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JP3558193B2 - 歩行者用経路誘導装置 - Google Patents

歩行者用経路誘導装置 Download PDF

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JP3558193B2
JP3558193B2 JP34460396A JP34460396A JP3558193B2 JP 3558193 B2 JP3558193 B2 JP 3558193B2 JP 34460396 A JP34460396 A JP 34460396A JP 34460396 A JP34460396 A JP 34460396A JP 3558193 B2 JP3558193 B2 JP 3558193B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、経路誘導装置に関し、特に携帯型の歩行者用経路誘導装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車用のナビゲーターシステムが知られている。このシステムでは、自動車の現在位置がGPS位置情報により得られ、地図上に表示される。これにより、自動車の運転者は、現在位置を知ることができ、また、経路情報に基づいて目的地までの経路を確認することができる。しかしながら、自動車用のナビゲーターシステムでは、形状が大きく携帯には適さない。また、GPSを使用するには、大きな電力が必要である。自動車では、自動車用バッテリを使用することができるが、携帯用の装置ではそのような大きなバッテリを持つことは実際上無理がある。従って、携帯用のナビゲーターシステムでは、常時GPSを使用することは一般に困難である。
【0003】
特開平8−202982号公報には、GPSや地磁気センサにより現在位置を検出する歩行者用経路誘導装置が開示されている。しかしながら、歩行者用経路誘導装置は、歩行者がその装置を携帯する場合、装置が一定向きに保持されているとは限らない。上下、左右が反転している場合もある。このため、高精度な位置検出は困難である。また、歩行者は、種々の場所を移動する。例えば、高層ビル街や建造物内を移動しているときには、GPSによる位置検出はできない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、GPSが使用できない状況でも現在位置を検出することができ、また、GPSが使用可能な状況でもGPSに頼ることなく、歩数センサを用いて現在位置を検出することができる歩行者用経路誘導装置を提供することを目的とする。
【0005】
また、本発明の他の目的は、携帯に適し、経路誘導装置としてと同時に携帯電話機としても使用可能な情報端末としての歩行者用経路誘導装置を提供することである。
【0006】
本発明の更に他の目的は、地図情報を外部から受信し、受信された地図情報に基づいて経路誘導をすることができる歩行者用経路誘導装置を提供することである。
【0007】
本発明の更に他の目的は、他の通信局から位置情報を得て、その位置を地図上に表示することができる歩行者用経路誘導装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、本発明による歩行者用経路誘導装置は、地図情報を格納するための格納手段と、歩行者の歩数を検出するための歩数検出手段と、情報を表示するための表示手段と、ナビゲーションモードで、地図上の第1と第2の位置の間の特定経路内で前記歩行者が徒歩で移動する徒歩区間の始点と経路誘導の開始を指示するための指示手段と、及びナビゲーションモードで、前記地図情報を前記格納手段から読み出して前記表示手段に表示し、前記特定経路を前記表示されている地図情報の上に表示し、前記指示手段により経路誘導の開始が指示されたとき、前記歩数検出手段により検出された前記徒歩区間の前記始点からの歩数に基づいて、前記始点からの距離を算出し、算出された移動距離から算出される前記歩行者の予測現在位置を前記表示されている地図情報の上に表示するための出力制御手段とを具備する。
【0009】
本発明の他の目的を達成するために、本発明による歩行者用経路誘導装置は、ナビゲーションモードと電話モードのうちの一方を指定するためのモード指定手段と、地図情報を格納するための格納手段と、歩行者の歩数を検出するための歩数検出手段と、情報を表示するための表示手段と、ナビゲーションモードで、地図上の第1と第2の位置の間の特定経路内で前記歩行者が徒歩で移動する徒歩区間の始点と経路誘導の開始を指示するための指示手段と、及びナビゲーションモードで、前記地図情報を前記格納手段から読み出して前記表示手段に表示し、前記特定経路を前記表示されている地図情報の上に表示し、前記指示手段により経路誘導の開始が指示されたとき、前記歩数検出手段により検出された前記徒歩区間の前記始点からの歩数に基づいて、前記始点からの距離を算出し、算出された移動距離から算出される前記歩行者の予測現在位置を前記表示されている地図情報の上に表示し、電話モードにおいて、前記表示手段にテンキーあるいは複数の電話番号のリストを表示するための出力制御手段と、前記テンキーにより入力された電話番号、あるいは前記リストのなかから選択された電話番号に基づいて発呼し、外部との電話通信を可能とする通信手段とを具備する。
【0010】
上記構成により、本発明の歩行者用経路誘導装置では、特定経路内の歩行区間を歩行中に、3軸加速度センサ等の歩数センサを用いて歩数が検出され、検出された歩数から移動距離が算出される。移動距離の算出のために使用される歩幅は、ユーザーにより入力されても良い。あるいはGPS現在位置情報が得られたときに検出された歩数と始点からの距離に基づいて自動的に更新されても良いし、移動途中の目標点に到達したときに更新されても良い。算出された移動距離から、特定経路上の移動済み経路が算出され、地図情報に予測現在位置が重ねて表示される。従って、目的地(第2の位置)に容易に確実に到達することができる。
【0011】
また、本発明の歩行者用経路誘導装置は、経路誘導のためばかりでなく、電話機としても使用することができる。電話機として使用されるときは、テンキーが表示され、それを順番に押すことにより電話番号を設定できる。あるいは、既に登録済みの電話番号リストが表示され、その内の1つを選択することにより電話番号が設定される。設定されている電話番号に基づいて発呼が行われる。
【0012】
上記歩行者用経路誘導装置では、ナビゲーションモードで、前記表示されている地図情報上で前記第1の位置と前記第2の位置が位置指定手段により指定される。前記第1の位置と第2の位置が指定されたとき、経路算出手段は、前記地図情報に関連する情報に基づいて前記第1の位置と前記第2の位置の間の経路の各々についてコスト計算を行う。コスト計算は、移動時間、移動に要する費用、移動の容易さ等のうち選択された少なくとも1つに基づいて行われる。算出された経路のうちから前記特定経路が選択される。
【0013】
電話モードで他の通信局がコールされたとき、該他の通信局から送信された位置情報が前記通信手段により受信され、格納される。ナビゲーションモードで、前記外部から受信された位置情報に基づいて、その位置が前記表示手段に表示されている地図情報の上に表示されてもよい。
【0014】
前記通信手段は、ナビゲーションモードで、前記格納手段に格納されている以外の地図情報を外部局から受信することができる。この場合、前記出力制御手段が前記受信された地図情報を前記表示手段に表示することができるように、受信情報は前記格納手段に格納される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の歩行者用経路誘導装置について詳細に説明する。
【0016】
図1は、本発明の一実施形態に係る歩行者用経路誘導装置100の構成を示すブロック図である。図1を参照して、歩行者用経路誘導装置100は、歩行者の歩行数を検出する歩数センサ1と、音声を入力しあるいは出力するための音声入出力部2と、電波信号をアンテナ10により受信して歩行者の現在位置を検出するためのGPS検出部3と、デジタル地図データによる地図情報等を格納している、メモリカード、CD−ROMなどからなる地図情報等のための情報格納媒体4と、その地図情報から指定された地域の地図情報を選択的に読み出す再生部5と、その読み出された地図情報にもとづいて指定された地域の地図を表示するための表示部6と、歩数センサ1によって算出された歩数およびGPS検出部部3によって検出された歩行者の位置にもとづいて歩行距離を算出し、その歩行距離から地図上の現在位置を逐次求めて、表示部6に表示されている地図上に歩行者の現在位置を更新的に表示し、かつ装置全体の制御を行うマイクロコンピュータからなる処理部7と、表示部6に表示されるべき地図の地域を指定し、地図の表示縮尺率を指定し、及び表示されている地図上に出発点や目的地を設定するために処理部7に指示あるいはデータを入力するための操作部8と、及び外部とアンテナ10を介して通信するための通信部9とからなっている。アンテナ10は、GPS検出部と通信部9により選択的に使用される。
【0017】
このように構成された歩行者用経路誘導装置では、操作部8により経路誘導を行うための経路誘導モードと歩行者用経路誘導装置を携帯電話として機能させるための電話モードのうちの一方が設定される。
【0018】
経路誘導モードでは、情報格納媒体4から読み出され、再生部5により再生された地図情報が表示部6に表示される。操作部8により表示部6の画面に表示されている所定地域の地図上に出発位置および目的位置が設定される。処理部7は、表示されている地図情報に基づいて出発位置と目的位置とから可能な経路を求め、そのそれぞれについて指定されるコスト計算を行い、計算結果を表示部6に表示する。情報格納媒体4の格納容量上の問題があるとき、あるいは処理部7の処理能力上の問題があるときには、通信部9により外部情報局200に計算を依頼し、計算結果を通信部9により受信して処理部7に送る。このようにして、計算結果が表示部6に表示されても良い。表示されている経路のなかからユーザーにより1つの経路が特定経路として選択される。選択された特定経路は表示部6に表示される。特定経路の決定にあたっては、ユーザーが出発位置と目的位置と、それらの間の経路を特定経路として直接指定しても良い。特定経路が指定され、経路誘導開始指示が操作部8から入力されるとると、経路誘導が開始される。
【0019】
経路誘導が開始され、特定経路内の徒歩区間を歩行者が歩行すると、歩数センサ1は、その一歩一歩に対応する歩行信号を生成して処理部7に供給する。処理部7は、その歩行信号から歩数を検出して、歩行開始位置からの歩数を積算する。
【0020】
GPSを使用する測位が可能なときに、GPS検出部3は、アンテナ10を介してGPS信号を受信して処理部7に伝達する。処理部7は、GPS信号から現在位置を算出する。算出された現在位置は表示部6に表示されている地図上に重ねて表示される。このとき、それまでに歩行された区間も表示される。歩行途中の2つの位置でGPS信号が受信されたときは、それらの位置間の距離が算出され、歩数センサ1を用いて測定されたその間の歩数からユーザーの歩幅が決定される。決定された歩幅が、積算される歩数と共に経路誘導での移動距離の計算に使用される。
【0021】
ユーザーが高層ビル街、あるいは屋内にいるときには、GPS信号が受信できない場合がある。そのような場合には、GPS信号から歩幅を決定することができない。また、GPSからGPS信号を受信するとき電力を消費するので、ユーザーが歩行者用経路誘導装置100を携帯しているときには、常時GPSを用いて経路誘導を行うことは一般に困難である。この場合には、表示部6に表示されている地図上の2つの位置を操作部8により指定することにより歩幅を決定しても良い。この場合、2つの位置が指定されると、その間の距離が地図情報に基づいて計算され、その間の積算歩数から平均の歩幅が決定される。あるいは、歩幅の値が操作部8により直接入力されても良い。いずれにより、歩幅が決定されると、それに基づいて経路誘導が行われる。尚、入力された歩幅は処理部7に格納されるが、歩行者用経路誘導装置100の電源が切られても保持される。これにより、毎回歩幅を設定する必要が無くなり、電力の消耗を防ぐことができる。
【0022】
情報格納媒体4には、デジタル地図情報が格納されている。再生部5は、媒体4から地図を再生する。処理部7は、再生部5により再生された地図を表示部6に表示する。地図は、上が北方になるように表示される。同時に方位マークが表示される。特定経路が選択されたとき、選択された特定経路は地図上に重ねて表示される。特定経路は、例えば、四角マーク列で表示される。その四角は白抜きとなっている。出発位置と目的位置は白丸で表示される。現在位置は黒丸で表示される。既に歩行した区間は、上記四角マークが塗りつぶされる。
【0023】
表示部6は、液晶表示部からなり、その上にタブレット入力装置が操作部8の一部として形成されている。表示部6に表示されている地図上の位置は入力ペンあるいは指により指定される。例えば、出発位置Sと目的位置G、あるいは上述の歩幅を決定するための2つの位置の指定はこのようにしてなされる。また、表示部6に表示されている情報の下部にはコマンドボタン(図示せず)が表示される。コマンドボタンが操作されることにより、そのコマンドボタンに割り当てられている処理が処理部7により実行される。コマンドボタンとしては、例えば、位置指定に際しては、”拡大”、”縮小”がある。歩幅の決定に当たっては、”入力”、”GPS”、”位置指定”等が表示される。その他に、地図情報を外部から入力するため、あるいは情報を外部に送信するためのの”地図入力”、”通信”、”現在位置出力”等がある。更に、電話モードでは、”地図表示”コマンドボタンも表示される。
【0024】
通信部9は、他装置との間でデータ、例えば位置データを送受信する。本発明の歩行者用経路誘導装置100は、電話モードでは、携帯電話機として機能する。電話番号を入力するために、処理部7は、再生部5よりテンキー情報を読み出し、表示部6に表示する。表示されているテンキーを順番に操作することにより、所望の電話番号が指定され、その電話番号に基づいて発呼がなされる。複数の電話番号がリストに登録されていても良い。テンキーの下部に表示される”リスト”コマンドボタンを操作することにより、電話番号リストが表示され、操作部8によりその内の1つの電話番号を選択することにより発呼がなされる。リストが表示されているときは、コマンドボタン”テンキー”が表示される。
【0025】
経路誘導モードで、”通信”コマンドボタンを操作すると、テンキーあるいは電話番号リストが表示される。歩行者用経路誘導装置100と同等の他の歩行者用経路誘導装置100’の電話番号が選択されると、発呼がなされる。このとき、特定コードも送信される。歩行者用経路誘導装置100’では、通信部9が特定コードを解読すると、処理部7が起動され、表示部6にコマンドボタン”現在位置出力”が表示される。歩行者用経路誘導装置100’のユーザーが、その表示部6に表示されているコマンドボタン”現在位置出力”を操作すると、歩行者用経路誘導装置100’内に保持されている現在位置データが歩行者用経路誘導装置100に送信される。歩行者用経路誘導装置100では、アンテナ10、通信部9により受信された現在位置データに基づいて、処理部7は、再生部5から地図情報を表示部6に表示し、併せてその表示されている地図上に歩行者用経路誘導装置100’の現在位置を表示する。このようにして、歩行者用経路誘導装置100の表示部6に歩行者用経路誘導装置100’の現在位置を表示することができる。例えば、子供に歩行者用経路誘導装置100’を持たせておけば、子供が迷子になったときでも、容易に子供を探し出すことができる。
【0026】
また、コマンドボタン”地図入力”を操作することにより情報局200をコールすれば、情報局200から所望の情報が通信部9により受信され、再生部5に送られる。その結果、受信された情報は、処理部7により表示部6に表示される。このようにして、情報格納媒体4に十分な地図情報が格納されていなくとも、必要な情報を情報局200から入手してサービスを提供することができる。
【0027】
電話モードでは、携帯電話として通話中の音声は音声入出力部2から出力され、それに入力される。”拡声”が指示されているときは、歩行者用経路誘導装置100を耳に付けることなく音声の入出力が可能となる。経路誘導モードでは、処理部7からの拡声音声出力指示に基づいて、進行方向の案内が音声信号により出力され、音声入出力部2から出力される。
【0028】
このように、本発明の歩行者用経路誘導装置では、GPS検出部3による測位が可能なときに測定される現在位置と、あるいはGPS検出部3による測位が不可能なときあるいは望ましくないときは、ユーザーの歩行距離に基づいて計算により求められる地図上の予測現在位置が地図上に表示される。このように、本発明によれば、状況によっては測位不能となるGPSに全面的に依存することなく、歩行者の歩行の距離が算出されながら、地図上に現在位置Pが常時表示されることができ、目的地Gまでの誘導案内が的確に行なわれることができる。その際、歩行距離を検出するための特殊なセンサといったものを用いることなく、簡便な歩数センサ1を用いることが可能である。本発明では、後述されるように、3軸加速度センサ22を用いて低速で移動する歩行者の歩数を検出するようにしているので、特に低速で高感度の加速度検センサを用いる必要がない。
【0029】
その歩行距離は、歩行者の歩幅に基づいて計算されるが、GPSによる測位が可能なときには、GPS検出部から得られる位置情報に基づいて、歩行者の歩幅が計算される。また、GPSによる測位が不可能な場合、あるいは不適切な場合には、歩行中に2つの位置を入力することにより、歩行者の歩幅を計算することができる。このようにして、歩数センサ1により検出される歩数を用いて歩行者ごとに異なる歩幅を求めて、個人差のある歩行者の歩行矩離を適正に割り出すことができるので、正確に経路誘導を行うことができる。
【0030】
また、大規模なデパートや地下街に入ったときには、そのデパートや地下街の内部の所定位置で送信される地図および位置のデータを受信して、自装置の画面に表示されるデパートや地下街の内部の地図上に自己の現在位置を表示することができるようにすることも可能となる。
【0031】
図2と3は歩行者用経路誘導装置100の一例の外観を示す図である。図1は、歩行者用経路誘導装置100の上面図であり、図2は、下側面図である。図1を参照して、本発明の一実施例による歩行者用経路誘導装置100は、携帯電話と同等程度の大きさを有し、中央部に、ペン入力あるいは指等によるタッチ入力を可能とする、操作部8の一部としてのタブレット部8−1が表示部6と一体に構成されている。歩行者用経路誘導装置100の表示部6の上方には音声出力用の音声出力部2−1が設けられており、構造体の下部には音声を入力するための音声入力部2−2が設けられている。歩行者用経路誘導装置100の下部側面には情報格納媒体4を挿入するためのスロット4ー1が設けられていて、そのスロット4−1に上方格納媒体4がセットされる。これにより、歩行者用経路誘導装置100は、情報格納媒体4の種類により種々のサービスを提供することができる。この例では、情報格納媒体4は、地図情報を格納している。
【0032】
音声入力部2−2と前記構造体の間には磁石11と位置指定スイッチ群8−2が設けられている。また、音声入力部2−2と並んで操作部8の一部8−3が設けられている。歩行者用経路誘導装置100の上側面からはアンテナ10が突き出ている。このアンテナ10は使用されないときには、装置100に収納することができる。
【0033】
操作部8−2は、方向指定スイッチ108−1から108−4と指定スイッチ108−5からなる。方向指定スイッチ108−1から108−4により上下左右に表示部6上でカーソルが移動される。所望の位置にカーソルがきたとき、指定スイッチ108−5が押される。これにより、表示部6上に表示されている地図上で位置を指定することができる。
【0034】
また、操作部8−3には、経路誘導モード設定スイッチ109−1、電話モード設定スイッチ109−2、音量拡大設定スイッチ109−3、案内開始スイッチ104が設けられている。経路誘導モード設定スイッチ109−1が押されると、経路誘導モードが設定される。これにより、ユーザーを案内するために必要な情報の入力が可能となり、また案内開始スイッチ104が可能とされる。電話モード設定スイッチ109−2が押されると、電話モードが設定される。電話モードでは、表示部6に例えば、テンキーが表示される。音量拡大設定スイッチ109−3が押されると、音声出力部2−1から出力される音あるいは音声の音量が拡大される。これにより、電話モードでは歩行者用経路誘導装置100を耳から離した状態で通話することが可能となる。また、経路誘導モードでは、左折すべきか、直進すべきか、右折すべきか、更に何メートル進むべきかが音声で案内される。これにより、目に障害を持つ人に対しても案内をすることができるようになり、目に障害を持つ人々の行動範囲を広げることができる。また、2つのバイブレーターが歩行者用経路誘導装置100と電磁波信号により接続されていてもよい。この場合は、経路誘導モードでは音声による案内に加えて、あるいは音声による案内に変えて、バイブレーターによる案内が行われる。例えば、バイブレーターを左右のポケットに入れておき、左折するときには左ポケットのバイブレーターを振動させ、右折するときには右ポケットのバイブレーターが振動させられる。これにより、聴覚障害者の人々にも確実に案内を提供することができる。
【0035】
表示部6には選択された地域の地図が表示される。このとき、地図は上方が北方となるように表示される。地図には方位マークも表示されているが、ユーザーは、自己がどの方位を向いているのか分からず、進むべき方向を見いだせない場合が多い。そこで、磁石11が提供されている。これにより、磁石の方位を表示されている地図上の方位マークと一致されるように歩行者用経路誘導装置100を動かせば、進むべき方向を容易に見いだすことができる。
【0036】
図4は、本発明の歩行者用経路誘導装置100の詳細な構成を示すブロック図である。図4を参照して、歩行者用経路誘導装置100の動作と処理部7の構成を説明する。先ず、ユーザーは電源スイッチ(図示せず)をオンする。その後、経路誘導モード設定スイッチ109−1あるいは電話モード設定スイッチ109−2を押す。これにより、経路誘導モードあるいは電話モードが設定される。あるいは、前に使用したときのモードに自動的に設定されても良い。
【0037】
ここでは、電話モードが設定されているとする。電話モードでは、図5に示されるように、情報格納媒体4からテンキー情報が読み出され、再生部5で表示データに変換される。表示データは出力制御部60に送られ、表示部6に表示される。
【0038】
ユーザーはテンキーを順番に操作することにより電話番号を入力する。入力された電話番号は、電話番号レジスタ64に保持され、通信部9によりアンテナ10を介して外部に送信される。これにより通話が可能となる。テンキーの下に表示される”リスト”がペンあるいは指で押されると、再生部5の表示情報部5−2から登録されている電話番号リストが読み出される。出力制御部60は、読み出された電話番号リストを表示部6に表示する。操作部8−2を操作することにより、あるいは表示されている電話番号リストないの1つの電話番号をペンあるいは指で指定することにより(操作部8−1により)、その電話番号は電話番号レジスタ64に保持される。このようにして、上述と同様にして発呼がなされる。以降、例えば、他の歩行者用経路誘導装置100’(図1)と通話することが可能となる。
【0039】
マイクロフォン2−2から入力された音声は通信部9を介してアンテナ10から送信される。また、アンテナ10から受信された音声は通信部9からスイッチ66に送られる。スイッチ66は、電話モードでは通信部9に接続され、経路誘導モードでは出力制御部60に接続される。また、スイッチ68は、音量拡大設定スイッチ68が操作されているときは、増幅器70−2に、音量拡大設定スイッチ68が操作されていないときは増幅70−1に接続されている。これにより、通信部9からの音声信号はスイッチ66を介して増幅器70−1あるいは増幅器70−2に供給される。増幅器70−2に接続されるときは、2つの増幅器70−2、70−1を介してスピーカー2−1から音声が出力されるので、歩行者用経路誘導装置100を耳に近づけておく必要はない。音声信号が増幅器70−1に接続されるときは、歩行者用経路誘導装置100は、通常の携帯電話として使用可能である。
【0040】
次に、経路誘導モードが設定されているときは、地図情報が情報格納媒体4から読み出され、再生部5の領域5−1に格納される。また、制御情報は、領域5−2に格納される。再生部5は、先ず日本全体の地図を再生する。これにより、出力制御部60は、日本全体の地図を表示部6に表示する。このとき、表示部6の下部にはコマンドボタン”拡大”と”縮小”が表示されている。
【0041】
操作部8−1のコマンドボタンにより、あるいは操作部8−2の指定スイッチ108−5により、例えば関東地方が指定されると、出力制御部60からの指示に従って再生部5は、関東地方の地図を再生する。出力制御部60は、関東地方の地図を表示部6に表示する。このようにして、順次縮尺率を変更して所望の地域が表示されるようにする。
【0042】
ここで、操作部8−2のカーソル移動スイッチ108−1から108−4が操作されてカーソルが動かされ、指定スイッチ108−5が操作されて出発点として第1の現在位置が指定される。同様にして、目的地として第2の位置が指定される。指定された第1の位置と第2の位置はそれぞれレジスタ82と84に格納される。これにより、出力制御部60は、表示されている地図情報に基づいて第1の位置から第2の位置に至る可能な経路を選択する。
【0043】
例えば、目的位置が情報格納媒体4に格納されていない場合に、コマンドボタン”情報入力”が操作されると、出力制御部60は、通信部9に所定命令を送る。通信部9は、アンテナ10を介して情報局200と通信する。情報局200から得られた地図情報は、再生部5の領域5−1に格納される。このようにして、情報格納媒体4に十分な格納容量が無くとも、必要な情報を外部から受信することにより経路誘導が実行される。
【0044】
続いて、出力制御部60は、コスト計算の項目の入力を求める。即ち、再生部5の領域5−2から制御情報を読み出し表示部6に表示する。表示される制御情報のコスト項目には、時間、料金、及び障害がある。時間の項目が選択されると、第1の位置から第2の位置まで移動するために要する時間を基準にコストが計算される。料金の項目が選択されると、第1の位置から第2の位置まで移動するために要する料金を基準にコストが計算される。障害の項目が選択されると、第1の位置から第2の位置まで移動する途中での障害の有無を基準に経路が選択される。これは、例えば、身体に障害がある人が移動するのに障害となる状況を考慮したものである。
【0045】
ここで、図7に示すように、地図情報Dは、道路情報D1、鉄道路線情報D2、バス路線情報D3、及び建物情報D4がリンクされて構成されている。各情報D1からD4は、種々の属性データを有しているが、ここでは説明を省略する。道路情報D1には、道路工事情報D11、道路あるいは歩道を通行する際の段差等の障害についての障害情報D12、その道路をタクシーで行くときのタクシー料金表がリンクされている。また、鉄道路線情報D2には、料金表D21と所要時間D22がリンクされている。更に、バス路線情報D3には、料金表D31と所要時間D32がリンクされている。
【0046】
項目が選択されると、出力制御部60は、再生部5の領域5−1に格納されている地図情報を参照してコスト計算を行い、計算結果に従って経路を表示する。例えば、料金の項目が指定されれば、現在位置Sから目的位置Gまでの道路距離を計算して、タクシー料金表D13を参照してタクシーで行った場合の料金を計算する。また、他の経路として、一部鉄道とバスを利用した場合には料金表D21とD31を参照して料金を計算する。こうして、現在位置から目的位置まで移動するのに要する費用に基づいて種々の経路が表示される。このコスト計算が処理部7にとって重いときには、第1と第2の位置情報と、コスト計算項目を通信部9により情報局200に送信し、その計算結果を得るようにしても良い。
【0047】
ユーザーは、操作部8−2を操作して、あるいは表示されている計算結果をペンあるいは指で押して、表示されている経路のなかから1つの経路を特定経路として選択する。その結果は出力制御部60に格納される。
【0048】
図6に示されるように、ユーザーは、選択された経路に従い地下鉄のXY駅に到達したとする。ここで、ユーザーは案内開始スイッチ109−4を操作する。このとき、表示部6の下部には”DPS”と”入力”のコマンドボタンが表示されている。DPS信号を使用して現在位置を出発位置と指定するときはコマンドボタン”DPS”を押す。また、ペン等により入力するときは、”入力”を押す。こうして、出発位置が設定される。GPS検出部3により検出された現在位置あるいは入力された現在位置は、出力制御部60によりレジスタ86に設定される。次いで、出力制御部60は、レジスタ82と84の内容に従って、地下鉄のXY駅Sから目的地Gまでの特定経路を表示する。このとき地下鉄のXY駅を中心として2Kmの範囲の地図が表示される。この地図を拡大するように操作部8−1から指示が入力されて、図6に示されるように、特定経路の徒歩区間が連続する白い四角により表示される。このとき、目的地は白丸と共にGで表示される。
【0049】
この場合、歩幅レジスタ44には以前に使用された歩幅値が設定されていて、その値が使用されても良い。あるいは、表示部6に表示されているコマンドボタン”入力”を用いてテンキーを表示し、歩幅値を入力しても良い。入力された歩幅は、出力制御部60によりレジスタ44に入力される。
【0050】
ユーザーは、磁石の向きが地図上の方位マークの向きと一致するように歩行者用経路誘導装置100を動かして進行方向を確認し、歩行を開始する。
【0051】
ここでは特に、歩行者用経路誘導装置100が手に持たれている場合に限定せず、カバン等に入れられた状態で持ち運ばれることも考慮して歩数センサ1が構成されている。すなわち、この実施例では、歩行者の歩行による振動を全方向で検出することができるようにX軸、Y軸、Z軸の3軸について各方向の振動を検出する3軸加速度センサ22が歩数センサ1に使用されている。ここで、X軸、Y軸、Z軸は地表を基準とするものではなく、相対的な3次元軸である。
【0052】
加速度センサー22の各軸の出力Xo、Yo、Zoはそれぞれ対応して設けられているハイパスフィルタ(HPF)24−1、24−2、23−3に供給される。また、各軸の出力Xo、Yo、Zoはそれぞれ対応して設けられているローパスフィルタ(LPF)26−1、26−2、26−3にそれぞれ供給される。検出器32は、ローパスフィルタ26−126−2、26−3からの出力から重力の方向を検出して軸補正回路34に出力する。
【0053】
軸補正回路34は、検出器32により検出された重力の方向に基づいて、ハイパスフィルタ24−1、24−2、24−3の出力から、振動成分Gx’、Gy’、Gz’を抽出する。加速度検出器36は、振動成分Gx’、Gy’、Gz’から、重力加速度の影響が除去された、歩行者の歩行にともなう垂直方向の加速度の変化を検出する。このとき、加速度の変化の周期と変化のパターンが保持されても良い。
【0054】
前述のように、X軸、Y軸、Z軸は地表面に対する絶対的な座標系ではなく、装置内での相対的な座標系であるために、加速度センサ22の各軸の出カXo、Yo、Zoがローパスフィルタ26−1、26−2、26−3にそれぞれ通されることにより重カによる加速度成分Gxo、Gyo、Gzoが得られる。得られた重力による加速度成分Gxo、Gyo、Gzoの結果から重力の方向が重力方向検出器32により決定される。その決定された重力の方向にしたがってハイパスフィルタ24−1、24−2、24−3から得られる歩行者の歩行にともなう加速度(振動)成分Gx、Gy、Gzの出力の軸補正が行われる。その結果、地表面に対する座標軸に応じた垂直面に対する歩行による加速度(振動)成分Gx’、Gy’、Gz’が軸補正回路34から得られる。
【0055】
ハイパスフィルタ24−1から24−3、およびローパスフィルタ26−1から26−3のカットオフ周波数は約l〜2Hz程度である。こうして、処理部7は、その軸補正された歩行者の歩行による加速度(振動)成分Gx’、Gy’、Gz’から歩数と周期を決定する。加速度センサ22を用いて低速で移動する歩行者の歩数を検出するようにしているので、特に低速で高感度の加速度検出センサを用いる必要がない。
【0056】
歩数検出器38は、検出器36からの加速度の変化から歩数を検出し、検出された歩数を積算する。
【0057】
歩幅の値はレジスタ44に既に設定されているので、計測距離レジスタ46は、歩幅レジスタ44に格納されている歩幅と歩数レジスタ38に積算されている歩数から低速移動距離を計算して保持する。出力制御部60は、レジスタ46に格納されている低速移動距離に基づいて、特定経路上の徒歩区間を示す白い四角を塗りつぶす。また、低速移動距離から得られる現在位置を黒丸で表示する。このようにして、低速移動距離は更新される。また、ユーザーどこまで目的位置Gに近づいたかを知ることができる。
【0058】
移動の途中で、表示部6に表示されているコマンドボタンの”GPS”と”入力”のうちの一方を操作部8−1により操作して、現在位置をレジスタ88に入力する。これに応答して、出力制御部60は、レジスタ86の内容で指定される位置からレジスタ88の内容で指定される位置までの特定経路の歩行区間の距離を算出して、レジスタ40に格納する。歩幅計算部42は、レジスタ40に格納されている距離と歩数レジスタ38に格納されている積算歩数から歩幅を計算してレジスタ44に設定する。レジスタ44の歩幅値が更新されると、計測距離レジスタ46には、出力制御部60により計測距離(低速移動距離)が格納される。レジスタ46の計測距離は、距離選択器58により選択されて出力制御装置60により表示部6に出力される。即ち、特定経路の徒歩区間の四角列が、再計算された移動距離に基づいて塗りつぶしされる。現在位置も修正される。
【0059】
更に歩行を続けて、目的位置Gから5m程の距離にまで到達すると、出力制御部60は、スイッチ68を増幅器70−2側に接続される。その後、出力制御部60は、”目的地の到着しました”という音声メッセージを出力する。スイッチ66は、経路誘導モードでは、出力制御部60側に接続されているので、その音声メッセージは拡声されてスピーカー2−1から出力される。こうして、ユーザーは、目的地への到着を知ることができる。
【0060】
この例では、徒歩区間の始点からGPS検出部3により検出される位置、即ち1つの位置までの距離に基づいて歩幅の値が修正されている。しかしながら、GPS検出部3から少なくとも2つの位置データが入力されたとき、出力制御部60がその2つの位置間の距離を計算し、その距離をレジスタ40に設定することにより歩幅の値を修正しても良い。あるいは、例えば、図6に示される地図では、表示されている地図で郵便局の近所まできたとき、ユーザーが操作部8−2を用いて現在位置を入力しても良い。出力制御部60は、地下鉄XY駅から郵便局までの距離を計算してレジスタ40に設定する。これにより、GPS検出部3により現在位置が検出されたときと同様にして歩幅を調整することができる。
【0061】
実際の使用に際して歩行者が走ったり、足踏みしたりして歩幅が乱れる事態の発生が考えられる。そのような事態に対処するためには歩数レジスタ38と歩幅レジスタ44の組を複数用意して、加速度センサ22の出力パターンに基づいて複数のレジスタの組のいずれかの組の歩数レジスタ38を更新し、全ての組の積算歩数と歩幅から移動距離を計算しても良い。複数の歩幅を決定するために、GPSによる測位が可能なときに、歩行者が走ったり足踏みしたりしたときの加速度センサ22の出力変化(歩数の周期変化)のパターンと、そのときのGPSの測定位置から計算される実際の歩行距離から歩幅を計算して対応するレジスタに格納すればよい。
【0062】
次にユーザーが自転車や電車などの乗物に乗って比較的高速で移動しているときの動作について説明する。
加速度センサ22として特に高精度なものを用いなくとも、比鞍的高速で移動するときの加速度は精度良く検出することができる。したがって、歩行者が自転車や電車などの乗物に乗って比較的高速で移動しているときには、加速度センサ22の検出出力から得られる加速度(振動)成分Gx’、Gy’、Gz’から、加速度検出器36は、水平方向の加速度の変化を検出する。
【0063】
積分器48は、加速度とタイマー52から入力される時間成分との積を累積する。即ち、加速度を時間に関して積分する。これにより、移動速度が求められて速度レジスタ50に格納される。積分器54は速度レジスタの値とタイマー52からの時間成分の積を計算する。即ち、移動距離が計算されて、高速移動距離レジスタ56に格納される。
【0064】
加速度センサ22から得られる移動速度が時速5〜10Km程度以下であれば、距離選択器58は、計測距離レジスタ46に格納されている低速移動距離を出力制御部60に出力し、時速5〜10Km程度を越えているときには計測距離レジスタ56に格納されている高速移動距離を出力制御部60に出力する。これにより、ユーザーが自転車や電車などの乗物に乗って比較的高速で移動しているときの移動状況を表示することができる。
【0065】
本発明によれば、3軸加速度センサ22を用いることにより、処理部7の制御下において、低速での歩行時には歩数を検出して歩行距離が決定され、比較的高速での移動時には検出された水平面に対する加速度(振動)成分Gx’、Gy’、Gz’から移動距離が決定される。歩行者の移動状況に応じて検出精度の高い距離情報が選択的に採用される。即ち、距離選択器58は、歩行距離と高速移動距離をのうちの1つを選択して表示制御装置60に供給する。このようして、歩行時および乗物による移動時の何れにあっても地図上に現在位置Pが精度良く表示されることができ、誘導案内が釣確に行なわれることができる。
【0066】
【発明の効果】
以上、本発明による歩行者用経路誘導装置にあっては、歩行者の歩行の距離が検出されて地図上の現在位置が決定される。画面に表示されている所定地域の地図上に自己の現在位置が表示されるときに、歩行による振動から歩数が検出される簡便なセンサが用いられているので、従来からの懸案であった歩行者の歩行距離が適正に検出することができるようになる。GPSによる測位ができないような状況下にあっても、地図上における歩行者の現在位置が精度良く表示されることができ、目的地への誘導案内が的確に行われることができる。
【0067】
また、本発明は、加速度センサを用いることによって、検出精度の悪い低速での歩行時にはそのセンサ出カから歩数が検出されて歩行距離が決定され、比較的高速での移動時には検出された加速度から移勤距離が決定されている。従って、歩行時および乗物による移動時の何れにあっても、そのときの歩行者の移動状祝に応じた現在位置が適正に検出されて地図上に表示されることができる。
【0068】
また、本発明による歩行者用経路誘導装置は、携帯電話としても使用することができる。さらに、その通信機能を利用して、外部と通信し、必要な情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置の構成を示す図である。
【図2】本発明の歩行者用経路誘導装置の外観の上面図である。
【図3】本発明の歩行者用経路誘導装置の外観の下側面図である。
【図4】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置の詳細な構成を示す図である。
【図5】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置が携帯電話として使用されるときの表示例を示す図である。
【図6】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置が経路誘導に使用されるときの表示例を示す図である。
【図7】本発明の実施の一形態に係る歩行者用経路誘導装置で使用される情報の構成を示す図である。
【符号の説明】
1:歩数センサ
2:音声入出力部
3:GPS検出部
4:情報格納媒体
5:再生部
6:表示部
7:処理部
8:操作部
9:通信部
10:アンテナ
22:3軸加速度センサ
100、100’:歩行者用経路誘導装置
200:情報局

Claims (6)

  1. 地図情報を格納するための格納手段と、
    歩行者の歩数を検出するための歩数検出手段と、
    情報を表示するための表示手段と、
    ナビゲーションモードで、地図上の第1と第2の位置の間の特定経路内で前記歩行者が徒歩で移動する徒歩区間の始点と経路誘導の開始を指示するための指示手段と、及び
    ナビゲーションモードで、前記地図情報を前記格納手段から読み出して前記表示手段に表示し、前記特定経路を前記表示されている地図情報の上に表示し、前記指示手段により経路誘導の開始が指示されたとき、前記歩数検出手段により検出された前記徒歩区間の前記始点からの歩数に基づいて、前記始点からの距離を算出し、算出された移動距離から前記歩行者の予測現在位置を前記表示されている地図情報の上に表示するための出力制御手段と
    を具備する歩行者用経路誘導装置。
  2. ナビゲーションモードと電話モードのうちの一方を指定するためのモード指定手段と、
    地図情報を格納するための格納手段と、
    歩行者の歩数を検出するための歩数検出手段と、
    情報を表示するための表示手段と、
    ナビゲーションモードで、地図上の第1と第2の位置の間の特定経路内で前記歩行者が徒歩で移動する徒歩区間の始点と経路誘導の開始を指示するための指示手段と、及び
    ナビゲーションモードで、前記地図情報を前記格納手段から読み出して前記表示手段に表示し、前記特定経路を前記表示されている地図情報の上に表示し、前記指示手段により経路誘導の開始が指示されたとき、前記歩数検出手段により検出された前記徒歩区間の前記始点からの歩数に基づいて、前記始点からの距離を算出し、算出された移動距離から前記歩行者の予測現在位置を前記表示されている地図情報の上に表示し、電話モードにおいて、前記表示手段にテンキーあるいは複数の電話番号のリストを表示するための出力制御手段と、
    前記テンキーにより入力された電話番号、あるいは前記リストのなかから選択された電話番号に基づいて発呼し、外部との電話通信を可能とする通信手段と
    を具備する歩行者用経路誘導装置。
  3. 前記歩数検出手段は、3軸加速度センサを含む請求項1又は2に記載の歩行者用経路誘導装置。
  4. ナビゲーションモードで、前記表示されている地図情報上で前記第1の位置と前記第2の位置を指定するための位置指定手段と、
    前記第1の位置と第2の位置が指定されたとき、前記地図情報に関連する情報に基づいて前記第1の位置と前記第2の位置の間の経路の各々についてコスト計算を行うための経路算出手段と、及び
    算出された経路のうちから前記特定経路を選択するための経路選択手段と
    を更に具備する請求項1乃至3のいずれかに記載の歩行者用経路誘導装置。
  5. 前記通信手段は、電話モードで他の通信局をコールして、該他の通信局から送信された位置情報を受信し、ナビゲーションモードで、前記外部から受信された位置情報に基づいて現在位置を前記表示手段に表示されている地図情報の上に表示する請求項4に記載の歩行者用経路誘導装置。
  6. 前記通信手段は、ナビゲーションモードで、前記格納手段に格納されている以外の地図情報を外部局から受信し、前記出力制御手段が前記受信された地図情報を前記表示手段に表示することができるように前記格納手段に格納する請求項2に記載の歩行者用経路誘導装置。
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