(57)【要約】【課題】周囲環境の影響によるセンサの信頼度低下に対して高い精度で測位が行えるようにする。【解決手段】それぞれ検知対象が異なる複数のセンサから出力されるセンサ値の信頼度を環境データベースを利用して求める。また、信頼度が付加されたセンサ値を利用して複数の測位手法により並行して測位を行って複数の測位結果を得る。また、これらの測位結果の信頼度を環境データベースを利用して求める。そして、これらの信頼度が付加された測位結果を統合して１つの位置情報を出力するように構成する。【選択図】図１０
2012208010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが異なる対象を計測してセンサ値を出力する複数のセンサと、
前記複数のセンサから出力されるセンサ値ごとに他の所定のセンサ値を利用して信頼度を評価し、信頼度付きセンサ値を出力するセンサ値信頼度評価手段と、
前記信頼度付きセンサ値のうち所定の１以上の信頼度付きセンサ値を利用して測位処理を行うもので、それぞれが異なるアルゴリズムによる測位処理を行って測位結果を出力する複数の測位処理手段と、
前記複数の測位処理手段から出力される測位結果ごとに他の所定の測位結果を利用して信頼度を評価し、信頼度付き測位結果を出力する測位結果信頼度評価手段と、
を備えることを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記測位結果信頼度評価手段から出力される信頼度付き測位結果を統合して統合測位結果を出力する測位結果統合手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記センサ値信頼度評価手段は、
前記センサ値の信頼度の評価にあたり、位置と当該位置にて発生するセンサ値の誤差が少なくとも対応付けられたセンサ値対応環境データベースを利用する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測位装置。
【請求項４】
前記信頼度付きセンサ値に基づいて前記センサ値対応環境データベースを更新するセンサ値対応環境データベース更新手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の測位装置。
【請求項５】
データベースサーバに記憶されている前記センサ値対応環境データベースをネットワーク経由で受信する受信手段と、
受信した前記センサ値対応環境データベースを記憶する環境データベース記憶手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の測位装置。
【請求項６】
前記測位結果信頼度評価手段は、
前記測位結果の信頼度の評価にあたり、位置と当該位置にて発生する測位結果の誤差が少なくとも対応付けられた測位結果対応環境データベースを利用する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の測位装置。
【請求項７】
前記信頼度付き測位結果に基づいて前記測位結果対応環境データベースを更新する測位結果対応環境データベース更新手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項６に記載の測位装置。
【請求項８】
データベースサーバに記憶されている前記測位結果対応環境データベースをネットワーク経由で受信する受信手段と、
受信した前記測位結果対応環境データベースを記憶する環境データベース記憶手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の測位装置。
【請求項９】
測位装置と、当該測位装置とネットワーク経由で通信するデータベースサーバを備え、
前記測位装置は、
位置と当該位置にて発生するセンサ値の誤差が少なくとも対応付けられたセンサ値対応環境データベース、および、位置と当該位置にて発生する測位結果の誤差が少なくとも対応付けられた測位結果対応環境データベースを前記データベースサーバから受信する受信手段と、
それぞれが異なる対象を計測してセンサ値を出力する複数のセンサと、
前記複数のセンサから出力されるセンサ値ごとに、他の所定のセンサ値と前記センサ値対応環境データベースを利用して信頼度を評価し、信頼度付きセンサ値を出力するセンサ値信頼度評価手段と、
前記信頼度付きセンサ値のうち所定の１以上の信頼度付きセンサ値を利用して測位処理を行うもので、それぞれが異なるアルゴリズムによる測位処理を行って測位結果を出力する複数の測位処理手段と、
前記複数の測位処理手段から出力される測位結果ごとに、他の所定の測位結果と前記測位結果対応環境データベースを利用して信頼度を評価し、信頼度付き測位結果を出力する測位結果信頼度評価手段と、
前記測位結果信頼度評価手段から出力される信頼度付き測位結果を統合して統合測位結果を出力する測位結果統合手段とを備え、
前記データベースサーバは、
前記センサ値対応環境データベースと前記測位結果対応環境データベースとを記憶する環境データベース記憶手段と、
前記前記センサ値対応環境データベースと前記測位結果対応環境データベースを、前記測位装置に送信する送信手段とを備える、
ことを特徴とする測位システム。
【請求項１０】
所定の計測経路を前記複数のセンサにより予め計測して取得したセンサ値である現地計測センサ値と、前記計測経路において周囲環境の影響を排除した場合に計測されるべきセンサ値の情報を有するセンサ値対応正解データと、前記計測地点における環境についての情報が示される環境情報とを利用して前記センサ値対応環境データベースを構築するセンサ値対応環境データベース構築手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項９に記載の測位システム。
【請求項１１】
前記センサ値対応環境データベースは、
所定の計測経路を前記複数のセンサにより予め計測して取得したセンサ値を利用して前記複数の測位処理手段が測位を行って出力した測位結果と、前記計測経路における正しい位置の情報を有する測位結果対応正解データと、前記計測地点における環境についての情報が示される環境情報とを利用して前記測位結果対応環境データベースを構築する測位結果対応環境データベース構築手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の測位システム。
【請求項１２】
外部環境における所定の位置ごとに配置されており、この配置された位置情報を少なくとも含むタグ情報送信するアクティブタグをさらに備え、
前記複数のセンサにおける少なくとも１つのセンサは、通信可能範囲に位置している前記アクティブタグから前記タグ情報を受信して、前記センサ値の１つとして出力するようにされているとともに、
前記センサ値対応環境データベースと前記測位結果対応環境データベースの少なくともいずれか一方と、前記センサ値または前記測位結果として要求される精度を示す要求精度情報を利用して、前記精度が一定以下とされる地点を特定し、当該特定された地点に基づいて前記アクティブタグを配置する位置を決定する補正地点決定手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の測位システム。
【請求項１３】
それぞれが異なる対象を計測してセンサ値を出力する複数のセンサから出力されるセンサ値ごとに他の所定のセンサ値を利用して信頼度を評価し、信頼度付きセンサ値を出力するセンサ値信頼度評価手順と、
前記信頼度付きセンサ値のうち所定の１以上の信頼度付きセンサ値を利用して測位処理を行うもので、それぞれが異なるアルゴリズムによる測位処理を行って測位結果を出力する複数の測位処理手順と、
前記複数の測位処理手順から出力される測位結果ごとに他の所定の測位結果を利用して信頼度を評価し、信頼度付き測位結果を出力する測位結果信頼度評価手順と、
を備えることを特徴とする測位方法。
【請求項１４】
測位装置と、当該測位装置とネットワーク経由で通信するデータベースサーバを備える測位システムにおける測位方法であって、
前記測位装置において、
位置と当該位置にて発生するセンサ値の誤差が少なくとも対応付けられたセンサ値対応環境データベース、および、位置と当該位置にて発生する測位結果の誤差が少なくとも対応付けられた測位結果対応環境データベースを前記データベースサーバから受信する受信手順と、
それぞれが異なる対象を計測してセンサ値を出力する複数のセンサから出力されるセンサ値ごとに、他の所定のセンサ値と前記センサ値対応環境データベースを利用して信頼度を評価し、信頼度付きセンサ値を出力するセンサ値信頼度評価手順と、
前記信頼度付きセンサ値のうち所定の１以上の信頼度付きセンサ値を利用して測位処理を行うもので、それぞれが異なるアルゴリズムによる測位処理を行って測位結果を出力する複数の測位処理手順と、
前記複数の測位処理手順から出力される測位結果ごとに、他の所定の測位結果と前記測位結果対応環境データベースを利用して信頼度を評価し、信頼度付き測位結果を出力する測位結果信頼度評価手順と、
前記測位結果信頼度評価手順から出力される信頼度付き測位結果を統合して統合測位結果を出力する測位結果統合手順とを備え、
前記データベースサーバにおいて、
環境データベース記憶部に記憶される前記センサ値対応環境データベースと前記測位結果対応環境データベースを前記測位装置に送信する送信手順とを備える、
ことを特徴とする測位方法。
【請求項１５】
測位装置に、
それぞれが異なる対象を計測してセンサ値を出力する複数のセンサから出力されるセンサ値ごとに他の所定のセンサ値を利用して信頼度を評価し、信頼度付きセンサ値を出力するセンサ値信頼度評価手順と、
前記信頼度付きセンサ値のうち所定の１以上の信頼度付きセンサ値を利用して測位処理を行うもので、それぞれが異なるアルゴリズムによる測位処理を行って測位結果を出力する複数の測位処理手順と、
前記複数の測位処理手順から出力される測位結果ごとに他の所定の測位結果を利用して信頼度を評価し、信頼度付き測位結果を出力する測位結果信頼度評価手順と、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば歩行者の位置を測位するのに好適な測位装置と、当該測位装置を備える測位システムに関する。また、これらの測位装置および測位システムにおける測位方法と、測位装置に実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、歩行者の位置情報を利用した多様なサービスが提供されるようになってきている。このようなサービスでは、歩行者を測位してその位置情報を得るための技術が必須となる。
【０００３】
歩行者を測位するための技術として次のようなものが知られている。すなわち、加速度センサ、ジャイロセンサおよび磁気方位センサのセンサ出力を用いて歩行動作の移動方位と歩幅を推定するとともに、この推定された移動方位と歩幅の信頼性を算定する。そして、推定された移動方位と歩幅に基づいて基準位置からの相対移動ベクトルを推定するとともに、移動方位と歩幅の信頼性に基づいて上記相対移動ベクトルの信頼性を算定するというデッドレコニング装置の技術である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０９８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
歩行者の測位に関しては、センサの誤差と、センサ出力を利用した測位の誤差が避けられない。具体的に、地磁気センサによっては方位を検知できるが、エスカレータの上やエレベータの中、また、列車内や駅のホームでは地磁気が大幅に乱れる。このために、例えば歩行者は静止しているのに係わらず、地磁気センサにより計測した値は大きな変化を示しているような状態となる。このときの地磁気センサの出力は非常に信頼性が低いことになる。また、この地磁気センサのセンサ値を利用する測位についても信頼性は低くなる。また、
【０００６】
このようなセンサ値および測位結果の誤差は周囲環境の影響により発生するために回避することが困難であり、したがって、現状において歩行者の測位を常に高い精度で行うことは難しい。なお、このような問題は、多くの施設が存在する都市環境において特に顕著となる。
【０００７】
特許文献１の技術では、デッドレコニングにおいて推定される移動方位と歩幅の信頼性および相対性移動ベクトルの信頼性を算定することとしている。しかし、ここでの信頼性の算定は、例えば誤差分散による演算のみによるものであるために、現実の周囲環境ごとに対応して的確に信頼度を求めることは難しい。
【０００８】
そこで本発明は上記した課題を考慮して、センサの信頼度が低下する周囲環境下であっても高い精度で測位が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、それぞれが異なる対象を計測してセンサ値を出力する複数のセンサと、前記複数のセンサから出力されるセンサ値ごとに他の所定のセンサ値を利用して信頼度を評価し、信頼度付きセンサ値を出力するセンサ値信頼度評価手段と、前記信頼度付きセンサ値のうち所定の１以上の信頼度付きセンサ値を利用して測位処理を行うもので、それぞれが異なるアルゴリズムによる測位処理を行って測位結果を出力する複数の測位処理手段と、前記複数の測位処理手段から出力される測位結果ごとに他の所定の測位結果を利用して信頼度を評価し、信頼度付き測位結果を出力する測位結果信頼度評価手段とを備えることを特徴とする測位装置である。
【００１０】
また、本発明は、測位装置と、当該測位装置とネットワーク経由で通信するデータベースサーバを備え、前記測位装置は、位置と当該位置にて発生するセンサ値の誤差が少なくとも対応付けられたセンサ値対応環境データベース、および、位置と当該位置にて発生する測位結果の誤差が少なくとも対応付けられた測位結果対応環境データベースを前記データベースサーバから受信する受信手段と、それぞれが異なる対象を計測してセンサ値を出力する複数のセンサと、前記複数のセンサから出力されるセンサ値ごとに、他の所定のセンサ値と前記センサ値対応環境データベースを利用して信頼度を評価し、信頼度付きセンサ値を出力するセンサ値信頼度評価手段と、前記信頼度付きセンサ値のうち所定の１以上の信頼度付きセンサ値を利用して測位処理を行うもので、それぞれが異なるアルゴリズムによる測位処理を行って測位結果を出力する複数の測位処理手段と、前記複数の測位処理手段から出力される測位結果ごとに、他の所定の測位結果と前記測位結果対応環境データベースを利用して信頼度を評価し、信頼度付き測位結果を出力する測位結果信頼度評価手段と、前記測位結果信頼度評価手段から出力される信頼度付き測位結果を統合して統合測位結果を出力する測位結果統合手段とを備え、前記データベースサーバは、前記センサ値対応環境データベースと前記測位結果対応環境データベースとを記憶する環境データベース記憶手段と、前記前記センサ値対応環境データベースと前記測位結果対応環境データベースを、前記測位装置に送信する送信手段とを備えることを特徴とする測位システムである。
【００１１】
また、本発明は、それぞれが異なる対象を計測してセンサ値を出力する複数のセンサから出力されるセンサ値ごとに他の所定のセンサ値を利用して信頼度を評価し、信頼度付きセンサ値を出力するセンサ値信頼度評価手順と、前記信頼度付きセンサ値のうち所定の１以上の信頼度付きセンサ値を利用して測位処理を行うもので、それぞれが異なるアルゴリズムによる測位処理を行って測位結果を出力する複数の測位処理手順と、前記複数の測位処理手順から出力される測位結果ごとに他の所定の測位結果を利用して信頼度を評価し、信頼度付き測位結果を出力する測位結果信頼度評価手順とを備えることを特徴とする測位方法である。
【００１２】
また、本発明は、測位装置と、当該測位装置とネットワーク経由で通信するデータベースサーバを備える測位システムにおける測位方法であって、前記測位装置において、位置と当該位置にて発生するセンサ値の誤差が少なくとも対応付けられたセンサ値対応環境データベース、および、位置と当該位置にて発生する測位結果の誤差が少なくとも対応付けられた測位結果対応環境データベースを前記データベースサーバから受信する受信手順と、それぞれが異なる対象を計測してセンサ値を出力する複数のセンサから出力されるセンサ値ごとに、他の所定のセンサ値と前記センサ値対応環境データベースを利用して信頼度を評価し、信頼度付きセンサ値を出力するセンサ値信頼度評価手順と、前記信頼度付きセンサ値のうち所定の１以上の信頼度付きセンサ値を利用して測位処理を行うもので、それぞれが異なるアルゴリズムによる測位処理を行って測位結果を出力する複数の測位処理手順と、前記複数の測位処理手順から出力される測位結果ごとに、他の所定の測位結果と前記測位結果対応環境データベースを利用して信頼度を評価し、信頼度付き測位結果を出力する測位結果信頼度評価手順と、前記測位結果信頼度評価手順から出力される信頼度付き測位結果を統合して統合測位結果を出力する測位結果統合手順とを備え、前記データベースサーバにおいて、環境データベース記憶部に記憶される前記センサ値対応環境データベースと前記測位結果対応環境データベースを前記測位装置に送信する送信手順とを備えることを特徴とする測位方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、周囲環境の影響によるセンサの信頼度低下に係わらず高い精度で測位が行われるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態におけるセンサ値信頼度評価の処理例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるセンサ値対応環境データベース１３１を用いたセンサ値信頼度評価の処理例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における測位結果信頼度評価の処理例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における測位結果対応環境データベース１３２を用いた測位結果信頼度評価の処理例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における測位結果統合の処理例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるセンサ値対応環境データベース１３１および測位結果対応環境データベース１３２の構造例を示す図である。
【図７】本実施の形態における測位システム１の構成例を示す図である。
【図８】本実施の形態における携帯型ナビゲーション装置１００の構成例を示す図である。
【図９】本実施の形態におけるデータベースサーバ３００の構成例を示す図である。
【図１０】本実施の形態における測位部１２０の構成例を示す図である。
【図１１】センサ部１１０におけるセンサ構成の具体例を示す図である。
【図１２】測位並行処理部１２２における測位手法の具体例を示す図である。
【図１３】本実施の形態において携帯型ナビゲーション装置１００内のセンサ値対応環境データベース１３１および測位結果対応環境データベース１３２を更新するための処理例を示す図である。
【図１４】本実施の形態においてデータベースサーバ３００のセンサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２を更新するための処理例を示す図である。
【図１５】センサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２を構築するための処理例を示す図である。
【図１６】補正地点を決定するための処理例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［本実施の形態の基本概念］
以下に、本発明を実施するための形態（実施の形態）について説明する。本実施の形態では、歩行者の位置を測定する測位を行うにあたり複数のセンサを使用する。なお、これら複数のセンサは、歩行者が所持する携帯型の携帯型ナビゲーション装置において備えられる。
【００１６】
まず、本実施の形態における測位の基本概念について説明する。本実施の形態では、上記複数のセンサにより計測されたセンサ値ごとに信頼度を求め、信頼度としての値が付加されたセンサ値を生成して出力する。図１は、本実施の形態に対応するセンサ値の信頼度評価の基本的な処理態様例を示すものである（アクティビティ図）。ここでは、第１センサ〜第ＮセンサのＮ個のセンサが備えられているものとする。これら複数のセンサは、それぞれが異なる対象を計測する。
【００１７】
図１においては、まず、第１〜第Ｎセンサによる計測処理１１１１−１〜１１１１−Ｎによって、それぞれが異なる対象を計測、検知する処理が並行して行われる。この第１〜第Ｎセンサによる計測処理１１１１−１〜１１１１−Ｎによって、第１センサ〜第Ｎセンサのそれぞれから第１センサ値１１−１〜第Ｎセンサ値１１−Ｎが出力される。
【００１８】
センサ値信頼度評価処理１１２１は、上記第１センサ値１１−１〜第Ｎセンサ値１１−Ｎのそれぞれについて信頼度を評価する。このためにセンサ値信頼度評価処理１１２１は、信頼度を数値化して求める。そして、評価結果として、信頼度付き第１〜第Ｎセンサ値２１−１〜２１−Ｎを出力する。これら信頼度付きセンサ値２１は、センサ値に対して信頼度を示す値が対応付けられた構造を有する。信頼度の数値表現については多様に考えることができるが、一例として、信頼度の値として１００〜０の範囲を設定し、その数値が大きくなるほど信頼度が高いものとして扱うようにすることが考えられる。
【００１９】
本実施の形態において、センサ値信頼度評価処理１１２１として、１つのセンサ値に対する信頼度は次のようにして求める。一例として第１センサ値１１−１の信頼度を求めるにあたり、センサ値信頼度評価処理１１２１は、第１センサ値１１−１以外の所定のセンサ値１１を入力する。そして、センサ値信頼度評価処理１１２１は、第１センサ値１１−１と、これに応じて選択した他のセンサ値１１とを比較・解析する。一例として、センサ値信頼度評価処理１１２１は、第１センサ値１１−１と他のセンサ値との変動パターンを比較する。この結果、歩行者の或る特定の状態に応じた値の変動パターンを示しているのに対して、第１センサ値１１−１のみが異なるパターンを示していたとする。例えば、所定のアルゴリズムによってこのパターンの乖離の度合いを求めることにより、第１センサ値１１−１の信頼度を求めることができる。そして、他のセンサ値１１ごとについても、同様に、所定複数の他のセンサ値１１を利用して信頼度を求めるようにする。
【００２０】
このように、本実施の形態においては、１つのセンサ値の信頼度を求めるにあたり、他のセンサ値を利用する。これにより、例えば誤差分散のように確率統計演算のみを用いる場合と比較してより高い精度で信頼度を求めることができる。
【００２１】
図２は、本実施の形態においてセンサ値信頼度評価を行うにあたり、周囲環境に関する情報を格納した環境データベースを用いた例を示している。この図において、図１と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この図におけるセンサ値信頼度評価処理１１２１は、１つのセンサ値１１についての信頼度を求めるにあたり、センサ値対応環境データベース１３１のデータを利用する。
【００２２】
図６は、センサ値対応環境データベース１３１の構造例を示している。図示するように、センサ値対応環境データベース１３１は、位置のデータに対して、それぞれ誤差情報と誤差発生要因のデータを対応付けた構造を有する。位置は、例えば緯度、経度および標高の３次元により表すことができる。誤差情報は、対応する位置においてセンサごとに発生する誤差についての情報である。この誤差情報の具体例として、例えば、誤差の発生量であってもよいし、理想のセンサ値に対する誤差の比率として表されてもよい。誤差発生要因は、その位置において誤差情報が示す誤差を発生させる要因が何であるのかを示す情報である。一例として、センサ値対応環境データベース１３１が格納する或る位置が地下鉄のホームであるとする。地下鉄のホームでは地磁気が乱れるため、地磁気センサは、歩行者が静止していても、ランダムに変動するような変動を示す。この場合、地磁気センサに対応する誤差情報は、センサ値がランダムに変動することを示す。また、誤差発生要因として、地下鉄のホームであることにより地磁気の乱れが発生することを示す情報が格納される。
【００２３】
図２におけるセンサ値信頼度評価処理１１２１は、他の複数のセンサ値を利用するとともに、上記構造のセンサ値対応環境データベース１３１を利用して、センサ値１１の信頼度を求める。例えば、センサ値信頼度評価処理１１２１は、現在の位置情報に該当する位置をセンサ値対応環境データベース１３１から検索し、検索された位置に対応付けられた誤差および誤差発生要因を参照する。これにより、信頼度を求めるべきセンサ値の誤差と誤差発生要因を用いてして、より高い精度で信頼度を設定することができる。例えば、実際に地下鉄のホームに位置していて地磁気センサのセンサ値が大きく乱れているとしても、センサ値対応環境データベース１３１が無いとすれば、単に他のセンサ値との相違に基づいてしか信頼度を求められない。この場合、むやみに信頼度を低くすることはできない。これに対して、図２の構成では、センサ値対応環境データベース１３１の誤差情報が示すとおりの誤差であれば、誤差発生要因が地下鉄のホームにおける地磁気の乱れであると非常に高い確率で推定できる。したがって、この場合には信頼度を相当に低く設定することができる。
【００２４】
本実施の形態においては、上記のように信頼度が付加された信頼度付きセンサ値２１を利用して測位を行う。そして、測位に際しては、異なる複数の測位手法（測位アルゴリズム）を並行して行い、複数の測位結果を得る。さらに、これら複数の測位結果についても信頼度を求める。
【００２５】
図３は、本実施の形態における測位結果信頼度評価として最も基本的な処理例を示している。本実施の形態においては、第１〜第Ｍ手法測位処理１１２３−１〜１１２３−Ｍによって、それぞれが異なる測位手法による測位処理が並行して実行される。これら第１〜第Ｍ手法測位処理１１２３−１〜１１２３−Ｍの測位の各々は、図１または図２に示したＮ個の信頼度付きセンサ値２１−１〜２１−Ｎのうちから所定の１以上のセンサ値２１を入力して、所定の手法（アルゴリズム）による測位処理を実行する。これにより、図示するように、第１〜第Ｍ手法測位処理１１２３−１〜１１２３−Ｍごとに応じて、第１〜第Ｍ測位結果２３−１〜２３−Ｍが出力される。
【００２６】
測位結果信頼度評価処理１１２４は、上記第１〜第Ｍ測位結果２３−１〜２３−Ｍごとの信頼度を求める。この測位結果信頼度評価処理１１２４によって１つの測位結果２３の信頼度を求めるにあたっては、他の１以上の測位結果２３を利用する。この測位結果信頼度評価処理１１２４により、第１〜第Ｍ測位結果２３−１〜２３−Ｍごとに信頼度が付加された、信頼度付き第１〜第Ｍ測位結果２４−１〜２４−Ｍが出力される。このように、測位結果２３についても他の測位結果を利用することで高い精度で信頼度を求めることが可能になる。
【００２７】
図４は、本実施の形態において測位結果信頼度評価を行うにあたり、環境データベースを用いた例を示している。この図において、図３と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この図における測位結果信頼度評価処理１１２４は、測位結果２３についての信頼度を求めるにあたり、測位結果対応環境データベース１３２のデータを利用する。
【００２８】
測位結果対応環境データベース１３２の構造としては、例えば先に説明した図６と同様のものを考えることができる。この場合の誤差情報はセンサ値についてのものではなく、測位結果としての値についてのものとなる。
【００２９】
そして、本実施の形態においては、上記図３または図４のようにして得られた複数の信頼度付き第１〜第Ｍ測位結果２４−１〜２４−Ｍを利用して、最終的に１つの測位結果、すなわち位置情報を求める。図５は、この位置情報を求めるための処理例を示している。
【００３０】
図５に示す測位結果統合処理１１２５は、信頼度付き第１〜第Ｍ測位結果２４−１〜２４−Ｍを入力する。そして、信頼度付き第１〜第Ｍ測位結果２４−１〜２４−Ｍの各々に付加された信頼度を利用し、例えば所定の確率統計アルゴリズムを用いることにより１つの統合された測位結果を算出する。このように算出された統合測位結果が位置情報２５として出力される。この位置情報２５は、例えば携帯型ナビゲーション装置などのアプリケーションによって利用される。
【００３１】
［測位システムの構成例］
図７は、本実施の形態における測位システム１の構成例を示している。この図における測位システム１は、携帯型ナビゲーション装置１００、アクティブタグ２００およびデータベースサーバ３００から成る。
【００３２】
携帯型ナビゲーション装置１００は、歩行者が携帯可能な形状サイズを有しており、これまでに説明した本実施の形態の歩行者測位の概念が適用された測位機能を有する。すなわち、携帯型ナビゲーション装置１００によって、これを携帯している歩行者についての測位が行われる。この携帯型ナビゲーション装置１００は、例えば専用の携帯型ナビゲーション装置であってもよい。また、歩行者ナビゲーション用のアプリケーションを実装した携帯電話、スマートフォンやタブレット型端末装置などを想定することもできる。
【００３３】
アクティブタグ２００は、例えば外部環境における要所ごとに設置される環境設置型のＲＦＩＤタグである。したがって、アクティブタグ２００は、外部環境において多数が設置されることになるが、図においては、異なる場所に設置された２つのアクティブタグ２００−１および２００−２が示されている。これらのアクティブタグ２００は、タグ通信エリアＡＲとして示す数メートル程度の通信可能範囲に位置している携帯型ナビゲーション装置１００と無線通信を行うことができる。図の例では、携帯型ナビゲーション装置１００がアクティブタグ２００−１のタグ通信エリアＡＲ内に位置していることで、アクティブタグ２００−１と通信可能な状態であることが示されている。アクティブタグ２００の各々は、タグ情報として、例えば自己が設置された場所についての位置情報や、その場所における施設や環境に関する情報（例えば屋内、屋外、地下、エレベータであるなどの情報）を記憶している。携帯型ナビゲーション装置１００は、アクティブタグ２００と通信を行うことにより、上記タグ情報を取得することができる。
【００３４】
データベースサーバ３００は、後述するように環境データベースを記憶している。携帯型ナビゲーション装置１００は、無線通信によりネットワーク４００経由でデータベースサーバ３００にアクセスし、環境データベースをダウンロードして記憶する。携帯型ナビゲーション装置１００は、ダウンロードした環境データベースを利用して測位を実行する。
【００３５】
［携帯型ナビゲーション装置の構成例］
図８は、携帯型ナビゲーション装置１００の構成例を示している。図示するように、携帯型ナビゲーション装置１００は、センサ部１１０、測位部１２０、環境データベース記憶部１３０、ネットワーク通信部１４０、ナビゲーション部１５０、表示部１６０、操作部１７０、データベース更新部１８０、およびネットワークインターフェース１９０を備える。
【００３６】
センサ部１１０は、第１〜第Ｎセンサ１１１−１〜１１１−ＮのＮ個のセンサからなる部位である。これら第１〜第Ｎセンサ１１１−１〜１１１−Ｎの各々は、それぞれが異なる対象を計測、検知するセンサであり、同時並行で計測、検知動作を行う。また、これらの第１〜第Ｎセンサ１１１−１〜１１１−Ｎのうちの１つには、図示するように、アクティブタグ２００と通信を行うタグセンサ１１１ｔｇが備えられる
【００３７】
測位部１２０は、上記第１〜第Ｎセンサ１１１−１〜１１１−Ｎから出力されるＮ個のセンサ値を入力して位置情報（統合測位結果）を出力する部位である。すなわち、測位部１２０は、図１乃至図５により説明したセンサ値信頼度評価処理１１２１、測位結果信頼度評価処理１１２４および測位結果統合処理１１２５の処理を行うように構成されている。
【００３８】
環境データベース記憶部１３０は、センサ値対応環境データベース１３１および測位結果対応環境データベース１３２を保持する。これらセンサ値対応環境データベース１３１および測位結果対応環境データベース１３２は、ネットワーク４００を介した無線通信によりデータベースサーバ３００からダウンロードして取得する。後述するように、センサ値対応環境データベース１３１は、測位部１２０がセンサ値信頼度評価を行う際に利用される。測位結果対応環境データベース１３２は、測位部１２０が測位結果信頼度評価を行う際に利用される。なお、環境データベース記憶部１３０が対応するハードウェアとしては、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などを挙げることができる。
【００３９】
ネットワーク通信部１４０は、ネットワーク４００経由での通信を行うための通信モジュールである。ネットワークインターフェース１９０はネットワーク通信部１４０の制御に応じてネットワーク４００との間でデータの送受信を実行する部位である。これらネットワーク通信部１４０およびネットワークインターフェース１９０の動作によって、データベースサーバ３００から、センサ値対応環境データベース１３１および測位結果対応環境データベース１３２のデータをダウンロードすることができる。
【００４０】
ナビゲーション部１５０は、測位部１２０から出力される位置情報を利用してナビゲーションに関する各種の動作を実行するモジュールである。このナビゲーション部１５０は、例えばナビゲーション機能のためのアプリケーションプログラムによって実現される。ナビゲーション部１５０により実現される行われるナビゲーションサービスの具体例については多様に考えられることから、ここでの説明は省略する。
【００４１】
表示部１６０は、ナビゲーション部１５０の制御に応じてユーザインターフェース画像が表示される。例えば地図上における歩行者の位置をはじめ、各種のサービスに関する情報が所定の態様によって表示される。操作部１７０は、携帯型ナビゲーション装置１００に対してユーザ（歩行者）が操作を行うための操作子を一括して示している。この操作部１７０としては、例えば携帯型ナビゲーション装置１００に備えられるボタン、キーなどのほか、表示部１６０にタッチパネルが配置されているのであれば、このタッチパネルなども含まれる。
【００４２】
データベース更新部１８０は、測位部１２０におけるセンサ値および測位結果についての信頼度評価結果に基づいて、センサ値対応環境データベース１３１および測位結果対応環境データベース１３２を更新するための処理を実行する。また、データベース更新部１８０は、測位部１２０にて得られたセンサ値および測位結果についての信頼度評価結果をネットワーク４００経由でデータベースサーバ３００に送信することで、環境データベースの更新要求も実行可能とされている。データベースサーバ３００は、上記の更新要求に応じて、受信した評価結果を利用して自己が記憶している環境データベースの内容を更新することができる。
【００４３】
［データベースサーバの構成例］
図９は、データベースサーバ３００の構成例を示している。この図に示すデータベースサーバ３００は、ネットワーク通信部３１０、データベース管理部３２０、環境データベース記憶部３３０およびネットワークインターフェース３４０を備える。
【００４４】
ネットワーク通信部３１０は、ネットワークインターフェース３４０を介してネットワーク４００経由で通信を行うためのモジュールである。
【００４５】
環境データベース記憶部３３０は、環境データベースとして、センサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２の２つを記憶する部位であり、ハードウェアとしては例えばＨＤＤなどが用いられる。
【００４６】
データベース管理部３２０は、環境データベース記憶部３３０に記憶されるセンサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２のデータを管理する部位である。具体例として、携帯型ナビゲーション装置１００からのダウンロード要求に応じたセンサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２のアップロードを実行する。
【００４７】
データベース管理部３２０によりアップロードされたセンサ値対応環境データベース３３１は、携帯型ナビゲーション装置１００の環境データベース記憶部１３０においてセンサ値対応環境データベース１３１として記憶される。また、アップロードされた測位結果対応環境データベース３３２は、携帯型ナビゲーション装置１００の環境データベース記憶部１３０において測位結果対応環境データベース１３２として記憶される。また、データベース管理部３２０は、携帯型ナビゲーション装置１００からの更新要求に応じて、センサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２の更新処理を実行する。
【００４８】
［携帯型ナビゲーション装置の構成例］
図１０は、測位部１２０の構成例を示している。なお、この図においては、説明の便宜上、測位部１２０を構成する部位とともに、各部位において入出力されるデータも示している。この図に示す測位部１２０は、センサ値信頼度評価部１２１、測位並行処理部１２２、測位結果信頼度評価部１２４および測位結果統合部１２５を備える。
【００４９】
第１〜第Ｎセンサ１１１−１〜１１１−Ｎ（図１０においては図示を省略）からは、それぞれ、第１〜第Ｎセンサ値１１−１〜１１−Ｎが出力される。センサ値信頼度評価部１２１は、上記第１〜第Ｎセンサ値１１−１〜１１−Ｎを入力するとともに、センサ値対応環境データベース１３１を参照することにより、図１および図２に示したセンサ値信頼度評価処理１１２１を実行し、信頼度付き第１〜第Ｎセンサ値２１−１〜２１−Ｎを出力する。これまでの説明から理解されるように、信頼度付き第１〜第Ｎセンサ値２１−１〜２１−Ｎは、それぞれ、信頼度の値が対応付けられた第１〜第Ｎセンサ値１１−１〜１１−Ｎである。
【００５０】
測位並行処理部１２２は、第１〜第Ｍ手法測位処理部１２３−１〜１２３−Ｍを備える。第１〜第Ｍ手法測位処理部１２３−１〜１２３−Ｍは、それぞれが異なる測位手法（アルゴリズム）による測位を同時並行して実行する。また、第１〜第Ｍ手法測位処理部１２３−１〜１２３−Ｍは、その測位手法に応じて、信頼度付き第１〜第Ｎセンサ値２１−１〜２１−Ｎのうちから所定の１以上の信頼度付きセンサ値２１を選択的に入力して測位処理を実行する。第１〜第Ｍ手法測位処理部１２３−１〜１２３−Ｍは、各々の測位処理を実行することにより、それぞれ、第１〜第Ｍ測位結果２３−１〜２３−Ｍを出力する。
【００５１】
測位結果信頼度評価部１２４は、上記第１〜第Ｍ測位結果２３−１〜２３−Ｍを入力するとともに、測位結果対応環境データベース１３２を参照することにより、図３および図４により説明した測位結果信頼度評価処理１１２４を実行する。そして、測位結果信頼度評価部１２４は、信頼度評価処理の結果として、信頼度付き第１〜第Ｍ測位結果２４−１〜２４−Ｍを出力する。これら信頼度付き第１〜第Ｍ測位結果２４−１〜２４−Ｍは、それぞれ、信頼度の値が対応付けられた第１〜第Ｍ測位結果２３−１〜２３−Ｍである。
【００５２】
測位結果統合部１２５は、上記信頼度付き第１〜第Ｍ測位結果２４−１〜２４−Ｍを入力して測位結果統合処理１１２５（図５）を実行し、統合結果として求められた位置情報（統合測位結果）２５を出力する。この位置情報２５は、ナビゲーション部１５０によって利用される。
【００５３】
［携帯型ナビゲーション装置の具体的構成例］
図１１および図１２を参照して、携帯型ナビゲーション装置１００におけるセンサ１１１と測位並行処理部１２２における測位手法の一具体例について説明する。図１１において、センサ部１１０は、センサ１１１として、ＧＰＳ受信部１１１ａ、気圧センサ１１１ｂ、環境知識データベース１１１ｃ、加速度センサ１１１ｄ、地磁気センサ１１１ｅ、ジャイロセンサ１１１ｆ、タグセンサ１１１ｇを備えるものとしている。これらのセンサ（１１１ａ〜１１１ｇ）は、図８との対応では、センサ１１１−１〜１１１−Ｎに対応宇する。
【００５４】
ＧＰＳ受信部１１１ａは、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して、衛星からの距離などの位置算出に利用すべき所定の情報（ＧＰＳ情報１１ａ）を取得する部位である。気圧センサ１１１ｂは、気圧１１ｂの値を計測して出力する。環境知識データベース１１１ｃは、携帯型ナビゲーション装置１００において記憶されている地図情報であり、この地図情報において示される施設などの環境についての情報を環境情報１１ｃとして出力する。この環境知識データベース１１１ｃは、本実施の形態の場合には、ナビゲーション部１５０が利用するデータを利用することができる。
【００５５】
加速度センサ１１１ｄは、動きに応じた加速度値１１ｄを計測して出力する。地磁気センサ１１１ｅは、地磁気を検出することにより方位１１ｅを計測して出力する。ジャイロセンサ１１１ｆは、動きに応じた角速度値１１ｆを計測して出力する。タグセンサ１１１ｇは、図８のタグセンサ１１１ｔｇと同じものであり、通信可能なアクティブタグ２００からタグ情報１１ｇを受信取得し、これを出力する。
【００５６】
また、環境知識データベース１１１ｃの地図情報をもとにして、センサ値としてマップ情報１１ｈも派生的に生成される。マップ情報１１ｈは、地図としての図形データに相当する。また、加速度センサ１１１ｄ、地磁気センサ１１１ｅおよびジャイロセンサ１１１ｆの各センサ出力を利用して行動情報１１ｉも生成される。行動情報は、例えば歩行者の行動として、停止、歩行、走行などを区別して示すものである。
【００５７】
センサ値信頼度評価部１２１は、評価対象のセンサ値として、上記ＧＰＳ情報１１ａ、気圧１１ｂ、環境情報１１ｃ、加速度値１１ｄ、方位１１ｅ、角速度値１１ｆ、タグ情報１１ｇ、マップ情報１１ｈおよび行動情報１１ｉを入力する。そして、センサ値信頼度評価部１２１は、センサ値対応環境データベース１３１を参照して各センサ値の信頼度を求め、次の信頼度付きセンサ値を出力する。つまり、信頼度付きＧＰＳ情報２１ａ、信頼度付き気圧２１ｂ、信頼度付き環境情報２１ｃ、信頼度付き加速度値２１ｄ、信頼度付き方位２１ｅ、信頼度付き角速度値２１ｆ、信頼度付きタグ情報２１ｇ、信頼度付きマップ情報２１ｈおよび信頼度付き行動情報２１ｉを出力する。
【００５８】
次に、図１２を参照して、測位並行処理部１２２における測位手法の具体例について説明する。上記図１１のセンサ値信頼度評価部１２１から出力された信頼度付きセンサ値（１１ａ〜１１ｉは、次に述べるようにして測位並行処理部１２２における所定の手法による測位処理部（１２３ａ〜１２３ｑ）が適宜利用する。図１０の第１手法測位処理部１２３−１〜１２３−Ｍは、測位処理部（１２３ａ〜１２３ｑ）単体または複数の組み合わせによって形成されるものとなる。
【００５９】
まず、測位並行処理部１２２における測位処理部（１２３）として、位置算出部１２３ａは、ＧＰＳ情報１１ａを入力して現在位置を算出し、この算出結果（測位結果）を位置情報２３ａとして出力する。この位置情報２３ａは、例えば緯度、経度および高度により表現される。
【００６０】
位置算出部１２３ｂは、信頼度付き環境情報２１ｃおよび信頼度付きマップ情報２１ｈを利用して、環境情報およびマップ情報に基づいて現在位置を算出し、位置情報２３ｂとして出力する。
【００６１】
高度／階数推定部１２３ｃは、信頼度付き気圧２１ｂおよび信頼度付きマップ情報２１ｈを利用して、高度または階数を推定し、この推定結果（測位結果）を高度／階数情報２３ｃとして出力する。この高度／階数推定部１２３ｃは、基本的には、信頼度付き気圧２１ｂに基づいて高度を算出するが、信頼度付きマップ情報２１ｈに基づいて現在の位置情報が階段のある場所を示しているような場合には、高度に基づいて階数も推定する。
【００６２】
また、高度／階数推定部１２３ｄは、後述の歩数推定部１２３ｍにより推定された歩数と信頼度付き信頼度付きマップ情報２１ｈを利用して高度または階数を推定し、推定結果（測位結果）として高度／階数情報２３ｄを出力する。例えば、高度／階数推定部１２３ｄは、信頼度付き信頼度付きマップ情報２１ｈに基づいて現在の位置情報が示す場所が平地であるのか、あるいは傾斜地や階段などであるのかを判定する。そして、傾斜地や階段であると判定した場合には、歩数に基づいて高度または階数を推定する。
【００６３】
マップマッチング処理部１２３ｅは、信頼度付きマップ情報２１ｈ、信頼度付き加速度値２１ｄ、信頼度付き方位２１ｅおよび信頼度付き角速度値２１ｆを入力して、マップマッチング処理を実行する。すなわち、信頼度付き加速度値２１ｄ、信頼度付き方位２１ｅおよび信頼度付き角速度値２１ｆにより算出される位置を、信頼度付きマップ情報２１ｈが示すマップ上にマッチングさせることにより位置を推定する。このように推定した位置を、位置情報２３ｅとして出力する。
【００６４】
位置算出部１２３ｆは、信頼度付き環境情報２１ｃ、信頼度付きマップ情報２１ｈ、信頼度付き行動情報２１ｉ、信頼度付き加速度値２１ｄ、信頼度付き方位２１ｅおよび信頼度付き角速度値２１ｆを利用して位置を算出し、位置情報２３ｆを出力する。信頼度付き行動情報２１ｉに基づいて推定された歩行者の行動は、信頼度付き環境情報２１ｃおよび信頼度付きマップ情報２１ｈが示す周囲環境の情報と照らし合わせることにより、より詳細に推定される。例えば、信頼度付き環境情報２１ｃおよび信頼度付きマップ情報２１ｈにより、歩行中の場所は階段であるという情報が得られる。そのうえで、信頼度付き加速度値２１ｄ、信頼度付き方位２１ｅおよび信頼度付き角速度値２１ｆを利用することで歩行者が階段を上り下りしている状態を推定して、高度を含む現在の位置を推定することができる。
【００６５】
位置算出部１２３ｇは、信頼度付き加速度値２１ｄを利用して求められる移動距離に基づいて位置を算出し、位置情報２３ｇとして出力する。
【００６６】
位置算出部１２３ｈは、後述する姿勢推定部１２３ｊにより推定された姿勢の情報と、歩数推定部１２３ｍにより推定された歩数の情報と、歩幅推定部１２３ｎにより推定された歩幅の情報とを利用して位置を算出し、位置情報２３ｈとして出力する。
【００６７】
位置算出部１２３ｉは、姿勢推定部１２３ｋにより推定された姿勢の情報と、歩幅推定部１２３ｎにより推定された歩幅の情報とを利用して位置を算出し、位置情報２３ｉとして出力する。
【００６８】
姿勢推定部１２３ｊは、信頼度付き加速度値２１ｄ、信頼度付き方位２１ｅ、姿勢補正部１２３ｐから出力される姿勢補正データとを利用して姿勢を推定する。すなわち、信頼度付き加速度値２１ｄおよび信頼度付き方位２１ｅを利用して、姿勢として、例えばどの方位に向かってどの程度の速度で移動しているのか推定する。姿勢補正データは、上記のように信頼度付き加速度値２１ｄおよび信頼度付き方位２１ｅを利用した推定された姿勢の誤差を補正するために利用する。このようにして推定された姿勢の情報は前述のように位置算出部１２３ｈが利用する。
【００６９】
姿勢推定部１２３ｋは、信頼度付き加速度値２１ｄ、信頼度付き角速度値２１ｆおよび姿勢補正部１２３ｐからの姿勢補正データを利用して姿勢を推定する。信頼度付き加速度値２１ｄおよび信頼度付き角速度値２１ｆにより、歩行者の姿勢として例えば移動方向が求められる。また、このようにして求められた姿勢の誤差を姿勢補正データにより補正する。この姿勢推定部１２３ｋにより推定された姿勢の情報は、前述のように、位置算出部１２３ｉが利用する。
【００７０】
姿勢補正部１２３ｐは、信頼度付きタグ情報２１ｇを利用して姿勢補正データを生成する。信頼度付きタグ情報２１ｇは、アクティブタグ２００の設置位置に応じた正確な位置を有している。姿勢推定部１２３ｊおよび１２３ｋにて推定された姿勢に基づいて求められる位置と、信頼度付きタグ情報２１ｇが示す位置とを比較することで、例えば推定された姿勢として示される移動方向などの誤差が求められる。そこで、姿勢補正部１２３ｐは、この誤差を補正するための補正量を姿勢補正データとして出力する。
【００７１】
歩数推定部１２３ｍは、信頼度付き加速度値２１ｄの時間軸における変動パターンに基づいて歩数を推定する。推定された歩数の情報は、前述のように、高度／階数推定部１２３ｄおよび位置算出部１２３ｈが利用する。
【００７２】
歩幅推定部１２３ｎは、信頼度付き加速度値２１ｄの変動周期に基づいて歩幅を推定する。また、このように推定された歩幅の誤差を、歩幅補正部１２３ｑにより得られた歩幅推定データを利用して補正する。
【００７３】
歩幅補正部１２３ｑは、歩数推定部１２３ｍにより推定された歩数の情報と信頼度付きタグ情報２１ｇに基づいて歩幅補正データを生成する。例えば歩行者が移動するのに応じて、異なる場所に配置されたアクティブタグ２００のそれぞれから信頼度付きタグ情報２１ｇが得られる。これらの信頼度付きタグ情報２１ｇが示す位置情報から移動距離が求められるが、この移動距離と歩数の情報とを利用すれば信頼性の高い歩幅が求められる。歩幅補正部１２３ｑは、このように求めた歩幅の情報を歩幅補正データとして出力する。
【００７４】
これまでの説明のようにして、図１２に示す測位並行処理部１２２においては、異なるアルゴリズムによる測位処理が並行して行われる。そして、これらの測位処理の結果、測位結果２３として、位置情報２３ａ、２３ｂ、２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ、２３ｈ、２３ｉ、および、高度／階数情報２３ｃ、２３ｄを出力する。
【００７５】
そして、測位結果信頼度評価部１２４は、測位結果対応環境データベース１３２を利用して、上記の測位結果ごとについての信頼度を求める処理を行い、信頼度付き測位結果２４を出力する。すなわち、図示するように、信頼度付き位置情報２４ａ、２４ｂ、２４ｅ、２４ｆ、２４ｇ、２４ｈ、２４ｉ、および、信頼度付き高度／階数情報２４ｃ、２４ｄを出力する。そして、測位結果統合部１２５は、信頼度付き測位結果２４を入力して統合処理に利用する。これにより、最終的に１つの位置情報２５が出力される。
【００７６】
なお、測位結果信頼度評価部１２４およびセンサ値信頼度評価部１２１において信頼度を算出するアルゴリズムの具体例としては、例えば決定木、ニューラルネットワーク、強化学習アルゴリズム、ベイズ推定などの確率的推定手法など挙げることができる。
【００７７】
また、測位結果統合部１２５が測位結果２４を統合するためのアルゴリズムとしても、確率統計に基づく演算手法を用いることができる。また、パーティクルフィルタ、カルマンフィルタ、ベイジアンネットワークなどを適用することもできる。
【００７８】
［環境データベースを更新するための構成］
センサ値１１および測位結果２３の信頼度評価に用いられるセンサ値対応環境データベース１３１および測位結果対応環境データベース１３２は、図６に示したように、位置ごとに対してセンサ値の誤差および誤差発生要因の情報を対応付けたレコードの集合として形成される。このために、例えば施設の増設あるいは撤去などにより周囲環境が変化した場合には、環境データベース（センサ値対応環境データベース１３１および測位結果対応環境データベース１３２）の内容の一部に誤りが生じることになる。このことからすれば、周囲環境の変化に対応して、環境データベースの内容の追加や変更が行われるようにすることが好ましい。
【００７９】
本実施の形態では、携帯型ナビゲーション装置１００が備えるデータベース更新部１８０（図８）を備えることで、環境データベースの内容を更新可能とされている。以下に、この点について説明する。
【００８０】
図１３（ａ）は、センサ値対応環境データベース１３１の更新処理例を模式的に示している。まず、センサ値信頼度評価部１２１は、これまでの説明のように、センサ値信頼度評価処理１１２１を実行して信頼度付きセンサ値２１を出力する。データベース更新部１８０は、この信頼度付きセンサ値２１を入力して、センサ値対応環境データベース更新処理１１８０−１を実行する。
【００８１】
データベース更新部１８０は、センサ値対応環境データベース更新処理１１８０−１として、例えば次のように処理を実行する。データベース更新部１８０は、センサ値対応環境データベース１３１から、最新の位置情報２５と同じ場所を示す位置を検索する。ここで、位置が検索されなかった場合には、最新の位置情報２５に対して、入力した信頼度付きセンサ値２１から求めたセンサ値の誤差を対応付けてレコードを形成し、センサ値対応環境データベース１３１に対して新規登録を行う。
【００８２】
また、センサ値対応環境データベース１３１から位置情報２５に対応する場所の位置が検索された場合には、この位置に対応付けられている誤差情報と、入力した信頼度付きセンサ値２１から求められる誤差とを比較する。ここで両者が同等とみてよい値であれば更新は行わない．これに対して、両者の値が一定以上に乖離しており同等と見ることができない場合には、環境の変化によりセンサ値に誤差を発生させる要因が変化していることが推定される。そこで、この場合には、入力した信頼度付きセンサ値２１により求められた誤差の値が反映されるように誤差情報を書き換える。
【００８３】
図１３（ｂ）は、測位結果対応環境データベース１３２の更新処理例を模式的に示している。まず、測位結果信頼度評価部１２４は、測位結果信頼度評価処理１１２４を実行して信頼度付き測位結果２４を出力する。データベース更新部１８０は、この信頼度付き測位結果２４を入力して、測位結果対応環境データベース更新処理１１８０−２を実行する。
【００８４】
データベース更新部１８０は、測位結果対応環境データベース更新処理１１８０−２として、上記センサ値対応環境データベース更新処理１１８０−１に準じた処理により、測位結果対応環境データベース１３２に対する新規登録または書き換えを行う。
【００８５】
このように本実施の形態では、携帯型ナビゲーション装置１００が記憶するセンサ値対応環境データベース１３１および測位結果対応環境データベース１３２の内容を、センサ値の信頼度および測位結果の信頼度に基づいて更新することができる。
【００８６】
上記の構成は、携帯型ナビゲーション装置１００の内部にて記憶している環境データベースを更新するものであるが、環境データベースは、データベースサーバ３００にも記憶されている。このデータベースサーバ３００に記憶される環境データベースも更新できるようにすれば、多数のナビゲーション装置１００がダウンロードする環境データベースの内容が外部環境に応じて常にアップデートされることとなって好ましい。そこで、図１４により、携帯型ナビゲーション装置１００からデータベースサーバ３００が記憶する環境データベースを更新するための構成について説明する。
【００８７】
図１４（ａ）は、センサ値対応環境データベース３３１の更新処理例を示している。携帯型ナビゲーション装置１００においてデータベース更新部１８０は、センサ値信頼度評価部１２１のセンサ値信頼度評価処理１１２１によって得られる信頼度付きセンサ値２１を入力する。そして、データベース更新部１８０は、データベースサーバ３００に対してネットワーク４００経由でセンサ値対応環境データベース３３１の更新を要求する更新要求送信処理１１８０−３を実行する。この更新要求送信処理１１８０−３処理として、データベース更新部１８０は、更新要求１８１とともに信頼度付きセンサ値２１をデータベースサーバ３００に対して送信する。
【００８８】
データベースサーバ３００において受信された上記更新要求１８１は、データベース管理部３２０に入力される。データベース管理部３２０は、入力された更新要求１８１に応じてセンサ値対応環境データベース更新処理１３２０−１の処理を実行する。このセンサ値対応環境データベース更新処理１３２０−１としては、更新要求１８１とともに送信された信頼度付きセンサ値２１を利用して、先に図１３（ａ）により説明したセンサ値対応環境データベース更新処理１１８０−１と同様の処理を実行すればよい。
【００８９】
図１４（ｂ）は、測位結果対応環境データベース３３２の更新処理例を示している。携帯型ナビゲーション装置１００においてデータベース更新部１８０は、測位結果信頼度評価部１２４が実行する測位結果信頼度評価処理１１２４によって得られる信頼度付き測位結果２４を入力する。次に、データベース更新部１８０は、データベースサーバ３００に対してネットワーク４００経由で測位結果対応環境データベース３３２の更新を要求する更新要求送信処理１１８０−４を実行する。この処理として、データベース更新部１８０は、更新要求１８２とともに信頼度付き測位結果２４をデータベースサーバ３００に対して送信する。
【００９０】
データベース管理部３２０は、受信された更新要求１８１に応じて測位結果対応環境データベース更新処理１３２０−２の処理を実行する。この測位結果対応環境データベース更新処理１３２０−２は、先に図１３（ｂ）により説明した測位結果対応環境データベース更新処理１１８０−２に準じたものとなる。
【００９１】
このように本実施の形態では、携帯型ナビゲーション装置１００において求められたセンサ値の信頼度および測位結果の信頼度に基づいて、データベースサーバ３００が記憶するセンサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２の内容を更新することができる。
【００９２】
［環境データベースの作成手順例］
データベースサーバ３００に記憶させる環境データベース（センサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２）は、事前に、本実施の形態の携帯型ナビゲーション装置１００に対応するナビゲーションサービスを提供する事業者が構築して用意する。そこで、図１５により、環境データベースを構築する手順例について説明する。
【００９３】
このためには、まず、現地において予め決めておいた計測経路について、実際にセンサ部１１０を構成するセンサ１１１による計測を行い、そのセンサ値を収集する。このように収集されたセンサ値は、図１５において、現地計測センサ値１１Ａとして示されている。
【００９４】
次に、測位並行処理部１２２Ａにより、例えば収集した現地の現地計測センサ値１１Ａを利用して測位を実行させる。測位並行処理部１２２Ａは、例えば図１０に示した携帯型ナビゲーション装置１００における測位並行処理部１２２と同様の測位機能を有する。すなわち、複数の異なる測位手法による測位処理を並行して実行することにより、複数の測位結果を出力する。この場合には、現地における計測位置ごとに対応して複数の測位手法に応じた複数の測位結果が得られる。図１５では、計測位置ごとに対応する複数の測位結果の集合を、測位結果２３Ａとして一括して示している。
【００９５】
また、環境データベースを構築するにあたり、上記現地計測センサ値１１Ａおよび測位結果２３Ａのほかに、正解データ３１および環境情報３２を利用する。正解データ３１は、現地計測センサ値１１Ａの収集に際して実際に通過した経路に対応する位置と、その位置を通過した際の時間などからなる情報である。つまり、正しい測位結果として扱われる情報（測位結果対応正解データ）を有する。また、現地計測センサ値１１Ａの収集に際して実際に通過した経路において、外部環境の影響を排除した場合に計測されるものとしてシミュレートしたセンサ値の情報（センサ値対応正解データ）を有する。環境情報３２は、特定のセンサの計測に誤差を生じる位置やその誤差発生要因の情報や、特定の測位手法による測位結果に誤差を生じる位置やその誤差発生要因の情報などとなる。
【００９６】
環境データベース構築部５００は、正解データ３１（センサ値対応正解データ）と、環境情報３２を利用してセンサ値対応環境データベース３３１を構築する。例えば、環境データベース構築部５００は、現地計測センサ値１１Ａと正解データ３１（センサ値対応正解データ）とを照合することにより、現地計測センサ値１１Ａの誤差を算出できる。また、環境情報３２から誤差の生じた位置の誤差発生要因を特定できる。これにより、位置に対してセンサ値の誤差情報と誤差発生要因の情報を対応付けて、センサ値対応環境データベース３３１を構築することができる。
【００９７】
また、環境データベース構築部５００は、測位結果２３Ａと、正解データ３１（測位結果対応正解データ）と、環境情報３２を利用して測位結果対応環境データベース３３２を構築する。環境データベース構築部５００は、測位結果２３Ａと正解データ３１（測位結果対応正解データ）とを照合することにより測位結果２３Ａの誤差を算出し、環境情報３２から誤差発生要因を特定する。そして、位置に対して測位結果の誤差情報と誤差発生要因の情報を対応付けて、測位結果対応環境データベース３３２を構築する。
【００９８】
そして、環境データベース構築部５００は、このように構築されたセンサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２を、データベースサーバ３００の環境データベース記憶部３３０に書き込んで記憶させる。
【００９９】
［補正地点決定例］
これまでの説明から理解されるように、本実施の形態の携帯型ナビゲーション装置１００は、測位手法として自律航法型も採用している。現状の自律航法型による測位では時間経過に応じた誤差の累積を避けることが難しい。そこで、本実施の形態の測位システム１では、アクティブタグ２００を周囲環境に設置し、このアクティブタグ２００の情報によって測位結果を補正するようにしている。
【０１００】
アクティブタグ２００を設置する位置を多くすれば、それだけ測位結果が補正される場所が増えるために位置情報の精度も高くなる。しかし、アクティブタグ２００を設置する場所が多くなるほどコストアップになってしまう。これを回避するには、センサ値や計測結果の信頼性の高い地点は避けて、信頼性の低い地点に対してアクティブタグ２００を重点的に設置すればよい。このためには、センサ値や計測結果の信頼性の低い地点を効率的に特定する必要がある。
【０１０１】
そこで、図１６を参照して、本実施の形態における補正地点特定のための手順例について説明する。補正地点の特定は、補正地点決定部６００が実行する。この補正地点決定部６００は、図示するように、要求精度情報３５０と、センサ値対応環境データベース３３１および測位結果対応環境データベース３３２を用いる。要求精度情報３５０は、センサ値および測位結果として要求される精度を示す情報である。
【０１０２】
補正地点決定部６００は、要求精度情報３５０とセンサ値対応環境データベース３３１のデータを利用して、位置ごとのセンサ値の精度分布を判定する。また、要求精度情報３５０と測位結果対応環境データベース３３２のデータを利用して、位置ごとの測位結果の精度分布を判定する。そして、これらの精度分布の情報から、センサ値と測位結果の信頼性が一定以下の地点を特定するための解析処理を実行する。このように特定された地点が補正地点となる。そして、事業者は、特定された補正地点に対してアクティブタグ２００を設置する、タグ設置作業１７００を行う。これにより、アクティブタグ２００は、センサ値や測定結果の信頼性が低くなる環境に対して重点的に設置されることになる。つまり、必要最小限のアクティブタグ２００を有効に設置して十分な位置推定精度を得ることができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態においてこれまでに説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えることができる。また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラムまたはそのプログラムを記憶する記録媒体として捉えることができる。この記録媒体としては、例えば、ブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標））、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＨＤＤ（ハードディスク）、メモリカード等を挙げることができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  測位システム
１００  携帯型ナビゲーション装置
１１０  センサ部
１１１−１〜１１１−Ｎ  センサ
１２０  測位部
１２１  センサ値信頼度評価部
１２２  測位並行処理部
１２３−１〜１２３−Ｍ  第１〜第Ｍ手法測位処理部
１２４  測位結果信頼度評価部
１２５  測位結果統合部
１３０  環境データベース記憶部
１３１  センサ値対応環境データベース
１３２  測位結果対応環境データベース
１４０  ネットワーク通信部
１５０  ナビゲーション部
１６０  表示部
１７０  操作部
１８０  データベース更新部
１９０  ネットワークインターフェース
２００  アクティブタグ
３００  データベースサーバ
３１０  ネットワーク通信部
３２０  データベース管理部
３３０  環境データベース記憶部
３３１  センサ値対応環境データベース
３３２  測位結果対応環境データベース
３４０  ネットワークインターフェース
【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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【図１６】
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