(57)【要約】【課題】歩行を基盤とする経路ガイド装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明は、歩行者に対し歩行を基盤とする経路ガイド機能を提供するためになされたものであって、該機能を果たすために、航法装置が搭載されている移動通信端末において歩行者ごとに異なる歩幅を基準とする歩行を検出し、主な地点または目的地までの残距離を歩行数として換算して経路ガイドの際に主な地点または目的地までの距離を歩行数として提供する。このように歩行数を基準として経路ガイドを受けることにより、歩行者は、より便利な経路ガイドを受けることが可能になり、さらに、主な地点または目的地までの経路について直観的に容易に確認できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行を基盤とする経路ガイド装置であって、
歩行者の歩行を感知して出力するセンサー部と、
前記センサー部の出力パターンから歩行者の歩行ごとに繰り返される特徴を取り出して歩行を検出する歩行検出部と、
前記センサー部の分散サイズと歩行検出結果による歩行周波数を用いて歩幅を推定する歩幅設定部と、
特定の地点までの距離を歩行数として換算する経路情報提供部と、
経路ガイドの際に前記経路情報提供部から出力される歩行数を用いて経路ガイドを行う制御部と、を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
歩行者の平均歩幅値を記憶するメモリをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御部は、
経路ガイドの際に一定時間が到来するまで前記メモリに記憶されている平均歩幅値を用いて経路ガイドを行い、前記一定時間後には前記経路情報提供部から出力される歩行数を用いて経路ガイドを行うことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記経路情報提供部により計算された歩行数を基に前記特定の地点までの残距離を報知する経路ガイドメッセージを表示部上に表示するように制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記経路情報提供部により計算された歩行数を基に前記特定の地点までの残距離を報知する経路ガイドメッセージを音声処理部を介して音声にて出力するように制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記メモリは、
以前の歩幅情報に基づいて既に記憶されている歩行者の通常の歩幅推定値、経路ガイド提供サーバにおいて予め記憶しておいた推定値、及び初期の歩行者モードの設定時に歩行者により任意に入力された固定歩幅値のうちいずれか一つを用いた平均歩幅値を記憶することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記メモリは、
前記制御部の制御下で現在の位置から経路に沿って移動したときに現れる地図を表示するための地図データを記憶することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記センサー部は、
歩行者の歩行を感知する加速度センサー及び歩行者の回転運動を感知するジャイロセンサーのうち少なくとも１以上を用いて前記歩行者の移動によるセンサー値を前記歩行検出部に出力することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記歩行者の現在の位置を測定する位置測定部と、
前記位置測定部により測定された位置結果値に基づいて前記特定の地点までの残距離を算出する経路管理部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記歩幅設定部は、
前記歩行検出部及び前記位置測定部からの出力結果値を用いて前記歩行者の歩幅を設定することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記歩幅設定結果と前記特定の地点に対して算出された残距離を用いて前記特定の地点までの残距離に対して歩くべき歩行数を計算する歩行数計算部と、
前記残りの歩行数計算結果と前記算出された残距離結果値を用いて歩行数を基盤とする経路ガイドメッセージを生成する経路情報計算分と、をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記位置測定部は、
各種の位置測定装置から得られる出力値を用いて前記歩行者の現在の位置による移動距離を算出することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記位置測定部は、
前記センサー部からのセンサー値及び全地球測位システム（ＧＰＳ）の位置情報のうち少なくとも１以上を用いて前記歩行者の現在の位置を測定し、測定された前記歩行者の現在の位置による移動距離を算出することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
歩行を基盤とする経路ガイド方法であって、
経路ガイドの際に歩行者の歩行特性や状況によって歩行を検出して歩行者の歩行数を歩行検出結果として出力するステップと、
前記歩行者の現在の位置を測定して移動距離を算出するステップと、
前記歩行検出結果及び算出された移動距離を用いて前記歩行者の歩幅を設定するステップと、
前記歩行者から特定の地点までの距離を算出するステップと、
前記歩幅設定結果と算出された距離を用いて前記特定の地点までの距離に対して歩くべき歩行数を計算するステップと、
前記歩行数計算結果と前記算出された残距離結果値を用いて歩行数を基盤とする経路ガイドメッセージを提供するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
経路ガイドの際に歩幅の推定にかかる一定時間が到来するまでは予め記憶されている歩幅値を用いて経路ガイドを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記時間が経過すると、前記歩行者の歩幅により計算される歩行数を用いて経路ガイドを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記予め記憶された歩幅値は、
以前の歩幅情報に基づいて既に記憶されている歩行者の通常の歩幅推定値、経路ガイド提供サーバにおいて予め記憶しておいた推定値、及び初期の歩行者モードの設定時に歩行者により任意に入力された固定歩幅値のうちいずれか一つを用いた平均歩幅値であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
歩行検出による歩行者の予想位置を計算するステップと、
位置測定装置を用いて歩行者の現位置を測定するステップと、
前記予想位置と前記測定された現位置を比較するステップと、
前記位置比較の結果が一致する場合、前記設定された歩幅設定値を維持するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記位置比較の結果が一致しない場合、前記設定された歩幅設定値を修正するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記歩幅の修正は、
前記歩行者の実際の位置測定により算出された移動距離を測定された歩行数で割ることにより行われることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記経路ガイドの際に、歩行者の経路上に陸橋や地下階段などが存在する場合、予め算定されて記憶されている歩行数を用いて歩行基盤の経路ガイドを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記経路ガイドの際に、上り坂、下り坂、傾斜度などによって階段数の重み付け値を与えて歩行基盤の経路ガイドを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経路ガイド装置及び方法に係り、詳しくは、個人航法装置（Personal Navigation System）において歩行者の歩行を基盤とする経路を提供できる、歩行者の歩行を基盤とする経路ガイド装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、航法装置とは、移動体の現在の位置情報と目的地までの経路情報を提供する装置をいい、船舶、航空機、車両及び歩行者など各種の移動体は、必要に応じて航法装置を搭載あるいは携帯する。かかる航法装置は、主として航空機や船舶において必須装備として用いられているが、次第に一般化して現在には道路上を走行する車両に広く用いられている。また、近年に至っては、歩行者のための航法装置が普及しているのが現状である。
【０００３】
通常、車両用航法装置（Car Navigation System）は、運転者に車両の現在の位置から目的地までの経路を電子地図上に提供し、車両が提供された経路を離脱することなく走行経路に沿って走行可能に交差路などの主な経由地点の手前で運転者に主な経由地点までの残距離と走行方向情報を提供する。さらに、歩行者航法装置（ＰＮＳ：Personal Navigation System）は、経路上の主な地点の手前で歩行者に主な地点までの残距離と走行方向の情報を提供する。このようなそれぞれの航法装置においては、目的地までの残距離や目的地までの予想所要時間などの情報をも提供する。このように経路情報を提供することを経路ガイドといい、経路ガイドとは、現在の位置に関する測位情報を基に目的地までの経路情報などを運転者または歩行者に提供することを意味する。
【０００４】
一方、車両、船舶、歩行者などの移動体についての現在の位置を測定するための各種の位置特定技術が開発されているが、一例として、ＤＲ（Dead Reckoning）方式の位置特定技術がある。ＤＲ方式の位置測定技術とは、以前の位置情報を用いて相対的な自己位置及び進行方向を知ることのできる技術であり、通常、回転運動を感知するセンサー（例えば、ジャイロスコープ）と直線運動を感知するセンサー（例えば、加速度計）を用いて移動体の移動距離と進行方向を測定する。このため、ＤＲ方式の位置測定技術を用いる装置はいずれもこのようなセンサーを必要とする。例えば、車両、船舶、歩行者などのための各種の航法装置のそれぞれは、車両、船舶、歩行者にそれぞれのセンサーを取り付け、そのセンサー値を用いて、車両、船舶、歩行者の移動方向及び移動距離を測定する。このような各種の航法装置に用いられるセンサーは、その移動方向及び移動距離の測定対象が車両であるにせよ、船舶であるにせよ、歩行者であるにせよ、影響を受けない。
【０００５】
このような航法装置においては、メートル、マイルなどの標準長さ単位を用いて主な地点や目的地までの残距離を提供している。例えば、「３０ｍ先を右折して下さい。」、「２０ｍ先の交差点で直進して下さい。」などの経路ガイドメッセージが画面またはスピーカを介して出力される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、従来による標準長さ単位で主な地点または目的地までの残距離を報知する方法を徒歩で移動する歩行者に適用する場合、車両とは異なり、歩行者の歩幅には個人差があるため、残距離を直感的に理解する上で役に立たなかった。さらに、このような標準長さ単位を用いて経路ガイドを提供する方式だと、歩行者が歩きながら使用可能な歩行情報を基盤としていない。
【０００７】
そこで、本発明は、歩行者が歩きながら使用できる歩行方式を用いて歩行者の歩行を基盤とする経路を提供するための、歩行者の歩行を基盤とする経路ガイド装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の歩行を基盤とする経路ガイド装置は、歩行者の歩行を感知して出力するセンサー部と、上記センサー部の出力パターンから歩行者の歩行ごとに繰り返される特徴を取り出して歩行を検出する歩行検出部と、上記センサー部の分散サイズと歩行検出結果による歩行周波数を用いて歩幅を推定する歩幅設定部と、特定の地点までの距離を歩行数として換算する経路情報提供部と、経路ガイドの際に上記経路情報提供部から出力される歩行数を用いて経路ガイドを行う制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するための本発明の歩行を基盤とする経路ガイド方法は、経路ガイドの際に歩行者の歩行特性や状況によって歩行を検出して歩行者の歩行数を歩行検出結果として出力するステップと、上記歩行者の現在の位置を測定して移動距離を算出するステップと、上記歩行検出結果及び算出された移動距離を用いて上記歩行者の歩幅を設定するステップと、上記歩行者から特定の地点までの距離を算出するステップと、上記歩幅設定結果と、算出された距離を用いて上記特定の地点までの距離に対して歩くべき歩行数を計算するステップと、上記歩行数計算結果と、上記算出された残距離結果値を用いて歩行数を基盤とする経路ガイドメッセージを提供するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、歩行者に対し歩行を基盤とする経路ガイド機能を提供することができる。このために、本発明は、航法装置が搭載されている移動通信端末において歩行者ごとに異なる歩幅を基準とする歩行を検出し、主な地点または目的地までの残距離を歩行数として換算して経路ガイドの際に主な地点または目的地までの距離を歩行数として提供する。このように歩行数を基準として経路ガイドを受けることにより、歩行者にとってより便利な経路ガイドを受けることが可能になり、さらに、主な地点または目的地までの経路について直観的に容易に確認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付の図面に基づき、本発明の好適な実施の形態をさらに詳述する。図中、できる限り同じ構成要素に対しては、たとえそれらが他の図面に示されているとしても、同じ参照符号及び符号を付していることに留意しなければならない。なお、本発明を説明するに当たり、関連のある公知技術あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を余計に曖昧にする恐れのあると認められる場合、その詳細な説明を省略する。
【００１２】
本発明は、歩行者に対し歩行を基盤とする経路ガイド機能を提供するために実現されたものであって、該機能を果たすために、本発明は、航法装置が搭載されている移動通信端末において歩行者ごとに異なる歩幅を基準とする歩行を検出し、主な地点または目的地までの残距離を歩行数として換算して経路ガイドの際に主な地点または目的地までの距離を歩行数として提供する。このように歩行数を基準として経路ガイドを受けることにより、歩行者は、より便利な経路ガイドを受けることが可能になり、さらに、主な地点または目的地までの経路について一目で容易に確認できる。
【００１３】
上記の如き機能を有する移動通信端末の構成要素及び動作を図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態により歩行基盤の経路ガイド機能を行う移動通信端末の内部ブロック構成図である。図１を参照すると、航法装置が搭載されている移動通信端末は、制御部１００と、表示部１１０と、メモリ１２０と、無線通信部１３０及び音声処理部１４０を備えてなる。
【００１４】
先ず、制御部１００は、航法装置の全般的な動作を制御する。具体的に、制御部１００は、歩行者モードに入ると、歩行者から所望の目的地を入力された後、目的地までの最適な経路を設定する。ここで、制御部１００は、現在の位置を経路情報提供部１５０から伝達される歩行者の歩幅による移動距離及び進行方向を基に計算するか、あるいは、ＧＰＳ衛星から受け取るＧＰＳ信号を基に計算する。
【００１５】
その後、制御部１００は、経路情報提供部１５０を制御して歩行者が移動すべき最適な経路上の移動距離を歩行者の歩行数として換算する。すなわち、経路情報提供部１５０は、特定の地点までの距離を歩行数として換算してこれを制御部１００に提供する。これにより、制御部１００は、経路ガイドの際に歩行数を基盤とする経路ガイドメッセージを表示部１１０または音声処理部１４０を介して出力する。先ず、経路上の移動距離を歩行数として換算するためには、歩行者の歩幅を知る必要があるが、歩幅は歩行者ごとに異なる個人的な特性であるため、これを一定の値に固定してしまうと、歩幅誤差が大きくなる。このため、歩行者が徒歩で移動する時には歩幅の測定が継続されることが好ましい。
【００１６】
一方、初期歩幅の測定はオンライン方式により、例えば、基地局と結ばれた経路ガイド提供サーバにおいて計算された歩幅測定値を受信することにより得られる。代案的には、オフライン方式により移動通信端末において以前の歩幅測定値を記憶することによっても得られる。
【００１７】
表示部１１０は、制御部１００の制御下で歩行者モードに入るとき、歩行者の移動に伴って変わる地図が表示され、歩行経路上の主な地点または目的地及び該当地点への経路誘導メッセージが表示される。
【００１８】
メモリ１２０は、制御部１００の制御下で現在の位置から経路に沿って移動したときに現れる地図を表示するための地図データを記憶する。また、メモリ１２０は、初期の歩行者モードに入るとき、経路上の移動距離を歩行者の歩行数として換算するために、以前の歩幅情報を用いた歩行者の平均歩幅を記憶している。
【００１９】
無線通信部１３０は、通常、基地局と無線通信を行い、本発明の実施の形態により経路ガイド提供サーバにおいて計算される歩行者の歩幅測定値を受信する場合もある。
【００２０】
ＧＰＳ受信部１６０は、移動通信端末の位置が即時で分かるようにＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号をアンテナを介して受信する。換言すると、移動通信端末は、ＧＰＳ受信部１６０を介してＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ位置情報を受信する。
【００２１】
音声処理部１４０は、制御部１００の制御下で経路情報提供部１５０において計算された経路情報を歩行者が聴覚的に確認できるよう音声データとして処理し、スピーカを介して出力する。
【００２２】
経路情報提供部１５０は、歩行者モードにおいて制御部１００の制御下で歩行者の歩行を測定して得られる歩行者の歩幅に基づき、主な地点または目的地までの残距離を歩行数として換算する。このような経路情報提供部１５０の構成をさらに詳述するために、図２を参照する。図２は、本発明の実施の形態による経路ガイド部のブロック構成図である。
【００２３】
図２を参照すると、経路情報提供部１５０は、センサー部２１０と、移動距離測定部２２０と、位置測定部２３０と、経路管理部２４０と、歩行検出部２５０と、歩幅設定部２６０と、歩行数計算部２７０と、経路情報計算部２８０と、を備えてなる。
【００２４】
先ず、センサー部２１０は、歩行者の歩行を感知して出力するが、このセンサー部２１０は、本発明の実施の形態により直線運動を感知する加速度センサーからなる。このセンサー部２１０は、本発明の他の実施の形態により歩行者が徒歩で移動時に回転運動を感知するジャイロセンサーなど、具体的な歩行者の移動距離と進行方向を精度よく測定するためのセンサーを備えていても良い。換言すると、センサー部２１０は、歩行者の歩行を感知する加速度センサーと歩行者が徒歩で移動時に回転運動を感知するジャイロセンサーのうち少なくとも１以上を用いて歩行者の移動距離と進行方向を測定するためのセンサーからなる。
【００２５】
これにより、歩行検出部２５０は、センサー部２１０からの出力パターンから歩行者の歩行ごとに繰り返される特徴を取り出して歩行を検出する。すなわち、センサー部２１０からの加速度センサー値から歩行を検出する。図３は、本発明の実施の形態による歩行者が徒歩で移動時における加速度センサー値の一例を示す図である。図３は、歩行者の歩行による加速度センサーの出力波形を示している。図３を参照すると、センサー部２１０の出力波形は、歩行者の歩行により反復周期を有するパターンを示す場合、センサー部２１０の出力パターンは、歩行者の歩行特性によって異なる。このとき、歩行検出だけで歩行者の歩幅を決めると、力動的な歩行の特性上、固定歩幅により誤差が累積する恐れがあるため、所定の周期または毎歩行ごとに歩幅を決めて誤差を最小化することもできる。
【００２６】
歩行検出部２５０は、図３に示すように、加速度センサーの出力パターンから歩行者の歩行ごとに繰り返される特徴を取り出して歩行を検出する。換言すると、歩行検出部２５０は、図３における加速度センサーの出力パターンから基本的な歩行周波数を計算して歩行を検出する。この歩行検出部２５０は、歩行者の歩行特性や状況によって歩行を検出し、その検出された歩行結果、すなわち、歩行者の移動距離によって測定される実際の歩行者の歩行数を歩幅設定部２６０に提供する。
【００２７】
そして、位置測定部２２０は、センサー部２１０からの加速度センサー値及びＧＰＳ衛星から受け取ったＧＰＳ位置情報のうち少なくとも１以上を用いて歩行者の現在の位置を測定する。本発明の実施の形態においては、歩行者の位置測定をＧＰＳ方式を用いて行う場合に限定して述べているが、歩行者の位置測定が行える方式であれば、いずれも採用可能であることは言うまでもない。
【００２８】
このように歩行者が徒歩で移動時に現在移動中の位置が測定されると、出発地からどれほど移動したかが分かる。すなわち、歩行者の現在の位置が測定されると、歩行者の出発地から実際に移動した距離が算出可能であることは言うまでもない。よって、位置測定部２２０は、歩行者の現在の位置を測定できるだけではなく、これに基づいて歩行者が実際に移動した距離を算出する。これにより、位置測定部２２０は、歩行者の現在の位置または歩行者が実際に移動した距離についての結果値を経路管理部２４０及び歩幅設定部２６０に伝達する。
【００２９】
先ず、歩幅を決めるためには、基本的な歩行周波数と平均歩幅を計算する必要がある。これは、歩幅の推定には一定の時間がかかるためである。このとき、平均歩幅は、以前にメモリ１２０に記憶されている歩行者の通常の歩幅推定値、経路ガイド提供サーバにおいて予め記憶しておいた推定値、及び初期の歩行者モードの設定時に歩行者により任意に入力された固定歩幅値のうちいずれかを用いることにより得られる。このため、歩幅の推定にかかる一定の時間が到来するまでは記憶されている歩幅値を平均歩幅として歩行基盤の経路ガイドを行う。
【００３０】
このため、歩幅設定部２６０は、センサー部２１０の分散サイズと歩行検出結果による歩行周波数を用いて歩幅を推定する。この歩幅設定部２６０は、初期の歩行者モードに入ると、歩幅の推定にかかる一定時間が到来するまではメモリ１２０に記憶されている歩幅値を用いて平均歩幅に設定する。すなわち、歩幅の推定にかかる一定時間が到来するまでは、位置測定部２２０及び歩行検出部２５０から別途の結果値を提供されなくても良い。それから、歩幅の推定にかかる一定の時間が経過すると、歩幅設定部２６０は、歩行検出部２５０からの実際の歩行者の歩行数と位置測定部２２０により算出された移動距離結果値を用いて歩行者の平均歩幅を推定し、これを現在の歩行者の歩幅に設定する。すなわち、歩幅設定部２６０は、加速度センサー値の分散サイズと歩行検出結果による歩行周波数を用いて歩幅を推定する。このとき、道路の傾斜度などが併用可能である。歩行周波数と加速度センサー値の分散サイズは関数関係にあり、道路の傾斜度は関数の形状に影響を及ぼすような特性を有しているため、歩幅と入力変数の関数関係を神経回路網などを用いた学習技法を通じて把握して歩幅を推定できる。これにより、歩幅設定部２６０は、このようなステップを経て得られた歩幅の推定結果を歩行数計算部２７０に出力する。
【００３１】
そして、経路管理部２４０は、位置測定部２２０から伝達される歩行者の現在の位置を基準として主な地点または目的地までの残距離を計算する。また、経路管理部２４０には、位置測定部２２０により算出された歩行者の移動距離結果値が提供され、出発地から目的地までの全体距離に対する移動距離の加減を行うことにより、主な地点または目的地までの残距離を計算することもできる。これにより、経路管理部２４０は、計算された残距離結果値を歩行数計算部２７０及び経路情報計算部２８０に伝達する。
すると、歩行数計算部２７０は、歩幅設定部２６０及び経路管理部２４０から提供される歩幅の推定結果と残距離結果値を用いて残距離に対して歩行者がこれから歩くべき歩行数を計算する。歩行数計算部２７０は、歩くべき歩行数の推定結果を経路情報計算部２８０に出力する。このようにして、経路情報計算部２８０は、残りの歩行数の推定結果と残距離結果値を用いて歩行者に歩行基盤の経路ガイドを行うための経路ガイドメッセージを生成する。
【００３２】
次いで、本発明が適用される具体的な例を詳述するために、図４を参照する。図４は、本発明の実施の形態により歩行者が徒歩で移動する時に歩行基盤の経路ガイドを受ける場合の説明図である。
【００３３】
歩行者は、徒歩で移動中に航法装置が搭載されている移動通信端末を介して経路ガイドメッセージを通報されることがあるが、本発明による経路情報提供部において歩行者の歩行数及び移動距離による歩幅を測定することにより、主な地点または目的地までの残りの歩行数が算出される。もし、経路情報提供部により経路ガイドが行われる最中に経路上に主な地点としての交差路が現れると、交差路での経路誘導のために経路ガイドメッセージを出力する。このとき、測定された歩幅が１ｍであり、且つ、残距離が３０ｍであると想定する場合、出力される経路ガイドメッセージは、図面符号４００により示されているように、'３０歩後に交差点で左側の道にお入り下さい。'などのように出力される。このとき、移動通信端末は、経路ガイドメッセージを表示部１１０を介して画面に出力するか、あるいは、経路ガイドメッセージを音声処理部１４０を介して音声にて出力することができる。
【００３４】
特に、歩行者の歩幅は、歩行者の歩行特性や状況によって異なるため、本発明の他の実施の形態においては、歩行者の各種の特性を考慮した経路ガイドメッセージを出力することができる。例えば、歩行者の移動速度は歩行者が目的地に向かって徒歩で移動する間に、歩行検出／歩幅設定及び移動距離を測定することにより決められるため、現在の位置から目的地までの総距離及び移動速度を用いて主な地点または目的地までの予想所要時間が算出可能であることはもちろんである。
【００３５】
このため、目的地までの残距離が算出されると、歩行者の移動速度だけではなく、予想所要時間も分かり、その結果、歩行を基盤とする経路ガイドに歩行者の移動速度をも適用することが可能である。このような例として、歩行者により便利な経路ガイドを提供するために、図面符号４２０により示されているように、「２０歩ほどお走りになった後、交差点で左側の小道にお入り下さい。」という経路ガイドメッセージを出力することができる。このとき、歩行者が普段歩くときの速度と走るときの速度は、予めメモリ１２０に記憶されている移動速度に基づく。
【００３６】
本発明のさらに他の実施の形態の例としては、標準長さ単位の経路ガイド方式に歩行基盤の経路ガイド方式を適用する場合が挙げられる。このような例として、図面符号４１０により示されているように、「３０ｍ先の交差点で左側の道にお入り下さい。普段の歩行速度で３０歩ほど先となります。」という長さ単位と歩行単位を併行する経路ガイドメッセージがありうる。
【００３７】
このように「５０歩後に交差点で左折して下さい。」というガイドメッセージが「５０ｍ先の交差点で左折して下さい。」というガイドメッセージよりも直観的に理解し易くなる。そして、本発明によれば、主な地点または目的地までの残歩行数を得た歩行者は、道路を移動する最中にもその主な地点または目的地までの残距離について直観的に確認できるため、歩行基盤のガイドが標準長さ単位のガイドの方よりもユーザにやさしいユーザインタフェース（ＵＩ：User Interface）であると言える。
【００３８】
以下、上述したごとき機能を有する移動通信端末において、歩行者の歩幅に依存する経路ガイドを提供するための制御の流れを図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施の形態による歩行基盤の経路ガイドを提供するための制御のフローチャートである。
【００３９】
先ず、制御部１００は、ステップ５００において、ユーザによる歩行者モードの選択により歩行者モードに入り、歩行者モードによる初期化を行う。歩行者モードの初期化時に、制御部１００は、メモリ１２０に既に記憶されている歩行者の平均歩幅値を読み込んで経路情報提供部１５０に伝達する。これにより、経路情報提供部１５０の歩幅設定部２６０においては、歩行者の平均歩幅、すなわち、歩幅初期値をメモリ１２０に記憶されている歩幅値に設定する。次いで、制御部１００は、ステップ５０５に進み、歩行者から経路ガイドの要請による目的地が設定されているかどうかを判断する。判断の結果、目的地の設定が完了すると、最適な経路が設定されるが、これにより、制御部１００は、ステップ５１０において、経路情報提供部１５０を制御し、歩幅の推定にかかる時間が到来するまではメモリ１２０に記憶されている歩幅値を平均歩幅に設定し、出発地と目的地との総距離に対して求められる歩行者の歩行数を計算する。換言すると、制御部１００は、経路上における目的地または主な地点までの残距離を歩幅設定値で割って、歩行者が歩くべき歩行数を計算するように制御する。
【００４０】
このようなステップを経て残距離に対して歩行者が歩くべき歩行数が計算されると、制御部１００は、ステップ５２０に進み、計算された歩行数を用いた経路ガイドを行う。ここで、歩行数を用いた経路ガイドの実行による経路ガイドメッセージは、図４に示すように、各種の形を有することができ、経路ガイドメッセージの出力手段としても、画面またはスピーカなど各種の手段が用いられる。
【００４１】
一方、このような平均歩幅を用いた歩行基盤の経路ガイドは、歩幅の推定にかかる時間が到来するまでは行われ続くが、歩幅の推定にかかる一定の時間が経過すると、歩行者の現在歩幅の測定が行われる。
【００４２】
先ず、歩行者が実際に歩いた歩行数を測定し、測定された歩行数に設定された平均歩幅を掛けると、歩行者の移動距離が算出可能になる。このため、制御部１００は、ステップ５２５において、歩行の検出による歩行者の予想位置を計算する。次いで、制御部１００は、ステップ５３０に進み、ＧＰＳなどの位置測定装置を用いて歩行者の現位置を測定する。すると、制御部１００は、ステップ５３５において、測定された現位置と歩行検出により計算された歩行者の予想位置とを比較する。ここでは、歩行者の現位置と予想位置を比較する場合を例示しているが、歩行者の実際の移動距離と予想移動距離を比較することも可能であることは言うまでもない。
【００４３】
もし、ステップ５３５における位置比較の結果が一致しない場合、制御部１００は、ステップ５４０に進み、歩幅の修正を行う。ここで、歩幅の修正のための歩幅の計算は、歩行者の実際の位置測定により算出された移動距離を測定された歩行数で割ることにより行われる。これに対し、ステップ５３５における位置比較の結果が一致する場合、制御部１００は、ステップ５４５に進み、現在の歩幅値を維持する。
【００４４】
次いで、制御部１００は、ステップ５５０において、目的地に着いたかどうかを判断する。ステップ５５０において目的地に着いていないと判断された場合は、ステップ５１０に戻り、修正された歩幅を平均歩幅値に再設定して経路ガイドを行う。もし、ステップ５５０における判断の結果、目的地に着いている場合、制御部１００は、ステップ５５５に進み、修正された歩幅または現在の歩幅をメモリ１２０に記憶する。なお、このようにして記憶された歩幅値は、次回の歩行者モードの駆動時に平均歩幅値として使用可能である。
【００４５】
上述したように、本発明によれば、歩行者の歩幅に依存する経路ガイドが行われるが、標準長さ単位の経路ガイドにおいては、陸橋や地下階段なども単に距離に含めて計算していた。これとは異なり、本発明においては、歩行者の経路上に陸橋や地下階段などが存在する場合、予めこれらに対する歩行数を算定しておき、陸橋や地下階段を含む経路ガイドに際し、算定された歩行数をもってガイドを行うことができる。のみならず、本発明に係る歩行基盤の経路ガイドの際に、上り坂、下り坂、傾斜度などによって階段数の重み付け値を与えることが可能になる。
【００４６】
上述した如き本発明によれば、歩幅を基準として歩行数が決められるため、歩行者にとってはより便利で個々の特性が考慮された経路ガイドを受けられるというメリットがある。そして、歩行単位の経路ガイドを提供することにより、歩行者にとって残距離が直観的に確認できるというメリットがある。さらに、本発明は、歩行者が自ら残距離を確認しながら移動できるため、歩行者が航法装置だけに気をとられることはない。この点、身体の不自由な者にとっては極めて有用な経路ガイド方法になりうる。さらに、歩行経路上に階段が存在する場合は、その階段を歩行数として換算して提供することもでき、これは、今後の歩行に基づくゲームにも活用可能であると期待される。
【００４７】
上述したように、本発明を具体的な実施の形態を挙げて説明したが、各種の変形が本発明の範囲を外れることなく実施可能である。例えば、本発明の実施の形態においては、歩行者の位置測定を加速度センサー値やＧＰＳ位置情報を用いる場合を例として説明しているが、本発明の歩行者の位置測定は各種の位置測定装置を介して得られる。よって、本発明の真の技術的な範囲は上述の実施の形態によって定められるものではなく、特許請求の範囲とその等価な物によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態により歩行基盤の経路ガイド機能を行う移動通信端末の内部ブロック構成図。
【図２】本発明の実施の形態による経路ガイド部のブロック構成図。
【図３】本発明の実施の形態による歩行者の徒歩移動時における加速度センサー値の一例図。
【図４】本発明の実施の形態による歩行者の徒歩移動時に歩行基盤の経路ガイドを受ける場合の説明図。
【図５】本発明の実施の形態により歩行基盤の経路ガイドを提供するための制御のフローチャート。
【符号の説明】
【００４９】
１００  制御部
１１０  表示部
１２０  メモリ
１３０  無線通信部
１４０  音声処理部
１５０  経路情報提供部
１６０  ＧＰＳ受信部
２１０  センサー部
２２０  移動距離測定部
２３０  位置測定部
２４０  経路管理部
２５０  歩行検出部
２６０  歩幅設定部
２７０  歩行数計算部
２８０  経路情報計算部
【図１】
2006220653.tif 000003
【図２】
2006220653.tif 000004
【図３】
2006220653.tif 000005
【図４】
2006220653.tif 000006
【図５】
2006220653.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月14日(2006.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行を基盤とする経路ガイド装置であって、
特定の地点までの距離を歩行数として換算する経路情報提供部と、
経路ガイドの際に前記経路情報提供部から出力される歩行数を用いて経路ガイドを行う制御部と、を備え
前記経路情報提供部は、
歩行者の歩行を感知して出力するセンサー部と、
前記センサー部の出力パターンから歩行者の歩行ごとに繰り返される特徴を取り出して歩行を検出する歩行検出部と、
前記センサー部値の分散サイズと歩行検出結果による歩行周波数を用いて歩幅を推定する歩幅設定部と、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
歩行者の平均歩幅値を記憶するメモリをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御部は、
経路ガイドの際に一定時間が到来するまで前記メモリに記憶されている平均歩幅値を用いて経路ガイドを行い、前記一定時間後には前記経路情報提供部から出力される歩行数を用いて経路ガイドを行うことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記経路情報提供部により計算された歩行数を基に前記特定の地点までの残距離を報知する経路ガイドメッセージを表示部上に表示するように制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記経路情報提供部により計算された歩行数を基に前記特定の地点までの残距離を報知する経路ガイドメッセージを音声処理部を介して音声にて出力するように制御することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記メモリは、
以前の歩幅情報に基づいて既に記憶されている歩行者の通常の歩幅推定値、経路ガイド提供サーバにおいて予め記憶しておいた推定値、及び初期の歩行者モードの設定時に歩行者により任意に入力された固定歩幅値のうちいずれか一つを用いた平均歩幅値を記憶することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項７】
前記メモリは、
前記制御部の制御下で現在の位置から経路に沿って移動したときに現れる地図を表示するための地図データを記憶することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項８】
前記センサー部は、
歩行者の歩行を感知する加速度センサー及び歩行者の回転運動を感知するジャイロセンサーのうち少なくとも１以上を用いて前記歩行者の移動によるセンサー値を前記歩行検出部に出力することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記経路情報提供部は、
前記歩行者の現在の位置を測定する位置測定部と、
前記位置測定部により測定された位置結果値に基づいて前記特定の地点までの残距離を算出する経路管理部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記歩幅設定部は、
前記歩行検出部及び前記位置測定部からの出力結果値を用いて前記歩行者の歩幅を設定することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記経路情報提供部は、
前記歩幅設定結果と前記特定の地点に対して算出された残距離を用いて前記特定の地点までの残距離に対して歩くべき歩行数を計算する歩行数計算部と、
前記残りの歩行数計算結果と前記算出された残距離結果値を用いて歩行数を基盤とする経路ガイドメッセージを生成する経路情報計算分と、をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記位置測定部は、
各種の位置測定装置から得られる出力値を用いて前記歩行者の現在の位置による移動距離を算出することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記位置測定部は、
前記センサー部からのセンサー値及び全地球測位システム（ＧＰＳ）の位置情報のうち少なくとも１以上を用いて前記歩行者の現在の位置を測定し、測定された前記歩行者の現在の位置による移動距離を算出することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
歩行を基盤とする経路ガイド方法であって、
経路ガイドの際に歩行者の歩行特性や状況によって歩行を検出して歩行者の歩行数を歩行検出結果として出力するステップと、
前記歩行者の現在の位置を測定して移動距離を算出するステップと、
前記歩行検出結果及び算出された移動距離を用いて前記歩行者の歩幅を設定するステップと、
前記歩行者から特定の地点までの距離を算出するステップと、
前記歩幅設定結果と算出された距離を用いて前記特定の地点までの距離に対して歩くべき歩行数を計算するステップと、
前記歩行数計算結果と前記算出された残距離結果値を用いて歩行数を基盤とする経路ガイドメッセージを提供するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
経路ガイドの際に歩幅の推定にかかる一定時間が到来するまでは予め記憶されている歩幅値を用いて経路ガイドを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記時間が経過すると、前記歩行者の歩幅により計算される歩行数を用いて経路ガイドを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記予め記憶された歩幅値は、
以前の歩幅情報に基づいて既に記憶されている歩行者の通常の歩幅推定値、経路ガイド提供サーバにおいて予め記憶しておいた推定値、及び初期の歩行者モードの設定時に歩行者により任意に入力された固定歩幅値のうちいずれか一つを用いた平均歩幅値であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
歩行検出による歩行者の予想位置を計算するステップと、
位置測定装置を用いて歩行者の現位置を測定するステップと、
前記予想位置と前記測定された現位置を比較するステップと、
前記位置比較の結果が一致する場合、前記設定された歩幅設定値を維持するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記位置比較の結果が一致しない場合、前記設定された歩幅設定値を修正するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記歩幅の修正は、
前記歩行者の実際の位置測定により算出された移動距離を測定された歩行数で割ることにより行われることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記経路ガイドの際に、歩行者の経路上に陸橋や地下階段などが存在する場合、予め算定されて記憶されている歩行数を用いて歩行基盤の経路ガイドを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記経路ガイドの際に、上り坂、下り坂、傾斜度などによって階段数の重み付け値を与えて歩行基盤の経路ガイドを行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の歩行を基盤とする経路ガイド装置は、歩行者の歩行を感知して出力するセンサー部と、上記センサー部の出力パターンから歩行者の歩行ごとに繰り返される特徴を取り出して歩行を検出する歩行検出部と、上記センサー部値の分散サイズと歩行検出結果による歩行周波数を用いて歩幅を推定する歩幅設定部と、特定の地点までの距離を歩行数として換算する経路情報提供部と、経路ガイドの際に上記経路情報提供部から出力される歩行数を用いて経路ガイドを行う制御部と、を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
経路情報提供部１５０は、歩行者モードにおいて制御部１００の制御下で歩行者の歩行を測定して得られる歩行者の歩幅に基づき、主な地点または目的地までの残距離を歩行数として換算する。このような経路情報提供部１５０の構成をさらに詳述するために、図２を参照する。図２は、本発明の実施の形態による経路情報提供部のブロック構成図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
このため、歩幅設定部２６０は、センサー部２１０からの分散サイズと歩行検出結果による歩行周波数を用いて歩幅を推定する。この歩幅設定部２６０は、初期の歩行者モードに入ると、歩幅の推定にかかる一定時間が到来するまではメモリ１２０に記憶されている歩幅値を用いて平均歩幅に設定する。すなわち、歩幅の推定にかかる一定時間が到来するまでは、位置測定部２２０及び歩行検出部２５０から別途の結果値を提供されなくても良い。それから、歩幅の推定にかかる一定の時間が経過すると、歩幅設定部２６０は、歩行検出部２５０からの実際の歩行者の歩行数と位置測定部２２０により算出された移動距離結果値を用いて歩行者の平均歩幅を推定し、これを現在の歩行者の歩幅に設定する。すなわち、歩幅設定部２６０は、加速度センサー値の分散サイズと歩行検出結果による歩行周波数を用いて歩幅を推定する。このとき、道路の傾斜度などが併用可能である。歩行周波数と加速度センサー値の分散サイズは関数関係にあり、道路の傾斜度は関数の形状に影響を及ぼすような特性を有しているため、歩幅と入力変数の関数関係を神経回路網などを用いた学習技法を通じて把握して歩幅を推定できる。これにより、歩幅設定部２６０は、このようなステップを経て得られた歩幅の推定結果を歩行数計算部２７０に出力する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
次いで、制御部１００は、ステップ５５０において、目的地に着いたかどうかを判断する。ステップ５５０において目的地に着いていないと判断された場合は、ステップ５１０に戻り、修正された歩幅を平均歩幅値に再設定して経路ガイドを行う。もし、ステップ５５０における判断の結果、目的地に着いていない場合、ステップ５１０へ戻って上述した過程をさらに遂行する。これに反して、目的地に着いている場合、制御部１００は、ステップ５５５に進み、修正された歩幅または現在の歩幅をメモリ１２０に記憶する。なお、このようにして記憶された歩幅値は、次回の歩行者モードの駆動時に平均歩幅値として使用可能である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態により歩行基盤の経路ガイド機能を行う移動通信端末の内部ブロック構成図。
【図２】本発明の実施の形態による経路情報提供部のブロック構成図。
【図３】本発明の実施の形態による歩行者の徒歩移動時における加速度センサー値の一例図。
【図４】本発明の実施の形態による歩行者の徒歩移動時に歩行基盤の経路ガイドを受ける場合の説明図。
【図５】本発明の実施の形態により歩行基盤の経路ガイドを提供するための制御のフローチャート。