(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末の利用者に対し、目標物の方向を提示する方向提示方法であって、
携帯端末に予め定められている基準の方向が目標物の方向を向いているか否かを判定し、該基準の方向が目標物の方向を向いていると判定した場合に、その旨を通知し、該基準の方向が目標物の方向を向いていないと判定した場合に、該基準の方向を目標物の方向に向かせるための携帯端末の移動方向に応じた通知を画面に表示し、
画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルと画面から目標物へ向かう単位ベクトルとの差のベクトルが、画面に射影されて表示される、或いは画面から目標物へ向かう単位ベクトルが、画面に射影されて表示される
ようにした方向提示方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方向提示方法において、
携帯端末に予め定められている基準の方向が目標物の方向を向いていない場合に、該基準の方向を目標物の方向に向かせるための携帯端末の移動距離に応じた通知を行うようにした方向提示方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方向提示方法において、
携帯端末に予め定められている基準の方向は、該携帯端末に備えられている画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向であるようにした方向提示方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方向提示方法において、
画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向が目標物の方向を向いているか否かを判定するときに、画面から目標物へ向かう単位ベクトルと、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルとの差を算出し、その差がない場合に該画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、差がある場合に該画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定するようにした方向提示方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方向提示方法において、
画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向が目標物の方向を向いているか否かを判定するときに、画面から目標物へ向かう単位ベクトルと、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルとの差を算出し、その差が所定範囲内である場合に該画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、差が所定範囲内でない場合に該画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定するようにした方向提示方法。
【請求項６】
請求項３乃至５の何れかに記載の方向提示方法において、
画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向が目標物の方向を向いているか否かを判定するときに、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルと、画面から目標物へ向かう単位ベクトルとの内積を算出し、その内積が１である場合に、該画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、１でない場合に、該画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定するようにした方向提示方法。
【請求項７】
請求項３乃至５の何れかに記載の方向提示方法において、
画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向が目標物の方向を向いているか否かを判定するときに、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルと、画面から目標物へ向かう単位ベクトルとの内積を算出し、その内積と１との差が所定範囲内である場合に、該画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、差が所定範囲内でない場合に、該画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定するようにした方向提示方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方向提示方法において、
画面から目標物へ向かう単位ベクトルの方向と、該画面の法線単位ベクトルと該目標物へ向かう単位ベクトルとのなす角度に応じた表示を行うようにした方向提示方法。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載の方向提示方法において、
音を出力させて前記各通知を行うようにした方向提示方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れかに記載の方向提示方法において、
光を変化させて前記各通知を行うようにした方向提示方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れかに記載の方向提示方法において、
携帯端末を振動させて前記各通知を行うようにした方向提示方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れかに記載の方向提示方法において、
利用者が経由点を経由して目的地に至る場合に、その経路に従って順次経由点及び目的地を目標物として、前記各通知を行うようにした方向提示方法。
【請求項１３】
利用者に対し、目標物の方向を提示する携帯端末において、
携帯端末に予め定められている基準の方向が目標物の方向を向いているか否かを判定する判定手段と、
該基準の方向が目標物の方向を向いている場合にその旨を通知し、該基準の方向が目標物の方向を向いていない場合に該基準の方向を目標物の方向に向かせるための携帯端末の移動方向に応じた通知を画面に表示する通知手段と、
を備え、前記通知手段は、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルと画面から目標物へ向かう単位ベクトルとの差のベクトルを画面に射影させて表示する、或いは画面から目標物へ向かう単位ベクトルを画面に射影させて表示する
ようにした携帯端末。
【請求項１４】
請求項１３に記載の携帯端末において、
前記通知手段は、携帯端末に予め定められている基準の方向が目標物の方向を向いていない場合に、該基準の方向を目標物の方向に向かせるための携帯端末の移動距離に応じた通知を行うようにした携帯端末。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の携帯端末において、
携帯端末に予め定められている基準の方向は、該携帯端末に備えられている画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向であるようにした携帯端末。
【請求項１６】
請求項１５に記載の携帯端末において、
前記判定手段は、画面から目標物へ向かう単位ベクトルと、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルとの差を算出し、その差がない場合に画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、差がある場合に画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定するようにした携帯端末。
【請求項１７】
請求項１５に記載の携帯端末において、
前記判定手段は、画面から目標物へ向かう単位ベクトルと、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルとの差を算出し、その差が所定範囲内である場合に画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、差が所定範囲内でない場合に画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定するようにした携帯端末。
【請求項１８】
請求項１５乃至１７の何れかに記載の携帯端末において、
前記判定手段は、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルと、画面から目標物へ向かう単位ベクトルとの内積を算出し、その内積が１である場合に、画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、１でない場合に、画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定するようにした携帯端末。
【請求項１９】
請求項１５乃至１７の何れかに記載の携帯端末において、
前記判定手段は、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルと、画面から目標物へ向かう単位ベクトルとの内積を算出し、その内積と１との差が所定範囲内である場合に、画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、差が所定範囲内でない場合に、画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定するようにした携帯端末。
【請求項２０】
請求項１３に記載の携帯端末において、
前記通知手段は、画面から目標物へ向かう単位ベクトルの方向と、該画面の法線単位ベクトルと該目標物へ向かう単位ベクトルとのなす角度に応じた表示を行うようにした携帯端末。
【請求項２１】
請求項１３乃至２０の何れかに記載の携帯端末において、
前記通知手段は、音を出力させて前記各通知を行うようにした携帯端末。
【請求項２２】
請求項１３乃至２１の何れかに記載の携帯端末において、
前記通知手段は、光を変化させて前記各通知を行うようにした携帯端末。
【請求項２３】
請求項１３乃至２２の何れかに記載の携帯端末において、
前記通知手段は、携帯端末を振動させて前記各通知を行うようにした携帯端末。
【請求項２４】
請求項１３乃至２３の何れかに記載の携帯端末において、  前記通知手段は、利用者が経由点を経由して目的地に至る場合に、その経路に従って順次経由点及び目的地を目標物として、前記各通知を行うようにした携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、携帯端末の利用者に対し、目標物の方向を提示する方向提示方法、及び、利用者に対し目標物の方向を提示する携帯端末に関する。
【従来の技術】
【０００３】
車両の搭乗者に対し、地図とこれに重畳された自己の位置、方向、進むべき経路を表示して道案内を行うカーナビゲーションシステムが普及している。これに対し、歩行者への道案内の方法としては、従来から地図を用いる方法が主力であった。
【０００４】
しかし、近年、携帯電話に備えられた画面に、略地図や案内文を表示させることにより、歩行者に対し道案内を行うシステムが開発、実用化されている。このように歩行者に対し道案内を行うシステムの一例としては、特願平０８−２８５１６３号公報に掲載された「情報集中管理型ナビゲーションシステム」や、「東芝・首都圏道案内ルートマップ」等がある。
【０００５】
また、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等を用い、歩行者の視野に付加情報を提示することにより、道案内やその他の情報提供を行うシステムも提案されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した、携帯電話の画面に略地図や案内文を表示させて道案内を行う従来の方法では、歩行者が向いている方向と画面に表示された地図との対応がとられていないため、わかりにくい場合があった。例えば、地下鉄駅の出口階段を上るうちに何度か進行方向が変わってしまった場合、歩行者が向いている方向と画面に表示された地図との対応がとられていないため、歩行者は地上に出てもすぐには進行方向がわからず、目標物となるものを探し、その目標物を基準として自分が向いている方向と画面に表示された地図との対応をとった上で、表示された地図を見て進行方向を認識する必要があった。
【０００７】
このような問題を解決すべく、特願平０５−２４０８９１号公報に掲載された「携帯型ナビゲーション装置」や、特願平０５−１９７３３２号公報に掲載された「携帯型ナビゲータ」では、地図を実際の方向に合わせて表示させる方法が提案されている。しかし、地図は二次元であるため、利用者は、この二次元の地図と実世界との対応をとる必要があり、わかりにくいという問題は残ったままであった。また、二次元の地図では、上下方向の移動を利用者に認識させることが困難であった。例えば、途中から地下街を通るような経路の場合、利用者に地下街を通ることを認識させるように地図を表示することは困難であった。更には、携帯電話等の画面は小さいため、利用者にとってわかりやすい地図を表示することは困難であり、また、利用者がその地図を読み取るためには慣れが必要であった。
【０００８】
また、上述した、歩行者の視野に付加情報を提示して道案内やその他の情報提供を行う方法では、利用者はＨＭＤ等を装着する必要があり、その装着負荷が大きかった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的は、利用者にわかりやすく、且つ、使用負荷の少ない方向提示方法及び携帯端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様では、携帯端末の利用者に対し、目標物の方向を提示する方向提示方法において、携帯端末に予め定められている基準の方向が目標物の方向を向いているか否かを判定し、該基準の方向が目標物の方向を向いていると判定した場合に、その旨を通知し、該基準の方向が目標物の方向を向いていないと判定した場合に、該基準の方向を目標物の方向に向かせるための携帯端末の移動方向に応じた通知を行う。
【００１１】
このような方向提示方法では、携帯端末に予め定められている基準の方向が目標物の方向を向いている場合にはその旨を通知し、基準の方向が目標物の方向を向いていない場合には基準の方向を目標物の方向に向かせるための携帯端末の移動方向に応じた通知が行われるため、利用者は、これらの通知により目標物の方向を認識することができ、地図と現在の自分の方向との対応をとらなくても、容易に目標物へ向かうことができる。また、このような方向提示方法では、３次元空間において、携帯端末に予め定められている基準の方向や目標物の方向が特定されるため、目標物が利用者の上下何れかの方向にあるかについても認識可能である。更には、利用者は携帯端末を携帯するだけでよく、ＨＭＤ等を装着する場合に比べ、使用負荷を小さくすることができる。
【００１２】
また、携帯端末に予め定められている基準の方向を目標物の方向に向かせるために該携帯端末をどの程度移動させれば良いかについて利用者に認識させるという観点から、本発明の一態様では、前記方向提示方法において、携帯端末に予め定められている基準の方向が目標物の方向を向いていない場合に、該基準の方向を目標物の方向に向かせるための携帯端末の移動距離に応じた通知を行う。
【００１３】
また、通常の携帯端末の使用態様において利用者の視線方向と画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向とがほぼ一致することを利用し、より容易に目標物の方向を認識させるという観点から、本発明の一態様では、前記方向提示方法において、携帯端末に予め定められている基準の方向は、該携帯端末に備えられている画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向であるようにする。
【００１４】
同様に、利用者にとってわかりやすく、且つ、使用負荷を少なくするという観点から、本発明の一態様では、前記方向提示方法において、画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向が目標物の方向を向いているか否かを判定するときに、画面から目標物へ向かう単位ベクトルと、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルとの差を算出し、その差がない場合に該画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、差がある場合に該画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定する。
【００１５】
更に同様の観点から、本発明の一態様では、前記方向提示方法において、画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向が目標物の方向を向いているか否かを判定するときに、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルと、画面から目標物へ向かう単位ベクトルとの内積を算出し、その内積が１である場合に、該画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、１でない場合に、該画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定する。
【００１６】
また、利用者が目標物のおおよその方向を認識することができればよい場合もあるため、かかる観点から、本発明の一態様では、前記方向提示方法において、画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向が目標物の方向を向いているか否かを判定するときに、画面から目標物へ向かう単位ベクトルと、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルとの差を算出し、その差が所定範囲内である場合に該画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、差が所定範囲内でない場合に該画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定する。
【００１７】
同様の観点から、本発明の一態様では、前記方向提示方法において、画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向が目標物の方向を向いているか否かを判定するときに、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルと、画面から目標物へ向かう単位ベクトルとの内積を算出し、その内積と１との差が所定範囲内である場合に、該画面の法線方向が目標物の方向を向いていると判定し、差が所定範囲内でない場合に、該画面の法線方向が目標物の方向を向いていないと判定する。
【００１８】
また、各通知を行うに際しては、本発明の一態様では、前記各通知を画面に表示することにより、従来のように地図を表示する場合よりも利用者にとってわかりやすい方向提示が可能となる。この場合、本発明の一態様のように、画面の表から裏へ向かう該画面の法線単位ベクトルと画面から目標物へ向かう単位ベクトルとの差のベクトルを画面に射影させて表示するようにしても良い。また、本発明の一態様のように、画面から目標物へ向かう単位ベクトルを画面に射影させて表示するようにしても良い。更には本発明の一態様のように、画面から目標物へ向かう単位ベクトルの方向と、該画面の法線単位ベクトルと該目標物へ向かう単位ベクトルとのなす角度に応じた表示を行うようにしても良い。
【００１９】
また、各通知を行うに際しては、本発明の一態様のように、音を出力させて前記各通知を行う。また、本発明の一態様のように、光を変化させて前記各通知を行う。更には、本発明の一態様のように、携帯端末を振動させて前記各通知を行う。
【００２０】
また、経由点を経由して目的地に至る経路を案内する際に、利用者にとってわかりやすく、且つ、使用負荷を少なくするという観点から、本発明の一態様では、前記方向提示方法において、利用者が経由点を経由して目的地に至る場合に、その経路に従って順次経由点及び目的地を目標物として、前記各通知を行う。
【００２１】
また、本発明の一態様では方向提示方法に適した携帯端末が得られる。
【発明の実施の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る方向提示方法が適用される携帯端末としての携帯電話機の構成例を示すブロック図である。
【００２３】
同図に示す携帯電話機１００は、画面を備えており、利用者に対して経由点を経由して目的地に至る経路を案内する際に、その経路に従って順次経由点及び目的地を目標物として、画面の表から裏へ向かう該画面の法線方向を経由点や目的地の方向に向かせるための該画面の移動方向を通知する。この携帯電話機１００は、画面法線方向検出部１、画面位置検出部２、目的地記憶部３、地図データベース（ＤＢ）４、案内処理部５、画面１０、スピーカ１１、ランプ１２、バイブレータ１３を備えて構成されている。なお、図１において、通話処理を行う機能ブロックについてはその記載が省略されている。
【００２４】
画面法線方向検出部１は、画面１０の表から裏へ向かう該画面１０の法線方向を検出する。例えば画面法線方向検出部１は、各種のジャイロや、複数のセンサを総合したセンサ（例えばトーキン社の３Ｄモーションセンサ）等を利用して画面１０の法線方向の情報を検出する。
【００２５】
画面位置検出部２は、画面１０、具体的には画面１０の中心の地理的位置（経度、緯度、高度）を検出する。例えば、画面位置検出部２は、各種ＧＰＳを利用して画面１０の地理的位置を検出する。また、画面位置検出部２は、携帯電話機１００が受信する信号の電波強度やセル番号、位置情報タグ（赤外線、磁場、ＲＦＩＤ等）により画面１０の地理的位置を検出することもできる。なお、画面位置検出部２は、高度については、それが重要になる場所（例えば高層ビルや地下街）における局所的な位置情報システムを併用して検出することもできる。
【００２６】
目的地記憶部３は、利用者によって設定された目的地のデータが記憶される。地図ＤＢ４には、地図データが格納されている。この地図データは、単なる地図画像のデータではなく、ベクトル地図等の構造化情報（どれが道でどれが建物か等を示す情報）を有している。例えば、地図データには、経由点や目的地として設定される地点の経度、緯度、高度の情報が含まれる。この地図データにより、後述する案内処理部５において、経由点を経由して目的地に至る経路を探索したり、画面１０に地図画像を表示することが可能になる。
【００２７】
案内処理部５は、経路探索部６、地図表示部７、ベクトル演算部８、方向通知部９を備えて構成される。経路探索部６は、画面１０の地理的位置を出発地とし、経由点を経由して目的地に至る経路を探索する。この経路探索には、既存の経路案内作成システム技術が用いられる。例えば、経路探索部６は、目的地記憶部３に記憶された目的地データを読み出し、更に携帯電話機１００の現在位置と目的地とを含む地図データを地図ＤＢ４から読み出す。そして、経路探索部６は、読み出した目的地データ及び地図データに基づいて、画面位置検出部２により検出された画面１０の地理的位置を出発地とし、目的地に至る最適な経路を探索する。この経路探索により、目的地に至るまでに経由する経由点と該経由点を経由する順序とが特定されることになる。
【００２８】
地図表示部７は、画面位置検出部２により検出された画面１０の地理的位置を含む地図データを地図ＤＢ４から読み出し、画面１０に携帯電話機１００の現在位置周辺の地図画像を表示する処理を行う。そして、携帯電話機１００が移動し、それに伴って画面１０の地理的位置が読み出した地図データの範囲を超えそうになった場合や、利用者が道に迷い、経路探索部６によって探索された経路を外れた場合等には、地図表示部７は、地図ＤＢ４から逐次新たな地図データを読み出し、画面１０に表示する処理を行う。また、地図表示部７は、利用者の操作に応じて地図ＤＢ４から地図データを読み出し、画面１０に表示する処理を行う。
【００２９】
ベクトル演算部８は、画面法線方向検出部１によって検出された法線方向と、画面位置検出部２により検出された画面１０の地理的位置とに基づき、画面１０の法線単位ベクトルＶｄを算出する。図２は、画面１０の法線単位ベクトルの一例を示す図である。同図に示すように、画面１０の法線単位ベクトルＶｄは、画面１０の中心を始点とし、該画面１０の表から裏へ向かう単位ベクトルとして特定される。利用者は、通常の携帯電話機１００の使用態様では画面１０を正面から見るため、画面１０の法線単位ベクトルＶｄの方向、即ち画面１０の法線方向は利用者の視線方向とほぼ一致することになる。
【００３０】
また、ベクトル演算部８は、経路探索部６により探索された経路に従って順次経由点又は目的地を設定し、画面位置検出部２によって検出された画面１０の地理的位置（経度、緯度、高度）と、地図ＤＢ４から読み出した地図データに基づく経由点又は目的地の地理的位置（経度、緯度、高度）とにより、図３に示すような、画面１０の中心から目的地又は経由点に向かう単位ベクトルＶｎを算出する。なお、図３においては、利用者から見て目標物が僅かに下方にある場合のベクトルＶｎが示されている。
【００３１】
経由点や目的地には様々なものが考えられる。例えば、経由点や目的地は、経路上で大きく方向転換をする必要のある交差点や、利用者が歩行する際に容易に目標となる建物等である。ベクトル演算部６は、これら経由点や目的地の座標（経度、緯度、高度）を認識した上でベクトルＶｎを算出する。
【００３２】
なお、経由点や目的地がかなりの大きさ、広がりを有するものである場合（例えば大きな建物や、広い敷地を有する地域、公園等である場合）には、ベクトル演算部８は、その中で目標にしやすいものの座標を認識した上でベクトルＶｎを算出する。この場合、地図データには目標にしやすいものの座標が含まれている。例えば、経由点や目的地がデパートの場合には、地図データにはデパート名が表示された看板の座標が含まれており、ベクトル演算部８は、この地図データから看板の座標を認識した上で、画面１０の中心からその看板に向かうベクトルＶｎを算出する。
【００３３】
また、経由点や目的地がかなりの大きさ、広がりを有するものであり、利用者がその内部に入ったり通過するような場合には、ベクトル演算部８は、その出入口の座標を認識した上でベクトルＶｎを算出する。この場合、地図データには経由点や目的地の出入口の座標が含まれている。
【００３４】
一方、経由点が目印に過ぎず、利用者がその内部に入ったり通過する必要がない場合には、ベクトル演算部８は、その経由点にある程度近づいたときに、画面１０の中心から次の経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎを算出する。例えば、経由点がテレビ塔であるが、利用者がそのテレビ塔に登ったり下を通過する必要のない場合には、ベクトル演算部８は、テレビ塔にある程度近づいたときに、画面１０の中心から次の経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎを算出する。
【００３５】
ベクトル演算部８は、算出した画面１０の法線単位ベクトルＶｄと、画面１０の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎとに基づき、これら単位ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致しているか否か、即ち画面１０の法線方向が目標物の方向を向いているか否かを判定する。上述したように、画面１０の法線方向は利用者の視線方向とほぼ一致すると考えられる。このため、ベクトル演算部８は、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致していれば、画面１０の法線方向が目標物の方向を向いている、即ち利用者が目標物の方向を向いていると判定する。この場合には、方向通知部９は、その旨の通知を画面１０に表示する。
【００３６】
また、ベクトル演算部８は、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致していれば、画面１０の法線方向が目標物の方向を向いていない、即ち利用者が目標物の方向を向いていないと判定する。この場合には、方向通知部９は、単位ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させて画面１０の法線方向を目標物の方向に向かせる、換言すれば利用者を目標物の方向に向かせるために必要な画面１０の移動方向、即ち携帯電話機１００の移動方向に応じた通知を画面１０に表示する。
【００３７】
例えば、利用者が携帯電話機１００をかざしたときに、画面１０の法線単位ベクトルＶｄと、画面１０の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎとが図４に示すような関係にあったとする。この場合、ベクトル演算部８は、図５に示すように、画面１０の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎと、画面１０の法線単位ベクトルＶｄとの差のベクトルＶｇ（＝Ｖｎ−Ｖｄ）を算出する。そして、方向通知部９は、このベクトルＶｇを画面１０に射影する。ベクトルＶｇを画面１０へ射影させると、図５に示すベクトルＶｇｄとなる。このベクトルＶｇｄは、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させるために必要な画面１０の移動方向を示しており、図６に示すように画面１０に矢印で表示される。なお、ベクトルＶｇを画面１０に射影させても、ベクトルＶｇｄが表示される。従って、方向通知部９は、ベクトルＶｎとベクトルＶｄとの差のベクトルＶｇを画面１０に射影する代わりに、ベクトルＶｎを画面１０に射影するようにしても良い。
【００３８】
図７は、携帯電話機１００の位置と画面表示との対応関係の一例を示す図である。同図の携帯電話機１００−１〜１００−４においては、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致せず、これらの差のベクトルＶｇは０でない何れかの値になるため、画面１０には、このベクトルＶｇを射影したベクトルＶｇｄが矢印で表示される。利用者は、この表示されたベクトルＶｇｄにより、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させるために必要な携帯電話機１００の移動方向を認識することができる。
【００３９】
ここで、ベクトルＶｄとベクトルＶｎのなす角度が９０°以下という前提の下では、表示されたベクトルＶｇｄの長さは、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させるために必要な携帯電話機１００の移動距離に比例する。従って、利用者は、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させるために携帯電話機１００をどの程度移動させれば良いかについても認識することができる。
【００４０】
一方、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致したときは、これらの差のベクトルＶｇは０になる。この場合、携帯電話機１００の画面１０に示すように、円形の画像が表示される。利用者は、円形の画像が画面１０に表示された場合には、その画面１０の方向、即ち利用者が向いている方向に目標物があることを認識することができ、その方向へ進行することにより、目標物へ到達することができる。
【００４１】
なお、ベクトルＶｄとベクトルＶｎのなす角度が９０°を超える場合にも、利用者に対し、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させるために必要な携帯電話機１００の移動方向及び移動距離を認識させるためには、ベクトルＶｎの方向と、ベクトルＶｄとベクトルＶｎとのなす角度に応じた表示を行うようにすれば良い。
【００４２】
例えば、まず、ベクトル演算部８は、ベクトルＶｄとベクトルＶｎの内積を算出する。そして、この内積が正の値である場合、即ちベクトルＶｄとベクトルＶｎのなす角度が９０°以内の場合には、方向通知部９は、上述した場合と同様にベクトルＶｎとベクトルＶｄとの差のベクトルＶｇ又はベクトルＶｎを画面１０に射影する。一方、内積が負の値の場合、即ちベクトルＶｄとベクトルＶｎのなす角度が９０°を超える場合には、方向通知部９は、ベクトルＶｎの方向を示し、且つ、ベクトルＶｄとベクトルＶｎのなす角度に応じた長さであって、ベクトルＶｄとベクトルＶｎのなす角度が９０°以内の場合において表示される矢印とは異なる属性（例えば色、太さ等）の矢印を表示する。
【００４３】
あるいは、方向通知部９は、ベクトルＶｎとベクトルＶｄとの差のベクトルＶｇ又はベクトルＶｎを画面１０に射影するとともに、その射影された矢印の長さをベクトルＶｄとベクトルＶｎのなす角度に比例するように伸縮して表示するようにしても良い。
【００４４】
これらの場合、目標物が利用者の真後ろにあってベクトルＶｄとベクトルＶｎのなす角度が１８０°になる場合には、方向通知部９は、例えば「目標物は反対方向にあります」等の文字列を表示するようにすれば良い。
【００４５】
ところで、ベクトル演算部８が、画面１０の法線単位ベクトルＶｄと、画面１０の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎとの内積を算出し、この算出した内積が１であるか否かを判定するようにしても良い。この場合には、方向通知部９は、算出された内積が１であれば、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致したとして、利用者が目標物の方向を向いている旨の通知を画面１０に表示し、一致していなければ、一致させるために必要な画面１０の移動方向、即ち携帯電話機１００の移動方向に応じた通知を画面１０に表示するようにすることもできる。
【００４６】
また、ベクトル演算部８が、画面１０の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎと、画面１０の法線単位ベクトルＶｄとのなす角度を算出し、方向通知部９が、このなす角度に応じてベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させるために必要な携帯電話機１００の移動方向及び移動距離に応じた通知を行うこともできる。
【００４７】
また、方向通知部９は、ベクトルＶｎとベクトルＶｄとの差のベクトルＶｇが０になった場合や、算出した内積が１である場合のみならず、ベクトルＶｇが所定値以内の場合や、内積と１との差が所定値以内の場合にも、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致したとみなして、利用者が目標物の方向を向いている旨の通知を行うようにしても良い。
【００４８】
更に、方向通知部９は、スピーカ１１を利用した音出力や、ランプ１２を利用した光の変化、バイブレータ１３を利用した振動により、利用者が目標物の方向を向いている旨の通知を行ったり、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させるために必要な画面１０の移動方向及び移動距離に応じた通知を行うことができる。例えば、スピーカ１１を利用した音出力の場合には、方向通知部９は、ベクトルＶｄとベクトルＶｎの内積と１との差、換言すればベクトルＶｄとベクトルＶｎとのなす角度に応じて、音の間隔や高低、音色等を変化させて、利用者が目標物の方向を向いている旨や、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させるために必要な画面１０の移動方向及び移動距離に応じた通知を行う。また、ランプ１２を利用した光の変化の場合には、方向通知部９は、ベクトルＶｄとベクトルＶｎの内積と１との差に応じて、光の明滅間隔や明るさ、色等を変えて、各通知を行う。更には、バイブレータ１３を利用した振動の場合には、方向通知部９は、ベクトルＶｄとベクトルＶｎの内積と１との差に応じて、振動の間隔や大きさ、振動の種類等を変えて、各通知を行う。
【００４９】
次に、図８に示すフローチャートを用いて、携帯電話機１００の動作の一例を説明する。まず、経路探索部６は、画面１０の地理的位置を出発地とし、経由点を経由して目的地に至る経路を探索する（Ｓ１）。ベクトル演算部８は、この経路探索部６により探索された経路に従って最初の経由点を目標物として設定する（Ｓ２）。次に、画面法線方向検出部１は、画面１０の表から裏へ向かう該画面１０の法線方向を検出し、画面位置検出部２は、画面１０の地理的位置（経度、緯度、高度）を検出する（Ｓ３）。
【００５０】
ベクトル演算部８は、これら検出された画面１０の法線方向及びの地理的位置とに基づき、画面１０の法線単位ベクトルＶｄを算出するとともに、画面１０の地理的位置と、地図ＤＢ４から読み出した地図データに基づく経由点の地理的位置とにより、画面１０の中心から経由点に向かう単位ベクトルＶｎを算出する（Ｓ４）。
【００５１】
次に、ベクトル演算部８は、算出した画面１０の法線単位ベクトルＶｄと、画面１０の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎとに基づき、これらベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致しているか否か、即ちベクトルＶｄが目標物の方向を向いているか否かを判断する（Ｓ５）。
【００５２】
方向通知部９は、ベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致していれば、利用者が目標物の方向を向いている旨の通知を行い（Ｓ６）、一致していなければ、一致させるために必要な画面１０の移動方向及び移動距離、即ち携帯電話機１００の移動方向及び移動距離に応じた通知を行う（Ｓ７）。
【００５３】
これらの通知の後、案内処理部５は、画面１０の地理的位置と目標物の地理的位置とを比較し、目標物に到達したか否かを判断する（Ｓ８）。目標物に到達していない場合には、画面法線方向検出部１による画面１０の法線方向の検出と、画面位置検出部２による画面１０の地理的位置の検出（Ｓ３）以降の動作が繰り返される。
【００５４】
一方、目標物に到達した場合には、案内処理部５は、その目標物の地理的位置と、目的地の地理的位置とを比較し、到達した目標物が目的地であるか否かを判断する（Ｓ９）。到達した目標物が目的地である場合には、方向通知部９は、目的地に到達した旨を通知し（Ｓ１０）、一連の処理を終了する。一方、到達した目標物が目的地でない場合、即ち、到達した目標物が経由点である場合には、ベクトル演算部８は、この経路探索部６により探索された経路に従って次の経由点又は目的地を目標物として設定する（Ｓ１１）。その後、画面法線方向検出部１による画面１０の法線方向の検出と、画面位置検出部２による画面１０の地理的位置の検出（Ｓ３）以降の動作が繰り返される。
【００５５】
このように、本実施形態の携帯電話機１００は、利用者の視線方向と画面１０の法線単位ベクトルＶｄの方向とがほぼ一致することを利用し、画面１０の法線単位ベクトルＶｄと、画面１０の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎを算出し、これらベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致していれば、利用者が目標物の方向を向いている旨の通知を行い、一致していなければ、目標物の方向、換言すればベクトルＶｄ、Ｖｎの方向を一致させるために必要な画面１０の移動方向、即ち携帯電話機１００の移動方向に応じた通知を行う。
【００５６】
即ち、携帯電話機１００と利用者の空間的な位置関係をもって目標物の方向が通知されるため、利用者は、ある目的地へ行きたい場合に、その場所を設定すれば、その目的地や途中の経由点の方向を知ることができる。また、利用者が目標物の方向を向いていれば、その旨が通知されるため、利用者は、地図と現在の自分の方向との対応をとらなくても。携帯電話機１００を向けた方向を進行方向として、容易に各経由点を経由して目的地へ向かうことができる。特に、利用者が、目的地や途中の経由点の方向や、目標物の方向を向いている旨を音や振動により通知する場合には、視覚障害者にも利用可能となる。
【００５７】
また、本実施形態における方向提示方法は、３次元空間における、画面１０の法線単位ベクトルＶｄや、画面１０の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルＶｎを用いているため、水平面内に限定されない。従って、携帯電話機１００は、目標物が利用者から見て上下方向や斜め上下方向に存在する場合であっても、案内可能である。例えば、携帯電話機１００は、エスカレータや階段を上るか下るかについても案内可能である。
【００５８】
ところで、上述した実施形態では、経由点を経由して目的地に至る経路を案内する際における目標物の方向を提示する場合について説明したが、同様にして、利用者が観光地で観光対象を探している場合や、部屋で物品を探している場合にも本発明を適用することができる。
【００５９】
これらの場合には、携帯端末は、観光対象や物品を目標物として、画面１０の法線単位ベクトルＶｄと、画面１０の中心か目標物に向かう単位ベクトルＶｎを算出し、これらベクトルＶｄ、Ｖｎの方向が一致している場合、あるいは方向のずれが所定範囲内である場合には、利用者が目標物の方向を向いている旨を通知し、一致していない場合、あるいは方向のずれが所定範囲以上である場合には、一致あるいは方向のずれを所定範囲内にするための画面１０の移動方向、即ち携帯電話機の移動方向に応じた通知を行う。
【００６０】
また、上述した実施形態では、携帯電話機１００の内部に、画面方向検出部１、画面位置検出部２、目的地記憶部３、地図ＤＢ４、案内処理部５を備えたが、これらは携帯電話機１００がネットワーク経由で情報をやり取りすることが可能なサーバ等に備えるようにしても良い。特に、地図ＤＢ４を外部のサーバ等に備える場合には、携帯電話機１００は、必要な地図データだけを外部のサーバ等から読み出せば良いため、地図ＤＢ４を格納するための大容量のメモリを内蔵する必要がなく、装置の小型化を図ることができる。また、地図ＤＢ４とともに目的地記憶部３や案内処理部５内の経路探索部６を外部のサーバ等に備える場合には、携帯電話機１００に複雑な経路探索処理の負荷をかけることを防止することができる。
【００６１】
上記各例において、ステップＳ５におけるベクトル演算部８の処理が判定手段に対応し、ステップＳ６、Ｓ７における方向通知部９の処理が通知手段に対応する。
【発明の効果】
【００６２】
上述の如く、本願発明では、携帯端末に予め定められている基準の方向が目標物の方向を向いている場合にはその旨を通知し、基準の方向が目標物の方向を向いていない場合には基準の方向を目標物の方向に向かせるための携帯端末の移動方向に応じた通知が行われるため、利用者は、これらの通知により目標物の方向を認識することができ、地図と現在の自分の方向との対応をとらなくても、容易に目標物へ向かうことができる。また、本願発明では、３次元空間において、携帯端末に予め定められている基準の方向や目標物の方向が特定されるため、目標物が利用者の上下何れかの方向にあるかについても認識可能である。更に、本願発明では、利用者は携帯端末を携帯するだけでよく、ＨＭＤ等を装着する場合に比べ、使用負荷を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る方向提示方法が適用される携帯端末としての携帯電話機の構成例を示すブロック図である。
【図２】  画面の法線単位ベクトルの一例を示す図である。
【図３】  画面の中心から目的地又は経由点に向かう単位ベクトルの一例を示す図である。
【図４】  画面の法線単位ベクトルと、画面の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルとの位置関係の一例を示す図である。
【図５】  画面の中心から経由点又は目的地に向かう単位ベクトルと、画面の法線単位ベクトルとの差のベクトルの一例を示す図である。
【図６】  画面表示の一例を示す図である。
【図７】  携帯電話機の位置と画面表示との対応関係の一例を示す図である。
【図８】  携帯電話機の動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  画面法線方向検出部
２  画面位置検出部
３  目的地記憶部
４  地図ＤＢ
５  案内処理部
６  経路探索部
７  地図表示部
８  ベクトル演算部
９  方向通知部
１０  画面
１１  スピーカ
１２  ランプ
１３  バイブレータ
【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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