なしに歩行者が携帯しているＰＮＳのＧＰＳ受信機に直接伝達され、ＧＰＳ衛星１４１、１４２、１４３からのＧＰＳ信号は、目的物１２０の妨害によって一部だけが伝達され、残りは反射される。つまり、ＰＮＳに全てのＧＰＳ信号１３０、１３１、１３２、１４１、１４２、１４３が伝達されるものではない。ただし、ＧＰＳ衛星１４１の場合には、ＧＰＳ信号が反対側のビル１２２に反射してＰＮＳに伝達されることもある。そのときは、信号の強度が１０ｄＢまで減少されるので、ＰＮＳではそのＧＰＳ信号が電波妨害を受けたＧＰＳ信号であることを認知できる。
【００２５】
まず、本発明の実施形態によって道路を基準として区分される両側に位置した歩道の何れか一つの上を歩行している場合に、その歩行者の初期位置を決定するには、道路中央線１５０を基準として領域を区分しなければならない。このとき、ＰＮＳは、道路中央線１５０を基準として２領域(Ｒｅｇｉｏｎ１-１６０、Ｒｅｇｉｏｎ２-１７０)に区分するために、自身の周辺道路の方向に対する情報を格納している地図ＤＢを参照する。
【００２６】
前記のような方法により、道路中央線１５０を基準として区分された領域をそれぞれＲｅｇｉｏｎ１(１６０)、Ｒｅｇｉｏｎ２(１７０)とすれば、ＰＮＳは、受信されるＧＰＳ衛星も各領域１６０、１７０によって２グループに区分できる。すると、ＰＮＳは、各領域１６０、１７０から受信されるＧＰＳ衛星の数を比較して、どちらの歩道に位置しているかを判断できる。
【００２７】
以下では、各領域に位置しているＧＰＳ衛星の数を算出するための過程を説明する。このために、本発明の実施形態によって道路を基準として区分された領域でのＧＰＳ衛星の数の算出過程を説明するための図である図４を参照する。
【００２８】
まず、ＧＰＳ衛星の数は、ＰＮＳに受信されるＧＰＳ信号の強度が一定の強度以上であるＧＰＳ衛星に限り、当該ＧＰＳ衛星を選択することにより算出される。このために、ＰＮＳは、ＧＰＳ受信機に直接伝達される衛星のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ)の最小値(ＳＮＲ_ｍｉｎ)を設定後、それぞれのＧＰＳ衛星から受信されるＧＰＳ信号の強度を検出する。その後、ＰＮＳは、受信されるＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ)を最小のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ_ｍｉｎ)と比較する。そして、ＰＮＳは、信号の強度の比較によって最小のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ_ｍｉｎ)より大きいＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ)を持つ衛星をまず選択する。このような過程により、ＰＮＳでは、最小のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ_ｍｉｎ)より大きい信号の強度を持つＧＰＳ衛星の総数が分かる。以下では、ＰＮＳに受信される所定の強度以上のＧＰＳ衛星の総数をＮという。
【００２９】
仮りに、ＰＮＳで信号の強度を比較した結果、最小のＧＰＳ信号の強度(ＳＮＲ_ｍｉｎ)より大きい信号の強度を持つＧＰＳ衛星１３０、１３１、１３２、１４１の個数が、総４個であると仮定する。
【００３０】
すると、ＧＰＳ衛星の配置とＰＮＳの位置を２次元の平面上に表示すれば、図４のように示される。図４に示すように、各領域にはそれぞれのＧＰＳ衛星が配置されるが、ＰＮＳではどの領域にいくつのＧＰＳ衛星が位置するか知らない状態である。したがって、本発明によって道路中央線１５０を基準として区分されたＲｅｇｉｏｎ１(１６０)及びＲｅｇｉｏｎ２(１７０)に、各々いくつのＧＰＳ衛星が位置するかを知る方法を提示する。
【００３１】
まず、Ｒｅｇｉｏｎ１(１６０)におけるＧＰＳ衛星の数を算出するために、平面上の真北(Ｎ)を基準として、歩行者の近辺の道路方向に対する時計方向への最初の角度をＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ１といい、当該ＧＰＳ衛星に対する時計方向への角度すなわち方位角をＳａｔ_ａｎｇｌｅという。その後、下記の数式のような方式を利用すれば、２つのＲｅｇｉｏｎ１(１６０)及びＲｅｇｉｏｎ２(１７０)でのＧＰＳ衛星の数を計算できる。
【００３２】
下記の数式において、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１はＲｅｇｉｏｎ１(１６０)でのＧＰＳ衛星の数をいい、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２はＲｅｇｉｏｎ２(１７０)でのＧＰＳ衛星の数をいう。ここで、ＰＮＳから受信されるＧＰＳ衛星の総数はＮ個であると既に知っているので、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１でのＧＰＳ衛星の数を求めると、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２でのＧＰＳ衛星の数は、ＧＰＳ衛星の総数からＮ_ｒｅｇｉｏｎ１でのＧＰＳ衛星の数を引くことによって得られる。
【００３３】
【数１】
【００３４】
まず、図４を参照して、Ｒｅｇｉｏｎ１でのＧＰＳ衛星の数を計算すれば、次の通りである。図４において、ＧＰＳ衛星１３０、１３１、１３２の各々に対する方位角はＳａｔ_ａｎｇｌｅ１、Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ２、Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ３であり、真北を基準として道路に対する時計方向への最初の角度をＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ１とすれば、Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅ２=Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅ１＋１８０゜である。
【００３５】
まず、ＧＰＳ衛星１３２が位置した領域を判断するために、ＰＮＳは、そのＧＰＳ衛星１３２に対する方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ１がＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ１とＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ２との間に該当するかを判断する。判断の結果、ＧＰＳ衛星１３２に対する方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ１が、Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅ１より大きくてＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ２より小さいと、そのＧＰＳ衛星１３２はＲｅｇｉｏｎ１(１６０)に位置しているものである。これにより、ＧＰＳ衛星１３０、１３１に対するそれぞれの方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ２、Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ３が、Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅ１より大きくてＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ２より小さいと、そのＧＰＳ衛星１３１、１３２もＲｅｇｉｏｎ１(１６０)に位置しているものである。一方、ＧＰＳ衛星１４１に対する方位角がＳａｔ_ａｎｇｌｅ４の場合、この方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅ４はＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ１とＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ２との間に該当していないので、ＧＰＳ衛星１４１はＲｅｇｉｏｎ１(１６０)に位置する衛星ではない。
【００３６】
前述したような方法により、Ｒｅｇｉｏｎ１(１６０)には図面符号１３０、１３１、１３２で示されるＧＰＳ衛星が位置していることが分かる。よって、ＰＮＳから受信される総４個のＧＰＳ衛星の数から、Ｒｅｇｉｏｎ１(１６０)でのＧＰＳ衛星の数である３を引くと、Ｒｅｇｉｏｎ２(１７０)でのＧＰＳ衛星の数は１個となる。したがって、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１＞Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２となるため、道路を基準として何れか一方の衛星から受信される信号が遮断されていると判定できる。このとき、その道路を基準とした両側の歩道のどちらに歩行者が位置するかを決定するには、２領域での比較結果を利用すべきである。ところが、その比較結果値が大きい領域での衛星の数が、少なくても３個以上の場合に限って初期位置が決定される。以上では、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１が３、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２が１であるため、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１＞Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２となり、また、そのときのＮ_ｒｅｇｉｏｎ１での最小のＧＰＳ衛星の数が３以上であるため、結果として、歩行者の初期位置は道路を基準としてＲｅｇｉｏｎ２(１７０)の歩道であると決定される。これにより、ＰＮＳは、Ｒｅｇｉｏｎ２(１７０)の歩道を基準として経路案内の際、横断報道や地下道などを正確に適用できる歩行経路案内サービスを歩行者に提供できる。
【００３７】
一方、本発明の他の実施形態では、前述した方法をより制限して初期位置決定の確率を高める方法として、まず、一般のＨＤＯＰ(Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ)を利用して歩行者の位置の誤差を推定後、推定した誤差値が道路中央線から歩道までの距離を越える場合に、前述したＧＰＳ信号の強度及びＧＰＳ衛星の配置を利用した初期位置決定方法を適用できる。このとき、道路中央線から歩道までの距離は道路の車線数に基づいて計算でき、道路の車線数は通常の地図データＤＢに格納されている。
【００３８】
以下、前述した本発明の実施形態によって歩行者の初期位置を決定するための制御の流れを、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態により歩行者の初期位置決定の過程を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
まず、ＰＮＳは、段階Ｓ５００においてＧＰＳ信号の強度を測定し、段階Ｓ５０５において測定されたＧＰＳ信号の強度が最小の信号の強度を示す閾値以上であるかを判断する。判断の結果、測定されたＧＰＳ信号の強度が閾値以上である場合に、ＰＮＳは、段階Ｓ５１０において閾値以上のＧＰＳ信号の強度を持つ当該ＧＰＳ衛星を選択し、そのときに受信されるＧＰＳ衛星の総数をＮとして設定する。すると、ＰＮＳは、段階Ｓ５１５において道路中央線を基準としてＲｅｇｉｏｎ１、Ｒｅｇｉｏｎ２に領域を区分する。そして、ＰＮＳは、段階Ｓ５２０において平面上の真北を基準とした道路の角度Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅを算出し、段階Ｓ５２５において選択されたＧＰＳ衛星に対する方位角Ｓａｔ_ａｎｇｌｅを算出する。その後、ＰＮＳは、段階Ｓ５３０において道路中央線を基準として区分された２領域の何れか一つでのＧＰＳ衛星の数を算出するために、それぞれのＧＰＳ衛星に対するＳａｔ_ａｎｇｌｅがＲｏａｄ_ａｎｇｌｅとＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ＋１８０゜範囲に該当するかを判断する。このとき、前記何れか一つの領域は道路の角度を利用して決定されるが、その領域は道路に対する角度より大きくて、その道路に対する角度＋１８０゜より小さい範囲に該当する領域である。
【００４０】
判断の結果、Ｒｏａｄ_ａｎｇｌｅとＲｏａｄ_ａｎｇｌｅ＋１８０゜範囲に該当するＳａｔ_ａｎｇｌｅを持つＧＰＳ衛星に対しては、Ｒｅｇｉｏｎ１に位置していると見なす。これにより、ＰＮＳは、段階Ｓ５３５においてＲｅｇｉｏｎ１でのＧＰＳ衛星の数を算出し、Ｒｅｇｉｏｎ１で算出された衛星の数をＮ_ｒｅｇｉｏｎ１として設定する。その後、ＰＮＳは、段階Ｓ５４０においてＲｅｇｉｏｎ２でのＧＰＳ衛星の数を算出するが、既に受信された衛星の総数がＮとして設定されているため、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２でのＧＰＳ衛星の数は衛星の総数ＮからＮ_ｒｅｇｉｏｎ１を引けばいい。このように、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１及びＮ_ｒｅｇｉｏｎ２が求められると、ＰＮＳは、段階Ｓ５４５においてＮ_ｒｅｇｉｏｎ１、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２の大きさを比較する。その後、ＰＮＳは、段階Ｓ５５０において比較結果に従う初期位置を決定する。詳しくは、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ１、Ｎ_ｒｅｇｉｏｎ２の比較結果により、何れか一つの領域でのＧＰＳ衛星の数が多い場合に、歩行者はそのＧＰＳ衛星の数が多い領域の反対側の歩道上に位置していると見なされる。このとき、ＧＰＳ衛星の数が多いと判断される領域で受信されるＧＰＳ衛星の数は、最小３個以上でなければならない。
【００４１】
以上で説明した本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を持った者において、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様に置換、変形及び変更が可能であるため、上述した実施形態及び添付図面により限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来のＧＰＳの測位の誤差によってＰＮＳの初期位置決定にエラーが発生する場合を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態によって歩行者ナビゲーションサービスを提供するためのシステムの構成図である。
【図３】本発明の実施形態によって高層ビルが位置した歩道上の歩行者のＧＰＳ信号の受信例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によって道路を基準として区分された領域でのＧＰＳ衛星の数の算出過程を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態によって歩行者の初期位置決定の過程を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
２００ ＰＮＳ（歩行者ナビゲーション装置）
２１０，２２０，２３０，２４０ ＧＰＳ衛星
２５０ 基地局
２６０ 経路案内提供サーバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナビゲーション装置の初期位置決定方法において、
閾値以上のＧＰＳ信号の強度で受信されるＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)衛星の数を算出するステップと、
前記受信されたＧＰＳ信号から少なくとも２領域でのＧＰＳ衛星の数を算出するステップと、
前記各領域でのＧＰＳ衛星の数を比較した結果に従い、初期位置を決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記初期位置を決定するステップは、
前記各領域でのＧＰＳ衛星の数を比較するステップと、
前記比較の結果、大きい値を持つ領域の反対側に位置していることを決定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記大きい値を持つ領域で算出されるＧＰＳ衛星の数は、少なくとも３個以上であること
を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２領域でのＧＰＳ衛星の数を算出するステップは、
地図データＤＢに基づき、道路中央線を基準として２領域に区分するステップと、
真北を基準として、道路に対する角度及びそれぞれのＧＰＳ衛星に対する方位角を算出するステップと、
前記算出された道路に対する角度を利用して、それぞれの領域に対する範囲を決定するステップと、
前記算出されたＧＰＳ衛星に対する方位角が、当該領域に対する範囲内に含まれるかを判断するステップと、
仮に、当該ＧＰＳ衛星に対して算出された方位角が、与えられた領域に対して当該領域の範囲内に含まれると、前記与えられた領域に位置したＧＰＳ衛星であると判断するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記２領域の何れか一つは、前記道路に対する角度より大きく、前記道路に対する角度＋１８０゜より小さい範囲に該当する領域であること
を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記範囲内に前記算出されたＧＰＳ衛星に対する方位角が含まれるかを判断するステップは、それぞれの当該ＧＰＳ衛星に対する方位角が、道路に対する角度より大きくて、道路に対する角度＋１８０゜より小さいかを判断するステップであること
を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
ＨＤＯＰ(Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ)を利用して前記位置の誤差を推定するステップと、
前記推定した誤差値が、前記道路中央線から歩道までの距離を超過するかを判断するステップと、
前記判断の結果、超過する場合に受信されるＧＰＳ信号の強度を測定するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記道路中央線から歩道までの距離は、地図データＤＢに格納された道路の車線数に基づいて計算されること
を特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１】
ナビゲーション装置の初期位置決定方法において、
閾値以上のＧＰＳ信号の強度で受信されるＧＰＳ(Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ)衛星の数を算出するステップと、
前記受信されたＧＰＳ信号から少なくとも２領域でのＧＰＳ衛星の数を算出するステップと、
前記各領域でのＧＰＳ衛星の数を比較した結果に従い、初期位置を決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記初期位置を決定するステップは、
前記各領域でのＧＰＳ衛星の数を比較するステップと、
前記比較の結果、大きい値を持つ領域の反対側に位置していることを決定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記大きい値を持つ領域で算出されるＧＰＳ衛星の数は、少なくとも３個以上であること
を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２領域でのＧＰＳ衛星の数を算出するステップは、
地図データＤＢに基づき、道路中央線を基準として２領域に区分するステップと、
真北を基準として、道路に対する角度及びそれぞれのＧＰＳ衛星に対する方位角を算出するステップと、
前記算出された道路に対する角度を利用して、それぞれの領域に対する範囲を決定するステップと、
前記算出されたＧＰＳ衛星に対する方位角が、当該領域に対する範囲内に含まれるかを判断するステップと、
仮に、当該ＧＰＳ衛星に対して算出された方位角が、与えられた領域に対して当該領域の範囲内に含まれると、前記与えられた領域に位置したＧＰＳ衛星であると判断するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記２領域の何れか一つは、前記道路に対する角度より大きく、前記道路に対する角度＋１８０゜より小さい範囲に該当する領域であること
を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記範囲内に前記算出されたＧＰＳ衛星に対する方位角が含まれるかを判断するステップは、それぞれの当該ＧＰＳ衛星に対する方位角が、道路に対する角度より大きくて、道路に対する角度＋１８０゜より小さいかを判断するステップであること
を特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
ＨＤＯＰ(Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｄｉｌｕｔｉｏｎ Ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ)を利用して前記位置の誤差を推定するステップと、
前記推定した誤差値が、前記道路中央線から歩道までの距離を超過するかを判断するステップと、
前記判断の結果、超過する場合に受信されるＧＰＳ信号の強度を測定するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記道路中央線から歩道までの距離は、地図データＤＢに格納された道路の車線数に基づいて計算されること
を特徴とする請求項７に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２２７００４（Ｐ２００６−２２７００４Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０２９５（Ｐ２００６−３０２９５）
【出願日】平成１８年２月７日（２００６．２．７）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月７日（２００６．２．７）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
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