(57)【要約】【課題】歩行者が地下街又は建物の中などの屋内にいる場合であっても、歩行者の位置を特定することができる位置特定装置、コンピュータプログラム及び位置特定方法を提供する。【解決手段】歩行挙動判定部１７３は、測位部１３の距離センサ１３２、方位センサ１３３、高度センサ１３４などで得られたデータに基づいて、歩行者の歩行挙動を判定する。位置推定部１７１は、歩行者の地図上の推定位置を算出し、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。位置特定部１７５は、推定位置の誤差範囲内に、歩行挙動判定部１７３で判定した歩行挙動に関連する特徴地点があるか否かを判定し、特徴地点がある場合、その特徴地点を歩行者の位置として特定する。【選択図】図１
2009229204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の位置を測位する測位手段を備え、歩行者による携帯可能な位置特定装置において、
歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、
前記歩行挙動と関連付けられた特徴地点の位置情報を含む地図情報を記憶する記憶手段と、
前記測位手段で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推定手段と、
該推定手段で推定した推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲を算出する誤差範囲算出手段と、
該誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動に関連する特徴地点がある場合、該特徴地点を自身の位置として特定する位置特定手段と
を備えることを特徴とする位置特定装置。
【請求項２】
高度に関する情報を取得する高度情報取得手段を備え、
前記位置特定手段は、
前記高度情報取得手段で取得した高度に関する情報に基づいて、自身の位置を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に記載の位置特定装置。
【請求項３】
前記位置特定手段は、
前記高度情報取得手段で高度変化を取得した場合に、前記歩行挙動判定手段で歩行挙動が歩行停止であると判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点を自身の位置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２に記載の位置特定装置。
【請求項４】
前記高度情報取得手段で高度変化を取得した場合に、該高度変化が安定したか否かを判定する高度変化判定手段を備え、
前記位置特定手段は、
前記高度変化判定手段で高度変化が安定したと判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点と前記高度情報取得手段で取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項２に記載の位置特定装置。
【請求項５】
前記位置特定手段は、
前記歩行挙動判定手段で歩行挙動が歩行開始であると判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点と前記高度情報取得手段で取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項４に記載の位置特定装置。
【請求項６】
前記位置特定手段は、
前記歩行挙動判定手段で歩行挙動が歩行速度の変動であると判定した場合において、該歩行速度の変動が安定したと判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点と前記高度情報取得手段で取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項４に記載の位置特定装置。
【請求項７】
前記位置特定手段は、
前記歩行挙動判定手段で歩行挙動が歩行の強さの変動であると判定した場合において、該歩行の強さの変動が安定したと判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点と前記高度情報取得手段で取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする請求項４に記載の位置特定装置。
【請求項８】
測位データの信頼度を算出する信頼度算出手段を備え、
前記位置特定手段は、
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く、かつ前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点が屋内の特徴地点である場合、該特徴地点を自身の位置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乃至請求項７のいずれか１つに記載の位置特定装置。
【請求項９】
前記誤差範囲内に複数の特徴地点がある場合、該特徴地点のうち１又は複数の特徴地点を自身の位置として選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の位置特定装置。
【請求項１０】
前記記憶手段は、
階段、エスカレータ、エレベータ、券売機、改札口、観覧車、自動販売機及び乗降場所のうち少なくとも１つの特徴地点の位置情報を記憶するようにしてあることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の位置特定装置。
【請求項１１】
コンピュータに、測位データに基づいて自身の位置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、
歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、
測位データに基づいて地図上の自身の位置を推定する推定手段と、
推定した推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲を算出する誤差範囲算出手段と、
算出した誤差範囲内に、歩行挙動と関連付けられた特徴地点がある場合、該特徴地点を自身の位置として特定する位置特定手段と
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１２】
測位して自身の位置を特定する位置特定方法において、
歩行挙動と関連付けられた特徴地点の位置情報を含む地図情報を記憶しておき、
歩行者の歩行挙動を判定し、
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し、
推定した推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲を算出し、
算出した誤差範囲内に、判定した歩行挙動に関連する特徴地点がある場合、該特徴地点を自身の位置として特定することを特徴とする位置特定方法。
【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精度良く特定することができる位置特定装置、該位置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位置特定方法に関する。
【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】
また、車両の場合と異なり歩行者の場合には屋外のみならず屋内に入る頻度が高く、建物などの内部に歩行者が入った場合には、ＧＰＳ衛星からの電波をほとんど受信することができず、このような場合に、基地局との通信が不可能であると位置検出を行うことが全くできないという事態に陥る。仮に基地局との通信が可能だとしても、位置検出の精度は格段に低下してしまう。
【０００９】
特に、歩行者が屋内領域に入っただけでなく、地下鉄等の交通手段（例えば、電車など）に乗車して遠方に移動するような場合、基地局との通信が断続されるだけでなく、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することができず、また、通常の自立航法による測位だけでは位置を検出することができない。このため、交通手段に乗車して移動している間では、位置検出を行うことができず、例えば、目的地への経路誘導を行うことができないという問題があった。さらに、一旦位置検出が不能に陥った場合に、歩行者がＧＰＳ衛星からの電波を受信できる地上に出たときには、その時点から受信可能なＧＰＳ衛星を再度探索する必要があるため、位置検出ができるまでに長い時間を要し、歩行者にとっては不便であるという問題があった。
【００１０】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、歩行者が地下街又は建物の中などの屋内にいる場合であっても、歩行者の位置を特定することができる位置特定装置、該位置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位置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】
【００１１】
第１発明に係る位置特定装置は、自身の位置を測位する測位手段を備え、歩行者による携帯可能な位置特定装置において、歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、前記歩行挙動と関連付けられた特徴地点の位置情報を含む地図情報を記憶する記憶手段と、前記測位手段で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推定手段と、該推定手段で推定した推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲を算出する誤差範囲算出手段と、該誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内に、前記歩行挙動判定手段で判定した歩行挙動に関連する特徴地点がある場合、該特徴地点を自身の位置として特定する位置特定手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る位置特定装置は、第１発明において、高度に関する情報を取得する高度情報取得手段を備え、前記位置特定手段は、前記高度情報取得手段で取得した高度に関する情報に基づいて、自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る位置特定装置は、第２発明において、前記位置特定手段は、前記高度情報取得手段で高度変化を取得した場合に、前記歩行挙動判定手段で歩行挙動が歩行停止であると判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係る位置特定装置は、第２発明において、前記高度情報取得手段で高度変化を取得した場合に、該高度変化が安定したか否かを判定する高度変化判定手段を備え、前記位置特定手段は、前記高度変化判定手段で高度変化が安定したと判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点と前記高度情報取得手段で取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００１５】
第５発明に係る位置特定装置は、第４発明において、前記位置特定手段は、前記歩行挙動判定手段で歩行挙動が歩行開始であると判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点と前記高度情報取得手段で取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００１６】
第６発明に係る位置特定装置は、第４発明において、前記位置特定手段は、前記歩行挙動判定手段で歩行挙動が歩行速度の変動であると判定した場合において、該歩行速度の変動が安定したと判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点と前記高度情報取得手段で取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第７発明に係る位置特定装置は、第４発明において、前記位置特定手段は、前記歩行挙動判定手段で歩行挙動が歩行の強さの変動であると判定した場合において、該歩行の強さの変動が安定したと判定した時点で、前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点と前記高度情報取得手段で取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
第８発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第７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、前記位置特定手段は、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く、かつ前記誤差範囲算出手段で算出した誤差範囲内にある特徴地点が屋内の特徴地点である場合、該特徴地点を自身の位置として特定するように構成してあることを特徴とする。
【００１９】
第９発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第８発明のいずれか１つにおいて、前記誤差範囲内に複数の特徴地点がある場合、該特徴地点のうち１又は複数の特徴地点を自身の位置として選択する選択手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
第１０発明に係る位置特定装置は、第１発明乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記記憶手段は、階段、エスカレータ、エレベータ、券売機、改札口、観覧車、自動販売機及び乗降場所のうち少なくとも１つの特徴地点の位置情報を記憶するようにしてあることを特徴とする。
【００２１】
第１１発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、測位データに基づいて自身の位置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、歩行者の歩行挙動を判定する歩行挙動判定手段と、測位データに基づいて地図上の自身の位置を推定する推定手段と、推定した推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲を算出する誤差範囲算出手段と、算出した誤差範囲内に、歩行挙動と関連付けられた特徴地点がある場合、該特徴地点を自身の位置として特定する位置特定手段として機能させることを特徴とする。
【００２２】
第１２発明に係る位置特定方法は、測位して自身の位置を特定する位置特定方法において、歩行挙動と関連付けられた特徴地点の位置情報を含む地図情報を記憶しておき、歩行者の歩行挙動を判定し、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し、推定した推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲を算出し、算出した誤差範囲内に、判定した歩行挙動に関連する特徴地点がある場合、該特徴地点を自身の位置として特定することを特徴とする。
【００２３】
第１発明、第１１発明及び第１２発明にあっては、位置特定装置は、予め歩行者の歩行挙動と関連付けられた特徴地点の位置情報を含む地図情報を記憶している。特徴地点は、例えば、階段、エレベータ、エスカレータ、券売機、改札口、交通手段などの乗降場所である。歩行挙動は、例えば、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走行特性も含む。例えば、歩行の開始、歩行速度（歩行ピッチを含む）、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。歩行挙動は、加速度センサ又は歩数センサなどの距離センサ、及び角速度センサ、角加速度センサ又は地磁気センサなどの方位センサ等により取得することができる。歩行挙動と特徴地点との関連付けは、例えば、歩行者が階段を歩く場合には、歩行速度又は歩行の強さが変動するため、このような歩行挙動と階段とを関連付けることができる。また、地図情報には、道路情報だけでなく、地下街又は建物内の歩行者が歩行可能な通路、交通機関の路線情報を含めてもよい。なお、地図情報は、予め記憶してもよく、あるいは、歩行者の位置に応じて、その付近の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。
【００２４】
位置特定装置は、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、推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲（推定範囲）を算出する。自身の位置の測位は、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、電波ビーコン等との通信により測位することもできる。誤差範囲は、測位データの精度により変化し、例えば、測位位置の誤差の標準偏差を基準として用いることができる（例えば、標準偏差の整数倍など）。位置特定装置は、歩行者の歩行挙動を判定するとともに、算出した誤差範囲内に判定した歩行挙動に関連する特徴地点があるか否かを判定し、特徴地点がある場合、推定位置をその特徴地点に補正することにより、その特徴地点を歩行者の位置として特定する。例えば、歩行者の歩行速度又は歩行の強さの変動があった場合に、歩行者の誤差範囲内に階段があるときには、推定位置を階段の位置に補正（更新）することにより歩行者の位置を特定することができる。これにより、屋外又は屋内を問わず、歩行者の位置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、位置特定装置は、高度に関する情報を取得し、取得した高度に関する情報に基づいて、自身の位置を特定する。高度に関する情報は、例えば、高度そのもの、高度の変動（より具体的には、高度変化の開始の状態、高度の変化中の状態、高度変化が安定した状態など）等の情報である。高度に関する情報は、例えば、気圧センサなどの高度センサにより検出することができる。歩行者の歩行速度又は歩行の強さの変動があった場合において、高度の変動を検出したときに、歩行者の推定位置の誤差範囲内に階段がある場合には、歩行者が階段を歩行している可能性がさらに高いと判断できるので、推定位置を階段の位置に補正（更新）することにより歩行者の位置をさらに高精度に特定することができる。これにより、屋外又は屋内を問わず、歩行者の位置を一層精度良く特定することができる。
【００２６】
第３発明にあっては、位置特定装置は、高度変化を取得した場合に、歩行挙動が歩行停止であると判定した時点で、算出した誤差範囲内にある特徴地点を自身の位置として特定する。例えば、歩行者がエスカレータ又はエレベータに乗った場合には、歩行者は歩行を止めるとともに、エスカレータ又はエレベータで上階又は下階へ移動することにより高度が変化する。従って、推定位置の誤差範囲内にエスカレータ又はエレベータなどの特徴地点があれば、歩行者がエスカレータ又はエレベータに乗っている可能性が高く、歩行者の位置をかかる特徴地点に補正して歩行者の位置を特定することができる。
【００２７】
第４発明にあっては、位置特定装置は、高度変化を取得した場合に、その高度変化が安定したか否かを判定する。位置特定装置は、高度変化が安定したと判定した時点で、推定位置の誤差範囲内にある特徴地点と取得した高度（例えば、高度変化が安定した後の高度そのもの）とを関連付けて、自身の位置を特定する。例えば、歩行者がエスカレータ又はエレベータで上階又は下階へ移動することにより高度が変化する。所要の階でエスカレータ又はエレベータから降りた場合、高度変化は安定するので、歩行者は、安定後の高度に対応する階のエスカレータ又はエレベータ付近にいる可能性が高く、歩行者の位置をかかる特徴地点に補正することができる。これにより、歩行者が建物内のエスカレータ又はエレベータ付近であって、どの階にいるかを精度よく特定することができる。
【００２８】
第５発明にあっては、位置特定装置は、歩行挙動が歩行開始であると判定した時点で、推定位置の誤差範囲内にある特徴地点と取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定する。例えば、歩行者がエスカレータ又はエレベータで上階又は下階へ移動する場合に、エスカレータ又はエレベータから降りるときに、歩行者の歩行挙動は歩行停止から歩行開始になるので、歩行開始した時点で誤差範囲内にエスカレータ又はエレベータがある場合には、歩行者がエスカレータ又はエレベータ付近にいる可能性が高く、かつ歩行者がエスカレータ又はエレベータから降りたと判定することができる。その時点で高度と関連付けることにより、歩行者の位置をかかる特徴地点に補正することができるとともに、歩行者が建物内のエスカレータ又はエレベータ付近のどの階にいるかを精度よく特定することができる。
【００２９】
第６発明にあっては、位置特定装置は、歩行挙動が歩行速度の変動であると判定した場合において、その歩行速度の変動が安定したと判定した時点で、推定位置の誤差範囲内にある特徴地点と取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定する。例えば、歩行者がエスカレータで上階又は下階へ移動する場合に、エスカレータに乗るとき若しくは降りるとき又はエスカレータに乗った状態で歩行するときには、通常の歩行に比べて歩行速度が変動する。そして、歩行者がエスカレータから降りたときには、通常の歩行状態に戻るので、歩行速度の変動が安定したと判定した時点で推定位置の誤差範囲内にエスカレータがある場合には、歩行者がエスカレータ付近にいる可能性が高く、かつ歩行者がエスカレータから降りたと判定することができる。
【００３０】
また、歩行者が階段を歩行する場合、通常の歩行に比べて歩行速度が変動する。そして、歩行者が階段から水平なフロアを歩き始めた時点で、通常の歩行状態に戻るので、歩行速度の変動が安定したと判定した時点で推定位置の誤差範囲内に階段がある場合には、歩行者が階段付近にいる可能性が高く、かつ歩行者が階段から水平なフロアに移ったと判定することができる。かかる判定時点で高度と関連付けることにより、歩行者の位置をかかる特徴地点に補正することができるとともに、歩行者が建物内のエスカレータ付近又は階段付近のどの階にいるかを精度よく特定することができる。
【００３１】
第７発明にあっては、位置特定装置は、歩行挙動が歩行の強さの変動であると判定した場合において、その歩行の強さの変動が安定したと判定した時点で、推定位置の誤差範囲内にある特徴地点と取得した高度とを関連付けて、自身の位置を特定する。例えば、歩行者がエスカレータで上階又は下階へ移動する場合に、エスカレータに乗るとき若しくは降りるとき又はエスカレータに乗った状態で歩行するときには、通常の歩行に比べて歩行の強さが変動する。そして、歩行者がエスカレータから降りたときには、通常の歩行状態に戻るので、歩行の強さの変動が安定したと判定した時点で推定位置の誤差範囲内にエスカレータがある場合には、歩行者がエスカレータ付近にいる可能性が高く、かつ歩行者がエスカレータから降りたと判定することができる。
【００３２】
また、歩行者が階段を歩行する場合、通常の歩行に比べて歩行の強さが変動する。そして、歩行者が階段から水平なフロアを歩き始めた時点で、通常の歩行状態に戻るので、歩行の強さの変動が安定したと判定した時点で推定位置の誤差範囲内に階段がある場合には、歩行者が階段付近にいる可能性が高く、かつ歩行者が階段から水平なフロアに移ったと判定することができる。かかる判定時点で高度と関連付けることにより、歩行者の位置をかかる特徴地点に補正することができるとともに、歩行者が建物内のエスカレータ付近又は階段付近のどの階にいるかを精度よく特定することができる。
【００３３】
第８発明にあっては、位置特定装置は、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く、かつ推定位置の誤差範囲内にある特徴地点が屋内の特徴地点である場合、その特徴地点を自身の位置として特定する。測位データの信頼度は、例えば、ＧＰＳ、基地局通信、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、基地局通信では、通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変化する。位置特定装置は、推定位置の誤差範囲内に屋内の特徴地点があり、測位データの信頼度が所定以下である場合、歩行者の位置が屋内の特徴地点にあるとすることができる。これにより、歩行者の位置を精度良く特定することができる。
【００３４】
第９発明にあっては、位置特定装置は、推定位置の誤差範囲内に複数の特徴地点がある場合、その特徴地点のうち１又は複数の特徴地点を自身の位置として選択する。例えば、歩行者が複数階の建物内を歩行している場合、建物内の各階の歩行通路のデータと高度情報とを参照する。高度情報の誤差などから、いくつかの階が候補として存在する場合に、それらの各階の歩行通路を参照して歩行者の歩行軌跡（推定位置の軌跡、測位位置の軌跡など）に最も近い歩行通路を特定することができ、これにより、歩行者の位置を選択することができる。なお、確からしい位置が複数存在する場合には、複数の位置を選択することもできる。また、誤差範囲内に複数の道路又は歩行通路等が存在する場合も、歩行者の歩行軌跡（推定位置の軌跡、測位位置の軌跡など）に近い方を選択すればよい。選択した位置は、すべて表示してもよく、１つのみを表示してもよい。
【００３５】
誤差範囲内の各特徴地点の確からしさを相関度として表現し、歩行者の位置を特定する際に、相関度のうち良い方の特徴地点を表示してもよい。なお、相関度の悪い特徴地点については、直ちに棄却することなく、歩行者の歩行に応じて相関度が良くなった場合には、この特徴地点を表示させることができる。また、相関度が所定閾値より悪くなった場合には、その特徴値点を棄却してもよい。これにより、最も確からしい歩行者の位置を特定することができるとともに、歩行者の真の位置にもかかわらず、何らかの原因で一時的に歩行者の位置ではないと判断されるような状態でも、その位置を消失することなく維持して、本来の歩行者の位置を特定し続けることができる。
【００３６】
第１０発明にあっては、位置特定装置は、階段、エスカレータ、エレベータ、券売機、改札口、観覧車、自動販売機及び乗降場所のうち少なくとも１つの特徴地点の位置情報を記憶する。これにより、歩行者の位置をこれらの特徴地点で特定することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明にあっては、歩行者が地下街又は建物の中などの屋内にいる場合であっても、歩行者の位置を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】
【００３８】
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は本発明に係る位置特定装置１０の構成の一例を示すブロック図である。位置特定装置１０は、測位して得られた測位データに基づいて自身の位置を推定するとともに、推定位置の推定誤差の範囲を示す誤差範囲（推定位置の推定範囲）を算出する。位置特定装置１０は、算出した誤差範囲内で特定した特徴地点（歩行者が存在可能な地図上の特徴的な地点）と歩行者の歩行挙動などを関連付けて、歩行者の位置をその特徴地点に補正することにより歩行者の位置を特定する。この場合、自身の位置を特定（検出）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特定（検出）することを意味する。なお、測位データに基づいて、歩行者の位置を地図上で特定（検出）し、特定した位置を表示させることもできる。
【００３９】
位置特定装置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、移動方法判定部２０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、方位補正部１３５、センサ較正部１３６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、歩行挙動判定部１７３、乗降判定部１７４、位置特定部１７５、信頼度算出部１７６、評価部１７７、振動検出部１７８などを備える。
【００４０】
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、地下鉄などの交通手段へのアクセスのための地下入口、交通手段への乗降場所、地下街、百貨店、ショッピングモール若しくは娯楽施設等の出入口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及び交通機関の路線情報（例えば、鉄道又は路線バスなどの路線図、駅間又は停留所間の所要時間などを含む）、交差点の信号機の信号情報などを取得する。なお、地図情報及び路線情報の詳細は後述する。
【００４１】
また、路上装置の他の例としては、例えば、超音波感知器、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地図情報及び路線情報を取得することもできる。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。なお本願では、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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及び高度の変化を検出する。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。
【００４８】
方位補正部１３５は、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、かつ測位方位（移動方位）が所定の移動距離（例えば、２０ｍ）以上変化がない場合に、測位方位を地図上の道路の方位に補正する。なお、方位補正の詳細は後述する。
【００４９】
センサ較正部１３６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又は屋内の通路が特定され、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又は通路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、その間の道路又は通路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。
【００５０】
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範囲（推定範囲）を算出する。以下、測位位置及びその誤差範囲の算出方法について説明する。
【００５１】
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ｂと設定することができる。
【００５２】
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。
【００５３】
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２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走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。
【００５４】
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。
【００５５】
【数１】
2009229204.tif 000003
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
【数２】
2009229204.tif 000004
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
【数３】
2009229204.tif 000005
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
【数４】
2009229204.tif 000006
【００６７】
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。
【００６８】
地図データベース１４は、広範囲の地図情報、例えば、自動車などの車両の位置検出用の地図情報、歩行者の位置を検出するための歩行者が歩行する領域（屋外であれば、道路など、屋内であれば通路など）の地図情報、及び交通機関の路線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及び路線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。
【００６９】
図３は地図情報の一例を示す模式図である。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。
【００７０】
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。
【００７１】
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（オフィス、娯楽施設などを含む）、小売店（例えば、百貨店、ショッピングモールなどを含む）、公園、池など、種々の領域が存在する。そこで、まず、地図上の領域を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。
【００７２】
次に、歩行可能領域を、例えば、屋内領域、道路領域及びその他領域に区分する。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。また、屋内領域又はその他領域において、歩行者が通常歩行する領域を通路として設定する。
【００７３】
図３に示すように、歩行者用の位置検出のための道路領域は、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（地下鉄の駅などへのアクセス通路）であり、屋内領域は、ビル、小売店、家屋であり、小売店には歩行通路が設定されている。また、地図情報には、小売店内の階段、エレベータ、エスカレータなどの位置を示すフロア別の内部地図情報が含まれる。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、自動車などの車両用の位置検出のための道路領域は、幹線道路の車道、車両が進入することができる公園、駐車場内の道路、工場敷地内等の私有道路などを地図情報として登録することができる。
【００７４】
図４は地図上の歩行者用の道路又は通路の設定例を示す説明図である。図４に示すように、道路領域、屋内領域、その他領域の道路又は通路に対して、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。地図上の道路又は通路は、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又は通路幅に相当する幅を設定することもできる。ノードは、地図上の道路又は通路の一部であり、ノードはリンクの接続点、すなわち、地図上の道路又は通路の接続性を定義する。
【００７５】
例えば、図３の例に対して、地図上の道路又は通路は、図４のように設定される。地図上の道路又は通路には、道路幅又は通路幅の情報、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及び図４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。
【００７６】
図５は駅付近の地下の地図情報の一例を示す模式図である。図５の例は、地下鉄などの駅付近の地図を示し、図５（ａ）は地上から地下鉄のプラットホームに通じる地下１階の地図であり、図５（ｂ）は地下２階のプラットホームの地図である。図５に示すように、駅が地下等の屋内領域にある場合、地上の道路領域から屋内領域及びプラットホームに移るための階段、エスカレータ、エレベータ等のアクセス部分を両領域の接続地点又はアクセスのための通路として設定することができる。
【００７７】
より具体的には、地上の道路から駅のプラットホームまでは、道路、階段、地下のアクセス通路、曲がり角、改札口、階段（又はエスカレータ、エレベータ）、プラットホームの順で通路を設定することができる。この場合、設定した通路に対して、図５に示すように、地図マッチング用のベクトル線分を設定することができる。また、地図には、券売機なども含まれる。上述の横断歩道、歩道橋、地下横断通路、階段、エレベータ、エスカレータ、券売機、改札口、駅のプラットホームなどの地点において、歩行者の歩行挙動と関連付けて歩行者の位置を特定する（推定位置を補正する）ことができる。なお、図５には例示していないが、地下に複数階からなる地下街がある場合、各フロア別の内部地図情報を含めることもできる。また、自動販売機なども券売機等と同様に歩行者の歩行挙動と関連付けることができ、特徴地点として含めることができる。
【００７８】
上述の地点は特徴地点に含まれる。特徴地点は、歩行者の歩行挙動と関連付けられた地図上の地点である。また、特徴地点として、例えば、予め路線が定められている交通機関の乗降場所（駅のプラットホーム、停留所、搭乗エリア、乗降エリア）、乗用車、タクシーなどの車両が走行する車両用道路、踏切、川、池、湖、沼などを含めることもできる。
【００７９】
図６は鉄道の路線図の一例を示す説明図であり、図７は鉄道の駅間の所要時間の例を示す説明図である。図７の所要時間（例えば、上り列車）は、図６の路線図に対応するものである。路線図と所要時間は、路線情報を構成するものである。図６に示すように、鉄道の路線に本線と、これから分岐する支線１、支線２とがあるとする。本線には駅Ｊ１〜Ｊ１２があり、支線１は駅Ｊ３から分岐して駅Ｋ１〜Ｋ６がある。また、支線２は駅Ｊ７で分岐し、駅Ｌ１〜Ｌ３があるとする。交通機関の区分として、例えば、鉄道では、特急、急行、準急、普通に区分けされ、特急が停車する駅はＪ１、Ｊ７、Ｊ１２であり、急行が停車する駅はＪ１、Ｊ３、Ｊ７、Ｊ１０、Ｊ１２である。また、準急が停車する駅はＪ１、Ｊ３、Ｊ７、Ｊ１０、Ｊ１２、Ｋ３、Ｋ６であり、普通はすべての駅で停車する。
【００８０】
また、図７に示すように、路線情報には、本線、支線１、支線２ごとに各駅の位置、駅間の距離、各列車の区分に応じた駅間の所要時間を含む。なお、上述の区分は一例であって、これに限定されるものではなく、快速、通勤快速、新快速など他の区分を用いてもよく、あるいは、地下鉄のように車両がすべての駅に停車するような場合には、区分を設ける必要はない。また、鉄道間の相互乗り入れがあってもよい。また、図７では、例えば、上り列車の所要時間を例示しているが、下り列車も同様である。
【００８１】
また、図５に示したように、地図マッチングを行うことができるように、各駅の屋内領域又は道路領域とのアクセス通路を２次元空間又は線データの地図情報として地図データベース１４に記憶してもよく、あるいは、駅舎全体を駅領域として、その範囲（境界）のみを記憶することもできる。
【００８２】
列車の区分は、予め区分毎の列車の速度、振動特性などを記憶しておき、歩行者が列車に乗車したときの移動速度、振動特性を検出することにより、歩行者が乗車した列車の区分を判定することができる。例えば、移動速度の速い順に特急、急行、準急、普通のように判定することができる。また、振動の強い順に特急、急行、準急、普通のように判定することができる。
【００８３】
また、歩行者が列車に乗車した時点から列車が停車するまでの経過時間と、駅間の所要時間とにより、その列車が停車した駅を求め、その駅に停車する列車の区分から歩行者が乗車した列車の区分を判定することもできる。あるいは、歩行者が列車に乗車した時点からの経過時間と駅間の所要時間により、その列車が停車せずに通過した駅を求め、その駅を通過する列車の区分から歩行者が乗車した列車の区分を判定することもできる。
【００８４】
歩行者が列車に乗車している場合の歩行者の位置は、路線図に沿って特定することができる。例えば、乗車駅から次の停車駅までの所要時間に対する乗車後の経過時間の比で、乗車駅と次の停車駅との距離を比例配分して、乗車駅からの距離を求めることで特定することができる。例えば、図６及び図７の例で、歩行者が特急列車に乗車した場合、駅Ｊ１から乗車して経過時間が５分であるとすると、駅Ｊ１及びＪ７（特急列車が次に停車する駅）間の距離に５／９（９分は駅Ｊ１、Ｊ７間の所要時間）を乗算した距離だけ駅Ｊ１から離れた位置が歩行者の位置である。
【００８５】
なお、歩行者の位置を路線図上で特定する場合において、経過時間は、歩行者が交通手段に乗車した乗車地点からの経過時間だけでなく、いずれかの駅で停車又は通過した場合には、その停車又は通過した駅からの経過時間も含むものとする。これにより、乗車駅を起点とした経過時間と各駅までの所要時間とに基づいて歩行者の位置を特定してもよく、あるいは乗車駅にかかわらず、ある駅を起点とした経過時間とその起点とした駅からの所要時間とに基づいて歩行者の位置を特定することもできる。
【００８６】
上述の例では、地下鉄等の屋内駅舎の場合を説明したが、屋外の電車、列車、汽車、モノレール、市電、路線バス、路面電車、ケーブルカー、ロープウェイ、船舶、航空機等のように、道路上又は道路に接続された乗降場所（例えば、駅のプラットホーム、停留所、搭乗エリア、乗降エリアなど）がある場合でも、上記と同様に、道路領域又は屋内領域に駅のプラットホーム、停留所、搭乗エリア、あるいは、アクセス通路、路線図及び乗降場所間の所要時間を設定することにより、歩行者の位置を同様に特定することができる。なお、交通手段が地下鉄のように地下を走行しない場合には、少なくとも間欠的にＧＰＳ衛星からの電波を受信できる可能性があり、ＧＰＳによる測位を併用して歩行者の位置を特定することもできる。
【００８７】
記憶部１５は、歩行者の歩行挙動と地図上の特徴地点とを関連付けた情報、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。
【００８８】
操作部１６は、各種操作ボタンを備え、歩行者と位置特定装置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特定装置１０の動作の開始又は停止の操作を受け付ける。
【００８９】
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。
【００９０】
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、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。
【００９１】
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、道路又は通路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。
【００９２】
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。
【００９３】
歩行挙動判定部１７３は、測位部１３の距離センサ１３２、方位センサ１３３、高度センサ１３４などで得られたデータに基づいて、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走行特性も含む。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。
【００９４】
歩行挙動判定部１７３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。
【００９５】
乗降判定部１７４は、歩行挙動判定部１７３で判定した歩行挙動、及び測位部１３の距離センサ１３２、方位センサ１３３などで得られたデータに基づいて、歩行者の交通手段への乗降を判定する。歩行者の交通手段への乗降の判定は、例えば、歩行停止と所定の速度以上の移動速度とを検出した場合に乗車したと判定することもできる。歩行停止、移動速度などの検出は、加速度センサ又は歩数センサなどを用いることができる。
【００９６】
また、乗降判定部１７４は、歩行挙動判定部１７３で判定した歩行挙動、及び振動検出部１７８で検出した振動特性に基づいて、歩行者の交通手段への乗降を判定する。振動特性は、例えば、加速度センサ、角速度センサ又は角加速度センサなどの振動を検出することができるセンサにより検出し、振動の強さの周波数成分として求めることができる。例えば、歩行者が歩行している場合、振動の周波数特性は、所定の周波数で強さのピークがあるとともに、比較的強さのレベルが大きいのに対し、歩行者が交通手段に乗車した場合は、振動の周波数特性は、広い範囲の周波数で比較的強さのレベルが小さい。例えば、歩行停止と広い範囲の周波数で比較的強さのレベルが小さい振動特性を検出した場合、交通手段に乗車したと判定することができる。また、歩行開始と所定の周波数で比較的強さのレベルが大きい振動特性を検出した場合、降車したと判定することができる。これにより、歩行者が交通手段に乗車したか、あるいは降車したかを精度良く判定することができる。なお、一旦歩行者が交通手段に乗車したと判定した場合に、移動速度又は振動特性から歩行者が乗車しているものと判断できる場合に、仮に歩行者の一時的な歩行を検出したとしても、歩行者が乗車中であると判定すればよい。
【００９７】
位置特定部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、位置特定部１７５は、地図マッチング法を利用して、位置推定部１７１で算出した推定位置に基づいて、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することができる。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。
【００９８】
また、位置特定部１７５は、誤差算出部１７２で算出した誤差範囲内に、歩行挙動判定部１７３で判定した歩行挙動に関連する特徴地点があるか否かを判定し、特徴地点がある場合、その特徴地点を歩行者の位置として特定する。例えば、歩行者の歩行速度又は歩行の強さの変動があった場合に、歩行者の推定位置の誤差範囲内に階段があるときには、推定位置を階段の位置に更新することにより歩行者の位置を特定することができる。これにより、歩行者の位置を精度良く特定することができる。
【００９９】
また、位置特定部１７５は、乗降判定部１７４で歩行者が交通手段に乗車したと判定した場合、歩行者が乗車したと判定した時点からの経過時間及び交通機関の駅間の所要時間に基づいて、交通機関の路線に沿って歩行者の位置を特定する。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
信頼度算出部１７６で算出した信頼度が所定の閾値より低く、かつ推定位置の誤差範囲内にある特徴地点が屋内の特徴地点である場合、位置特定部１７５は、その特徴地点を自身の位置として特定する。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変化する。そのため、推定位置の誤差範囲内に屋内の特徴地点があり、測位データの信頼度が所定以下である場合、歩行者の位置が屋内の特徴地点にあるとすることができる。これにより、歩行者の位置を精度良く特定することができる。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
評価部１７７は、位置推定部１７１で算出した推定位置、及び位置特定部１７５で更新した推定位置（この場合、特定した位置）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、道路又は通路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、道路又は通路の特徴地点における推定位置と道路又は通路との位置ずれ（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。
【０１０９】
振動検出部１７８は、距離センサ１３２、方位センサ１３３内の加速度センサ、角速度センサ、角加速度センサ等により振動特性を検出する。
【０１１０】
図８は歩行挙動を検出する一例を示す説明図である。図８において、横軸は時間を示し、縦軸は加速度を示す。図８（ａ）は、歩行者が歩行している場合の例を示す。図８（ａ）に示すように、歩行時の上下方向の加速度が歩行に伴って表われる。従って、加速度の急峻なピークの時間分布から、歩行者の歩数を求めることができ、歩行の強さは、ピークの大きさにより判定することができる。また、一歩当たりの時間、単位時間当たりの歩数を得ることができるため、一歩当たりの歩幅が予め分かっている場合には（歩幅は、所定値を予め記憶しておいてもよく、あるいは、歩行者の位置を地図マッチングにより求め、歩行者の歩行挙動に関連付けて算出する構成とすることもできる）、歩行速度を算出することができる。
【０１１１】
図８（ｂ）は、例えば、歩行者が携帯する位置検出装置１０を振り回した場合の例を示す。図８（ｂ）に示すように、加速度データに乱れが生じた場合には、歩行者の歩行挙動が異常である又は歩行者の動作が異常であると判定することができる。また、図８（ｃ）は、歩行者が歩行停止した場合の例を示す。このように、加速度のピーク値及び時間分布などを求めることにより、歩行者の歩行挙動、例えば、通常の歩行、歩行速度の変動と変動後の安定、歩行の強さの変動と変動後の安定、歩行停止、歩行開始などを判定することができる。なお、加速度データを周波数解析して歩行速度を求めることもでき、あるいは、進行方向の加速度データを別途取得して歩行速度を求めることもできる。
【０１１２】
図９は特徴地点と歩行挙動との関連を示す説明図である。なお、図９では、高度に関する情報も関連付けてある。図９に示す関連付けは、記憶部１５に記憶しておくことができる。図９に示すように、特徴地点としては、例えば、エレベータ、エスカレータ、階段、乗降場所、券売機、改札口を例示しているが、特徴地点は、これに限定されるものではない。例えば、特徴地点がエレベータである場合、歩行者はエレベータ内では歩行停止するので、歩行挙動は歩行停止となる。また、エレベータにより上階又は下階へ移動するので、高度の変化がある。
【０１１３】
高度変化は、海抜０ｍ地点で気圧が約１０１３ｈＰａである場合、高度が１００ｍの地点では、気圧が約１００１ｈＰａとなる。従って、気圧の変動に応じて歩行者がいる場所（例えば、エレベータ内、フロアの階など）を判定することができる。
【０１１４】
特徴地点がエスカレータである場合、歩行者はエスカレータに乗っている間は歩行停止する可能性が高いので、歩行挙動は歩行停止となる。また、歩行者によってはエスカレータに乗った状態でエスカレータを上がる又は下りる歩行者もいることから、歩行挙動は、歩行速度（歩行ピッチを含む）の変化（変動）、歩行の強さの変化（変動）となる場合もある。また、エスカレータにより上階又は下階へ移動するので、高度の変化がある。
【０１１５】
特徴地点が階段である場合、歩行者は階段を一段ずつ歩くので、歩行挙動は、歩行速度（歩行ピッチを含む）の変化（変動）、歩行の強さの変化（変動）となる。また、階段により上階又は下階へ移動するので、高度の変化がある。
【０１１６】
特徴地点が乗降場所である場合、歩行者は交通手段への乗降、遊園地などの乗り物への乗降のため、一定時間以上歩行を停止するので、歩行挙動は、所定時間（例えば、１分程度）以上の歩行停止（断続的な歩行停止も含む）となる。また、高度の変化はない。
【０１１７】
特徴地点が券売機である場合、歩行者は券売機で券を購入するため、一定時間以上歩行を停止するので、歩行挙動は、所定時間（例えば、５秒〜２分程度）の歩行停止（断続的な歩行停止も含む）となる。また、高度の変化はない。なお、この場合、券を購入するための動作挙動を判定してもよい。
【０１１８】
特徴地点が自動販売機である場合、歩行者は自動販売機で商品を購入するため、一定時間以上歩行を停止するので、歩行挙動は、所定時間（例えば、５秒〜２分程度）の歩行停止（断続的な歩行停止も含む）となる。また、高度の変化はない。なお、この場合、商品を購入するための動作挙動を判定してもよい。
【０１１９】
特徴地点が改札口である場合、歩行者は改札口を通過する際に一時的に停止又はゆっくりと歩行する可能性があるため、歩行挙動は、一時的な歩行停止、歩行速度の変化（変動）となる。また、高度の変化はない。なお、この場合、乗車券などを改札機に読み込むための動作挙動を判定してもよい。
【０１２０】
以下、特徴地点の一例としてエスカレータ付近における歩行者の位置の特定方法について説明する。図１０はエスカレータ付近の歩行者の歩行軌跡の例を示す模式図であり、図１１はエスカレータ付近での歩行者の位置を特定する一例を示す説明図である。図１０に示すように、歩行者が建物の２階フロアの地点Ｐ１から歩行し、エスカレータの乗り場Ｐ２、エスカレータの途中地点Ｐ３、エスカレータの降り場Ｐ４を経由して３階フロアの地点Ｐ５まで移動したとする。また、当初、歩行者の位置Ｐ１は特定されていたものとする。
【０１２１】
地点Ｐ１においては、推定位置の誤差範囲内に特徴地点はなく、歩行挙動は通常の歩行である。また、高度の変化もない。歩行者の位置は、２階フロアの地点Ｐ１である。なお、推定位置の誤差の大小によっては、誤差範囲内に特徴地点としてのエスカレータが存在する場合もあるが、その場合には歩行挙動が通常の歩行であれば、歩行者は少なくともエスカレータに乗っていないことが分かる。
【０１２２】
歩行者が歩行を続け、地点Ｐ２又はその付近にきたとすると、推定位置の誤差範囲内に特徴地点であるエスカレータがあると判定することができる。エスカレータの乗り場Ｐ２では、歩行者がエスカレータに乗るために歩行挙動は歩行停止となる。また、歩行者がエスカレータに乗って上階へ移動するため高度変化が始まる。従って、推定位置の誤差範囲内にエスカレータがあり、歩行挙動が歩行停止で、高度の変化が始まるという各条件を満たす場合、歩行者はエスカレータ付近、特にエスカレータの乗り場Ｐ２にいると判定することができ、歩行者の位置をＰ２に補正して位置を特定することができる。
【０１２３】
次に、歩行者がエスカレータに乗って上階へ移動する途中では、推定位置の誤差範囲内に特徴地点であるエスカレータがあると判定することができる。また、歩行者がエスカレータに乗って止まっている可能性が高いため、歩行挙動は歩行停止となる。また、歩行者がエスカレータに乗って上階へ移動中である場合、高度変化がある。従って、推定位置の誤差範囲内にエスカレータがあり、歩行挙動が歩行停止で、高度変化が続いているという各条件を満たす場合、歩行者はエスカレータ付近、特にエスカレータの途中地点Ｐ３にいると判定することができ、歩行者の位置をＰ３に補正して位置を特定することができる。
【０１２４】
次に、エスカレータの降り場Ｐ４にきたとすると、推定位置の誤差範囲内に特徴地点であるエスカレータがあると判定することができる。エスカレータの降り場Ｐ４では、歩行者がエスカレータから降りるために歩行挙動は歩行開始となる。また、歩行者がエスカレータから降りるため高度変化は安定する。従って、推定位置の誤差範囲内にエスカレータがあり、歩行挙動が歩行開始で、高度変化が安定したという各条件を満たす場合、歩行者はエスカレータ付近、特にエスカレータの降り場Ｐ４にいると判定することができ、歩行者の位置をＰ４に補正して位置を特定することができる。
【０１２５】
その後、歩行挙動が通常の歩行であり、高度変化がない場合には、歩行者は３階フロアを歩行しているとして、例えば、歩行者の移動距離、移動方位、屋内の地図情報などに基づいて、地点Ｐ５を歩行者の位置として特定することができる。
【０１２６】
なお、歩行者がエスカレータに乗った場合に停止せずにエスカレータを階段のように歩く場合もあり得る。このような場合には、歩行挙動は、歩行停止に代えて、歩行速度の変化又は歩行強さの変化などを判定すればよい。
【０１２７】
例えば、歩行者がエスカレータで上階又は下階へ移動する場合に、エスカレータに乗るとき若しくは降りるとき又はエスカレータに乗った状態で歩行するときには、通常の歩行に比べて歩行速度又は歩行の強さが変動する。そして、歩行者がエスカレータから降りたときには、通常の歩行状態に戻るので、歩行速度又は歩行の強さの変動が安定したと判定した時点で推定位置の誤差範囲内にエスカレータがある場合には、歩行者がエスカレータ付近にいる可能性が高く、かつ歩行者がエスカレータから降りた（すなわち、降り場Ｐ４にいる）と判定することができる。
【０１２８】
上述の例では、エスカレータで上階へ移動する場合について説明したが、下階へ移動する場合も同様に歩行者の位置を求めることができる。また、２階から３階へ移動する場合に限定されるものではなく、エスカレータを使って２階以上移動する場合も、同様に歩行者の位置を特定することができる。
【０１２９】
また、上述の例では、特徴地点としてエスカレータの場合について説明したが、上述の位置特定方法は、エスカレータの場合に限定されるものではなく、他の特徴地点についても、推定位置の誤差範囲内の特徴地点、歩行挙動、高度に関する情報などの条件を判定することにより、歩行者の位置を特定することができる。
【０１３０】
次に、歩行者の推定位置の誤差範囲内に複数の特徴地点がある場合に、その特徴地点のうち１又は複数の特徴地点を選択する方法について説明する。この場合、誤差範囲は、２次元のみならず３次元の誤差も含む。
【０１３１】
図１２は誤差範囲内の特徴地点を選択する方法の一例を示す説明図である。歩行者が高層ビルの１階からエレベータに乗って上層階へ移動する場合について説明する。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、例えば、高度センサ等の誤差により、推定位置の誤差範囲内に、３０階のエレベータと３１階のエレベータとが存在するとする。この場合、歩行者の位置として、３０階のエレベータを選択して表示してもよく、３１階のエレベータを選択して表示してもよい。あるいは、歩行者の位置として、３０階及び３１階のエレベータを選択して、一方又は両方を表示してもよい。
【０１３２】
推定位置の誤差範囲内に３０階及び３１階のエレベータが特徴地点として存在する場合、図１２（ｃ）に示すように、その後の歩行者の歩行軌跡（推定位置の軌跡、測位位置の軌跡など）を参照し、各階の歩行通路と比較することにより、最も近い歩行通路を特定することができる。図１２の例では、歩行者の歩行軌跡と３１階の歩行通路とが合致しなくなり、最終的に３０階の歩行通路のみが位置検出の対象として残る。
【０１３３】
すなわち、推定位置の誤差範囲内に複数の特徴地点がある場合、その特徴地点のうち１又は複数の特徴地点を歩行者の位置として選択する。例えば、歩行者が複数階の建物内を歩行している場合、建物内の各階の歩行通路のデータと高度情報とを参照する。高度情報の誤差などから、いくつかの階が候補として存在する場合に、それらの各階の歩行通路を参照して歩行者の歩行軌跡（推定位置の軌跡、測位位置の軌跡など）に最も近い歩行通路を特定することができ、これにより、歩行者の位置を選択することができる。なお、確からしい位置が複数存在する場合には、複数の位置を選択することもできる。また、建物内に限らず、誤差範囲内に複数の道路又は歩行通路等が存在する場合も、歩行者の歩行軌跡（推定位置の軌跡、測位位置の軌跡など）に近い方を選択すればよい。選択した位置は、すべて表示してもよく、１つのみを表示してもよい。
【０１３４】
また、誤差範囲内の各特徴地点の確からしさを相関度として表現し、歩行者の位置を特定する際に、相関度のうち良い方の特徴地点を表示してもよい。なお、相関度の悪い特徴地点については、直ちに棄却することなく、歩行者の歩行に応じて相関度が良くなった場合には、この特徴地点を表示させることができる。また、相関度が所定閾値より悪くなった場合には、その特徴値点を棄却してもよい。これにより、最も確からしい歩行者の位置を特定することができるとともに、歩行者の真の位置にもかかわらず、何らかの原因で一時的に歩行者の位置ではないと判断されるような状態でも、その位置を消失することなく維持して、本来の歩行者の位置を特定し続けることができる。
【０１３５】
図１３、図１４及び図１５は振動特性の一例を示す説明図である。図において、横軸は周波数（Ｈｚ）を示し、縦軸は振動の強さを示す。これらの振動特性は、加速度センサで鉛直方向の加速度を検出することにより得ることができる。図１３（ａ）は歩行者が通常に歩行する場合（例えば、緩やかな歩行、速歩など）の振動特性を示す。この場合、１秒間に２歩前後の歩数となるため、２Ｈｚ付近の振動の強さ（パワースペクトル）が大きくなる。また、緩やかに歩行する場合もあるため、４Ｈｚ、６Ｈｚ付近でも振動の強さが大きくなる。
【０１３６】
図１３（ｂ）は歩行者が階段を上がる場合の振動特性を示す。歩行者が階段を上がる場合には、２Ｈｚ付近の次に、３Ｈｚ、４Ｈｚ、５Ｈｚ付近で振動の強さが大きくなる。通常の歩行の場合と近似するものの、振動の強さは、全体として小さい値となる。
【０１３７】
図１３（ｃ）は歩行者が階段を下りる場合の振動特性を示す。歩行者が階段を下りる場合には、振動特性は、通常の走行、階段上りの場合と近似するものの、振動の強さは全体的に大きく、２Ｈｚ、４Ｈｚ、６Ｈｚ付近で振動の強さが大きくなる。特に、２Ｈｚ付近では、通常の走行、階段上りの場合に比べて、振動の強さが最も大きくなる。
【０１３８】
図１４（ａ）は歩行者が走っている（ランニングしている）場合の振動特性を示す。歩行者が走っている場合、３Ｈｚ付近で振動の強さが非常に大きくなる。また、他の周波数では、振動の強さにピークが認められず、全体としてなだらかな特性を示す。
【０１３９】
図１４（ｂ）は歩行者が自転車に乗って走行している場合の振動特性を示す。歩行者が自転車に乗って走行している場合、通常歩行又はランニングの場合に比べて、自転車のペダルを踏むタイミングに対応した周波数付近で振動の強さが大きく、かつ多くの周波数で強さのピークが認められる。特に、２Ｈｚ〜４Ｈｚ、６Ｈｚ〜８Ｈｚ付近で振動のピークが顕著に現われる。図１３、図１４に示すように、振動特性により、歩行中の歩行状態も具体的に判定することができる。
【０１４０】
図１５（ａ）は歩行者が地下鉄、列車等の鉄道車両、路面電車などの交通手段に乗車した場合の振動特性を示す。歩行者が鉄道車両、路面電車などの交通手段に乗車した場合は、振動の周波数特性は、特定の周波数での強さのピークはなく、広い範囲の周波数で比較的強さのレベルが小さい。
【０１４１】
図１５（ｂ）は歩行者がバスなどの交通手段に乗車した場合の振動特性を示す。歩行者がバスなどの交通手段に乗車した場合は、全体としては振動の強さは小さいものの、１Ｈｚ〜２Ｈｚ付近で比較的振動の強さが大きくなる。また、他の周波数でも振動の強さは小さいものの、多くのピークを有する特性となる。図１５（ａ）、（ｂ）は歩行者が交通手段に乗車した場合であって、交通手段が移動している場合の振動特性を示す。図１５（ｃ）は地下鉄、列車などの交通手段に歩行者が乗車した場合であって、交通手段が停止している場合の振動特性を示す。
【０１４２】
図１５（ｃ）に示すように、交通手段が停止している場合は、振動の周波数特性は全体として非常に小さいレベルとなる。
【０１４３】
また、振動特性に加えて、加速度センサで水平方向の速度を検出することにより、通常歩行、ランニング、又は自転車による走行の別をさらに精度高く判定することができる。例えば、通常歩行で４ｋｍ／ｈ程度、通常のランニングで１０ｋｍ／ｈ程度、自転車による走行で５〜１０ｋｍ／ｈ程度である。また、歩行者が交通手段に乗車した場合には、交通手段に応じて移動速度が異なる場合があり、移動速度を検出することにより、歩行者が利用している移動手段（移動方法）を判定することができる。なお、詳細は後述する。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
移動方法判定部２０は、誤差算出部１７２で算出した誤差範囲内の特徴地点を特定するとともに、特定した特徴地点、歩行挙動判定部１７３で得られた歩行者の歩行挙動、乗降判定部１７４での乗降の判定結果、振動検出部１７８で検出した振動特性などを関連付けて、歩行者が利用している移動手段（移動方法）を判定する。
【０１４７】
図１６は移動手段の例を示す説明図である。図１６に示すように、移動手段（移動方法）は、３つのカテゴリーに分類することができる。なお、分類例は一例であって、これに限定されるものではない。第１移動手段は、予め乗降場所が定められた路線を有する交通機関（第１の交通機関）であり、第２移動手段は、第１の交通機関以外の交通機関（第２の交通機関であり、第３移動手段は、歩行又は自転車である。
【０１４８】
第１移動手段としては、例えば、地下鉄、電車、列車若しくは汽車などの鉄道車両、ボート、遊覧船、フェリー若しくは観光船などの船舶、モノレール、ケーブルカー、ロープウェイ、航空機、路線バス又は路面電車などである。また、第２移動手段としては、例えば、自家用車、バイク、タクシー、トラック、観光バス又は貸切バスなどである。
【０１４９】
次に、移動手段の判定方法について説明する。図１７は乗降場所が定められた路線を有する交通機関を判定する例を示す説明図である。図１７に示すように、乗降場所が定められた路線を有する第１の交通機関（第１移動手段、第１移動方法）は、上述したとおり、鉄道車両、船舶、モノレール、ケーブルカー、ロープウェイ、航空機、路線バス又は路面電車などがあり、これらの交通機関には、それぞれ専用の乗降場所があり、乗降場所は交通手段により異なる地点にある。このため、歩行者の位置を推定した場合に、推定位置の誤差範囲に特徴地点として乗降場所を特定することができれば、歩行者がその乗降場所に応じた交通手段を利用する可能性が高くなる。この場合、歩行者が交通手段に乗車したことを判定することができれば、いずれの交通手段を利用したかが判定でき、歩行者の移動手段（移動方法）を判定することが可能となる。
【０１５０】
図１７に示すように、例えば、鉄道車両の場合、歩行挙動は歩行停止である。歩行者の推定位置の誤差範囲にある特徴地点は、鉄道車両の乗降場所であり、振動特性は、図１５（ａ）の例のように、歩行とは異なる連続的な弱い振動である。移動速度は、５０ｋｍ／ｈ以上であり、高度の変化はない。このような条件のすべて、または、いくつかの条件が合致した場合には、歩行者の移動手段は、鉄道車両であると判定することができる。
【０１５１】
また、船舶の場合、歩行挙動は歩行停止である。歩行者の推定位置の誤差範囲にある特徴地点は、船舶の乗降場所又は川、海、湖、沼などである。移動速度は、１ｋｍ／ｈ以上であり、高度の変化はない。このような条件のすべて、または、いくつかの条件が合致した場合には、歩行者の移動手段は、船舶であると判定することができる。
【０１５２】
モノレールの場合、歩行挙動は歩行停止である。歩行者の推定位置の誤差範囲にある特徴地点は、モノレールの乗降場所であり、移動速度は、１０ｋｍ／ｈ以上であり、高度の変化はない。このような条件のすべて、または、いくつかの条件が合致した場合には、歩行者の移動手段は、モノレールであると判定することができる。
【０１５３】
ケーブルカーの場合、歩行挙動は歩行停止である。歩行者の推定位置の誤差範囲にある特徴地点は、ケーブルカーの乗降場所であり、移動速度は、１０ｋｍ／ｈ以上であり、高度の変化がある。このような条件のすべて、または、いくつかの条件が合致した場合には、歩行者の移動手段は、ケーブルカーであると判定することができる。
【０１５４】
ロープウェイの場合、歩行挙動は歩行停止である。歩行者の推定位置の誤差範囲にある特徴地点は、ロープウェイの乗降場所であり、移動速度は、１０ｋｍ／ｈ以上であり、高度の変化がある。このような条件のすべて、または、いくつかの条件が合致した場合には、歩行者の移動手段は、ロープウェイであると判定することができる。
【０１５５】
航空機の場合、歩行挙動は歩行停止である。歩行者の推定位置の誤差範囲にある特徴地点は、航空機の乗降場所であり、移動速度は、３００ｋｍ／ｈ以上であり、高度の変化がある。このような条件のすべて、または、いくつかの条件が合致した場合には、歩行者の移動手段は、航空機であると判定することができる。
【０１５６】
路線バスの場合、歩行挙動は歩行停止である。歩行者の推定位置の誤差範囲にある特徴地点は、路線バスの乗降場所であり、振動特性は、図１５（ｂ）の例のように、全体としては振動の強さは小さいものの、１Ｈｚ〜２Ｈｚ付近で比較的振動の強さが大きくなる。また、他の周波数でも振動の強さは小さいものの、多くのピークを有する特性となる。移動速度は、１０ｋｍ／ｈ以上であり、高度の変化はない。このような条件のすべて、または、いくつかの条件が合致した場合には、歩行者の移動手段は、路線バスであると判定することができる。
【０１５７】
路面電車の場合、歩行挙動は歩行停止である。歩行者の推定位置の誤差範囲にある特徴地点は、路面電車の乗降場所であり、振動特性は、図１５（ａ）の例のように、歩行とは異なる連続的な弱い振動である。移動速度は、１０ｋｍ／ｈ以上であり、高度の変化はない。このような条件のすべて、または、いくつかの条件が合致した場合には、歩行者の移動手段は、路面電車であると判定することができる。なお、図１７の例は一例であって、これに限定されるものではなく、例えば、判定のための条件を他の条件とすることもできる。
【０１５８】
一方、第２移動手段（第２移動方法）は、第１移動手段のように、専用の乗降場所がなく、一般道路、駐車場等の任意の地点から乗車できる交通機関（第２の交通機関）である。このため、歩行者の位置を推定した場合に、推定位置の誤差範囲に特徴地点として自動車などの車両が通行できる道路を特定することができれば、歩行者がその交通機関を利用する可能性が高くなる。この場合、歩行者が交通手段に乗車したことを判定することができれば、歩行者の移動手段（移動方法）を判定することが可能となる。歩行者が交通手段に乗車したか否かは、例えば、移動速度が５ｋｍ／ｈ〜４０ｋｍ／ｈ程度を超える場合に乗車したと判定することができる。
【０１５９】
また、第２の交通機関の場合には、交差点の信号機の切り替えタイミングの関係で、交差点付近での減速、加速、あるいは停止することが多く、これらを検出することで、さらに精度良く移動手段を判定することができる。また、第２の交通機関の場合には、第１の交通機関用の乗降場所では停止しないことから、これを検出してもよい。これにより、さらに第２の交通機関での移動の判定精度を高めることができる。
【０１６０】
また、例えば、自転車とは異なる周期の歩行リズムを検出したとき、あるいは、移動速度が、例えば、５ｋｍ／ｈ以下であるとき、移動方法は、歩行であると判定することができる。また、歩行とは異なる周期のリズムを検出し、かつ、移動速度が、例えば、２０ｋｍ／ｈ以下であるときには、歩行者が自転車で移動していると判定することができる。なお、この場合、不定期に移動速度が、例えば、５ｋｍ／ｈ以上で歩行停止が検出された場合に、歩行者が自転車で移動していると判定してもよい。
【０１６１】
次に、位置特定装置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。図１８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。
【０１６２】
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）の場合であり、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。
【０１６３】
図１８に示すように、測位位置Ａの誤差範囲内に地図上の道路又は設定した通路があるか否かを判定し、道路（又は通路）がある場合には、測位位置Ａに最も近い当該道路上又は通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１８では、誤差範囲内に２つの道路（又は通路）が存在するため、それぞれの道路（又は通路）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（又は通路）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（又は通路）の方位とが略一致するような道路（又は通路）がない場合には、誤差範囲内に登録できる道路（又は通路）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。
【０１６４】
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１８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。
【０１６５】
図１９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１９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。
【０１６６】
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２０は交通機関を利用するまでの地上での推定位置の軌跡の算出例を示す説明図であり、図２１は交通機関を利用するまでの地下での推定位置の軌跡の算出例を示す説明図である。図２０及び図２１の例では、地図マッチングを利用するとともに、道路又は通路の特徴地点に推定位置を更新（補正）する。図２０に示すように、推定位置の誤差範囲内に特徴地点である地下横断通路が存在する場合、推定位置を地下横断道路の地点に更新する。なお、特徴地点以外の地点では、推定位置を道路に更新しない。
【０１６７】
また、図２１に示すように、推定位置の誤差範囲内に特徴地点である曲がり角、券売機、改札口、階段、エスカレータ、エレベータ等が存在する場合、推定位置をこれらの特徴地点に更新する。なお、特徴地点以外の地点では、推定位置を通路に更新しない。
【０１６８】
図２２は交通機関を利用するまでの地上での推定位置の軌跡算出の他の例を示す説明図であり、図２３は交通機関を利用するまでの地下での推定位置の軌跡算出の他の例を示す説明図である。図２２及び図２３の例では、地図マッチングを利用して、歩行者の歩行方位と道路又は通路の方位とが所定の閾値を超えない限り、推定位置を常時道路又は通路上にマッチングさせる。
【０１６９】
また、図２２に示すように、推定位置の誤差範囲内に特徴地点である地下横断通路が存在する場合、推定位置を地下横断道路の地点に更新する。また、図２３に示すように、推定位置の誤差範囲内に特徴地点である曲がり角、券売機、改札口、階段、エスカレータ、エレベータ等が存在する場合、推定位置をこれらの特徴地点に更新する。
【０１７０】
また、別の方法として、例えば、地図マッチングを利用して、推定位置が通路（通路領域）からはみ出した場合に、推定位置を通路に更新することもできる。また、推定位置の誤差範囲内に特徴地点である券売機、改札口、階段、エスカレータ、エレベータ等が存在する場合、推定位置をこれらの特徴地点に更新することもできる。特徴地点以外の地点では、推定位置が通路からはみ出さない限り、推定位置を通路に更新しない。なお、地上の場合も同様である。
【０１７１】
また、地図マッチングを利用せずに自立航法のみを利用することもできる。例えば、ＧＰＳ衛星からの電波を受信できない地下では、自立航法のみを利用して推定位置を求めるとともに、推定位置の誤差範囲内に特徴地点である券売機、改札口、階段、エスカレータ、エレベータ等が存在する場合、推定位置をこれらの特徴地点に更新する。また、ＧＰＳ衛星からの電波を受信できない地下では、自立航法のみを利用して推定位置を求めるとともに、特徴地点での推定位置の更新を行わないようにすることもできる。かかる方法は、駅舎などの構造により、歩行者が交通手段に乗車又は降車した地点を特定し易いなど推定位置の誤差範囲の大きさがある程度許容できる場合などには、用いることができる。
【０１７２】
なお、上述の例では、道路から地下に入り交通手段に乗車するまでの例を説明したが、交通手段から降車して道路に出るまでの推定位置も同様に特定し追跡することができる。従って、例えば、プラットホームから交通手段に乗車するまで、乗車後降車するまで、かつ降車してから道路に出るまでのすべての経路において継続（連続）して歩行者の位置を特定、追跡することが可能となる。
【０１７３】
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、道路又は通路の特徴地点で推定位置を更新（補正）した場合には、最小の誤差範囲（例えば、道路幅又は通路幅程度）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。
【０１７４】
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道路又は通路の接続特性、道路又は通路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。
【０１７５】
図２４は推定位置の更新の一例を示す説明図である。図２４に示すように、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、道路又は通路が存在するので、推定位置Ｍを道路上又は通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、特徴地点において、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（道路幅又は通路幅程度の範囲）を設定することができる。なお、推定位置の方位と道路又は通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、推定位置を道路上又は通路上に更新しないようにすることもできる。
【０１７６】
推定位置Ｎの誤差範囲内では、前回に更新した推定位置が存在していた道路又は通路が誤差範囲外となるため、誤差範囲内に別の道路又は通路があるか否かを判定する。仮に別の道路又は通路が存在する場合、推定位置をその道路又は通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又は通路がないと判定した場合、推定位置Ｎを棄却することができる。
【０１７７】
図２５は推定位置の更新の他の例を示す説明図である。図２５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又は通路が２つの道路又は通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又は通路が存在するので、推定位置Ｍを道路上又は通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又は通路上の推定位置は棄却する。なお、この場合においても、特徴地点において、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。
【０１７８】
図２６は推定位置の更新の他の例を示す説明図である。図２６の例も、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又は通路が２つの道路又は通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、分岐した両方の道路又は通路が存在するので、推定位置Ｍを各道路上又は通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、特徴地点において、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。
【０１７９】
次に、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２７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２７の例では、特徴地点Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３において、測位位置Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して道路上又は通路上の位置に更新した推定位置Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３があるとする。特徴地点Ｂ１〜Ｂ３は、例えば、横断歩道、歩道橋、地下横断通路、階段、エレベータ、エスカレータ、券売機、改札口、駅のプラットホーム、曲がり角などである。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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
図２８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２８の例では、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、道路上又は通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。
【０１８３】
すなわち、推定位置と道路又は通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、推定位置が道路又は通路に対して、どの程度確かな位置であるかを把握することができる。
【０１８４】
図２９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２７、図２８の例で示すような特徴地点のように、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２９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又は通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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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、ｍ５＝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。
【０１８９】
また、通路上の位置に更新した推定位置が道路から地下横断通路（駅へのアクセス通路）に移った場合に、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、ｍ６＝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などのセンサの信頼性が低い、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。
【０１９０】
また、通路上の位置に更新した推定位置がエレベータの付近にある場合に、歩行者の歩行停止、高度又は気圧の変化、ＧＰＳ１３１などのセンサの信頼性低下などを検出したときは、歩行者がエレベータに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、ｍ７＝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。
【０１９１】
また、通路上の位置に更新した推定位置がエスカレータの付近にある場合に、歩行者の歩行停止、歩行速度の変動又は歩行の強さの変動、高度又は気圧の変化、ＧＰＳ１３１などのセンサの信頼性低下などを検出したときは、歩行者がエスカレータに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、ｍ８＝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。なお、エスカレータとエレベータとを区別するための別の歩行挙動として、例えば、上下方向の加速度変化がある場合には、歩行者がエレベータにいると判定し、上下方向だけでなく水平方向にも加速度変化がある場合には、歩行者がエスカレータにいると判定してもよい。
【０１９２】
また、通路上の位置に更新した推定位置が駅のプラットホーム、停留所、乗降エリア、搭乗エリアなどの付近にある場合に、歩行者の所定時間以上の歩行停止、ＧＰＳ１３１などのセンサの信頼性低下などを検出したときは、歩行者が駅のプラットホーム、停留所、乗降エリア、搭乗エリアに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、ｍ９＝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。
【０１９３】
また、通路上の位置に更新した推定位置が券売機の付近にある場合に、歩行者の一時的な歩行停止、ＧＰＳ１３１などのセンサの信頼性低下などを検出したときは、歩行者が券売機付近に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、ｍ１０＝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。
【０１９４】
また、通路上の位置に更新した推定位置が改札口の付近にある場合に、歩行者の瞬間的な歩行停止又は歩行の乱れなどを検出したときは、歩行者が改札口付近に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、ｍ１１＝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。
【０１９５】
上述の道路又は通路の特徴地点と歩行者の歩行挙動との関連付け、あるいは、特徴地点とセンサの信頼性との関連付けは、予め記憶部１５に記憶しておけばよい。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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又は通路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又は通路上にある状況が所定時間及び／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。
【０１９８】
次に測位方位の補正について説明する。地図マッチング法により、道路又は通路の特定とその推定位置が確定し、かつ測位方位が所定の歩行距離（例えば、２０ｍ）以上変化がない場合に、測位方位を地図上の道路又は通路の方位に補正することができる。測位方位の補正のタイミングは、例えば、特定された推定位置が唯一である状況が所定の時間（例えば、１分）又は所定の距離（例えば、５０ｍ）以上継続した場合、あるいは、特定された全ての推定位置に対応する地図上の道路又は通路方位が、所定閾値（例えば、２度）の範囲内である状況が所定の時間（例えば、１分）及び／又は所定の距離（例えば、５０ｍ）以上継続し、かつ測位方位に所定の歩行距離（例えば、２０ｍ）以上変化がない場合である。
【０１９９】
また、以下のような補正タイミングの条件を付加することもできる。条件（１）として、所定の時間（例えば、１分）又は所定の距離（例えば、５０ｍ）の間で推定位置と測位位置との差が所定の閾値（例えば、５０ｍ）以内である場合、条件（２）として、所定の時間（例えば、１分）又は所定の距離（例えば、５０ｍ）の間で地磁気センサが正常である確率が低い場合、例えば、所定の歩行距離（例えば、２０ｍ）以上連続して地磁気センサが正常でない場合、条件（３）として、所定の時間（例えば、１分）及び／又は所定の距離（例えば、５０ｍ）の間でＧＰＳ１３１が正常である確率が低い場合、例えば、所定の歩行距離（例えば、５０ｍ）以上連続してＧＰＳ１３１が正常でない場合である。なお、この測位方位の補正は、地図上の道路方位又は通路方位が直進である場合に限定してもよい。
【０２００】
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。
【０２０１】
図３０は歩行者の位置の表示の一例を示す説明図である。道路又は通路上に推定位置が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。
【０２０２】
図３１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。
【０２０３】
図３２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３２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。
【０２０４】
図３３は歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。図３３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、道路又は通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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
次に、歩行者が交通手段に乗車して移動中である場合の歩行者の位置を表示する例について説明する。図３４は歩行者が交通手段で移動中の歩行者の位置の表示の一例を示す説明図である。図３４に示すように、歩行者が乗車した交通手段の路線図を表示部１８で表示し、歩行者の現在位置を路線図に沿って表示させることができる。
【０２０７】
この場合、出発地点から目的地まで最適な経路を誘導する場合には、誘導する経路にある乗車駅と降車駅との間の路線図を表示させることができる。また、交通手段に乗車して比較的長い距離を移動する場合には、現在位置付近の路線図を表示させることもできる。
【０２０８】
図３５は歩行者が交通手段で移動中の歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。図３５に示すように、現在位置付近の路線図に加えて、次の駅までの所要時間、乗り換え案内のための情報などを表示することができる。また、経路誘導を行う場合には、降車する駅までの所要時間を表示してもよい。
【０２０９】
上述の例では、鉄道車両で移動中の歩行者の位置の表示例を説明したが、これに限定されるものではなく、路線を有する他の交通手段に乗車している場合も、同様に位置を表示させることができる。また、専用の乗降場所がない交通手段の場合には、車両用の道路に沿って車両で移動中の歩行者の位置を表示することができる。
【０２１０】
次に位置検出処理の手順について説明する。図３６、図３７、図３８及び図３９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、位置特定装置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）。
【０２１１】
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、歩行者が携帯装置の電源を切った後、あるいは、地下から道路に出てきた後等、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、例えば、歩行者が交通手段で移動した場合には、路線図に沿って歩行者の位置を追跡することが可能であり、歩行者が交通手段から降車した駅付近に限定することにより、ＧＰＳ１３１による測位、あるいは、通常基地局との通信により行うことができる。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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、路線情報の更新の有無を判定する（Ｓ２５）。地図情報、路線情報の更新があった場合（Ｓ２５でＹＥＳ）、制御部１１は、地図情報、路線情報を取得する（Ｓ２６）。地図情報、路線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。なお、外部装置から歩行者の周辺にある信号機の信号情報を取得するようにしてもよい。
【０２１７】
制御部１１は、移動方法の判定を行い（Ｓ２７）、推定位置の誤差範囲内に特徴地点があるか否かを判定する（Ｓ２８）。誤差範囲内に特徴地点がある場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、制御部１１は、その特徴地点で歩行者の位置を補正済であるか否かを判定し（Ｓ２９）、補正済でない場合（Ｓ２９でＮＯ）、歩行挙動を判定し（Ｓ３０）、高度情報を取得する（Ｓ３１）。
【０２１８】
制御部１１は、判定した歩行挙動、取得した高度情報が特徴地点と関連するか否かを判定し（Ｓ３２）、関連する場合（Ｓ３２でＹＥＳ）、すなわち、判定した歩行挙動、取得した高度情報が、特徴地点に関連付けられた歩行挙動、高度情報と一致する場合、歩行者の位置を関連する特徴地点に補正し（Ｓ３３）、歩行者の他の推定位置をすべて棄却する（Ｓ３４）。
【０２１９】
制御部１１は、判定した移動方法に基づいて、歩行者の位置を特定（推定位置の更新）する（Ｓ３５）。すなわち、制御部１１は、判定した移動方法に対応する地図情報に基づいて、歩行者がどのような移動方法で移動する場合であっても、歩行者にとって違和感なく、連続的かつ高精度に位置検出することができる。制御部１１は、特定した位置（更新した推定位置）の誤差範囲、評価係数を算出し（Ｓ３６）、歩行者の位置を表示部１８に表示する（Ｓ３７）。
【０２２０】
制御部１１は、測位方位の補正条件を充足するか否かを判定し（Ｓ３８）、条件を充足する場合（Ｓ３８でＹＥＳ）、測位方位を地図上の道路方位又は通路方位に補正する（Ｓ３９）。測位方位の補正条件を充足しない場合（Ｓ３８でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ３９の処理を行わずに、後述のステップＳ４０の処理を行う。
【０２２１】
制御部１１は、センサの較正の要否を判定し（Ｓ４０）、較正が必要である場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、センサを較正する（Ｓ４１）。センサの較正が必要でない場合（Ｓ４０でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ４１の処理を行わずに、後述のステップＳ４２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（Ｓ４２）、指示がない場合（Ｓ４２でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を続け、指示がある場合（Ｓ４２でＹＥＳ）、処理を終了する。
【０２２２】
推定位置の誤差範囲内に特徴地点がない場合（Ｓ２８でＮＯ）、特徴地点で歩行者の位置を補正済である場合（Ｓ２９でＹＥＳ）、あるいは、特徴地点と関連しない場合（Ｓ３２でＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ３５以降の処理を続ける。
【０２２３】
次に、移動方法の判定処理について説明する。図４０、図４１及び図４２は移動方法の判定処理の手順を示すフローチャートである。制御部１１は、歩行者の移動速度を検出し（Ｓ１０１）、振動特性を検出する（Ｓ１０２）。制御部１１は、歩行挙動を判定し（Ｓ１０３）、高度を検出する（Ｓ１０４）。
【０２２４】
制御部１１は、歩行者が歩行又は自転車で移動しているか否かを判定する（Ｓ１０５）。すなわち、制御部１１は、歩行者の移動方法が第３の移動方法であるか否かを判定する。歩行者が歩行又は自転車で移動していると判定した場合（Ｓ１０５でＹＥＳ）、制御部１１は、直近に判定した移動方法が歩行又は自転車であるか否かを判定し（Ｓ１０６）、直近に判定した移動方法が歩行又は自転車である場合（Ｓ１０６でＹＥＳ）、移動方法は、歩行又は自転車のままであると判定し（Ｓ１０７）、処理を終了する。
【０２２５】
直近に判定した移動方法が歩行又は自転車でない場合（Ｓ１０６でＮＯ）、制御部１１は、移動方法は、歩行又は自転車に変化したと判定し（Ｓ１０８）、処理を終了する。
【０２２６】
歩行者が歩行又は自転車で移動していないと判定した場合（Ｓ１０５でＮＯ）、制御部１１は、直近に判定した移動方法が歩行又は自転車であるか否かを判定し（Ｓ１０９）する。直近に判定した移動方法が歩行又は自転車である場合（Ｓ１０９でＹＥＳ）、制御部１１は、直近に推定した推定位置（又は特定した位置でもよい）の誤差範囲に特徴地点としての乗降場所があるか否かを判定する（Ｓ１１０）。
【０２２７】
誤差範囲に乗降場所がある場合（Ｓ１１０でＹＥＳ）、すなわち、誤差範囲に乗降場所を特定することができた場合、制御部１１は、判定した歩行挙動、検出した振動特性、移動速度、高度変化などが、特定した乗降場所に対応する交通機関のものと一致するか否かを判定する（Ｓ１１１）。
【０２２８】
乗降場所に対応する交通機関のものと一致する場合（Ｓ１１１でＹＥＳ）、制御部１１は、歩行者が乗車している交通手段が、予め乗降場所が定められた路線を有する交通機関（第１の交通機関）の交通手段であるとし、移動方法が第１の移動方法に変化したと判定し（Ｓ１１２）、処理を終了する。
【０２２９】
誤差範囲に乗降場所がない場合（Ｓ１１０でＮＯ）、あるいは、乗降場所に対応する交通機関のものと一致しない場合（Ｓ１１１でＮＯ）、制御部１１は、直近に推定した推定位置（又は特定した位置でもよい）の誤差範囲に特徴地点としての道路があるか否かを判定する（Ｓ１１３）。
【０２３０】
誤差範囲に道路がある場合（Ｓ１１３でＹＥＳ）、制御部１１は、予め乗降場所が定められた路線を有しない交通機関（第２の交通機関）であるとし、移動方法が第２の移動方法に変化したと判定し（Ｓ１１４）、処理を終了する。誤差範囲に道路がない場合（Ｓ１１３でＮＯ）、制御部１１は、異常通知を行って（Ｓ１１５）、処理を終了する。
【０２３１】
直近に判定した移動方法が歩行又は自転車でない場合（Ｓ１０９でＮＯ）、制御部１１は、直近に判定した移動方法が第１の移動方法であるか否かを判定する（Ｓ１１６）。直近に判定した移動方法が第１の移動方法である場合（Ｓ１１６でＹＥＳ）、制御部１１は、交差点での加減速又は停止の有無、過去の乗降場所での停止の有無を判定し（Ｓ１１７）、第１の移動方法に該当するか否かを判定する（Ｓ１１８）。
【０２３２】
第１の移動方法に該当する場合（Ｓ１１８でＹＥＳ）、制御部１１は、処理を終了する。第１の移動方法に該当しない場合（Ｓ１１８でＮＯ）、制御部１１は、移動方法が第２の移動方法であると判定し（Ｓ１１９）、処理を終了する。
【０２３３】
直近に判定した移動方法が第１の移動方法でない場合（Ｓ１１６でＮＯ）、制御部１１は、交差点での加減速又は停止の有無、過去の乗降場所での停止の有無を判定し（Ｓ１２０）、第２の移動方法に該当するか否かを判定する（Ｓ１２１）。
【０２３４】
第２の移動方法に該当する場合（Ｓ１２１でＹＥＳ）、制御部１１は、処理を終了する。第２の移動方法に該当しない場合（Ｓ１２１でＮＯ）、制御部１１は、異常通知を行って（Ｓ１２２）、処理を終了する。
【０２３５】
以上説明したように、本発明によれば、屋外又は屋内を問わず、歩行者の位置を精度良く特定することができる。
【０２３６】
上述の実施の形態において、特徴地点が階段又はエスカレータの場合には、各階のフロア毎に、踊り場やエスカレータの乗降場所などの歩行者が方向転換する場所があり、その場所で歩行者の平面歩行が検知できるため、気圧センサなどに多少誤差が存在する場合であっても、歩行者の歩行挙動などにより上階又は下階のいずれへ移動しているかが分かれば、どの階のフロアにいるかを判定することができる。
【０２３７】
また、特徴地点がエレベータの場合、気圧センサの分解能では各階のフロア毎の判定が困難である場合には、加速度センサとの併用でフロアを限定することもできる。例えば、気圧センサでの判定によれば、歩行者が４階にいる確率が４０％、５階にいる確率が６０％という場合に、加速度センサから求めた鉛直方向の距離（高さ）で、歩行者が３階にいる確率が３０％、４階にいる確率が４０％、５階にいる確率が３０％というときには、仮に、気圧センサの信用度が加速度センサの信用度の２倍であるとすると、両者による複合判定で、歩行者が３階にいる確率が、（２×０＋１×０．３）／３＝０．１（すなわち、１０％）となり、４階にいる確率が、（２×０．４＋１×０．４）／３＝０．４（すなわち、４０％）となり、５階にいる確率が、（２×０．６＋１×０．３）／３＝０．５（すなわち、５０％）となり、最も確率の高い５階にいると判定することができる。
【０２３８】
仮に、歩行者がある階にいると限定することができない場合であっても、各階のフロア毎の地図情報との地図マッチングにより、最終的に歩行者がいるフロアを判定することができる。例えば、４階にいる確率が４０％で５階にいる確率が５０％である場合、この時点で４階か５階かを特定せず、２つの候補に対して、それぞれ位置検出を行い、フロア内の通路の走行と地図データとのマッチングで最終的にどちらかを決定するようにしてもよい。
【０２３９】
なお、気圧センサ、加速度センサと各階のフロアとの関係は、例えば、予めフロアと高度との関係を定数テーブルで地図情報に登録しておき、これにより、上記の方法でフロアの判定、あるいは、少なくともフロアの限定を行うことができる。
【０２４０】
歩行者が観覧車に乗った場合には、歩行停止と所定の高度変化により判定することができる。ここで、高度変化が観覧車の場合に合致するか否かは、観覧車の最上位地点の気圧と、観覧車が１周する時間との関係により高度の時間変化を求めればよい。また、超高層ビルなどのエレベータに歩行者が乗った場合にも、ビルの最上階の高さにおける気圧と、高度の時間変化又は変化が安定した後の気圧により、どの階にいるかを判定することができる。
【０２４１】
上記の例では、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。
【０２４２】
また、上記では、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。
【０２４３】
上述の位置特定装置は、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。
【０２４４】
上述の実施の形態において、位置特定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、操作等に伴う装置の振動又は姿勢変化で装置が傾いた場合、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。
【０２４５】
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。
【０２４６】
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】
【０２４７】
【図１】本発明に係る位置特定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】地図上の歩行者用の道路又は通路の設定例を示す説明図である。
【図５】駅付近の地下の地図情報の一例を示す模式図である。
【図６】鉄道の路線図の一例を示す説明図である。
【図７】鉄道の駅間の所要時間の例を示す説明図である。
【図８】歩行挙動を検出する一例を示す説明図である。
【図９】特徴地点と歩行挙動との関連を示す説明図である。
【図１０】エスカレータ付近の歩行者の歩行軌跡の例を示す模式図である。
【図１１】エスカレータ付近での歩行者の位置を特定する一例を示す説明図である。
【図１２】誤差範囲内の特徴地点を選択する方法の一例を示す説明図である。
【図１３】振動特性の一例を示す説明図である。
【図１４】振動特性の一例を示す説明図である。
【図１５】振動特性の一例を示す説明図である。
【図１６】移動手段の例を示す説明図である。
【図１７】乗降場所が定められた路線を有する交通機関を判定する例を示す説明図である。
【図１８】推定位置の新規登録の一例を示す説明図である。
【図１９】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２０】交通機関を利用するまでの地上での推定位置の軌跡の算出例を示す説明図である。
【図２１】交通機関を利用するまでの地下での推定位置の軌跡の算出例を示す説明図である。
【図２２】交通機関を利用するまでの地上での推定位置の軌跡算出の他の例を示す説明図である。
【図２３】交通機関を利用するまでの地下での推定位置の軌跡算出の他の例を示す説明図である。
【図２４】推定位置の更新の一例を示す説明図である。
【図２５】推定位置の更新の他の例を示す説明図である。
【図２６】推定位置の更新の他の例を示す説明図である。
【図２７】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２８】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２９】推定位置の評価係数の他の例を示す説明図である。
【図３０】歩行者の位置の表示の一例を示す説明図である。
【図３１】歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。
【図３２】歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。
【図３３】歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。
【図３４】歩行者が交通手段で移動中の歩行者の位置の表示の一例を示す説明図である。
【図３５】歩行者が交通手段で移動中の歩行者の位置の表示の他の例を示す説明図である。
【図３６】位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図３７】位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図３８】位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図３９】位置検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図４０】移動方法の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図４１】移動方法の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図４２】移動方法の判定処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２４８】
１０  位置特定装置
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  方位補正部
１３６  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  歩行挙動判定部
１７４  乗降判定部
１７５  位置特定部
１７６  信頼度算出部
１７７  評価部
１７８  振動検出部
１８  表示部
１９  音声出力部
２０  移動方法判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【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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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
2009229204.tif 000044
【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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