情報処理装置
【課題】標高推定装置、標高推定方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部と、前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、を備える標高推定装置。
【解決手段】移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部と、前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、を備える標高推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標高推定装置、標高推定方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、カーナビゲーションシステムに代表されるナビゲーションシステムが普及している。カーナビゲーションシステムは、自動車の走行時に現在位置の表示や目的地への経路案内を行う。現在位置の表示や目的地への経路案内は、通常、ナビゲーション端末の画面に表示される地図上で行われる。また、経路案内が音声で行なわれることもある。
【０００３】
ナビゲーションシステムの一例として、近年は自転車や徒歩用のナビゲーション端末も知られている。自転車や徒歩用のナビゲーション端末は、地図データに加えて標高データも参照することで、勾配が緩やかな道を優先した経路案内などを行うことができる。ここで、標高データは、例えば特許文献１に記載されているように、航空機や人工衛星など上空から撮像した複数の画像からステレオ画像処理により取得されたり、レーザプロファイラを使用して航空機や衛星からレーザを照射することで各地点の位置、標高を測定する方法により取得されたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９３６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記方法で取得される標高データは、実際の標高と異なる場合がある。
【０００６】
そこで、本開示では標高データの精度を向上することが可能な、新規かつ改良された標高推定装置、標高推定方法およびプログラムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部と、前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、を備える標高推定装置を提供する。
【０００８】
また、本開示によれば、移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定することと、前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正することと、を含む標高推定方法を提供する。
【０００９】
また、本開示によれば、コンピュータを、移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定する標高推定部と、前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、として機能させるためのプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本開示によれば、標高データの精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１の実施形態によるナビゲーションシステムを示す全体図である。
【図２】本開示の第１の実施形態によるナビゲーション端末の外観図である。
【図３】ナビゲーション端末に表示される情報提供画面の他の例を示す図である。
【図４】標高データと実際の標高に差がある場合について説明するための図である。
【図５】本開示の第１の実施形態によるナビゲーション端末の構成を示すブロック図である。
【図６】本開示の第１の実施形態によるナビゲーション端末周りの座標系を示す説明図である。
【図７】本開示の第１の実施形態による標高推定サーバの構成を示すブロック図である。
【図８】本開示の第１の実施形態による標高推定サーバがセンサ情報からアップダウンを判定する方法を示す図である。
【図９】加速度の変化を示すグラフと、当該グラフに基づいて判定されたアップダウンを示す標高グラフを対応付けた図である。
【図１０】本開示の第１の実施形態による標高推定サーバの動作処理を示すフローチャートである
【図１１】本開示の第２の実施形態によるナビゲーション端末の構成を示すブロック図である。
【図１２】本開示の第３の実施形態によるナビゲーション端末の外観図である。
【図１３】本開示の第３の実施形態によるナビゲーション端末の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
１．第１の実施形態
２．第２の実施形態
３．第３の実施形態
４．まとめ
【００１４】
ここで説明する本開示による技術は、上記項目の「１．第１の実施形態」〜「３．第３の実施形態」のように、多様な形態で実施され得る。また、各実施形態によるナビゲーション端末１０−２、１０−３または標高推定サーバ６０は、
（１）移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部（標高推定部６２０、標高推定部１５１）と、
（２）前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部（標高補正部６３０、標高補正部１５２）と、
を備える、標高推定装置である。
【００１５】
＜１．第１の実施形態＞
第１の実施形態では、本開示による標高推定装置を標高推定サーバ６０に適用する。また、移動端末としてナビゲーション端末１０−１を用いる。以下、標高推定サーバ６０とナビゲーション端末１０−１から成る第１の実施形態によるナビゲーションシステムについて説明する。
【００１６】
[１−１．ナビゲーションシステムの概要]
（全体構成）
図１は、第１の実施形態によるナビゲーションシステムの全体構成を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態によるナビゲーションシステムは、自転車５０に取り付けられたナビゲーション端末１０−１と、標高推定サーバ６０とを有し、ナビゲーション端末１０−１と標高推定サーバ６０はネットワーク４０を介して接続される。
【００１７】
ナビゲーション端末１０−１は、図１に示すように、例えばＰＮＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）により実現される。また、ナビゲーション端末１０−１は、図１に示すように、自転車用のクレードル１３により自転車５０のハンドル５１に取り付けられる。取り付けられる位置は、ユーザが自転車５０に乗って走行しているときにナビゲーション端末１０−１の表示部１２を見るための視線移動がより少ない位置がよい。
【００１８】
ナビゲーション端末１０−１は、目的地までの経路を案内するナビゲーション機能を有する。例えば、ナビゲーション端末１０−１は、自転車５０で走行する場合に都合のよい道を選択して経路を案内することができる。また、ナビゲーション端末１０−１は、自動車などの車両では通ることのできない道を案内する経路の候補として経路探索することができる。さらに、ナビゲーション端末１０−１は、自転車の走行スピード、走行距離、及び消費カロリーなどの情報を表示することもできる。なお、ナビゲーション端末１０−１は、自転車走行用の経路案内を行う自転車モードの他、車載モード、及び徒歩モードの複数の動作モードを有してもよい。
【００１９】
また、本実施形態によるナビゲーション端末１０−１は、走行中に検知したセンサ情報を標高推定サーバ６０に出力し、また、標高推定サーバ６０において補正された標高データを取得することができる。
【００２０】
（ナビゲーション端末の外観）
次に、図２を参照して、ナビゲーション端末１０−１の外観について説明する。図２は、情報提供画面を表示するナビゲーション端末１０−１の外観図である。図２に示すように、ナビゲーション端末１０−１は、自転車のハンドルに取り付け可能なクレードル１３によってその筐体が自転車に保持される。ナビゲーション端末１０−１は、クレードル１３に容易に取付けることができるとともに、取り外すことも可能である。
【００２１】
また、ナビゲーション端末１０−１は、その前面に各種の情報を提供する情報提供画面を含む画像を表示する表示部１２を有する。ナビゲーション端末１０−１は、ナビゲーション端末１０−１自身の現在の位置情報を取得する機能を有するとともに、標高推定サーバ６０から取得した地図データおよび標高データを記憶している。このため、ナビゲーション端末１０−１は、図２に示すように、地図上に現在位置の情報を重畳した地図画面１２１と、経路の標高変化をグラフ表示した標高画面１２２を、表示部１２に表示することができる。
【００２２】
（情報提供画面について）
次に、図３を参照して、本実施形態によるナビゲーション端末１０−１に表示される情報提供画面について説明する。図３は、ナビゲーション端末１０−１に表示される情報提供画面の他の例を示す図である。図３に示すように、情報提供画面は、地図画面１２１と標高画面１２２から成る。
【００２３】
地図画面１２１は、地図上に、経路案内情報表示２１０、および自転車アイコン２１１が重畳表示された画面である。ナビゲーション端末１０−１は、地図画面１２１を利用してルート案内を行う。また、図３に示す自転車アイコン２１１を囲む円上に表示される矢印２１２は、目的地の方角を示す。
【００２４】
また、標高画面１２２は、現在位置アイコン１２３、標高の変化を示す標高グラフ２１５、および勾配情報表示２１７を含む。標高グラフ２１５を示すことにより、ナビゲーション端末１０−１は、これから走る道が平坦なのか上り下りが激しいのかについてユーザに情報提供することができる。また、図３に示す勾配情報表示２１７は、これから勾配１％の上り坂が４０８ｍ続くことを示す。このような標高画面１２２は、標高データに基づいて生成される。
【００２５】
ここで、標高データは、予めレーザ測量や画像測量などによって取得されるところ、橋や高架などの建造物の高さが正しく算出されてない場合がある。例えば、図４に示すように、川に架かる橋の標高データとして、誤って水面の高さが算出されてしまう場合がある。この場合、実際はアーチ状の勾配を有する橋が、ナビゲーション端末１０−１では平坦な道として標高画面や３Ｄ地図画面に表示されるので、ユーザは違和感が覚える。また、実際の標高と標高データが異なる場合、ナビゲーション端末１０−１が勾配に応じた経路探索を正確に行うことは困難である。
【００２６】
そこで、本実施形態によるナビゲーションシステムでは、実際に走行中にナビゲーション端末１０−１が取得したセンサ情報に基づいて標高推定サーバ６０が標高データを補正することにより、標高データの精度を向上させる。
【００２７】
以上、本実施形態によるナビゲーションシステムの概要について説明した。続いて、ナビゲーションシステムを構成するナビゲーション端末１０−１と、標高推定サーバ６０についてそれぞれ説明する。
【００２８】
[１−２．ナビゲーション端末の構成]
図５は、本実施形態によるナビゲーション端末１０−１の構成を示すブロック図である。図５に示すように、ナビゲーション端末１０−１は、表示部１２、記憶部１０２、操作部１０４、音声出力部１０６、接続インタフェース１０８、通信部１０９、およびナビゲーション機能ユニット１１０を主に備える。
【００２９】
ナビゲーション機能ユニット１１０は、ＧＰＳアンテナ１１２、Ｚ軸ジャイロセンサ１１４、Ｙ軸ジャイロセンサ１１５、３軸加速度センサ１１６、地磁気センサ１１７、気圧センサ１１８、ＧＰＳ処理部１３２、角度算出部１３４、位置算出部１３６、速度算出部１３８、姿勢角検出部１４０、方位算出部１４２、高度算出部１４４、および制御部１５０を備える。ここで、図５に示すナビゲーション端末１０−１は、各種センサ（ＧＰＳアンテナ１１２、Ｚ軸ジャイロセンサ１１４、Ｙ軸ジャイロセンサ１１５、３軸加速度センサ１１６、地磁気センサ１１７、および気圧センサ１１８）を有するが、本開示によるナビゲーション端末は図５に示す構成に限定されず、各種センサのうち少なくとも一つのセンサを有する構成であってもよい。
【００３０】
表示部１２は、例えば、地図データに現在位置を示す情報を重畳した画面を出力する表示装置である。この表示部１２は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどの表示装置であってもよい。
【００３１】
記憶部１０２は、ナビゲーション端末１０−１が動作するためのプログラムや、地図データ、標高データなどを記憶する記憶媒体である。本実施形態による記憶部１０２は、標高推定サーバ６０から取得した地図データおよび標高データを記憶する。
【００３２】
なお、この記憶部１０２は、例えば、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（又はＦｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などの不揮発性メモリ、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））などの光ディスク、並びに、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。
【００３３】
操作部１０４は、ユーザによる操作指示を受付け、その操作内容をナビゲーション機能ユニット１１０に出力する。ユーザによる操作指示としては、例えば、目的地の設定、地図の拡大および縮小、音声案内設定、画面表示設定などが挙げられる。この操作部１０４は、表示部１２と一体的に設けられるタッチスクリーンであってもよい。或いは、操作部１０４は、ボタン、スイッチ、およびレバーなど、表示部１２と分離して設けられる物理的構成であってもよい。また、操作部１０４は、リモートコントローラから送信されたユーザによる操作指示を示す信号を検出する信号受信部であってもよい。
【００３４】
音声出力部１０６は、音声データを出力する出力装置であり、例えば、スピーカ、イヤホン、またはヘッドホンなどであってよい。この音声出力部１０６は、例えば、ナビゲーションにかかる音声ガイダンスを出力する。ユーザは、この音声ガイダンスを聞くことにより表示部１２を見なくても進むべき経路を知ることができる。また、本実施形態による音声出力部１０６は、自転車５０がこれから走行する経路の勾配情報を音声により出力することもできる。
【００３５】
接続インタフェース部１０８は、スピードセンサ６０及びケイデンスセンサ７０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース部１０８は、スピードセンサ６０が出力するスピードパルス信号を受信し、受信した情報を制御部１５０に入力する。また、接続インタフェース部１０８は、ケイデンスセンサ７０が出力するケイデンスパルス信号を受信し、受信した情報を制御部１５０に入力する。
【００３６】
通信部１０９は、標高推定サーバ６０とのインタフェースであり、標高推定サーバ６０に情報を送信する送信部、および標高推定サーバ６０から情報を受信する受信部としての機能を有する。例えば、通信部１０９は、ナビゲーション端末１０−１の各種センサが自転車走行中に検知した情報を標高推定サーバ６０に送信する。また、通信部１０９は、標高推定サーバ６０から地図データおよび標高データを取得する。
【００３７】
ＧＰＳアンテナ１１２は、複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することができ、受信したＧＰＳ信号をＧＰＳ処理部１３２に入力する。なお、ここで受信されるＧＰＳ信号には、ＧＰＳ衛星の軌道を示す軌道データや、信号の送信時刻などの情報が含まれている。
【００３８】
ＧＰＳ処理部１３２は、ＧＰＳアンテナ１１２から入力された複数のＧＰＳ信号に基づいて当該ナビゲーション端末１０−１の現在位置を示す位置情報を算出し、算出した位置情報を制御部１５０に供給する。具体的には、ＧＰＳ処理部１３２は、複数のＧＰＳ信号をそれぞれ復調することにより得られる軌道データから各ＧＰＳ衛星の位置を算出し、ＧＰＳ信号の送信時刻と受信時刻との差分から各ＧＰＳ衛星から当該ナビゲーション端末１０−１との距離を算出する。そして、ＧＰＳ処理部１３２は、算出された各ＧＰＳ衛星の位置と、各ＧＰＳ衛星から当該ナビゲーション端末１０−１までの距離とに基づいて、現在の３次元位置を算出する。
【００３９】
ナビゲーション機能ユニット１１０は、上記のＧＰＳアンテナ１１２とＧＰＳ処理部１３２による絶対位置取得機能に加えて、各種のセンサを用いた相対位置取得機能を有する。この相対位置の情報は、絶対位置を取得することができない状況、即ち、ＧＰＳ信号を受信することができない位置にナビゲーション端末１０−１が存在している状況において用いられてもよい。または、相対位置の情報は、絶対位置の情報と合わせて用いられてもよい。
【００４０】
Ｚ軸ジャイロセンサ１１４は、ナビゲーション端末１０−１が旋回しているときのＺ軸周りの回転角の変化する速度（角速度）であるヨーレートωｚを電圧値として検出する機能を有するセンサである。Ｚ軸ジャイロセンサ１１４は、このヨーレートを例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出して、検出されたヨーレートを示すデータを角度算出部１３４に入力する。なお、図６に示したように、Ｚ軸は鉛直方向に対応する。そして、Ｘ軸はナビゲーション端末１０−１の進行方向に対応し、Ｙ軸はＸ軸に直交する水平方向に対応する。
【００４１】
角度算出部１３４は、Ｚ軸ジャイロセンサ１１４から入力されたヨーレートωｚにサンプリング周期（例えば、ここでは０．０２ｓ）を積算することにより、ナビゲーション端末１０−１が旋回したときの角度θを算出し、その角度θが示された角度データを位置算出部１３６に入力する。
【００４２】
Ｙ軸ジャイロセンサ１１５は、Ｙ軸周りの角速度であるピッチレートωyを電圧値として検出する機能を有するセンサである。Ｙ軸ジャイロセンサ１１５は、このピッチレートを例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出して、検出されたピッチレートを示すデータを速度算出部１３８に入力する。
【００４３】
３軸加速度センサ１１６は、Ｘ軸に沿った加速度αx、Ｙ軸に沿った加速度αy、及びＺ軸に沿った加速度αzをそれぞれ電圧値として検出する機能を有するセンサである。３軸加速度センサ１１６は、この加速度αx、加速度αy、および加速度αzを例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出して、検出された加速度を示すデータを速度算出部１３８および姿勢角検出部１４０に入力する。
【００４４】
速度算出部１３８は、３軸加速度センサ１１６から入力されたＺ軸に沿った加速度αzをＹ軸ジャイロセンサ１１５から入力されたピッチレートωyで除算することにより進行方向に対する速度Ｖを例えば１秒につき５０回算出し、算出した速度Ｖを位置算出部１３６に入力する。
【００４５】
位置算出部１３６は、速度算出部１３８により算出された速度Ｖおよび角度算出部１３４により算出された角度θに基づき、現在位置の位置情報を算出する機能を有する。具体的には、位置算出部１３６は、速度Ｖおよび角度θに基づいて前回算出時の位置から現在位置までの変化量を求める。そして、位置算出部１３６はこの変化量と前回の位置とから現在の位置情報を算出する。その後位置算出部１３６は、この現在位置の位置情報を制御部１５０に供給する。
【００４６】
姿勢角検出部１４０は、まず３軸加速度センサ１１６から入力された加速度データαx、αyおよびαzに基づいて所定の姿勢角検出処理を行うことにより、ナビゲーション端末１０−１の姿勢角を示す姿勢角データを生成して方位算出部１４２に入力する。
【００４７】
地磁気センサ１１７は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向それぞれの地磁気Ｍx、ＭyおよびＭzをそれぞれ電圧値として検出するセンサである。地磁気センサ１１７は、この検出した地磁気データＭx、ＭyおよびＭzを方位算出部１４２に入力する。
【００４８】
方位算出部１４２は、地磁気センサ１１７から入力された地磁気データＭx、ＭyおよびＭzに対して所定の補正処理を施し、補正した地磁気データと姿勢角検出部１４０から入力された姿勢角データとに基づいてナビゲーション端末１０−１の方位を示す方位データを生成する。方位算出部１４２は、生成した方位データを制御部１５０に供給する。
【００４９】
すなわち地磁気センサ１１７、３軸加速度センサ１１６、姿勢角検出部１４０、および方位算出部１４２は、いわゆる電子コンパスとして機能し、方位データを生成する。制御部１５０は、主にナビゲーション端末１０−１がクレードル１４から離脱されて使用されるとき（例えば徒歩にて使用される場合など）にこの方位データを利用してナビゲーション端末１０−１の向きに合わせて表示した地図データをユーザに提供することができる。なお、ナビゲーション端末１０−１は、車載にて使用されるときには、自車位置の経路から地図データにある道路と自車位置との対応付けを行い、地図の方位に基づいてナビゲーション端末１０−１の向きに合わせた地図データをユーザに提供することもできる。あるいは、取得したＧＰＳ方位からナビゲーション端末１０−１の向きを算出してその向きに合わせた地図データをユーザに提供することもできる。
【００５０】
気圧センサ１１８は、周囲の気圧を電圧値として検出する機能を有するセンサである。気圧センサ１１８は、気圧を例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出し、検出した気圧データを高度算出部１４４に入力する。
【００５１】
高度算出部１４４は、気圧センサ１１８から入力された気圧データに基づいて、ナビゲーション端末１０−１の高度を算出し、算出された高度データを制御部１５０に供給する。
【００５２】
以上の構成により、制御部１５０は、ＧＰＳ処理部１３２または位置算出部１３６から現在の位置情報を取得することができ、さらに方位算出部１４２からナビゲーション端末１０−１の向いている方位を、高度算出部１４４からはナビゲーション端末１０−１の高度を取得することができる。ここで、制御部１５０は、取得した位置に関する情報をそのまま用いることもできるが、各種の補正を施すこともできる。例えば、補正処理の典型的な一例としては、マップマッチング処理が挙げられる。マップマッチング処理とは、位置情報の誤差を補正するために、地図情報を利用する手法である。マップマッチング処理によって、位置情報の変化から地図上の該当する道路を探索し、正しい位置情報が推定され、この推定に基づいて位置情報は補正される。
【００５３】
ここで、制御部１５０の詳細な機能構成について説明する。制御部１５０は、主に目的地として設定された地点までの経路を案内するナビゲーション機能を有する。かかるナビゲーション機能を実現するために、制御部１５０は、現在の位置情報を取得する機能、取得した位置情報を補正する機能、操作部１０４による操作情報に基づいて指定された地点の位置情報を取得する機能、地図情報に基づいて経路を探索する機能などを有する。そして、制御部１５０は、探索した経路と、取得した位置情報に基づいて、ユーザが目的地に到達できるよう案内する。なお、本実施形態による制御部１５０は、標高データに基づいて経路の勾配を考慮した経路探索を行うことができる。例えば、制御部１５０は、坂道を避けた経路探索や、トレーニングのために坂道を優先する経路探索などを行うことができる。
【００５４】
また制御部１５０は、ナビゲーション端末１０−１の動作モードを切替える動作モード切替機能を有する。例えば、制御部１５０は、動作モードの項目を提示した動作モード選択画面に対するユーザの操作情報を取得し、操作情報に基づいてナビゲーション端末１０−１の動作モードを切替える。ここで選択肢となる動作モードとしては、自動車に設置して用いる場合に選択される車載モード、自転車に設置して用いる場合に選択される自転車モード、徒歩で移動する場合に選択される徒歩モードなどが挙げられる。
【００５５】
また制御部１５０は、表示部１２に表示する表示画面の内容を制御する表示制御機能を有する。例えば、ナビゲーション端末１０−１が自転車モードで動作している場合に、例えば図２や図３に示される標高画面１２２を表示させてもよい。
【００５６】
また、本実施形態による制御部１５０は、走行中に各種センサ（ＧＰＳアンテナ１１２、Ｚ軸ジャイロセンサ１１５、Ｙ軸ジャイロセンサ１１６、３軸加速度センサ１１６、地磁気センサ１１７および気圧センサ）が検知した情報を、通信部１０９から標高推定サーバ６０に送る。
【００５７】
以上説明したように、ナビゲーション端末１０−１は、走行中に各種センサで検知した情報を標高推定サーバ６０に送信する。また、ナビゲーション端末１０−１は、標高推定サーバ６０から取得した地図データおよび標高データに基づいて、情報提供画面を生成し、表示部１２に表示する。ナビゲーション端末１０−１が表示する情報提供画面に含まれる標高画面を用いて経路案内を行うことで、ナビゲーション端末１０−１は、経路の標高に応じた経路案内を行うことができる。次に、ナビゲーション端末１０−１に標高データを提供する標高推定サーバ６０について説明する。
【００５８】
[１−３．標高推定サーバ]
（構成）
図７は、本実施形態による標高推定サーバ６０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、標高推定サーバ６０は、通信部６１０、標高推定部６２０、標高補正部６３０、および記憶部６４０を備える。
【００５９】
通信部６１０は、複数のナビゲーション端末１０−１とのインタフェースであり、複数のナビゲーション端末１０−１に情報を送信する送信部、および複数のナビゲーション端末１０−１から情報を受信する受信部としての機能を有する。例えば、通信部６１０は、ナビゲーション端末１０−１から、各種センサにより自転車走行中に検知された情報を受信する。そして、通信部６１０は、ナビゲーション端末６１０から受信した各種センサの情報を標高推定部６２０に送る。また、通信部６１０は、記憶部６４０に記憶された地図データ６４１、および標高データ６４２をナビゲーション端末１０−１に送信する。
【００６０】
標高推定部６２０は、通信部６１０から出力された各種センサの情報に基づいて標高データを推定する。具体的には、標高推定部６２０は、各種センサの情報に基づいて経路の標高変化（アップダウン）を判定し、アップダウンがある地点の標高データを補正値として算出する。以下、各種センサごとの具体的なアップダウン判定方法について図８を参照して説明する。
【００６１】
図８は、センサの種別、当該センサから取得できる情報、および当該情報からアップダウンを判定する方法を示す図である。図８に示すセンサ種別「ＧＰＳ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備えるＧＰＳ処理部１３２により算出された３次元位置情報である。よって、標高推定部６２０は、３次元位置情報に含まれる標高データに基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。ただし、ＧＰＳアンテナ１１２の受信状況によって誤差が数メートル生じる場合があるので、標高推定部６２０は、３次元位置情報に基づいておおよそのアップダウンを判定し、補正値を算出してもよい。
【００６２】
また、図８に示すセンサ種別「加速度センサ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備える３軸加速度センサ１１６により検知された加速度を示すデータである。よって、標高推定部６２０は、加速度を示すデータから、速度の変化、および時間ごとの加速度の変化を示すグラフの傾きの変化を抽出し、速度や傾きの変化に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。例えば、標高推定部６２０は、速度の変化に基づいて、速度が上がる地点は下り坂、速度が下がる地点は上り坂、とアップダウンを判定してもよいし、加速度の変化を示すグラフの傾きに基づいて、加速度のグラフがプラスに変化している地点は下り坂、マイナスに変化している地点は上り坂とアップダウンを判定してもよい。さらに、標高推定部６２０は、加速度の大きさから、勾配の大きさを推定してもよい。例えば、標高推定部６２０は、正の方向の加速度が大きいほど移動経路が急な下り坂であると推定し、負の方向の加速度が大きいほど移動経路が急な上り坂であると推定してもよい。
【００６３】
ここで、Ｚ方向の加速度の変化を示すグラフと、当該グラフに基づいて判定されたアップダウンを示す標高グラフを対応付けた図９を参照して、加速度の変化を示すグラフの傾きに基づくアップダウン判定について説明する。図９の上に示す加速度のグラフのｔ１からｔ２は加速度が正の値であることから移動経路が下り勾配と判定されるので、図９の下に示す標高グラフの対応する地点Ｐ１から地点Ｐ２までの移動経路は下り坂と判定される。また、加速度の大きさの変化から、図９の下に示したように下り坂における勾配変化も推定される。また、図９の上に示す加速度のグラフのｔ２からｔ３までの移動経路は加速度が小さいことから勾配０と判定されるので、図９の下に示す標高グラフの対応する地点Ｐ２から地点Ｐ３までの移動経路は平坦であると判定される。また、図９の上に示す加速度のグラフｔ３からｔ４までの移動経路は加速度が負の値であることから上り勾配と判定されるので、図９の下に示す標高グラフの対応する地点Ｐ３から地点Ｐ４までの移動経路は上り坂と判定される。また、加速度の大きさの変化から、図９の下に示したように上り坂における勾配変化も推定される。
【００６４】
次に、図８に戻ってセンサ種別「ジャイロ」から取得できる情報に基づくアップダウン判定方法について説明する。センサ種別「ジャイロ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備えるＺ軸ジャイロセンサ１１４が検出するＺ軸周りの角速度データ、およびＹ軸ジャイロセンサ１１５が検出するＹ軸周りの角速度データである。よって、標高推定部６２０は、角速度データの変化に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。例えば、標高推定部６２０は、角速度の変化が大きい場合は、ユーザが自転車をこいで車体の向きがブレていると推定されるので上り坂、角速度の変化が小さいときは車体の向きが安定していると推定されるので下り坂、とアップダウンを判定してもよい。
【００６５】
また、図８に示すセンサ種別「地磁気センサ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備える地磁気センサ１１７が検出した地磁気データに基づいて方位算出部１４２が算出したナビゲーション端末１０−１の方位を示す方位データである。よって、標高推定部６２０は、方位の変化に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。例えば、標高推定部６２０は、方位の変化が大きい場合は、ユーザが自転車をこいで車体の向きがブレていると推定されるので上り坂、方位の変化が小さいときは車体の向きが安定していると推定されるので下り坂、とアップダウンを判定してもよい。
【００６６】
なお、標高推定部６２０は、上記の加速度センサ、ジャイロセンサおよび地磁気センサなどにより取得される情報の周期的変化から勾配の大きさを推定することも可能である。例えば、ユーザが上り坂において自転車のペダルをこぐ周期や、ペダルをこぐ際の車体のブレの大きさは、上り坂の傾斜に依存すると考えられる。より具体的には、ユーザがペダルをこぐ周期は上り坂が急であるほど長くなり、ペダルをこぐ際の車体のブレは上り坂が急であるほど大きくなると考えられる。このため、標高推定部６２０は、加速度センサ、ジャイロセンサおよび地磁気センサなどにより取得される情報の周期または振幅の大きさなどに基づいて勾配の大きさを推定してもよい。ここで、加速度センサ、ジャイロセンサおよび地磁気センサなどにより取得される情報の周期的変化と勾配の大きさの関係が既知である場合、標高推定部６２０は周期的変化のパターンマッチングにより勾配の大きさを推定してもよい。
【００６７】
また、図８に示すセンサ種別「気圧センサ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備える気圧センサ１１８が検出した気圧データに基づいて高度算出部１４４が算出したナビゲーション端末１０−１の高度を示す高度データである。よって、標高推定部６２０は、高度データに基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。
【００６８】
このように、標高推定部６２０は、各種センサの情報に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。ここで、標高推定部６２０は、１つのセンサだけを用いてもよいし、各種センサのうちいずれかの組み合わせを用いてもよい。また、標高推定部６２０は、正しい標高が取得できた地点（例えば、正しい標高を手入力した地点）において取得されたセンサ情報を学習することで推定の精度を上げてもよい。例えば、標高推定部６２０は、新たに取得したセンサ情報の変化と、正しい標高が取得できた地点付近のセンサ情報の変化とをマッチングし、双方が一致または類似する場合、新たにセンサ情報を取得した地点付近の勾配が、正しい標高が取得できた地点付近の勾配と一致または類似すると推定してもよい。そして、標高推定部６２０は、算出した地点の補正値を標高補正部６３０に出力する。
【００６９】
標高補正部６３０は、標高推定部６２０によりアップダウンがあると判定された区間の標高データを記憶部６４０から抽出する。そして、標高補正部６３０は、抽出した標高データと、標高推定部６２０が算出した補正値とを比較し、差がある場合は補正値に基づいて標高データを補正する。例えば、標高補正部６３０は、標高データを補正値に置き換えてもよいし、標高データと補正値の間の値に補正してもよい。
【００７０】
記憶部６４０は、標高推定サーバ６０が動作するためのプログラムや、地図データ６４１、および標高データ６４２などを記憶する記憶媒体である。なお、この記憶部６４０は、例えば、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（又はＦｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などの不揮発性メモリ、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））などの光ディスク、並びに、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。
【００７１】
（動作処理）
次に、標高推定サーバ６０の動作処理について図１０を参照して説明する。図１０は、本実施形態による標高推定サーバ６０の動作処理を示すフローチャートである。図１０に示すように、ステップＳ１７０において、標高推定部６２０は、ナビゲーション端末１０−１から各種センサの情報を受信した通信部６１０から当該センサ情報を取得する。
【００７２】
次いで、ステップＳ１７２において、標高推定部６２０は、取得したセンサ情報に基づいて、標高のアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の標高を補正する補正値を算出する。標高推定部６２０は、アップダウンの判定結果と補正値を標高補正部６３０に出力する。
【００７３】
次に、ステップＳ１７４において、標高補正部６３０は、標高推定部６２０から出力されたアップダウンの判定結果に応じてアップダウン区間の標高データを記憶部６４０から取得する。
【００７４】
次いで、ステップＳ１７６において、標高補正部６３０は、記憶部６４０から取得した標高データと、標高推定部６２０から出力された補正値とを比較する。標高データと補正値に差がある場合は、処理はステップＳ１７８に進む。一方、標高データと補正値に差がない場合は、処理は終了する。
【００７５】
次いで、ステップＳ１７８において、標高補正部６３０は、補正値に基づいて標高データを補正する。例えば図４に示すような川に架かった橋の標高を補正する場合について説明する。まず、自転車５０が橋を走行した際に自転車５０に取り付けられたナビゲーション端末１０−１のセンサが検知した情報に基づいて、標高推定サーバ６０の標高推定部６２０が例えば橋の中心位置における補正値を算出し、算出した補正値を標高推定部６２０に出力する。次に、標高補正部６３０は、標高推定部６２０から出力された補正値と、記憶部６４０から取得した橋の標高データとを比較し、図４に示すように標高差がある場合は、例えば橋の中心位置における標高データを補正値に置き換えて標高データを補正する。このように標高推定サーバ６０が補正した標高データを経路案内に利用することで、ナビゲーション端末１０−１は、実際の橋と同様にアーチ状のアップダウンを有する橋を３Ｄ地図画面で表示したり、アーチ状のアップダウンを有する標高グラフを標高画面に表示したりすることができる。
【００７６】
以上説明したように、第１の実施形態によるナビゲーションシステムによれば、標高推定サーバ６０が、ナビゲーション端末１０−１から取得したセンサ情報に基づいて標高値を推定し、標高データを補正するので、標高データの精度が向上する。なお、標高推定サーバ６０は複数のナビゲーション端末１０−１からセンサ情報を取得し、標高データの補正を行なってもよい。この場合、標高推定サーバ６０は、例えば各センサ情報における補正値の平均値と標高データを比較して、標高差がある場合に標高データを平均値に置き換える補正を行ってもよい。また、複数のナビゲーション端末１０−１と標高推定サーバ６０が接続することで、複数のナビゲーション端末１０−１は、精度の高い標高データを共有することができる。
【００７７】
＜２．第２の実施形態＞
次に、本開示の第２の実施形態による標高推定装置について説明する。本開示の第２の実施形態では、標高推定装置をナビゲーション端末１０−２に適用する。また、ナビゲーション端末１０−２は、ＰＮＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）により実現される。以下、本実施形態によるナビゲーション端末１０−２の構成について図１１を参照して説明する。
【００７８】
図１１は、本実施形態によるナビゲーション端末１０−２の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、ナビゲーション端末１０−２は、表示部１２、記憶部１０２、操作部１０４、音声出力部１０６、接続インタフェース１０８、およびナビゲーション機能ユニット１１０を主に有する。
【００７９】
ナビゲーション機能ユニット１１０は、ＧＰＳアンテナ１１２、Ｚ軸ジャイロセンサ１１４、Ｙ軸ジャイロセンサ１１５、３軸加速度センサ１１６、地磁気センサ１１７、気圧センサ１１８、ＧＰＳ処理部１３２、角度算出部１３４、位置算出部１３６、速度算出部１３８、姿勢角検出部１４０、方位算出部１４２、高度算出部１４４、および制御部１５０を主に有する。
【００８０】
以下、ナビゲーション端末１０−２の構成について説明する。
【００８１】
記憶部１０２は、ナビゲーション端末１０−２が動作するためのプログラムや、標高データおよび地図データを記憶する記憶媒体である。
【００８２】
制御部１５０は、標高推定部１５１および標高補正部１５２を有する。標高推定部１５１は、第１の実施形態による標高推定部６２０と同様に、各種センサの情報に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。また、標高補正部１５２は、第１の実施形態による標高補正部６３０と同様に、標高推定部６２０が算出した補正値と、記憶部１０２から取得した標高データとを比較し、標高差がある場合は標高データを補正する。
【００８３】
その他の構成は、図５を参照して説明した構成と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８４】
このように、第２の実施形態によるナビゲーション端末１０−２によれば、標高推定部１５１が、ナビゲーション端末１０−２のセンサが走行中に検知した情報に基づいて標高値を推定し、標高補正部１５２によって標高データを補正するので、ナビゲーション端末１０−２が記憶する標高データの精度が向上する。
【００８５】
＜３．第３の実施形態（携帯電話への適用例）＞
次に、本開示の第３の実施形態による標高推定装置について説明する。本開示の第３の実施形態では、標高推定装置を携帯電話端末として動作可能なナビゲーション端末１０−３に適用する。
【００８６】
図１２は、標高データと地図データから生成される経路案内画面を表示するナビゲーション端末１０−３の外観図である。図１２に示したように、ナビゲーション端末１０−３のは、携帯電話端末により実現され、表示部３０２、操作部３０４、およびスピーカ３２４を主に有する。また、ナビゲーション端末１０−３は、ナビゲーション端末１０−１と同様、クレードルを介して自転車５０に取り付けるようになされていてもよい。
【００８７】
次に図１３を参照してナビゲーション端末１０−３の構成について説明する。図１３は、本実施形態によるナビゲーション端末１０−３の構成を示すブロック図である。図１３に示したように、ナビゲーション端末１０−３は、ナビゲーション機能ユニット１１０、表示部３０２、操作部３０４、記憶部３０８、携帯電話機能ユニット３１０、および統括制御部３３４を主に有する。
【００８８】
携帯電話機能ユニット１１０は、表示部３０２、操作部３０４、および記憶部３０８と接続されている。因みに、図１３においては、簡略化して図示しているが、表示部３０２、操作部３０４、および記憶部３０８は、ナビゲーション機能ユニット１１０にもそれぞれ接続されている。なお、ナビゲーション機能ユニット１１０の詳細な構成については、図５を用いて詳述したためここでは説明を省略する。
【００８９】
携帯電話機能ユニット１１０は、通話機能や電子メール機能などを実現するための構成であり、通信アンテナ３１２、マイクロホン３１４、エンコーダ３１６、送受信部３２０、スピーカ３２４、デコーダ３２６、および携帯電話制御部３３０を有する。
【００９０】
マイクロホン３１４は、音声を集音し、音声信号として出力する。エンコーダ３１６は、携帯電話制御部３３０による制御に従い、マイクロホン３１４から入力される音声信号のデジタル変換およびエンコードなどを行い、音声データを送受信部３２０に出力する。
【００９１】
送受信部３２０は、エンコーダ３１６から入力される音声データを所定の方式に従って変調し、通信アンテナ３１２から無線で携帯電話３０の基地局へ送信する。また、送受信部３２０は、通信アンテナ３１２により無線信号を復調して音声データを取得し、デコーダ３２６に出力する。
【００９２】
デコーダ３２６は、携帯電話制御部３３０による制御に従い、送受信部３２０から入力される音声データのデコードおよびアナログ変換などを行い、音声信号をスピーカ３２４に出力する。スピーカ３２４は、デコーダ３２６から供給される音声信号に基づいて音声を出力する。
【００９３】
また、携帯電話制御部３３０は、電子メールを受信する場合、送受信部３２０からデコーダ３２６に受信データを供給し、デコーダ３２６に受信データをデコードさせる。そして、携帯電話制御部３３０は、デコードにより得られた電子メールデータを表示部３０２に出力して表示部３０２に表示させると共に、記憶部３０８に電子メールデータを記録する。
【００９４】
また、携帯電話制御部３３０は、電子メールを送信する場合、操作部３０４を介して入力された電子メールデータをエンコーダ３１６にエンコードさせ、送受信部３２０および通信アンテナ３１２を介して無線送信する。
【００９５】
総括制御部３３４は、上述した携帯電話ユニット３１０およびナビゲーション機能ユニット１１０を制御する。例えば、総括制御部３３４は、ナビゲーション機能ユニット１１０によりナビゲーション機能を実行している間に電話がかかってきた場合、ナビゲーション機能を携帯電話ユニット３１０による通話機能に一時的に切替え、通話終了後、ナビゲーション機能ユニット１１０にナビゲーション機能を再開させてもよい。
【００９６】
＜４．まとめ＞
以上説明したように、本開示による標高推定装置によれば、走行中にセンサが検知した情報に基づいて標高値を推定し、標高データを補正するので、標高データの精度が向上する。これにより、実際の移動経路の勾配とナビゲーション端末１０に表示される標高情報が異なることが減少し、また、移動経路の勾配に応じた経路探索の精度が上がる。
【００９７】
なお、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９８】
例えば、本明細書に記載の標高推定サーバ６０の処理における各ステップは、必ずしも図１０に示したフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、標高推定サーバ６０の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
【００９９】
また、ナビゲーション端末１０−１、標高推定サーバ６０、ナビゲーション端末１０−２、およびナビゲーション端末１０−３に内蔵されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのハードウェアを、上述したナビゲーション端末１０−１、標高推定サーバ６０、ナビゲーション端末１０−２、およびナビゲーション端末１０−３の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。また、図５、図７、図１１および図１３の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。
【０１００】
また、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部と、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、
を備える、標高推定装置。
（２）
前記標高推定装置は、
複数の移動端末から前記複数の移動端末の各々のセンサにより検知される前記検知情報を受信する受信部をさらに備え、
前記推定部は、前記移動経路に関して前記複数の移動端末から受信される前記検知情報に基づいて前記移動経路上の位置の標高データを推定する、前記（１）に記載の標高推定装置。
（３）
前記標高推定装置は、
各位置に関連付けて設定されている標高データを記憶している記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記推定部により推定された標高データと、前記記憶部に記憶されている前記移動経路上の位置の標高データが異なる場合、前記記憶部に記憶されている標高データを補正する、前記（１）または（２）に記載の標高推定装置。
（４）
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データを前記移動端末に送信する送信部をさらに備える、前記（１）から（３）のいずれかに記載の標高推定装置。
（５）
前記推定部は、前記検知情報の周期的変化に基づいて前記移動経路の標高変化を推定し、当該標高変化の推定結果に基づいて標高データを推定する、前記（１）から（４）のいずれかに記載の標高推定装置。
（６）
前記推定部は、前記検知情報の振幅の大きさ、または周期の長さに基づいて前記移動経路の標高変化を推定する、前記（５）に記載の標高推定装置。
（７）
前記標高推定装置は、
前記センサと、
各位置に関連付けて設定されている標高データを記憶している記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記推定部により推定された標高データと、前記記憶部に記憶されている前記移動経路上の位置の標高データが異なる場合、前記記憶部に記憶されている前記移動経路の標高データを補正する、前記（１）に記載の標高推定装置。
（８）
前記推定部は、前記検知情報の周期的変化に基づいて標高変化を判断し、当該標高変化の判断結果に基づいて標高データを推定する、前記（７）に記載の標高推定装置。
（９）
前記推定部は、前記検知情報の振幅の大きさ、または周期の長さに基づいて前記移動経路の標高変化を推定する、前記（８）に記載の標高推定装置。
（１０）
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データに基づいて前記移動経路の勾配の表示を制御する表示制御部をさらに備える、前記（７）から（９）のいずれかに記載の標高推定装置。
（１１）
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データを用いてナビゲーションを行うナビゲーション機能部をさらに備える、前記（７）から（１０）のいずれかに記載の標高推定装置。
（１２）
移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定することと、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正することと、
を含む、標高推定方法。
（１３）
コンピュータを、
移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定する標高推定部と、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、
として機能させるための、プログラム。
【符号の説明】
【０１０１】
１０−１、１０−２、１０−３ ナビゲーション端末
１０２ 記憶部
１２ 表示部
１０４ 操作部
１０６ 音声出力部
１０８ 接続インタフェース部
１０９ 通信部
１１０ ナビゲーション機能ユニット
１１２ ＧＰＳアンテナ
１１４ Ｚ軸ジャイロセンサ
１１５ Ｙ軸ジャイロセンサ
１１６ ３軸加速度センサ
１１７ 地磁気センサ
１１８ 気圧センサ
１３２ ＧＰＳ処理部
１３４ 角度算出部
１３６ 位置算出部
１３８ 速度算出部
１４０ 姿勢角検出部
１４２ 方位算出部
１４４ 高度算出部
１５０ 制御部
１５１ 標高推定部
１５２ 標高補正部
４０ ネットワーク
５０ 自転車
６０ 標高推定サーバ
６１０ 通信部
６２０ 標高推定部
６３０ 標高補正部
６４０ 記憶部
６４１ 地図データ
６４２ 標高データ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標高推定装置、標高推定方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、カーナビゲーションシステムに代表されるナビゲーションシステムが普及している。カーナビゲーションシステムは、自動車の走行時に現在位置の表示や目的地への経路案内を行う。現在位置の表示や目的地への経路案内は、通常、ナビゲーション端末の画面に表示される地図上で行われる。また、経路案内が音声で行なわれることもある。
【０００３】
ナビゲーションシステムの一例として、近年は自転車や徒歩用のナビゲーション端末も知られている。自転車や徒歩用のナビゲーション端末は、地図データに加えて標高データも参照することで、勾配が緩やかな道を優先した経路案内などを行うことができる。ここで、標高データは、例えば特許文献１に記載されているように、航空機や人工衛星など上空から撮像した複数の画像からステレオ画像処理により取得されたり、レーザプロファイラを使用して航空機や衛星からレーザを照射することで各地点の位置、標高を測定する方法により取得されたりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９３６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記方法で取得される標高データは、実際の標高と異なる場合がある。
【０００６】
そこで、本開示では標高データの精度を向上することが可能な、新規かつ改良された標高推定装置、標高推定方法およびプログラムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によれば、移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部と、前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、を備える標高推定装置を提供する。
【０００８】
また、本開示によれば、移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定することと、前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正することと、を含む標高推定方法を提供する。
【０００９】
また、本開示によれば、コンピュータを、移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定する標高推定部と、前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、として機能させるためのプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本開示によれば、標高データの精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１の実施形態によるナビゲーションシステムを示す全体図である。
【図２】本開示の第１の実施形態によるナビゲーション端末の外観図である。
【図３】ナビゲーション端末に表示される情報提供画面の他の例を示す図である。
【図４】標高データと実際の標高に差がある場合について説明するための図である。
【図５】本開示の第１の実施形態によるナビゲーション端末の構成を示すブロック図である。
【図６】本開示の第１の実施形態によるナビゲーション端末周りの座標系を示す説明図である。
【図７】本開示の第１の実施形態による標高推定サーバの構成を示すブロック図である。
【図８】本開示の第１の実施形態による標高推定サーバがセンサ情報からアップダウンを判定する方法を示す図である。
【図９】加速度の変化を示すグラフと、当該グラフに基づいて判定されたアップダウンを示す標高グラフを対応付けた図である。
【図１０】本開示の第１の実施形態による標高推定サーバの動作処理を示すフローチャートである
【図１１】本開示の第２の実施形態によるナビゲーション端末の構成を示すブロック図である。
【図１２】本開示の第３の実施形態によるナビゲーション端末の外観図である。
【図１３】本開示の第３の実施形態によるナビゲーション端末の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
１．第１の実施形態
２．第２の実施形態
３．第３の実施形態
４．まとめ
【００１４】
ここで説明する本開示による技術は、上記項目の「１．第１の実施形態」〜「３．第３の実施形態」のように、多様な形態で実施され得る。また、各実施形態によるナビゲーション端末１０−２、１０−３または標高推定サーバ６０は、
（１）移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部（標高推定部６２０、標高推定部１５１）と、
（２）前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部（標高補正部６３０、標高補正部１５２）と、
を備える、標高推定装置である。
【００１５】
＜１．第１の実施形態＞
第１の実施形態では、本開示による標高推定装置を標高推定サーバ６０に適用する。また、移動端末としてナビゲーション端末１０−１を用いる。以下、標高推定サーバ６０とナビゲーション端末１０−１から成る第１の実施形態によるナビゲーションシステムについて説明する。
【００１６】
[１−１．ナビゲーションシステムの概要]
（全体構成）
図１は、第１の実施形態によるナビゲーションシステムの全体構成を示す図である。図１に示すように、第１の実施形態によるナビゲーションシステムは、自転車５０に取り付けられたナビゲーション端末１０−１と、標高推定サーバ６０とを有し、ナビゲーション端末１０−１と標高推定サーバ６０はネットワーク４０を介して接続される。
【００１７】
ナビゲーション端末１０−１は、図１に示すように、例えばＰＮＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）により実現される。また、ナビゲーション端末１０−１は、図１に示すように、自転車用のクレードル１３により自転車５０のハンドル５１に取り付けられる。取り付けられる位置は、ユーザが自転車５０に乗って走行しているときにナビゲーション端末１０−１の表示部１２を見るための視線移動がより少ない位置がよい。
【００１８】
ナビゲーション端末１０−１は、目的地までの経路を案内するナビゲーション機能を有する。例えば、ナビゲーション端末１０−１は、自転車５０で走行する場合に都合のよい道を選択して経路を案内することができる。また、ナビゲーション端末１０−１は、自動車などの車両では通ることのできない道を案内する経路の候補として経路探索することができる。さらに、ナビゲーション端末１０−１は、自転車の走行スピード、走行距離、及び消費カロリーなどの情報を表示することもできる。なお、ナビゲーション端末１０−１は、自転車走行用の経路案内を行う自転車モードの他、車載モード、及び徒歩モードの複数の動作モードを有してもよい。
【００１９】
また、本実施形態によるナビゲーション端末１０−１は、走行中に検知したセンサ情報を標高推定サーバ６０に出力し、また、標高推定サーバ６０において補正された標高データを取得することができる。
【００２０】
（ナビゲーション端末の外観）
次に、図２を参照して、ナビゲーション端末１０−１の外観について説明する。図２は、情報提供画面を表示するナビゲーション端末１０−１の外観図である。図２に示すように、ナビゲーション端末１０−１は、自転車のハンドルに取り付け可能なクレードル１３によってその筐体が自転車に保持される。ナビゲーション端末１０−１は、クレードル１３に容易に取付けることができるとともに、取り外すことも可能である。
【００２１】
また、ナビゲーション端末１０−１は、その前面に各種の情報を提供する情報提供画面を含む画像を表示する表示部１２を有する。ナビゲーション端末１０−１は、ナビゲーション端末１０−１自身の現在の位置情報を取得する機能を有するとともに、標高推定サーバ６０から取得した地図データおよび標高データを記憶している。このため、ナビゲーション端末１０−１は、図２に示すように、地図上に現在位置の情報を重畳した地図画面１２１と、経路の標高変化をグラフ表示した標高画面１２２を、表示部１２に表示することができる。
【００２２】
（情報提供画面について）
次に、図３を参照して、本実施形態によるナビゲーション端末１０−１に表示される情報提供画面について説明する。図３は、ナビゲーション端末１０−１に表示される情報提供画面の他の例を示す図である。図３に示すように、情報提供画面は、地図画面１２１と標高画面１２２から成る。
【００２３】
地図画面１２１は、地図上に、経路案内情報表示２１０、および自転車アイコン２１１が重畳表示された画面である。ナビゲーション端末１０−１は、地図画面１２１を利用してルート案内を行う。また、図３に示す自転車アイコン２１１を囲む円上に表示される矢印２１２は、目的地の方角を示す。
【００２４】
また、標高画面１２２は、現在位置アイコン１２３、標高の変化を示す標高グラフ２１５、および勾配情報表示２１７を含む。標高グラフ２１５を示すことにより、ナビゲーション端末１０−１は、これから走る道が平坦なのか上り下りが激しいのかについてユーザに情報提供することができる。また、図３に示す勾配情報表示２１７は、これから勾配１％の上り坂が４０８ｍ続くことを示す。このような標高画面１２２は、標高データに基づいて生成される。
【００２５】
ここで、標高データは、予めレーザ測量や画像測量などによって取得されるところ、橋や高架などの建造物の高さが正しく算出されてない場合がある。例えば、図４に示すように、川に架かる橋の標高データとして、誤って水面の高さが算出されてしまう場合がある。この場合、実際はアーチ状の勾配を有する橋が、ナビゲーション端末１０−１では平坦な道として標高画面や３Ｄ地図画面に表示されるので、ユーザは違和感が覚える。また、実際の標高と標高データが異なる場合、ナビゲーション端末１０−１が勾配に応じた経路探索を正確に行うことは困難である。
【００２６】
そこで、本実施形態によるナビゲーションシステムでは、実際に走行中にナビゲーション端末１０−１が取得したセンサ情報に基づいて標高推定サーバ６０が標高データを補正することにより、標高データの精度を向上させる。
【００２７】
以上、本実施形態によるナビゲーションシステムの概要について説明した。続いて、ナビゲーションシステムを構成するナビゲーション端末１０−１と、標高推定サーバ６０についてそれぞれ説明する。
【００２８】
[１−２．ナビゲーション端末の構成]
図５は、本実施形態によるナビゲーション端末１０−１の構成を示すブロック図である。図５に示すように、ナビゲーション端末１０−１は、表示部１２、記憶部１０２、操作部１０４、音声出力部１０６、接続インタフェース１０８、通信部１０９、およびナビゲーション機能ユニット１１０を主に備える。
【００２９】
ナビゲーション機能ユニット１１０は、ＧＰＳアンテナ１１２、Ｚ軸ジャイロセンサ１１４、Ｙ軸ジャイロセンサ１１５、３軸加速度センサ１１６、地磁気センサ１１７、気圧センサ１１８、ＧＰＳ処理部１３２、角度算出部１３４、位置算出部１３６、速度算出部１３８、姿勢角検出部１４０、方位算出部１４２、高度算出部１４４、および制御部１５０を備える。ここで、図５に示すナビゲーション端末１０−１は、各種センサ（ＧＰＳアンテナ１１２、Ｚ軸ジャイロセンサ１１４、Ｙ軸ジャイロセンサ１１５、３軸加速度センサ１１６、地磁気センサ１１７、および気圧センサ１１８）を有するが、本開示によるナビゲーション端末は図５に示す構成に限定されず、各種センサのうち少なくとも一つのセンサを有する構成であってもよい。
【００３０】
表示部１２は、例えば、地図データに現在位置を示す情報を重畳した画面を出力する表示装置である。この表示部１２は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどの表示装置であってもよい。
【００３１】
記憶部１０２は、ナビゲーション端末１０−１が動作するためのプログラムや、地図データ、標高データなどを記憶する記憶媒体である。本実施形態による記憶部１０２は、標高推定サーバ６０から取得した地図データおよび標高データを記憶する。
【００３２】
なお、この記憶部１０２は、例えば、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（又はＦｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などの不揮発性メモリ、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））などの光ディスク、並びに、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。
【００３３】
操作部１０４は、ユーザによる操作指示を受付け、その操作内容をナビゲーション機能ユニット１１０に出力する。ユーザによる操作指示としては、例えば、目的地の設定、地図の拡大および縮小、音声案内設定、画面表示設定などが挙げられる。この操作部１０４は、表示部１２と一体的に設けられるタッチスクリーンであってもよい。或いは、操作部１０４は、ボタン、スイッチ、およびレバーなど、表示部１２と分離して設けられる物理的構成であってもよい。また、操作部１０４は、リモートコントローラから送信されたユーザによる操作指示を示す信号を検出する信号受信部であってもよい。
【００３４】
音声出力部１０６は、音声データを出力する出力装置であり、例えば、スピーカ、イヤホン、またはヘッドホンなどであってよい。この音声出力部１０６は、例えば、ナビゲーションにかかる音声ガイダンスを出力する。ユーザは、この音声ガイダンスを聞くことにより表示部１２を見なくても進むべき経路を知ることができる。また、本実施形態による音声出力部１０６は、自転車５０がこれから走行する経路の勾配情報を音声により出力することもできる。
【００３５】
接続インタフェース部１０８は、スピードセンサ６０及びケイデンスセンサ７０と接続するためのインタフェースである。接続インタフェース部１０８は、スピードセンサ６０が出力するスピードパルス信号を受信し、受信した情報を制御部１５０に入力する。また、接続インタフェース部１０８は、ケイデンスセンサ７０が出力するケイデンスパルス信号を受信し、受信した情報を制御部１５０に入力する。
【００３６】
通信部１０９は、標高推定サーバ６０とのインタフェースであり、標高推定サーバ６０に情報を送信する送信部、および標高推定サーバ６０から情報を受信する受信部としての機能を有する。例えば、通信部１０９は、ナビゲーション端末１０−１の各種センサが自転車走行中に検知した情報を標高推定サーバ６０に送信する。また、通信部１０９は、標高推定サーバ６０から地図データおよび標高データを取得する。
【００３７】
ＧＰＳアンテナ１１２は、複数のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することができ、受信したＧＰＳ信号をＧＰＳ処理部１３２に入力する。なお、ここで受信されるＧＰＳ信号には、ＧＰＳ衛星の軌道を示す軌道データや、信号の送信時刻などの情報が含まれている。
【００３８】
ＧＰＳ処理部１３２は、ＧＰＳアンテナ１１２から入力された複数のＧＰＳ信号に基づいて当該ナビゲーション端末１０−１の現在位置を示す位置情報を算出し、算出した位置情報を制御部１５０に供給する。具体的には、ＧＰＳ処理部１３２は、複数のＧＰＳ信号をそれぞれ復調することにより得られる軌道データから各ＧＰＳ衛星の位置を算出し、ＧＰＳ信号の送信時刻と受信時刻との差分から各ＧＰＳ衛星から当該ナビゲーション端末１０−１との距離を算出する。そして、ＧＰＳ処理部１３２は、算出された各ＧＰＳ衛星の位置と、各ＧＰＳ衛星から当該ナビゲーション端末１０−１までの距離とに基づいて、現在の３次元位置を算出する。
【００３９】
ナビゲーション機能ユニット１１０は、上記のＧＰＳアンテナ１１２とＧＰＳ処理部１３２による絶対位置取得機能に加えて、各種のセンサを用いた相対位置取得機能を有する。この相対位置の情報は、絶対位置を取得することができない状況、即ち、ＧＰＳ信号を受信することができない位置にナビゲーション端末１０−１が存在している状況において用いられてもよい。または、相対位置の情報は、絶対位置の情報と合わせて用いられてもよい。
【００４０】
Ｚ軸ジャイロセンサ１１４は、ナビゲーション端末１０−１が旋回しているときのＺ軸周りの回転角の変化する速度（角速度）であるヨーレートωｚを電圧値として検出する機能を有するセンサである。Ｚ軸ジャイロセンサ１１４は、このヨーレートを例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出して、検出されたヨーレートを示すデータを角度算出部１３４に入力する。なお、図６に示したように、Ｚ軸は鉛直方向に対応する。そして、Ｘ軸はナビゲーション端末１０−１の進行方向に対応し、Ｙ軸はＸ軸に直交する水平方向に対応する。
【００４１】
角度算出部１３４は、Ｚ軸ジャイロセンサ１１４から入力されたヨーレートωｚにサンプリング周期（例えば、ここでは０．０２ｓ）を積算することにより、ナビゲーション端末１０−１が旋回したときの角度θを算出し、その角度θが示された角度データを位置算出部１３６に入力する。
【００４２】
Ｙ軸ジャイロセンサ１１５は、Ｙ軸周りの角速度であるピッチレートωyを電圧値として検出する機能を有するセンサである。Ｙ軸ジャイロセンサ１１５は、このピッチレートを例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出して、検出されたピッチレートを示すデータを速度算出部１３８に入力する。
【００４３】
３軸加速度センサ１１６は、Ｘ軸に沿った加速度αx、Ｙ軸に沿った加速度αy、及びＺ軸に沿った加速度αzをそれぞれ電圧値として検出する機能を有するセンサである。３軸加速度センサ１１６は、この加速度αx、加速度αy、および加速度αzを例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出して、検出された加速度を示すデータを速度算出部１３８および姿勢角検出部１４０に入力する。
【００４４】
速度算出部１３８は、３軸加速度センサ１１６から入力されたＺ軸に沿った加速度αzをＹ軸ジャイロセンサ１１５から入力されたピッチレートωyで除算することにより進行方向に対する速度Ｖを例えば１秒につき５０回算出し、算出した速度Ｖを位置算出部１３６に入力する。
【００４５】
位置算出部１３６は、速度算出部１３８により算出された速度Ｖおよび角度算出部１３４により算出された角度θに基づき、現在位置の位置情報を算出する機能を有する。具体的には、位置算出部１３６は、速度Ｖおよび角度θに基づいて前回算出時の位置から現在位置までの変化量を求める。そして、位置算出部１３６はこの変化量と前回の位置とから現在の位置情報を算出する。その後位置算出部１３６は、この現在位置の位置情報を制御部１５０に供給する。
【００４６】
姿勢角検出部１４０は、まず３軸加速度センサ１１６から入力された加速度データαx、αyおよびαzに基づいて所定の姿勢角検出処理を行うことにより、ナビゲーション端末１０−１の姿勢角を示す姿勢角データを生成して方位算出部１４２に入力する。
【００４７】
地磁気センサ１１７は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向それぞれの地磁気Ｍx、ＭyおよびＭzをそれぞれ電圧値として検出するセンサである。地磁気センサ１１７は、この検出した地磁気データＭx、ＭyおよびＭzを方位算出部１４２に入力する。
【００４８】
方位算出部１４２は、地磁気センサ１１７から入力された地磁気データＭx、ＭyおよびＭzに対して所定の補正処理を施し、補正した地磁気データと姿勢角検出部１４０から入力された姿勢角データとに基づいてナビゲーション端末１０−１の方位を示す方位データを生成する。方位算出部１４２は、生成した方位データを制御部１５０に供給する。
【００４９】
すなわち地磁気センサ１１７、３軸加速度センサ１１６、姿勢角検出部１４０、および方位算出部１４２は、いわゆる電子コンパスとして機能し、方位データを生成する。制御部１５０は、主にナビゲーション端末１０−１がクレードル１４から離脱されて使用されるとき（例えば徒歩にて使用される場合など）にこの方位データを利用してナビゲーション端末１０−１の向きに合わせて表示した地図データをユーザに提供することができる。なお、ナビゲーション端末１０−１は、車載にて使用されるときには、自車位置の経路から地図データにある道路と自車位置との対応付けを行い、地図の方位に基づいてナビゲーション端末１０−１の向きに合わせた地図データをユーザに提供することもできる。あるいは、取得したＧＰＳ方位からナビゲーション端末１０−１の向きを算出してその向きに合わせた地図データをユーザに提供することもできる。
【００５０】
気圧センサ１１８は、周囲の気圧を電圧値として検出する機能を有するセンサである。気圧センサ１１８は、気圧を例えば５０Ｈｚのサンプリング周波数で検出し、検出した気圧データを高度算出部１４４に入力する。
【００５１】
高度算出部１４４は、気圧センサ１１８から入力された気圧データに基づいて、ナビゲーション端末１０−１の高度を算出し、算出された高度データを制御部１５０に供給する。
【００５２】
以上の構成により、制御部１５０は、ＧＰＳ処理部１３２または位置算出部１３６から現在の位置情報を取得することができ、さらに方位算出部１４２からナビゲーション端末１０−１の向いている方位を、高度算出部１４４からはナビゲーション端末１０−１の高度を取得することができる。ここで、制御部１５０は、取得した位置に関する情報をそのまま用いることもできるが、各種の補正を施すこともできる。例えば、補正処理の典型的な一例としては、マップマッチング処理が挙げられる。マップマッチング処理とは、位置情報の誤差を補正するために、地図情報を利用する手法である。マップマッチング処理によって、位置情報の変化から地図上の該当する道路を探索し、正しい位置情報が推定され、この推定に基づいて位置情報は補正される。
【００５３】
ここで、制御部１５０の詳細な機能構成について説明する。制御部１５０は、主に目的地として設定された地点までの経路を案内するナビゲーション機能を有する。かかるナビゲーション機能を実現するために、制御部１５０は、現在の位置情報を取得する機能、取得した位置情報を補正する機能、操作部１０４による操作情報に基づいて指定された地点の位置情報を取得する機能、地図情報に基づいて経路を探索する機能などを有する。そして、制御部１５０は、探索した経路と、取得した位置情報に基づいて、ユーザが目的地に到達できるよう案内する。なお、本実施形態による制御部１５０は、標高データに基づいて経路の勾配を考慮した経路探索を行うことができる。例えば、制御部１５０は、坂道を避けた経路探索や、トレーニングのために坂道を優先する経路探索などを行うことができる。
【００５４】
また制御部１５０は、ナビゲーション端末１０−１の動作モードを切替える動作モード切替機能を有する。例えば、制御部１５０は、動作モードの項目を提示した動作モード選択画面に対するユーザの操作情報を取得し、操作情報に基づいてナビゲーション端末１０−１の動作モードを切替える。ここで選択肢となる動作モードとしては、自動車に設置して用いる場合に選択される車載モード、自転車に設置して用いる場合に選択される自転車モード、徒歩で移動する場合に選択される徒歩モードなどが挙げられる。
【００５５】
また制御部１５０は、表示部１２に表示する表示画面の内容を制御する表示制御機能を有する。例えば、ナビゲーション端末１０−１が自転車モードで動作している場合に、例えば図２や図３に示される標高画面１２２を表示させてもよい。
【００５６】
また、本実施形態による制御部１５０は、走行中に各種センサ（ＧＰＳアンテナ１１２、Ｚ軸ジャイロセンサ１１５、Ｙ軸ジャイロセンサ１１６、３軸加速度センサ１１６、地磁気センサ１１７および気圧センサ）が検知した情報を、通信部１０９から標高推定サーバ６０に送る。
【００５７】
以上説明したように、ナビゲーション端末１０−１は、走行中に各種センサで検知した情報を標高推定サーバ６０に送信する。また、ナビゲーション端末１０−１は、標高推定サーバ６０から取得した地図データおよび標高データに基づいて、情報提供画面を生成し、表示部１２に表示する。ナビゲーション端末１０−１が表示する情報提供画面に含まれる標高画面を用いて経路案内を行うことで、ナビゲーション端末１０−１は、経路の標高に応じた経路案内を行うことができる。次に、ナビゲーション端末１０−１に標高データを提供する標高推定サーバ６０について説明する。
【００５８】
[１−３．標高推定サーバ]
（構成）
図７は、本実施形態による標高推定サーバ６０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、標高推定サーバ６０は、通信部６１０、標高推定部６２０、標高補正部６３０、および記憶部６４０を備える。
【００５９】
通信部６１０は、複数のナビゲーション端末１０−１とのインタフェースであり、複数のナビゲーション端末１０−１に情報を送信する送信部、および複数のナビゲーション端末１０−１から情報を受信する受信部としての機能を有する。例えば、通信部６１０は、ナビゲーション端末１０−１から、各種センサにより自転車走行中に検知された情報を受信する。そして、通信部６１０は、ナビゲーション端末６１０から受信した各種センサの情報を標高推定部６２０に送る。また、通信部６１０は、記憶部６４０に記憶された地図データ６４１、および標高データ６４２をナビゲーション端末１０−１に送信する。
【００６０】
標高推定部６２０は、通信部６１０から出力された各種センサの情報に基づいて標高データを推定する。具体的には、標高推定部６２０は、各種センサの情報に基づいて経路の標高変化（アップダウン）を判定し、アップダウンがある地点の標高データを補正値として算出する。以下、各種センサごとの具体的なアップダウン判定方法について図８を参照して説明する。
【００６１】
図８は、センサの種別、当該センサから取得できる情報、および当該情報からアップダウンを判定する方法を示す図である。図８に示すセンサ種別「ＧＰＳ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備えるＧＰＳ処理部１３２により算出された３次元位置情報である。よって、標高推定部６２０は、３次元位置情報に含まれる標高データに基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。ただし、ＧＰＳアンテナ１１２の受信状況によって誤差が数メートル生じる場合があるので、標高推定部６２０は、３次元位置情報に基づいておおよそのアップダウンを判定し、補正値を算出してもよい。
【００６２】
また、図８に示すセンサ種別「加速度センサ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備える３軸加速度センサ１１６により検知された加速度を示すデータである。よって、標高推定部６２０は、加速度を示すデータから、速度の変化、および時間ごとの加速度の変化を示すグラフの傾きの変化を抽出し、速度や傾きの変化に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。例えば、標高推定部６２０は、速度の変化に基づいて、速度が上がる地点は下り坂、速度が下がる地点は上り坂、とアップダウンを判定してもよいし、加速度の変化を示すグラフの傾きに基づいて、加速度のグラフがプラスに変化している地点は下り坂、マイナスに変化している地点は上り坂とアップダウンを判定してもよい。さらに、標高推定部６２０は、加速度の大きさから、勾配の大きさを推定してもよい。例えば、標高推定部６２０は、正の方向の加速度が大きいほど移動経路が急な下り坂であると推定し、負の方向の加速度が大きいほど移動経路が急な上り坂であると推定してもよい。
【００６３】
ここで、Ｚ方向の加速度の変化を示すグラフと、当該グラフに基づいて判定されたアップダウンを示す標高グラフを対応付けた図９を参照して、加速度の変化を示すグラフの傾きに基づくアップダウン判定について説明する。図９の上に示す加速度のグラフのｔ１からｔ２は加速度が正の値であることから移動経路が下り勾配と判定されるので、図９の下に示す標高グラフの対応する地点Ｐ１から地点Ｐ２までの移動経路は下り坂と判定される。また、加速度の大きさの変化から、図９の下に示したように下り坂における勾配変化も推定される。また、図９の上に示す加速度のグラフのｔ２からｔ３までの移動経路は加速度が小さいことから勾配０と判定されるので、図９の下に示す標高グラフの対応する地点Ｐ２から地点Ｐ３までの移動経路は平坦であると判定される。また、図９の上に示す加速度のグラフｔ３からｔ４までの移動経路は加速度が負の値であることから上り勾配と判定されるので、図９の下に示す標高グラフの対応する地点Ｐ３から地点Ｐ４までの移動経路は上り坂と判定される。また、加速度の大きさの変化から、図９の下に示したように上り坂における勾配変化も推定される。
【００６４】
次に、図８に戻ってセンサ種別「ジャイロ」から取得できる情報に基づくアップダウン判定方法について説明する。センサ種別「ジャイロ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備えるＺ軸ジャイロセンサ１１４が検出するＺ軸周りの角速度データ、およびＹ軸ジャイロセンサ１１５が検出するＹ軸周りの角速度データである。よって、標高推定部６２０は、角速度データの変化に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。例えば、標高推定部６２０は、角速度の変化が大きい場合は、ユーザが自転車をこいで車体の向きがブレていると推定されるので上り坂、角速度の変化が小さいときは車体の向きが安定していると推定されるので下り坂、とアップダウンを判定してもよい。
【００６５】
また、図８に示すセンサ種別「地磁気センサ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備える地磁気センサ１１７が検出した地磁気データに基づいて方位算出部１４２が算出したナビゲーション端末１０−１の方位を示す方位データである。よって、標高推定部６２０は、方位の変化に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。例えば、標高推定部６２０は、方位の変化が大きい場合は、ユーザが自転車をこいで車体の向きがブレていると推定されるので上り坂、方位の変化が小さいときは車体の向きが安定していると推定されるので下り坂、とアップダウンを判定してもよい。
【００６６】
なお、標高推定部６２０は、上記の加速度センサ、ジャイロセンサおよび地磁気センサなどにより取得される情報の周期的変化から勾配の大きさを推定することも可能である。例えば、ユーザが上り坂において自転車のペダルをこぐ周期や、ペダルをこぐ際の車体のブレの大きさは、上り坂の傾斜に依存すると考えられる。より具体的には、ユーザがペダルをこぐ周期は上り坂が急であるほど長くなり、ペダルをこぐ際の車体のブレは上り坂が急であるほど大きくなると考えられる。このため、標高推定部６２０は、加速度センサ、ジャイロセンサおよび地磁気センサなどにより取得される情報の周期または振幅の大きさなどに基づいて勾配の大きさを推定してもよい。ここで、加速度センサ、ジャイロセンサおよび地磁気センサなどにより取得される情報の周期的変化と勾配の大きさの関係が既知である場合、標高推定部６２０は周期的変化のパターンマッチングにより勾配の大きさを推定してもよい。
【００６７】
また、図８に示すセンサ種別「気圧センサ」から取得できる情報は、上述したように、ナビゲーション端末１０−１が備える気圧センサ１１８が検出した気圧データに基づいて高度算出部１４４が算出したナビゲーション端末１０−１の高度を示す高度データである。よって、標高推定部６２０は、高度データに基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。
【００６８】
このように、標高推定部６２０は、各種センサの情報に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。ここで、標高推定部６２０は、１つのセンサだけを用いてもよいし、各種センサのうちいずれかの組み合わせを用いてもよい。また、標高推定部６２０は、正しい標高が取得できた地点（例えば、正しい標高を手入力した地点）において取得されたセンサ情報を学習することで推定の精度を上げてもよい。例えば、標高推定部６２０は、新たに取得したセンサ情報の変化と、正しい標高が取得できた地点付近のセンサ情報の変化とをマッチングし、双方が一致または類似する場合、新たにセンサ情報を取得した地点付近の勾配が、正しい標高が取得できた地点付近の勾配と一致または類似すると推定してもよい。そして、標高推定部６２０は、算出した地点の補正値を標高補正部６３０に出力する。
【００６９】
標高補正部６３０は、標高推定部６２０によりアップダウンがあると判定された区間の標高データを記憶部６４０から抽出する。そして、標高補正部６３０は、抽出した標高データと、標高推定部６２０が算出した補正値とを比較し、差がある場合は補正値に基づいて標高データを補正する。例えば、標高補正部６３０は、標高データを補正値に置き換えてもよいし、標高データと補正値の間の値に補正してもよい。
【００７０】
記憶部６４０は、標高推定サーバ６０が動作するためのプログラムや、地図データ６４１、および標高データ６４２などを記憶する記憶媒体である。なお、この記憶部６４０は、例えば、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ（又はＦｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）などの不揮発性メモリ、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））などの光ディスク、並びに、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。
【００７１】
（動作処理）
次に、標高推定サーバ６０の動作処理について図１０を参照して説明する。図１０は、本実施形態による標高推定サーバ６０の動作処理を示すフローチャートである。図１０に示すように、ステップＳ１７０において、標高推定部６２０は、ナビゲーション端末１０−１から各種センサの情報を受信した通信部６１０から当該センサ情報を取得する。
【００７２】
次いで、ステップＳ１７２において、標高推定部６２０は、取得したセンサ情報に基づいて、標高のアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の標高を補正する補正値を算出する。標高推定部６２０は、アップダウンの判定結果と補正値を標高補正部６３０に出力する。
【００７３】
次に、ステップＳ１７４において、標高補正部６３０は、標高推定部６２０から出力されたアップダウンの判定結果に応じてアップダウン区間の標高データを記憶部６４０から取得する。
【００７４】
次いで、ステップＳ１７６において、標高補正部６３０は、記憶部６４０から取得した標高データと、標高推定部６２０から出力された補正値とを比較する。標高データと補正値に差がある場合は、処理はステップＳ１７８に進む。一方、標高データと補正値に差がない場合は、処理は終了する。
【００７５】
次いで、ステップＳ１７８において、標高補正部６３０は、補正値に基づいて標高データを補正する。例えば図４に示すような川に架かった橋の標高を補正する場合について説明する。まず、自転車５０が橋を走行した際に自転車５０に取り付けられたナビゲーション端末１０−１のセンサが検知した情報に基づいて、標高推定サーバ６０の標高推定部６２０が例えば橋の中心位置における補正値を算出し、算出した補正値を標高推定部６２０に出力する。次に、標高補正部６３０は、標高推定部６２０から出力された補正値と、記憶部６４０から取得した橋の標高データとを比較し、図４に示すように標高差がある場合は、例えば橋の中心位置における標高データを補正値に置き換えて標高データを補正する。このように標高推定サーバ６０が補正した標高データを経路案内に利用することで、ナビゲーション端末１０−１は、実際の橋と同様にアーチ状のアップダウンを有する橋を３Ｄ地図画面で表示したり、アーチ状のアップダウンを有する標高グラフを標高画面に表示したりすることができる。
【００７６】
以上説明したように、第１の実施形態によるナビゲーションシステムによれば、標高推定サーバ６０が、ナビゲーション端末１０−１から取得したセンサ情報に基づいて標高値を推定し、標高データを補正するので、標高データの精度が向上する。なお、標高推定サーバ６０は複数のナビゲーション端末１０−１からセンサ情報を取得し、標高データの補正を行なってもよい。この場合、標高推定サーバ６０は、例えば各センサ情報における補正値の平均値と標高データを比較して、標高差がある場合に標高データを平均値に置き換える補正を行ってもよい。また、複数のナビゲーション端末１０−１と標高推定サーバ６０が接続することで、複数のナビゲーション端末１０−１は、精度の高い標高データを共有することができる。
【００７７】
＜２．第２の実施形態＞
次に、本開示の第２の実施形態による標高推定装置について説明する。本開示の第２の実施形態では、標高推定装置をナビゲーション端末１０−２に適用する。また、ナビゲーション端末１０−２は、ＰＮＤ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）により実現される。以下、本実施形態によるナビゲーション端末１０−２の構成について図１１を参照して説明する。
【００７８】
図１１は、本実施形態によるナビゲーション端末１０−２の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、ナビゲーション端末１０−２は、表示部１２、記憶部１０２、操作部１０４、音声出力部１０６、接続インタフェース１０８、およびナビゲーション機能ユニット１１０を主に有する。
【００７９】
ナビゲーション機能ユニット１１０は、ＧＰＳアンテナ１１２、Ｚ軸ジャイロセンサ１１４、Ｙ軸ジャイロセンサ１１５、３軸加速度センサ１１６、地磁気センサ１１７、気圧センサ１１８、ＧＰＳ処理部１３２、角度算出部１３４、位置算出部１３６、速度算出部１３８、姿勢角検出部１４０、方位算出部１４２、高度算出部１４４、および制御部１５０を主に有する。
【００８０】
以下、ナビゲーション端末１０−２の構成について説明する。
【００８１】
記憶部１０２は、ナビゲーション端末１０−２が動作するためのプログラムや、標高データおよび地図データを記憶する記憶媒体である。
【００８２】
制御部１５０は、標高推定部１５１および標高補正部１５２を有する。標高推定部１５１は、第１の実施形態による標高推定部６２０と同様に、各種センサの情報に基づいてアップダウンを判定し、アップダウンがある地点の補正値を算出する。また、標高補正部１５２は、第１の実施形態による標高補正部６３０と同様に、標高推定部６２０が算出した補正値と、記憶部１０２から取得した標高データとを比較し、標高差がある場合は標高データを補正する。
【００８３】
その他の構成は、図５を参照して説明した構成と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００８４】
このように、第２の実施形態によるナビゲーション端末１０−２によれば、標高推定部１５１が、ナビゲーション端末１０−２のセンサが走行中に検知した情報に基づいて標高値を推定し、標高補正部１５２によって標高データを補正するので、ナビゲーション端末１０−２が記憶する標高データの精度が向上する。
【００８５】
＜３．第３の実施形態（携帯電話への適用例）＞
次に、本開示の第３の実施形態による標高推定装置について説明する。本開示の第３の実施形態では、標高推定装置を携帯電話端末として動作可能なナビゲーション端末１０−３に適用する。
【００８６】
図１２は、標高データと地図データから生成される経路案内画面を表示するナビゲーション端末１０−３の外観図である。図１２に示したように、ナビゲーション端末１０−３のは、携帯電話端末により実現され、表示部３０２、操作部３０４、およびスピーカ３２４を主に有する。また、ナビゲーション端末１０−３は、ナビゲーション端末１０−１と同様、クレードルを介して自転車５０に取り付けるようになされていてもよい。
【００８７】
次に図１３を参照してナビゲーション端末１０−３の構成について説明する。図１３は、本実施形態によるナビゲーション端末１０−３の構成を示すブロック図である。図１３に示したように、ナビゲーション端末１０−３は、ナビゲーション機能ユニット１１０、表示部３０２、操作部３０４、記憶部３０８、携帯電話機能ユニット３１０、および統括制御部３３４を主に有する。
【００８８】
携帯電話機能ユニット１１０は、表示部３０２、操作部３０４、および記憶部３０８と接続されている。因みに、図１３においては、簡略化して図示しているが、表示部３０２、操作部３０４、および記憶部３０８は、ナビゲーション機能ユニット１１０にもそれぞれ接続されている。なお、ナビゲーション機能ユニット１１０の詳細な構成については、図５を用いて詳述したためここでは説明を省略する。
【００８９】
携帯電話機能ユニット１１０は、通話機能や電子メール機能などを実現するための構成であり、通信アンテナ３１２、マイクロホン３１４、エンコーダ３１６、送受信部３２０、スピーカ３２４、デコーダ３２６、および携帯電話制御部３３０を有する。
【００９０】
マイクロホン３１４は、音声を集音し、音声信号として出力する。エンコーダ３１６は、携帯電話制御部３３０による制御に従い、マイクロホン３１４から入力される音声信号のデジタル変換およびエンコードなどを行い、音声データを送受信部３２０に出力する。
【００９１】
送受信部３２０は、エンコーダ３１６から入力される音声データを所定の方式に従って変調し、通信アンテナ３１２から無線で携帯電話３０の基地局へ送信する。また、送受信部３２０は、通信アンテナ３１２により無線信号を復調して音声データを取得し、デコーダ３２６に出力する。
【００９２】
デコーダ３２６は、携帯電話制御部３３０による制御に従い、送受信部３２０から入力される音声データのデコードおよびアナログ変換などを行い、音声信号をスピーカ３２４に出力する。スピーカ３２４は、デコーダ３２６から供給される音声信号に基づいて音声を出力する。
【００９３】
また、携帯電話制御部３３０は、電子メールを受信する場合、送受信部３２０からデコーダ３２６に受信データを供給し、デコーダ３２６に受信データをデコードさせる。そして、携帯電話制御部３３０は、デコードにより得られた電子メールデータを表示部３０２に出力して表示部３０２に表示させると共に、記憶部３０８に電子メールデータを記録する。
【００９４】
また、携帯電話制御部３３０は、電子メールを送信する場合、操作部３０４を介して入力された電子メールデータをエンコーダ３１６にエンコードさせ、送受信部３２０および通信アンテナ３１２を介して無線送信する。
【００９５】
総括制御部３３４は、上述した携帯電話ユニット３１０およびナビゲーション機能ユニット１１０を制御する。例えば、総括制御部３３４は、ナビゲーション機能ユニット１１０によりナビゲーション機能を実行している間に電話がかかってきた場合、ナビゲーション機能を携帯電話ユニット３１０による通話機能に一時的に切替え、通話終了後、ナビゲーション機能ユニット１１０にナビゲーション機能を再開させてもよい。
【００９６】
＜４．まとめ＞
以上説明したように、本開示による標高推定装置によれば、走行中にセンサが検知した情報に基づいて標高値を推定し、標高データを補正するので、標高データの精度が向上する。これにより、実際の移動経路の勾配とナビゲーション端末１０に表示される標高情報が異なることが減少し、また、移動経路の勾配に応じた経路探索の精度が上がる。
【００９７】
なお、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９８】
例えば、本明細書に記載の標高推定サーバ６０の処理における各ステップは、必ずしも図１０に示したフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、標高推定サーバ６０の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
【００９９】
また、ナビゲーション端末１０−１、標高推定サーバ６０、ナビゲーション端末１０−２、およびナビゲーション端末１０−３に内蔵されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのハードウェアを、上述したナビゲーション端末１０−１、標高推定サーバ６０、ナビゲーション端末１０−２、およびナビゲーション端末１０−３の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。また、図５、図７、図１１および図１３の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。
【０１００】
また、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部と、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、
を備える、標高推定装置。
（２）
前記標高推定装置は、
複数の移動端末から前記複数の移動端末の各々のセンサにより検知される前記検知情報を受信する受信部をさらに備え、
前記推定部は、前記移動経路に関して前記複数の移動端末から受信される前記検知情報に基づいて前記移動経路上の位置の標高データを推定する、前記（１）に記載の標高推定装置。
（３）
前記標高推定装置は、
各位置に関連付けて設定されている標高データを記憶している記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記推定部により推定された標高データと、前記記憶部に記憶されている前記移動経路上の位置の標高データが異なる場合、前記記憶部に記憶されている標高データを補正する、前記（１）または（２）に記載の標高推定装置。
（４）
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データを前記移動端末に送信する送信部をさらに備える、前記（１）から（３）のいずれかに記載の標高推定装置。
（５）
前記推定部は、前記検知情報の周期的変化に基づいて前記移動経路の標高変化を推定し、当該標高変化の推定結果に基づいて標高データを推定する、前記（１）から（４）のいずれかに記載の標高推定装置。
（６）
前記推定部は、前記検知情報の振幅の大きさ、または周期の長さに基づいて前記移動経路の標高変化を推定する、前記（５）に記載の標高推定装置。
（７）
前記標高推定装置は、
前記センサと、
各位置に関連付けて設定されている標高データを記憶している記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記推定部により推定された標高データと、前記記憶部に記憶されている前記移動経路上の位置の標高データが異なる場合、前記記憶部に記憶されている前記移動経路の標高データを補正する、前記（１）に記載の標高推定装置。
（８）
前記推定部は、前記検知情報の周期的変化に基づいて標高変化を判断し、当該標高変化の判断結果に基づいて標高データを推定する、前記（７）に記載の標高推定装置。
（９）
前記推定部は、前記検知情報の振幅の大きさ、または周期の長さに基づいて前記移動経路の標高変化を推定する、前記（８）に記載の標高推定装置。
（１０）
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データに基づいて前記移動経路の勾配の表示を制御する表示制御部をさらに備える、前記（７）から（９）のいずれかに記載の標高推定装置。
（１１）
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データを用いてナビゲーションを行うナビゲーション機能部をさらに備える、前記（７）から（１０）のいずれかに記載の標高推定装置。
（１２）
移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定することと、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正することと、
を含む、標高推定方法。
（１３）
コンピュータを、
移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定する標高推定部と、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、
として機能させるための、プログラム。
【符号の説明】
【０１０１】
１０−１、１０−２、１０−３ ナビゲーション端末
１０２ 記憶部
１２ 表示部
１０４ 操作部
１０６ 音声出力部
１０８ 接続インタフェース部
１０９ 通信部
１１０ ナビゲーション機能ユニット
１１２ ＧＰＳアンテナ
１１４ Ｚ軸ジャイロセンサ
１１５ Ｙ軸ジャイロセンサ
１１６ ３軸加速度センサ
１１７ 地磁気センサ
１１８ 気圧センサ
１３２ ＧＰＳ処理部
１３４ 角度算出部
１３６ 位置算出部
１３８ 速度算出部
１４０ 姿勢角検出部
１４２ 方位算出部
１４４ 高度算出部
１５０ 制御部
１５１ 標高推定部
１５２ 標高補正部
４０ ネットワーク
５０ 自転車
６０ 標高推定サーバ
６１０ 通信部
６２０ 標高推定部
６３０ 標高補正部
６４０ 記憶部
６４１ 地図データ
６４２ 標高データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部と、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、
を備える、標高推定装置。
【請求項２】
前記標高推定装置は、
複数の移動端末から前記複数の移動端末の各々のセンサにより検知される前記検知情報を受信する受信部をさらに備え、
前記推定部は、前記移動経路に関して前記複数の移動端末から受信される前記検知情報に基づいて前記移動経路上の位置の標高データを推定する、請求項１に記載の標高推定装置。
【請求項３】
前記標高推定装置は、
各位置に関連付けて設定されている標高データを記憶している記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記推定部により推定された標高データと、前記記憶部に記憶されている前記移動経路上の位置の標高データが異なる場合、前記記憶部に記憶されている標高データを補正する、請求項１に記載の標高推定装置。
【請求項４】
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データを前記移動端末に送信する送信部をさらに備える、請求項２に記載の標高推定装置。
【請求項５】
前記推定部は、前記検知情報の周期的変化に基づいて前記移動経路の標高変化を推定し、当該標高変化の推定結果に基づいて標高データを推定する、請求項１に記載の標高推定装置。
【請求項６】
前記推定部は、前記検知情報の振幅の大きさ、または周期の長さに基づいて前記移動経路の標高変化を推定する、請求項５に記載の標高推定装置。
【請求項７】
前記標高推定装置は、
前記センサと、
各位置に関連付けて設定されている標高データを記憶している記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記推定部により推定された標高データと、前記記憶部に記憶されている前記移動経路上の位置の標高データが異なる場合、前記記憶部に記憶されている前記移動経路の標高データを補正する、請求項１に記載の標高推定装置。
【請求項８】
前記推定部は、前記検知情報の周期的変化に基づいて標高変化を判断し、当該標高変化の判断結果に基づいて標高データを推定する、請求項７に記載の標高推定装置。
【請求項９】
前記推定部は、前記検知情報の振幅の大きさ、または周期の長さに基づいて前記移動経路の標高変化を推定する、請求項８に記載の標高推定装置。
【請求項１０】
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データに基づいて前記移動経路の勾配の表示を制御する表示制御部をさらに備える、請求項７に記載の標高推定装置。
【請求項１１】
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データを用いてナビゲーションを行うナビゲーション機能部をさらに備える、請求項７に記載の標高推定装置。
【請求項１２】
移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定することと、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正することと、
を含む、標高推定方法。
【請求項１３】
コンピュータを、
移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定する標高推定部と、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、
として機能させるための、プログラム。
【請求項１】
移動経路においてセンサにより検知される検知情報を用いて前記移動経路上の位置の標高データを推定する推定部と、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、
を備える、標高推定装置。
【請求項２】
前記標高推定装置は、
複数の移動端末から前記複数の移動端末の各々のセンサにより検知される前記検知情報を受信する受信部をさらに備え、
前記推定部は、前記移動経路に関して前記複数の移動端末から受信される前記検知情報に基づいて前記移動経路上の位置の標高データを推定する、請求項１に記載の標高推定装置。
【請求項３】
前記標高推定装置は、
各位置に関連付けて設定されている標高データを記憶している記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記推定部により推定された標高データと、前記記憶部に記憶されている前記移動経路上の位置の標高データが異なる場合、前記記憶部に記憶されている標高データを補正する、請求項１に記載の標高推定装置。
【請求項４】
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データを前記移動端末に送信する送信部をさらに備える、請求項２に記載の標高推定装置。
【請求項５】
前記推定部は、前記検知情報の周期的変化に基づいて前記移動経路の標高変化を推定し、当該標高変化の推定結果に基づいて標高データを推定する、請求項１に記載の標高推定装置。
【請求項６】
前記推定部は、前記検知情報の振幅の大きさ、または周期の長さに基づいて前記移動経路の標高変化を推定する、請求項５に記載の標高推定装置。
【請求項７】
前記標高推定装置は、
前記センサと、
各位置に関連付けて設定されている標高データを記憶している記憶部をさらに備え、
前記補正部は、前記推定部により推定された標高データと、前記記憶部に記憶されている前記移動経路上の位置の標高データが異なる場合、前記記憶部に記憶されている前記移動経路の標高データを補正する、請求項１に記載の標高推定装置。
【請求項８】
前記推定部は、前記検知情報の周期的変化に基づいて標高変化を判断し、当該標高変化の判断結果に基づいて標高データを推定する、請求項７に記載の標高推定装置。
【請求項９】
前記推定部は、前記検知情報の振幅の大きさ、または周期の長さに基づいて前記移動経路の標高変化を推定する、請求項８に記載の標高推定装置。
【請求項１０】
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データに基づいて前記移動経路の勾配の表示を制御する表示制御部をさらに備える、請求項７に記載の標高推定装置。
【請求項１１】
前記標高推定装置は、
前記記憶部に記憶されている標高データを用いてナビゲーションを行うナビゲーション機能部をさらに備える、請求項７に記載の標高推定装置。
【請求項１２】
移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定することと、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正することと、
を含む、標高推定方法。
【請求項１３】
コンピュータを、
移動経路においてセンサにより検知される前記移動経路の標高に関する検知情報に基づき、前記移動経路上の位置の標高データを推定する標高推定部と、
前記移動経路上の位置と関連付けて設定されている標高データを、前記推定部により推定された標高データに基づき補正する補正部と、
として機能させるための、プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−７８８４（Ｐ２０１３−７８８４Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４０２８６（Ｐ２０１１−１４０２８６）
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２４日（２０１１．６．２４）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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