位置判定装置、位置判定方法及びコンピュータプログラム
【課題】自律航法の測位精度を向上させること。
【解決手段】自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置が、過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得し、現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、取得された場所の種別に応じたパラメータを取得し、取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する。これにより、現在位置の場所の種別に応じた演算が可能となり、自律航法の測位精度が向上する。
【解決手段】自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置が、過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得し、現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、取得された場所の種別に応じたパラメータを取得し、取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する。これにより、現在位置の場所の種別に応じた演算が可能となり、自律航法の測位精度が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現在位置を測位する自律航法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行ナビゲーション装置やカーナビゲーション装置などの装置では、歩行者や自動車の現在位置を測位する必要がある。既存の測位手法として、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）を用いた手法がある。しかしながら、ＧＰＳは高層ビルの陰や室内などのようにＧＰＳ衛星からの信号を受信できない場所では測位できないという問題があった。また、ＲＦＩＤを用いた手法では、敷設およびメンテナンスに要するコストが高いことが普及の障害となり、測位できるエリアが拡がらないという問題があった。そこで、加速度センサ等のセンサを歩行者や自動車などに取り付け、センサから出力されるセンサ情報を活用して現在位置を推定する自律航法という技術が注目されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０１７６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自律航法ではＧＰＳやＲＦＩＤを用いた手法に比べて測位精度が低いという問題があった。例えば、加速度センサによって歩行者の歩数を計数し、予め設定された歩幅に歩数を乗じることによって移動距離を算出する手法がある。この手法では、歩幅が一定であることが前提となっているため、例えば直線的な歩行が可能な場所ではある程度の測位精度を維持できるものの、直線的に歩行できない場所では測位精度が著しく低下してしまう。上記事情に鑑み、本発明は、自律航法の測位精度を向上させる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、現在の位置を判定する位置判定装置であって、自装置の状態を検出するセンサと、過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得部と、現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得部によって取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得部と、前記パラメータ取得部によって取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定部と、を備える。
【０００６】
本発明の一態様は、上記の位置判定装置であって、前記場所種別取得部は、位置情報と、その位置情報が示す場所の種別とを対応付けた場所種別テーブルに基づいて、前記現在位置に対応付けられた場所の種別を表す情報を取得し、前記パラメータ取得部は、場所の種別を表す情報と、その種別の場所において現在の位置を判定する際に前記演算に用いられるパラメータと、を対応付けたパラメータテーブルに基づいて、前記場所の種別を表す情報に対応付けられたパラメータを取得する。
【０００７】
本発明の一態様は、自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置が行う位置判定方法であって、過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得ステップと、現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得ステップにおいて取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、前記パラメータ取得ステップにおいて取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定ステップと、を有する。
【０００８】
本発明の一態様は、自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置に対し、過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得ステップと、現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得ステップにおいて取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、前記パラメータ取得ステップにおいて取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、自律航法の測位精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】自律航法システム１のシステム構成を表すシステム構成図である。
【図２】位置判定装置１０の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図３】場所種別テーブルの概略を表す図である。
【図４】パラメータテーブルの概略を表す図である。
【図５】自律航法システム１における自律航法処理の流れを表すシーケンス図である。
【図６】自律航法システム１の変形例における自律航法処理の流れを表すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、自律航法システム１のシステム構成を表すシステム構成図である。まず、自律航法システム１の概略について説明する。自律航法システム１は、位置判定装置１０、地図ＤＢ２０、パラメータＤＢ３０を備える。位置判定装置１０、地図ＤＢ２０、パラメータＤＢ３０は、互いにネットワーク４０を介して通信するか、もしくは同一機器内に実装して機器内部で通信する。位置判定装置１０は、測位対象の移動体とともに移動する装置であり、センサの出力に基づいて現在位置を測位する。以下の説明では、測位対象が人間である場合の実施形態について説明する。測位対象の人間は、歩行や車椅子などによって移動する。ただし、このように移動する人間は測位対象の一例であり、測位対象は自動車やその他の移動体であっても良い。
【００１２】
位置判定装置１０は、現在位置を測位する際に、演算に用いるパラメータを以下のような処理によって取得する。まず、位置判定装置１０は、過去の測位結果に基づいて現在位置における場所種別を地図ＤＢ２０から取得する。位置判定装置１０は、取得した場所種別に応じたパラメータをパラメータＤＢ３０から取得する。そして、位置判定装置１０は、取得したパラメータ、すなわち現在位置の場所種別に応じたパラメータを用いて、現在位置を測位する。
【００１３】
次に、自律航法システム１の詳細について説明する。図２は、位置判定装置１０の機能構成を表す概略ブロック図である。位置判定装置１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、位置判定プログラムを実行する。位置判定装置１０は、位置判定プログラムの実行により、加速度センサ１０１、方位センサ１０２、通信部１０３、現在位置判定部１０４、場所種別取得部１０５、パラメータ取得部１０６、出力部１０７を備える装置として機能する。なお、位置判定装置１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。位置判定プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、これはサーバに記録し、ネットワークを介して通信してもよい。
【００１４】
加速度センサ１０１は、位置判定装置１０のユーザの移動によって生じる加速度を測定する。加速度センサ１０１は、測定した加速度を現在位置判定部１０４に出力する。
方位センサ１０２は、位置判定装置１０のユーザの移動方向を測定する。方位センサ１０２は、測定した移動方向を現在位置判定部１０４に出力する。
【００１５】
通信部１０３は、ネットワーク４０に接続された地図ＤＢ２０及びパラメータＤＢ３０との間で通信を行う。具体的には、通信部１０３は、現在位置判定部１０４、場所種別取得部１０５、パラメータ取得部１０６によって生成された通信データを変調し、信号をネットワーク４０へ送信する。また、通信部１０３は、ネットワーク４０から信号を受信すると、復調することによって通信データを復元し、現在位置判定部１０４、場所種別取得部１０５、パラメータ取得部１０６へ転送する。
【００１６】
現在位置判定部１０４は、現在位置を判定するタイミング（以下、「測位タイミング」と言う。）が到来すると、過去の判定結果に基づいた位置情報（以下、「暫定現在位置情報」という。）を場所種別取得部１０５に出力する。暫定現在位置情報とは、過去の判定結果に基づいて得られる、現在のユーザの位置として推定される位置の情報である。暫定現在位置情報は、例えば直前の判定結果が表す位置情報であっても良い。また、暫定現在位置情報は、１回前からｎ回前（ｎは２以上の整数）までの判定結果の平均位置であっても良い。また、暫定現在位置情報は、その時点で加速度センサ１０１及び方位センサ１０２から出力されている値と、直前の判定処理で用いられたパラメータとを用いて暫定的に現在位置の判定を行った結果の位置情報であっても良い。また、暫定現在位置情報は、上述したものとは異なる他の位置情報であっても良い。
【００１７】
現在位置判定部１０４は、場所種別取得部１０５に対して暫定現在位置情報を出力した後に、パラメータ取得部１０６からパラメータを受けると、このパラメータと、その時点で加速度センサ１０１及び方位センサ１０２から出力されている値と、を用いて現在位置の判定を行う。現在位置判定部１０４は、判定結果を、現在位置を表す位置情報として出力部１０７に出力する。現在位置判定部１０４は、通信部１０３を介して、予め設定された他の装置に対して判定結果を送信しても良い。
【００１８】
場所種別取得部１０５は、現在位置判定部１０４から出力された暫定現在位置情報に対応する場所種別を取得する。具体的には、場所種別取得部１０５は、現在位置判定部１０４から出力された暫定現在位置情報を含む場所種別要求を生成し、地図ＤＢ２０へ送信する。地図ＤＢ２０は、場所種別要求に応じて場所種別応答を送信する。場所種別取得部１０５は、地図ＤＢ２０から場所種別応答を受信すると、受信した場所種別応答から場所種別を取得する。そして、場所種別取得部１０５は、取得した場所種別をパラメータ取得部１０６に出力する。
【００１９】
パラメータ取得部１０６は、場所種別取得部１０５から出力された場所種別に対応するパラメータを取得する。具体的には、パラメータ取得部１０６は、場所種別取得部１０５から出力された場所種別を含むパラメータ要求を生成し、パラメータＤＢ３０へ送信する。パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求に応じてパラメータ応答を送信する。パラメータ取得部１０６は、パラメータＤＢ３０からパラメータ応答を受信すると、受信したパラメータ応答からパラメータを取得する。そして、パラメータ取得部１０６は、取得したパラメータを現在位置判定部１０４に出力する。
【００２０】
出力部１０７は、現在位置判定部１０４による判定結果を、測位対象である人間（以下、「ユーザ」という。）に対して出力する。判定結果の出力態様はどのようなものであっても良い。例えば、出力部１０７は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置を用いて構成されても良い。この場合、出力部１０７は、現在位置や、現在位置に近いランドマークの名称や、目的地までの距離や、現在位置から目的地までの経路や、目的地へ向けた進行方向などを表示する。例えば、出力部１０７は、スピーカーやイヤホン等の音声出力装置を用いて構成されても良い。この場合、出力部１０７は、現在位置を表す情報や、現在位置に近いランドマークの名称や、目的地までの距離や、目的地へ向けた進行方向などを音声で出力する。
【００２１】
地図ＤＢ２０は、メインフレームやワークステーションやパーソナルコンピュータなどの情報処理装置を用いて構成される。地図ＤＢ２０は、場所種別テーブルを記憶する。地図ＤＢ２０は、場所種別要求を位置判定装置１０から受信すると、場所種別要求に含まれる位置情報（暫定現在位置情報）に対応する場所種別を、場所種別テーブルから取得する。そして、地図ＤＢ２０は、場所種別要求の送信元である位置判定装置１０に対し、取得した場所種別を含む場所種別応答を送信する。
【００２２】
図３は、場所種別テーブルの概略を表す図である。場所種別テーブルは、位置情報と、その位置情報が示す位置の場所種別と、を対応付けたレコードを複数記憶する。位置情報は、例えば緯度及び経度によって表されても良い。図３では、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、・・・が緯度を表し、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、・・・が経度を表す。場所種別は、その位置における経路の特徴を表す。場所種別の具体例として、直線経路、曲がり角、階段などがある。直線経路は、その位置が直線の経路上にあることを表す。曲がり角は、その位置に曲がり角があることを表す。階段は、その位置に階段があることを表す。
【００２３】
場所種別は、図３に示された例に限定されず、他のどのような種別が設定されても良い。例えば、段差、傾斜地、エスカレーター乗り口、店舗前、交差点、信号のある横断歩道、信号のない横断歩道、歩道橋、ドア付近、建物の入口前、バス停、駅の改札口、踏切などがある。
図３では、（Ｘ１，Ｙ１）の位置における場所種別は、直線経路である。すなわち、（Ｘ１，Ｙ１）の位置は、直線の経路上の位置である。（Ｘ２，Ｙ２）の位置における場所種別は、曲がり角である。すなわち、（Ｘ２，Ｙ２）の位置には、曲がり角がある。（Ｘ３，Ｙ３）の位置における場所種別は、階段である。すなわち、（Ｘ３，Ｙ３）の位置には、階段がある。
【００２４】
パラメータＤＢ３０は、メインフレームやワークステーションやパーソナルコンピュータなどの情報処理装置を用いて構成される。パラメータＤＢ３０は、パラメータテーブルを記憶する。パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求を位置判定装置１０から受信すると、パラメータ要求に含まれる場所種別に対応するパラメータを、パラメータテーブルから取得する。そして、パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求の送信元である位置判定装置１０に対し、取得したパラメータを含むパラメータ応答を送信する。
【００２５】
図４は、パラメータテーブルの概略を表す図である。パラメータテーブルは、場所種別と、その場所種別が示す場所において位置判定装置１０が現在位置判定を行う際の演算に用いるパラメータと、を対応付けたレコードを場所種別毎に記憶する。パラメータは、一つの値又は複数の値の組み合わせとして構成される。図４の例では、パラメータは複数の値（変数又は定数）の組み合わせである。パラメータテーブルにおけるパラメータの値は、各場所種別における人間（移動体）の行動の傾向に基づいて予め統計的に得られた値である。例えば、直線経路では、一般的に人間はスピードに乗って歩行を行うため、歩幅は大きくなり、歩行速度は速い傾向になる。そのため、このような傾向に応じたパラメータが、直線経路に対応付けて設定される。一方、曲がり角では、一般的に人間は角を曲がるために減速して慎重に歩くため、歩幅は小さくなり、歩行速度は遅くなる。そのため、このような傾向に応じたパラメータが、曲がり角に対応付けて設定される。その他の場所種別でも同様にパラメータが設定される。
【００２６】
図５は、自律航法システム１における自律航法処理の流れを表すシーケンス図である。以下、図５を用いて自律航法システム１における処理の流れについて説明する。
まず、ユーザが位置判定装置１０に対して初期設定を行う（ステップＳ１０１）。例えば、ユーザは初期設定の一環として、目的地の位置情報を位置判定装置１０に対して入力する。この入力は、例えばボタンやタッチパネル等の物理的操作を受け付ける入力装置を用いて行われても良いし、音声入力などの入力装置を用いて行われても良い。より具体的には、目的地の住所や施設名や緯度及び経度などを入力することによって、目的地の位置情報が入力されても良い。緯度及び経度以外の位置情報が入力された場合、位置判定装置１０は、地図ＤＢ２０にアクセスし、入力された位置情報に基づいて目的地の緯度及び経度を取得する。また、ユーザは初期設定の一環として、現在位置を位置判定装置１０に対して入力する。この入力は、例えば位置判定装置１０に備えられているＧＰＳやＲＦＩＤや画像照合による位置補正技術等の測位装置を動作させることによって行われても良いし、現在位置を表す住所や施設名や緯度及び経度などを入力することによって行われても良い。
【００２７】
初期設定が完了すると、現在位置判定部１０４は測位タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ１０２−ＮＯ）。測位タイミングとは、例えば所定の時間が経過したタイミングであっても良いし、ユーザが所定の操作を行ったタイミングであっても良いし、一定以上の大きさのセンサ情報が入力されたタイミングでも良いし、その他のタイミングであっても良い。測位タイミングが到来すると（ステップＳ１０２−ＹＥＳ）、現在位置判定部１０４は、過去の判定結果に基づいて得た暫定現在位置情報を場所種別取得部１０５に出力する。場所種別取得部１０５は、現在位置判定部１０４から出力された暫定現在位置情報を含む場所種別要求を地図ＤＢ２０に送信する（ステップＳ１０３）。
【００２８】
地図ＤＢ２０は、場所種別要求を受信すると、場所種別テーブルを検索することによって、受信した場所種別要求に含まれる位置情報（暫定現在位置情報）に対応した場所種別を取得する（ステップＳ１０４）。地図ＤＢ２０は、場所種別を取得すると、取得した場所種別を含む場所種別応答を生成し、場所種別要求の送信元である位置判定装置１０に送信する（ステップＳ１０５）。場所種別取得部１０５は、場所種別応答を受信すると、場所種別応答に含まれる場所種別をパラメータ取得部１０６に出力する。
【００２９】
次に、パラメータ取得部１０６は、場所種別取得部１０５から出力された場所種別を含むパラメータ要求をパラメータＤＢ３０に送信する（ステップＳ１０６）。パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求を受信すると、パラメータテーブルを検索することによって、受信したパラメータ要求に含まれる場所種別に対応したパラメータを取得する（ステップＳ１０７）。パラメータＤＢ３０は、パラメータを取得すると、取得したパラメータを含むパラメータ応答を生成し、パラメータ要求の送信元である位置判定装置１０に送信する（ステップＳ１０８）。パラメータ取得部１０６は、パラメータ応答を受信すると、パラメータ応答に含まれるパラメータを現在位置判定部１０４に出力する。
【００３０】
次に、現在位置判定部１０４は、加速度センサ１０１の出力値と、パラメータ取得部１０６から出力されたパラメータと、に基づいて、ユーザの移動距離を算出する（ステップＳ１０９）。移動距離の演算処理には、既存の自律航法における演算処理が適用されても良い。次に、現在位置判定部１０４は、方位センサ１０２の出力値と、ステップＳ１０９の処理で算出した移動距離とに基づいて、各方位への移動距離を算出する（ステップＳ１１０）。そして、現在位置判定部１０４は、直前の測位タイミングで判定した位置情報と、今回の測位タイミングで算出した各方位への移動距離とに基づいて、現在位置を判定する（ステップＳ１１１）。
【００３１】
次に、現在位置判定部１０４は、判定した現在位置が、初期設定で設定された目的地の所定の距離内であるか否か判定する（ステップＳ１１２）。所定の距離内である場合には、現在位置判定部１０４は目的地に到達したと判定し（ステップＳ１１２−ＹＥＳ）、処理を終了する（ステップＳ１１３）。一方、所定の距離内でない場合には、現在位置判定部１０４は目的地には到達していないと判定し（ステップＳ１１２−ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００３２】
このように構成された自律航法システム１によれば、その測位精度を向上させることが可能となる。以下、この効果について詳細に説明する。本発明に関連する自律航法では、一般的な歩行者の移動に基づいて得られたパラメータを用いて、移動時のセンサ出力に応じた演算を行い、移動距離を算出する。これに対し、自律航法システム１では、場所種別毎に特有のパラメータが予め用意される。そして、ユーザの現在の位置の場所種別に応じた特有のパラメータを用いて演算を行うことによって、移動距離を算出し、現在位置を判定する。そのため、現在の位置の場所種別に応じて適切に移動距離を算出することが可能となり、測位精度を向上させることが可能となる。
【００３３】
＜変形例＞
場所種別取得部１０５は、現在位置判定部１０４から出力された位置情報が、ユーザによって指定された目的地の位置から所定の範囲内である場合には、場所種別要求を送信せずに、目的地付近という場所種別をパラメータ取得部１０６に出力するように構成されても良い。この場合、パラメータＤＢ２０は、パラメータテーブルに目的地付近という場所種別に対応付けて、所定のパラメータを予め記憶している。そのため、現在位置判定部１０４には、パラメータとして、目的地付近に応じたパラメータが出力される。目的地付近に応じたパラメータとは、例えば他の位置に比べて歩幅や歩行スピードが大きくなるようなパラメータである。このようなパラメータを用いた演算が行われることによって、目的地に近いことから急ぎ足になるユーザの心理的変化に基づくパラメータの変動を判定結果に反映させ、より高い測位精度で現在位置を判定することが可能となる。なお、この処理における所定の範囲は、図５のステップＳ１１２の処理で到達したか否か判定される際の範囲よりも大きい範囲である。
【００３４】
位置判定装置１０は、そのユーザの種別を表すユーザ種別情報を記憶するように構成されても良い。ユーザ種別情報は、例えば個人を表す識別情報であっても良いし、ユーザの健康状態（例えば、健常者、車椅子、松葉杖、全盲、弱視、介添え有り、介添え無しなど）を表す情報であっても良いし、年齢や性別を表す情報であっても良い。ユーザ種別情報は、例えば図５のステップＳ１０１における初期設定時にユーザによって設定されても良い。
【００３５】
ユーザ種別情報を用いるように構成された場合、パラメータＤＢ３０は、各ユーザ種別情報に応じたパラメータテーブルを記憶するように構成される。各ユーザ種別情報に応じたパラメータテーブルにおけるパラメータの値は、各場所種別における各ユーザ種別の人間（移動体）の行動の傾向に基づいて予め統計的に得られた値である。例えば、健常者や車椅子や松葉杖の者は、直線経路では、一般的にスピードに乗って移動するため、歩幅は大きくなり、移動速度は速い傾向になる。そのため、このような傾向に応じたパラメータが、これらのユーザ種別におけるパラメータテーブルの直線経路に対応付けて設定される。一方、同じ直線経路であっても、全盲の者は、スピードに乗って移動することがないため、他の場所と比べて特に歩幅は大きくならず、移動速度も速くならない。そのため、このような傾向に応じたパラメータが、このユーザ種別におけるパラメータテーブルの直線経路に対応付けて設定される。
【００３６】
このように構成された場合、パラメータ取得部１０６は、場所種別に加えてさらにユーザ種別情報を含むパラメータ要求を生成し送信する。また上述したように、パラメータＤＢ３０は図４に示されるようなパラメータテーブルをユーザ種別情報毎に記憶してもよい。パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求に含まれるユーザ種別情報に応じたパラメータテーブルを選択し、パラメータ要求に含まれる場所種別に対応するパラメータをそのパラメータテーブルから検索する。そして、パラメータＤＢ３０は、検索した結果のパラメータを含むパラメータ応答を送信する。このようにパラメータが選択されることによって、ユーザの種別及び場所の種別に応じたパラメータを選択することが可能となり、より高い測位精度で現在位置を判定することが可能となる。
【００３７】
また、パラメータＤＢ３０は、場所種別に関わらずユーザ種別のみに対応付けてパラメータが設定されたパラメータテーブルを記憶するように構成されても良い。この場合、パラメータ取得部１０６が送信するパラメータ要求には、場所種別は含まれず、ユーザ種別が含まれる。このように構成された自律航法システム１では、場所種別に関係なく、ユーザの種別のみに応じたパラメータが選択され、選択されたパラメータを用いて現在位置の判定が行われる。このような構成でも、上述したのと同等の効果を奏することが可能である。また、ユーザ種別ではなく、日時（例えば、朝、昼、夕方、夜、平日、休日など）や、状況（例えば、震災時、定常時など）や、天候（例えば、晴れ、曇り、雨、雪、台風など）など、歩行の態様や条件を変化させる因子の種別に応じたパラメータが設定されても良い。
【００３８】
位置判定装置１０は、場所種別テーブル及びパラメータテーブルを記憶した記憶部をさらに備えるように構成されても良い。このように構成された位置判定装置１０は、ネットワーク４０を介して地図ＤＢ２０及びパラメータＤＢ３０と通信しなくとも、いわゆるスタンドアローンの状態で自律航法処理を行うことが可能となる。位置判定装置１０は、上記テーブルのいずれか一方のみを記憶する記憶部を備えるように構成されても良い。また、位置判定装置１０と地図ＤＢ２０とパラメータＤＢ３０とが一つの装置（例えばロボットや車両など）に格納されても良い。この場合、ネットワーク４０は、その装置内で位置判定装置１０と地図ＤＢ２０とパラメータＤＢ３０とが互いに通信するための通信経路として構築される。
【００３９】
加速度センサ１０１及び方位センサ１０２は、位置判定装置１０が備えるセンサの一例に過ぎない。現在位置判定部１０４が現在位置を測位できる構成であれば、位置判定装置１０が備えるセンサの種類は、加速度センサ及び方位センサの組み合わせに限定される必要はない。
測位対象がカメラを備えた装置（例えばロボットや自動車など）である場合、目的地の入力はカメラによる映像に基づいて行われても良い。例えば、測位対象の装置に搭載された情報処理装置が、カメラによって撮影された映像の中から目標物を検出し、この目標物の名称や住所や緯度及び経度の情報を目的地の情報として現在位置判定部１０４に入力しても良い。
【００４０】
図６は、自律航法システム１の変形例における自律航法処理の流れを表すシーケンス図である。この自律航法システム１では、パラメータＤＢ３０に記憶されるパラメータテーブルの内容が、位置判定装置１０の位置判定処理の結果に基づいて更新される。以下、図６に示される処理の流れについて説明する。なお、図５に示される処理と同じ部分については、図５と同じ符号を付し説明を省略する。
【００４１】
ステップＳ１１１の処理の後、現在位置判定部１０４は、ステップＳ１０９における移動距離の算出処理の結果や加速度センサ１０１の出力値などに基づいて、演算に用いられるパラメータの新たな値を算出する。そして、現在位置判定部１０４は新たな値をパラメータＤＢ３０へ送信する（ステップＳ２０１）。このとき、現在位置判定部１０４は、ステップＳ１０９の処理において用いたパラメータに対応する場所種別情報とともに上記の値を送信する。
【００４２】
パラメータＤＢ３０は、位置判定装置１０から上記の値を受信すると、ともに受信した場所種別に対応するパラメータの値を、受信した値を用いて更新する（ステップＳ２０２）。例えば、パラメータＤＢ３０は、これまでに受信された値の数に基づいてその平均値を算出し、新たなパラメータの値としてその平均値をパラメータテーブルに登録しても良い。その他の処理は図５と同じである。
【００４３】
このように更新されるパラメータの具体的な例としては、加速度センサ１０１の出力波形から歩行により生じた波形を抽出する際に用いられる振幅又は波長の閾値や、１歩分の波形を抽出する際に用いられる振幅又は波長の閾値などがある。より具体的には、現在位置判定部１０４は、パラメータＤＢ３０から通知された振幅又は波長の閾値に基づいて、加速度センサ１０１の出力から上記波形を抽出する。その後、現在位置判定部１０４は、抽出された波形の振幅又は波長の値の統計値（例えば平均値や最頻値など）を算出し、パラメータＤＢ３０へ送信する。パラメータＤＢ３０は、受信した統計値と、過去に受信した統計値とに基づいてそれらの統計値（例えば平均値や最頻値など）を算出し、算出結果を新たなパラメータとしてパラメータテーブルに登録しても良い。このとき、パラメータテーブルは、ユーザ毎に構築されても良いし、ユーザ種別情報毎に構築されても良い。ユーザ毎に構築される場合には、ユーザ毎に算出された上記の統計値に基づいて、各ユーザのパラメータテーブルの値が決定される。一方、ユーザ種別情報毎に構築される場合には、同一のユーザ種別情報を有する複数のユーザについて算出された上記の統計値に基づいて、それらの統計値（例えば平均値や最頻値など）が算出され、各ユーザ種別情報に応じたパラメータテーブルの値が決定される。
【００４４】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１…自律航法システム， １０…位置判定装置， ２０…地図ＤＢ， ３０…パラメータＤＢ， ４０…ネットワーク， １０１…加速度センサ， １０２…方位センサ， １０３…通信部， １０４…現在位置判定部， １０５…場所種別取得部， １０６…パラメータ取得部， １０７…出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現在位置を測位する自律航法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行ナビゲーション装置やカーナビゲーション装置などの装置では、歩行者や自動車の現在位置を測位する必要がある。既存の測位手法として、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）を用いた手法がある。しかしながら、ＧＰＳは高層ビルの陰や室内などのようにＧＰＳ衛星からの信号を受信できない場所では測位できないという問題があった。また、ＲＦＩＤを用いた手法では、敷設およびメンテナンスに要するコストが高いことが普及の障害となり、測位できるエリアが拡がらないという問題があった。そこで、加速度センサ等のセンサを歩行者や自動車などに取り付け、センサから出力されるセンサ情報を活用して現在位置を推定する自律航法という技術が注目されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０１７６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自律航法ではＧＰＳやＲＦＩＤを用いた手法に比べて測位精度が低いという問題があった。例えば、加速度センサによって歩行者の歩数を計数し、予め設定された歩幅に歩数を乗じることによって移動距離を算出する手法がある。この手法では、歩幅が一定であることが前提となっているため、例えば直線的な歩行が可能な場所ではある程度の測位精度を維持できるものの、直線的に歩行できない場所では測位精度が著しく低下してしまう。上記事情に鑑み、本発明は、自律航法の測位精度を向上させる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、現在の位置を判定する位置判定装置であって、自装置の状態を検出するセンサと、過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得部と、現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得部によって取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得部と、前記パラメータ取得部によって取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定部と、を備える。
【０００６】
本発明の一態様は、上記の位置判定装置であって、前記場所種別取得部は、位置情報と、その位置情報が示す場所の種別とを対応付けた場所種別テーブルに基づいて、前記現在位置に対応付けられた場所の種別を表す情報を取得し、前記パラメータ取得部は、場所の種別を表す情報と、その種別の場所において現在の位置を判定する際に前記演算に用いられるパラメータと、を対応付けたパラメータテーブルに基づいて、前記場所の種別を表す情報に対応付けられたパラメータを取得する。
【０００７】
本発明の一態様は、自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置が行う位置判定方法であって、過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得ステップと、現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得ステップにおいて取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、前記パラメータ取得ステップにおいて取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定ステップと、を有する。
【０００８】
本発明の一態様は、自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置に対し、過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得ステップと、現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得ステップにおいて取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、前記パラメータ取得ステップにおいて取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、自律航法の測位精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】自律航法システム１のシステム構成を表すシステム構成図である。
【図２】位置判定装置１０の機能構成を表す概略ブロック図である。
【図３】場所種別テーブルの概略を表す図である。
【図４】パラメータテーブルの概略を表す図である。
【図５】自律航法システム１における自律航法処理の流れを表すシーケンス図である。
【図６】自律航法システム１の変形例における自律航法処理の流れを表すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、自律航法システム１のシステム構成を表すシステム構成図である。まず、自律航法システム１の概略について説明する。自律航法システム１は、位置判定装置１０、地図ＤＢ２０、パラメータＤＢ３０を備える。位置判定装置１０、地図ＤＢ２０、パラメータＤＢ３０は、互いにネットワーク４０を介して通信するか、もしくは同一機器内に実装して機器内部で通信する。位置判定装置１０は、測位対象の移動体とともに移動する装置であり、センサの出力に基づいて現在位置を測位する。以下の説明では、測位対象が人間である場合の実施形態について説明する。測位対象の人間は、歩行や車椅子などによって移動する。ただし、このように移動する人間は測位対象の一例であり、測位対象は自動車やその他の移動体であっても良い。
【００１２】
位置判定装置１０は、現在位置を測位する際に、演算に用いるパラメータを以下のような処理によって取得する。まず、位置判定装置１０は、過去の測位結果に基づいて現在位置における場所種別を地図ＤＢ２０から取得する。位置判定装置１０は、取得した場所種別に応じたパラメータをパラメータＤＢ３０から取得する。そして、位置判定装置１０は、取得したパラメータ、すなわち現在位置の場所種別に応じたパラメータを用いて、現在位置を測位する。
【００１３】
次に、自律航法システム１の詳細について説明する。図２は、位置判定装置１０の機能構成を表す概略ブロック図である。位置判定装置１０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、位置判定プログラムを実行する。位置判定装置１０は、位置判定プログラムの実行により、加速度センサ１０１、方位センサ１０２、通信部１０３、現在位置判定部１０４、場所種別取得部１０５、パラメータ取得部１０６、出力部１０７を備える装置として機能する。なお、位置判定装置１０の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。位置判定プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、これはサーバに記録し、ネットワークを介して通信してもよい。
【００１４】
加速度センサ１０１は、位置判定装置１０のユーザの移動によって生じる加速度を測定する。加速度センサ１０１は、測定した加速度を現在位置判定部１０４に出力する。
方位センサ１０２は、位置判定装置１０のユーザの移動方向を測定する。方位センサ１０２は、測定した移動方向を現在位置判定部１０４に出力する。
【００１５】
通信部１０３は、ネットワーク４０に接続された地図ＤＢ２０及びパラメータＤＢ３０との間で通信を行う。具体的には、通信部１０３は、現在位置判定部１０４、場所種別取得部１０５、パラメータ取得部１０６によって生成された通信データを変調し、信号をネットワーク４０へ送信する。また、通信部１０３は、ネットワーク４０から信号を受信すると、復調することによって通信データを復元し、現在位置判定部１０４、場所種別取得部１０５、パラメータ取得部１０６へ転送する。
【００１６】
現在位置判定部１０４は、現在位置を判定するタイミング（以下、「測位タイミング」と言う。）が到来すると、過去の判定結果に基づいた位置情報（以下、「暫定現在位置情報」という。）を場所種別取得部１０５に出力する。暫定現在位置情報とは、過去の判定結果に基づいて得られる、現在のユーザの位置として推定される位置の情報である。暫定現在位置情報は、例えば直前の判定結果が表す位置情報であっても良い。また、暫定現在位置情報は、１回前からｎ回前（ｎは２以上の整数）までの判定結果の平均位置であっても良い。また、暫定現在位置情報は、その時点で加速度センサ１０１及び方位センサ１０２から出力されている値と、直前の判定処理で用いられたパラメータとを用いて暫定的に現在位置の判定を行った結果の位置情報であっても良い。また、暫定現在位置情報は、上述したものとは異なる他の位置情報であっても良い。
【００１７】
現在位置判定部１０４は、場所種別取得部１０５に対して暫定現在位置情報を出力した後に、パラメータ取得部１０６からパラメータを受けると、このパラメータと、その時点で加速度センサ１０１及び方位センサ１０２から出力されている値と、を用いて現在位置の判定を行う。現在位置判定部１０４は、判定結果を、現在位置を表す位置情報として出力部１０７に出力する。現在位置判定部１０４は、通信部１０３を介して、予め設定された他の装置に対して判定結果を送信しても良い。
【００１８】
場所種別取得部１０５は、現在位置判定部１０４から出力された暫定現在位置情報に対応する場所種別を取得する。具体的には、場所種別取得部１０５は、現在位置判定部１０４から出力された暫定現在位置情報を含む場所種別要求を生成し、地図ＤＢ２０へ送信する。地図ＤＢ２０は、場所種別要求に応じて場所種別応答を送信する。場所種別取得部１０５は、地図ＤＢ２０から場所種別応答を受信すると、受信した場所種別応答から場所種別を取得する。そして、場所種別取得部１０５は、取得した場所種別をパラメータ取得部１０６に出力する。
【００１９】
パラメータ取得部１０６は、場所種別取得部１０５から出力された場所種別に対応するパラメータを取得する。具体的には、パラメータ取得部１０６は、場所種別取得部１０５から出力された場所種別を含むパラメータ要求を生成し、パラメータＤＢ３０へ送信する。パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求に応じてパラメータ応答を送信する。パラメータ取得部１０６は、パラメータＤＢ３０からパラメータ応答を受信すると、受信したパラメータ応答からパラメータを取得する。そして、パラメータ取得部１０６は、取得したパラメータを現在位置判定部１０４に出力する。
【００２０】
出力部１０７は、現在位置判定部１０４による判定結果を、測位対象である人間（以下、「ユーザ」という。）に対して出力する。判定結果の出力態様はどのようなものであっても良い。例えば、出力部１０７は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置を用いて構成されても良い。この場合、出力部１０７は、現在位置や、現在位置に近いランドマークの名称や、目的地までの距離や、現在位置から目的地までの経路や、目的地へ向けた進行方向などを表示する。例えば、出力部１０７は、スピーカーやイヤホン等の音声出力装置を用いて構成されても良い。この場合、出力部１０７は、現在位置を表す情報や、現在位置に近いランドマークの名称や、目的地までの距離や、目的地へ向けた進行方向などを音声で出力する。
【００２１】
地図ＤＢ２０は、メインフレームやワークステーションやパーソナルコンピュータなどの情報処理装置を用いて構成される。地図ＤＢ２０は、場所種別テーブルを記憶する。地図ＤＢ２０は、場所種別要求を位置判定装置１０から受信すると、場所種別要求に含まれる位置情報（暫定現在位置情報）に対応する場所種別を、場所種別テーブルから取得する。そして、地図ＤＢ２０は、場所種別要求の送信元である位置判定装置１０に対し、取得した場所種別を含む場所種別応答を送信する。
【００２２】
図３は、場所種別テーブルの概略を表す図である。場所種別テーブルは、位置情報と、その位置情報が示す位置の場所種別と、を対応付けたレコードを複数記憶する。位置情報は、例えば緯度及び経度によって表されても良い。図３では、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、・・・が緯度を表し、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、・・・が経度を表す。場所種別は、その位置における経路の特徴を表す。場所種別の具体例として、直線経路、曲がり角、階段などがある。直線経路は、その位置が直線の経路上にあることを表す。曲がり角は、その位置に曲がり角があることを表す。階段は、その位置に階段があることを表す。
【００２３】
場所種別は、図３に示された例に限定されず、他のどのような種別が設定されても良い。例えば、段差、傾斜地、エスカレーター乗り口、店舗前、交差点、信号のある横断歩道、信号のない横断歩道、歩道橋、ドア付近、建物の入口前、バス停、駅の改札口、踏切などがある。
図３では、（Ｘ１，Ｙ１）の位置における場所種別は、直線経路である。すなわち、（Ｘ１，Ｙ１）の位置は、直線の経路上の位置である。（Ｘ２，Ｙ２）の位置における場所種別は、曲がり角である。すなわち、（Ｘ２，Ｙ２）の位置には、曲がり角がある。（Ｘ３，Ｙ３）の位置における場所種別は、階段である。すなわち、（Ｘ３，Ｙ３）の位置には、階段がある。
【００２４】
パラメータＤＢ３０は、メインフレームやワークステーションやパーソナルコンピュータなどの情報処理装置を用いて構成される。パラメータＤＢ３０は、パラメータテーブルを記憶する。パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求を位置判定装置１０から受信すると、パラメータ要求に含まれる場所種別に対応するパラメータを、パラメータテーブルから取得する。そして、パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求の送信元である位置判定装置１０に対し、取得したパラメータを含むパラメータ応答を送信する。
【００２５】
図４は、パラメータテーブルの概略を表す図である。パラメータテーブルは、場所種別と、その場所種別が示す場所において位置判定装置１０が現在位置判定を行う際の演算に用いるパラメータと、を対応付けたレコードを場所種別毎に記憶する。パラメータは、一つの値又は複数の値の組み合わせとして構成される。図４の例では、パラメータは複数の値（変数又は定数）の組み合わせである。パラメータテーブルにおけるパラメータの値は、各場所種別における人間（移動体）の行動の傾向に基づいて予め統計的に得られた値である。例えば、直線経路では、一般的に人間はスピードに乗って歩行を行うため、歩幅は大きくなり、歩行速度は速い傾向になる。そのため、このような傾向に応じたパラメータが、直線経路に対応付けて設定される。一方、曲がり角では、一般的に人間は角を曲がるために減速して慎重に歩くため、歩幅は小さくなり、歩行速度は遅くなる。そのため、このような傾向に応じたパラメータが、曲がり角に対応付けて設定される。その他の場所種別でも同様にパラメータが設定される。
【００２６】
図５は、自律航法システム１における自律航法処理の流れを表すシーケンス図である。以下、図５を用いて自律航法システム１における処理の流れについて説明する。
まず、ユーザが位置判定装置１０に対して初期設定を行う（ステップＳ１０１）。例えば、ユーザは初期設定の一環として、目的地の位置情報を位置判定装置１０に対して入力する。この入力は、例えばボタンやタッチパネル等の物理的操作を受け付ける入力装置を用いて行われても良いし、音声入力などの入力装置を用いて行われても良い。より具体的には、目的地の住所や施設名や緯度及び経度などを入力することによって、目的地の位置情報が入力されても良い。緯度及び経度以外の位置情報が入力された場合、位置判定装置１０は、地図ＤＢ２０にアクセスし、入力された位置情報に基づいて目的地の緯度及び経度を取得する。また、ユーザは初期設定の一環として、現在位置を位置判定装置１０に対して入力する。この入力は、例えば位置判定装置１０に備えられているＧＰＳやＲＦＩＤや画像照合による位置補正技術等の測位装置を動作させることによって行われても良いし、現在位置を表す住所や施設名や緯度及び経度などを入力することによって行われても良い。
【００２７】
初期設定が完了すると、現在位置判定部１０４は測位タイミングが到来するまで待機する（ステップＳ１０２−ＮＯ）。測位タイミングとは、例えば所定の時間が経過したタイミングであっても良いし、ユーザが所定の操作を行ったタイミングであっても良いし、一定以上の大きさのセンサ情報が入力されたタイミングでも良いし、その他のタイミングであっても良い。測位タイミングが到来すると（ステップＳ１０２−ＹＥＳ）、現在位置判定部１０４は、過去の判定結果に基づいて得た暫定現在位置情報を場所種別取得部１０５に出力する。場所種別取得部１０５は、現在位置判定部１０４から出力された暫定現在位置情報を含む場所種別要求を地図ＤＢ２０に送信する（ステップＳ１０３）。
【００２８】
地図ＤＢ２０は、場所種別要求を受信すると、場所種別テーブルを検索することによって、受信した場所種別要求に含まれる位置情報（暫定現在位置情報）に対応した場所種別を取得する（ステップＳ１０４）。地図ＤＢ２０は、場所種別を取得すると、取得した場所種別を含む場所種別応答を生成し、場所種別要求の送信元である位置判定装置１０に送信する（ステップＳ１０５）。場所種別取得部１０５は、場所種別応答を受信すると、場所種別応答に含まれる場所種別をパラメータ取得部１０６に出力する。
【００２９】
次に、パラメータ取得部１０６は、場所種別取得部１０５から出力された場所種別を含むパラメータ要求をパラメータＤＢ３０に送信する（ステップＳ１０６）。パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求を受信すると、パラメータテーブルを検索することによって、受信したパラメータ要求に含まれる場所種別に対応したパラメータを取得する（ステップＳ１０７）。パラメータＤＢ３０は、パラメータを取得すると、取得したパラメータを含むパラメータ応答を生成し、パラメータ要求の送信元である位置判定装置１０に送信する（ステップＳ１０８）。パラメータ取得部１０６は、パラメータ応答を受信すると、パラメータ応答に含まれるパラメータを現在位置判定部１０４に出力する。
【００３０】
次に、現在位置判定部１０４は、加速度センサ１０１の出力値と、パラメータ取得部１０６から出力されたパラメータと、に基づいて、ユーザの移動距離を算出する（ステップＳ１０９）。移動距離の演算処理には、既存の自律航法における演算処理が適用されても良い。次に、現在位置判定部１０４は、方位センサ１０２の出力値と、ステップＳ１０９の処理で算出した移動距離とに基づいて、各方位への移動距離を算出する（ステップＳ１１０）。そして、現在位置判定部１０４は、直前の測位タイミングで判定した位置情報と、今回の測位タイミングで算出した各方位への移動距離とに基づいて、現在位置を判定する（ステップＳ１１１）。
【００３１】
次に、現在位置判定部１０４は、判定した現在位置が、初期設定で設定された目的地の所定の距離内であるか否か判定する（ステップＳ１１２）。所定の距離内である場合には、現在位置判定部１０４は目的地に到達したと判定し（ステップＳ１１２−ＹＥＳ）、処理を終了する（ステップＳ１１３）。一方、所定の距離内でない場合には、現在位置判定部１０４は目的地には到達していないと判定し（ステップＳ１１２−ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００３２】
このように構成された自律航法システム１によれば、その測位精度を向上させることが可能となる。以下、この効果について詳細に説明する。本発明に関連する自律航法では、一般的な歩行者の移動に基づいて得られたパラメータを用いて、移動時のセンサ出力に応じた演算を行い、移動距離を算出する。これに対し、自律航法システム１では、場所種別毎に特有のパラメータが予め用意される。そして、ユーザの現在の位置の場所種別に応じた特有のパラメータを用いて演算を行うことによって、移動距離を算出し、現在位置を判定する。そのため、現在の位置の場所種別に応じて適切に移動距離を算出することが可能となり、測位精度を向上させることが可能となる。
【００３３】
＜変形例＞
場所種別取得部１０５は、現在位置判定部１０４から出力された位置情報が、ユーザによって指定された目的地の位置から所定の範囲内である場合には、場所種別要求を送信せずに、目的地付近という場所種別をパラメータ取得部１０６に出力するように構成されても良い。この場合、パラメータＤＢ２０は、パラメータテーブルに目的地付近という場所種別に対応付けて、所定のパラメータを予め記憶している。そのため、現在位置判定部１０４には、パラメータとして、目的地付近に応じたパラメータが出力される。目的地付近に応じたパラメータとは、例えば他の位置に比べて歩幅や歩行スピードが大きくなるようなパラメータである。このようなパラメータを用いた演算が行われることによって、目的地に近いことから急ぎ足になるユーザの心理的変化に基づくパラメータの変動を判定結果に反映させ、より高い測位精度で現在位置を判定することが可能となる。なお、この処理における所定の範囲は、図５のステップＳ１１２の処理で到達したか否か判定される際の範囲よりも大きい範囲である。
【００３４】
位置判定装置１０は、そのユーザの種別を表すユーザ種別情報を記憶するように構成されても良い。ユーザ種別情報は、例えば個人を表す識別情報であっても良いし、ユーザの健康状態（例えば、健常者、車椅子、松葉杖、全盲、弱視、介添え有り、介添え無しなど）を表す情報であっても良いし、年齢や性別を表す情報であっても良い。ユーザ種別情報は、例えば図５のステップＳ１０１における初期設定時にユーザによって設定されても良い。
【００３５】
ユーザ種別情報を用いるように構成された場合、パラメータＤＢ３０は、各ユーザ種別情報に応じたパラメータテーブルを記憶するように構成される。各ユーザ種別情報に応じたパラメータテーブルにおけるパラメータの値は、各場所種別における各ユーザ種別の人間（移動体）の行動の傾向に基づいて予め統計的に得られた値である。例えば、健常者や車椅子や松葉杖の者は、直線経路では、一般的にスピードに乗って移動するため、歩幅は大きくなり、移動速度は速い傾向になる。そのため、このような傾向に応じたパラメータが、これらのユーザ種別におけるパラメータテーブルの直線経路に対応付けて設定される。一方、同じ直線経路であっても、全盲の者は、スピードに乗って移動することがないため、他の場所と比べて特に歩幅は大きくならず、移動速度も速くならない。そのため、このような傾向に応じたパラメータが、このユーザ種別におけるパラメータテーブルの直線経路に対応付けて設定される。
【００３６】
このように構成された場合、パラメータ取得部１０６は、場所種別に加えてさらにユーザ種別情報を含むパラメータ要求を生成し送信する。また上述したように、パラメータＤＢ３０は図４に示されるようなパラメータテーブルをユーザ種別情報毎に記憶してもよい。パラメータＤＢ３０は、パラメータ要求に含まれるユーザ種別情報に応じたパラメータテーブルを選択し、パラメータ要求に含まれる場所種別に対応するパラメータをそのパラメータテーブルから検索する。そして、パラメータＤＢ３０は、検索した結果のパラメータを含むパラメータ応答を送信する。このようにパラメータが選択されることによって、ユーザの種別及び場所の種別に応じたパラメータを選択することが可能となり、より高い測位精度で現在位置を判定することが可能となる。
【００３７】
また、パラメータＤＢ３０は、場所種別に関わらずユーザ種別のみに対応付けてパラメータが設定されたパラメータテーブルを記憶するように構成されても良い。この場合、パラメータ取得部１０６が送信するパラメータ要求には、場所種別は含まれず、ユーザ種別が含まれる。このように構成された自律航法システム１では、場所種別に関係なく、ユーザの種別のみに応じたパラメータが選択され、選択されたパラメータを用いて現在位置の判定が行われる。このような構成でも、上述したのと同等の効果を奏することが可能である。また、ユーザ種別ではなく、日時（例えば、朝、昼、夕方、夜、平日、休日など）や、状況（例えば、震災時、定常時など）や、天候（例えば、晴れ、曇り、雨、雪、台風など）など、歩行の態様や条件を変化させる因子の種別に応じたパラメータが設定されても良い。
【００３８】
位置判定装置１０は、場所種別テーブル及びパラメータテーブルを記憶した記憶部をさらに備えるように構成されても良い。このように構成された位置判定装置１０は、ネットワーク４０を介して地図ＤＢ２０及びパラメータＤＢ３０と通信しなくとも、いわゆるスタンドアローンの状態で自律航法処理を行うことが可能となる。位置判定装置１０は、上記テーブルのいずれか一方のみを記憶する記憶部を備えるように構成されても良い。また、位置判定装置１０と地図ＤＢ２０とパラメータＤＢ３０とが一つの装置（例えばロボットや車両など）に格納されても良い。この場合、ネットワーク４０は、その装置内で位置判定装置１０と地図ＤＢ２０とパラメータＤＢ３０とが互いに通信するための通信経路として構築される。
【００３９】
加速度センサ１０１及び方位センサ１０２は、位置判定装置１０が備えるセンサの一例に過ぎない。現在位置判定部１０４が現在位置を測位できる構成であれば、位置判定装置１０が備えるセンサの種類は、加速度センサ及び方位センサの組み合わせに限定される必要はない。
測位対象がカメラを備えた装置（例えばロボットや自動車など）である場合、目的地の入力はカメラによる映像に基づいて行われても良い。例えば、測位対象の装置に搭載された情報処理装置が、カメラによって撮影された映像の中から目標物を検出し、この目標物の名称や住所や緯度及び経度の情報を目的地の情報として現在位置判定部１０４に入力しても良い。
【００４０】
図６は、自律航法システム１の変形例における自律航法処理の流れを表すシーケンス図である。この自律航法システム１では、パラメータＤＢ３０に記憶されるパラメータテーブルの内容が、位置判定装置１０の位置判定処理の結果に基づいて更新される。以下、図６に示される処理の流れについて説明する。なお、図５に示される処理と同じ部分については、図５と同じ符号を付し説明を省略する。
【００４１】
ステップＳ１１１の処理の後、現在位置判定部１０４は、ステップＳ１０９における移動距離の算出処理の結果や加速度センサ１０１の出力値などに基づいて、演算に用いられるパラメータの新たな値を算出する。そして、現在位置判定部１０４は新たな値をパラメータＤＢ３０へ送信する（ステップＳ２０１）。このとき、現在位置判定部１０４は、ステップＳ１０９の処理において用いたパラメータに対応する場所種別情報とともに上記の値を送信する。
【００４２】
パラメータＤＢ３０は、位置判定装置１０から上記の値を受信すると、ともに受信した場所種別に対応するパラメータの値を、受信した値を用いて更新する（ステップＳ２０２）。例えば、パラメータＤＢ３０は、これまでに受信された値の数に基づいてその平均値を算出し、新たなパラメータの値としてその平均値をパラメータテーブルに登録しても良い。その他の処理は図５と同じである。
【００４３】
このように更新されるパラメータの具体的な例としては、加速度センサ１０１の出力波形から歩行により生じた波形を抽出する際に用いられる振幅又は波長の閾値や、１歩分の波形を抽出する際に用いられる振幅又は波長の閾値などがある。より具体的には、現在位置判定部１０４は、パラメータＤＢ３０から通知された振幅又は波長の閾値に基づいて、加速度センサ１０１の出力から上記波形を抽出する。その後、現在位置判定部１０４は、抽出された波形の振幅又は波長の値の統計値（例えば平均値や最頻値など）を算出し、パラメータＤＢ３０へ送信する。パラメータＤＢ３０は、受信した統計値と、過去に受信した統計値とに基づいてそれらの統計値（例えば平均値や最頻値など）を算出し、算出結果を新たなパラメータとしてパラメータテーブルに登録しても良い。このとき、パラメータテーブルは、ユーザ毎に構築されても良いし、ユーザ種別情報毎に構築されても良い。ユーザ毎に構築される場合には、ユーザ毎に算出された上記の統計値に基づいて、各ユーザのパラメータテーブルの値が決定される。一方、ユーザ種別情報毎に構築される場合には、同一のユーザ種別情報を有する複数のユーザについて算出された上記の統計値に基づいて、それらの統計値（例えば平均値や最頻値など）が算出され、各ユーザ種別情報に応じたパラメータテーブルの値が決定される。
【００４４】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１…自律航法システム， １０…位置判定装置， ２０…地図ＤＢ， ３０…パラメータＤＢ， ４０…ネットワーク， １０１…加速度センサ， １０２…方位センサ， １０３…通信部， １０４…現在位置判定部， １０５…場所種別取得部， １０６…パラメータ取得部， １０７…出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在の位置を判定する位置判定装置であって、
自装置の状態を検出するセンサと、
過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得部と、
現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得部によって取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得部と、
前記パラメータ取得部によって取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定部と、
を備える位置判定装置。
【請求項２】
前記場所種別取得部は、位置情報と、その位置情報が示す場所の種別とを対応付けた場所種別テーブルに基づいて、前記現在位置に対応付けられた場所の種別を表す情報を取得し、
前記パラメータ取得部は、場所の種別を表す情報と、その種別の場所において現在の位置を判定する際に前記演算に用いられるパラメータと、を対応付けたパラメータテーブルに基づいて、前記場所の種別を表す情報に対応付けられたパラメータを取得する、請求項１に記載の位置判定装置。
【請求項３】
自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置が行う位置判定方法であって、
過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得ステップと、
現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得ステップにおいて取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
前記パラメータ取得ステップにおいて取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定ステップと、
を有する位置判定方法。
【請求項４】
自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置に対し、
過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得ステップと、
現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得ステップにおいて取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
前記パラメータ取得ステップにおいて取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１】
現在の位置を判定する位置判定装置であって、
自装置の状態を検出するセンサと、
過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得部と、
現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得部によって取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得部と、
前記パラメータ取得部によって取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定部と、
を備える位置判定装置。
【請求項２】
前記場所種別取得部は、位置情報と、その位置情報が示す場所の種別とを対応付けた場所種別テーブルに基づいて、前記現在位置に対応付けられた場所の種別を表す情報を取得し、
前記パラメータ取得部は、場所の種別を表す情報と、その種別の場所において現在の位置を判定する際に前記演算に用いられるパラメータと、を対応付けたパラメータテーブルに基づいて、前記場所の種別を表す情報に対応付けられたパラメータを取得する、請求項１に記載の位置判定装置。
【請求項３】
自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置が行う位置判定方法であって、
過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得ステップと、
現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得ステップにおいて取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
前記パラメータ取得ステップにおいて取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定ステップと、
を有する位置判定方法。
【請求項４】
自装置の状態を検出するセンサを備え、現在の位置を判定する位置判定装置に対し、
過去の判定結果に基づいて、現在位置の場所の種別を表す情報を取得する場所種別取得ステップと、
現在の位置を判定するための演算に用いられるパラメータであって、前記場所種別取得ステップにおいて取得された場所の種別に応じたパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
前記パラメータ取得ステップにおいて取得されたパラメータと、前記センサの出力値と、に基づいて現在の位置を判定する現在位置判定ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０８０１１（Ｐ２０１２−２０８０１１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３７９８（Ｐ２０１１−７３７９８）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（３９９０４１１５８）西日本電信電話株式会社 (215)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（３９９０４１１５８）西日本電信電話株式会社 (215)
【Ｆターム（参考）】
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