(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図情報を格納するための格納手段と、
歩行者の歩数を検出するための歩数検出手段と、
情報を表示するための表示手段と、
ナビゲーションモードで、地図上の第１と第２の位置の間の特定経路内で前記歩行者が徒歩で移動する徒歩区間の始点と経路誘導の開始を指示するための指示手段と、及び
ナビゲーションモードで、前記地図情報を前記格納手段から読み出して前記表示手段に表示し、前記特定経路を前記表示されている地図情報の上に表示し、前記指示手段により経路誘導の開始が指示されたとき、前記歩数検出手段により検出された前記徒歩区間の前記始点からの歩数に基づいて、前記始点からの距離を算出し、算出された移動距離から前記歩行者の予測現在位置を前記表示されている地図情報の上に表示するための出力制御手段と
を具備する歩行者用経路誘導装置。
【請求項２】
ナビゲーションモードと電話モードのうちの一方を指定するためのモード指定手段と、
地図情報を格納するための格納手段と、
歩行者の歩数を検出するための歩数検出手段と、
情報を表示するための表示手段と、
ナビゲーションモードで、地図上の第１と第２の位置の間の特定経路内で前記歩行者が徒歩で移動する徒歩区間の始点と経路誘導の開始を指示するための指示手段と、及び
ナビゲーションモードで、前記地図情報を前記格納手段から読み出して前記表示手段に表示し、前記特定経路を前記表示されている地図情報の上に表示し、前記指示手段により経路誘導の開始が指示されたとき、前記歩数検出手段により検出された前記徒歩区間の前記始点からの歩数に基づいて、前記始点からの距離を算出し、算出された移動距離から前記歩行者の予測現在位置を前記表示されている地図情報の上に表示し、電話モードにおいて、前記表示手段にテンキーあるいは複数の電話番号のリストを表示するための出力制御手段と、
前記テンキーにより入力された電話番号、あるいは前記リストのなかから選択された電話番号に基づいて発呼し、外部との電話通信を可能とする通信手段と
を具備する歩行者用経路誘導装置。
【請求項３】
前記歩数検出手段は、３軸加速度センサを含む請求項１又は２に記載の歩行者用経路誘導装置。
【請求項４】
ナビゲーションモードで、前記表示されている地図情報上で前記第１の位置と前記第２の位置を指定するための位置指定手段と、
前記第１の位置と第２の位置が指定されたとき、前記地図情報に関連する情報に基づいて前記第１の位置と前記第２の位置の間の経路の各々についてコスト計算を行うための経路算出手段と、及び
算出された経路のうちから前記特定経路を選択するための経路選択手段と
を更に具備する請求項１乃至３のいずれかに記載の歩行者用経路誘導装置。
【請求項５】
前記通信手段は、電話モードで他の通信局をコールして、該他の通信局から送信された位置情報を受信し、ナビゲーションモードで、前記外部から受信された位置情報に基づいて現在位置を前記表示手段に表示されている地図情報の上に表示する請求項４に記載の歩行者用経路誘導装置。
【請求項６】
前記通信手段は、ナビゲーションモードで、前記格納手段に格納されている以外の地図情報を外部局から受信し、前記出力制御手段が前記受信された地図情報を前記表示手段に表示することができるように前記格納手段に格納する請求項２に記載の歩行者用経路誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、経路誘導装置に関し、特に携帯型の歩行者用経路誘導装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用のナビゲーターシステムが知られている。このシステムでは、自動車の現在位置がＧＰＳ位置情報により得られ、地図上に表示される。これにより、自動車の運転者は、現在位置を知ることができ、また、経路情報に基づいて目的地までの経路を確認することができる。しかしながら、自動車用のナビゲーターシステムでは、形状が大きく携帯には適さない。また、ＧＰＳを使用するには、大きな電力が必要である。自動車では、自動車用バッテリを使用することができるが、携帯用の装置ではそのような大きなバッテリを持つことは実際上無理がある。従って、携帯用のナビゲーターシステムでは、常時ＧＰＳを使用することは一般に困難である。
【０００３】
特開平８−２０２９８２号公報には、ＧＰＳや地磁気センサにより現在位置を検出する歩行者用経路誘導装置が開示されている。しかしながら、歩行者用経路誘導装置は、歩行者がその装置を携帯する場合、装置が一定向きに保持されているとは限らない。上下、左右が反転している場合もある。このため、高精度な位置検出は困難である。また、歩行者は、種々の場所を移動する。例えば、高層ビル街や建造物内を移動しているときには、ＧＰＳによる位置検出はできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、ＧＰＳが使用できない状況でも現在位置を検出することができ、また、ＧＰＳが使用可能な状況でもＧＰＳに頼ることなく、歩数センサを用いて現在位置を検出することができる歩行者用経路誘導装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明の他の目的は、携帯に適し、経路誘導装置としてと同時に携帯電話機としても使用可能な情報端末としての歩行者用経路誘導装置を提供することである。
【０００６】
本発明の更に他の目的は、地図情報を外部から受信し、受信された地図情報に基づいて経路誘導をすることができる歩行者用経路誘導装置を提供することである。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、他の通信局から位置情報を得て、その位置を地図上に表示することができる歩行者用経路誘導装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、本発明による歩行者用経路誘導装置は、地図情報を格納するための格納手段と、歩行者の歩数を検出するための歩数検出手段と、情報を表示するための表示手段と、ナビゲーションモードで、地図上の第１と第２の位置の間の特定経路内で前記歩行者が徒歩で移動する徒歩区間の始点と経路誘導の開始を指示するための指示手段と、及びナビゲーションモードで、前記地図情報を前記格納手段から読み出して前記表示手段に表示し、前記特定経路を前記表示されている地図情報の上に表示し、前記指示手段により経路誘導の開始が指示されたとき、前記歩数検出手段により検出された前記徒歩区間の前記始点からの歩数に基づいて、前記始点からの距離を算出し、算出された移動距離から算出される前記歩行者の予測現在位置を前記表示されている地図情報の上に表示するための出力制御手段とを具備する。
【０００９】
本発明の他の目的を達成するために、本発明による歩行者用経路誘導装置は、ナビゲーションモードと電話モードのうちの一方を指定するためのモード指定手段と、地図情報を格納するための格納手段と、歩行者の歩数を検出するための歩数検出手段と、情報を表示するための表示手段と、ナビゲーションモードで、地図上の第１と第２の位置の間の特定経路内で前記歩行者が徒歩で移動する徒歩区間の始点と経路誘導の開始を指示するための指示手段と、及びナビゲーションモードで、前記地図情報を前記格納手段から読み出して前記表示手段に表示し、前記特定経路を前記表示されている地図情報の上に表示し、前記指示手段により経路誘導の開始が指示されたとき、前記歩数検出手段により検出された前記徒歩区間の前記始点からの歩数に基づいて、前記始点からの距離を算出し、算出された移動距離から算出される前記歩行者の予測現在位置を前記表示されている地図情報の上に表示し、電話モードにおいて、前記表示手段にテンキーあるいは複数の電話番号のリストを表示するための出力制御手段と、前記テンキーにより入力された電話番号、あるいは前記リストのなかから選択された電話番号に基づいて発呼し、外部との電話通信を可能とする通信手段とを具備する。
【００１０】
上記構成により、本発明の歩行者用経路誘導装置では、特定経路内の歩行区間を歩行中に、３軸加速度センサ等の歩数センサを用いて歩数が検出され、検出された歩数から移動距離が算出される。移動距離の算出のために使用される歩幅は、ユーザーにより入力されても良い。あるいはＧＰＳ現在位置情報が得られたときに検出された歩数と始点からの距離に基づいて自動的に更新されても良いし、移動途中の目標点に到達したときに更新されても良い。算出された移動距離から、特定経路上の移動済み経路が算出され、地図情報に予測現在位置が重ねて表示される。従って、目的地（第２の位置）に容易に確実に到達することができる。
【００１１】
また、本発明の歩行者用経路誘導装置は、経路誘導のためばかりでなく、電話機としても使用することができる。電話機として使用されるときは、テンキーが表示され、それを順番に押すことにより電話番号を設定できる。あるいは、既に登録済みの電話番号リストが表示され、その内の１つを選択することにより電話番号が設定される。設定されている電話番号に基づいて発呼が行われる。
【００１２】
上記歩行者用経路誘導装置では、ナビゲーションモードで、前記表示されている地図情報上で前記第１の位置と前記第２の位置が位置指定手段により指定される。前記第１の位置と第２の位置が指定されたとき、経路算出手段は、前記地図情報に関連する情報に基づいて前記第１の位置と前記第２の位置の間の経路の各々についてコスト計算を行う。コスト計算は、移動時間、移動に要する費用、移動の容易さ等のうち選択された少なくとも１つに基づいて行われる。算出された経路のうちから前記特定経路が選択される。
【００１３】
電話モードで他の通信局がコールされたとき、該他の通信局から送信された位置情報が前記通信手段により受信され、格納される。ナビゲーションモードで、前記外部から受信された位置情報に基づいて、その位置が前記表示手段に表示されている地図情報の上に表示されてもよい。
【００１４】
前記通信手段は、ナビゲーションモードで、前記格納手段に格納されている以外の地図情報を外部局から受信することができる。この場合、前記出力制御手段が前記受信された地図情報を前記表示手段に表示することができるように、受信情報は前記格納手段に格納される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の歩行者用経路誘導装置について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る歩行者用経路誘導装置１００の構成を示すブロック図である。図１を参照して、歩行者用経路誘導装置１００は、歩行者の歩行数を検出する歩数センサ１と、音声を入力しあるいは出力するための音声入出力部２と、電波信号をアンテナ１０により受信して歩行者の現在位置を検出するためのＧＰＳ検出部３と、デジタル地図データによる地図情報等を格納している、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭなどからなる地図情報等のための情報格納媒体４と、その地図情報から指定された地域の地図情報を選択的に読み出す再生部５と、その読み出された地図情報にもとづいて指定された地域の地図を表示するための表示部６と、歩数センサ１によって算出された歩数およびＧＰＳ検出部部３によって検出された歩行者の位置にもとづいて歩行距離を算出し、その歩行距離から地図上の現在位置を逐次求めて、表示部６に表示されている地図上に歩行者の現在位置を更新的に表示し、かつ装置全体の制御を行うマイクロコンピュータからなる処理部７と、表示部６に表示されるべき地図の地域を指定し、地図の表示縮尺率を指定し、及び表示されている地図上に出発点や目的地を設定するために処理部７に指示あるいはデータを入力するための操作部８と、及び外部とアンテナ１０を介して通信するための通信部９とからなっている。アンテナ１０は、ＧＰＳ検出部と通信部９により選択的に使用される。
【００１７】
このように構成された歩行者用経路誘導装置では、操作部８により経路誘導を行うための経路誘導モードと歩行者用経路誘導装置を携帯電話として機能させるための電話モードのうちの一方が設定される。
【００１８】
経路誘導モードでは、情報格納媒体４から読み出され、再生部５により再生された地図情報が表示部６に表示される。操作部８により表示部６の画面に表示されている所定地域の地図上に出発位置および目的位置が設定される。処理部７は、表示されている地図情報に基づいて出発位置と目的位置とから可能な経路を求め、そのそれぞれについて指定されるコスト計算を行い、計算結果を表示部６に表示する。情報格納媒体４の格納容量上の問題があるとき、あるいは処理部７の処理能力上の問題があるときには、通信部９により外部情報局２００に計算を依頼し、計算結果を通信部９により受信して処理部７に送る。このようにして、計算結果が表示部６に表示されても良い。表示されている経路のなかからユーザーにより１つの経路が特定経路として選択される。選択された特定経路は表示部６に表示される。特定経路の決定にあたっては、ユーザーが出発位置と目的位置と、それらの間の経路を特定経路として直接指定しても良い。特定経路が指定され、経路誘導開始指示が操作部８から入力されるとると、経路誘導が開始される。
【００１９】
経路誘導が開始され、特定経路内の徒歩区間を歩行者が歩行すると、歩数センサ１は、その一歩一歩に対応する歩行信号を生成して処理部７に供給する。処理部７は、その歩行信号から歩数を検出して、歩行開始位置からの歩数を積算する。
【００２０】
ＧＰＳを使用する測位が可能なときに、ＧＰＳ検出部３は、アンテナ１０を介してＧＰＳ信号を受信して処理部７に伝達する。処理部７は、ＧＰＳ信号から現在位置を算出する。算出された現在位置は表示部６に表示されている地図上に重ねて表示される。このとき、それまでに歩行された区間も表示される。歩行途中の２つの位置でＧＰＳ信号が受信されたときは、それらの位置間の距離が算出され、歩数センサ１を用いて測定されたその間の歩数からユーザーの歩幅が決定される。決定された歩幅が、積算される歩数と共に経路誘導での移動距離の計算に使用される。
【００２１】
ユーザーが高層ビル街、あるいは屋内にいるときには、ＧＰＳ信号が受信できない場合がある。そのような場合には、ＧＰＳ信号から歩幅を決定することができない。また、ＧＰＳからＧＰＳ信号を受信するとき電力を消費するので、ユーザーが歩行者用経路誘導装置１００を携帯しているときには、常時ＧＰＳを用いて経路誘導を行うことは一般に困難である。この場合には、表示部６に表示されている地図上の２つの位置を操作部８により指定することにより歩幅を決定しても良い。この場合、２つの位置が指定されると、その間の距離が地図情報に基づいて計算され、その間の積算歩数から平均の歩幅が決定される。あるいは、歩幅の値が操作部８により直接入力されても良い。いずれにより、歩幅が決定されると、それに基づいて経路誘導が行われる。尚、入力された歩幅は処理部７に格納されるが、歩行者用経路誘導装置１００の電源が切られても保持される。これにより、毎回歩幅を設定する必要が無くなり、電力の消耗を防ぐことができる。
【００２２】
情報格納媒体４には、デジタル地図情報が格納されている。再生部５は、媒体４から地図を再生する。処理部７は、再生部５により再生された地図を表示部６に表示する。地図は、上が北方になるように表示される。同時に方位マークが表示される。特定経路が選択されたとき、選択された特定経路は地図上に重ねて表示される。特定経路は、例えば、四角マーク列で表示される。その四角は白抜きとなっている。出発位置と目的位置は白丸で表示される。現在位置は黒丸で表示される。既に歩行した区間は、上記四角マークが塗りつぶされる。
【００２３】
表示部６は、液晶表示部からなり、その上にタブレット入力装置が操作部８の一部として形成されている。表示部６に表示されている地図上の位置は入力ペンあるいは指により指定される。例えば、出発位置Ｓと目的位置Ｇ、あるいは上述の歩幅を決定するための２つの位置の指定はこのようにしてなされる。また、表示部６に表示されている情報の下部にはコマンドボタン（図示せず）が表示される。コマンドボタンが操作されることにより、そのコマンドボタンに割り当てられている処理が処理部７により実行される。コマンドボタンとしては、例えば、位置指定に際しては、”拡大”、”縮小”がある。歩幅の決定に当たっては、”入力”、”ＧＰＳ”、”位置指定”等が表示される。その他に、地図情報を外部から入力するため、あるいは情報を外部に送信するためのの”地図入力”、”通信”、”現在位置出力”等がある。更に、電話モードでは、”地図表示”コマンドボタンも表示される。
【００２４】
通信部９は、他装置との間でデータ、例えば位置データを送受信する。本発明の歩行者用経路誘導装置１００は、電話モードでは、携帯電話機として機能する。電話番号を入力するために、処理部７は、再生部５よりテンキー情報を読み出し、表示部６に表示する。表示されているテンキーを順番に操作することにより、所望の電話番号が指定され、その電話番号に基づいて発呼がなされる。複数の電話番号がリストに登録されていても良い。テンキーの下部に表示される”リスト”コマンドボタンを操作することにより、電話番号リストが表示され、操作部８によりその内の１つの電話番号を選択することにより発呼がなされる。リストが表示されているときは、コマンドボタン”テンキー”が表示される。
【００２５】
経路誘導モードで、”通信”コマンドボタンを操作すると、テンキーあるいは電話番号リストが表示される。歩行者用経路誘導装置１００と同等の他の歩行者用経路誘導装置１００’の電話番号が選択されると、発呼がなされる。このとき、特定コードも送信される。歩行者用経路誘導装置１００’では、通信部９が特定コードを解読すると、処理部７が起動され、表示部６にコマンドボタン”現在位置出力”が表示される。歩行者用経路誘導装置１００’のユーザーが、その表示部６に表示されているコマンドボタン”現在位置出力”を操作すると、歩行者用経路誘導装置１００’内に保持されている現在位置データが歩行者用経路誘導装置１００に送信される。歩行者用経路誘導装置１００では、アンテナ１０、通信部９により受信された現在位置データに基づいて、処理部７は、再生部５から地図情報を表示部６に表示し、併せてその表示されている地図上に歩行者用経路誘導装置１００’の現在位置を表示する。このようにして、歩行者用経路誘導装置１００の表示部６に歩行者用経路誘導装置１００’の現在位置を表示することができる。例えば、子供に歩行者用経路誘導装置１００’を持たせておけば、子供が迷子になったときでも、容易に子供を探し出すことができる。
【００２６】
また、コマンドボタン”地図入力”を操作することにより情報局２００をコールすれば、情報局２００から所望の情報が通信部９により受信され、再生部５に送られる。その結果、受信された情報は、処理部７により表示部６に表示される。このようにして、情報格納媒体４に十分な地図情報が格納されていなくとも、必要な情報を情報局２００から入手してサービスを提供することができる。
【００２７】
電話モードでは、携帯電話として通話中の音声は音声入出力部２から出力され、それに入力される。”拡声”が指示されているときは、歩行者用経路誘導装置１００を耳に付けることなく音声の入出力が可能となる。経路誘導モードでは、処理部７からの拡声音声出力指示に基づいて、進行方向の案内が音声信号により出力され、音声入出力部２から出力される。
【００２８】
このように、本発明の歩行者用経路誘導装置では、ＧＰＳ検出部３による測位が可能なときに測定される現在位置と、あるいはＧＰＳ検出部３による測位が不可能なときあるいは望ましくないときは、ユーザーの歩行距離に基づいて計算により求められる地図上の予測現在位置が地図上に表示される。このように、本発明によれば、状況によっては測位不能となるＧＰＳに全面的に依存することなく、歩行者の歩行の距離が算出されながら、地図上に現在位置Ｐが常時表示されることができ、目的地Ｇまでの誘導案内が的確に行なわれることができる。その際、歩行距離を検出するための特殊なセンサといったものを用いることなく、簡便な歩数センサ１を用いることが可能である。本発明では、後述されるように、３軸加速度センサ２２を用いて低速で移動する歩行者の歩数を検出するようにしているので、特に低速で高感度の加速度検センサを用いる必要がない。
【００２９】
その歩行距離は、歩行者の歩幅に基づいて計算されるが、ＧＰＳによる測位が可能なときには、ＧＰＳ検出部から得られる位置情報に基づいて、歩行者の歩幅が計算される。また、ＧＰＳによる測位が不可能な場合、あるいは不適切な場合には、歩行中に２つの位置を入力することにより、歩行者の歩幅を計算することができる。このようにして、歩数センサ１により検出される歩数を用いて歩行者ごとに異なる歩幅を求めて、個人差のある歩行者の歩行矩離を適正に割り出すことができるので、正確に経路誘導を行うことができる。
【００３０】
また、大規模なデパートや地下街に入ったときには、そのデパートや地下街の内部の所定位置で送信される地図および位置のデータを受信して、自装置の画面に表示されるデパートや地下街の内部の地図上に自己の現在位置を表示することができるようにすることも可能となる。
【００３１】
図２と３は歩行者用経路誘導装置１００の一例の外観を示す図である。図１は、歩行者用経路誘導装置１００の上面図であり、図２は、下側面図である。図１を参照して、本発明の一実施例による歩行者用経路誘導装置１００は、携帯電話と同等程度の大きさを有し、中央部に、ペン入力あるいは指等によるタッチ入力を可能とする、操作部８の一部としてのタブレット部８−１が表示部６と一体に構成されている。歩行者用経路誘導装置１００の表示部６の上方には音声出力用の音声出力部２−１が設けられており、構造体の下部には音声を入力するための音声入力部２−２が設けられている。歩行者用経路誘導装置１００の下部側面には情報格納媒体４を挿入するためのスロット４ー１が設けられていて、そのスロット４−１に上方格納媒体４がセットされる。これにより、歩行者用経路誘導装置１００は、情報格納媒体４の種類により種々のサービスを提供することができる。この例では、情報格納媒体４は、地図情報を格納している。
【００３２】
音声入力部２−２と前記構造体の間には磁石１１と位置指定スイッチ群８−２が設けられている。また、音声入力部２−２と並んで操作部８の一部８−３が設けられている。歩行者用経路誘導装置１００の上側面からはアンテナ１０が突き出ている。このアンテナ１０は使用されないときには、装置１００に収納することができる。
【００３３】
操作部８−２は、方向指定スイッチ１０８−１から１０８−４と指定スイッチ１０８−５からなる。方向指定スイッチ１０８−１から１０８−４により上下左右に表示部６上でカーソルが移動される。所望の位置にカーソルがきたとき、指定スイッチ１０８−５が押される。これにより、表示部６上に表示されている地図上で位置を指定することができる。
【００３４】
また、操作部８−３には、経路誘導モード設定スイッチ１０９−１、電話モード設定スイッチ１０９−２、音量拡大設定スイッチ１０９−３、案内開始スイッチ１０４が設けられている。経路誘導モード設定スイッチ１０９−１が押されると、経路誘導モードが設定される。これにより、ユーザーを案内するために必要な情報の入力が可能となり、また案内開始スイッチ１０４が可能とされる。電話モード設定スイッチ１０９−２が押されると、電話モードが設定される。電話モードでは、表示部６に例えば、テンキーが表示される。音量拡大設定スイッチ１０９−３が押されると、音声出力部２−１から出力される音あるいは音声の音量が拡大される。これにより、電話モードでは歩行者用経路誘導装置１００を耳から離した状態で通話することが可能となる。また、経路誘導モードでは、左折すべきか、直進すべきか、右折すべきか、更に何メートル進むべきかが音声で案内される。これにより、目に障害を持つ人に対しても案内をすることができるようになり、目に障害を持つ人々の行動範囲を広げることができる。また、２つのバイブレーターが歩行者用経路誘導装置１００と電磁波信号により接続されていてもよい。この場合は、経路誘導モードでは音声による案内に加えて、あるいは音声による案内に変えて、バイブレーターによる案内が行われる。例えば、バイブレーターを左右のポケットに入れておき、左折するときには左ポケットのバイブレーターを振動させ、右折するときには右ポケットのバイブレーターが振動させられる。これにより、聴覚障害者の人々にも確実に案内を提供することができる。
【００３５】
表示部６には選択された地域の地図が表示される。このとき、地図は上方が北方となるように表示される。地図には方位マークも表示されているが、ユーザーは、自己がどの方位を向いているのか分からず、進むべき方向を見いだせない場合が多い。そこで、磁石１１が提供されている。これにより、磁石の方位を表示されている地図上の方位マークと一致されるように歩行者用経路誘導装置１００を動かせば、進むべき方向を容易に見いだすことができる。
【００３６】
図４は、本発明の歩行者用経路誘導装置１００の詳細な構成を示すブロック図である。図４を参照して、歩行者用経路誘導装置１００の動作と処理部７の構成を説明する。先ず、ユーザーは電源スイッチ（図示せず）をオンする。その後、経路誘導モード設定スイッチ１０９−１あるいは電話モード設定スイッチ１０９−２を押す。これにより、経路誘導モードあるいは電話モードが設定される。あるいは、前に使用したときのモードに自動的に設定されても良い。
【００３７】
ここでは、電話モードが設定されているとする。電話モードでは、図５に示されるように、情報格納媒体４からテンキー情報が読み出され、再生部５で表示データに変換される。表示データは出力制御部６０に送られ、表示部６に表示される。
【００３８】
ユーザーはテンキーを順番に操作することにより電話番号を入力する。入力された電話番号は、電話番号レジスタ６４に保持され、通信部９によりアンテナ１０を介して外部に送信される。これにより通話が可能となる。テンキーの下に表示される”リスト”がペンあるいは指で押されると、再生部５の表示情報部５−２から登録されている電話番号リストが読み出される。出力制御部６０は、読み出された電話番号リストを表示部６に表示する。操作部８−２を操作することにより、あるいは表示されている電話番号リストないの１つの電話番号をペンあるいは指で指定することにより（操作部８−１により）、その電話番号は電話番号レジスタ６４に保持される。このようにして、上述と同様にして発呼がなされる。以降、例えば、他の歩行者用経路誘導装置１００’（図１）と通話することが可能となる。
【００３９】
マイクロフォン２−２から入力された音声は通信部９を介してアンテナ１０から送信される。また、アンテナ１０から受信された音声は通信部９からスイッチ６６に送られる。スイッチ６６は、電話モードでは通信部９に接続され、経路誘導モードでは出力制御部６０に接続される。また、スイッチ６８は、音量拡大設定スイッチ６８が操作されているときは、増幅器７０−２に、音量拡大設定スイッチ６８が操作されていないときは増幅７０−１に接続されている。これにより、通信部９からの音声信号はスイッチ６６を介して増幅器７０−１あるいは増幅器７０−２に供給される。増幅器７０−２に接続されるときは、２つの増幅器７０−２、７０−１を介してスピーカー２−１から音声が出力されるので、歩行者用経路誘導装置１００を耳に近づけておく必要はない。音声信号が増幅器７０−１に接続されるときは、歩行者用経路誘導装置１００は、通常の携帯電話として使用可能である。
【００４０】
次に、経路誘導モードが設定されているときは、地図情報が情報格納媒体４から読み出され、再生部５の領域５−１に格納される。また、制御情報は、領域５−２に格納される。再生部５は、先ず日本全体の地図を再生する。これにより、出力制御部６０は、日本全体の地図を表示部６に表示する。このとき、表示部６の下部にはコマンドボタン”拡大”と”縮小”が表示されている。
【００４１】
操作部８−１のコマンドボタンにより、あるいは操作部８−２の指定スイッチ１０８−５により、例えば関東地方が指定されると、出力制御部６０からの指示に従って再生部５は、関東地方の地図を再生する。出力制御部６０は、関東地方の地図を表示部６に表示する。このようにして、順次縮尺率を変更して所望の地域が表示されるようにする。
【００４２】
ここで、操作部８−２のカーソル移動スイッチ１０８−１から１０８−４が操作されてカーソルが動かされ、指定スイッチ１０８−５が操作されて出発点として第１の現在位置が指定される。同様にして、目的地として第２の位置が指定される。指定された第１の位置と第２の位置はそれぞれレジスタ８２と８４に格納される。これにより、出力制御部６０は、表示されている地図情報に基づいて第１の位置から第２の位置に至る可能な経路を選択する。
【００４３】
例えば、目的位置が情報格納媒体４に格納されていない場合に、コマンドボタン”情報入力”が操作されると、出力制御部６０は、通信部９に所定命令を送る。通信部９は、アンテナ１０を介して情報局２００と通信する。情報局２００から得られた地図情報は、再生部５の領域５−１に格納される。このようにして、情報格納媒体４に十分な格納容量が無くとも、必要な情報を外部から受信することにより経路誘導が実行される。
【００４４】
続いて、出力制御部６０は、コスト計算の項目の入力を求める。即ち、再生部５の領域５−２から制御情報を読み出し表示部６に表示する。表示される制御情報のコスト項目には、時間、料金、及び障害がある。時間の項目が選択されると、第１の位置から第２の位置まで移動するために要する時間を基準にコストが計算される。料金の項目が選択されると、第１の位置から第２の位置まで移動するために要する料金を基準にコストが計算される。障害の項目が選択されると、第１の位置から第２の位置まで移動する途中での障害の有無を基準に経路が選択される。これは、例えば、身体に障害がある人が移動するのに障害となる状況を考慮したものである。
【００４５】
ここで、図７に示すように、地図情報Ｄは、道路情報Ｄ１、鉄道路線情報Ｄ２、バス路線情報Ｄ３、及び建物情報Ｄ４がリンクされて構成されている。各情報Ｄ１からＤ４は、種々の属性データを有しているが、ここでは説明を省略する。道路情報Ｄ１には、道路工事情報Ｄ１１、道路あるいは歩道を通行する際の段差等の障害についての障害情報Ｄ１２、その道路をタクシーで行くときのタクシー料金表がリンクされている。また、鉄道路線情報Ｄ２には、料金表Ｄ２１と所要時間Ｄ２２がリンクされている。更に、バス路線情報Ｄ３には、料金表Ｄ３１と所要時間Ｄ３２がリンクされている。
【００４６】
項目が選択されると、出力制御部６０は、再生部５の領域５−１に格納されている地図情報を参照してコスト計算を行い、計算結果に従って経路を表示する。例えば、料金の項目が指定されれば、現在位置Ｓから目的位置Ｇまでの道路距離を計算して、タクシー料金表Ｄ１３を参照してタクシーで行った場合の料金を計算する。また、他の経路として、一部鉄道とバスを利用した場合には料金表Ｄ２１とＤ３１を参照して料金を計算する。こうして、現在位置から目的位置まで移動するのに要する費用に基づいて種々の経路が表示される。このコスト計算が処理部７にとって重いときには、第１と第２の位置情報と、コスト計算項目を通信部９により情報局２００に送信し、その計算結果を得るようにしても良い。
【００４７】
ユーザーは、操作部８−２を操作して、あるいは表示されている計算結果をペンあるいは指で押して、表示されている経路のなかから１つの経路を特定経路として選択する。その結果は出力制御部６０に格納される。
【００４８】
図６に示されるように、ユーザーは、選択された経路に従い地下鉄のＸＹ駅に到達したとする。ここで、ユーザーは案内開始スイッチ１０９−４を操作する。このとき、表示部６の下部には”ＤＰＳ”と”入力”のコマンドボタンが表示されている。ＤＰＳ信号を使用して現在位置を出発位置と指定するときはコマンドボタン”ＤＰＳ”を押す。また、ペン等により入力するときは、”入力”を押す。こうして、出発位置が設定される。ＧＰＳ検出部３により検出された現在位置あるいは入力された現在位置は、出力制御部６０によりレジスタ８６に設定される。次いで、出力制御部６０は、レジスタ８２と８４の内容に従って、地下鉄のＸＹ駅Ｓから目的地Ｇまでの特定経路を表示する。このとき地下鉄のＸＹ駅を中心として２Ｋｍの範囲の地図が表示される。この地図を拡大するように操作部８−１から指示が入力されて、図６に示されるように、特定経路の徒歩区間が連続する白い四角により表示される。このとき、目的地は白丸と共にＧで表示される。
【００４９】
この場合、歩幅レジスタ４４には以前に使用された歩幅値が設定されていて、その値が使用されても良い。あるいは、表示部６に表示されているコマンドボタン”入力”を用いてテンキーを表示し、歩幅値を入力しても良い。入力された歩幅は、出力制御部６０によりレジスタ４４に入力される。
【００５０】
ユーザーは、磁石の向きが地図上の方位マークの向きと一致するように歩行者用経路誘導装置１００を動かして進行方向を確認し、歩行を開始する。
【００５１】
ここでは特に、歩行者用経路誘導装置１００が手に持たれている場合に限定せず、カバン等に入れられた状態で持ち運ばれることも考慮して歩数センサ１が構成されている。すなわち、この実施例では、歩行者の歩行による振動を全方向で検出することができるようにＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸について各方向の振動を検出する３軸加速度センサ２２が歩数センサ１に使用されている。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は地表を基準とするものではなく、相対的な３次元軸である。
【００５２】
加速度センサー２２の各軸の出力Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏはそれぞれ対応して設けられているハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２４−１、２４−２、２３−３に供給される。また、各軸の出力Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏはそれぞれ対応して設けられているローパスフィルタ（ＬＰＦ）２６−１、２６−２、２６−３にそれぞれ供給される。検出器３２は、ローパスフィルタ２６−１２６−２、２６−３からの出力から重力の方向を検出して軸補正回路３４に出力する。
【００５３】
軸補正回路３４は、検出器３２により検出された重力の方向に基づいて、ハイパスフィルタ２４−１、２４−２、２４−３の出力から、振動成分Ｇｘ’、Ｇｙ’、Ｇｚ’を抽出する。加速度検出器３６は、振動成分Ｇｘ’、Ｇｙ’、Ｇｚ’から、重力加速度の影響が除去された、歩行者の歩行にともなう垂直方向の加速度の変化を検出する。このとき、加速度の変化の周期と変化のパターンが保持されても良い。
【００５４】
前述のように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は地表面に対する絶対的な座標系ではなく、装置内での相対的な座標系であるために、加速度センサ２２の各軸の出カＸｏ、Ｙｏ、Ｚｏがローパスフィルタ２６−１、２６−２、２６−３にそれぞれ通されることにより重カによる加速度成分Ｇｘｏ、Ｇｙｏ、Ｇｚｏが得られる。得られた重力による加速度成分Ｇｘｏ、Ｇｙｏ、Ｇｚｏの結果から重力の方向が重力方向検出器３２により決定される。その決定された重力の方向にしたがってハイパスフィルタ２４−１、２４−２、２４−３から得られる歩行者の歩行にともなう加速度（振動）成分Ｇｘ、Ｇｙ、Ｇｚの出力の軸補正が行われる。その結果、地表面に対する座標軸に応じた垂直面に対する歩行による加速度（振動）成分Ｇｘ’、Ｇｙ’、Ｇｚ’が軸補正回路３４から得られる。
【００５５】
ハイパスフィルタ２４−１から２４−３、およびローパスフィルタ２６−１から２６−３のカットオフ周波数は約ｌ〜２Ｈｚ程度である。こうして、処理部７は、その軸補正された歩行者の歩行による加速度（振動）成分Ｇｘ’、Ｇｙ’、Ｇｚ’から歩数と周期を決定する。加速度センサ２２を用いて低速で移動する歩行者の歩数を検出するようにしているので、特に低速で高感度の加速度検出センサを用いる必要がない。
【００５６】
歩数検出器３８は、検出器３６からの加速度の変化から歩数を検出し、検出された歩数を積算する。
【００５７】
歩幅の値はレジスタ４４に既に設定されているので、計測距離レジスタ４６は、歩幅レジスタ４４に格納されている歩幅と歩数レジスタ３８に積算されている歩数から低速移動距離を計算して保持する。出力制御部６０は、レジスタ４６に格納されている低速移動距離に基づいて、特定経路上の徒歩区間を示す白い四角を塗りつぶす。また、低速移動距離から得られる現在位置を黒丸で表示する。このようにして、低速移動距離は更新される。また、ユーザーどこまで目的位置Ｇに近づいたかを知ることができる。
【００５８】
移動の途中で、表示部６に表示されているコマンドボタンの”ＧＰＳ”と”入力”のうちの一方を操作部８−１により操作して、現在位置をレジスタ８８に入力する。これに応答して、出力制御部６０は、レジスタ８６の内容で指定される位置からレジスタ８８の内容で指定される位置までの特定経路の歩行区間の距離を算出して、レジスタ４０に格納する。歩幅計算部４２は、レジスタ４０に格納されている距離と歩数レジスタ３８に格納されている積算歩数から歩幅を計算してレジスタ４４に設定する。レジスタ４４の歩幅値が更新されると、計測距離レジスタ４６には、出力制御部６０により計測距離（低速移動距離）が格納される。レジスタ４６の計測距離は、距離選択器５８により選択されて出力制御装置６０により表示部６に出力される。即ち、特定経路の徒歩区間の四角列が、再計算された移動距離に基づいて塗りつぶしされる。現在位置も修正される。
【００５９】
更に歩行を続けて、目的位置Ｇから５ｍ程の距離にまで到達すると、出力制御部６０は、スイッチ６８を増幅器７０−２側に接続される。その後、出力制御部６０は、”目的地の到着しました”という音声メッセージを出力する。スイッチ６６は、経路誘導モードでは、出力制御部６０側に接続されているので、その音声メッセージは拡声されてスピーカー２−１から出力される。こうして、ユーザーは、目的地への到着を知ることができる。
【００６０】
この例では、徒歩区間の始点からＧＰＳ検出部３により検出される位置、即ち１つの位置までの距離に基づいて歩幅の値が修正されている。しかしながら、ＧＰＳ検出部３から少なくとも２つの位置データが入力されたとき、出力制御部６０がその２つの位置間の距離を計算し、その距離をレジスタ４０に設定することにより歩幅の値を修正しても良い。あるいは、例えば、図６に示される地図では、表示されている地図で郵便局の近所まできたとき、ユーザーが操作部８−２を用いて現在位置を入力しても良い。出力制御部６０は、地下鉄ＸＹ駅から郵便局までの距離を計算してレジスタ４０に設定する。これにより、ＧＰＳ検出部３により現在位置が検出されたときと同様にして歩幅を調整することができる。
【００６１】
実際の使用に際して歩行者が走ったり、足踏みしたりして歩幅が乱れる事態の発生が考えられる。そのような事態に対処するためには歩数レジスタ３８と歩幅レジスタ４４の組を複数用意して、加速度センサ２２の出力パターンに基づいて複数のレジスタの組のいずれかの組の歩数レジスタ３８を更新し、全ての組の積算歩数と歩幅から移動距離を計算しても良い。複数の歩幅を決定するために、ＧＰＳによる測位が可能なときに、歩行者が走ったり足踏みしたりしたときの加速度センサ２２の出力変化（歩数の周期変化）のパターンと、そのときのＧＰＳの測定位置から計算される実際の歩行距離から歩幅を計算して対応するレジスタに格納すればよい。
【００６２】
次にユーザーが自転車や電車などの乗物に乗って比較的高速で移動しているときの動作について説明する。
加速度センサ２２として特に高精度なものを用いなくとも、比鞍的高速で移動するときの加速度は精度良く検出することができる。したがって、歩行者が自転車や電車などの乗物に乗って比較的高速で移動しているときには、加速度センサ２２の検出出力から得られる加速度（振動）成分Ｇｘ’、Ｇｙ’、Ｇｚ’から、加速度検出器３６は、水平方向の加速度の変化を検出する。
【００６３】
積分器４８は、加速度とタイマー５２から入力される時間成分との積を累積する。即ち、加速度を時間に関して積分する。これにより、移動速度が求められて速度レジスタ５０に格納される。積分器５４は速度レジスタの値とタイマー５２からの時間成分の積を計算する。即ち、移動距離が計算されて、高速移動距離レジスタ５６に格納される。
【００６４】
加速度センサ２２から得られる移動速度が時速５〜１０Ｋｍ程度以下であれば、距離選択器５８は、計測距離レジスタ４６に格納されている低速移動距離を出力制御部６０に出力し、時速５〜１０Ｋｍ程度を越えているときには計測距離レジスタ５６に格納されている高速移動距離を出力制御部６０に出力する。これにより、ユーザーが自転車や電車などの乗物に乗って比較的高速で移動しているときの移動状況を表示することができる。
【００６５】
本発明によれば、３軸加速度センサ２２を用いることにより、処理部７の制御下において、低速での歩行時には歩数を検出して歩行距離が決定され、比較的高速での移動時には検出された水平面に対する加速度（振動）成分Ｇｘ’、Ｇｙ’、Ｇｚ’から移動距離が決定される。歩行者の移動状況に応じて検出精度の高い距離情報が選択的に採用される。即ち、距離選択器５８は、歩行距離と高速移動距離をのうちの１つを選択して表示制御装置６０に供給する。このようして、歩行時および乗物による移動時の何れにあっても地図上に現在位置Ｐが精度良く表示されることができ、誘導案内が釣確に行なわれることができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上、本発明による歩行者用経路誘導装置にあっては、歩行者の歩行の距離が検出されて地図上の現在位置が決定される。画面に表示されている所定地域の地図上に自己の現在位置が表示されるときに、歩行による振動から歩数が検出される簡便なセンサが用いられているので、従来からの懸案であった歩行者の歩行距離が適正に検出することができるようになる。ＧＰＳによる測位ができないような状況下にあっても、地図上における歩行者の現在位置が精度良く表示されることができ、目的地への誘導案内が的確に行われることができる。
【００６７】
また、本発明は、加速度センサを用いることによって、検出精度の悪い低速での歩行時にはそのセンサ出カから歩数が検出されて歩行距離が決定され、比較的高速での移動時には検出された加速度から移勤距離が決定されている。従って、歩行時および乗物による移動時の何れにあっても、そのときの歩行者の移動状祝に応じた現在位置が適正に検出されて地図上に表示されることができる。
【００６８】
また、本発明による歩行者用経路誘導装置は、携帯電話としても使用することができる。さらに、その通信機能を利用して、外部と通信し、必要な情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の歩行者用経路誘導装置の外観の上面図である。
【図３】本発明の歩行者用経路誘導装置の外観の下側面図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置の詳細な構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置が携帯電話として使用されるときの表示例を示す図である。
【図６】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置が経路誘導に使用されるときの表示例を示す図である。
【図７】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置で使用される情報の構成を示す図である。
【符号の説明】
１：歩数センサ
２：音声入出力部
３：ＧＰＳ検出部
４：情報格納媒体
５：再生部
６：表示部
７：処理部
８：操作部
９：通信部
１０：アンテナ
２２：３軸加速度センサ
１００、１００’：歩行者用経路誘導装置
２００：情報局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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