(57)【要約】パーソナルポータブルトレーニング装置からＧＰＳデータを受信することを備える方法が提供される。平滑化動作は、ユーザに対して表示するために移動経路のより正確な表現を生成するためにＧＰＳデータに対して実行される（５０４）。平滑化動作において、３次スプラインアルゴリズムは、経路表現の初期の推定値を取得するために使用される（５００）。推定値は、パーソナルトレーニング装置により記録された少なくとも受信したユーザ動きデータを使用して改良を受ける（５０２）。ＧＰＳ正確度を示すデータ、履歴経路データ及びデジタル地図データのうちの１つ以上に加えて、建物土地専有面積及び水域等が推定値を改良する際に使用される。
2014527176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動経路の表現を生成する方法であって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信するステップと、
前記経路に沿って移動する際の複数の時間における前記ユーザの動きに関連するユーザ動きデータを受信するステップと、
前記移動経路のより正確な表現を生成するために前記位置データに対して平滑化動作を実行するステップとを備え、前記平滑化動作は、
スプラインアルゴリズムを前記受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の前記経路の推定表現を取得することと、
前記受信したユーザ動きデータを使用して前記経路の前記推定表現を改良することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記経路の前記推定表現を前記改良するステップは、（i）前記受信した位置データ、（ii）前記受信した位置データの正確度に関連するデータ、（iii）前記ユーザ及び／又は他のユーザが移動した以前の経路を示す履歴経路データ、並びに（iv）建物土地専有面積又は水域等のデジタル地図データのうちの少なくとも１つを更に使用することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記経路の前記推定表現を前記改良するステップは、動的輪郭モデルを前記スプライン曲線に適用することを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記経路の前記推定表現を前記改良するステップは、動的輪郭処理において前記経路の前記推定表現と関連付けられたエネルギーを最小化すること又は低減することを含み、前記エネルギーは、前記受信したユーザ動きデータと前記スプライン曲線から導出された対応するデータとの差異の測度であることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記経路の前記推定表現を前記改良するステップは、前記ユーザ及び／又は他のユーザが移動した以前の経路を示す履歴経路データを更に使用し、前記エネルギーは、前記スプライン曲線の少なくとも一部に対する履歴経路の一部の位置により更に影響されることを特徴とする請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
前記経路の前記推定表現を前記改良するステップは、前記実際の移動経路を表す確率がより高い形状及び／又は位置により優先的に対応するように前記スプライン曲線を変更することを含み、前記実際の移動経路を表す確率がより高い前記形状及び／又は位置は、履歴経路の一部に少なくとも部分的に対応する形状及び／又は位置であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記経路の前記推定表現を前記改良するステップは、デジタル地図データを更に使用し、前記エネルギーは、前記スプライン曲線の少なくとも一部に対する前記デジタル地図により表されたある特定の地理的特徴の位置により更に影響されることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記経路の前記推定表現を前記改良するステップは、（i）前記実際の移動経路を表す確率がより高い形状及び／又は位置により優先的に準拠し、且つ／あるいは（ii）前記実際の移動経路を表す確率がより低い形状及び／又は位置にあまり優先的に準拠しないように前記スプライン曲線を変更することを含み、前記形状及び／又は位置は、前記デジタル地図データにより表された地理的特徴に少なくとも部分的に基づいて判定されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記受信したユーザ動きデータは、速度データ及び方向データのうちの１つ以上を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
移動経路の表現を生成する方法であって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信するステップと、
衛星信号強度情報及び／又は推定位置誤差等の前記受信した位置データの正確度に関連するデータを受信するステップと、
前記移動経路のより正確な表現を生成するために前記位置データに対して平滑化動作を実行するステップとを備え、前記平滑化動作は、
スプラインアルゴリズムを前記受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の前記経路の推定表現を取得することと、
前記受信した位置データの正確度に関連する前記データを使用して前記経路の前記推定表現を改良することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
移動経路の表現を生成する方法であって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信するステップと、
前記移動経路のより正確な表現を生成するために前記位置データに対して平滑化動作を実行するステップとを備え、前記平滑化動作は、
スプラインアルゴリズムを前記受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の前記経路の推定表現を取得することと、
前記ユーザ及び／又は他のユーザが移動した以前の経路を表す格納された履歴経路データを使用して前記経路の前記推定表現を改良することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
移動経路の表現を生成する方法であって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信するステップと、
前記移動経路のより正確な表現を生成するために前記位置データに対して平滑化動作を実行するステップとを備え、前記平滑化動作は、
スプラインアルゴリズムを前記受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の前記経路の推定表現を取得することと、
建物土地専有面積又は水域等の格納されたデジタル地図データを使用して前記経路の前記推定表現を改良することとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記位置データは、ユーザにより搬送、携行又は着用されるように構成されたポータブルトレーニング装置の場所判定／追跡手段から受信され、前記場所判定／追跡手段は、グローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機を備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記経路の前記より正確な表現を好ましくはウェブページを介してデジタル地図上でユーザに対して表示させることを更に備えることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
移動経路の表現を生成するシステムであって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信する手段と、
前記移動経路のより正確な表現を生成するために前記位置データに対して平滑化動作を実行する手段とを備え、平滑化動作を前記実行する手段は、
スプラインアルゴリズムを前記受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の前記経路の推定表現を取得する手段と、
（i）前記経路に沿って移動する際の複数の時間における前記ユーザの動きに関連するユーザ動きデータ、（ii）前記受信した位置データの正確度に関連するデータ、（iii）前記ユーザ及び／又は他のユーザが移動した以前の経路を示す履歴経路データ、並びに（iv）建物土地専有面積又は水域等のデジタル地図データのうちの少なくとも１つを使用して前記経路の前記推定表現を改良する手段とを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１６】
コンピュータで実行される時に請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成されたコンピュータプログラムコード手段を備えることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１７】
コンピュータ可読媒体、選択的に非一時的なコンピュータ可読媒体で実施されることを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経路のより正確な表現を生成するためにユーザが移動する経路に関連する位置データを平滑化する方法及びシステムに関する。本発明は、特に、ポータブルトレーニング装置、例えば走者、サイクリスト等が着用する装置から受信した経路データの平滑化に適用可能であるが、それに限定されない。ポータブルトレーニング装置は、トレーニング中の特定の瞬間のユーザのペース及び／又はトレーニング中にユーザが移動した距離を追跡及び記録できる。
【背景技術】
【０００２】
ＧＮＳＳ（グローバルナビゲーション衛星システム）信号の受信／処理機能性を含むポータブルナビゲーション装置（ＰＮＤ）は周知であり、車両搭載型又は他の車両ナビゲーションシステムとして広く採用されている。そのような装置は、ＧＰＳアンテナ等のＧＮＳＳアンテナを含み、場所データを含む衛星放送信号は、そのようなアンテナを使用して受信され、その後装置の現在地を判定するために処理される。ＰＮＤ装置は、現在の角度及び直線加速度、また、ＧＰＳ信号から導出された場所情報に関連して、装置及びそれが一般に搭載される車両の相対的な変位及び速さを判定するために処理される信号を生成する電子ジャイロスコープ及び加速度計を更に備える。そのようなセンサは、車両搭載型のナビゲーションシステムに提供されるのが最も一般的であるが、ＰＮＤ装置自体に提供されてもよい。
【０００３】
近年、ＧＰＳは、歩行者及び屋外の用途に対しても使用され始めている。例えば、ＧＰＳアンテナを含むスポーツウォッチは、速度、移動距離等のリアルタイムデータを取得するための手段として、ジョギングをする人、走者、サイクリスト及び他のアスリート、並びにアウトドア愛好家により使用され始めている。更にＧＰＳデータは、例えば場合によっては収集したデータをコンピュータ又はウェブサイトに転送してデジタル地図上に表示することでアスリートが活動を終えた後に解析できるように、一般にそのような装置に格納される。
【０００４】
従来のＰＮＤにおいて、多くの場合、車両の速度及び距離は、ＧＮＳＳ信号から取得された、すなわちより具体的にはキャリア位相追跡ループから導出された車両の測定対地速度を使用して計算される。例えば、２つの時間（すなわち、更新されたＧＰＳ信号が受信される特定の時点）の間に車両が移動する距離は、要望に応じて数値又はベクトルであるある期間にわたる車両の速度ベクトルを積分することで計算される。ＧＰＳ信号が経験するマルチパス効果等の周知の誤差は、多くの場合、カルマンフィルタ処理及びマップマッチング等の種々のフィルタ処理技術により、車両ナビゲーションにおいて緩和又は少なくとも減少される。
【０００５】
容易に理解されるように、歩行者及び他のアウトドア愛好家の動的挙動は、車両のそれとは大きく異なる。例えば車両は、殆どの状況において所定の道路網を走行するように限定されるため、通常、限定され且つ予測可能な方向転換しか行わない。それに対し、歩行者、サイクリスト等には、そのような制限がない（あるいは、少なくとも受ける制限が非常により少ない）ため、より複雑な動的移動を有する。また、密集した都市環境において、歩行者は、舗道（又は歩道）を歩行することも多いため、一般に車両より建物に近接する。これが衛星可視性の低下に影響を及ぼすことにより、水平精度低下率（ＨＤＯＰ）は低下する。
【０００６】
動的挙動におけるこれらの差異を考慮すると、そのような装置、すなわちそのような装置のユーザが追従する経路の正確な表現を取得するにはいくつかの難点がある。従って、装置、特にポータブルトレーニング装置等の場所判定／追跡機能を有する装置のユーザが移動する経路のより正確な表現を提供する方法を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の第１の態様によると、移動経路の表現を生成する方法であって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信するステップと、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの動きに関連するユーザ動きデータを受信するステップと、
移動経路のより正確な表現を生成するために位置データに対して平滑化動作を実行するステップとを備え、平滑化動作は、
スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の経路の推定表現を取得することと、
受信したユーザ動きデータを使用して経路の推定表現を改良することとを含む方法が提供される。
【０００８】
本発明の更なる一態様によると、移動経路の表現を生成するシステム、選択的にはサーバであって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信する手段と、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの動きに関連するユーザ動きデータを受信する手段と、
移動経路のより正確な表現を生成するために位置データに対して平滑化動作を実行する手段とを備え、平滑化動作を実行する手段は、
スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の経路の推定表現を取得する手段と、
受信したユーザ動きデータを使用して経路の推定表現を改良する手段とを含むシステムが提供される。
【０００９】
この更なる態様における本発明は、本発明の第１の態様に関連して説明した特徴のいずれか又は全てが互いに一致するような程度まで、それらを含んでも含まなくてもよい。従って、明示的な指定のない限り、本発明のシステムは、説明される方法のステップのいずれかを実行する手段を備える。
【００１０】
方法のステップのいずれかを実行する手段は、そのように実行する１つ以上のプロセッサの集合を含む。所定のステップは、あらゆる他のステップに対して同一の又は異なるプロセッサの集合を使用して実行される。あらゆる所定のステップは、プロセッサの集合の組合せを使用して実行される。
【００１１】
従って、態様のいずれかにおける本発明によると、位置データが受信され、移動経路のより正確な表現（「平滑化経路」）を生成するために平滑化動作を受ける。本明細書における「平滑化経路」という用語は、平滑化動作の結果、すなわちなんらかの中間平滑化経路ではなく、ユーザに出力される平滑化経路のより正確な表現を示す。平滑化動作は、受信した位置データ及び受信したユーザ動きデータを含む追加データに基づいている。追加データは、受信した位置データに対する追加である。特に指定のない限り、本明細書において「追加データ」を参照することは、受信したユーザ動きデータを参照することである。いくつかの実施形態において、平滑化動作が基づいている追加データは、受信した位置データの正確度に関連するデータ、履歴経路データ及びデジタル地図データのうちの１つ以上を更に含む。
【００１２】
態様又は実施形態のいずれかにおける本発明によると、受信した位置データは、あらゆる適切な方法で受信されてもよい。データは、あらゆる適切な通信リンクを介して受信されてもよい。リンクは、無線リンク又は有線リンクであってもよく、あるいはそれらの組合せを含んでもよい。例えばデータは、インターネットを介してあるいは無線で受信される。
【００１３】
受信される位置データは、１つ又は複数のあらゆる適切なソースから受信される。好適な実施形態において、位置データは、装置の場所判定／追跡手段から受信される。場所判定／追跡手段は、装置の場所を判定及び追跡するように構成される。従って、装置は移動装置又はポータブル装置であることが好ましい。場所判定／追跡手段はあらゆる種類であってよい。例えば緯度座標及び経度座標は、ＷｉＦｉアクセスポイント又はセルラ通信ネットワークから情報にアクセスして受信する装置を使用して判定される。しかし、場所判定／追跡手段は、特定の時点における受信機（すなわち、ユーザ）の位置を示す衛星信号を受信し、且つ定期的に更新された位置情報を受信するＧＰＳ受信機等のグローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機を備えることが好ましい。好適な実施形態において、場所判定／追跡手段は、ＧＰＳ受信機であることが好ましいグローバルナビゲーション衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機と、好ましくはＧＰＳチップセットとを備える。従って、これらの特に好適な実施形態において、方法は、装置のＧＰＳチップセットから位置データを受信することを備える。
【００１４】
位置データは、経路に沿って移動する際の異なる時間におけるユーザの位置に関連する。従って、位置データは、異なる時間におけるユーザに対する位置データを含む。従って、位置データは、各々が所定の時間におけるユーザの位置を表す位置データ点の集合から構成される。実施形態において、位置データは、装置、すなわちユーザを追跡できるように所定のあらゆる周波数で装置により取得される。いくつかの実施形態において、位置データは、例えば最大２０Ｈｚの速度である０．５Ｈｚ以上の速度、好ましくは１Ｈｚ以上の速度で装置により取得される。いくつかの実施形態において、位置データは、１Ｈｚの速度で装置により受信される。従って、実施形態において、位置データは、例えば最大０．０５秒である２秒以下又は１秒以下の時間間隔でユーザの位置に関連する。実施形態において、受信した位置データは、時間情報、すなわち位置データが関連する時間を識別する情報と関連付けられる。時間情報はタイムスタンプの形式であってもよい。
【００１５】
本発明の平滑化動作において受信及び使用された位置データは、あらゆる適切な形式であってもよい。位置データはＧＰＳデータであることが好ましい。データは、２次元又は３次元の位置データであってもよい。従って、位置データは、少なくとも経度データ及び緯度データを含むことが好ましく、高度データを含んでもよい。高度データは、装置のＧＰＳチップセット又は装置の気圧センサ等の独立センサから経度及び緯度の位置データと同様の方法で取得される。平滑化動作は、要望に応じて２次元又は３次元で移動経路のより正確な表現を取得するために２次元又は３次元の位置データを使用して実行される。従って、位置データが３次元位置データを含む場合、平滑化動作が全て３次元を使用すること又は結果として得られる経路表現が３次元であることは必要ない。
【００１６】
位置データが受信される装置は、あらゆる適切な種類であってもよい。好適な実施形態において、装置は、ユーザにより搬送、携行又は着用されるように構成される移動装置である。移動装置は、車両ＰＮＤにおいて見つけられるようなナビゲーション機能性を含まないことが好ましい。例えば装置は、装置のメモリ内に格納された地図データ又は第１の場所（すなわち、「出発地」）と第２の場所（すなわち、「目的地）」との間の経路を判定し、且つ適切なナビゲーション（すなわち、案内）命令を提供するために地図データを使用する処理手段を含まないことが好ましい。
【００１７】
いくつかの好適な実施形態において、移動装置は、ある場所から別の場所に移動する時にユーザにより携行されるように構成される。移動装置は、例えばユーザの腕又は手首に装着されて、あるいは単にポケット又は他の適切な入れ物（特注のホルダ又はケース等）に入れられてユーザにより携行されるように構成される。他の実施形態において、移動装置は、ユーザにより搬送されるように構成される。例えば移動装置は、自転車、カヌー、カヤック又は他の同様の乗り物等のユーザが使用している乗り物に装着される。移動装置は、ベビーカー等のユーザにより押されるか又は引かれる物体にも装着可能である。一般的に、そのような移動装置をポータブルパーソナルトレーニング装置と呼ぶ。従って、特に好適な実施形態において、移動装置はポータブルパーソナルトレーニング装置である。いくつかの好適な実施形態において、移動装置はスポーツウォッチである。本発明に従ってデータが受信される例示的な移動装置は、全ての内容が本明細書に参考として取り入れられる２０１１年１月５日に出願された出願人の同時係属出願である台湾特許出願第１００１００３８２号（その後、２０１１年３月２８日に国際出願第国際公開／欧州特許第２０１１／０５４６８６号として出願された）「ＧＰＳ  Ｏｄｏｍｅｔｅｒ」において説明される。本発明は装置を備えるシステムにも適用され、方法は、そのような装置を提供するステップを更に備える。
【００１８】
受信した位置データは、生データであってもよく、あるいは何らかの初期の処理を受けていてもよい。例えばデータは、カルマンフィルタ処理等を受けているフィルタ処理データである。しかし、データは、何らかの前の平滑化動作を受けていないことが好ましい。従って、移動装置自体が平滑化動作を実行するように構成される必要はない。
【００１９】
受信したデータは、経路に沿ったユーザの移動に関連する。本明細書における「経路」という用語は、ユーザが行うあらゆる行程又は移動を示し、且つユーザが予め計画された経路に追従していることを示さないことが理解されるだろう。例えば経路は、トレーニング走路であってもよく、何らかの特定の形式でなくてもよく、あるいは出発地から目的地までの移動を含む。本発明は、ユーザの複雑な無計画の動的動きに関連して取得された位置データの平滑化に特に適用可能である。
【００２０】
本発明によると、平滑化動作は、受信した位置データ及び少なくとも受信したユーザ動きデータを含む追加データに基づいている。ユーザ動きデータは、位置データと同様の方法で取得されたデータであるか、あるいはそれを含む。方法は、データを受信するステップにも適用される。いくつかの実施形態において、ユーザ動きデータは、位置データを提供する装置の場所判定／追跡手段及び好ましくはそのＧＰＳチップセットから受信される。ユーザ動きデータは、位置データと関連付けられて受信される。ユーザ動きデータが速度データ及び／又は方向データである好適な実施形態において、そのようなデータはこのように取得されることが好ましい。
【００２１】
特に好適な実施形態において、ユーザ動きデータは、速度データ及び／又は方向データであるか、あるいはそれらを含む。方向データは、ＧＮＳＳ受信機から取得された速度ベクトル等のユーザの速さの大きさに関連するデータである。速度データは、ＧＮＳＳ受信機から取得された速度ベクトル等のユーザの速さの大きさに関連するデータである。好適な実施形態において、速度データは対地速度（ＳＯＧ）データを含む。いくつかの好適な実施形態において、速度データは、受信機がある距離を移動している時の速度又は方向を示す衛星信号を受信する移動装置のＧＮＳＳ受信機により判定される。実施形態において、方向データは地表針路（ＣＯＧ）データである。いくつかの好適な実施形態において、方向データは、受信機がある距離を移動している時の速度又は方向を示す衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機により判定される。いくつかの好適な実施形態において、ＳＯＧデータ又はＣＯＧデータの形式であってもなくても、速度データ又は方向データは、ドップラー速度データ又はドップラー方向データである。
【００２２】
ユーザ動きデータは、更に又はあるいは距離データを含む。例えば距離データは、個々の位置点間の距離を考慮して、あるいは時間に対する速度の積分を提供するために「ＳＯＧ」データを使用して取得されたデルタ距離データである。
【００２３】
ユーザ動きデータは、更に又はあるいは、例えば装置の他のセンサから取得したデータを含む。いくつかの実施形態において、ユーザ動きデータは、加速度計データであるか、あるいはそれを含む。データは、あらゆる種類の加速度計及び１つ以上の加速度計から取得される。加速度計データは、加速の大きさ及び方向の一方又は好ましくは双方に関連するデータを含む。加速度計データは、１つの軸又はより好ましくは少なくとも２つの軸及び最も好ましくは３つの軸にある。加速度計データを提供する加速度計又は各加速度計は、単軸加速度計又は多軸加速度計であり、いくつかの実施形態においては３軸加速度計である。
【００２４】
加速度計データは、位置データが取得される移動装置の加速度計から取得される。加速度計は、移動装置の主筐体において提供された加速度計である。しかし、加速度計データは、あるいは又は更に、移動装置に動作可能に接続され且つ装置の主筐体の外側に配置される１つ以上の「外部の」加速度計から取得されると予想される。例えば加速度計は、フットパッドセンサにおいて提供される。いくつかの実施形態において、加速度計データは、装置の歩数計から取得される。
【００２５】
いくつかの実施形態において、ユーザ動きデータは、歩数計データであるか、あるいはそれを含む。歩数計は、圧電加速度計等のあらゆる種類であってもよい。いくつかの実施形態において、ユーザ動きデータは、移動装置と関連付けられたフットパッドの１つ以上のセンサから取得されたデータを含む。例えばフットパッドセンサは、例えばユーザの靴の靴底の中に配置され且つ靴が地面にあたる度に検出するセンサ（加速度計）を備える。従って、そのようなデータも加速度計データとして考えられてもよい。ユーザ動きデータは歩数計データに限定されず、あらゆる種類の人体動的動きデータを含んでもよいことが理解されるだろう。そのようなデータは、ユーザの一部の移動の測定を動的に表す。
【００２６】
あるいは又は更に、ユーザ動きデータは、例えばジャイロスコープ、コンパス、慣性センサ等の１つ以上の他のセンサから取得される。加速度計データと同様に、更なるセンサは、移動装置の主筐体内に配置されるか、あるいはそれに動作可能に接続されるそのような筐体の外側に配置される。
【００２７】
ユーザ動きデータは、上述のあらゆる種類又は全ての種類のデータを含んでもよく、あるいはそのようなデータの種類のうちの単一の種類のデータから構成されてもよいことが理解されるだろう。従って、ユーザ動きデータは、速度データ、距離データ、方向データ、加速度計データ又は歩数計データのうちの１つ以上を含む。ユーザ動きデータは、位置データが受信される装置から受信されることが好ましい。ユーザ動きデータは、装置の１つ以上のセンサから取得されたデータであることが好ましい。データは、必ずしも装置の主筐体内のセンサから取得されなくてもよいが、以下において説明するようにそれに動作可能に接続された他のセンサから取得されてもよい。従って、１つ又は複数のセンサは、移動装置の内部センサ及び／又は外部センサを備える。ユーザ動き等の追加の位置データ正確度（以下において説明するような）等のデータが位置データを提供する移動装置のセンサから取得されることが好まれるが、センサデータは、独立したセンサ又は装置から提供され、且つ位置データと関連付けて送信されてよいと予想される。好適な実施形態において、ユーザ動きデータは、経路に沿った移動の間の複数の異なる時間におけるユーザに対するユーザ動きデータを含む。いくつかの実施形態において、ユーザ動きデータは、受信した位置データの各位置データ点と関連付けられる。
【００２８】
いくつかの実施形態において、ユーザ動きデータを受信及び使用することに加えて、方法は、平滑化動作において受信した位置データの正確度に関連するデータを使用することと、そのようなデータを受信することとを備える。データは、位置データ正確度に関連するあらゆる情報、並びに衛星信号強度情報（例えば、「受信信号強度インジケータ」（ＲＳＳＩ））及び推定位置誤差情報（例えば、「推定水平位置誤差」（ＥＨＰＥ）及び／又は「推定垂直位置誤差」（ＥＶＰＥ））のうちの１つ以上を含んでもよい。
【００２９】
位置データの正確度に関するデータは、移動装置、例えばＧＰＳチップセット又はその他のセンサから取得される。装置は、衛星信号からそのような情報を受信し、且つ／あるいは位置データの正確度を判定する適切な手段を備える。従って、実施形態において、データの正確度に関する情報は、例えば受信した位置データ点と関連付けられた関連する位置データと関連付けられて受信される。
【００３０】
同様に、ユーザ動きデータが受信される場合に、受信したユーザ動きデータの正確度に関連するデータが更に受信されて、平滑化動作において使用されると予想される。いくつかの実施形態において、速度データ、方向データ又は加速度計データの正確度に関連する情報が受信されて使用されてもよい。例えばこれは、ドップラー速度誤差、コース誤差（例えば、ドップラーコース誤差）、加速度計の周波数等である。速度正確度情報及び／又は方向正確度情報は、例えば第４の衛星信号に対する「受信信号強度インジケータ」（ＲＳＳＩ）を含む。
【００３１】
実際には、より好適でない実施形態においてでも、受信した位置データの正確度に関連するデータは、平滑化動作において単独で、すなわちユーザ動きデータなしで使用されうることも考えられる。
【００３２】
従って、本発明の別の態様によると、経路の表現を生成する方法であって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信するステップと、
受信した位置データの正確度に関連するデータを受信するステップと、
移動経路のより正確な表現を生成するために位置データに対して平滑化動作を実行するステップとを備え、平滑化動作は、
スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の経路の推定表現を取得することと、
受信した位置データの正確度に関連するデータを使用して経路の推定表現を改良することとを含む方法が提供される。
【００３３】
本発明の更なる一態様によると、経路の表現を生成するシステム、選択的にはサーバであって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信する手段と、
受信した位置データの正確度に関連するデータを受信する手段と、
移動経路のより正確な表現を生成するために位置データに対して平滑化動作を実行する手段とを備え、平滑化動作は、
スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の経路の推定表現を取得する手段と、
受信した位置データの正確度に関連するデータを使用して経路の推定表現を改良する手段とを含むシステムが提供される。
【００３４】
本発明のこれらの態様は、適宜本明細書において説明される好適で選択的な特徴のいずれか又は全てを含むことが理解されるだろう。
【００３５】
当業者により理解されるように、ＧＰＳ位置データ等の位置データは、本質的に徐々に経時変化する固有の予測不可能な誤差が発生し、電離層効果、衛星エフェメリス誤差及び衛星クロックモデル誤差を含む。現実にＧＰＳ受信機を有する装置がある期間静止したままでも、ＧＰＳ受信機が出力した位置データは、装置が継続して移動しているために、場合によっては短いがある特定の距離を移動していることを示す。この種の問題は、ポータブル移動トレーニング装置に関して悪化する。なぜなら、一般にポータブル移動トレーニング装置は、多くの場合に車両より建物に近接して経路に沿って移動する歩行者により使用されるからであり、衛星可視性が低下し、水平精度低下率（ＨＤＯＰ）が低下する。また、一般にそのような装置のユーザは、車両より複雑な動的移動を有する。
【００３６】
従って、本発明によると、平滑化動作は、移動経路のより正確な表現を生成するために受信した位置データに対して実行される。平滑化動作を実行した後で取得されたユーザが移動した経路の表現は、受信した位置データにより提供されたものより正確である。本明細書において示される経路は、少なくとも緯度及び経度を含む２次元の経路を示すか、あるいは高度も考慮される場合は３次元である。
【００３７】
平滑化動作は、スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の移動経路の表現の推定値を取得することと、追加データ及び選択的に受信した位置データを使用して推定値を改良することとを含む。追加データは、受信したユーザ動きデータ及び受信した位置データの正確度に関連するデータのうちの少なくとも一方を含み、選択的に履歴経路データ及びデジタル地図データの一方又は双方を含む。他のデータも使用されてもよいことが理解されるだろう。換言すると、平滑化動作は、２つの段階、すなわちスプライン曲線形式の移動経路の表現の初期の推定値を取得することと、その推定値を改良することとを含む。いくつかの好適な実施形態において、追加データは、移動経路の表現の推定値（スプライン曲線形式の）を取得するために使用されない。好適な実施形態において、位置データのみが、移動経路の表現の推定値を取得するために使用される。位置データも改良ステップにおいて使用されることが好ましい。
【００３８】
移動経路の表現の推定値を改良するステップは、「平滑化経路」とも呼ばれる移動経路のより正確な表現を提供する。移動経路のより正確な表現は、好適な実施形態においてどんな平滑化動作が実行されたかを示し、ユーザに出力される最終結果を示す。平滑化に加えて、経路のより正確な表現を提供するためにデータの他の処理も実行されてもよいことが理解されるだろう。所定の適応例、処理の制約等に依存して、より正確な表現を提供するために種々のレベルの平滑化が実行されることが理解されるだろう。改良は、１つ以上のステップにおいて実行されてもされなくてもよく、経路の所望のより正確な表現を提供するために、経路表現の初期の推定値及び後続して取得される改良された推定値に対して連続した改良ステップを実行することを含んでもよい。
【００３９】
平滑化動作は、スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用することを含む。従って、平滑化アルゴリズムは、スプライン平滑化アルゴリズム及び最も好ましくは３次スプライン平滑化アルゴリズムを含む。スプライン平滑化アルゴリズムの適応例は、補間の形式である。平滑化アルゴリズムは、スプライン又は好ましくは３次スプライン曲線適合アルゴリズムを含む。本明細書では主にスプラインが３次スプラインである好適な場合に関連して参照するが、特に指示のない限り、より広範な用語において「３次スプライン」に対するあらゆる参照は、より一般的な「スプライン」という用語により置換されてもよいことが理解されるだろう。
【００４０】
経路表現の推定値が取得されて改良を受ける本発明によると、スプライン、好ましくは３次スプラインアルゴリズムは、経路表現の推定値を取得する第１のステップにおいて使用される。スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用することで取得されるスプライン曲線は、時間に対するユーザの位置を表す。換言すると、スプライン曲線は時間領域及び位置領域にある。経路表現の推定値はスプライン曲線形式である。スプラインアルゴリズムは３次スプラインアルゴリズムであり、結果として得られる経路表現の推定値は３次スプライン曲線形式であることが好ましい。スプラインアルゴリズムは、経路表現の推定値を取得するために、追加データではなく受信した位置データに対してのみ作用することが好ましい。スプラインアルゴリズムは、位置データ及びタイムスタンプを含む位置データ等の関連する時間データを含むデータの集合に対して作用することが理解されるだろう。
【００４１】
３次スプライン平滑化アルゴリズムを使用する平滑化動作を含むあらゆる実施形態において、一連の部分から構成され且つ曲線の第１の導関数及び第２の導関数が連続するような曲線は、受信した位置データに適合される。従って、曲線は、共に接続された部分から構成された区分曲線であるが、第１の導関数及び第２の導関数が連続する時は平滑でシームレスに見える。各部分は３次式関数で規定される。３次スプライン曲線の部分は、「結び目」として知られている点において接続される。従って、本発明の実施形態において、平滑化動作は、３次スプライン平滑化アルゴリズムを位置データに適用して、結び目において接続された一連の部分から構成された３次スプライン曲線を提供することを含む。初期の位置データには点より少ない結び目がある。結び目は、時間領域又は位置領域において均一に分布されてもされなくてもよく、一般には均一に分布されない。３次スプラインにより規定された曲線は、必ずしも各位置データ点を通過せず、多くの場合通過しないことが理解されるだろう。
【００４２】
３次スプラインアルゴリズムはあらゆる種類であってもよい。３次スプラインアルゴリズムは、３次ベジェスプラインアルゴリズムであってもよく、その場合、各スプライン曲線部分はベジェ曲線形式である。しかし、好適な実施形態において、３次スプラインアルゴリズムは３次Ｂ−スプラインアルゴリズムである。３次ベジェスプラインアルゴリズムが使用される実施形態において、結果として得られる３次スプライン曲線の形状は、一般に４個であり、そのうちのいくつかは曲線上に存在しない制御点により規定されることが理解されるだろう。
【００４３】
本発明の方法は、すなわち移動経路のより正確な表現を提供するために、移動経路の推定値を改良及び好ましくは最適化するステップを更に備える。このステップは、追加データ及び選択的に受信した位置データを使用して実行される。移動経路の推定値を改良するステップは、推定値を実際の移動経路に密接に近似させることを意図する。好適な実施形態において、移動経路の推定値は、上述の３次スプライン曲線形式である。
【００４４】
改良ステップは、移動経路の推定値の全長にわたり実行されることが好ましい。処理は部分毎に実行される。例えば部分は、３次スプライン曲線形式の経路推定値の隣接する結び目であってもなくてもよい結び目間の部分の形式である（あるいは、適宜制御点）。スプライン曲線等の経路表現の推定値を改良するステップは、経路表現、すなわちスプライン曲線の推定値の形状及び／又は位置を改良することを含む。推定値を改良するステップは、反復処理として実行される。換言すると、方法は、所定の基準に基づいて移動経路の少なくとも一部の最も正確な表現を提供すると考えられる形状及び／又は位置を判定するために、経路推定値の少なくとも一部の形状及び／又は位置に対する多くの手段を反復することを備える。
【００４５】
経路推定値は、ある特定の制約を受けて改良又は選択的に最適化されることが理解されるだろう。例えば曲線等の経路は、移動経路を密接に近似するように、１つ又は複数のパラメータ等のある特定の基準に対して最適化される。最適化又は改良は、実行されている関連する最適化ステップ又は改良ステップに対する最適化又は改良を示す。
【００４６】
いくつかの好適な実施形態において、３次スプライン等のスプライン曲線形式の経路表現の推定値を改良するステップは、追加データ及び好ましくは受信した位置データも使用してスプライン曲線と関連付けられた１つ以上の結び目及び好ましくは各結び目の位置を最適化することを含む。スプライン曲線の結び目が移動する結果、結び目の周囲の曲線の少なくとも一部が移動し、且つ制約されない限り、当該結び目の両側の曲線の他の結び目も移動する。本発明によると、方法は、結び目の移動がスプラインの他の全ての結び目に影響を及ぼさないように結び目を移動する影響を制限することを更に備えるのが好ましい。実施形態において、結び目を移動する影響は、結び目の移動が結び目の周囲の限られた所定の数の結び目にしか影響を及ぼさないように制限される。いくつかの実施形態において、結び目の移動の影響は、当該結び目の両側の単一の隣接する結び目に限定される。これは、平滑化動作において適切なパラメータを特定する等の何らかの適切な方法で実行されてもよい。結び目の位置を「最適化すること」は、結び目が所定の半径において又は限られた数の可能な位置の間でのみ移動される等のある特定の制約を受けて位置を最適化することを含むことが理解されるだろう。結び目の最適な位置は結び目を移動することを含まないだろう。スプラインが複数の制御点により規定される他の実施形態において、方法は、あるいは又は更に制御点に関連して上述のステップのいずれかを実行することを備える。従って、特に指定のない限り、「結び目」という用語は「制御点」により置換されてもよい。
【００４７】
好適な実施形態において、経路表現の推定値を改良するステップは、移動経路の表現の推定値を実際の移動経路を表す確率がより高い形状及び／又は位置により優先的に対応させ、且つ／あるいは実際の移動経路を表す確率がより低い形状及び／又は位置にあまり優先的に対応させないことを含む。ステップは、推定値全体が関連する形状及び／又は位置に密接に対応するかあるいは対応しないように、表現の推定値の少なくとも一部をそれに密接に対応させるかあるいは対応させないことを含むことが理解されるだろう。しかし、改良ステップは、上述したように経路推定値の全長にわたり実行されることが好ましい。推定値のある特定の部分が可能性が高い経路に既に適切に対応している場合、これらの部分を変更する必要はない。
【００４８】
動的輪郭処理は、推定値が３次スプライン等のスプライン曲線形式である移動経路の推定値を特に効果的に改良する方法を提供することが分かっている。動的輪郭処理は、ある特定の事前定義済みの基準に従って曲線又はスプラインをそれぞれ望ましいあるいは望ましくない形状及び／又は位置に近づけたり遠ざけたりする方法を提供する。より具体的には、動的輪郭処理において、スプラインと関連付けられたエネルギーを最小限にするスプラインの構成、すなわち形状及び／又は位置が判定される。換言すると、動的輪郭処理は、エネルギー最小限スプラインを使用することを含む。スプラインの周囲の領域、並びに／あるいはスプラインの形状及び／又は位置により影響されたパラメータにエネルギーレベルを適切に割り当てることにより、スプラインは、より望ましい形状及び／又は位置に近づけられ、且つ／あるいはより望ましくない形状及び／又は位置から遠ざけられる。
【００４９】
好適な実施形態において、経路の推定値を改良するステップは、経路表現の推定値を改良するために動的輪郭処理を使用することを含む。従って、好適な実施形態において、動的輪郭処理は、移動経路の表現の推定値を実際の移動経路を表す確率がより高い形状及び／又は位置により優先的に対応させ、且つ／あるいは実際の移動経路を表す確率がより低い形状及び／又は位置にあまり優先的に対応させずに使用される。
【００５０】
本発明の方法において、経路表現の推定値は、エネルギーが減少されるかあるいは最小限にされるスプラインとして解釈される。スプラインのエネルギーを減少するかあるいは最小限にするスプラインの形状及び／又は位置は、相対的に高いエネルギーが正確な追従経路に対応する可能性がより低いスプラインの形状及び／又は位置と関連付けられ、且つ／あるいは相対的に低いエネルギーが正確な追従経路に対応する可能性がより高いスプラインの形状及び／又は位置と関連付けられる動的輪郭処理を使用して判定される。
【００５１】
動的輪郭処理は、曲線の全長又はその少なくとも一部に対して実行されることが理解されるだろう。処理は、曲線の全長に対して実行されることが好ましい。処理は、曲線の長さに沿う部分に対して区分毎に実行される。従って、動的輪郭処理ないし他の方法を使用して経路表現の推定値を改良することを参照することは、推定値の少なくとも一部を改良することを参照することであり、独立した改良処理において推定値の多数の部分を改良するステップを含む。
【００５２】
３次スプライン等のスプライン曲線形式の経路推定値の１つ以上の結び目の位置が最適化されるいくつかの好適な実施形態において、方法は、動的輪郭処理を使用して結び目又は各結び目の位置を最適化することを備える。結果として最も低いエネルギーが経路推定値又はその一部と関連付けられる結び目又は各結び目の位置が判定される。結び目を移動する影響が上述したように結び目に隣接する結び目に制限される場合、結び目を移動する影響は、所定の結び目の周囲の曲線等の推定値の一部に限定されることが理解されるだろう。各結び目を移動する影響がこのように制限される場合、曲線は、曲線の長さに沿って各結び目の位置を最適化することで最適化される。
【００５３】
いくつかの実施形態において、結び目の位置を最適化するステップは、結び目の周囲の第１の半径の円を規定することと、結び目を円周の周囲の複数の異なる位置に移動することとを含む。結び目が各位置にある曲線と関連付けられたエネルギーが判定され、最も低いエネルギー位置に移動した結び目が見つけられる。この処理は、半径が２番目により小さい円を使用して第２のパスにおいて繰り返される。処理は、第１のパスにおいて移動した結び目に対してのみ繰り返される。半径は、事前定義済みの値になるように選択されるか、他の実施形態においては経路の全長に基づいて選択される。これは、結び目の位置が最適化される方法の一例にすぎないことが理解されるだろう。
【００５４】
当然、上述のステップのいずれかの適切なステップは、あるいは又は更に、使用された経路表現の推定値の形式、例えば３次スプラインの形式に依存して、結び目ではなく制御点に関連して実行される。
【００５５】
いくつかの実施形態において、方法は、受信したユーザ動きデータ及び好ましくは受信した追加の位置データと、３次スプライン曲線等の経路の推定値から導出可能な対応するデータとの差異を減少すること又は最小限にすることを備える。このように、推定値は、正確な移動経路、すなわち推定値から導出されたデータと実際の測定データとの差異が結果としてより小さい移動経路を表す確率がより高い形状及び／又は位置により優先的に対応させられる。対応するデータは、３次スプライン曲線等の経路表現の推定値から判定されることが好ましい。例えば、１次元又は２次元の位置値は、所定の時間にわたり曲線から判定される。速度及び方向の値は、曲線上の所定の点において規定されたベクトルの大きさ及び方向を考慮して導出される。加速値は、第２の導関数を取ることで曲線から速度の変化率を考慮して同様に判定される。
【００５６】
上述したように、経路表現の推定値を改良又は最適化するステップは、動的輪郭処理を使用することを含むのが好ましい。従って、好適な実施形態において、方法は、受信したユーザ動きデータ及び好ましくは受信した追加の位置データと、経路の推定値から導出可能な対応するデータとの差異を動的輪郭処理を使用して減少すること又は最小限にすることを備える。方法は、動的輪郭処理において経路推定値と関連付けられたエネルギーを最小限にすること又は減少することを備える。エネルギーは、受信したユーザ動きデータ及び好ましくは受信した追加の位置データと、経路推定値から導出可能な対応するデータとの差異の目安（測度）である。
【００５７】
従って、実施形態において、方法は、動的輪郭処理において、相対的に高いエネルギーを経路表現の推定値の位置及び／又は形状と関連付けることであり、結果として受信したユーザ動きデータ（及び好ましくは更に受信した位置データ）と経路表現の推定値から判定されたような対応する値と差異がより大きくなること、並びに／あるいは相対的に低いエネルギーを経路表現の推定値の位置及び／又は形状と関連付けることであり、結果として受信したユーザ動きデータ（及び好ましくは受信した位置データ）と経路表現の推定値から判定されたような対応する値との差異がより小さくなることを備える。当然、方法の結果、相対的に高い又は低いエネルギーレベルをある特定の位置／形状に肯定的に割り当て、且つ／あるいは相対的に低い又は高いレベルを他の位置／形状、あるいはそれらの組合せに肯定的に割り当てることにより、相対的に高い又は低いエネルギーは形状／位置と関連付けられる。
【００５８】
このように、経路表現、すなわちスプライン曲線の推定値が、結果として受信したデータと表現又は曲線から導出可能な対応するデータとの差異がより小さい形状及び／又は位置の方にプッシュされるため、結果として得られる改良された推定値は、実際の移動経路に対応する確率がより高いと仮定される。最小限にするステップは、「最適化すること」という用語に関連して上述したようにある特定の制約を受ける。エネルギーは、データの種類等のある特定のパラメータに対して最小限にされる。
【００５９】
好適な実施形態において、推定経路と関連付けられたエネルギーは、少なくともユーザ動きデータに対して及び好ましくは各種ユーザ動きデータに対して、並びに選択的に位置データに対してそれぞれの成分を含む。各エネルギー成分は、データに対する受信、すなわち測定値と曲線等の経路推定値から取得可能な値との差異の目安である。エネルギーは、平滑化ステップにおいて使用される各データ又は情報の種類に対する成分を含むため、これらのデータの種類が使用される以下において説明するような受信した位置データの正確度、履歴経路データ及び／又はデジタル地図データに帰因する成分も含む。このように、曲線の位置は、多数の異なる種類のデータを参照することで同時に改良される。各種データは、動的輪郭処理において関連するエネルギーを有するパラメータであるとみなされる。
【００６０】
受信したユーザ動きデータが速度データ及び方向データを含む好適な実施形態において、速度及び方向の各々に対するエネルギー成分があることが好ましい。受信したデータが位置データ正確度情報を含む場合、それに対する成分も含まれる。同様に、好適な実施形態において、受信した位置データと曲線等の経路推定値から判定された対応する位置データとの差異に対する成分が含まれる。好適な実施形態において、３次スプライン曲線等の経路推定値と関連付けられたエネルギーは、そのようなエネルギー成分の合計を含む。
【００６１】
動的輪郭処理を使用するこれらの好適な実施形態において、経路推定値又は曲線と関連付けられたエネルギーは、結び目毎に最小限にされる。上述したように、結び目を移動する影響は、例えば前の結び目と次の隣接する結び目との間の曲線の一部に限定される。上述したように、同一の処理は、結び目ではなく他の種類のスプライン曲線に対して適切な場合に制御点に対して代わりに実行される。
【００６２】
いくつかの実施形態によると、平滑化動作が基づき且つ改良ステップにおいて使用される追加データは、履歴経路データ及びデジタル地図データのうちの１つ以上を更に含む。履歴経路データ又はデジタル地図データを使用する改良は、上述のユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データを使用する改良に加えて実行されることが理解されるだろう。改良は、他のデータを使用する改良と同時に又は独立したステップにおいて履歴経路データ又はデジタル地図データに対して実行される。一般に、当業者により理解されるように、動的輪郭処理等の改良において使用されるデータの種類が多いほど、取得される改良のレベルは向上する。
【００６３】
追加データが履歴経路データを更に含む実施形態において、経路表現の推定値を改良するステップは、移動経路の表現の推定値を履歴経路の少なくとも一部に対応する形状及び／又は位置により優先的に対応させることを更に含むのが好ましい。換言すると、経路推定値は、更に履歴経路に密接に準拠させられる。
【００６４】
履歴経路データは、より正確な平滑化経路を取得するのに有用な情報を提供することが理解されるだろう。履歴経路は、受信した位置データが正しいという確率に関する表示を提供し、経路表現の推定値を改良できるようにする。例えば経路推定値は、一般的に使用される履歴経路に近接して配置された経路を提案する。従って、利用された実際の経路は履歴経路に対応すると仮定される。従って、利用された実際のパスに対応する形状及び／又は構成の確率がより高いと仮定される時、経路推定値は、履歴経路に対応するこれに密接に対応させられる。例えば車両経路情報を考慮する際により一般的であるように単に位置データを履歴経路データに一致させようとするのではなく、本発明によると、履歴経路データは平滑化動作において使用される。履歴経路データは、一般的に使用された履歴経路により近い経路表現の推定値を「プルする」ために使用されてもよい。逆に、履歴経路データは、履歴パスに対応しない領域、すなわち領域が利用された実際のパスに対応する確率がより低い領域から経路推定値をプッシュするために使用される。好適な実施形態において、これは動的輪郭処理を使用して実現される。これらの実施形態において、動的輪郭処理は、経路推定値と関連付けられたエネルギーが経路推定値の少なくとも一部に対する履歴経路の一部の位置により影響される処理である。エネルギーは、所定の推定値の近傍で履歴経路の一部の存在により影響されるか、あるいはそのような特徴から相対距離を考慮する。場合によっては、経路推定値の一部のみの近傍に履歴トレースがあることが理解されるだろう。そのような場合、履歴経路データは、経路推定値の一部のみを改良するために使用される。
【００６５】
好適な実施形態において、方法は、平滑化動作において使用するための履歴経路データを格納することを備える。履歴経路データは、本発明の平滑化動作において使用するための位置データを提供することに関連して説明される種類のいずれかの装置から取得された位置データから導出されることが好ましい。従って、履歴経路データは、場所判定／追跡手段を有する移動装置及び最も好ましくはポータブルトレーニング装置から取得された位置データから導出される。履歴経路データは、例えば平滑化動作を実行する中央サーバにより、あるいはそのようなサーバにアクセス可能な方法で格納される。
【００６６】
履歴経路データは、平滑化経路データであることが好ましい。従って、情報は、本明細書において説明する方法を実行した結果取得される情報である。履歴経路データは、利用された一般的なパスを表すことが好ましい。これは、むしろ個々のパスに関連している。好適な実施形態において、所定の履歴経路に対する履歴経路データは、多数の位置トレースに基づいている。換言すると、経路データは、「平均化処理」を受けている。履歴経路データは、当該技術分野において既知であるように、ＧＰＳトレース等の多数の個々の履歴位置データトレースを共に束ねることで取得される。
【００６７】
履歴経路データを使用してスプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用することで取得されたスプライン曲線形式の経路推定値の改良は、他に依存せずに有利である。
【００６８】
従って、本発明の別の態様によると、経路の表現を生成する方法であって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信するステップと、
移動経路のより正確な表現を生成するために位置データに対して平滑化動作を実行するステップとを備え、平滑化動作は、
スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の経路の推定表現を取得することと、
ユーザ及び／又は他のユーザが移動した以前の経路を示す格納された履歴経路データを使用して経路の推定表現を改良することとを含む方法が提供される。
【００６９】
本発明の更なる一態様によると、経路の表現を生成するシステム、選択的にはサーバであって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信する手段と、
移動経路のより正確な表現を生成するために位置データに対して平滑化動作を実行する手段とを備え、平滑化動作を実行する手段は、
スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の経路の推定表現を取得する手段と、
ユーザ及び／又は他のユーザが移動した以前の経路を示す格納された履歴経路データを使用して経路の推定表現を改良する手段とを含むシステムが提供される。
【００７０】
これらの更なる態様のいずれかにおける本発明は、適宜本明細書において説明される好適で選択的な特徴のいずれか又は全てを含む。
【００７１】
次に、デジタル地図データが経路表現の推定値の改良において使用される平滑化動作がそのようなデータに更に基づいて実行される実施形態を説明する。これらの実施形態において、方法は、デジタル地図データを使用して、移動経路の表現の推定値を実際の移動経路を表す確率がより高い形状及び／又は位置により優先的に対応させ、且つ／あるいは実際の移動経路を表す確率がより低い形状及び／又は位置にあまり優先的に対応させないことを含む経路表現の推定値を改良するステップを備える。実際の移動経路を表す確率がより高い形状及び／又は位置、並びに／あるいは実際の移動経路を表す確率がより低い形状及び／又は位置は、デジタル地図データにより表された地理的特徴に少なくとも部分的に基づいて判定される。デジタル地図データは、経路推定値の１つ又は複数の部分のみを改良するために使用される。
【００７２】
ユーザが利用した経路がデジタル地図により表されたある特定の特徴と一致するのは不可能であるか、あるいは少なくとも可能性が低いと仮定されることが理解されるだろう。そのような領域は、歩行者が通行できない領域を含む。例えばユーザは、水域又は建物の土地専有面積を通過している可能性が低い。逆に、歩行者は、公園又は同様の種類の空地を通過している可能性が高い。実施形態において、デジタル地図データは、移動経路の一部を形成する確率が相対的により高い又は低い地図により表された特徴の方にあるいは特徴から経路の推定値をプッシュするために使用される。これは、動的輪郭処理において実行されることが好ましい。経路推定値と関連付けられたエネルギーは、経路推定値の少なくとも一部の位置に対するデジタル地図により表されたある特定の地理的特徴の位置により影響されることが好ましい。エネルギーは、所定の推定値の少なくとも一部の近傍で所定の特徴の存在により影響されるか、あるいはそのような特徴から相対距離を考慮する。デジタル地図データが推定経路を改良するために使用される好適な実施形態において、方法は、動的輪郭処理を使用して、経路推定値の少なくとも一部と関連付けられたエネルギーを最小限にすること又は減少することを備える。エネルギーは、経路推定値の少なくとも一部に対するデジタル地図により表されたある特定の地理的特徴の位置により影響される。
【００７３】
相対的に高いエネルギーを移動経路の一部を形成する可能性が低いデジタル地図により表された位置又は特徴と関連付けること、又は逆に相対的に低いエネルギーを移動経路の一部を形成する可能性がより高い地図により表された位置又は特徴に関連付けることにより、経路推定値と関連付けられたエネルギーを最小限にするように経路推定値が動的輪郭処理において改良又は最適化される場合、経路推定値は、より可能性が高くない領域から遠ざけられ、且つ／あるいはより可能性が高い領域に近づけられる。当然、地下道があるため、例えばユーザが建物を通過していることは常に考えられる。経路がそのような領域を通り抜けることを完全に禁止するのではなく、それらに高いエネルギーを割り当てることにより、本発明は、高度な経路近似値を提供するより柔軟な方法を提供する。一般に技術は、例えばユーザが建物を通過したことをＧＰＳ不正確度が提案するより正確な表現を提供する建物等から単に経路をシフトする。逆に、公園等の歩行者等に対してより可能性が高い経路であるデジタル地図の領域は、経路をそれらの方にプッシュするために相対的に低いエネルギーを割り当てられる。
【００７４】
実施形態において、方法は、動的輪郭処理において経路推定値と関連付けられたエネルギーを最小限にすること又は減少することを備える。相対的に低いエネルギーは、デジタル地図データに基づいて移動経路の少なくとも一部に対応する可能性が高いように経路推定値の少なくとも一部の位置及び／又は形状と関連付けられ、且つ／あるいは相対的に高いエネルギーは、デジタル地図データに基づいて、例えばデジタル地図により表された地理的特徴に基づいて移動経路の少なくとも一部に対応する可能性が低いように経路推定値の少なくとも一部の位置及び／又は形状と関連付けられる。「可能性が高い」又は「可能性が低い」という用語は、移動経路の一部を形成する確率が相対的により高い又は低い位置を示す。
【００７５】
方法は、エネルギーをデジタル地図により表された地理的特徴と関連付けることを備える。相対的に高いエネルギーは、デジタル地図データに基づいて移動経路の一部を形成する可能性が低い特徴と関連付けられ、且つ／あるいは相対的に低いエネルギーは、デジタル地図データに基づいて移動経路の一部を形成する可能性が高い特徴と関連付けられる。情報は、デジタル地図データを使用して経路推定値を改良するために、経路と関連付けられたエネルギーを最小限にするステップ又は減少するステップにおいて使用される。デジタル地図データは、経路推定値の種々の潜在的な形状及び／又は位置と関連付けられたエネルギーを比較するのに使用するためのエネルギー情報を提供する。
【００７６】
デジタル地図により表された特徴と関連付けられるエネルギー情報は、特定の経路に関連してではなく、一般的に判定されることが理解されるだろう。従って、ある特定の地理的特徴は、判定されるあらゆる経路の一部を形成する可能性が低い又は高いと仮定される。実施形態において、相対的に高い又は低いエネルギーは、それぞれ、そのような領域と関連付けられる。デジタル地図データが使用される実施形態によると、実際の移動経路の一部を形成する可能性が低いか、あるいは相対的に高いエネルギーと関連付けられる地理的特徴は、歩行者通行不可領域であることが好ましい。本明細書において実際の移動経路の一部を形成する可能性が低い地理的特徴は、「歩行者通行不可領域」という用語により置換されてもよい。そのような領域の例には、水域及び建物土地専有面積が含まれる。経路の一部を形成する可能性が高いと考えられるか、あるいは相対的に低いエネルギーと関連付けられる特徴の例には、公園が含まれる。関連する特徴は、ある特定の基準に従って、例えば経路の種類、ユーザ設定等に依存して判定される。
【００７７】
デジタル地図データを使用する好適な実施形態において、方法は、改良処理において使用するための、好ましくはエネルギー情報と関連付けられたデジタル地図データを格納することを備える。データは、平滑化動作を実行するかあるいはそれにアクセス可能なようにサーバにより格納される。
【００７８】
デジタル地図データを使用してスプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用することで取得されたスプライン曲線形式の経路推定値の改良は、他に依存せずに有利であると考えられる。
【００７９】
従って、本発明の別の態様によると、移動経路の表現を生成する方法であって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信するステップと、
移動経路のより正確な表現を生成するために位置データに対して平滑化動作を実行するステップとを備え、平滑化動作は、
スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の経路の推定表現を取得することと、
格納されたデジタル地図データを使用して経路の推定表現を改良することとを含む方法が提供される。
【００８０】
本発明の更なる一態様によると、移動経路の表現を生成するシステム、選択的にはサーバであって、
経路に沿って移動する際の複数の時間におけるユーザの位置に関連する位置データを受信する手段と、
移動経路のより正確な表現を生成するために位置データに対して平滑化動作を実行する手段とを備え、平滑化動作を実行する手段は、
スプラインアルゴリズムを受信した位置データに適用して、スプライン曲線形式の経路の推定表現を取得する手段と、
格納されたデジタル地図データを使用して経路の推定表現を改良する手段とを含むシステムが提供される。
【００８１】
これらの更なる態様のいずれかにおける本発明は、適宜本明細書において説明される好適で選択的な特徴のいずれか又は全てを含む。例えばデジタル地図データは、歩行者が通行できない（又は少なくとも一般に通行できない）領域、例えば建物土地専有面積又は水域等を含む。
【００８２】
移動経路の推定値を改良及び選択的に最適化するステップがユーザ動きデータ、受信した位置データの正確度に関連するデータ、履歴経路データ及び／又はデジタル地図データ等の多種のデータを使用することを含む実施形態において、改良は、単一のステップ又は複数のステップにおいて多数のデータの種類に対して実行される。好適な実施形態において使用された動的輪郭処理は、曲線の形状及び／又は位置と関連付けられたエネルギーを表す式に更なる成分を単に追加することにより、多数のデータの種類に対して経路推定値を同時に改良する機能を提供することが分かっている。曲線のエネルギーは、あらゆる数の所望のデータの種類に対して最小限にされる。当然、改良は、単一のステップではなく一連のステップにおいて種々のデータの種類に対して実行されると予想される。従って、動的輪郭処理は１つ以上のステップを含む。位置正確度データ、履歴経路データ又はデジタル地図データの形式の追加データを使用する改良に対して本明細書において「動的輪郭処理」を参照することは、すなわち全てのデータの種類に対する改良が１つ以上のステップを含む同一の動的輪郭処理において実行されるように、動的輪郭処理を参照することであることが理解されるだろう。同様に、追加データを使用して本明細書において説明するように推定値を所定の形状及び／又は位置に密接に準拠させるかあるいはあまり準拠させないステップは、ユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データを使用する同一の処理の一部である。推定値を所定の形状に密接に準拠させるかあるいはあまり準拠させないステップは、説明される実施形態のいずれかに従って種々のデータの種類を使用して実行される。当然、多数の動的輪郭処理は、種々の時間及び／又は場所において実行されると予想される。
【００８３】
改良が実行されるものに対するデータの種類の数は、例えば使用可能な処理能力、受け入れ可能な処理時間等の要因に依存して実行され、要望通りに選択されることが理解されるだろう。実際には、ユーザ動きデータ及び／又は受信した位置データの正確度に関連するデータに対する改良は、相対的に迅速に実行され、且つ結果として経路推定値が著しく改良されることが分かっている。履歴経路データ及び／又はデジタル地図データに対する更なる改良は、好ましいが、関連するデータが当該領域に対して存在するかに依存して常に可能であるとは限らない。
【００８４】
態様又は実施形態のいずれかにおける本発明によると、データ（例えば、位置データ及び他の何らかのデータ）を受信するステップと、平滑化動作を実行するステップとは、中央サーバにより実行されることが好ましい。本発明のシステムは、本明細書において示されるステップのいずれか又は全てを実行するように構成された中央サーバを備える。受信したデータは、装置から直接又は間接的に受信される。少なくとも位置データは、装置、例えばそのＧＰＳチップセット等の装置の場所判定／追跡手段により生成されたデータである。データは、装置から自動的に中央サーバに転送されるか、あるいはユーザの介入に応答して転送される。いくつかの実施形態において、受信したデータは、その後中央サーバに転送するために装置が格納しているデータである。例えばデータは、装置と一体化されていても装置から取り外し可能であってもよい装置のデータ格納手段により格納される。データは、あらゆる方法で装置から中央サーバに転送されてもよい。例えばいくつかの実施形態において、移動装置は、装置のデータ格納手段に格納されたデータをインターネットへアクセスできるコンピュータ又は他の装置等に無線で転送できるようにする無線通信手段を備える。他の実施形態において、移動装置は、データ格納手段に接続されるＵＳＢコネクタ等のデータコネクタを備える。これにより、コネクタを適切なポートに挿入することで、データをデータ格納手段からコンピュータ又は他の適切な装置に転送できる。他の実施形態において、ユーザは、装置のデータ格納手段を取り外し、それをインターネットへアクセスできるコンピュータ又は他の装置に接続する。
【００８５】
実施形態において、サーバは、平滑化動作において使用するための履歴経路データ及び／又はデジタル地図データを格納するように構成される。データは、エネルギー情報を使用して経路の改良が実行される実施形態においてエネルギー情報と関連付けられる。
【００８６】
どの平滑化動作が実行された後でも本発明の方法の結果は、移動経路の平滑化表現等のより正確な表現である。実施形態のいずれかにおける本発明によると、方法は、経路のより正確な表現（「平滑化経路」）をウェブページに提供することを更に備えるのが好ましい。経路のより正確な表現は、以下において説明するようにウェブページを介してユーザに対して表示される。従って、中央サーバにより平滑化が実行される実施形態において、中央サーバは、例えばユーザに対して表示するために経路のより正確な表現をウェブページに提供するように構成される。中央サーバは、経路のより正確な表現をウェブページに直接又は間接的に提供することが理解されるだろう。例えばサーバは、平滑化経路データをウェブページに提供するために別のサーバに提供してもよく、あるいはウェブページに直接提供してもよい。
【００８７】
本発明の平滑化技術は、ウェブページに提供するために装置からアップロードされているデータに対して実行されることが理解されるだろう。データは、装置からウェブページに転送される場合に平滑化のために中央サーバを介して自動的にルーティングされる。従って、実際には、ユーザは、平滑化のためにデータを中央サーバに直接アップロード又は転送するのではなく、データをウェブページに転送する。データは、ウェブページに供給される前に平滑化される。
【００８８】
いくつかの好適な実施形態において、本発明の平滑化動作は、ユーザに対して表示される前にウェブページにアップロードされたデータに対して実行される。従って、データは、ウェブページに間接的にアップロードされ、途中で平滑化動作が実行されるように中央サーバを介して進む。従って、ユーザは、平滑化動作のためにデータを中央サーバに意図的にアップロードしない。実施形態において、方法は、データがウェブページ上に表示される前に、本発明の平滑化動作を実行するために、装置からウェブページにアップロードされたデータを中央サーバに自動的に誘導することを備える。平滑化動作の後、経路のより正確な表現をウェブページ上に表示させる。
【００８９】
実施形態のいずれかにおける本発明の方法は、経路のより正確な表現をユーザに対して表示させることを更に備える。例えば、経路がトレーニング走路又はサイクリングの際にユーザが追従する経路である場合、それらは、トレーニング、例えば対象に含まれる経路、距離等の間の特定の時間における速度に関連する他のデータと共に、後続の時間において利用される経路を閲覧する。経路を表示されるユーザは、経路を利用した同一のユーザであっても別のユーザであってもよい。経路のより正確な表現を表示するステップは、経路のより正確な表現をデジタル地図上に表示させることを含む。好適な実施形態において、方法は、デジタル地図に対して移動された経路のより正確な表現を判定することを更に備え、システムは、そのようなステップを実行する手段を備える。上述したように、平滑化経路は、２次元又は３次元で判定された経路である。従って、平滑化される位置データは、経度及び緯度の位置情報、並びに選択的に高度情報である。経路のより正確な表現は、２次元又は３次元のデジタル平滑化経路モデルである。
【００９０】
好適な実施形態において、方法は、経路のより正確な表現をユーザに対してデジタル地図上に表示することを備え、表示されたデジタル地図は経路に沿って高度情報を含むことが好ましい。高度情報は、３次元位置データを使用して平滑化経路が判定された実施形態において、経路のより正確な表現の一部を形成する。他の実施形態において、高度情報は、受信した高度位置データ、すなわち平滑化動作を受けていないデータを使用して判定される。いくつかの好適な実施形態において、平滑化高度データと非平滑化高度データとの組合せは、経路を沿って表示された高度情報を提供するために使用される。
【００９１】
方法は、あらゆる適切な表示手段を介して経路のより正確な表現をユーザに対して表示させることを備える。一般に表示手段は、例えばユーザ端末の局所表示手段である。方法は、インターネットへアクセスできるコンピュータ又は他の装置を介してユーザに対して経路を表示することを備える。いくつかの好適な実施形態において、経路のより正確な表現は、ユーザがアクセスできるウェブページを介して表示される。例えば経路は、ユーザのＰＤＡ、ラップトップコンピュータ又は移動電話等の移動通信装置を介して表示される。これらの好適な実施形態において、位置データは、ウェブページ上に表示される前に平滑化動作を受けることが理解されるだろう。
【００９２】
実施形態のいずれかにおける方法によると、方法は、経路のより正確な表現を格納することを更に備えるのが好ましい。格納された経路は、後で受信される位置データに関連して本発明のある特定の実施形態に係る平滑化動作において使用するための履歴経路データを判定する際に使用される。
【００９３】
本発明は、本発明の態様又は実施形態のいずれかに係る方法を実行するか、あるいは中央サーバ等のシステムにそのような方法を実行させるために実行可能なコンピュータ可読命令を含むコンピュータプログラムにも適用される。
【００９４】
説明される実施形態のいずれかにおいて、動的輪郭処理は、経路推定値と関連付けられたエネルギーを最大限にするかあるいは増加するために代わりに使用されてよいことが理解されるだろう。この場合、上述の構成とは逆に、低いエネルギー値は、より望ましくない曲線の位置又は形状を割り当てられ、高いエネルギー値は、より望ましい位置／形状を割り当てられる。本明細書において「相対的に高い」又は「相対的に低い」エネルギーを参照することは、例えば周囲の領域又は位置／形状と比較してデジタル地図、あるいは曲線の形状及び／又は位置と関連付けられたエネルギーを参照することである。例えば相対的に低いエネルギーは、周囲の領域と比較して履歴経路の位置と関連付けられる。周囲の領域は、あらゆる特定のエネルギーと関連付けられても関連付けられなくてもよい。すなわち、周囲の領域は、不変エネルギー又は基本エネルギーを規定する。同様に、経路の一部を形成する可能性が低い地図特徴と関連付けられた相対的に低いエネルギーは、エネルギー最小限処理においてその方に経路推定値を引き寄せるために周囲の領域と比較して同様に相対的に低いエネルギーを有する。従って、エネルギーは、変更されない周囲の基本レベル又はエネルギーレベルを割り当てられている他の領域と比較して相対的に低い又は高い。
【００９５】
履歴データ及びデジタル地図データ等の種々のデータを考慮して動的輪郭処理が使用される実施形態において、独立したエネルギー最小限ステップ又はエネルギー減少ステップは、データの種類毎に実行されるか、あるいはより好ましくは、データは、適宜全体的なエネルギー方程式の成分を形成する。
【００９６】
これらの実施形態の利点は以下において説明され、これらの実施形態の各々の更なる詳細及び特徴は、添付の従属請求項及び以下の詳細な説明中の他の場所において規定される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
添付の図面を参照して、本発明の教示の種々の態様及びそれらの教示を具体化する構成について以下に例として説明する。
【図１】図１は、全地球測位システム（ＧＰＳ）を示す概略図である。
【図２】図２は、ポータブルパーソナルトレーニング装置を提供するように構成された電子部品を示す概略図である。
【図３】図３は、スポーツウォッチの形態である図２の装置の一実施形態を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、ＵＳＢコネクタを現すために持ち上げられた腕時計のバンドの端部のヒンジ付きふたを示す図である。
【図４】図４は、ナビゲーション装置が無線通信チャネルを介して情報を受信する方法を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の好適な一実施形態に係る平滑化動作における主な段階を示すブロック図である。
【図６】図６は、平滑化動作の改良段階の一実施形態を更に詳細に示す図である。
【図７】図７は、受信したデータと経路の推定値から導出可能なデータとの関係を示す図である。
【図８】図８は、平滑化動作の改良段階の別の実施形態を示す図である。  図中、同一の図中符号は同一の機能に対して使用される。
【発明を実施するための形態】
【００９８】
次に、特に全地球測位システム（ＧＰＳ）データへアクセスできるスポーツウォッチ等のポータブルパーソナルトレーニング装置から受信されるデータを特に参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。以下において説明するようなスポーツウォッチは、多くの場合アスリートにより着用される。スポーツウォッチは、例えばユーザの速度及び距離を監視し、且つこの情報をユーザに提供することにより、アスリートが走っているか又は運動している間に彼らを支援する。しかし、装置は、ユーザにより携行されるか、あるいは例えば自転車又はカヤック等の乗り物に既知の方法で接続又は「ドッキング」されるように構成されうることが理解されるだろう。この種の装置については、２０１１年１月５日に出願された出願人の同時係属出願である台湾特許出願第１００１００３８２号（その後、２０１１年３月２８日に国際出願第国際公開／欧州特許第２０１１／０５４６８６号として出願された）「ＧＰＳ  Ｏｄｏｍｅｔｅｒ」において更に詳細に説明する。
【００９９】
図１は、そのようなシステムにより使用可能な全地球測位システム（ＧＰＳ）の一例を示す図である。そのようなシステムは、既知であり、種々の目的のために使用される。一般にＧＰＳは、連続した位置、速度、時間及びいくつかの例においては無数のユーザに対する方向情報を判定できる衛星無線を使用したナビゲーションシステムである。以前はＮＡＶＳＴＡＲとして既知であったＧＰＳは、極めて正確な軌道で地球を周回する複数の衛星を含む。これらの正確な軌道に基づいて、ＧＰＳ衛星は自身の場所をＧＰＳデータとしていかなる数の受信ユニットにも中継できる。
【０１００】
特にＧＰＳデータを受信できる装置がＧＰＳ衛星信号に対する無線周波数の走査を開始する場合にＧＰＳシステムは実現される。ＧＰＳ衛星から無線信号を受信すると、装置は、複数の異なる従来の方法のうちの１つを用いて、その衛星の正確な場所を判定する。殆どの例において、装置は、少なくとも３つの異なる衛星信号を取得するまで信号の走査を継続する（尚、位置は、通常は２つの信号のみでは判定されないが、他の三角測量技術を使用して２つの信号のみから判定することもできる）。幾何学的三角測量を実現すると、受信機は、３つの既知の位置を利用して衛星に対する自身の２次元位置を判定する。これは既知の方法で行われる。更に、第４の衛星信号を取得することにより、受信装置は、同一の幾何学計算により既知の方法でその３次元位置を計算する。位置及び速度データは、無数のユーザにより連続的にリアルタイムで更新される。
【０１０１】
図１に示すように、ＧＰＳシステム全体を図中符号１００で示す。複数の衛星１２０は、地球１２４の周囲の軌道上にある。各衛星１２０の軌道は、他の衛星１２０の軌道と必ずしも同期せず、実際には非同期である可能性が高い。ＧＰＳ受信機１４０は、種々の衛星１２０からスペクトル拡散ＧＰＳ衛星信号１６０を受信するものとして示される。
【０１０２】
各衛星１２０から継続的に送信されたスペクトル拡散信号１６０は、極めて正確な原子時計を用いて達成された非常に正確な周波数標準を利用する。各衛星１２０は、そのデータ信号送信１６０の一部として、その特定の衛星１２０を示すデータストリームを送信する。一般にＧＰＳ受信装置１４０は、ＧＰＳ受信装置１４０に対する少なくとも３つの衛星１２０からスペクトル拡散ＧＰＳ衛星信号１６０を取得し、三角測量によりその２次元位置を計算することが当業者には理解される。追加の信号を取得した結果、全部で４つの衛星１２０から信号１６０を取得することになり、それによりＧＰＳ受信装置１４０は、その３次元位置を既知の方法で計算できる。
【０１０３】
図２は、本発明の好適な一実施形態に係るパーソナルポータブルトレーニング装置２００の電子部品をブロック構成要素の形式で例示的に示す図である。尚、装置２００のブロック図は、ナビゲーション装置の全ての構成要素を含むものではなく、構成要素の多くの例を表すにすぎない。
【０１０４】
装置２００は、入力装置２１２に接続されたプロセッサ２０２と、ＬＣＤディスプレイ等の表示画面２１０を含む。入力装置２１２は、１つ以上のボタン又はスイッチ（例えば、図３に示されるような）を含む。装置２００は、例えばある特定の速度に到達したこと又はある特定の距離を移動したことを警告する可聴情報をユーザに提供するように構成された出力装置を更に備える。
【０１０５】
図２は、プロセッサ２０２とＧＰＳアンテナ／受信機２０４との間の動作可能接続を更に示す。アンテナ及び受信機は、図示するために概略的に組み合わされるが、別個に配置された構成要素であってもよい。例えばアンテナは、ＧＰＳパッチアンテナ又はヘリカルアンテナである。
【０１０６】
装置２００は加速度計２０６を更に備える。加速度計２０６は、ｘ方向、ｙ方向及びｚ方向のユーザの加速を検出するように構成された３軸加速度計であってよい。加速度計は、ＧＰＳ受信がない時／場合に使用するための歩数計として機能してもよく、また、２０１１年３月２８日に出願された出願人の同時係属出願である国際出願第国際公開／欧州特許第２０１１／０５４６８６号「ＧＰＳ  Ｏｄｏｍｅｔｅｒ」において説明されるように、特定の時点の着用者の動きの状態を判定する手段として機能してもよい。加速度計は、装置内に配置されるように示されるが、ユーザにより着用又は携行され、且つ送信機／受信機２０８を介して装置２００にデータを送信する外部センサであってもよい。
【０１０７】
装置は、フットパッドセンサ２２２又は心拍数センサ２２６等の他のセンサからデータを受信してもよい。例えばフットパッドセンサは、ユーザの靴の靴底の中又は上に配置される圧電加速度計である。各外部センサは、送信機／受信機２０８を介して装置２００に対してデータを送出又は受信機するために使用される送信機及び受信機２２４及び２２８をそれぞれ提供される。
【０１０８】
プロセッサ２０２は、メモリ２２０に動作可能に結合される。例えばメモリリソース２２０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の揮発性メモリ及び／又は不揮発性メモリ、例えばフラッシュメモリ等のデジタルメモリを含む。メモリリソース２２０は取り外し可能であってもよい。以下において更に詳細に説明するように、メモリリソース２２０は、ＧＰＳ受信機２０４、加速度計２０６及び送信機／受信機２０８から取得したデータを格納するために、これらのセンサ及び装置に更に動作可能に結合される。
【０１０９】
また、図２に示された電子部品は、従来の方法で電源２１８により電力供給されることが当業者には理解されるだろう。電源２１８は充電池であってもよい。
【０１１０】
装置２００は、ＵＳＢコネクタ等の入出力（Ｉ／Ｏ）装置２１６を更に備える。Ｉ／Ｏ装置２１６は、プロセッサ、並びに少なくともメモリ２２０及び電源２１８にも動作可能に結合される。例えばＩ／Ｏ装置２１６は、プロセッサ２２０、センサ等のファームウェアを更新し、メモリ２２０に格納されたデータをパーソナルコンピュータ又はリモートサーバ等の外部の計算リソースに転送し、且つ装置２００の電源２１８を充電するために使用される。他の実施形態において、データは、あらゆる適切な移動遠隔通信手段を使用して無線で装置２００により送出又は受信されてもよい。
【０１１１】
当業者により理解されるように、図２に示された部品の異なる構成は本発明の範囲内であると考えられる。例えば、図２に示された部品は、有線及び／又は無線接続等を介して互いに通信していてもよい。
【０１１２】
図３は、腕時計３００の形態で提供される装置２００の好適な一実施形態を示す。腕時計３００は、上述したように装置上の種々の電子部品を含む筐体３０１を有する。２つのボタン２１２は、ユーザがデータを装置に入力できるように、例えばディスプレイ２１０上に示されたメニュー構造を操作できるように筐体３１０の側部に提供される。あるいは、要望に応じてあらゆる数のボタン又は他の種類の入力手段が使用されてよい。腕時計３００は、装置をユーザの手首に固定するためのバンド３０２を有する。示されるように、バンド３０２の端部は、ＵＳＢコネクタ３０８を現すために例えば図３Ａに示されるように持ち上げられるヒンジ付きふた３０４を有する。コネクタは、上述したように電力及び／又はデータ転送のためにあらゆる適切なＵＳＢポートに挿入される。
【０１１３】
装置のＧＰＳ受信機２０４は、着用者と関連付けられた多くの情報を示す衛星信号が受信される場合にそのような信号を受信する。例えば、推定水平位置誤差及び推定垂直位置誤差等の衛星信号の「品質」を示す他のデータと共に、着用者の現在地（経度及び緯度）、着用者の速度ベクトル、着用者の現在の高度等。一般にこの情報は、通常車両の適応例と関連付けられた速度、例えば１Ｈｚで受信される。信号は、インタフェースを介してプロセッサ２０２に渡される。信号は、例えば当該技術分野において知られているように信号を使用可能なデータに変換するように前処理される。
【０１１４】
同様に、加速度計２０６は、ユーザ及び／又は装置の動的移動に関するデータを同時に取得している。一般にこのデータは、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸等の３つの垂直軸の各々に沿った加速の目安（測度）を含む。
【０１１５】
十分な数の衛星がある場合、ユーザの高度はここでもＧＰＳ受信機２０４により提供される。
【０１１６】
歩数計は、加速度計２０６等の加速度計又は２２２等のフットパッドセンサである。装置が双方のそのような装置にアクセスできる場合、一般にフットパッドセンサ２２２は、一般に加速度計２０６より正確であるために歩数計として使用される。
【０１１７】
理解されるように、装置２００は、走者又は他のアスリートが走ること又は他の同様の種類の運動を行う時に彼らが着用するように設計される。ＧＰＳ受信機２０４及び加速度計２０６等の装置２００内の種々のセンサは、例えば移動距離、現在の速度等のこの走りと関連付けられたデータを収集し、表示画面２１０を使用してこのデータを着用者に対して表示する。
【０１１８】
図４において、装置２００は、あらゆる数の異なる構成により実現される汎用通信チャネル４１０を介してサーバ４００と通信しているものとして示される。サーバ４００及び装置２００は、接続がサーバ４００とナビゲーション装置２００との間に確立された時に通信する（尚、そのような接続は移動装置を介するデータ接続、インターネットを介するパーソナルコンピュータを介した直接接続等である）。
【０１１９】
サーバ４００は、図示されない他の構成要素に加えて、メモリ４０６に動作可能に接続され且つ有線又は無線接続を介して大容量データ記憶装置４０２に更に動作可能に接続されるプロセッサ４０４を含む。プロセッサ４０４は、送信機４０８及び受信機４０９に更に動作可能に接続され、通信チャネル４１０を介して装置２００に対して情報を送信及び送出する。送受信される信号は、データ、通信及び／又は他の伝播信号を含む。送信機４０８及び受信機４０９の機能は、信号送受信機に組み合わされてもよい。
【０１２０】
通信チャネル４１０は、特定の通信技術に限定されない。また、通信チャネル４１０は単一の通信技術に限定されない。すなわち、チャネル４１０は、種々の技術を使用するいくつかの通信リンクを含んでもよい。例えば通信チャネル４１０は、電気通信、光通信及び／又は電磁通信等のためにパスを提供するように構成される。従って、通信チャネル４１０は、電気回路、ワイヤ及び同軸ケーブル等の電気導体、光ファイバケーブル、変換器、無線周波数（ＲＦ）波、大気、空所等のうち１つ又はそれらの組合せを含むが、それらに限定されない。更に通信チャネル４１０は、例えばルータ、中継器、バッファ、送信機及び受信機等の中間装置を含む。
【０１２１】
例示的な一構成において、通信チャネル４１０は、電話及びコンピュータネットワークを含む。更に通信チャネル４１０は、無線周波数通信、マイクロ波周波数通信、赤外線通信等の無線通信に対応できてもよい。また、通信チャネル４１０は衛星通信に対応できる。
【０１２２】
サーバ４００は、無線チャネルを介して装置２００によりアクセス可能なリモートサーバを備える。サーバ４００は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）等に配置されたネットワークサーバを備える。
【０１２３】
サーバ４００は、デスクトップコンピュータ又はラップトップコンピュータ等のパーソナルコンピュータを備え、通信チャネル４１０は、パーソナルコンピュータと装置２００との間に接続されたケーブルである。あるいは、パーソナルコンピュータは、装置２００とサーバ４００との間に接続され、サーバ４００と装置２００との間にインターネット接続を確立してもよい。あるいは、移動電話又は他のハンドヘルド装置は、インターネットを介して装置２００をサーバ４００に接続するためにインターネットへの無線接続を確立してもよい。
【０１２４】
サーバ４００は、大容量記憶装置４０２に更に接続される（又は大容量記憶装置４０２を含む）。大容量記憶装置４０２は、少なくともデジタル地図情報のストアを含む。本発明の実施形態において、このデジタル地図情報は、装置からのデータ、例えばＧＰＳ受信機２０４から取得されたタイムスタンプを押された場所データ及び加速度計２０６、フットパッドセンサ２２２等から取得された着用者の動きを示すデータと共に、その後着用者が閲覧可能な装置２００の着用者が移動した経路を判定するために使用される。
【０１２５】
本発明は、上述したようなパーソナルポータルトレーニング装置２００等の装置から受信した位置データを平滑化する方法に関する。データは、装置２００によるカルマンフィルタ処理等の何らかの前処理を受けていても受けていなくてもよい。
【０１２６】
装置は、トレーニング走路等に関連するデータをアップロードするために、上述の方法のいずれかでユーザによりサーバ４００に接続される。１つ以上のトレーニング走路に関連するデータは、あらゆる所定の時間においてアップロードされてもよいが、説明を容易にするために、所定のトレーニング走路に関して以下の本発明の実施形態を説明することが理解されるだろう。装置がサーバに適切に接続される場合、ＧＰＳ受信機２０４から取得されたタイムスタンプを押されたＧＰＳ位置データは、サーバにアップロードされる。位置データに加えて、走りに関連する「ユーザ動きデータ」と呼ばれる他のデータは、位置データと関連付けてアップロードされる。
【０１２７】
そのようなユーザ動きデータは、加速度計２０６及びフットパッドセンサ２２２の一方又は双方からのデータ、並びにＧＰＳ受信機２０４からの他のデータを含む。従って、例えばデータは、加速度計データ（ＡＣＣ）を含む。データは、ＧＰＳ受信機２０４から取得される対地速度（ＳＯＧ）、ＧＰＳ受信機２０４から更に取得される地表針路（ＣＯＧ）を含む。ＣＯＧデータは、ユーザの動きに対する方向データを効果的に提供する。ＳＯＧデータ及びＣＯＧデータは、それぞれ、ドップラー速度データ及びドップラー方向データである。データは、加速度計２０６又はより好ましくはフットパッドセンサ２２から取得される歩数計データ（ＥＭＰ）を更に含む。また、ユーザの移動に関連する他の人体動的データ（ＨＵＭ）がアップロードされてもよい。そのようなデータは、歩数計データに類似し、ユーザの身体の部位の動きを直接測定するセンサデータから取得される。
【０１２８】
ユーザ動きデータに加え、アップロードされた位置データの正確度に関連するデータもサーバにアップロードされる。そのようなデータは、ＧＰＳ受信機２０４から取得され、衛星信号強度（ＲＳＳＩ）データ及び推定水平位置誤差（ＥＨＰＥ）データを含む。
【０１２９】
アップロードされたＧＰＳ位置データは、生データ又はアップロードの前に装置によりカルマンフィルタ処理等の何らかの前処理又は他の前処理を受けているデータであってもよいことが理解されるだろう。トレーニング走路の移動経路の有用な近似値をデータから取得するために、データの平滑化を実行する必要がある。この目的のために、サーバ４００のプロセッサ４０４は、その後ユーザに対して表示される移動経路のより正確な表現、すなわち平滑化表現を取得するための平滑化動作を実行するように構成される。本発明の方法は、経路がウェブページを介してユーザに対して表示される前にデータが装置から受信される場合にサーバにより実現される。従って、閲覧のためにユーザがデータをウェブページにアップロードする場合、データは最初に平滑化動作を受ける。
【０１３０】
図５は、本発明の好適な一実施形態に係る平滑化動作における主な段階を示すブロック図である。
【０１３１】
第１の段階５００において、３次スプラインアルゴリズムは、受信したタイムスタンプを押されたＧＰＳ位置データを使用して移動経路の表現の推定値を取得するために使用される。経路のこの推定値は、経路の２次元又は３次元の推定値であってもよく、３次スプライン曲線形式である。３次スプラインアルゴリズムは、当該技術分野において既知であるあらゆる３次スプライン曲線適合アルゴリズムであってもよい。結果として得られる３次スプライン曲線は、曲線の第１の導関数及び第２の導関数が継続するように互いに接続された複数の部分から形成される。曲線部分は、「結び目」で互いに結合される。３次スプラインアルゴリズムの形式に依存して、曲線の形状は、更に又はあるいは、曲線から外れて配置される制御点により規定されてもよい。３次ベジェスプラインアルゴリズムが使用される場合、曲線はそのように規定される。好適な一実施形態において、スプラインアルゴリズムはＢ−スプラインアルゴリズムである。結果として得られる曲線は、結び目により接続された部分を有し、曲線から外れて配置された制御点によっても規定される。３次スプライン曲線は、時間的に位置を規定する。曲線の結び目又は制御点の数は、初期のＧＰＳデータにおける点の数より少ない。
【０１３２】
例示的な一実施形態において、３次スプライン関数は、ＧＰＳ位置データ点のうちの選択された点、例えばサンプリングされた点にのみ適用可能であるが、全ての点に適用される。例示的な一実施形態において、スプラインアルゴリズムは、ＧＰＳ位置における位置誤差に従って、例えばｗ（ｔ）＝１／ｍａｘ（１，ＥＨＰＥ（ｔ））により重み付けされた。２次元の実施形態の場合に地理度において経度座標及び緯度座標の形式のＧＰＳ位置データは、最初にメートル法に投影される。各次元の位置は、所定の原点からメートルでオフセットに関して表される。
【０１３３】
平滑化動作のこの第１の段階５００は、ＧＰＳ位置データ及び関連付けられた時間データのみを使用して実行されることが理解されるだろう。移動経路の初期の推定値を提供する３次スプライン曲線が取得されると、平滑化動作の第２の段階において、推定曲線は改良処理を受ける。
【０１３４】
改良処理において、３次スプライン曲線、すなわち初期の経路近似値は、移動経路に対応する可能性がより高い形状及び／又は位置に曲線を優先的に準拠させるように構成された動的輪郭処理を受ける。曲線は、より可能性が高い形状／位置に近づき、且つ／あるいはより可能性が低い形状／位置から遠ざかるようにされる。当該技術分野において既知であるように、動的輪郭処理は、曲線を所望の形状／位置（すなわち、構成）に密接に準拠させる方法を提供する。これは、エネルギーレベルを曲線の種々の潜在的な位置／形状と関連付けることで実現される。より高いエネルギーはより望ましくない位置／形状と関連付けられ、より低いエネルギーはより望ましい位置／形状と関連付けられる。３次スプラインと関連付けられたエネルギーを最小限にすることにより、スプライン曲線を所望のプロファイルに密接に準拠させる。
【０１３５】
改良処理５０２において、３次スプライン曲線、すなわち初期の経路推定値は、動的輪郭処理を受ける。動的輪郭処理において、少なくともユーザ動きデータ及び／又は位置データの正確度に関連するデータは、移動経路に対応する可能性がより高い形状／位置に曲線を優先的に準拠させるために使用される。説明した実施形態において、ＧＰＳ位置データが更に使用される。図５の段階５０２において示されるように、履歴経路データ及びデジタル地図データが更に使用されてもよい。この段階は、改良処理において使用される全ての要素を示す。全ての実施形態において、ユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データが使用され、これらのパラメータに基づく改良処理の一実施形態を最初に説明する。
【０１３６】
種々のユーザ動きデータがこの処理において考慮される。好適な実施形態において、少なくとも速度（ＳＯＧ）データ及び方向（ＣＯＧ）データが使用される。実施形態において、追加データは、加速度計又は歩数計からの加速度計データ（ＡＣＣ）の形態で使用される。位置データ正確度情報に対して、ＥＨＰＥデータが使用されることが好ましいが、第４の衛星信号強度（ＲＳＳＩ）が代わりに又は更に使用されてもよい。最小値として、処理は、ユーザ動きデータのみを使用して実行されてもよく、望ましくは、速度データ及び方向データが使用される。
【０１３７】
ユーザ動きデータ、位置データ及び位置データ正確度データを使用する改良処理の一例を図６に示す。この例示的な実施形態において、種々のユーザ動きデータ及び位置データの誤差情報の範囲が使用される。従って、処理は、入力、すなわちＥＨＰＥ（推定位置誤差）、ＳＯＧ、ＣＯＧ、ＡＣＣ及びＥＭＰを有する最適化ループを含む。ＡＣＣは、加速度計の周波数の範囲である。これらのデータ入力は例示にすぎず、別の種類又は更なる種類のユーザ動きデータ及び／又は位置データの誤差情報を考慮するためにより多くの入力又はより少ない入力が使用されてもよいことが理解されるだろう。
【０１３８】
データは、上述の曲線の形状及び／又は位置に対する動的輪郭最適化処理において使用される。改良処理５０２において、受信したユーザ動きデータ及び／又は位置データの誤差値と３次スプライン曲線から導出可能な対応する値との差異を最小限にする形状及び／又は位置に曲線を準拠させる。これは、エネルギーを考慮される各種データに割り当てることで実現される。エネルギーは、受信したデータの値と曲線から取得可能な対応する値との差異の目安（測度）である。従って、より大きなエネルギーは、結果として受信値により近い導出値を与える曲線の位置／形状と関連付けられる場合より対応する受信値すなわち測定値に対する差分が大きく且つ結果として曲線から導出可能なデータの値を与える曲線の位置／形状と関連付けられる。このように、曲線と関連付けられたエネルギーを最小限にすることにより、曲線から取得可能なデータの種類の値と実際に受信、すなわち測定されるデータの種類の値との差異を最小限する曲線の形状／位置が見つけられる。従って、この処理は、曲線を利用された実際の経路に密接に準拠させると仮定される。
【０１３９】
実施形態において、動的輪郭処理において使用されたエネルギー方程式は、考慮される各種データに対する寄与から構成される。各種データに対するエネルギー成分は、曲線から判定可能なデータの値と測定／受信値との差異を表す。例として、位置データ、並びにドップラー速度データ及びドップラー方向データを考慮するエネルギー方程式は、以下の通りである。
【０１４０】
Ｅｎｅｒｇｙ  ＝  ｋｐｏｓｉｔｉｏｎ＊Ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ＋  ｋｄｏｐｐｌｅｒ＊Ｅｄｏｐｐｌｅｒ  ＋  ｅｔｃ
エネルギー方程式への更なる寄与は、例えば加速度計データ、ＥＨＰＥデータ等の他の種類のデータの寄与に対して含まれる。
【０１４１】
エネルギー方程式の各成分は、データの又は受信したデータから導出可能な受信値と、判定された３次スプライン曲線により示された対応する値との差異の目安（測度）に基づく。
【０１４２】
例として、エネルギー方程式は、受信した位置データと曲線から導出可能な位置データとの差異により判定された寄与を含む。この位置エネルギーＥｐｏｓｉｔｉｏｎは、対応する時間にわたり受信したＧＰＳデータに存在する経度測定値及び緯度測定値が対応するスプラインｘ、ｙ位置からどれくらい離れているかを測定する。位置エネルギーは、ＥＨＰＥ（報告された位置誤差）を参照して重み付けされる。一例として、Ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ＝  ｓｕｍ＿ｆｏｒ＿ｔ（ｄｉｓｔａｎｃｅ（ｓｐｌｉｎｅ（ｔ），  ＧＰＳ＿ｐｏｓｔ（ｔ））＊ｗ（ｔ））であり、式中、ｗ（ｔ）  ＝  １／ｍａｘ（１，  ＥＨＰＥ（ｔ））である。
【０１４３】
種々のデータに対する値はスプライン曲線から容易に判定されることが理解されるだろう。例えば、速度及び方向は、時間に対する位置を示すスプラインから取得可能なベクトルを考慮することで判定される。そのような情報が曲線及び測定されたＧＰＳ位置から取得される方法を図７に示す。図７は、ＳＯＧ及びＣＯＧが測定、すなわち受信したＧＰＳデータ点Ａ及び曲線Ｂ上の対応する点の双方に対して導出されるベクトルを示す。あるいは、速度及び進行方向は、スプライン曲線とは異なる方法で、例えば連続した秒の間のスプライン位置間のデルタを考慮して判定される。
【０１４４】
考慮される他の種類のデータは移動距離値である。移動距離は、あらゆる適切な技術を使用して、例えばデルタ距離（個々の場所の間の距離を合計する）又は「ＳＯＧ」（個々の場所の間の速度の積分を合計する）を考慮して３次スプライン曲線から判定される。対応する測定／受信距離情報は、歩数計データ（ＥＭＰＥＤ）、あるいは位置データ又はＳＯＧデータ等の受信したＧＰＳに基づく同様の計算から取得される。同様に、他の人体動的動きセンサから取得されたデータは、歩数計と同様に、曲線から導出可能なデータと比較されるデータの他のソースを提供する。
【０１４５】
改良処理が以下において更に詳細に説明されるデジタル地図データ又は履歴経路データを使用する実施形態において、これらのパラメータに対する更なる成分が図８に示されるようにエネルギー方程式に更に含まれることが理解されるだろう。
【０１４６】
図６に示されたようにユーザ動きデータ及び位置データ正確度データを使用する実施形態に戻ると、曲線は、反復処理においてＥＨＰＥ、ＳＯＧ、ＣＯＧ、ＡＣＣ及びＥＭＰからの寄与を考慮する動的輪郭処理を適用することで改良を受ける。新しい曲線推定値は、曲線が最適化されたと考えられるまで各々が最適化ループを通過した後で取得される。その後、曲線はユーザに出力される。
【０１４７】
上述したように、３次スプライン曲線は、通常結び目において共に結合された多数の部分を含む。動的輪郭処理の一実現例において、所定の結び目は多数の異なる位置に移動され、結び目の領域において曲線の一部と関連付けられたエネルギーは、位置毎に計算される。結び目が移動されるように、結び目の領域における曲線の一部の形状／位置は変化する。曲線部分に最も低いエネルギーを提供する結び目の位置が見つけられ、処理５０２のこの段階に対して結び目の改良又は最適化された位置であるとみなされる。
【０１４８】
一例において、動的輪郭処理の特定の一実現例は以下のステップを含む。第１のパスにおいて、第１の半径の円は各結び目の周囲に規定され、結び目は、０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°、２２５°、２７０°、３１５°及び３６０°で円の縁部に移動され（しかし、要望に応じてあらゆる距離及びあらゆる数の方向が使用されてよい）、エネルギーは各位置において計算され、結び目は最も低いエネルギー位置に移動される。第２のパスにおいて及び移動されたこれらの結び目のみに対して、処理は、より小さな第２の半径を有する円を使用して繰り返される。処理は、必要に応じて半径を減少して継続する。選択された半径は、単に事前定義済みの値であるか、あるいは全経路の長さに基づく。
【０１４９】
制限されない限り、結び目を移動することは、直近の曲線部分だけではなく、当該結び目の両側の結び目の位置にも影響を及ぼし、長さのかなりの部分にわたり曲線の形状／位置に影響することが理解されるだろう。この影響を軽減し且つ結び目を移動する影響を局部化するために、実施形態において、「ベース」は、結び目をその周囲の限られた数の結び目、例えば更なる結び目が固定されている次の隣接する結び目にのみ移動する影響を制限する３次スプラインに対して規定される。これにより、順番に各結び目の最適な位置又は曲線の各部分が１度だけ最適化されるように少なくとも選択された結び目を考慮することで、長さに沿って曲線を最適化できる。
【０１５０】
最適化処理が結び目毎に実行される場合、曲線と関連付けられたエネルギーを判定するために動的輪郭処理において使用されたデータは、考慮されている、すなわち当該結び目の両側の次の最近接の隣接する結び目間の曲線の部分に関連するデータとなり、位置／形状が最適化される曲線の部分は、曲線の同一の部分となる。
【０１５１】
ユーザ動きデータ、ＧＰＳデータ及び位置データ正確度データに基づいて上述した改良処理は、ある特定の内部パラメータに対して曲線を効果的に最適化することが理解されるだろう。いくつかの実施形態において、図６を参照して上述したようなこれらのパラメータに対する改良の後に結果として得られる最適化された曲線は、ユーザに対して表示するための平滑化経路近似値として解釈される。
【０１５２】
好適な実施形態において、曲線は外因に対する更なる改良を受ける。従って、改良段階５０２は、履歴経路データ及びデジタル地図データの一方又は双方を更に考慮する。
【０１５３】
曲線を更に改良するために履歴経路情報が使用される実施形態において、履歴経路情報を考慮して曲線を移動経路に対応する可能性が高い形状／位置に密接に準拠させる。これは、更に曲線を近接する確立された一般的な履歴移動経路に密接に準拠させるために、図８を参照して説明したような動的輪郭処理において更なるエネルギー成分を追加することで実現される。この目的のために、履歴経路データを使用する実施形態において、サーバ４００は、大容量記憶装置４０２に履歴経路情報を格納する。履歴経路情報は、一般的に利用したパスを示すバンドルＧＰＳトレースの形式である。ＧＰＳトレースは、他のパーソナルポータブルトレーニング装置からアップロードされたデータから取得されるため、例えば走者、サイクリスト等が一般的に利用したパスを示す。従って、判定される経路は、近傍で見つけられた場合にそのような経路に対応する可能性が高いと仮定される。
【０１５４】
一般的なパスの判定で使用されたパスは、局所エントロピーから計算され、バンドルの画像又はベクトルとして格納される。バンドルは週毎に更新される。
【０１５５】
動的輪郭処理において、履歴経路情報に基づいて判定された一般的に利用した経路に対応する曲線又はその一部の位置は、相対的に低いエネルギーを割り当てられる。これは、ユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データに対して曲線を改良するために使用された同一の動的輪郭処理において実行され、エネルギー方程式において更なるドライバを提供する。これは、履歴経路の地理的位置を認識することで容易に実現される。このように、曲線は、移動経路（の一部）を形成する履歴パスの方に「プッシュ」される。相対的に低いエネルギーレベルは、履歴経路の位置に対応する位置に割り当てられる。このように、曲線は、そのようなより低いエネルギー位置を含むかあるいはそれに対応する位置／形状の方にプッシュされる。この処理は結び目毎に繰り返される。
【０１５６】
好適な実施形態において、改良ステップ５０２はデジタル地図データも考慮する。上述したように、サーバ４００は、デジタル地図データを大容量データ記憶手段４０２に格納する。移動経路が存在する領域のデジタル地図は、移動経路の一部を形成する可能性が低いある特定の位置を示す。例えばこれらは、例えば水域、鉄道の線路、車道、建物の土地専有面積等のある特定の地図特徴に対応する位置を含む。より一般には、そのような領域を歩行者通行不可領域と呼ぶ。逆に、公園等の移動経路の一部を形成する可能性が高いある特定の位置が示される。
【０１５７】
デジタル地図データを考慮する改良において、動的輪郭処理において使用するためのエネルギー値は、デジタル地図と関連付けられる。エネルギー値は、地理的特徴等のある特定の位置が移動経路の一部を形成する確率を表す。従って、移動経路の一部を形成する可能性が低い地理的特徴は相対的に高いエネルギーを割り当てられ、経路の一部を形成する可能性が高い地理的特徴は相対的に低いエネルギーを割り当てられる。処理が相対的に低いエネルギーレベル又は高いエネルギーレベルを地図により表された特徴に割り当てることのみを含むため、エネルギーレベルは、エネルギーレベルを割り当てられていない周囲の領域と比較して相対的に低くなるかあるいは高くなることが理解されるだろう。そのような技術は、例えば建物土地専有面積及び他の関連する地図特徴等の位置を既に示している既存の地図データを使用して容易に実現される。この段階において使用するためのエネルギー情報は、大容量データ記憶手段４０２等にサーバ４００によりデジタル地図データと関連付けて格納される。
【０１５８】
動的輪郭処理がエネルギーを最小限にするために３次スプライン曲線上で実行される場合、曲線は、低いエネルギー位置に近づけられ且つ／あるいは高いエネルギー位置から遠ざけられることにより、デジタル地図データに基づいて移動経路の一部を形成する可能性がより高い位置／形状に準拠させられる。この技術は、それが、例えばこれが歩行者が利用した経路の一部を形成するために経路が建物を通過するのを妨げないが、ＧＰＳ不正確度が建物土地専有面積内に存在する位置データを提供している建物から経路を遠ざけるのを支援するのに有利である。これは、ユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データに対して曲線を改良するために使用された同一の動的輪郭処理において実行され、エネルギー方程式において更なるドライバを提供する。
【０１５９】
平滑化動作は、少なくともユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データを使用する改良を含むことが理解されるだろう。平滑化動作は、履歴経路データ及びデジタル地図データを使用する改良を更に含んでもよい。改良中に考慮される更なる要因の各々は、更なる処理リソース及び処理時間を必要とすることが理解されるだろう。コンテキスト及び何らかの処理の制約が与えられたとすると、改良のレベルは要望に応じて選択される。改良が履歴経路データ又はデジタル地図データに対して更に実行される場合、これは、ユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データに対して曲線を改良するために使用された同一の段階及び最も好ましくは動的輪郭処理において実行されるのが有利である。
【０１６０】
履歴経路データ及びデジタル地図データに対する改良は、２つの更なる入力を図６に示された動的輪郭処理に追加することで実現される。これらの更なる段階を含むそのような処理の一例を図８に示す。クラスタ及び地図データ等の履歴経路情報は、動的輪郭処理において更なるドライバを提供するために上述したように使用される処理に２つの更なる入力を提供することが分かる。そのような更なる入力は、上述の内因の結果得られる成分を更に含むエネルギー方程式に更なる成分を追加する。あるいは、動的輪郭処理は、単一のエネルギー方程式への入力として更なる要因を使用するのではなく、これらに対する後続の１つ又は複数の段階において実行されると予想される。
【０１６１】
曲線が所定の適応例に対して「最適化された」と考えられるために必要とされるいかなる改良を受けても、それは、図５のステップ５０４において、平滑化経路又は経路のより正確な表現として出力される。実施形態において、サーバ４００により、経路は、領域のデジタル地図上に重ね合された状態でユーザに対して表示される。これはウェブページを介して実行される。デジタル地図データは、サーバの大容量データ記憶手段４０２から取得される。経路近似値は、上述したように履歴経路情報を取得するバンドリング処理において使用されるサーバにより更に格納される。
【０１６２】
経路がユーザに対して表示される場合、デジタル地図は、経路に沿って高度の変化を示す経路の下に表示されることが望ましい。この高度情報は、受信したＧＰＳ高度データに対応するか、あるいはここでは３次元で判定された平滑化経路近似値から取得された平滑化データである。双方の値の混合は、どちらかのデータセットにおける不正確度の影響を軽減するために使用されることが最も好ましい。
【０１６３】
ユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データを使用して曲線の改良を実行するのではなく、そのような改良は、ユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データではなく履歴経路データ及び／又はデジタル地図データを使用して実行されると予想される。これは、動的輪郭処理を使用するがユーザ動きデータ及び／又は位置データ正確度データに基づく入力を使用せずに、本明細書において説明した実施形態と同様に実現される。
【０１６４】
以上、本発明の種々の態様及び実施形態を説明したが、本出願の範囲は本明細書に記載される特定の構成に限定されるのではなく、添付の請求の範囲の範囲に含まれる全ての構成、並びにそれらに対する変更及び変形を含むことが更に理解されるだろう。
【０１６５】
例えば、前述の詳細な説明中で説明した実施形態はＧＰＳを参照するが、ナビゲーション装置及びシステムは、ＧＰＳの代わりに（又は実際はＧＰＳに加えて）あらゆる種類の位置検出技術を利用してもよい。例えば、ナビゲーション装置は欧州のＧａｌｉｌｅｏシステム等の他のグローバルナビゲーション衛星システムを利用してもよい。同様に、ナビゲーション装置は衛星を使用したシステムに限定されず、地上ビーコン又は装置が地理的場所を判定できるようにする他の種類のシステムを使用して容易に機能できる。
【０１６６】
好適な実施形態はソフトウェアによりある特定の機能性を実現するが、その機能性はハードウェアのみで（例えば、１つ以上のＳＩＣ（特定用途向け集積回路）により）又は実際にはハードウェアとソフトウェアとの組合せにより同様に実現可能であることが当業者には更に理解されるだろう。
【０１６７】
最後に、添付の特許請求の範囲は本明細書で説明した特徴の特定の組合せを説明するが、本発明の範囲は、以下に請求される特定の組合せに限定されず、特定の組合せが今回の添付の特許請求の範囲で特に列挙されているか否かに関係なく本明細書で開示される実施形態又は特徴のあらゆる組合せを含む。
【図１】
2014527176.tif 000003
【図２】
2014527176.tif 000004
【図３】
2014527176.tif 000005
【図３Ａ】
2014527176.tif 000006
【図４】
2014527176.tif 000007
【図５】
2014527176.tif 000008
【図６】
2014527176.tif 000009
【図７】
2014527176.tif 000010
【図８】
2014527176.tif 000011
【国際調査報告】
2014527176.tif 000012
2014527176.tif 000013
2014527176.tif 000014