(57)【要約】【課題】  位置情報送信ユニットからの位置情報から現在位置を取得するナビゲーション装置において、より正確な位置情報を得ることができるナビゲーション装置を提供する。【解決手段】  設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニット１００から位置情報を取得する位置情報取得部３４と、位置算出部３５と、表示部３８とを備えたナビゲーション装置３０であって、位置情報取得部３４が新たな位置情報送信ユニット１００から当該位置情報送信ユニット１００が送信する新たな位置情報を受信した際に、前記位置算出部３５は前記位置情報取得部３４が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニット１００の設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置３０の現在位置として算出する。【選択図】      図１
2006053047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置であって、
前記位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、
前記位置算出部は、前記位置情報取得部が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記現在位置は、前記新たな位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円に、前記ナビゲーション装置が経路探索サーバから受信した案内経路が入る地点であることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記ナビゲーション装置は、更に方位検出部を備え、方位検出部は当該ナビゲーション装置の向いている方位を検出し、前記位置算出部は、前記新たな位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円とリンクとの交点のうち、当該方位検出部が検出した方位に合致する交点を当該ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置であって、
前記位置情報取得部がこれまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、
前記位置算出部は、これまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ先の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項５】
前記現在位置は、前記これまでに位置情報を受信していた位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円から、前記ナビゲーション装置が経路探索サーバから受信した案内経路が出る地点であることを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション装置。
【請求項６】
前記ナビゲーション装置は、更に方位検出部を備え、方位検出部は当該ナビゲーション装置の向いている方位を検出し、前記位置算出部は、前記これまで受信していた位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円とリンクとの交点のうち、当該方位検出部が検出した方位に合致する交点を当該ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする請求項４に記載のナビゲーション装置。
【請求項７】
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、方位検出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置であって、
前記位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、ナビゲーション装置が進行中のリンクの向きに基づく方位と、方位検出部が検出した方位の偏差を記憶し、
前記位置情報取得部が、これまでに受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、前記方位検出部が検出した方位を前記偏差により補正してナビゲーション装置の進行中の方位を算出することを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項８】
前記通信距離は、前記位置情報送信ユニットにおける通信規格に基づいた所定の距離であることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
【請求項９】
前記通信距離は、前記位置情報送信ユニットが送信する位置情報に含まれ、前記ナビゲーション装置が前記位置情報とともに受信することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載のナビゲーション装置。
【請求項１０】
設置位置の緯度、経度を含む位置情報をナビゲーション装置に送信する位置情報送信ユニットであって、
該位置情報送信ユニットは、前記位置情報を送信する電波が到達する通信距離を前記位置情報とともに前記ナビゲーション装置に送信することを特徴とする位置情報送信ユニット。
【請求項１１】
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置における位置算出方法であって、
前記位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、
前記位置算出部は、前記位置情報取得部が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出するステップからなることを特徴とする位置算出方法。
【請求項１２】
前記現在位置は、前記新たな位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円に、前記ナビゲーション装置が経路探索サーバから受信した案内経路が入る地点であることを特徴とする請求項１１に記載の位置算出方法。
【請求項１３】
前記ナビゲーション装置は、更に方位検出部を備え、方位検出部は当該ナビゲーション装置の向いている方位を検出し、前記位置算出部は、前記新たな位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円とリンクとの交点のうち、当該方位検出部が検出した方位に合致する交点を当該ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする請求項１１に記載の位置算出方法。
【請求項１４】
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置における位置算出方法であって、
前記位置情報取得部がこれまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、
前記位置算出部は、これまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ先の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする位置算出方法。
【請求項１５】
前記現在位置は、前記これまでに位置情報を受信していた位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円から、前記ナビゲーション装置が経路探索サーバから受信した案内経路が出る地点であることを特徴とする請求項１４に記載の位置算出方法。
【請求項１６】
前記ナビゲーション装置は、更に方位検出部を備え、方位検出部は当該ナビゲーション装置の向いている方位を検出し、前記位置算出部は、前記これまで受信していた位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円とリンクとの交点のうち、当該方位検出部が検出した方位に合致する交点を当該ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする請求項１４に記載の位置算出方法。
【請求項１７】
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、方位検出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置における位置算出方法であって、
前記位置情報取得部が、新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、ナビゲーション装置が進行中のリンクの向きに基づく方位と、方位検出部が検出した方位の偏差を記憶するステップと、
前記位置情報取得部が、これまでに受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、前記方位検出部が検出した方位を前記偏差により補正してナビゲーション装置の進行中の方位を算出するステップとからなることを特徴とする位置算出方法。
【請求項１８】
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置を構成するコンピュータに、
前記位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、
前記位置情報取得部が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する位置算出部としての処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１９】
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置を構成するコンピュータに、
前記位置情報取得部がこれまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、
これまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ先の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する位置算出部としての処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などを端末とするナビゲーション装置、および、電波の到達範囲が狭い微弱な電波を利用して当該範囲内に位置するナビゲーション装置に現在位置の情報を送信する位置情報送信ユニットから位置情報を取得するナビゲーション装置および位置情報送信ユニット、位置算出方法ならびにプログラムに関するものであり、特に、位置情報送信ユニットの電波到達範囲である通信エリアへのナビゲーション装置の進入、離脱の際にナビゲーション装置の正確な位置および方位を算出できるようにしたナビゲーション装置および位置情報送信ユニット、位置算出方法ならびにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話などの携帯端末の発展には目覚ましいものがあり、単なる通話のための端末装置から、インターネットなどのネットワークを介して種々のサーバに接続してデータ通信を行う総合的な携帯端末装置として使用され、携帯端末の普及率も極めて高いものになっている。特に、現在は一部の携帯電話にしか搭載されていない測位ユニット、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの信号を受信して測位するＧＰＳ受信機などの搭載が、第三世代と称される携帯電話では全ての機種に搭載されるような趨勢にある。
【０００３】
このような測位機能を有する携帯端末の利用技術としては、種々の分野の技術が提案されており、例えば、自動車用のナビゲーション装置（カーナビ）を発展させ、携帯電話を端末として地図・経路情報を情報配信サーバ（経路探索サーバ）から配信する歩行者用の通信型ナビゲーションシステムが提案されている。また、携帯電話を端末として利用した決済システムや様々なインターネット取引システムなども提案されている。そして最近では、事件や事故の際の通報に携帯電話が使用されることも多くなってきており、通報場所を特定する技術の必要性が増大しつつある。また、老人の所在場所を携帯電話の測位システムを利用して特定しようという試みもなされており、その用途は今後も拡大を続けるものと思われる。
【０００４】
例えば、国土交通省では、非特許文献１（「歩行者ＩＴＳ（Intelligent Transport System）と高精度測位技術」と題する報告書、２００２年３月）に障害者などを含む歩行者に経路案内をするための案内システムの骨格について開示している。この非特許文献１には、歩行者が携帯端末（杖などの器具）に位置情報を送信するための種々の技術が示されている。例えば、ＧＰＳ受信機を搭載する技術の他に、歩行空間に無線ＩＤタグを設置する技術やブルートゥース（Bluetooth：登録商標）を利用したタグを設置する技術が示されている。タグには固有の識別情報が記録され、これに基づいてタグの設置位置を中心とした範囲に存在する携帯端末の場所を特定（位置を測位）しようとするシステムである。一方、総務省では、携帯電話からの緊急通報における発信者位置情報通知機能に関する検討を進めており、このための測位システムを確立する必要性も増大している。
【０００５】
ＧＰＳ受信機を搭載して携帯端末の現在位置を測位する技術はカーナビや通信型ナビゲーションシステムで実用化されており、測位精度の向上も図られているが、ＧＰＳ衛星からの信号を受信できることが前提となるため、地下街や建物の内部での測位には適していないのが現状である。これに対してブルートゥース（Bluetooth：登録商標）を利用したタグを歩行空間に設置する技術は、地下街や建物の内部に経路に沿って適宜の間隔でタグを設置することによって携帯端末に位置情報を提供することができ、ＧＰＳ測位システムを補完する技術として利用することができる。
【０００６】
ブルートゥース（Bluetooth：登録商標）は、比較的微弱な電波を用いた無線通信方式であり、現状の電波到達範囲（通信エリア：ピコネットという）は半径１０ｍ程度である。この通信方式を利用した送信ユニットにはＩＤタグ（ＲＯＭなどのメモリに記録された固有のＩＤ情報）が備えられ、ＩＤタグに記録された情報を無線で携帯端末に送信するものである。携帯端末にはこの無線通信方式に対応した受信機を搭載しておき、受信したＩＤ情報を位置情報センターに送り当該携帯端末の位置を特定するシステムを構成することができる。この場合、送信ユニットの間隔は電波の干渉を防止するため、半径１０ｍ（直径２０ｍ）の間隔で設置すればよく、位置の測位精度は現状のＧＰＳ測位の精度よりも高く、小さな位置範囲まで特定することができる。
【０００７】
一方、携帯電話などの携帯端末の位置を特定するための技術としては、例えば、下記の特許文献１（特開２００２−１０９６７９号公報）に開示された位置情報提供サービスがある。この位置情報提供サービスシステムは、特定エリアにおける旅行者の通路を、路上に設置された物理的手段により通路ネットワークとして構成し、通路ネットワークのノードおよびターミナルポイントには無線通信アクセスを可能にする情報通信手段を具備して旅行者に情報提供することができるようにした情報提供システムである。そして、このシステムは、更に、通路ネットワークのノードとターミナルポイントおよび旅行者の各々の情報通信手段はそれぞれ個別番号を有していて、その個別番号に対応する個別信号が中央処理装置に伝送され、かつ適切に処理されて旅行者の位置情報データベースが生成され、その位置情報データベースを活用した旅行者の位置情報提供サービスがインターネットを経由して旅行者または第三者に提供できるようにしたものである。
【０００８】
また、下記の特許文献２（特開２００３−３４４０９３号公報）には、地下街などＧＰＳ信号が受信できない場所において携帯端末に経路を案内する経路案内システムが開示されている。すなわち、この経路案内システムは、地下街のように現在地の認識が困難な場所においても、歩行者としての操作者が適切に現在地を認識することができ、また、目的地までの経路を容易に把握することができるようにすることを目的としたものである。そして、この経路案内システムは、地図データに基づいて地下経路を探索する経路探索部と、地図データと案内看板データとに基づいて、探索された地下経路を案内する案内データを作成する経路案内データ作成部と、作成された案内データに基づいて、案内看板の文字列を表示画面に表示させる送信データを作成する送信データ作成部とから構成したものである。
【０００９】
同様に階層のある屋内の経路探索装置として下記の特許文献３（特開２００３−２４０５９１号公報）が開示されている。この特許文献３に開示された経路探索装置は、ノードデータとリンクデータとを記憶した通行路データ記憶部と、コストデータ（所要時間）を記憶したコストデータ記憶部とを保持する電子地図データを用いて経路の探索を行うようにしたものである。前記リンクデータには、階数パラメータが設けられて、異なる階層間にわたる経路の探索を可能としている。これにより、例えば、複数の階層が存在する百貨店やスーパーマーケット、あるいは自走式の立体駐車場等において、出入り口等の出発点から上層階に存在する目的地までの経路探索を可能としたものである。
【００１０】
上記のような位置情報提供システムあるいはＧＰＳ測位システムにより得た位置情報を利用する１つの応用として、携帯端末から出発地と目的地の情報を情報配信サーバに送り、情報配信サーバで道路網や交通網のデータから最短の経路を探索して案内するナビゲーション装置が実用化されている。このようなナビゲーションシステムにおける経路探索方法としてはダイクストラ法（ラベル確定法）が用いられる。下記の特許文献４（特開２００１−１６５６８１号公報）には、ダイクストラ法を用いた経路探索の方法の概略が開示されている。また、携帯電話などの携帯端末の進行方向を検出する技術が下記の特許文献５（特開平８−２７８１３７号公報）に開示されている。
【００１１】
前述したように、携帯端末にＧＰＳ受信機を搭載して測位を可能とした場合であっても、建物の内部や地下街などのように、ＧＰＳ衛星信号を受信できない場所では、携帯端末の位置を特定することができない。このため、上記特許文献２に開示された経路案内システムでは、地下街などの通路、出口等に設置されている案内看板を利用して経路案内を行っている。しかしながら、この案内システムでは、案内看板の設置場所を結ぶ経路しか案内できないため、必ずしも最短の経路案内ができないという問題点がある。
【００１２】
また、特許文献３に開示された経路探索装置においては、各階の経路および階を結ぶ経路に設定したノードに関するノードデータと、階数パラメータを含むリンクデータを記憶した通行路データ記憶部と、コストデータ（所要時間）を記憶したコストデータ記憶部とを保持する電子地図データを用いて経路の探索を行うようにしている。これにより階をまたがる経路探索が可能になるが、案内経路の曲がり角や階段においてユーザに適切なガイダンス（案内）を行うためには、携帯端末が位置する場所を判断できることが必要になり、屋内における携帯端末の測位手段が必要になる。
【００１３】
仮に、建物内部にてＧＰＳ衛星信号が受信できたとしても、ＧＰＳ測位システムによって得られる位置情報は、緯度、経度のみであり、建物の内部や地下街では携帯端末が位置する階（フロア）が異なっても、同じ緯度、経度の測位結果になり、階の特定ができないという問題点がある。
【００１４】
また、建物内部にＧＰＳ衛星信号と等価な信号を発生させる設備、あるいは前述の無線ＩＤタグやブルートゥース（Bluetooth：登録商標）を利用したタグを経路に沿って設置する場合、送信のための設備やＩＤタグなどを設置するインフラストラクチャー構築の費用が莫大なものになるという問題点がある。
【００１５】
本願の発明者は、前記の問題点を解消する目的で、既に特願２００４−１６１８７３号の発明についての特許出願を行っている。
この特願２００４−１６１８７３号（以下単に「先願」という）に示された発明は、電源部と通信部と位置情報記憶手段を含むマイクロコンピュータとからなる位置情報送信ユニット本体を照明器具等に取り付け、照明器具設置用のコンセント等を利用して所定の間隔で経路、経路を構成するノード位置等に設置してナビゲーション装置に位置情報を送信するようにしたものである。すなわち、位置情報記憶手段には、該位置情報送信ユニットが設置される場所の緯度、経度、階の情報が位置情報として記憶されており、通信部はこの位置情報を、電波の到達範囲（通信エリア）が狭い微弱な電波を利用して通信エリア内に位置するナビゲーション装置に現在位置の情報を送信するようにしている。
【００１６】
この先願の位置情報送信ユニットと位置情報の利用形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１７】
すなわち、位置情報送信ユニット１００は、図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように位置情報送信ユニット本体１０２と蛍光ランプあるいは電球からなるランプなどで構成される照明器具本体２０２とからなり、位置情報送信ユニット本体１０２は照明器具本体２０２のランプ支持部２０６に取り付けられている。位置情報送信ユニット本体１０２は、図１１（ｃ）に示すように電源部１０４と通信部（通信モジュール）１０６とマイコン（マイクロコンピュータ）１０８とから構成されており、電源部１０４には照明器具本体２０２の口金２０４から電源線が接続されるように構成されている。この位置情報送信ユニット１００が天井や壁に設けられた照明用ソケットに差し込まれる。図１１（ａ）に示すようにランプ２０８が蛍光管から構成される場合、口金２０４から供給される交流電圧を電源としたインバータ回路があり、制御回路のために直流電源も用意されていることから、これに電源部１０４を接続すればよい。また、図１１（ｂ）に示すようにランプ２０８が電球から構成される場合にはインバータ回路に相当する交流電圧−直流電圧変換回路を中継して電源部１０４に接続する構成にすればよい。
【００１８】
位置情報送信ユニット本体１０２は、マイコン（マイクロコンピュータ）１０８を中心に構成されている。マイコン（マイクロコンピュータ）１０８は、周知のようにプロセッサ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどから構成されており、ＲＯＭに記録された制御プログラムにより通信部１０６を制御し、通信部１０６から受信した情報をＥＥＰＲＯＭに記録し、また、ＥＥＰＲＯＭに記録された位置情報を通信部１０６を介して送信する。ＥＥＰＲＯＭには当該位置情報送信ユニット１００が設置される場所の緯度、経度、階の情報が位置情報として記録される。通信部１０６は、例えば、ブルートゥース（Bluetooth：登録商標）による通信方式に適合した通信モジュールである。ブルートゥース（Bluetooth：登録商標）は、比較的微弱な電波を用いた無線通信方式であり、現状の電波到達範囲（通信エリア）は、半径１０ｍ程度である。従って、ナビゲーション装置が位置情報送信ユニット１００の設置場所から半径１０ｍの範囲に位置した場合、ＥＥＰＲＯＭに記録した設置場所の緯度、経度、階の情報を位置情報として該ナビゲーション装置に送信することができる。
【００１９】
ＥＥＰＲＯＭに記録する位置情報は、緯度、経度、階の情報に加えて、あるいは、階の情報の替わりに、ホテルや集合住宅、オフィスなどの建物の場合には、部屋番号を付加することもできる。この場合、携帯端末が取得する位置情報には部屋番号が含まれ、例えば、携帯端末としての携帯電話から緊急通報があった場合の発信場所の特定に有効な手段となる。
【００２０】
このように照明器具本体２０２に位置情報送信ユニット本体１０２を取り付けた構成にすると、照明器具設置用のソケットやシーリング、コンセントなどの既存の電源供給部を利用することによって、電源系統の配線設備を用意することなく簡単に位置情報送信ユニットを設置することができる。また、建物内部や地下街においては一定の間隔で多数の位置情報送信ユニット１００を設置する必要があるが、位置情報送信ユニット本体１０２を構成する電源部１０４、通信部１０６、マイコン１０８などもコストダウンが進み安価に入手できるようになっており、量産による更なるコストダウンが可能になる。
【００２１】
また、地下街や建物内の照明器具用のソケットなどは、通常は常時電源が供給されており、位置情報送信ユニット本体１０２を設置するだけでスタンドアロンで動作させることができる。従って、多数の位置情報送信ユニット１００を設置する場合、製造現場で各位置情報送信ユニットに設置場所の位置情報を記憶させる必要はなく、別途設置する地下街や建物内の設置場所と各位置情報をＰＣ（パソコン）にデータベース化して記憶しておき、設置現場でＰＣから個々の位置情報送信ユニットに書き込んでいくことも可能である。
【００２２】
図１２は、このような位置情報送信ユニット１００を地下街や建物内部の照明用電源を利用して所定の間隔で多数設置した状態を示す概念図である。すなわち、構造物内には、位置情報送信ユニット１００ａ〜１００ｃが所定の間隔でそれぞれ通信エリア１００Ａ〜１００Ｃに設置されている。位置情報送信ユニット１００ａ〜１００ｃが前述したブルートゥース（Bluetooth：登録商標）による通信方式に適合したものである場合、その電波到達範囲は半径１０ｍ程度である。従って通信エリア１００Ａ〜１００Ｃのそれぞれは直径２０ｍ程度でありその中心に位置情報送信ユニット１００ａ〜１００ｃを設置する。地下街や建物内の照明器具用ソケットなどの設置間隔は数ｍの単位であるから、各位置情報送信ユニット１００ａ〜１００ｃの電波の干渉が起きない間隔で通信エリア１００Ａ〜１００Ｃを区切って設置することは容易である。
【００２３】
ナビゲーション装置３０が通信エリア１００Ａの範囲に入ると、位置情報送信ユニット１００ａからの位置情報、すなわち、位置情報送信ユニット１００ａが設置された場所の緯度、経度、階の情報がナビゲーション装置３０に送信され、ナビゲーション装置３０は経路探索サーバその他のサーバに現在位置を通知することができる。この場合、ナビゲーション装置３０と経路探索装置との間は、インターネットなどのネットワークを介して通信可能な状態にあることが必要である。現在では地下鉄施設内を始め、地下街や建物内においても携帯電話の使用が可能なように中継施設や基地局が設置されていることが多く、このような設備を構築すれば十分実用に供することができ、ナビゲーション装置と経路探索サーバなどとの間でデータ通信が可能である。
【００２４】
図１３は、位置情報送信ユニット１００が設置される地下街、建物内のフロアレイアウトを示す図であり、１Ｆ〜Ｂ２は建物のフロアを示し、１Ｆは地上１階、Ｂ１は地下１階、Ｂ２は地下２階を示している。このような建物内には、フロア内の経路（通路）およびフロア間をつなぐ経路（階段、エレベータ、エスカレータなど）がある。通常のナビゲーションに使用される地図データと同様に、フロア毎の経路を地図データとして作成することによって経路探索、経路案内が可能である。
【００２５】
通常のナビゲーションにおける経路探索と異なる点は、経路の一部にフロアとフロアを垂直方向に移動する経路が存在する点のみである。従って、垂直方向に移動する経路を含め、全ての経路の起点／終点および水平方向、垂直方向の進行方向が変わる角（道路では交差点などに該当する）をノードとしてノードＩＤを決め、各ノードを結ぶリンク毎の移動時間（コスト）をデータベース化しておけば、前記特許文献４に開示されているダイクストラ法を用いて出発場所から目的の場所に至る最短の経路を探索することができる。地下街や該建物内の経路探索の場合は、経路探索の基となる出発場所や目的の場所の位置情報として緯度、経度の他に階（フロア）の情報が必要になる。
【００２６】
この位置情報は基本的にはユーザがナビゲーション装置３０から手入力してもよいのであるが、位置情報送信ユニット１００からナビゲーション装置が出発場所の位置情報を得て経路探索サーバに送信するようにしてもよい。そして、経路探索サーバは案内経路データを地図データ（出発場所の階から目的の場所の階までのフロア毎の経路データ）に埋め込んでナビゲーション装置３０に送信し、ナビゲーション装置３０はこれを表示部に表示して経路を確認しながら歩行することができる。この場合、表示は、各階の経路データが透視できるような表示形態をとる必要がある。
【００２７】
一方、複数のフロアの経路データを透視する表示形態では、ユーザが案内経路を視認し難いため、ナビゲーション装置が移動している階の経路データ、案内経路データのみを表示するようにすることが好ましい。この表示形態は通常のナビゲーション装置の表示形態と同様であり、ユーザにとっても案内経路を視認し易いものとなる。このためには、ナビゲーション装置が階を垂直方向に移動する経路に到達したことを検出し、次いで次の階に到達したことを検出できれば、ナビゲーション装置が移動した階の経路データ、案内経路データのみを表示することができる。従って、階を垂直方向に移動する階段、エレベータ、エスカレータなどの経路の起点、終点に位置情報送信ユニット１００を設置しておき、ナビゲーション装置が該位置情報送信ユニット１００から受信した位置情報を経路探索サーバに送れば、ナビゲーション装置３０が階をつなぐ経路を移動したことがわかり、経路探索サーバは必要な階の経路データ、経路案内データをナビゲーション装置３０に送ることができる。
【００２８】
図１４は、このような目的のために図１３に示す各フロア１Ｆ〜Ｂ２のそれぞれのノード（経路の起点・終点、交差点）ｎ１００〜ｎ３１２に本発明にかかる位置情報送信ユニット１００を設置したものである。各ノードｎ１００〜ｎ３１２の間隔は、前述したように位置情報送信ユニット１００の送信電波が互いに干渉しない範囲（通信エリア）であることが必要である。ナビゲーション装置が特定のノード、例えば、ｎ１００に設置された位置情報送信ユニット１００の通信エリアに入ると、その位置情報送信ユニット１００からナビゲーション装置に位置情報（緯度、経度、階）が送信され、ナビゲーション装置はその位置情報によって現在位置を判断（測位）することができる。
【００２９】
図１５は、各フロア１Ｆ〜Ｂ２に配置した位置情報送信ユニット１００が設置されたノードｎ１００〜ｎ３１２（図１４参照）を結ぶリンク（経路）Ｌ１〜Ｌ２９の構成を示す図である。図１５において、ノードｎ１１０からノードｎ２１１に至るリンクＬ６は、フロア１ＦからフロアＢ１に移動する経路例えば階段である。従って、ナビゲーション装置３０がノードｎ１１０に設置した位置情報送信ユニット１００の通信エリアにある時は、ナビゲーション装置３０はこの位置情報送信ユニット１００から位置情報を受信し、その緯度、経度と階の情報を得ることができる。ナビゲーション装置３０がリンク（経路）Ｌ６すなわち階段を降りてノードｎ２１１に設置した位置情報送信ユニット１００のエリアに到達すると当該位置情報送信ユニット１００から位置情報を得て、その緯度、経度、階の情報を得ることができる。これによって、ナビゲーション装置３０は、経路探索サーバから到達したフロアの経路データ、案内経路データを受けてそのフロアの経路案内図を表示することができる。
【００３０】
【特許文献１】特開２００２−１０９６７９号公報（図４、図６、図７）
【特許文献２】特開２００３−３４４０９３号公報（図１６〜図２３）
【特許文献３】特開２００３−２４０５９１号公報（図２）
【特許文献４】特開２００１−１６５６８１号公報（図１、段落［０００３］〜［００１０］）
【特許文献５】特開平８−２７８１３７号公報
【非特許文献１】「歩行者ＩＴＳ（Intelligent Transport System）と高精度測位技術」と題する報告書、２００２年３月、国土交通省
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
しかしながら、上記の先願においては、ナビゲーション装置３０がある位置情報送信ユニット１００の電波到達範囲（通信エリア）内に入った瞬間に、該通信エリアの中心位置に到達したかのようにナビゲーション装置３０内で位置情報が認識されてしまう。なぜならば、位置情報送信ユニット１００に記憶されている位置情報は、当該位置情報送信ユニット１００が設置される位置（電波到達範囲の中心の位置）の緯度・経度であって、通信エリアの周縁の位置ではないためである。すなわち、ナビゲーション装置３０が通信エリアに入った瞬間に取得する位置情報と実際にナビゲーション装置３０が存在する位置との間に、位置情報送信ユニット１００の通信距離の分だけ差があるためである。
【００３２】
図１０は、位置情報送信ユニット１００と通信エリア１００Ａ〜１００Ｃおよびナビゲーション装置３０との関係を示す図である。図１０に示すように、ナビゲーション装置が通信エリア１００Ａに入り、位置情報送信ユニット１００から位置情報を受信すると、ナビゲーション装置３０は、実際の位置が通信エリア１００Ａの境界を示す点線上の位置にあるにも関わらず、通信エリア１００Ａの中心位置にあるように認識してしまう。従って、ナビゲーション装置３０の表示部３８の表示画面に現在位置を表示している場合、位置情報送信ユニット１００の通信エリアが切り替わる毎に、ナビゲーション装置３０が認識する現在位置が間欠的に変化することになり、ナビゲーション装置３０の画面に表示される現在位置（自位置）が間欠的に変化し、利用者に不自然な動きとして観察されるという問題点があった。
【００３３】
本願の発明者は、前記の問題点を解消すべく種々検討を重ねた結果、ナビゲーション装置３０が、特定の位置情報送信ユニットの通信エリアに入り、当該位置情報送信ユニットから位置情報を受信し始めた時に、位置情報送信ユニットから得られる位置情報から通信エリアの半径に相当する距離だけ手前の位置を現在位置として算出するようになせば、現実のナビゲーション装置の位置を算出できることに着目して本発明を完成するに至ったものである。この関係は、ナビゲーション装置が、特定の位置情報送信ユニットの通信エリアから出る場合も同じである。この場合には、位置情報送信ユニットから位置情報を受信できなくなった時に、位置情報送信ユニットから得られる位置情報から通信エリアの半径に相当する距離だけ通過した位置を現在位置として算出すればよい。
【００３４】
すなわち、本発明は、前記の問題点を解消することを課題とし、位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて現在位置を取得するナビゲーション装置において、より正確な位置情報を得ることができるナビゲーション装置および位置情報送信ユニット、位置算出方法ならびにプログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
前記課題を解決するために、本願の請求項１にかかる発明は、
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置であって、
前記位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、
前記位置算出部は、前記位置情報取得部が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする。
【００３６】
また、本願の請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記現在位置は、前記新たな位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円に、前記ナビゲーション装置が経路探索サーバから受信した案内経路が入る地点であることを特徴とする。
【００３７】
また、本願の請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記ナビゲーション装置は、更に方位検出部を備え、方位検出部は当該ナビゲーション装置の向いている方位を検出し、前記位置算出部は、前記新たな位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円とリンクとの交点のうち、当該方位検出部が検出した方位に合致する交点を当該ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする。
【００３８】
また、本願の請求項４にかかる発明は、
設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置であって、
前記位置情報取得部がこれまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、
前記位置算出部は、これまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ先の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする。
【００３９】
また、本願の請求項５にかかる発明は、請求項４にかかる発明において、前記現在位置は、前記これまでに位置情報を受信していた位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円から、前記ナビゲーション装置が経路探索サーバから受信した案内経路が出る地点であることを特徴とする。
【００４０】
また、本願の請求項６にかかる発明は、請求項４にかかる発明において、前記ナビゲーション装置は、更に方位検出部を備え、方位検出部は当該ナビゲーション装置の向いている方位を検出し、前記位置算出部は、前記これまで受信していた位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円とリンクとの交点のうち、当該方位検出部が検出した方位に合致する交点を当該ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする。
【００４１】
また、本願の請求項７にかかる発明は、設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、方位検出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置であって、
前記位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、ナビゲーション装置が進行中のリンクの向きに基づく方位と、方位検出部が検出した方位の偏差を記憶し、
前記位置情報取得部が、これまでに受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、前記方位検出部が検出した方位を前記偏差により補正してナビゲーション装置の進行中の方位を算出することを特徴とする。
【００４２】
また、本願の請求項８にかかる発明は、請求項１ないし６の何れかにかかる発明において、前記通信距離は、前記位置情報送信ユニットにおける通信規格に基づいた所定の距離であることを特徴とする。
【００４３】
また、本願の請求項９にかかる発明は、請求項１ないし６の何れかにかかる発明において、前記通信距離は、前記位置情報送信ユニットが送信する位置情報に含まれ、前記ナビゲーション装置が前記位置情報とともに受信することを特徴とする。
【００４４】
また、本願の請求項１０にかかる発明は、設置位置の緯度、経度を含む位置情報をナビゲーション装置に送信する位置情報送信ユニットであって、
該位置情報送信ユニットは、前記位置情報を送信する電波が到達する通信距離を前記位置情報とともに前記ナビゲーション装置に送信することを特徴とする。
【００４５】
また、本願の請求項１１にかかる発明は、設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置における位置算出方法であって、
前記位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、
前記位置算出部は、前記位置情報取得部が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出するステップからなることを特徴とする。
【００４６】
また、本願の請求項１２にかかる発明は、請求項１１にかかる発明において、前記現在位置は、前記新たな位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円に、前記ナビゲーション装置が経路探索サーバから受信した案内経路が入る地点であることを特徴とする。
【００４７】
また、本願の請求項１３にかかる発明は、請求項１１にかかる発明において、前記ナビゲーション装置は、更に方位検出部を備え、方位検出部は当該ナビゲーション装置の向いている方位を検出し、前記位置算出部は、前記新たな位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円とリンクとの交点のうち、当該方位検出部が検出した方位に合致する交点を当該ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする。
【００４８】
また、本願の請求項１４にかかる発明は、設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置における位置算出方法であって、
前記位置情報取得部がこれまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、
前記位置算出部は、これまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ先の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする。
【００４９】
また、本願の請求項１５にかかる発明は、請求項１４にかかる発明において、前記現在位置は、前記これまでに位置情報を受信していた位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円から、前記ナビゲーション装置が経路探索サーバから受信した案内経路が出る地点であることを特徴とする。
【００５０】
また、本願の請求項１６にかかる発明は、請求項１４にかかる発明において、前記ナビゲーション装置は、更に方位検出部を備え、方位検出部は当該ナビゲーション装置の向いている方位を検出し、前記位置算出部は、前記これまで受信していた位置情報送信ユニットの通信距離を半径とする円とリンクとの交点のうち、当該方位検出部が検出した方位に合致する交点を当該ナビゲーション装置の現在位置として算出することを特徴とする。
【００５１】
また、本願の請求項１７にかかる発明は、設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、方位検出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置における位置算出方法であって、
前記位置情報取得部が、新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、ナビゲーション装置が進行中のリンクの向きに基づく方位と、方位検出部が検出した方位の偏差を記憶するステップと、
前記位置情報取得部が、これまでに受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、前記方位検出部が検出した方位を前記偏差により補正してナビゲーション装置の進行中の方位を算出するステップとからなることを特徴とする。
【００５２】
また、本願の請求項１８にかかる発明は、設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置を構成するコンピュータに、
前記位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、
前記位置情報取得部が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する位置算出部としての処理を実行させることを特徴とするプログラムである。
【００５３】
また、本願の請求項１９にかかる発明は、設置位置の緯度、経度を含む位置情報を送信する位置情報送信ユニットから前記位置情報を取得する位置情報取得部と、位置算出部と、表示部と、を備えたナビゲーション装置を構成するコンピュータに、
前記位置情報取得部がこれまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、
これまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ先の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する位置算出部としての処理を実行させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００５４】
請求項１ないし請求項３にかかる発明においては、位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、位置算出部は、前記位置情報取得部が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する。従って、ナビゲーション装置が位置情報送信ユニットの通信エリアに入った時点におけるナビゲーション装置の位置を正確に算出することができ、ナビゲーション装置の表示部に正確な現在位置表示を行うことができるようになる。
【００５５】
請求項４ないし請求項６にかかる発明においては、位置情報取得部がこれまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、位置算出部は、これまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ先の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する。従って、ナビゲーション装置が位置情報送信ユニットの通信エリアから出た時点におけるナビゲーション装置の位置を正確に算出することができ、ナビゲーション装置の表示部に正確な現在位置表示を行うことができるようになる。
【００５６】
請求項７にかかる発明においては、位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットからの新たな位置情報を受信した際に、ナビゲーション装置が進行中のリンクの向きに基づく方位と、方位検出部が検出した方位の偏差を記憶し、位置情報取得部が、これまでに受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、方位検出部が検出した方位を前記偏差により補正してナビゲーション装置の進行中の方位を算出する。
ナビゲーション装置３０が通信エリアに入った瞬間の位置が、極めてピンポイントであるため、その瞬間に正確な偏差が求められ、正確な方位の補正が行えるようになる。
【００５７】
請求項８にかかる発明においては、請求項１ないし請求項６にかかる発明において、通信距離は、位置情報送信ユニットにおける通信規格に基づいた所定の距離である。従って、ナビゲーション装置は容易に位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前、または、先の位置を算出することができるようになる。
【００５８】
請求項９にかかる発明においては、請求項１ないし請求項６にかかる発明において、通信距離は、位置情報送信ユニットが送信する位置情報に含まれ、前記ナビゲーション装置が前記位置情報とともに受信する。従って、ナビゲーション装置は容易に位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前、または、先の位置を算出することができるようになる。
【００５９】
請求項１０にかかる発明においては、位置情報送信ユニットは、前記位置情報を送信する電波が到達する通信距離を前記位置情報とともに前記ナビゲーション装置に送信する。従って、ナビゲーション装置は容易に位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前、または、先の位置を算出することができるようになる。
【００６０】
請求項１１ないし請求項１３にかかる発明においては、位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、位置算出部は、前記位置情報取得部が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する。従って、ナビゲーション装置が位置情報送信ユニットの通信エリアに入った時点におけるナビゲーション装置の位置を正確に算出することができ、ナビゲーション装置の表示部に正確な現在位置表示を行うことができるようになる。
【００６１】
請求項１４ないし請求項１６にかかる発明においては、位置情報取得部がこれまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、位置算出部は、これまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ先の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する。従って、ナビゲーション装置が位置情報送信ユニットの通信エリアから出た時点におけるナビゲーション装置の位置を正確に算出することができ、ナビゲーション装置の表示部に正確な現在位置表示を行うことができるようになる。
【００６２】
請求項１７にかかる発明においては、位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットからの新たな位置情報を受信した際に、ナビゲーション装置が進行中のリンクの向きに基づく方位と、方位検出部が検出した方位の偏差を記憶し、位置情報取得部が、これまでに受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、方位検出部が検出した方位を前記偏差により補正してナビゲーション装置の進行中の方位を算出する。
このような補正方法によれば、ナビゲーション装置３０が通信エリアに入った瞬間の位置が、極めてピンポイントであるため、その瞬間に正確な偏差が求められ、正確な方位の補正が行えるようになる。
【００６３】
請求項１８にかかる発明においては、ナビゲーション装置を構成するコンピュータに、位置情報取得部が新たな位置情報送信ユニットから当該位置情報送信ユニットが送信する新たな位置情報を受信した際に、位置情報取得部が取得した新たな位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ手前の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する位置算出部としての処理を実行させるプログラムを提供することができ、請求項１ないし３にかかるナビゲーション装置を実現することができるようになる。
【００６４】
請求項１９にかかる発明においては、ナビゲーション装置を構成するコンピュータに、位置情報取得部がこれまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報を受信できなくなった際に、これまで受信していた位置情報送信ユニットからの位置情報に基づいて、当該位置情報送信ユニットの設置位置から通信距離だけ先の位置を前記ナビゲーション装置の現在位置として算出する位置算出部としての処理を実行させるプログラムを提供することができ、請求項４ないし６にかかるナビゲーション装置を実現することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下、本発明の具体例を実施例および図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明にかかるナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。図２は、位置情報送信ユニットの通信エリアを説明するための模式図である。図３は、複数の互いに接する通信エリアをナビゲーション装置が移動する状態を示す平面図である。図４は、互いに接することのない複数の通信エリアをナビゲーション装置が移動する状態を示す平面図である。図５は、互いにオーバーラップする通信エリアと互いに接することのない通信エリアとが組み合わされた状態を示す平面図である。図６は、ナビゲーション装置３０における位置情報算出の手順を示すフローチャートである。図７は、ナビゲーション装置が各通信エリアを移動する状態を示す図であり、図７（ａ）は、通信エリアの中心を現在位置とする先願の現在位置算出に基づく移動状態と本発明にかかる現在位置算出に基づく移動状態を示す図、図７（ｂ）は、本発明にかかる現在位置算出方法をルートマッチング処理に適用した例を示す図である。図８は、ナビゲーション装置の進行方向を検出する場合における通信エリアとナビゲーション装置の現在位置算出の地点を説明するための図であり、図８（ａ）は十字路にナビゲーション装置が進入する場合を示す図、図８（ｂ）は十字路からナビゲーション装置が脱出する場合を示す図、図８（ｃ）は５差路の場合を示す図である。図９は、ＧＰＳ処理部が測位できる交差点などに本発明を適用した場合を説明するための模式図である。
【実施例】
【００６６】
本発明にかかる図１に示すようにナビゲーション装置３０がネットワーク１２を介して経路探索サーバ２０に接続され、ナビゲーションシステム１０を構成している。経路探索サーバ２０は、主制御部２１、送受信部２３、経路探索部２５、地図データベース（ＤＢ）２７、案内データ作成部２９とを備えている。主制御部３１は、マイクロプロセッサを中心に構成され、一般的なコンピュータ装置と同様にＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶手段を備えており、これらの記憶手段に蓄積されたプログラムによって各部を制御する。
【００６７】
送受信部２３は、ナビゲーション装置３０からのデータやサービス要求を受信し、また、ナビゲーション装置３０に要求されたデータやサービスに必要なデータを送信（配信）するためのものである。地図データＤＢ（地図データデータベース）２７は、ナビゲーション装置３０に配信して表示するための地図情報と経路探索のための地図データ（ノードデータ、リンクデータ、コストデータ）を蓄積したデータベースであり、経路探索部２５は、ナビゲーション装置３０から送られた経路探索の要件に従って、地図データＤＢ２７を参照して、出発地から目的地までの最短の案内経路を探索する。探索の手法は、前述の特許文献４に開示されたダイクストラ法を使用することができる。案内データ作成部２９は経路探索部２５が探索した最適な案内経路のデータに基づいて分岐ノード等（交差点等）のガイドポイントとそのガイドポイントにおける音声による案内（ガイド）のパターンを設定した案内データを作成する。
【００６８】
一方、ナビゲーション装置３０は、主制御部３１、ＧＰＳ処理部３２、送受信部３３、位置情報取得部３４、位置算出部３５、方位算出部３６、経路探索要求部３７、表示部３８、操作部３９とから構成されている。ナビゲーション装置３０は、操作部３９から所望の入力、操作指示を行い、表示部３８に経路探索サーバ２０から配信された地図や案内経路を表示する。主制御部３１は、マイクロプロセッサを中心に構成され、一般的なコンピュータ装置と同様にＲＡＭ、ＲＯＭなどの記憶手段を備えており、これらの記憶手段に蓄積されたプログラムによって各部を制御する。
【００６９】
経路探索要求部３７は、出発地、目的地、移動手段などの経路探索要件を経路探索サーバ２０に送り、経路探索の要求を行う。出発地、目的地は緯度、経度によって指示するのが一般的であるが、住所や電話番号を入力し、経路探索サーバ２０のデータベースで緯度、経度の情報に変換する方法や、ナビゲーション装置３０に表示される地図上でポイントを指定して緯度、経度の情報に変換する方法などがとられる。地下街や建物内部の経路探索において、出発地、目的地の情報には、緯度、経度の他に「階」の情報が必要になる。移動手段は、例えば、徒歩、自動車、徒歩と交通機関の併用などである。「階」の情報は、例えば、操作部３９から入力しなくてもよく、入口の番号や目的とするお店の名前、ナビゲーション装置３０に表示される地図上でポイントして指定する方法などが利用できる。もちろん、出発地の情報としては、後述する位置情報送信ユニット１００から位置情報取得３４で受信し位置情報に基づいて位置情報算出部３５で算出した位置情報を使用することができる。
【００７０】
位置情報取得部３４は、位置情報送信ユニット１００から位置情報を受信するものであるが、本発明における位置情報送信ユニット１００は、位置情報として当該位置情報送信ユニット１００が設置された位置の「緯度」、「経度」、「階」の情報の他に位置情報送信ユニット１００の「通信距離」（電波の到達距離）の情報を記憶しており、通信エリアに入ったナビゲーション装置３０にこれらの情報を送信する。図９においてナビゲーション装置３０がある位置送信ユニット１００の通信エリア１００Ａに入って位置情報取得部３４がこの情報を受信し始めた時点ではナビゲーション装置３０は、通信エリアＡの周縁（点線）の位置にある。ここで位置情報送信ユニット１００は通信エリア１００Ａの中心に設置されており、位置情報取得部３４が位置情報送信ユニット１００から受信する位置情報は通信エリア１００Ａの中心位置の緯度、経度などの情報である。
【００７１】
従って、例えば、ナビゲーション装置３０がある通信エリアに進入した時（通信エリアに入り当該通信エリアに設置された位置情報送信ユニットから位置情報を受信した瞬間）、位置算出部３５において、位置情報送信ユニット１００から受信した位置情報（緯度、経度）から位置情報送信ユニット１００の通信距離だけ手前の位置の緯度、経度を算出することにより、ナビゲーション装置３０の正しい位置を測位することができる。同様にして、ナビゲーション装置３０がある通信エリアから離脱した時（通信エリアから出て当該通信エリアに設置された位置情報送信ユニットから位置情報を受信なくなった瞬間）、位置算出部３５において位置情報送信ユニット１００から受信した位置情報（緯度、経度）から位置情報送信ユニット１００の通信距離だけ通過した位置の緯度、経度を算出することにより、ナビゲーション装置３０の正しい位置を測位することができる。
【００７２】
ここで、位置情報送信ユニット１００が地下街などの建物の天井に設置された場合における通信距離について、図２を参照して説明する。位置情報送信ユニット１００が、ブルートゥース（Bluetooth：登録商標）による通信方式に適合した通信モジュールにより構成されている場合、破線の円２１２が、ブルートゥース（Bluetooth：登録商標）で言うところのピコネット（通信エリア）であり、平面的には通常半径１０ｍ程度の円である。この通信エリアにナビゲーション装置３０が入った瞬間に、ナビゲーション装置３０はブルートゥース（Bluetooth：登録商標）で位置情報を受信する。その位置情報は、位置情報送信ユニット１００の設置位置２１１であり、破線の円の中心である。
【００７３】
位置情報送信ユニット１００が天井に設置されている場合は、通信エリアは図２に示すように半球状のエリアになるので、歩行者にとっては水平方向の通信距離は短くなる。それらを考慮して８〜５ｍ程度の通信距離として扱ってよい。すなわち、位置情報送信ユニット１００は、緯度、経度の情報とともに、この通信距離（例えば、８ｍ）の情報をナビゲーション装置３０に送信し、ナビゲーション装置３０は、前述したように、位置算出部３５で位置情報送信ユニットの設置位置である緯度、経度から通信距離だけ手前の位置の緯度、経度を算出することによって、通信エリアに入った時点のナビゲーション装置３０の位置を正しく算出することができる。
【００７４】
ナビゲーション装置３０が通信エリアから離脱する場合は前述の進入の場合と逆の演算を行う。すなわち、図１０の通信エリア１００Ａからナビゲーション装置３０が離脱して、それまで受信していた位置情報が受信できなくなった時点で、位置情報送信ユニット１００の位置（緯度、経度）から、通信距離（前述と同様に例えば８ｍの距離）だけ先の位置（ナビゲーション装置３０が位置情報を受信できなくなるまでに通過した位置）の緯度、経度を算出すればよいことになる。位置情報送信ユニット１００への位置情報（緯度、経度など）は前述したように設置場所でパソコンなどの書き込み装置で書き込むことができるから、前述の通信距離の情報は、位置情報送信ユニット１００を実際に設置した場所でその電波の到達範囲を測定して実測値を書き込むようにすることもできる。
【００７５】
図３は、以上のようにして位置算出部３５がナビゲーション装置３０の現在位置を算出し、移動した状態を示す図である。経路探索サーバ２０が配信した案内経路に従って、先ず、ナビゲーション装置３０が通信エリア１００Ａに入った瞬間に、前述の位置算出部３５によって通信エリア１００Ａの周縁部（点線の円周上）の位置が、ナビゲーション装置３０の位置として算出され、表示部３８の表示画面のようにその位置が表示される。次に、案内経路に従ってナビゲーション装置３０が図中のＢ方向に右折して通信エリア１００Ａを出て、次に隣接する通信エリア１００Ｃに入った瞬間に、位置算出部３５によって通信エリア１００Ａの周縁部（点線の円周上）の位置がナビゲーション装置３０の位置として算出され、表示部３８の表示画面のようにその位置が表示される。この時、ナビゲーション装置３０の表示部３８に表示されている地図がルートアップ（スクロールアップ）され、隣接した地図が表示される。
【００７６】
図４は、ナビゲーション装置３０が通信エリアから離脱する（出る）時にも現在位置を算出する場合を示す図である。図３では通信エリア１００Ａ〜１００Ｄが接していたが、図４では通信エリア１００Ａ〜１００Ｄが接しておらず、通信エリア間に位置情報送信ユニット１００の電波が到達しないエリアが存在するように各位置情報送信ユニット１００を設置してある点が異なっている。
【００７７】
図４において、経路探索サーバ２０が配信した案内経路に従って、先ず、ナビゲーション装置３０が通信エリア１００Ａに入った瞬間に、前述の位置算出部３５によって通信エリア１００Ａの周縁部（点線の円周上）の位置がナビゲーション装置３０の位置として算出され、表示部３８の表示画面のようにナビゲーション装置３０の位置が表示される。次に、案内経路に従ってナビゲーション装置３０が図中のＢ方向に右折して通信エリア１００Ａを出た瞬間（図４のＢの位置）に、ナビゲーション装置３０が通信エリア１００Ａで受信していた位置情報が受信できなくなる。そこで、位置算出部３５は今まで受信していた位置情報送信ユニット１００の位置情報（緯度、経度など）をもとに、通信距離だけ先の位置（既に移動した距離）をナビゲーション装置３０の現在位置として算出する。
【００７８】
これにより、ナビゲーション装置３０が通信エリア１００Ａを出た地点の位置が算出され、その地点にナビゲーション装置３０が位置するように表示部３８に表示される。次に、ナビゲーション装置３０が新しい通信エリア１００Ｃに入った瞬間に、前述と同様の位置算出がなされ、通信エリア１００Ｃの周縁部にナビゲーション装置３０の現在位置が算出される。そして、表示部３８にナビゲーション装置３０の現在位置が表示される。そして、ナビゲーション装置３０が通信エリア１００Ｃを出た瞬間に、位置算出部３５は今まで受信していた位置情報送信ユニット１００の位置情報（緯度、経度など）をもとに、通信距離だけ先の位置（既に移動した距離）を現在位置として算出する。
【００７９】
このように、位置情報送信ユニットの通信エリアが重ならないように設置すると、ナビゲーション装置３０が１つの通信エリアに入る時と出る時の２箇所において位置情報を算出することができる。前述の先願においては、通信エリア１つにおいて中心位置１箇所の位置情報しか得られなかったが、図４のように通信エリア１つに対して２箇所の位置情報を算出して取得できるようにすれば、ナビゲーション装置３０の移動状態を自然な様子で表示することができ、また、表示部３８の地図表示がスクロールした瞬間がナビゲーション装置３０の正しい現在位置を示すため、利用者にとって非常にわかり易い表示を提供することができる。従って、各位置情報送信ユニット１００は、その通信エリアが、図５に示すように、相互にオーバーラップするようにも、また、間隔をあけて通信エリアが接する、あるいは、オーバーラップする部分がないようにも、自由に設置することができる。
【００８０】
次に、ナビゲーション装置３０の位置算出手順について説明する。図６は、図３あるいは図４で説明したナビゲーション装置３０における位置情報算出の手順を示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、受信フラグとは、ナビゲーション装置３０が位置情報送信ユニット１００の位置情報を正常に受信できたらセット、受信できなかったらリセットされるフラグである。また、開始から終了に至る処理はナビゲーション装置３０から繰り返し呼ばれる位置確認（位置情報取得、位置算出）の処理手順であって、通信やナビゲーションの基礎的な処理は下層のレイヤで処理されているものとする。
【００８１】
ナビゲーション装置３０は、先ず、ステップＳ１０１で位置情報取得部３４が位置情報送信ユニット１００と通信を行い、ステップＳ１０２で位置情報を受信する。位置情報が受信できた場合、位置情報取得部３４は、ステップＳ１０３で受信フラグの状態を調べる。受信フラグの状態がリセットの状態であれば新たな位置情報を受信したことになるので、ステップＳ１０４に進んで位置算出部３５で先に説明した通信エリア進入時のナビゲーション装置３０の現在位置を算出する。すなわち、受信フラグがリセット状態であるということは、ナビゲーション装置３０が新たな位置情報送信ユニット１００の通信エリアに入った瞬間であることを示すので、新たな位置情報送信ユニット１００から受信した位置情報（緯度、経度、通信距離など）から通信距離だけ手前の位置の緯度、経度を算出して現在位置を求める（ステップＳ１０４）のである。そして、ステップＳ１０５で受信フラグをセットして処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ１０３において受信フラグがセットの状態であれば、ステップＳ１０６に進み、位置情報取得部３４は、受信した位置情報が新しい位置情報か確認する。位置情報取得部３４が連続的に位置情報を受信していても新しい位置情報送信ユニット１００の通信エリアにナビゲーション装置３０が入っている場合があるからである。例えば、図５に示すように、位置情報送信ユニット１００の通信エリアがオーバーラップするように設置されている場合があるからである。受信した位置情報がステップＳ１０６で新しい通信エリアであると判断すると、ステップＳ１０４に進み、位置算出部３５は前述のようにナビゲーション装置３０の位置を算出し、ステップＳ１０５で受信フラグを再セットして処理を終了する。新しい通信エリアでなければそのまま処理を終了する。
【００８３】
一方、ステップＳ１０２で位置情報を受信していない場合は、ステップＳ１０７に進み、受信フラグの状態を調べる。受信フラグの状態がセット状態であれば、ナビゲーション装置３０が今まで位置していた通信エリアから離脱した直後であることを示すので、ステップＳ１０８に進んで位置算出部３５で先に説明した通信エリア離脱時のナビゲーション装置３０の現在位置を算出する。すなわち、受信フラグがセット状態であるということは、ナビゲーション装置３０がこれまで位置情報を受信していた位置情報送信ユニット１００の通信エリアを出た瞬間であることを示すので、これまで位置情報送信ユニット１００から受信していた位置情報（緯度、経度、通信距離など）から通信距離だけ先の位置（案内経路上を進んだ位置）の緯度、経度を算出して現在位置を求める（ステップＳ１０８）のである。そして、ステップＳ１０９で受信フラグをセットして処理を終了する。
【００８４】
ステップＳ１０７で受信フラグの状態がリセットの状態である場合は、位置情報送信ユニット１００からの位置情報を受信しておらず（ステップＳ１０２）かつ継続的に受信もしていないことになるので、ナビゲーション装置３０は何もせずに処理を終了する。
【００８５】
この手順のように、ナビゲーション装置３０が位置情報送信ユニット１００の設置位置を現在位置として測位するのではなく、ナビゲーション装置３０が通信エリアに入った位置、通信エリアを出た位置の２箇所を現在位置として位置表示すれば、図７（ａ）に示すように、ナビゲーション装置３０の移動経路が位置情報送信ユニット１００の設置を結ぶ蛇行した経路にならずに、各通信エリアへの進入位置、離脱位置を結ぶ直線として表示できる。また、図７（ｂ）に示すように案内経路にルートマッチングする場合も、先願では位置情報送信ユニット１００の設置位置１箇所でしか取得できなかった位置情報が、通信エリアの進入位置、離脱位置の２箇所で位置情報を算出することができるようになる。従ってナビゲーション装置３０に表示する移動経路が現実の移動経路に則した状態で表示することができるようになる。特に、連絡通路のように通過するためだけの場所では、位置情報提供装置の間隔を意図的に広くとっても、本発明により２倍の分解能で案内できるので、設備の設置台数を減らすことができる。
【００８６】
以上の説明は、ナビゲーション装置３０に対する案内経路のデータが経路探索サーバ２０から提供されており、ナビゲーション装置３０で現在位置を案内経路上にマッチングするルートマッチング処理を行う態様に関するものであったが、案内経路のデータがない場合であっても、現在位置の特定が可能である。そのためには、携帯電話において表示部に表示される地図の北を上にして表示したり、利用者が観察している向きに合わせて表示する、いわゆる、ヘディングアップ処理のために使用されている電子コンパスなどの方位検出手段を使用する。このため、ナビゲーション装置３０には、方位検出部３６が設けられている（図１参照）。図１において、方位検出部３６は、前述した電子コンパスなどの方位検出手段から構成されている。
【００８７】
ナビゲーション装置３０の進行方向の検出は、ナビゲーション装置３０が携帯電話などの場合、その表示画面の上方向を進行方向とする方法、加速度センサを用いてナビゲーション装置３０の姿勢と移動速度を求めてナビゲーション装置３０がどのような姿勢にあってもその進行方向を算出する方法とがある。例えば、上記特許文献５に開示された技術を用いてナビゲーション装置３０の方位を検出し、更に、加速度センサの検出値を積分して進行方向を求めることができる。
【００８８】
このようにしてナビゲーション装置３０の進行方向がわかっていると、図８（ａ）に示すようにナビゲーション装置３０がどの方向から通信エリア１００Ａに入ったか、また、図８（ｂ）に示すようにナビゲーション装置３０がどの方向に通信エリア１００Ａを出たかが瞬時にしてナビゲーション装置３０において判断することができ、ナビゲーション装置３０がどのリンクから通信エリアに入り、どのリンクから通信エリアを出たかが判断できるようになる。従って、そのリンク上で通信エリアから通信距離（その通信エリアの位置情報送信ユニットの通信距離）だけ離れた地点がナビゲーション装置３０の現在位置である。また、図８（ａ）、図８（ｂ）のようにリンクが十字路でなくても、ナビゲーション装置３０が通信エリアに対してどの方向を向いて進入あるいは離脱したかがわかるので、図８（ｃ）に示すように５差路であってもナビゲーション装置３０の進行方向から、正しくその現在位置を算出することができる。
【００８９】
実際には地磁気には地域的な偏差と、局所的な磁気異常があることが知られている。特に、地下鉄の駅周辺などでは地下の鉄骨構造や、レールの鉄、電車の電流などの影響で方位が誤差をもって測定される。通信エリアに入る時のリンクの方位と、センサで観測した方位の差が、その地点の総合的な偏差である。従って、一時的にその偏差を記憶し、次回の方位の測定に補正値として用いれば、図８（ｃ）のような脱出リンクの方位差の少ない通路も誤ることがない。
【００９０】
このように、ナビゲーション装置３０が通信エリアに入った瞬間に、地図データ上のリンク（進行方向）に基づく方位と磁気センサ等方位検出部３６の出力との差が、偏差として観測されるので、それを用いて表示部３８に表示する地図表示の回転量の補正をすることができる。上記の補正方法によれば、ナビゲーション装置３０が通信エリアに入った瞬間の位置が、極めてピンポイントであるため、その瞬間に正確な偏差が求められ、正確な方位の補正が行えることになる。
【００９１】
以上説明した本発明の実施態様は、地下街や建物内のようにＧＰＳ処理部３２により測位ができない環境にある場合であったが、本発明は、位置情報送信ユニットを設置すれば、ＧＰＳ処理部３２による測位が可能な環境においても適用することができる。すなわち、図９に示すように、交差点Ｘの４つの角にそれぞれ通信エリアが１００Ａ〜１００Ｄとなるように位置情報送信ユニット１００を配置して、前述のように、ナビゲーション装置３０が通信エリアに入った位置、通信エリアを出た位置を正確に算出すれば、交差点をナビゲーション装置３０がどのように移動しているかが容易に判断することができ、また、その経路表示も利用者に分かり易く、自然な移動状態として表示することができるようになる。
【００９２】
なお、以上説明した本発明の実施例においては、ナビゲーション装置３０が経路探索サーバ２０とネットワークを介して通信する通信型のナビゲーションシステムを例に説明したが、これに限られることなく、ナビゲーション装置３０に経路探索サーバ２０の機能を備えた携帯型のナビゲーション装置であっても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明にかかるナビゲーション装置が適用されるナビゲーションシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】位置情報送信ユニットの通信エリアを説明するための模式図である。
【図３】複数の互いに接する通信エリアをナビゲーション装置が移動する状態を示す平面図である。
【図４】互いに接することのない複数の通信エリアをナビゲーション装置が移動する状態を示す平面図である。
【図５】互いにオーバーラップする通信エリアと互いに接することのない通信エリアとが組み合わされた状態を示す平面図である。
【図６】ナビゲーション装置３０における位置情報算出の手順を示すフローチャートである。
【図７】ナビゲーション装置が各通信エリアを移動する状態を示す図であり、図７（ａ）は、通信エリアの中心を現在位置とする先願の現在位置算出に基づく移動状態と本発明にかかる現在位置算出に基づく移動状態を示す図、図７（ｂ）は、本発明にかかる現在位置算出方法をルートマッチング処理に適用した例を示す図である。
【図８】ナビゲーション装置の進行方向を検出する場合における通信エリアとナビゲーション装置の現在位置算出の地点を説明するための図であり、図８（ａ）は十字路にナビゲーション装置が進入する場合を示す図、図８（ｂ）は十字路からナビゲーション装置が脱出する場合を示す図、図８（ｃ）は５差路の場合を示す図である。
【図９】ＧＰＳ処理部が測位できる交差点などに本発明を適用した場合を説明するための模式図である。
【図１０】先願における問題点を説明するための模式図である。
【図１１】先願の位置情報送信ユニットの構成を示す図である。
【図１２】先願の位置情報送信ユニットを連続的に配置した状態を示す平面図である。
【図１３】先願の位置情報送信ユニットが設置されるか地下街などのフロアレイアウトを示す図である。
【図１４】図１３におけるノードに位置情報送信ユニットを設置した状態を示す図である。
【図１５】図１４におけるリンクの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０・・・・ナビゲーションシステム
１２・・・・ネットワーク
２０・・・・経路探索サーバ
２１・・・・主制御部
２３・・・・送受信部
２５・・・・経路探索部
２７・・・・地図データＤＢ（地図データデータベース）
２９・・・・案内データ作成部
３０・・・・ナビゲーション装置
３１・・・・主制御部
３２・・・・ＧＰＳ処理部
３３・・・・送受信部
３４・・・・位置情報取得部
３５・・・・位置算出部
３６・・・・方位検出部
３７・・・・経路探索要求部
３８・・・・表示部
３９・・・・操作部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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