(57)【要約】【課題】歩行者の移動方向の方位を精度良く特定することができる方位特定装置、位置特定装置、コンピュータプログラム及び方位特定方法を提供する。【解決手段】位置更新部１７５は、地図マッチング法を利用して、属性判定部１７３で判定した誤差範囲内の属性（例えば、道路領域）と位置推定部１７１で算出した推定位置とに基づいて、誤差範囲内で歩行していると考えられる位置に推定位置を更新し、更新した位置を歩行者の位置として検出（特定）する。方位補正部１７８は、所定時間又は所定距離をカウントするための期間カウンタを備え、位置更新部１７５で歩行者の位置を道路上に特定した場合、測位方位をその特定位置の道路方位に補正することにより、歩行者の移動方向の方位を特定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の位置を時系列に測位し、地図上で自身の移動方向の方位を特定する方位特定装置において、
地図情報を記憶する記憶手段と、
測位して得られた測位データに基づいて地図上の自身の位置を推定する位置推定手段と、
該位置推定手段で推定した推定位置及び記憶した地図情報に基づいて、自身の位置を地図上の道路に特定する位置特定手段と、
該位置特定手段で特定した位置の道路方位を自身の移動方向の方位として特定する方位特定手段と
を備えることを特徴とする方位特定装置。
【請求項２】
歩行者による携帯が可能であり、
前記位置特定手段で特定した位置が歩行者の歩行位置であるか否かを判定する歩行位置判定手段を備え、
前記方位特定手段は、
前記歩行位置判定手段で歩行位置であると判定した場合、道路方位を自身の移動方向の方位として特定するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の方位特定装置。
【請求項３】
計時手段を備え、
前記歩行位置判定手段は、
前記位置特定手段で特定した位置が唯一である状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定するように構成してあることを特徴とする請求項２に記載の方位特定装置。
【請求項４】
測位して得られた測位データに基づいて自身の移動方向の方位を推定する方位推定手段と、
該方位推定手段で推定した方位の変動量を算出する方位変動量算出手段と
を備え、
前記歩行位置判定手段は、
前記方位変動量算出手段で算出した変動量が所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の方位特定装置。
【請求項５】
前記位置推定手段で推定した推定位置と前記位置特定手段で特定した位置との位置ずれを算出する位置ずれ算出手段を備え、
前記歩行位置判定手段は、
前記位置ずれ算出手段で算出した位置ずれが所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定するように構成してあることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の方位特定装置。
【請求項６】
測位データの信頼度を算出する信頼度算出手段を備え、
前記歩行位置判定手段は、
前記信頼度算出手段で算出した信頼度が所定の閾値より低い状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定するように構成してあることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１つに記載の方位特定装置。
【請求項７】
歩行者による携帯が可能であり、
前記位置特定手段で特定した位置の道路方位が歩行者の歩行方位であるか否かを判定する歩行方位判定手段を備え、
前記方位特定手段は、
前記歩行方位判定手段で歩行方位であると判定した場合、道路方位を自身の移動方向の方位として特定するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の方位特定装置。
【請求項８】
計時手段と、
前記位置特定手段で特定した位置が複数ある場合、特定した各位置の道路方位の方位差を算出する方位差算出手段と
を備え、
前記歩行方位判定手段は、
前記方位差算出手段で算出した方位差が所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定するように構成してあることを特徴とする請求項７に記載の方位特定装置。
【請求項９】
測位して得られた測位データに基づいて自身の移動方向の方位を推定する方位推定手段と、
該方位推定手段で推定した方位の変動量を算出する方位変動量算出手段と
を備え、
前記歩行方位判定手段は、
前記方位変動量算出手段で算出した変動量が所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定するように構成してあることを特徴とする請求項８に記載の方位特定装置。
【請求項１０】
前記位置推定手段で推定した推定位置と前記位置特定手段で特定した位置との位置ずれを算出する位置ずれ算出手段を備え、
前記歩行方位判定手段は、
前記位置ずれ算出手段で算出した位置ずれが所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定するように構成してあることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の方位特定装置。
【請求項１１】
測位データの信頼度を算出する信頼度算出手段を備え、
前記歩行方位判定手段は、
前記信頼度算出手段で算出した信頼度が所定の閾値より低い状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定するように構成してあることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１つに記載の方位特定装置。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載の方位特定装置を備え、該方位特定装置で特定した方位に基づいて自身の位置を特定することを特徴とする位置特定装置。
【請求項１３】
コンピュータに、自身の位置を時系列に測位させ、地図上で自身の移動方向の方位を特定させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータを、
測位して得られた測位データに基づいて地図上の自身の位置を推定する位置推定手段と、
推定した推定位置及び地図情報に基づいて、自身の位置を地図上の道路に特定する位置特定手段と、
特定した位置の道路方位を自身の移動方向の方位として特定する方位特定手段と
して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１４】
自身の位置を時系列に測位し、地図上で自身の移動方向の方位を特定する方位特定方法において、
地図情報を記憶してあり、
測位して得られた測位データに基づいて地図上の自身の位置を推定し、
推定した推定位置及び記憶した地図情報に基づいて、自身の位置を地図上の道路に特定し、
特定した位置の道路方位を自身の移動方向の方位として特定することを特徴とする方位特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置特定の技術に関し、特に歩行者が携帯することによって歩行者の位置を検出する場合、その精度の維持を図るために歩行者の移動方向の方位を精度良く特定することができる方位特定装置、該方位特定装置を備える位置特定装置、前記方位特定装置を実現するためのコンピュータプログラム及び方位特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の移動体の位置を検出するためにナビゲーションで広く利用されている位置検出方法には、例えば、自立航法、衛星航法、地図マッチング法、ハイブリッド航法などがある。自立航法は、距離センサ、方位センサ又は角速度センサなど用い、例えば、経緯度座標系を基にした直交座標系に対する車両の走行の方位角と単位時間当たりの走行距離に基づいて、逐次車両位置を算出するものであるが、道路との整合性は考慮されておらず、走行距離の増加に応じて車両位置の誤差が累積するという問題がある。
【０００３】
また、衛星航法は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いるものであり、検出される位置には、１０〜２０ｍ程度の誤差を含む。ＧＰＳを用いるため、距離センサ、方位センサ又は角速度センサ等の車載のセンサは不要である。しかし、高架下の道路、建物に挟まれた道路、山道、街路樹等で覆われた道路では、所定数のＧＰＳ衛星から電波を受信することができず、検出精度が大きく劣化するという問題がある。また、道路間隔の狭い細街路では、走行道路を間違うという問題もある。
【０００４】
また、地図マッチング法は、自立航法による走行軌跡と道路地図との整合性（マッチング）を考慮して車両の位置を検出するものである（特許文献１参照）。すなわち、自立航法による軌跡と、道路地図データとを比較して相関をとりながら、走行していると考えられる複数の道路候補の中から、最も確からしい道路を選定してゆく。そして、候補となる道路が１本に限定された時点で、自立航法により得られた車両の走行軌跡を道路に合致させる。しかし、限定した道路が間違っている場合、それ以降の位置検出が不能になるという問題がある。
【０００５】
また、ハイブリッド航法は、衛星航法と地図マッチング法とを組み合わせたものであり、自立航法と衛星航法の誤差を勘案しながら、合理的に車両の位置を推定し、走行している道路を特定するものである（特許文献２参照）。ハイブリッド航法では、例えば、通常時には、地図マッチング法を用いて車両の位置を検出する。地図マッチング法で車両の位置が検出不能に陥った場合、衛星航法により車両の位置、方位を検出して車両の位置を推定し、道路地図データとの整合性を考慮して車両の位置を検出するものである。ハイブリッド航法を用いれば、特殊な場合を除けば、車両が走行している道路を間違う可能性は殆どなく、道路方向の位置精度も、平均的には１０ｍ程度の誤差範囲内であり、道路案内目的のナビゲーションでは、実用上殆ど問題ない精度レベルである。
【０００６】
一方、歩行者の位置検出方法では、歩行者が携帯する携帯電話又は簡易型ナビゲーション装置等の携帯機器を用いて位置検出を行っている。このような携帯機器では、例えば、ＧＰＳ衛星からの電波又は基地局との通信により歩行者の現在位置を検出する方法が実用化されている。
【特許文献１】特開昭６３−１４８１１５号公報
【特許文献２】特開平２−２７５３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＧＰＳ衛星から電波を受信して位置を検出する場合、ＧＰＳ衛星の受信状態が良いときには、位置誤差が１０〜２０ｍ程度であるが、都心のビル等の建造物の谷間又は高架下の道路などでは、位置を検出することが不能となる場合、あるいは、マルチパス等の影響により位置誤差が数百ｍ程度になり正確な位置が求められない場合がある。特に、歩行者の場合、車両等の移動体と異なり、建造物の近くを建造物に沿って歩く傾向があるため、ＧＰＳ衛星からの電波の受信レベルが低下する。
【０００８】
このため、例えば、ハイブリッド航法を用いて歩行者の位置を検出する場合に、ＧＰＳ衛星からの電波の受信状況又は歩行者の周辺の環境状況等が悪化したときには、歩行者の歩行方位を求めるための測位データが一時利用することができず、例えば、相対方位センサのみにより測位しなければならない。従って、測位データを利用できない期間が長くなった場合には、歩行者の歩行方位の累積誤差が大きくなり、歩行者の位置を検出する際に検出位置の精度を維持するために必要な測位方位の精度が低下するという問題があった。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、歩行者の移動方向の方位を精度良く特定することができる方位特定装置、該方位特定装置を備える位置特定装置、前記方位特定装置を実現するためのコンピュータプログラム及び方位特定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る方位特定装置は、自身の位置を時系列に測位し、地図上で自身の移動方向の方位を特定する方位特定装置において、地図情報を記憶する記憶手段と、測位して得られた測位データに基づいて地図上の自身の位置を推定する位置推定手段と、該位置推定手段で推定した推定位置及び記憶した地図情報に基づいて、自身の位置を地図上の道路に特定する位置特定手段と、該位置特定手段で特定した位置の道路方位を自身の移動方向の方位として特定する方位特定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る方位特定装置は、第１発明において、歩行者による携帯が可能であり、前記位置特定手段で特定した位置が歩行者の歩行位置であるか否かを判定する歩行位置判定手段を備え、前記方位特定手段は、前記歩行位置判定手段で歩行位置であると判定した場合、道路方位を自身の移動方向の方位として特定するように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る方位特定装置は、第２発明において、計時手段を備え、前記歩行位置判定手段は、前記位置特定手段で特定した位置が唯一である状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る方位特定装置は、第３発明において、測位して得られた測位データに基づいて自身の移動方向の方位を推定する方位推定手段と、該方位推定手段で推定した方位の変動量を算出する方位変動量算出手段とを備え、前記歩行位置判定手段は、前記方位変動量算出手段で算出した変動量が所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る方位特定装置は、第３発明又は第４発明において、前記位置推定手段で推定した推定位置と前記位置特定手段で特定した位置との位置ずれを算出する位置ずれ算出手段を備え、前記歩行位置判定手段は、前記位置ずれ算出手段で算出した位置ずれが所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る方位特定装置は、第３発明乃至第５発明のいずれか１つにおいて、測位データの信頼度を算出する信頼度算出手段を備え、前記歩行位置判定手段は、前記信頼度算出手段で算出した信頼度が所定の閾値より低い状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１６】
第７発明に係る方位特定装置は、第１発明において、歩行者による携帯が可能であり、前記位置特定手段で特定した位置の道路方位が歩行者の歩行方位であるか否かを判定する歩行方位判定手段を備え、前記方位特定手段は、前記歩行方位判定手段で歩行方位であると判定した場合、道路方位を自身の移動方向の方位として特定するように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第８発明に係る方位特定装置は、第７発明において、計時手段と、前記位置特定手段で特定した位置が複数ある場合、特定した各位置の道路方位の方位差を算出する方位差算出手段とを備え、前記歩行方位判定手段は、前記方位差算出手段で算出した方位差が所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
第９発明に係る方位特定装置は、第８発明において、測位して得られた測位データに基づいて自身の移動方向の方位を推定する方位推定手段と、該方位推定手段で推定した方位の変動量を算出する方位変動量算出手段とを備え、前記歩行方位判定手段は、前記方位変動量算出手段で算出した変動量が所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１９】
第１０発明に係る方位特定装置は、第８発明又は第９発明において、前記位置推定手段で推定した推定位置と前記位置特定手段で特定した位置との位置ずれを算出する位置ずれ算出手段を備え、前記歩行方位判定手段は、前記位置ずれ算出手段で算出した位置ずれが所定の閾値より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００２０】
第１１発明に係る方位特定装置は、第８発明乃至第１０発明のいずれか１つにおいて、測位データの信頼度を算出する信頼度算出手段を備え、前記歩行方位判定手段は、前記信頼度算出手段で算出した信頼度が所定の閾値より低い状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定するように構成してあることを特徴とする。
【００２１】
第１２発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第１１発明のいずれか１つに係る方位特定装置を備え、該方位特定装置で特定した方位に基づいて自身の位置を特定することを特徴とする。
【００２２】
第１３発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、自身の位置を時系列に測位させ、地図上で自身の移動方向の方位を特定させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータを、測位して得られた測位データに基づいて地図上の自身の位置を推定する位置推定手段と、推定した推定位置及び地図情報に基づいて、自身の位置を地図上の道路に特定する位置特定手段と、特定した位置の道路方位を自身の移動方向の方位として特定する方位特定手段として機能させることを特徴とする。
【００２３】
第１４発明に係る方位特定方法は、自身の位置を時系列に測位し、地図上で自身の移動方向の方位を特定する方位特定方法において、地図情報を記憶してあり、測位して得られた測位データに基づいて地図上の自身の位置を推定し、推定した推定位置及び記憶した地図情報に基づいて、自身の位置を地図上の道路に特定し、特定した位置の道路方位を自身の移動方向の方位として特定することを特徴とする。
【００２４】
第１発明、第１３発明及び第１４発明にあっては、方位特定装置は、自身の位置を時系列に測位し、測位して得られた測位データに基づいて地図上の自身の位置を推定する。自身の位置を時系列に測位するには、例えば、ＧＰＳ、基地局通信、距離センサ、方位センサなどの測位データを用いることができる。また、光ビーコン、電波ビーコン等の通信により測位することもできる。方位特定装置は、推定した推定位置及び地図情報に基づいて、自身の位置を地図上の道路に特定する。自身の位置を地図上の道路に特定するには、例えば、地図マッチング法により推定位置を地図上の道路に更新することにより行うことができる。方位特定装置は、地図情報により、特定した位置の道路方位を求め、求めた道路方位を自身（歩行者）の移動方向の方位として特定する。これにより、自身（歩行者）の移動方向の方位を特定した位置の道路の方位と一致させることができ、自身の移動方向の方位の精度を地図情報の道路方位の誤差範囲内で高精度に求めることができ、歩行者の移動方向の方位を精度良く特定することができる。
【００２５】
第２発明にあっては、特定した位置が歩行者の歩行位置であるか否かを判定し、歩行位置であると判定した場合、道路方位を自身の移動方向の方位として特定する。特定した位置が歩行者の歩行位置であるか否かの判定は、歩行位置以外のものを除外することができるものであればよく、例えば、特定した位置が唯一つのみである場合とすることができる。これにより、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【００２６】
第３発明にあっては、特定した位置が唯一である状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続したとき、特定した位置を歩行者の歩行位置であると判定する。所定時間は、例えば、３分、５分などとすることができ、所定距離は、例えば、２００ｍ、３００ｍなどとすることができる。これにより、歩行者の位置が確実に特定できた状況で歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【００２７】
第４発明にあっては、方位特定装置は、測位して得られた測位データに基づいて自身の移動方向の方位を推定し、推定した方位の変動量を算出する。方位特定装置は、算出した変動量が所定の閾値（例えば、２度、３度など）より小さい状態が所定時間（例えば、２０秒、３０秒など）及び／又は所定距離（例えば、２０ｍ、３０ｍ等）に亘って継続した場合、歩行位置であると判定する。これにより、歩行者が直進していると判定される状況で歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【００２８】
第５発明にあっては、方位特定装置は、推定した推定位置と特定した位置との位置ずれを算出し、算出した位置ずれが所定の閾値（例えば、５０ｍ等）より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定する。所定時間は、例えば、３分、５分などとすることができ、所定距離は、例えば、２００ｍ、３００ｍなどとすることができる。これにより、歩行者の位置が確実に特定できた状況で歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【００２９】
第６発明にあっては、方位特定装置は、測位データの信頼度を算出し、算出した信頼度が所定の閾値より低い状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置であると判定する。所定時間は、例えば、３分、５分などとすることができ、所定距離は、例えば、２００ｍ、３００ｍなどとすることができる。測位データの信頼度は、例えば、ＧＰＳ、地磁気センサ等の方位センサなどの測位データの信頼性とすることができる。ＧＰＳの場合、ＧＰＳの受信レベルに応じて信頼度を設定することができる。また、地磁気センサの出力レベルに応じて信頼度を設定することができる。建物内など屋内では、ＧＰＳの受信レベル又は基地局通信の通信レベルが低下し、あるいは、建物に含まれる鉄板等により地磁気センサの出力レベルが低下する。これにより、測位方位の信頼性が低い場合に、自身（歩行者）の方位を特定した位置の道路の方位と一致させて、自身の移動方向の方位の精度を地図情報の道路方位の誤差範囲内で高精度に求めることができる。
【００３０】
第７発明にあっては、方位特定装置は、特定した位置の道路方位が歩行者の歩行方位であるか否かを判定し、歩行方位であると判定した場合、道路方位を自身の移動方向の方位として特定する。特定した位置の道路方位が歩行者の歩行方位であるか否かの判定は、歩行方位以外のものを除外することができるものであればよく、例えば、複数の位置が特定された場合に、各特定位置の道路方位がほぼ等しいときとすることができる。これにより、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【００３１】
第８発明にあっては、方位特定装置は、特定した位置が複数ある場合、特定した各位置の道路方位の方位差を算出し、算出した方位差が所定の閾値（例えば、２度、３度等）より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定する。所定時間は、例えば、３分、５分などとすることができ、所定距離は、例えば、２００ｍ、３００ｍなどとすることができる。これにより、歩行者の位置を唯一に特定できない状況であっても、それぞれの特定位置の道路方位に所定の閾値より大きな方位差がない場合には、歩行方位であるとして歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【００３２】
第９発明にあっては、方位特定装置は、測位して得られた測位データに基づいて自身の移動方向の方位を推定し、推定した方位の変動量を算出する。方位特定装置は、算出した変動量が所定の閾値（例えば、２度、３度等）より小さい状態が所定時間（例えば、２０秒、３０秒など）及び／又は所定距離（例えば、２０ｍ、３０ｍ等）に亘って継続した場合、歩行方位であると判定する。これにより、歩行者が直進していると判定される状況で歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【００３３】
第１０発明にあっては、方位特定装置は、推定した推定位置と特定した位置との位置ずれを算出し、算出した位置ずれが所定の閾値（例えば、５０ｍ等）より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定する。所定時間は、例えば、３分、５分などとすることができ、所定距離は、例えば、２００ｍ、３００ｍなどとすることができる。これにより、歩行者の位置が確実に特定できた状況で歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【００３４】
第１１発明にあっては、方位特定装置は、測位データの信頼度を算出し、算出した信頼度が所定の閾値より低い状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定する。所定時間は、例えば、３分、５分などとすることができ、所定距離は、例えば、２００ｍ、３００ｍなどとすることができる。測位データの信頼度は、例えば、ＧＰＳ、地磁気センサ等の方位センサなどの測位データの信頼性とすることができる。ＧＰＳの場合、ＧＰＳの受信レベルに応じて信頼度を設定することができる。また、地磁気センサの出力レベルに応じて信頼度を設定することができる。建物内など屋内では、ＧＰＳの受信レベル又は基地局通信の通信レベルが低下し、あるいは、建物に含まれる鉄板等により地磁気センサの出力レベルが低下する。これにより、測位方位の信頼性が低い場合に、自身（歩行者）の方位を特定した位置の道路の方位と一致させて、自身の移動方向の方位の精度を地図情報の道路方位の誤差範囲内で高精度に求めることができる。
【００３５】
第１２発明にあっては、位置特定装置は、方位特定装置で特定した方位に基づいて、自身の位置を特定する。これにより、歩行者の移動方向の方位とともに歩行者の位置を精度良く特定することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明にあっては、歩行者の移動方向の方位を精度良く特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る方位特定装置としての位置検出装置１０の構成の一例を示すブロック図である。本発明に係る位置検出装置１０は、自身（歩行者）の位置を時系列に測位し、測位して得られた測位データに基づいて自身の位置を検出（特定）するとともに、歩行者の歩行方位を補正（特定）する。この場合、自身の位置を検出（特定）するとは、測位した測位位置よりもさらに高精度に自身の位置を検出（特定）することを意味する。位置検出装置１０は、歩行者（自転車で走行する歩行者も含む）が携帯可能であって、装置全体を制御する制御部１１、通信部１２、測位部１３、地図データベース１４、記憶部１５、操作部１６、位置検出処理部１７、表示部１８、音声出力部１９などを備える。また、測位部１３は、ＧＰＳ１３１、距離センサ１３２、方位センサ１３３、高度センサ１３４、センサ較正部１３５などを備える。また、位置検出処理部１７は、位置推定部１７１、誤差算出部１７２、属性判定部１７３、歩行挙動判定部１７４、位置更新部１７５、信頼度算出部１７６、評価部１７７、方位補正部１７８などを備える。
【００３８】
通信部１２は、光ビーコン、電波ビーコン、ＲＦＩＤ若しくはＤＳＲＣ等の路上装置との間で通信を行う狭域通信機能、ＵＨＦ帯若しくはＶＨＦ帯などの無線ＬＡＮ等の中域通信機能、又は、携帯電話、ＰＨＳ、多重ＦＭ放送若しくはインターネット通信などの広域通信機能を備える。通信部１２は、例えば、交差点の周辺を範囲とした無線ＬＡＮ等の中域通信を利用し、路上装置間の路路間通信、路上装置と車両との路車間通信、又は車々間通信で通信された地図情報又は交差点の信号情報などを取得する。ここで、路上装置としては、例えば、超音波感知器、光ビーコン若しくは画像感知器等の交通情報収集装置、交通情報を文字又は図形で提供する情報板装置、信号制御装置等がある。また、通信部１２は、携帯電話等の広域通信を利用することにより、情報処理センタ又は交通管制センタ等のセンタ装置から歩行者の周辺の交差点の信号情報又は地図情報を取得することもできる。
【００３９】
通信部１２は、基地局との間で通信を行う通信機能を備え、複数の基地局からの電波を受信し、受信結果を測位部１３へ出力する。また、通信部１２は、路上装置との狭域通信により得られた通信地点の位置情報を測位部１３へ出力する。
【００４０】
測位部１３は、歩行者の位置を時々刻々（例えば、０．５秒、１秒等の経過の都度、１ｍ、２ｍ等の移動の都度など）測位し（測位位置を求め）、歩行者の移動距離及び移動方位（測位方位）を時刻とともに測位軌跡として記憶部１５に記憶する。
【００４１】
ＧＰＳ１３１は、複数のＧＰＳ衛星から電波を受信し、歩行者の位置を測位する。なお、ＧＰＳ１３１に加えて、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）を搭載することもできる。ＤＧＰＳは、予め位置が分かっている基準局から発信されるＦＭ放送又は中波を受信し、ＧＰＳ１３１で求めた測位位置のずれを補正することができ、歩行者の位置の精度を向上させることができる。なお、携帯電話の複数の基地局からの電波により位置を概略的に測位する方式とＧＰＳとを複合した形で測位することも可能である。これにより、屋内でＧＰＳ衛星からの電波を受信しにくい場合でも、位置精度が悪いものの一応位置を得ることができる確率が高くなる。
【００４２】
距離センサ１３２は、非常に短い時間での速度、移動距離を検出することができる加速度センサ、比較的長い移動距離を検出することができる歩数センサなどを備えている。ここで歩数センサとして、例えば加速度センサを用いれば、歩行のピッチに合わせて生ずる急峻なデータが得られ、この数を計数することにより歩数や歩行速度を求めることができる。また、この場合、自転車に乗ってペダルをこいでいる場合、あるいは、歩道橋又は地下横断通路の階段を上下する場合には、急峻なデータの特性、例えば、ピーク値（歩行の強さ）が異なるため、これにより、ある程度歩行場所を特定することも可能である。これにより、自立航法において歩行者の位置を短時間かつ短距離の歩行毎に検出することができる。なお、都市圏以外で周囲にビル等がなくＧＰＳ衛星の測位精度が非常に良好な場合には、歩数センサを使用せず、ＧＰＳの位置測位の差により、歩行した距離を算出するようにしてもよい。また、本願では、歩行速度は、歩行ピッチ（単位時間当たりの歩数）を含む概念で用いる。
【００４３】
方位センサ１３３は、角速度センサ又は角加速度センサ（相対方位センサ）、２次元又は３次元の地磁気センサ（絶対方位センサ）などを備えている。これにより、自立航法において歩行者の移動方位を短時間かつ短距離の歩行毎に検出することができる。また、地磁気センサにより、歩行者が鉄筋物で囲まれた建物内に存在すること、あるいは、歩行者が強い電場又は磁場がある踏切付近に存在することを検出することが可能である。
【００４４】
高度センサ１３４は、気圧計又は加速度センサ等により歩行者の位置での高度を検出する。なお、ＧＰＳ１３１、距離センサ１３２、方位センサ１３３、高度センサ１３４は、すべて備える構成でなくてもよい。
【００４５】
センサ較正部１３５は、相対方位センサの場合、地図マッチング法により、歩行者が歩行する道路が特定され、歩行者の推定位置が確定した場合、相対方位センサのスケールファクタを道路地図の方位との差に基づいて較正する。また、歩数センサの場合には、地図マッチング法により２地点間の通過が確実であると判定した場合、その間の道路地図の距離とその間に計測された歩数とから歩数センサを較正する。なお、２地点間の測位軌跡により歩行距離を補正しても良い。
【００４６】
測位部１３は、測位した測位データ、通信部１２を経由して得られた基地局からの電波の受信結果、又は路上装置との狭域通信により得られた通信地点の位置情報などに基づいて、測位位置及び測位位置の誤差を算出する。以下、測位位置及びその誤差の算出方法について説明する。
【００４７】
図２は測位位置の誤差範囲の例を示す説明図である。直交座標系（ｘ方向及びｙ方向）において、ＧＰＳ、基地局又は路上装置との狭域通信により検出された位置の誤差範囲を、一例として、矩形領域（ｘ方向の長さが４ａ、ｙ方向の長さが４ｂ）として設定する。すなわち、測位位置は、矩形領域の中心位置であり、誤差範囲は、中心位置からｘ方向に±２ａの範囲だけ広がり、ｙ方向に±２ｂの範囲だけ広がる。例えば、２ａを２シグマと設定した場合、ｘ方向の分散はａ2 となり、標準偏差はａと設定することができる。また、２ｂを２シグマと設定した場合、ｙ方向の分散はｂ2 となり、標準偏差はｂ２と設定することができる。
【００４８】
路上装置との狭域通信による誤差は、ＧＰＳ又は基地局通信の場合に比べて小さい（例えば、誤差範囲が数ｍ）ため、誤差範囲は、路上装置との狭域通信を利用するか、ＧＰＳ又は基地局通信を利用するかに応じて異なる。また、例えば、ＧＰＳを利用する場合、誤差範囲は、環境条件、より具体的には、ＧＰＳの受信レベル、捕捉衛星数、２次元又は３次元測位の別、ＣＥＰ（Circular Error Probability）により時間的に変化する。また基地局通信の場合には、誤差範囲は、基地局との通信レベル、基地局の通信範囲等で時間的に変化する。誤差範囲を予め大きめに設定した所定の定数、場所又は時間に応じて予め決定した定数等を用いてもよい。また、誤差範囲の形状は、矩形形状に限らず、円形、楕円形等任意の形状でもよい。例えば、ＧＰＳのみで測位する場合、環境条件が良好なときには、誤差範囲として１０〜２０ｍ程度を設定することができる。
【００４９】
以下、歩行者の測位位置の算出方法について説明する。なお、測位位置は、直交座標系における二次元ベクトルで表現するが、３次元では、高度情報を加えるだけであり、容易に拡張可能である。また、以下の説明では、時刻で定式化しているが、実際の処理においては、単位時間の経過の都度の処理の代わりに単位歩行距離の都度処理を行ってもよい。また、以下、大文字のアルファベットはベクトル又は行列とする。
【００５０】
時刻ｔにおける歩行者の位置Ｐ（ｔ）を式（１）とすると、時刻ｔ＋１（時刻ｔ、ｔ＋１の間隔は、所定時間であり、例えば、１秒、０．５秒などである）における歩行者の位置Ｐ（ｔ＋１）は、式（２）で表すことができる。あるいは、時刻ｔから歩行者が所定の歩行距離（例えば、１ｍ、２ｍなど）を歩行した時刻を時刻ｔ＋１とすることもできる。なお、ベクトルに付した「Ｔ」は転置を意味する。また、式（２）は、歩行者の動特性を示すものである。なお、時刻ｔにおける歩行者の位置Ｐ（ｔ）は、歩行者の真の位置（実際の位置）であり、未知の誤差の存在のため観測不可能な位置である。すなわち、歩行者の測位位置は、真の位置Ｐ（ｔ）に対する最適な推定位置を求めるものである。
【００５１】
【数１】
2009150724.tif 000003
【００５２】
ここで、Ｄ（ｔ）は、式（３）で表され、ｄ（ｔ）は、時刻ｔから時刻ｔ＋１までに歩行者が移動（歩行）した距離、θ（ｔ）は、直交座標系に対する歩行者の移動（歩行）の方位角である。また、Ｅ（ｔ）は、式（４）で表され、ｅ（ｔ）は、移動距離ｄ（ｔ）の誤差である。また、誤差Ｅ（ｔ）の分散Ｑ（ｔ）は、式（５）で表され、ｑは、単位距離移動での誤差分散であり、一定値とすることができる。
【００５３】
また、時刻ｔにおいて、ＧＰＳ、基地局通信又は路上装置との通信により検出された位置Ｓ（ｔ）は、式（６）で表すことができる。ここで、Ｇ（ｔ）は、位置Ｓ（ｔ）の誤差であり、誤差Ｇ（ｔ）の共分散行列Ｒ（ｔ）は、式（７）で表すことができる。式（７）において、ａ、ｂそれぞれは、図２で示した誤差範囲である矩形領域のｘ方向及びｙ方向の長さの４分の１である。すなわち、共分散行列Ｒ（ｔ）は、２ａ、２ｂを２シグマとした場合のｘ方向及びｙ方向の分散で構成されている。なお、Ｅ（ｔ）、Ｇ（ｔ）の平均値は０としても一般性は失わない。
【００５４】
時刻ｔにおける歩行者の位置Ｐ（ｔ）の最適な推定位置Ｈ（ｔ）は、カルマンフィルタにより式（８）のような漸化式で表される。
【００５５】
【数２】
2009150724.tif 000004
【００５６】
ここで、Γ（ｔ）は、推定位置Ｈ（ｔ）の推定誤差の分散であり、式（９）のような漸化式で表すことができる。また、行列に付した「−１」は、その行列の逆行列を意味する。また、初期時刻０における推定位置Ｈ（０）、その推定誤差の分散Γ（０）は、それぞれ式（１０）、式（１１）で表すことができる。ここで、Ｍは、歩行者の最初の位置の先験情報であり、Σは、その誤差分散である。仮に先験情報がない場合、Ｍ＝０、Σ-1＝０となり、初期時刻０における推定位置Ｈ（０）、その推定誤差の分散Γ（０）は、それぞれ式（１２）、式（１３）で表される。
【００５７】
なお、式（６）は、ＧＰＳ、基地局通信又は路上装置との通信により位置が検出された場合に得られるので、ＧＰＳ、基地局通信又は路上装置との通信が行われない間は、式（７）における誤差ａ、ｂが十分大きな値と考えることにより、式（８）において、Ｒ-1（ｔ）＝０とすれば、式（８）をそのまま用いて推定位置を繰り返し算出することができる。すなわち、この場合は、自立航法のみで位置を測位することと等価になる。
【００５８】
移動距離ｄ（ｔ）の誤差ｅ（ｔ）は、距離センサの種類により異なる。例えば、複数の種類の距離センサを同時に利用する場合には、各センサの誤差を結合した結合誤差を設定すれば良い。例えば、２種類のセンサで得られた距離をそれぞれｄ１、ｄ２、誤差の分散をそれぞれｑ１、ｑ２とすると、その結合距離を、式（１４）で設定し、その結合誤差として分散は、式（１５）で設定することができる。
【００５９】
【数３】
2009150724.tif 000005
【００６０】
上述の定式化では、記述を簡単にするために、方位（方位角）θの誤差がないと仮定したが、方位（方位角）θの誤差ｆ（ｔ）を考慮して、線形近似することにより上述の定式化を容易に拡張することができる。この場合、誤差ｅ（ｔ）、Ｇ（ｔ）と同様に、誤差ｆ（ｔ）の誤差分散を定義する。あるいは、方位誤差を考慮して、位置の誤差分散を大きくすることもできる。
【００６１】
例えば、時刻ｔの方位θの計測値に誤差Ｆ（ｔ）が累加した場合、高次の誤差を無視すれば、式（２）は式（１６）及び式（１７）のように拡張することができる。
【００６２】
【数４】
2009150724.tif 000006
【００６３】
この場合、式（５）は、式（１８）に置き換えればよい。ここで、ｕは方位θの誤差の分散である。なお、式（１６）〜式（１８）に代えて、式（５）のＱ（ｔ）を大きめに設定するだけとしてもよい。なお、以上の数式では、２次元の位置検出として定式化したが、高さの次元を加えて３次元で定式化してもよい。
【００６４】
地図データベース１４は、広範囲の地図情報を記憶してある。なお、歩行者の位置に応じて、その付近の地図情報をセンタ装置又は路上装置などの外部から通信で取得して記憶しておくこともできる。
【００６５】
図３は地図情報の一例を示す模式図であり、図４は地図上の領域の属性の一例を示す説明図である。歩行者の位置を検出する場合には、車両の位置を検出する場合に比較して複雑かつ困難になる。すなわち、車両の場合には、推定した位置と地図上の車道との地図マッチングにより、車両の位置を検出することができるのに対し、歩行者の場合には、歩行者用の歩道以外に歩行者が歩行可能な領域は種々存在する。また、屋外のみならず屋内であっても歩行者の位置検出を行う必要性が高い。
【００６６】
また、歩行者の位置を検出する場合、歩道と車道との分離等、きめ細かな地図マッチングが必要となるため、地図情報としても詳細のデータが必要になる。ただし、広範囲な地図情報を位置検出装置１０の記憶部１５に記憶しておく必要はなく、歩行者の位置に合わせて適宜、情報センタ装置又は路上装置等の外部から通信で取得しても良い。
【００６７】
図３に示すように、地図上には、歩行者専用道路（歩道）、車道、横断歩道、ビル、小売店、公園、池など、種々の領域が存在する。そこで、図４に示すように、地図上の領域の属性を定義して、地図上の領域を分類する。属性は、まず、歩行可能領域と禁止領域とに区分する。禁止領域は、例えば、立入禁止区域、川、池、海、湖、沼、池、崖、鉄道敷地、皇居など、一般には歩行者の進入が禁止されている領域、あるいは進入が不可能な領域である。
【００６８】
歩行可能領域は、屋内領域、道路領域及びその他領域に区分される。屋内領域は、例えば、ビル、地下道、駅舎、店舗、小売店、家屋、工場、地下街、建造物内部などである。道路領域は、例えば、歩行者専用道路、歩道・車道分離の幹線道路の場合の歩道、横断歩道、歩行者用陸橋（歩道橋）、地下横断道路、踏切、その他私有地の道路等（今後、何れも道路と呼ぶ）である。また、その他領域は、例えば、車道、公園、運動場、その他自由に歩行可能な全ての屋外の領域である。なお、屋内領域又はその他領域において、歩行者の歩行が限定されている場合には、その中に歩行通路（道路）を設定して道路領域とすることもできる。
【００６９】
図３に示すように、道路領域は、歩行者専用道路、幹線道路の歩道、横断歩道、歩行者用陸橋、地下横断道路であり、屋内領域は、ビル、小売店、家屋であり、小売店には道路が設定されている。また、禁止領域は池であり、その他領域は幹線道路の車道、公園である。図３及び図４の情報に基づいて、地図上の道路（道路領域、地図マッチングのための線分）を設定することができる。なお、図４では、属性を歩行可能領域と禁止領域とに区分した上で、歩行可能領域を屋内領域、道路領域及びその他領域に区分し、各属性の例示として歩行者専用道路、横断歩道、歩行者用陸橋等を挙げたが、属性は上述のように階層構造に限定されるものではなく、歩行者専用道路、横断歩道、歩行者用陸橋等をそれぞれ１つの属性として定義することもできる。また、図４の例は一例であって、これに限定されるものではない。
【００７０】
図５は地図上の道路の設定例を示す説明図である。図５に示すように、道路領域、屋内領域、その他領域の道路に対して、地図マッチングのための１又は複数の線分（標準歩行線、地図上の道路）を定義し、各線分の接続関係の情報を設定する。地図上の道路（道路領域）は、リンク及びノードにより構成することもでき、あるいは、線分に対する道路幅に相当する幅を設定することもできる。ノードは、地図上の道路の一部であり、リンクはノードの接続点、すなわち、地図上の道路の接続性を定義する。なお、設定される道路は、道路領域と同義である。
【００７１】
例えば、図３の例に対して、地図上の道路は、図５のように設定される。地図上の道路には、道路幅の情報、接続関係の情報を含めることもできる。また、屋内領域、禁止領域には、それぞれの領域の範囲の情報を含めることもできる。その他領域に、領域の範囲の情報を含めてもよく、あるいは、道路領域、屋内領域、禁止領域の何れでもなければその他領域であると判断する場合、その他領域に領域の範囲の情報を含めなくてもよい。なお図３、図５には記していないが、領域と領域とを接続する地点又は道路（通路）を地図上に設定してもよい。例えば、道路上に屋内領域の地下街又は地下鉄駅舎に通じるための連絡口（階段、エレベータ、エスカレータ等）がある場合等であり、これにより、道路から屋内領域に移る場合に、歩行者の位置を修正することができる。
【００７２】
記憶部１５は、通信部１２を介して受信した各種情報、測位部１３で測位した測位データ、位置検出処理部１７で処理した処理結果などを記憶する。なお、制御部１１、位置検出処理部１７などをＣＰＵ、ＲＡＭなどで構成する場合、制御部１１、位置検出処理部１７の処理手順を定めたコンピュータプログラムを記憶することもできる。
【００７３】
操作部１６は、各種操作ボタンを備え、歩行者と位置検出装置１０とのユーザインタフェースとして機能する。例えば、操作部１６は、歩行者の操作により位置検出装置１０の動作の開始又は停止の操作を受け付ける。
【００７４】
位置検出処理部１７は、専用のハードウエア回路で構成してもよく、又は予め処理手順を定めたコンピュータプログラムを実行する構成であってもよい。
【００７５】
位置推定部１７１は、前回（例えば、直近でもよく、２回又は３回などの複数回前でもよい）に算出された推定位置又は推定位置を更新して歩行者の位置として検出された検出位置と、測位部１３で算出した測位位置の軌跡（測位軌跡）とに基づいて、地図上の推定位置（推定位置の軌跡）を算出する。より具体的には、直近又は前回に算出された推定位置又は検出位置から測位位置までの測位軌跡に沿った軌跡を求めることにより、推定位置の軌跡及び推定位置を算出する。
【００７６】
誤差算出部１７２は、位置推定部１７１で推定した推定位置の誤差範囲を算出する。より具体的には、誤差算出部１７２は、後述するように推定位置を初期登録する場合、あるいは、推定位置を更新する場合、推定位置の誤差範囲を所定値に設定する。例えば、推定位置を初期登録した場合、推定位置の誤差範囲を測位位置の誤差範囲（例えば、２０〜２００ｍ）とすることができる。また、道路上のカーブ、交差点等の特徴地点で推定位置を更新した場合、最小の誤差（例えば、道路幅程度の範囲）とすることができる。
【００７７】
誤差算出部１７２は、初期登録した推定位置又は更新した推定位置の誤差範囲を所定値に設定した後は、設定した所定値に、初期登録又は更新した推定位置からの歩行者の移動距離又は移動方向に応じた値（例えば、測位誤差の増加分）を加算して誤差範囲を算出する。これにより、一旦歩行者の位置が決定（確定）され、その位置での誤差範囲を所定値に設定した後は、測位軌跡の増加（移動距離又は移動方位）に伴って測位誤差が増加した場合でも、測位軌跡に応じて、推定位置の適切な誤差範囲を求めることができる。なお、誤差範囲を常に適当な所定の一定値（例えば、１００ｍ）とすることもできる。
【００７８】
属性判定部１７３は、誤差算出部１７２で算出した推定位置の誤差範囲内に存在する地図上の領域の属性を判定する。なお、推定位置の誤差範囲内に複数の属性が存在する場合には、推定位置に最も近い（距離が短い）領域の属性であると判定することができる。あるいは、各属性に優先順位を設定しておき、最も優先順位の高い属性であると判定することもできる。この場合、属性の優先順位は、例えば、順位の高いほうから道路領域、屋内領域、その他領域とすることもでき、あるいは、順位の高いほうから道路領域、その他領域、屋内領域とすることもできる。
【００７９】
歩行挙動判定部１７４は、測位部１３で得られた測位データに基づいて、歩行者の歩行挙動を判定する。歩行挙動は、歩行者の歩行特性を示すものであり、自転車に乗った場合の歩行特性も含む。歩行挙動は、例えば、歩行の開始、歩行速度、歩行速度の変動、歩行の強さ（例えば、歩数センサで加速が大きさで示されるレベル強度）、歩行の強さの変動、単位時間当たりの歩数（自転車の場合には、ペダルをこぐ回数）、歩数の変動、歩行方位、歩行停止などである。
【００８０】
歩行挙動判定部１７４は、歩行挙動に基づいて歩行の乱れの有無を判定する。歩行の乱れは、例えば、所定の歩行速度又は単位時間当たりの歩数を基準として歩行速度が遅い又は歩数が少ない場合、歩行速度が略一定でなく歩行速度の変動が頻繁にある場合、歩行方位の蛇行又は周回性がある場合、あるいは、歩行の強さが不安定である場合などである。これにより、歩行者が横断歩道、歩行者用陸橋、踏切、地下横断通路等を歩行したり、屋内の階段、エレベータ、エスカレータを利用して上階や下階に行ったり、あるいは、店内を見回ったりしている可能性が判断できる。
【００８１】
位置更新部１７５は、測位位置に基づいて推定位置の初期登録を行う。また、位置更新部１７５は、地図マッチング法を利用して、属性判定部１７３で判定した誤差範囲内の属性と位置推定部１７１で算出した推定位置とに基づいて、誤差範囲内で歩行していると考えられる位置に推定位置を更新し、更新した位置を歩行者の位置として特定（検出）する。この場合、評価部１７７で算出される評価係数に基づいて、最も確からしい推定位置を歩行者の位置として特定（検出）する。評価係数の詳細は後述する。なお、評価係数の逆数を相関度と定義し、相関度を用いることもできる。
【００８２】
信頼度算出部１７６は、測位部１３で測位した測位データの信頼度を算出する。より具体的には、信頼度算出部１７６は、距離センサ１３２、方位センサ１３３、高度センサ１３４などのセンサ単体でのデータの自己矛盾、あるいは、センサ相互のデータの矛盾又は地図情報との不整合などの異常の有無の判定、ＧＰＳ１３１の測位データ及び基地局通信の信頼性を示す使用環境指標の算出などを行う。また、センサ等に異常があると判定した場合には、使用可能なセンサを選択するとともに、使用不可のセンサに対しては、そのセンサの誤差分散を無限大にする（又は大きくする）処理を行う。これにより、常にセンサの使用可否を監視する。以下、信頼度算出部１７６での処理の詳細について説明する。
【００８３】
ＧＰＳ１３１の異常の有無の判定は、例えば、ＧＰＳ１３１で得られた測位データに基づいて測位した測位位置、歩行者の歩行速度、移動方位などの時間的変化に自己矛盾があるか否かで判定することができる。異常がある場合には、ＧＰＳ１３１のデータの誤差分散を無限大にして利用しないようにする。また、このような異常な状況が、所定の時間及び／又は所定の距離の間継続した場合、ＧＰＳ１３１の信頼度は低いとする。また、このような異常な状況がなくなった場合、ＧＰＳ１３１のデータを利用するとともに、さらに正常な状況が所定の時間及び／又は所定の距離の間継続すれば、ＧＰＳの信頼度を正常な値に復帰させる。
【００８４】
ＧＰＳ１３１の使用環境指標としては、例えば、ＧＰＳ１３１の受信レベル、捕捉衛星数、２次元又は３次元測位の別、ＣＥＰ（Circular Error Probability）が所定の標準値以下であれば、異常であるとしてＧＰＳ１３１のデータの誤差分散を無限大にして利用しないようにする。また、このような異常な状況が、所定の時間及び／又は所定の距離の間継続した場合、ＧＰＳ１３１の信頼度は低いとする。また、このような異常な状況がなくなった場合、ＧＰＳ１３１のデータを利用するとともに、さらに正常な状況が所定の時間及び／又は所定の距離の間継続すれば、ＧＰＳ１３１の信頼度を正常な値に復帰させる。
【００８５】
基地局通信の使用環境指標としては、例えば、基地局との通信レベル、基地局の通信範囲等が所定の標準値より低下した場合、異常であるとして基地局通信によるデータの誤差分散を無限大にして利用しないようにする。また、このような異常な状況が、所定の時間及び／又は所定の距離の間継続した場合、基地局通信の信頼度は低いとする。また、このような異常な状況がなくなった場合、基地局通信のデータを利用するとともに、さらに正常な状況が所定の時間及び／又は所定の距離の間継続すれば、基地局通信の信頼度を正常な値に復帰させる。なお上記では、ＧＰＳと基地局通信とを区別したが、ＧＰＳと基地局通信とを結合した測位方式を利用してもよい。
【００８６】
地磁気センサは、その検出原理から周辺の鉄板又は鉄筋等の存在、踏切等の電場又は磁場の存在により検出データにノイズが加わり、検出精度が低下することが多い。このような場合、仮に誤差がない場合でも、地磁気センサを使用しないようにしてもよい。また、建物内（屋内）又は踏切付近では、地磁気センサの検出データにノイズが加わるため、これを利用して歩行者が屋内又は踏切付近に存在する可能性が高いと判定することができる。
【００８７】
センサ相互のデータの矛盾の有無の判定は、例えば、過去のある時刻で測位した測位方位（推定方位）に、その時刻から現在時刻までの相対方位センサのデータ増分を加えたものが、現在時刻での地磁気センサのデータと大きく乖離すれば、地磁気センサのデータが異常であるとみなして地磁気センサを利用しないようにすることができる。また、このような異常な状況が、所定の時間及び／又は所定の距離の間継続した場合、地磁気センサの信頼度は低いとする。また、このような異常な状況がなくなった場合、地磁気センサのデータを利用するとともに、さらに正常な状況が所定の時間及び／又は所定の距離の間継続すれば、地磁気センサの信頼度を正常な値に復帰させる。
【００８８】
また、方位の誤差を考慮して定式化する場合には、地磁気センサの誤差分散としては、例えば、異常の場合に無限大（又は十分に大きな値）、正常の場合に標準値（例えば、平均的な誤差）とする。相対方位センサの誤差分散は、例えば、較正されたとき最小に設定し、時間又は距離が経過するにつれて誤差分散を増加させる。複数のセンサによる誤差分散は、各々のセンサの分散を結合すれば良い。また、他の相互チェックとしては、過去のある時刻の推定位置に、歩数センサから推定された距離を加えたものが、現在時刻でＧＰＳ１３１により測位した測位位置と大きく乖離すれば、ＧＰＳ１３１の測位データが異常であるとみなすことができる。
【００８９】
評価部１７７は、位置推定部１７１で算出した推定位置、及び位置更新部１７５で更新した推定位置を評価するための評価係数を算出する。評価係数は、推定位置の確からしさを評価するための係数であり、例えば、評価係数が小さいほど推定位置の確からしさ（確率）が大きいとすることができる。評価係数は、例えば、推定位置と測位位置との位置ずれ、カーブ、交差点等の特徴地点における推定位置と測位位置との位置ずれの差の平均、カーブ、交差点等の特徴地点における推定位置と道路との位置ずれ（距離ずれ）の平均等である。なお、評価係数の詳細は後述する。
【００９０】
方位補正部１７８は、所定時間又は所定距離をカウントするための期間カウンタを備え、地図マッチング法により、位置更新部１７５で歩行者の位置を道路上に更新（特定）した場合、測位方位をその特定した位置（特定位置）の道路方位に補正することにより、歩行者の移動方向の方位を特定する。なお、方位補正の詳細は後述する。
【００９１】
表示部１８は、例えば、液晶表示パネルであって、歩行者に自身の位置を地図上に表示する。
【００９２】
音声出力部１９は、歩行者の位置を表示部１８で表示する際に、歩行者に所要の情報を通知するため、又は注意を促すため音声又は音響を出力する。
【００９３】
次に位置検出装置１０の地図マッチング法による位置検出処理について説明する。なお、以下の説明では、屋内領域及びその他領域には通路（道路）が設定されていないものとする。通路が設定されている場合には、その通路を道路として取り扱うことができる。
【００９４】
図６は推定位置の新規登録の一例を示す説明図である。推定位置の新規登録（初期登録）は、地図マッチング処理を開始した場合、あるいは、推定位置の候補が１つもなくなってしまった場合に行う処理である。
【００９５】
推定位置の新規登録を行うか否かは、例えば、次の条件（１）、条件（２）により判定する。すなわち、条件（１）及び条件（２）の両方を充足する場合、推定位置の新規登録を実施せず、条件（１）又は条件（２）のいずれかが充足しない場合、推定位置の新規登録を行う。条件（１）は、センサ等の信頼度が所定の閾値以下（信頼性が悪い）場合であり、例えば、ＧＰＳ１３１の信頼性が悪い場合、地磁気センサの信頼性が悪い場合などである。また、条件（２）は、所定の範囲（時間及び／又は距離）以上、歩行の乱れがある場合である。すなわち、条件（１）及び条件（２）を充足する場合、歩行者の位置は屋内領域にある可能性が高いため、歩行者が屋内領域から屋外領域に出るまで地図マッチング処理を実施しない。
【００９６】
図６に示すように、測位位置Ａの誤差範囲内に道路領域、すなわち、地図上の道路があるか否かを判定し、道路（道路領域）がある場合には、測位位置Ａに最も近い当該道路上の地点を測位位置Ａに対応する新規の推定位置として登録する。図６では、誤差範囲内に２つの道路が存在するため、それぞれの道路において測位位置Ａから最も近い地点Ｍ、Ｎを推定位置として登録する。この場合、測位位置Ａまでの測位軌跡の方位又は測位位置Ａでの測位方位とほぼ方位が一致する道路を予め登録しておくこともできる。仮に、測位軌跡の方位又は測位方位と道路の方位とが略一致するような道路がない場合には、誤差範囲内に登録できる道路が存在するまで推定位置の新規登録を行わずに待機する。
【００９７】
推定位置を新規に登録した場合、その推定位置に対応する測位位置の誤差範囲を、新規登録した推定位置の誤差範囲として設定（登録）する。図６の例では、推定位置Ｍ、Ｎの誤差範囲は、推定位置Ａの誤差範囲を引き継ぐ。また、新規登録した推定位置Ｍ、Ｎとそれに対応する測位位置Ａとの位置ずれに基づいて、推定位置Ｍ、Ｎの評価係数を算出する。
【００９８】
図７は新規登録した推定位置の評価係数の算出の一例を示す説明図である。図７の例は、測位位置Ａに対応させて推定位置Ｍを新規登録した場合を示す。測位位置Ａの座標を（Ｘ、Ｙ）、新規登録した推定位置Ｍの座標を（ｘ、ｙ）とすると、推定位置Ｍの評価係数Ｃは、Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２とすることができる。ここで、Ｃ１＝｜ｘ−Ｘ｜、Ｃ２＝｜ｙ−Ｙ｜で表わすことができる。すなわち、推定位置Ｍの評価係数Ｃは、推定位置Ｍと測位位置Ａのｘ座標の差、推定位置Ｍと測位位置Ａのｙ座標の差とすることができる。この場合、評価係数が小さいほど、推定位置の確からしさ（確率）が高いということができる。評価係数Ｃは、ｘ座標毎、ｙ座標毎に算出するだけでなく、ｘ座標とｙ座標の絶対値の和、あるいは、自乗和の平方根等により１つの指標とすることもできる。これにより、推定位置Ｍが測位位置Ａに対して、どの程度確かな位置であるかを把握することができる。
【００９９】
次に、新規登録後の推定位置の軌跡の算出例について説明する。図８は推定位置の軌跡の算出例を示す説明図である。図８の例では、測位位置Ａに対応させて推定位置Ｍを新規登録した場合を示す。図８（ａ）に示す推定位置の軌跡の算出例は、推定位置Ｍを起点として、測位位置Ａからの測位軌跡をそのまま平行移動（ずらす）させることにより、推定位置の軌跡を求めるものである。
【０１００】
図８（ｂ）の場合は、図８（ａ）の場合において、地図上の道路の方位と推定位置の軌跡の方位又は推定位置での方位との方位差が所定の閾値より小さい場合には、所定時間の経過及び／又は所定距離の移動の都度、推定位置を道路上に更新（修正）する。なお、推定位置を道路上の位置に更新する際に、位置ずれに応じた値を評価係数に加算してもよい。
【０１０１】
図８（ｃ）の場合は、図８（ａ）の場合において、地図上の道路の方位と推定位置の軌跡の方位又は推定位置での方位との方位差が所定の閾値より小さい場合には、常時、推定位置を道路上に更新（修正）する。なお、推定位置を道路上の位置に更新する際に、位置ずれに応じた値を評価係数に加算してもよい。
【０１０２】
図８（ｄ）の例は、図８（ｃ）の場合において、地図上の道路の方位と推定位置の軌跡の方位又は推定位置での方位との方位差が所定の閾値を越えたときに、道路上の位置に更新（修正）することは行わないことを示す。なお、図８（ａ）、図８（ｂ）の場合には、表示部１８に表示させるときだけ、地図上に修正することもできる。
【０１０３】
図８（ｅ）の例は、図８（ｃ）が道路を線分で表現した場合の推定位置の修正例であるのに対して、道路を２次元図形そのままで表現した場合に推定位置を修正する例である。
【０１０４】
推定位置の誤差範囲は、推定位置の新規登録（初期登録）では、測位誤差（例えば、２０〜２００ｍの範囲）とすることができる。また、推定位置の誤差範囲は、カーブ、交差点等の特徴地点で推定位置を道路上の位置に更新（修正）した場合には、最小の誤差範囲（例えば、道路幅程度）とすることができる。その後、歩行者が歩行するにつれて、測位誤差が累加されるため、推定位置の誤差範囲を増加させることができる。これにより、一旦歩行者の位置が決定（確定）され、その位置での誤差範囲を所定値に設定した後は、測位軌跡の増加（移動距離又は移動方位）に伴って測位誤差が増加した場合でも、測位軌跡に応じて、推定位置の適切な誤差範囲を求めることができる。なお、推定位置の誤差範囲を常に適当な所定の一定値（例えば、１００ｍ）とすることもできる。これにより、位置検出の処理労力を低減することができる。
【０１０５】
次に、推定位置の更新方法について説明する。推定位置の更新は、例えば、推定位置の誤差範囲内の地図上の領域の属性、道路の接続特性、道路領域と他の領域との接続特性、歩行者の歩行挙動、測位データの信頼度（信頼性）、推定位置の評価係数等に基づいて行う。また、推定位置が妥当でない場合には、推定位置の棄却を行う。
【０１０６】
図９は推定位置の更新の一例を示す説明図である。図９の例では、歩行者は屋外を歩行しているものとする。測位位置Ａまでの測位軌跡に対応して、前回（例えば、直近でもよく、２回又は３回などの複数回前でもよい）に更新した推定位置からの推定位置の軌跡により、測位位置Ａに対応して２つの推定位置Ｍ、Ｎが存在するとする。推定位置Ｍの誤差範囲内には、道路（道路領域）が存在するので、推定位置Ｍを道路上の位置に更新する。また、推定位置Ｍと更新した推定位置との位置ずれに対応する値を推定位置Ｍの評価係数に加算して、更新した推定位置の評価係数として引き継ぐようにしてもよい。また、カーブ、交差点等の特徴のある地点において、推定位置Ｍの位置ずれを補正して推定位置を更新し、評価係数、誤差範囲を更新することもできる。この場合、更新する誤差範囲としては、例えば、最小値（道路幅程度の範囲）を設定することができる。なお、推定位置の方位と道路の方位との方位差が所定の閾値より小さいか否かを判定し、方位差が閾値より大きい場合、推定位置を道路上に更新しないようにすることもできる。
【０１０７】
推定位置Ｎの誤差範囲内では、前回又は直近で更新した推定位置が存在していた道路（道路領域）が誤差範囲外となるため、誤差範囲内に別の道路があるか否かを判定する。仮に別の道路が存在する場合、推定位置をその道路の位置に更新するとともに、推定位置Ｎの誤差範囲、評価係数を更新した推定位置の誤差範囲、評価係数として引き継ぐ。仮に更新すべき道路がないと判定した場合、推定位置の属性を判定し、判定した属性がその他領域であれば、推定位置Ｎから、歩行者の歩行に伴う歩行軌跡の変化分を累計した位置を推定位置の軌跡とし、評価係数、誤差範囲を引き継ぐ。また、判定した属性が禁止領域であれば、推定位置Ｎを棄却する（図９参照）。
【０１０８】
図１０は推定位置の更新の他の例を示す説明図である。図１０の例は、前回（例えば、直近でもよく、２回又は３回などの複数回前でもよい）に更新した推定位置が存在する道路が２つの道路に分岐するような場合である。測位位置Ａまでの測位軌跡に対応して、前回に更新した推定位置からの推定位置の軌跡により、測位位置Ａに対応して１つの推定位置Ｍが存在するとする。推定位置Ｍの誤差範囲内には、分岐した一方の道路（道路領域）が存在するので、推定位置Ｍを道路上の位置に更新する。また、推定位置Ｍと更新した推定位置との位置ずれに対応する値を推定位置Ｍの評価係数に加算して、更新した推定位置の評価係数として引き継ぐようにしてもよい。推定位置Ｍの誤差範囲外となった他方の道路上の推定位置は棄却する。なお、この場合においても、カーブ、交差点等の特徴のある地点において、推定位置Ｍの位置ずれを補正して推定位置を更新し、評価係数、誤差範囲を更新することもできる。
【０１０９】
図１１は推定位置の更新の他の例を示す説明図である。図１１の例も、前回又は直近に更新した推定位置が存在する道路が２つの道路に分岐するような場合である。測位位置Ａまでの測位軌跡に対応して、前回又は直近で更新した推定位置からの推定位置の軌跡により、測位位置Ａに対応して１つの推定位置Ｍが存在するとする。推定位置Ｍの誤差範囲内には、分岐した両方の道路（道路領域）が存在するので、推定位置Ｍを各道路上の位置に更新する。更新した推定位置を第１候補の推定位置及び第２候補の推定位置とする。また、推定位置Ｍと第１候補の推定位置及び第２候補の推定位置との位置ずれに対応する値を推定位置Ｍの評価係数に加算して、第１候補の推定位置及び第２候補の推定位置の評価係数として引き継ぐようにしてもよい。なお、この場合においても、カーブ、交差点等の特徴のある地点において、推定位置Ｍの位置ずれを補正して推定位置を更新し、評価係数、誤差範囲を更新することもできる。
【０１１０】
次に、カーブ、交差点等の特徴地点での推定位置の評価係数の算出方法について説明する。図１２は特徴地点での推定位置の評価係数の算出の一例を示す説明図である。図１２の例では、カーブ等の特徴地点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３において、測位位置Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して道路上の位置に更新した推定位置Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３があるとする。測位位置Ａ１と推定位置Ｍ１との位置ずれを（ｘ１、ｙ１）とし、測位位置Ａ２と推定位置Ｍ２との位置ずれを（ｘ２、ｙ２）とし、測位位置Ａ３と推定位置Ｍ３との位置ずれを（ｘ３、ｙ３）とする。また、前回（例えば、直近でもよく、２回又は３回などの複数回前でもよい）に更新した推定位置と対応する測位位置との位置ずれを（ｘ０、ｙ０）とする。推定位置（例えば、推定位置Ｍ３）の評価係数を、推定位置と測位位置との位置ずれの差の平均値として求めることができる。
【０１１１】
すなわち、ｘ方向の位置ずれの差の平均値は、{｜ｘ１−ｘ０｜＋｜ｘ２−ｘ１｜＋｜ｘ３−ｘ２｜}／３となり、ｙ方向の位置ずれの差の平均値は、{｜ｙ１−ｙ０｜＋｜ｙ２−ｙ１｜＋｜ｙ３−ｙ２｜}／３となる。各特徴地点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３での位置ずれが等しいほど評価係数は小さくなり、推定位置の確からしさ（確率）が大きいといえる。これにより、推定位置が測位位置に対して、どの程度確かな位置であるかを把握することができる。
【０１１２】
なお、評価係数として、各特徴地点での位置ずれの差の２乗を合計して平均し、平均した値の平方根を求めることもできる。また、平均値に代えて、中央値、最大値と最小値の和の２分の１の数値など他の統計値を用いることもできる。
【０１１３】
図１３は特徴地点での推定位置の評価係数の算出の他の例を示す説明図である。図１３の例では、カーブ等の特徴地点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３において、測位位置Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して推定位置Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３があるとする。地点Ｂ１の位置と推定位置Ｍ１との位置ずれ（距離）をｄ１とし、地点Ｂ２の位置と推定位置Ｍ２との位置ずれ（距離）をｄ２とし、地点Ｂ３の位置と推定位置Ｍ３との位置ずれ（距離）をｄ３とする。推定位置（例えば、推定位置Ｍ３）の評価係数を、道路上の特徴地点と推定位置との位置ずれ（距離）の平均値（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３）／３として求めることができる。
【０１１４】
すなわち、推定位置と道路の位置との距離が短いほど、評価係数は小さく、推定位置の確からしさ（確率）が大きいといえる。これにより、推定位置が道路に対して、どの程度確かな位置であるかを把握することができる。
【０１１５】
図１４は推定位置の評価係数の他の例を示す説明図である。推定位置の評価係数を求める場合に、図１２、図１３の例で示すような道路上のカーブ、交差点等の特徴地点のように、明らかな方位変更がある地点で評価係数を算出する構成に限定されず、例えば、図１４に示すように、推定位置の軌跡又は測位軌跡と地図上の道路形状とのマッチングを評価することもできる。なお、上述したような複数の種類の評価係数のいずれか１つを用いて評価することもでき、あるいは、複数種類の評価係数に適宜重み付けを行って合算し、１つの評価係数として用いることもできる。
【０１１６】
次に、推定位置の評価係数を更新（補正）する方法について説明する。道路上の位置に更新した推定位置が横断歩道又はその付近にある場合に、歩行者の歩行速度の増加又は歩行停止を検出したときは、歩行者が横断歩道内又は横断歩道付近にいる確率が高いとして、推定位置の評価係数に所定の１以下の数値（例えば、ｍ１＝１／３）を積算することにより評価係数が小さくなるように更新する。なお、上記評価係数に所定の１以下の数値を積算することにより評価係数が小さくなるように更新する場合、実際には、評価係数と数値（デフォルト値は１）とのデータを用意しておき、評価係数の記憶データはそのままにして、積算すべき数値を変更するという形態とし、他の推定位置と比較するとき等に、見かけ上の評価係数として上記積算値を利用することもできる。これにより、以後の評価係数の算出が矛盾なく実施可能となる。
【０１１７】
また、道路上の位置に更新した推定位置が横断歩道又はその付近にある場合に、青信号開始時点での歩行挙動又は赤信号開始時点での歩行挙動に応じて評価係数を更新する。例えば、青信号開始時点で歩行停止から歩行開始になった場合、歩行者が横断歩道を歩行している確率が高いとして、算出した評価係数に所定の１以下の数値（例えば、ｍ２＝１／５）を積算することにより評価係数が小さくなるように更新する。また、赤信号開始時点で歩行速度の増加があった場合、歩行者が横断歩道を歩行している確率が高いとして、算出した評価係数に所定の１以下の数値（例えば、ｍ３＝１／５）を積算することにより評価係数が小さくなるように更新する。
【０１１８】
また、道路上の位置に更新した推定位置が歩行者用陸橋にある場合に、階段歩行における歩行速度の変動又は歩行の強さの変動を検出したときは、歩行者が歩行者用陸橋を歩行している確率が高いとして、算出した評価係数に所定の１以下の数値（例えば、ｍ４＝１／５）を積算することにより評価係数が小さくなるように更新する。この場合、高度の増加又は減少があるか否かを判定し、高度の増加又は減少がある場合、評価係数を小さくなるように更新することもできる。
【０１１９】
また、道路上の位置に更新した推定位置が地下横断通路にある場合に、階段歩行における歩行速度の変動又は歩行の強さの変動を検出したときは、歩行者が地下横断通路を歩行している確率が高いとして、算出した評価係数に所定の１以下の数値（例えば、ｍ５＝１／５）を積算することにより評価係数が小さくなるように更新する。この場合、ＧＰＳ１３１の信頼性が低い、地磁気センサの信頼性が低い、歩行速度の変動又は歩行の強さの変動等により所定の数値として、例えば、ｍ５＝１／５を用いることができる。また、高度の増加又は減少があるか否かを判定し、高度の増加又は減少がある場合、評価係数を小さくなるように更新することもできる。
【０１２０】
また、道路上の位置に更新した推定位置が踏切の付近にある場合に、歩行者の歩行停止を検出したときは、あるいは、地磁気センサの検出レベルにノイズが加わったときは、歩行者が踏切手前で立ち止まっている確率が高いとして、算出した評価係数に所定の１以下の数値（例えば、ｍ６＝１／３）を積算することにより評価係数が小さくなるように更新する。
【０１２１】
上述のように、評価係数を小さくなるように更新して、推定位置の確からしさを大きくすることができ、位置検出の精度を判定することができる。また、推定位置に基づいて自身の位置を検出する場合に、推定位置の候補が複数存在するようなときでも、最も確からしい推定位置に基づいて自身の位置を検出し続けることが可能となる。なお、評価係数の値を小さくする代わりに、他の推定位置を全て棄却してもよい。これは推定位置の初期位置を特定することに相当する。
【０１２２】
推定位置の候補が複数ある場合には、推定位置の候補の中で最も評価係数の小さい推定位置を歩行者の位置であるとし、評価係数が所定の閾値より大きい推定位置を候補対象から棄却することができる。また、閾値以上の歩行距離で、その他領域の推定位置と道路領域の推定位置とが存在する場合には、その他領域の推定位置は存在確率が低いとして棄却してもよい。さらに、測位位置の誤差範囲外となる推定位置は棄却することができる。また、推定位置が１つだけ存在し、その推定位置が道路上にある状況が所定時間又は所定距離の間続いた場合に、その推定位置を歩行者の位置として確定し、確定した推定位置の評価係数を０にする。また、推定位置が１つも存在しない場合、新規の推定位置が得られるまでの間、測位位置又は直近の推定位置からの測位軌跡を累計した位置を、仮の推定位置（暫定位置）とすることができる。
【０１２３】
図１５はその他領域から道路領域への推定位置Ｍの更新例を示す説明図である。図１５に示すように、推定位置Ｍの誤差範囲内に道路領域及びその他領域があると判定した場合、歩行者が道路上にいる確率が高いとして、推定位置Ｍを道路上の位置に更新する。この場合、推定位置Ｍでの歩行方位と道路の方位とが略一致するか否かを判定し、両者の方位が略一致すると判定された場合に、推定位置Ｍを道路上の位置に更新するようにしてもよい。推定位置Ｍを更新した場合、上述の例と同様に、評価係数、誤差範囲を更新又は引き継ぐことができる。
【０１２４】
図１６は屋内領域への推定位置Ｍの更新例を示す説明図である。位置検出装置１０を携帯した歩行者が屋内にいる場合、次の条件（１）及び条件（２）の両方を充足すると考えられる。すなわち、条件（１）は、センサ等の信頼度が所定の閾値以下（信頼性が悪い）場合であり、例えば、ＧＰＳ１３１の信頼性が悪い場合、地磁気センサの信頼性が悪い場合などである。また、条件（２）は、所定の範囲（時間又は距離）以上、歩行の乱れがある場合である。歩行の乱れは、例えば、所定の歩行速度又は単位時間当たりの歩数を基準として歩行速度が遅い又は歩数が少ない場合、歩行速度が略一定でなく歩行速度の変動が頻繁にある場合、歩行方位の蛇行又は周回性がある場合、あるいは、歩行の強さが不安定である場合などである。上記の条件以外の別の考え方として、高度が大きく上昇した場合には、屋内である確率が高いことを利用してもよい。なお、歩行者が屋内のビルの屋上又はビルのベランダ等に出た場合には、一時的にＧＰＳ又は地磁気センサのデータが改善される場合があるが、信頼性の有無は瞬間値で決定しないため、問題ないと考えられる。もし問題となる場合には、上記した高度とを組み合わせて屋内の有無を判定してもよい。
【０１２５】
そこで、推定位置Ｍの誤差範囲内に屋内領域があると判定した場合に、センサ等の信頼度が所定の閾値より小さく、かつ歩行の乱れがあると判定したとき、歩行者が屋内領域にいるとして、推定位置Ｍを屋内領域内の位置（例えば、推定位置Ｍに最も近い屋内領域の位置）に更新する。推定位置を更新した後の推定位置は、更新地点からの歩行軌跡の変化分を累計した位置とする。また、評価係数、誤差範囲を更新又は引き継ぐことができる。これにより、歩行者が屋外から屋内へ移動した場合でも、精度良く位置を補足し続けることが可能となる。
【０１２６】
図１７は屋内領域から別の屋内領域への推定位置Ｍの更新例を示す説明図である。図１７に示すように、前回（例えば、直近でもよく、２回又は３回などの複数回前でもよい）に更新した推定位置の誤差範囲内に屋内領域が存在した場合に、推定位置Ｍの誤差範囲内から先の屋内領域が外れ、別の屋内領域があると判定した場合、推定位置Ｍをその別の屋内領域内の位置に更新する。これにより、複数の屋内領域が隣接するような状況が存在する場合に、歩行者が屋内領域を通過するときでも、歩行者の位置を補足し続けることが可能となる。
【０１２７】
図１８は屋内領域から道路領域又はその他領域への推定位置Ｍの更新例を示す説明図である。位置検出装置１０を携帯した歩行者が屋内から屋外に移動した場合、次の条件（１）及び条件（２）の両方が充足すると考えられる。すなわち、条件（１）は、センサ等の信頼度が所定の閾値以上となる（信頼性が回復）場合であり、例えば、ＧＰＳ１３１の信頼性が回復した場合、地磁気センサの信頼性が回復した場合などである。また、条件（２）は、所定の範囲（時間又は距離）以上、歩行の乱れが回復した場合である。
【０１２８】
そこで、推定位置Ｍの誤差範囲内に道路領域又は歩行可能な屋外領域（その他領域）があると判定した場合に、センサ等の信頼度が所定の閾値より大きく、かつ歩行の乱れがないと判定したとき、推定位置Ｍをその道路領域内の位置又は屋外領域内の位置に更新する。推定位置を更新した後の推定位置は、更新地点からの歩行軌跡の変化分を累計した位置とする。また、評価係数、誤差範囲を更新又は引き継ぐことができる。これにより、歩行者が屋内から屋外へ移動した場合でも、精度良く位置を補足し続けることが可能となる。
【０１２９】
また、推定位置の誤差範囲内が屋内領域である場合に、以下の条件（１）〜条件（３）のいずれかが充足するときは、推定位置は、屋内領域にはないとして、推定位置を棄却する。条件（１）はセンサ等（ＧＰＳ１３１、地磁気センサなど）の信頼性が回復した場合であり、条件（２）は所定の範囲（時間又は距離）以上、歩行の乱れが回復した場合であり、条件（３）は所定の距離（例えば、３００ｍ）以上で、歩行速度が所定の範囲（例えば、１０ｋｍ／ｈ〜２０ｋｍ／ｈ）である（すなわち、歩行者は自転車に乗っているとして屋内領域にいる可能性がない）場合である。
【０１３０】
推定位置の誤差範囲内が、すべて屋内領域、あるいは禁止領域である場合、推定位置が矛盾しているとしてその推定位置を棄却してもよい。
【０１３１】
次に、方位補正部１７８で行う測位方位の補正について説明する。方位補正部１７８は、位置更新部１７５で歩行者の位置を道路上に更新（特定）した場合、特定した位置が歩行位置であると判定した場合、特定した位置の道路方位を測位方位として補正することにより、歩行者の移動方向の方位を特定する。
【０１３２】
特定した位置が歩行位置であるか否かの判定は、例えば、特定した位置が唯一つのみである場合に、その位置が唯一である状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続したとき、特定した位置を歩行者の歩行位置であると判定する。所定時間は、例えば、１分などとすることができ、所定距離は、例えば、５０ｍなどとすることができる。これにより、歩行者の位置が確実に特定できた状況で歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【０１３３】
また、特定した位置が歩行位置であるか否かの判定は、測位して得られた測位データに基づいて推定した歩行者の移動方向の方位の変動量を算出し、算出した変動量が所定の閾値（例えば、２度、３度など）より小さい状態が所定時間（例えば、２０秒、３０秒など）及び／又は所定距離（例えば、２０ｍ、３０ｍ等）に亘って継続した場合、歩行位置であると判定する。これにより、歩行者が直進していると判定される状況で歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。特定した位置が歩行位置であるか否かの判定は、上述の判定条件のうち１つのみを用いてもよく、あるいは、組み合わせることもできる。
【０１３４】
方位補正部１７８は、位置更新部１７５で歩行者の位置を道路上に更新（特定）した場合、特定した位置の道路方位が歩行方位であると判定した場合、特定した位置の道路方位を測位方位として補正することにより、歩行者の移動方向の方位を特定する。歩行方位を判定に用いるのは、例えば、複数の位置が特定された場合である。
【０１３５】
特定した位置の道路方位が歩行方位であるか否かの判定は、特定した位置が複数ある場合、特定した各位置の道路方位の方位差を算出し、算出した方位差が所定の閾値（例えば、２度、３度等）より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行方位であると判定する。所定時間は、例えば、１分などとすることができ、所定距離は、例えば、５０ｍなどとすることができる。これにより、歩行者の位置を唯一に特定できない状況であっても、それぞれの特定位置の道路方位に所定の閾値より大きな方位差がない場合には、歩行方位であるとして歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【０１３６】
また、特定した位置の道路方位が歩行方位であるか否かの判定は、測位して得られた測位データに基づいて推定した方位の変動量を算出し、算出した変動量が所定の閾値（例えば、２度、３度など）より小さい状態が所定時間（例えば、２０秒、３０秒など）及び／又は所定距離（例えば、２０ｍ、３０ｍ等）に亘って継続した場合、歩行方位であると判定する。これにより、歩行者が直進していると判定される状況で歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。特定した位置の道路方位が歩行方位であるか否かの判定は、上述の判定条件のうち１つのみを用いてもよく、あるいは、組み合わせることもできる。
【０１３７】
さらに、歩行位置の判定、歩行方位の判定には、以下のような判定条件を付加することもできる。例えば、位置推定部１７１で推定した推定位置と位置更新部１７５で更新（特定）した位置との位置ずれ（例えば、距離など）を算出し、算出した位置ずれが所定の閾値（例えば、５０ｍ等）より小さい状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置又は歩行方位であると判定する。所定時間は、例えば、１分などとすることができ、所定距離は、例えば、５０ｍなどとすることができる。これにより、歩行者の位置が確実に特定できた状況で歩行者の移動方向の方位を補正することができ、精度良く歩行者の移動方向の方位を特定することができる。
【０１３８】
また、測位データ（例えば、ＧＰＳ１３１、地磁気センサ等）の信頼度を算出し、算出した信頼度が所定の閾値より低い状態が所定時間及び／又は所定距離に亘って継続した場合、歩行位置又は歩行方位であると判定する。具体的には、ＧＰＳ１３１が正常である確率が低い場合、地磁気センサが正常である確率が低い場合などである。また、所定時間は、例えば、１分などとすることができ、所定距離は、例えば、５０ｍなどとすることができる。これにより、測位方位の信頼性が低い場合に、自身（歩行者）の方位を特定した位置の道路の方位と一致させて、自身の移動方向の方位の精度を地図情報の道路方位の誤差範囲内で高精度に求めることができる。
【０１３９】
次に、歩行者の位置を地図上で表示する表示例について説明する。歩行者の位置を表示部１８で表示する場合、推定位置がないときは、測位位置又は暫定位置を表示し、推定位置があるときは、その推定位置（更新した推定位置を含む）を表示する。
【０１４０】
図１９は歩行者の位置の表示の一例を示す説明図である。推定位置が１つの場合、その推定位置（又は更新した推定位置を含む）を地図上に表示した上で、表示した推定位置の誤差範囲も同時に表示する。なお、推定位置が複数ある場合には、評価係数の最も小さい推定位置を１つ表示することもできる。
【０１４１】
図２０は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。推定位置が複数存在する場合、複数の推定位置を包含する領域を推定位置として表示する。この場合、各推定位置の誤差範囲を含むような範囲を表示してもよい。また、推定位置の評価係数の大小に応じて、その推定位置の誤差範囲の大きさを拡大又は縮小した上で、推定位置とその誤差範囲とを同時に表示することもでき、また、推定位置が複数ある場合には、各推定位置の誤差範囲を含む範囲を表示してもよい。また、複数の推定位置の重心位置を表示してもよい。
【０１４２】
図２１は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。推定位置が複数存在する場合、各推定位置を表示した上で、各推定位置の誤差範囲又は確からしさの順位などを同時に表示する。図２１では、第１候補の推定位置が最も確率の高い歩行者の位置であり、第２候補の推定位置は、その次に確率が高い歩行者の位置を示す。また、推定位置が複数存在する場合に、所定の閾値より小さい評価係数の推定位置が複数あるときは、評価係数が閾値より小さい位置だけを表示することもできる。これにより、歩行者は、自身の位置を容易に判断することができるとともに、最も確からしい位置のみならず、可能性のある位置も知ることができる。
【０１４３】
図２２は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。図２２では、表示部１８の表示面が小さく、地図情報を詳細に表示することができないような場合（例えば、地図の縮尺を大きくできない場合）には、道路を線分で表示した上で、歩行者の位置を１つの点で表示することもできる。
【０１４４】
上述のとおり、推定位置を更新することにより特定（検出）した位置を歩行者の位置として表示する場合に、特定した位置が複数あるときには、算出又は補正した評価係数の大小に応じて、最も確からしい特定位置を表示することもでき、あるいは、複数の特定位置をすべて表示してもよく、あるいは、特定した位置の中からいくつかを選択して表示してもよい。また、歩行者の位置を検出している過程のある時点において、一時的に精度よく位置を検出することができず、仮に評価係数が大きくなり、検出した位置を表示した場合には、歩行者に誤った位置を表示する恐れがあるようなときでも、その後の測位の結果、特定位置の確からしさが十分確保できたような場合には、位置の確からしさを確保できた時点以降、その特定位置を表示させることもできる。
【０１４５】
次に位置検出処理の手順について説明する。図２３、図２４及び図２５は位置検出処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１は、位置検出装置１０内の各部と協働して位置検出処理を行う。制御部１１は、初期位置の探索が必要であるか否かを判定する（Ｓ１１）。
【０１４６】
歩行者の場合と異なり、車両の場合には、位置検出が不能になることは殆どなく、電源が切られた場合でも、検出した位置が保存されるため、初期位置を探索する必要性が殆ど皆無である。しかし歩行者の場合には、地下から出てくる場合等、位置検出が不能になる場合があり、初期位置を探索する必要がある。初期位置の探索は、ＧＰＳ１３１による測位には時間がかかるため、通常基地局との通信により行う。
【０１４７】
初期位置の探索が必要である場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部１１は、初期位置の探索を行い（Ｓ１２）、探索位置を暫定的な測位位置とする（Ｓ１３）。初期位置の探索が必要でない場合（Ｓ１１でＮＯ）、すなわち、１又は複数の推定位置をすでに保持している場合、制御部１１は、ステップＳ１２、ステップＳ１３の処理を行わずに後述のステップＳ１４の処理を行う。
【０１４８】
制御部１１は、路上装置との通信の有無を判定し（Ｓ１４）、路上装置との通信がある場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、測位位置を通信位置に補正し（Ｓ１５）、保持していた推定位置をすべて棄却する（Ｓ１６）。路上装置との狭域通信（局所通信）による誤差は、ＧＰＳ等に比べてかなり小さく、精度が高いため、局所通信により通信位置が得られた場合には、この通信位置を最も信頼性の高い推定位置とすることができる。
【０１４９】
制御部１１は、補正した測位位置を推定位置として登録し（Ｓ１７）、推定位置の地図領域の属性、誤差範囲、評価係数を登録する（Ｓ１８）。これにより、推定位置の新規登録（初期登録）が完了するとともに、推定位置の誤差範囲、評価係数が設定される。路上装置との通信がない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１７の処理を行い、暫定的な測位位置を推定位置として登録する。
【０１５０】
制御部１１は、測位データを取得し（Ｓ１９）、測位データの異常の有無を確認し（Ｓ２０）、確認結果に応じて、測位データの信頼度を算出する（Ｓ２１）。制御部１１は、測位データに基づいて測位位置を算出し（Ｓ２２）、測位位置の測位誤差を算出する（Ｓ２３）。測位位置の算出は、上述したように、距離センサ１３２、方位センサ１３３などによる自立航法と、ＧＰＳ１３１等による衛星航法との組み合わせにより行うことができる。ただし、周囲にビル等の高い障害物がなく、ＧＰＳ衛星の測位性能が非常によい場合には、自立航法を用いないで、ＧＰＳ衛星だけで測位することも可能である。
【０１５１】
制御部１１は、歩行者の歩行挙動を取得し（Ｓ２４）、外部装置からの地図情報、信号情報の更新の有無を判定する（Ｓ２５）。地図情報、信号情報の更新があった場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、制御部１１は、地図情報、信号情報を取得する（Ｓ２６）。地図情報、信号情報の更新がない場合（Ｓ２５でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ２６の処理を行わずに後述のステップＳ２７の処理を行う。
【０１５２】
制御部１１は、地図マッチング機能の停止中であるか否かを判定する（Ｓ２７）。地図マッチング機能が停止するか否かの条件は、例えば、歩行者の歩行速度が所定の閾値より大きい場合、又は屋内領域内の所定距離以上に亘って歩行者の位置が検出された場合である。所定の閾値は、例えば、６０ｋｍ／ｈとすることができ、歩行速度が所定の閾値より大きくなった場合、歩行者は、電車、自動車等の車両、あるいは他の交通機関を利用したとして、地図マッチングによる歩行者の位置検出を停止する。また、所定距離は、例えば、５ｋｍとすることができ、屋内領域内の所定距離以上に亘って歩行者の位置が検出された場合には、歩行者は、電車、地下鉄等の他の交通機関を利用したとして、地図マッチングによる歩行者の位置検出を停止する。これにより、誤った位置検出を防止することができる。
【０１５３】
地図マッチング機能が停止中でない場合（Ｓ２７でＮＯ）、制御部１１は、推定位置の更新処理を行う（Ｓ２８）。なお、推定位置の更新処理の詳細は後述する。制御部１１は、推定位置の更新を行った後、地図マッチング機能の停止の必要性を判定し（Ｓ２９）、停止の必要性がある場合（Ｓ２９でＹＥＳ）、地図マッチング機能を停止し、推定位置をすべて棄却する（Ｓ３０）。
【０１５４】
制御部１１は、推定位置の初期登録（新規登録）の条件を充足するか否かを判定し（Ｓ３１）、条件を充足する場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、測位位置に基づいて推定位置の初期登録（新規登録）を行う（Ｓ３２）。地図マッチング機能が停止中である場合（Ｓ２７でＹＥＳ）、制御部１１は、ステップＳ３１の処理を行う。地図マッチング機能の停止の必要性がない場合（Ｓ２９でＮＯ）、制御部１１は、後述のステップＳ３３の処理を行い、推定位置の初期登録（新規登録）の条件を充足しない場合（Ｓ３１でＮＯ）、同様に後述のステップＳ３３の処理を行う。
【０１５５】
制御部１１は、推定位置（更新した推定位置を含む）の有無を判定し（Ｓ３３）、推定位置がある場合（Ｓ３３でＹＥＳ）、推定位置を表示部１８に表示し（Ｓ３４）、推定位置がない場合（Ｓ３３でＮＯ）、測位位置又は暫定位置を表示部１８に表示する（Ｓ３５）。
【０１５６】
制御部１１は、測位方位を地図上の道路方位に補正する（Ｓ３６）。なお、測位方位の補正に関する処理は後述する。
【０１５７】
制御部１１は、センサの較正の要否を判定し（Ｓ３７）、較正が必要である場合（Ｓ３７でＹＥＳ）、センサを較正する（Ｓ３８）。センサの較正が必要でない場合（Ｓ３７でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ３８の処理を行わずに、後述のステップＳ３９の処理を行う。制御部１１は、処理終了の指示の有無を判定し（Ｓ３９）、指示がない場合（Ｓ３９でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を続け、指示がある場合（Ｓ３９でＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１５８】
次に、推定位置の更新処理について説明する。図２６、図２７、図２８、図２９、図３０及び図３１は推定位置の更新処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１は、測位位置と測位軌跡に基づいて推定位置を算出し（Ｓ１００）、測位方位の変化量（方位角差）が所定の方位閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ１０１）。すなわち、制御部１１は、測位軌跡の方位が変化中であるか否かを判定する。
【０１５９】
測位方位の変化量が所定の方位閾値より大きくない場合（Ｓ１０１でＮＯ）、すなわち、測位軌跡の方位が変化中でない場合、制御部１１は、ステップＳ１００で算出した推定位置の誤差範囲内の地図領域の属性を判定する（Ｓ１０２）。なお、誤差範囲内に複数の属性がある場合、属性の優先順位に応じて属性を特定することができる。制御部１１は、属性が道路領域であるか否かを判定し（Ｓ１０３）、道路領域でない場合（Ｓ１０３でＮＯ）、属性が屋内領域であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。
【０１６０】
属性が屋内領域でない場合（Ｓ１０４でＮＯ）、制御部１１は、属性がその他領域であると判定し、測位データの信頼度が所定の閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ１０５）。信頼度が閾値より小さい場合（Ｓ１０５でＹＥＳ）、制御部１１は、測位データの信頼性が低いと判定し、歩行者の歩行の乱れの有無を判定する（Ｓ１０６）。
【０１６１】
歩行者の歩行の乱れがある場合（Ｓ１０６でＹＥＳ）、制御部１１は、推定位置の誤差範囲内に屋内領域があるか否かを判定し（Ｓ１０７）、屋内領域がある場合（Ｓ１０７でＹＥＳ）、推定位置を屋内領域内の位置に更新し（Ｓ１０８）、推定位置の属性を屋内領域に変更し（Ｓ１０９）、推定位置の誤差範囲、評価係数を更新又は継承し（Ｓ１１０）、処理を終了する。これにより、更新した推定位置の誤差範囲、評価係数を求めることができる。測位方位の変化量が所定の方位閾値より大きい場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）、すなわち、測位軌跡の方位が変化中である場合、制御部１１は、処理を終了する。
【０１６２】
測位データの信頼度が所定の閾値より小さくない場合（Ｓ１０５でＮＯ）、又は歩行者の歩行の乱れがない場合（Ｓ１０６でＮＯ）、制御部１１は、歩行者が屋内にいる可能性が低いとして、推定位置の誤差範囲内に道路領域があるか否かを判定する（Ｓ１１１）。誤差範囲内に道路領域がある場合（Ｓ１１１でＹＥＳ）、制御部１１は、測位方位と道路方位がほぼ一致するか否かを判定する（Ｓ１１２）。
【０１６３】
測位方位と道路方位がほぼ一致する場合（Ｓ１１２でＹＥＳ）、制御部１１は、推定位置を道路領域内の位置に更新し（Ｓ１１３）、推定位置の属性を道路領域に変更し（Ｓ１１４）、推定位置の誤差範囲、評価係数を更新又は継承し（Ｓ１１５）、処理を終了する。測位方位と道路方位がほぼ一致しない場合（Ｓ１１２でＮＯ）、制御部１１は、処理を終了する。
【０１６４】
推定位置の誤差範囲内に道路領域がない場合（Ｓ１１１でＮＯ）、制御部１１は、推定位置の誤差範囲内にその他領域があるか否かを判定し（Ｓ１１６）、誤差範囲内にその他領域がある場合（Ｓ１１６でＹＥＳ）、処理を終了する。誤差範囲内にその他領域がない場合（Ｓ１１６でＮＯ）、制御部１１は、推定位置を棄却し（Ｓ１１７）、処理を終了する。推定位置の誤差範囲内に屋内領域がない場合（Ｓ１０７でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１１７の処理を行う。
【０１６５】
推定位置の誤差範囲内の属性が道路領域である場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、制御部１１は、測位データの信頼度が所定の閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ１１８）。信頼度が閾値より小さい場合（Ｓ１１８でＹＥＳ）、制御部１１は、測位データの信頼性が低いと判定し、歩行者の歩行の乱れの有無を判定する（Ｓ１１９）。
【０１６６】
歩行者の歩行の乱れがある場合（Ｓ１１９でＹＥＳ）、制御部１１は、推定位置の誤差範囲内に屋内領域があるか否かを判定し（Ｓ１２０）、屋内領域がある場合（Ｓ１２０でＹＥＳ）、推定位置を屋内領域内の位置に更新し（Ｓ１２１）、推定位置の属性を屋内領域に変更し（Ｓ１２２）、推定位置の誤差範囲、評価係数を更新又は継承し（Ｓ１２３）、処理を終了する。これにより、更新した推定位置の誤差範囲、評価係数を求めることができる。
【０１６７】
測位データの信頼度が所定の閾値より小さくない場合（Ｓ１１８でＮＯ）、又は歩行者の歩行の乱れがない場合（Ｓ１１９でＮＯ）、制御部１１は、歩行者が屋内にいる可能性が低いとし、道路領域の接続関係を考慮して、前回位置を更新した道路領域が推定位置の誤差範囲外であるか否かを判定する（Ｓ１２４）。誤差範囲外でない場合（Ｓ１２４でＮＯ）、制御部１１は、測位方位と道路方位がほぼ一致するか否かを判定する（Ｓ１２５）。
【０１６８】
測位方位と道路方位がほぼ一致する場合（Ｓ１２５でＹＥＳ）、制御部１１は、推定位置を道路領域内の位置に更新し（Ｓ１２６）、推定位置の評価係数を更新し（Ｓ１２７）、処理を終了する。測位方位と道路方位がほぼ一致しない場合（Ｓ１２５でＮＯ）、制御部１１は、処理を終了する。
【０１６９】
前回位置を更新した道路領域が推定位置の誤差範囲外である場合（Ｓ１２４でＹＥＳ）、制御部１１は、推定位置の誤差範囲内に別の道路領域があるか否かを判定し（Ｓ１２８）、別の道路領域がある場合（Ｓ１２８でＹＥＳ）、測位方位と道路方位がほぼ一致するか否かを判定する（Ｓ１２９）。
【０１７０】
測位方位と道路方位がほぼ一致する場合（Ｓ１２９でＹＥＳ）、制御部１１は、推定位置を道路領域（別の道路領域）内の位置に更新し（Ｓ１３０）、推定位置の誤差範囲、評価係数を更新又は継承し（Ｓ１３１）、処理を終了する。測位方位と道路方位がほぼ一致しない場合（Ｓ１２９でＮＯ）、制御部１１は、処理を終了する。
【０１７１】
推定位置の誤差範囲内に別の道路領域がない場合（Ｓ１２８でＮＯ）、制御部１１は、推定位置の属性をその他領域に変更し（Ｓ１３２）、推定位置の誤差範囲、評価係数を継承し（Ｓ１３３）、処理を終了する。推定位置の誤差範囲内に屋内領域がない場合（Ｓ１２０でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１１７の処理を行う。
【０１７２】
推定位置の誤差範囲内の属性が屋内領域である場合（Ｓ１０４でＹＥＳ）、制御部１１は、測位データの信頼度が所定の閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ１３４）。信頼度が閾値より小さい場合（Ｓ１３４でＹＥＳ）、制御部１１は、測位データの信頼性が低いと判定し、歩行者の歩行の乱れの有無を判定する（Ｓ１３５）。
【０１７３】
歩行者の歩行の乱れがある場合（Ｓ１３５でＹＥＳ）、制御部１１は、所定距離以上の間、歩行速度が所定の範囲内であるか否かを判定し（Ｓ１３６）、所定の範囲内でない場合（Ｓ１３６でＮＯ）、推定位置の誤差範囲内に屋内領域があるか否かを判定する（Ｓ１３７）。推定位置の誤差範囲内に屋内領域がある場合（Ｓ１３７でＹＥＳ）、制御部１１は、推定位置を屋内領域内の位置に更新し（Ｓ１３８）、推定位置の属性を屋内領域に変更し（Ｓ１３９）、推定位置の誤差範囲、評価係数を更新又は継承し（Ｓ１４０）、処理を終了する。
【０１７４】
測位データの信頼度が所定の閾値より小さくない場合（Ｓ１３４でＮＯ）、又は歩行者の歩行の乱れがない場合（Ｓ１３５でＮＯ）、制御部１１は、歩行者が屋内にいる可能性が低いとし、推定位置の誤差範囲内に道路領域があるか否かを判定し（Ｓ１４１）、道路領域がある場合（Ｓ１４１でＹＥＳ）、測位方位と道路方位がほぼ一致するか否かを判定する（Ｓ１４２）。
【０１７５】
測位方位と道路方位がほぼ一致する場合（Ｓ１４２でＹＥＳ）、制御部１１は、推定位置を道路領域内の位置に更新し（Ｓ１４３）、推定位置の属性を道路領域に変更し（Ｓ１４４）、推定位置の誤差範囲、評価係数を更新又は継承し（Ｓ１４５）、処理を終了する。
【０１７６】
推定位置の誤差範囲内に道路領域がない場合（Ｓ１４１でＮＯ）、又は測位方位と道路方位がほぼ一致しない場合（Ｓ１４２でＮＯ）、制御部１１は、推定位置の誤差範囲内にその他領域があるか否かを判定し（Ｓ１４６）、その他領域がある場合（Ｓ１４６でＹＥＳ）、推定位置の属性をその他領域に変更し（Ｓ１４７）、推定位置の誤差範囲、評価係数を継承し（Ｓ１４８）、処理を終了する。推定位置の誤差範囲内にその他領域がない場合（Ｓ１４６でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１１７の処理を行う。
【０１７７】
所定距離以上の間、歩行速度が所定の範囲内である場合（Ｓ１３６でＹＥＳ）、又は推定位置の誤差範囲内に屋内領域がない場合（Ｓ１３７でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ１１７の処理を行う。
【０１７８】
次に、測位方位の補正処理について説明する。図３２及び図３３は測位方位の補正処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１は、所定時間（例えば、１分など）又は所定距離（例えば、５０ｍなど）を計数するための期間カウンタをリセットし（Ｓ２００）、道路上（地図上の道路領域）に特定位置があるか否かを判定する（Ｓ２０１）。
【０１７９】
制御部１１は、道路上に特定位置がある場合（Ｓ２０１でＹＥＳ）、特定位置は唯一つのみであるか否かを判定し（Ｓ２０２）、特定位置が唯一つのみでない場合（Ｓ２０２でＮＯ）、複数の特定位置の各道路方位の方位差が所定の閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ２０３）。特定位置が唯一つのみである場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、制御部１１は、ステップＳ２０３の処理を行わずに、後述のステップＳ２０４の処理を行う。
【０１８０】
方位差が所定の閾値より小さい場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、制御部１１は、特定位置と推定位置の位置ずれ（例えば、距離など）が所定の閾値より小さいか否かを判定し（Ｓ２０４）、位置ずれが所定の閾値より小さい場合（Ｓ２０４でＹＥＳ）、測位データの信頼度が所定の閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ２０５）。
【０１８１】
測位データの信頼度が所定の閾値より小さい場合（Ｓ２０５でＹＥＳ）、制御部１１は、特定位置の道路方位が直進であるか否かを判定し（Ｓ２０６）、直進である場合（Ｓ２０６でＹＥＳ）、期間カウンタを計数（所定の数だけ増加させる）し（Ｓ２０７）、計数値が所定の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ２０８）。ここで、所定の閾値は、期間が時間である場合、例えば、１分等であり、期間が距離である場合、５０ｍ等である。
【０１８２】
期間カウンタの計数値が所定の閾値より大きい場合（Ｓ２０８でＹＥＳ）、制御部１１は、所定の歩行距離（例えば、２０ｍ、３０ｍ等）の間、測位方位の変動量が所定の閾値（例えば、２度、３度など）より小さいか否かを判定し（Ｓ２０９）、測位方位の変動量が所定の閾値より小さい場合（Ｓ２０９でＹＥＳ）、測位方位を特定位置の道路方位に補正し（Ｓ２１０）、歩行者の移動方向の方位を特定して処理を終了する。ステップＳ２０９において、所定の歩行距離に代えて、あるいは、歩行距離に加えて、所定の時間（例えば、２０秒、３０秒など）測位方位の変動量が所定の閾値より小さいか否かを判定してもよい。
【０１８３】
道路上に特定位置がない場合（Ｓ２０１でＮＯ）、複数の特定位置の各道路方位の方位差が所定の閾値より大きい場合（Ｓ２０３でＮＯ）、特定位置と推定位置との位置ずれが所定の閾値より大きい場合（Ｓ２０４でＮＯ）、測位データの信頼度が所定の閾値より大きい場合（Ｓ２０５でＮＯ）、特定位置の道路方位が直進でない場合（Ｓ２０６でＮＯ）、期間カウンタの計数値が所定の閾値より小さい場合（Ｓ２０８でＮＯ）、あるいは、所定の歩行距離の間、測位方位の変動量が所定の閾値より大きい場合（Ｓ２０９でＮＯ）、制御部１１は、測位方位の補正を行うことなく処理を終了する。
【０１８４】
以上説明したように、本発明によれば、歩行者の位置を特定した場合、歩行の方位（測位方位）を特定した位置の道路の方位と一致させることができ、歩行者の移動方向の方位の精度を地図情報の道路方位の誤差範囲内で高精度に求めることができ、歩行者の移動方向の方位を精度良く特定することができる。
【０１８５】
以上、物理的な位置又は方位と共に、歩行挙動、測位データの信頼度を、地図情報と関連づけて、歩行者の位置を特定する方法としていくつかの例を示したが、この他に、例えば、エレベータ、エスカレータに乗った場合のエレベータ、エスカレータ位置への特定（歩行停止、高度又は気圧の変化、測位データの信頼度を考慮）、地下街又は地下鉄への連絡口に降りた場合の連絡口への特定（歩行速度の変化や歩行の強さの変化、高度又は気圧の変化、測位データの信頼度を考慮）、地下鉄駅舎の券売機で立ち止まった場合の券売機位置への特定（歩行停止、測位データの信頼度を考慮）、バスや市電に停留所で乗車した場合の停留所への特定（歩行停止、位置の変化）等が、地図情報に公共物等の特定位置を登録しておけば可能となる。
【０１８６】
上記の例では、表現を簡単にするため、地図領域の属性、位置検出、位置検出の誤差範囲等を全て２次元で表現しているが、高度の情報を入れて３次元で表現してもよい。これにより、高度が関係する歩行者用陸橋又は地下横断通路等の判定精度を向上させることができるとともに、屋内領域のビルの何階のフロアーにいるか、屋上にいるかどうか等まで推定することも可能となる。また、上記までの表現では、歩行者が、通常歩行時又は自転車走行時に携帯機器を身に付けている場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、歩行者が直接携帯機器を身につけず、かばん、携帯機器を車輪付き旅行ケース、荷車、乳母車、車椅子等に収納、仮設置又は仮置きし、歩行者が持ち歩いたり、車を押したり引いたり、あるいは、手で車輪を回転したりして、歩行者の通行できる領域を通行している場合であってもよい。この場合、歩数センサのデータにより、これらの状況を推定し、歩行者の歩数、又は手で回転させる周期を検知して距離を算出してもよい。
【０１８７】
また、上記では、歩行者が電車又は自動車に乗った場合、位置検出を中止することにしているが、別途、電車に乗った場合、自動車に乗った場合の地図マッチング型の位置検出システムを用意して、連続的に位置検出が実施できるようにしても良い。これにより、位置検出を最初からやり直す必要がなくなり、より効果的なシステムを構築することができる。さらに、上記の例では、位置検出に必要なデータを全て携帯機器に集約して位置検出する形態を示したが、これに限定されず、路上又はセンタに設置したサーバに携帯機器から必要データを送信し、位置検出処理をサーバで実行させ、その結果を携帯機器に送信する、という形態等にしてもよい。あるいは、処理の実行を分担してもよい。これにより、携帯機器の負担を減らすことが可能となる。
【０１８８】
上述の位置検出装置は、例えば、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＨＳ、ノート型パーソナルコンピュータ、音楽プレーヤ、携帯型ゲーム装置等の情報端末装置又は携帯端末装置などに適用することができる。
【０１８９】
上述の実施の形態において、位置検出装置に傾斜角センサを備えることもできる。これにより、歩行者の歩行、取り出し、操作等に伴う位置検出装置の振動又は姿勢変化で位置検出装置が傾いた場合、方位センサ又は距離センサの種類によっては機能が停止し、あるいは、性能が劣化することがある。従って、傾斜角センサにより傾斜角を検出し、方位センサ又は距離センサを補正することもできる。
【０１９０】
上述の実施の形態で示した歩行者の位置を推定するための数式は、一例であって、これらに限定されるものではなく、適宜変形した数式を用いることもできる。
【０１９１】
開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明に係る方位特定装置としての位置検出装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】測位位置の誤差範囲の例を示す説明図である。
【図３】地図情報の一例を示す模式図である。
【図４】地図上の領域の属性の一例を示す説明図である。
【図５】地図上の道路の設定例を示す説明図である。
【図６】推定位置の新規登録の一例を示す説明図である。
【図７】新規登録した推定位置の評価係数の算出の一例を示す説明図である。
【図８】推定位置の軌跡の算出例を示す説明図である。
【図９】推定位置の更新の一例を示す説明図である。
【図１０】推定位置の更新の他の例を示す説明図である。
【図１１】推定位置の更新の他の例を示す説明図である。
【図１２】特徴地点での推定位置の評価係数の算出の一例を示す説明図である。
【図１３】特徴地点での推定位置の評価係数の算出の他の例を示す説明図である。
【図１４】推定位置の評価係数の他の例を示す説明図である。
【図１５】その他領域から道路領域への推定位置の更新例を示す説明図である。
【図１６】屋内領域への推定位置の更新例を示す説明図である。
【図１７】屋内領域から別の屋内領域への推定位置の更新例を示す説明図である。
【図１８】屋内領域から道路領域又はその他領域への推定位置の更新例を示す説明図である。
【図１９】歩行者の位置の表示の一例を示す説明図である。
【図２０】歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。
【図２１】歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。
【図２２】歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。
【図２３】位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２４】位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２５】位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６】推定位置の更新処理の手順を示すフローチャートである。
【図２７】推定位置の更新処理の手順を示すフローチャートである。
【図２８】推定位置の更新処理の手順を示すフローチャートである。
【図２９】推定位置の更新処理の手順を示すフローチャートである。
【図３０】推定位置の更新処理の手順を示すフローチャートである。
【図３１】推定位置の更新処理の手順を示すフローチャートである。
【図３２】測位方位の補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図３３】測位方位の補正処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１９３】
１０  位置検出装置
１１  制御部
１２  通信部
１３  測位部
１３１  ＧＰＳ
１３２  距離センサ
１３３  方位センサ
１３４  高度センサ
１３５  センサ較正部
１４  地図データベース
１５  記憶部
１６  操作部
１７  位置検出処理部
１７１  位置推定部
１７２  誤差算出部
１７３  属性判定部
１７４  歩行挙動判定部
１７５  位置更新部
１７６  信頼度算出部
１７７  評価部
１７８  方位補正部
１８  表示部
１９  音声出力部
【図１】
2009150724.tif 000007
【図２】
2009150724.tif 000008
【図３】
2009150724.tif 000009
【図４】
2009150724.tif 000010
【図５】
2009150724.tif 000011
【図６】
2009150724.tif 000012
【図７】
2009150724.tif 000013
【図８】
2009150724.tif 000014
【図９】
2009150724.tif 000015
【図１０】
2009150724.tif 000016
【図１１】
2009150724.tif 000017
【図１２】
2009150724.tif 000018
【図１３】
2009150724.tif 000019
【図１４】
2009150724.tif 000020
【図１５】
2009150724.tif 000021
【図１６】
2009150724.tif 000022
【図１７】
2009150724.tif 000023
【図１８】
2009150724.tif 000024
【図１９】
2009150724.tif 000025
【図２０】
2009150724.tif 000026
【図２１】
2009150724.tif 000027
【図２２】
2009150724.tif 000028
【図２３】
2009150724.tif 000029
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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