JP2006258517A - ナビゲーションシステム、及びナビゲーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電車に乗車した場合、ＧＰＳを用いずとも、目的地に行けるナビゲーションの技術を提供する。
【解決手段】加速度センサＢと携帯情報端末Ａとを備え、前記携帯情報端末は、駅名情報と駅間距離情報とを記憶する記憶手段と、乗車駅名・下車駅名情報を入力する情報入力手段と、加速度情報入力手段と、加速度情報を基に走行速度を算出する走行速度算出手段と、算出された走行速度が零に至った位置の走行距離を算出する走行距離算出手段と、算出された走行距離情報と前記記憶手段から読み出された情報とに基づいて、走行停止状態における位置が乗車駅と下車駅との間に在る途中停車駅に該当するか否かを判断する途中停車駅判断手段と、途中停車駅であると判断された場合、下車駅の手前の駅であるか否かを判断する手前駅判断手段と、手前駅であることが判明した場合、その旨を出力する手前駅警告手段とを具備するナビゲーションシステム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ナビゲーションシステム及び方法に関する。特に、ＧＰＳを用いないで行うナビゲーションシステム及び方法に関する。

例えば、全地球測位システムを搭載した携帯端末機と移動体通信網を介してデータの送受信を行う通信手段と、交通機関の路線と各路線間の接続を示すネットワークデータが蓄積されている交通機関ネットワークデータベースと、携帯端末機に入力されたルート設定条件を示すデータを受信して前記交通機関ネットワークデータベースを検索することによりルート設定条件に適合する交通機関ルートを設定するルート設定手段と、携帯端末機の全地球測位システムからの位置検出信号を受信して携帯端末機の現在位置を検出するユーザ位置検出手段と、このユーザ位置検出手段によって検出された携帯端末機の現在位置と前記ルート設定手段によって設定された交通機関ルートとを照合するルート照合手段と、このルート照合手段による照合結果に基づいて前記ユーザ位置検出手段によって検出された携帯端末機の現在位置が前記ルート設定手段によって設定された交通機関ルート上の所要の位置から所定の範囲内に移動したときに前記所要の位置に近づいたことを示す案内信号を携帯端末機に送信する案内信号送信手段とを備えていることを特徴とする交通機関ナビゲーションシステムが提案（特開２００２−１１４１４９号公報）されている。

又、地図情報を格納する為の格納手段と、歩行者の歩数を検出する為の３軸加速度センサを含む歩数検出手段と、情報を表示する為の表示手段と、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為の指示手段と、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時、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為の出力制御手段とを具備する歩行者用経路誘導装置や、ナビゲーションモードと電話モードの中の一方を指定する為のモード指定手段と、地図情報を格納する為の格納手段と、歩行者の歩数を検出する為の３軸加速度センサを含む歩数検出手段と、情報を表示する為の表示手段と、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為の指示手段と、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時、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為の出力制御手段と、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中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が提案（特開平１０−１７０３００号公報）されている。
特開２００２−１１４１４９号公報 特開平１０−１７０３００号公報

ところで、特開２００２−１１４１４９号公報のナビゲーションシステムは、ＧＰＳが利用できない場所では用いられない。すなわち、ＧＰＳ衛星の電波が届かない屋内や地下では使用できない。

これに対して、特開平１０−１７０３００号公報のナビゲーションシステムは、ＧＰＳを用いる代わりに３軸加速度センサを用いて位置検出を可能とした為、ＧＰＳが利用できない場所でも用いられる。しかしながら、特開平１０−１７０３００号公報の技術では、電車に乗車した場合のナビゲーションには適していない。

従って、本発明が解決しようとする課題は、電車に乗車した場合、特に、見知らぬ場所や初めての場所において、電車に乗車した場合、ＧＰＳが用いられなくとも、目的地に安心して行けるナビゲーションの技術を提供することである。

前記の課題は、加速度センサと携帯情報端末とを備えたナビゲーションシステムであって、
前記携帯情報端末は、
駅名情報と駅間距離情報とが関連付けられて記憶されている記憶手段と、
乗車駅名・下車駅名情報を入力する駅名情報入力手段と、
加速度情報を入力する加速度情報入力手段と、
前記加速度情報入力手段で入力された加速度情報を基にして走行速度を算出する走行速度算出手段と、
前記走行速度算出手段で算出された走行速度が零に相当する走行停止状態に至った位置の走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記走行距離算出手段で算出された走行距離情報と前記記憶手段から読み出された情報とに基づいて、走行停止状態における位置が乗車駅と下車駅との間に在る途中停車駅に該当するか否かを判断する途中停車駅判断手段と、
前記途中停車駅判断手段で途中停車駅であると判断された場合、該駅が前記下車駅の手前の駅であるか否かを判断する手前駅判断手段と、
前記手前駅判断手段によって手前駅であることが判明した場合、その旨を出力する手前駅警告手段
とを具備することを特徴とするナビゲーションシステムによって解決される。

又、乗車駅名・下車駅名情報が携帯情報端末に入力される駅名情報入力ステップと、
加速度情報が携帯情報端末に入力される加速度情報入力ステップと、
携帯情報端末が、前記加速度情報を基にして走行速度を算出する走行速度算出ステップと、
携帯情報端末が、前記走行速度算出ステップで算出された走行速度が零に相当する走行停止状態に至った位置の走行距離を算出する走行距離算出ステップと、
携帯情報端末が、前記走行距離算出ステップで算出された走行距離情報と、前記駅名情報入力ステップで入力された駅名情報と駅間距離情報とが関連付けられて記憶されている記憶手段から読み出された読出情報とに基づいて、前記走行停止状態における位置が前記乗車駅と前記下車駅との間に在る途中停車駅に該当するか否かを判断する途中停車駅判断ステップと、
携帯情報端末が、前記途中停車駅判断ステップの前記途中停車駅が、前記下車駅の手前の駅であるか否かを判断する手前駅判断ステップと、
携帯情報端末が、前記手前駅判断ステップにおいて手前駅であると判断した場合、その旨を出力する手前駅警告ステップ
とを具備することを特徴とするナビゲーション方法によって解決される。

本発明は、３軸加速度センサと携帯情報端末とを備えたナビゲーションシステムを用いたので、ＧＰＳを用いないで、３軸加速度センサからの加速度情報と駅名情報とによって、現在位置（停車位置・停車駅）を知ることが出来る。

そして、停車駅が下車駅の一つ手前の位置に到達した後、もう直ぐ下車駅である旨の警告が出力されるから、安心して電車に乗っておれる。従って、読書に夢中になっていて、或いは寝ていた為に、通過駅情報を見落としていても、支障が少ないものとなる。

特に、初めての場所とか見知らぬ土地では、例えば大阪や名古屋の人が初めて東京で電車に乗車した場合、果たして、何線に乗車したかは判り難く、例えば東海道線に乗車したのか、横須賀線に乗車したのか、それとも京浜東北線に乗車したのかが判らず、どれ位したら、下車駅かが判らないような場合でも、乗車駅と下車駅さえ入力すれば、下車駅の手前でそのことが判るようになるから、安心できる。

そして、本発明では、走行距離に基づいて信号停止・停車駅・手前駅の判断を行なうことから、走行時間で判断する場合に比べて、即ち、時間遅れが有る場合でも、正確な判別が可能である。

図１は本発明になるナビゲーションシステムのブロック図、図２はフローチャートである。

図１中、Ａは携帯電話機などの携帯情報端末、Ｂは３軸加速度センサ（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度が検出できるセンサ）、Ｃはコンテンツサーバである。

１はテンキー等の入力装置、２は記憶装置、３ａはスピーカ、３ｂは振動発生装置、３ｃは液晶画面などの表示装置、４は制御装置である。

入力装置１は、乗車駅名・下車駅名情報を入力する為の駅名情報入力装置１ａと、加速度情報を入力する加速度情報入力装置１ｂとを有している。

制御装置４は、加速度αを演算（積分）することにより速度ｖを求める速度演算装置４ａと、加速度αあるいは速度ｖを演算（積分）することにより走行速度ｖが零（０）に相当する走行停止状態に至った位置までの走行距離ｘを求める走行距離演算装置４ｂと、途中停車駅判断装置４ｃと、手前駅判断装置４ｄとを有している。

尚、これ等の入力装置１や記憶装置２や出力装置（スピーカ３ａ、振動発生装置３ｂ、表示装置３ｃ）は、携帯情報端末Ａに設けられている。

コンテンツサーバＣには、専用軌道上を走行するＪＲ電車・地下鉄・私鉄などの交通機関の駅名情報と、駅名に関連付けられた駅間距離情報と、駅名に関連付けられた駅間所要時間情報とが記憶されている。そして、乗車駅・下車駅の駅名情報が携帯情報端末ＡからコンテンツサーバＣに送信されると、コンテンツサーバＣは、乗車駅から下車駅に乗車移動可能な幾つか（一つ以上）のルート情報と、該ルート情報に対応した途中停車駅の駅名情報と、これ等の駅間の距離情報と、これ等の駅間の所要時間情報とを読み出し、携帯情報端末Ａに送信するので、この情報が携帯情報端末Ａの記憶装置２に記憶されるようになっている。すなわち、記憶装置２には、乗車駅・下車駅の駅名情報と、乗車駅・下車駅に関連付けられたルート情報と、ルート情報における駅名に関連付けられた駅間距離情報と、ルート情報における駅名に関連付けられた駅間所要時間情報とが記憶されている。

次に、上記構成のナビゲーションシステムよるフローについて説明する。

携帯情報端末Ａの所持者は、駅名情報入力装置１ａで乗車駅名と下車駅名とを入力する（Ｓｔ．１）。そうすると、乗車駅・下車駅の駅名情報が携帯情報端末ＡからコンテンツサーバＣに送信される。

これを受けて、コンテンツサーバＣは、乗車駅から下車駅に乗車移動可能な幾つか（一つ以上）のルート情報と、該ルート情報に対応した途中停車駅の駅名情報と、これ等の駅間の距離情報と、これ等の駅間の所要時間情報とを読み出し、携帯情報端末Ａに送信する。因みに、乗車駅＝東京駅、下車駅＝横浜駅の駅名情報が入力されたとすると、ルート１として東海道線による東京→横浜が、ルート２として横須賀線による東京→横浜が、ルート３として京浜東北線による東京→横浜が検出され、これ等のルート情報と共に各ルートにおける途中停車駅名、これ等の駅間の距離情報と、これ等の駅間の所要時間情報とが検出され、携帯情報端末Ａに送信される。そして、この情報を受信した携帯情報端末Ａは、該情報を記憶装置２に記憶させる（Ｓｔ．２）。

そして、携帯情報端末Ａの所持者は、乗車駅にて、電車に乗車する。電車の発車に伴って、３軸加速度センサＢは加速度αを検出する。検出された加速度αが加速度情報入力装置１ｂにより入力される（Ｓｔ．３）。

加速度α情報が入力されると、速度演算装置４ａは、加速度αを演算（積分）して速度ｖを算出する（Ｓｔ．４）。更に、走行距離演算装置４ｂは、速度ｖを演算（積分）し、走行速度ｖが、実質、零（０）に相当する走行停止状態に至った位置までの走行距離ｘ１を算出する（Ｓｔ．５）。

さて、走行停止状態になったからと言っても、これが、駅に到着したから停車したのか、それとも、赤信号による駅間の途中で停止したのかは判らない。すなわち、有楽町駅に到着して停止したのか、それとも有楽町駅の手前で停止したのかは判っていない。従って、途中停車駅判断装置４ｃは、Ｓｔ．５で算出された東京駅からの走行距離ｘ１が各ルートにおける途中停車駅までの距離に該当するか否かを判断する（Ｓｔ．６）。尚、この判断は、走行距離ｘ１が、例えば有楽町駅、新橋駅、品川駅と言った如きの途中停車駅までの距離に該当する場合には、駅で停車したものと判断する。しかしながら、途中停車駅までの距離に該当しない場合には、駅間の途中で停車したものと判断する。例えば、東京駅−有楽町駅＝２ｋｍ、有楽町駅−新橋駅＝２ｋｍであるとし、ｘ１＝２ｋｍである場合には、有楽町駅に到着したと判断し、ｘ１＝４ｋｍである場合には新橋駅に到着したと判断し、ｘ１＝０．５ｋｍである場合には、有楽町駅の手前の途中で信号停止したものと判断し、ｘ＝３ｋｍである場合には、有楽町駅と新橋駅との間の途中で信号停止したものと判断する。そして、駅間の途中で信号停止したと判断した場合には、Ｓｔ．３に戻り、駅に到着したと判断するまで同様に繰り返す。

さて、走行距離ｘ１の情報によって、途中の駅に停車したものと判断された場合、その駅名情報を基にして、乗車した電車のルート情報を判断する。ここで、停車駅として有楽町駅が検出された場合には、東京−横浜間の停車駅として有楽町駅が在るのは京浜東北線しか無いから、乗車したのは京浜東北線（ルート３）の電車に乗車したと判断する。しかしながら、最初の停車駅として新橋駅が検出された場合には、東京−横浜間の停車駅として新橋駅が在るのは東海道線（ルート１）と横須賀線（ルート２）との二つが在るから、この段階では、どの電車に乗車したかは不明である。そして、どのルートに乗車したのかが判るのは、品川を過ぎて、川崎駅（新川崎駅）の手前（西大井駅）で停車したか否かが判った時点である。すなわち、東京駅から西大井駅までの距離ｘ２に該当する走行距離で速度ｖが０にならなかった場合には、東海道線（ルート１）の電車に乗車したと判断する（Ｓｔ．７）。

さて、上記のようなステップで進む中で、どのルートに乗車しているのかが判って来るから、記憶装置２に記憶されている情報の中から下車駅の一つ手前の駅名情報・距離情報・所要時間情報が検索される。例えば、東海道線に乗車しているのが判明すると、下車駅の一つ手前の駅名（川崎駅）情報・東京駅−川崎駅間の距離情報・東京駅−川崎駅間の所要時間情報が検索される。

そして、下車駅の一つ手前の駅に関する情報が検索された後も、３軸加速度センサＢによる加速度αの情報を基にして乗車駅からの走行距離が算出されており、停車駅が下車駅の一つ手前の駅であるか否かを手前駅判断装置４ｄが行う（Ｓｔ．８）。

手前駅判断装置４ｄが停車駅は下車駅の一つ手前の駅であると判断した場合、制御装置４は、スピーカ３ａ、振動発生装置３ｂ、表示装置３ｃの全て、或いは、設定された各部にその旨を出力し、各部３ａ，３ｂ，３ｃを作動させて警告（報知）を行わせる（Ｓｔ．９）。

尚、表示装置３ｃには、停車した駅の駅名・時間の履歴を表示するようにしておくことも出来る。

発明になるナビゲーションシステムのブロック図 発明になるナビゲーション方法のフローチャート

符号の説明

Ａ 携帯情報端末
Ｂ ３軸加速度センサ
Ｃ コンテンツサーバ
１ 入力装置
１ａ 駅名情報入力装置
１ｂ 加速度情報入力装置
２ 記憶装置
３ａ スピーカ
３ｂ 振動発生装置
３ｃ 表示装置
４ 制御装置
４ａ 速度演算装置
４ｂ 走行距離演算装置
４ｃ 途中停車駅判断装置
４ｄ 手前駅判断装置

特許出願人 日本電気株式会社
代 理 人 宇 高 克 己

Claims (2)

1. 加速度センサと携帯情報端末とを備えたナビゲーションシステムであって、
   前記携帯情報端末は、
   駅名情報と駅間距離情報とが関連付けられて記憶されている記憶手段と、
   乗車駅名・下車駅名情報を入力する駅名情報入力手段と、
   加速度情報を入力する加速度情報入力手段と、
   前記加速度情報入力手段で入力された加速度情報を基にして走行速度を算出する走行速度算出手段と、
   前記走行速度算出手段で算出された走行速度が零に相当する走行停止状態に至った位置の走行距離を算出する走行距離算出手段と、
   前記走行距離算出手段で算出された走行距離情報と前記記憶手段から読み出された情報とに基づいて、走行停止状態における位置が乗車駅と下車駅との間に在る途中停車駅に該当するか否かを判断する途中停車駅判断手段と、
   前記途中停車駅判断手段で途中停車駅であると判断された場合、該駅が前記下車駅の手前の駅であるか否かを判断する手前駅判断手段と、
   前記手前駅判断手段によって手前駅であることが判明した場合、その旨を出力する手前駅警告手段
   とを具備することを特徴とするナビゲーションシステム。
2. 乗車駅名・下車駅名情報が携帯情報端末に入力される駅名情報入力ステップと、
   加速度情報が携帯情報端末に入力される加速度情報入力ステップと、
   携帯情報端末が、前記加速度情報を基にして走行速度を算出する走行速度算出ステップと、
   携帯情報端末が、前記走行速度算出ステップで算出された走行速度が零に相当する走行停止状態に至った位置の走行距離を算出する走行距離算出ステップと、
   携帯情報端末が、前記走行距離算出ステップで算出された走行距離情報と、前記駅名情報入力ステップで入力された駅名情報と駅間距離情報とが関連付けられて記憶されている記憶手段から読み出された読出情報とに基づいて、前記走行停止状態における位置が前記乗車駅と前記下車駅との間に在る途中停車駅に該当するか否かを判断する途中停車駅判断ステップと、
   携帯情報端末が、前記途中停車駅判断ステップの前記途中停車駅が、前記下車駅の手前の駅であるか否かを判断する手前駅判断ステップと、
   携帯情報端末が、前記手前駅判断ステップにおいて手前駅であると判断した場合、その旨を出力する手前駅警告ステップ
   とを具備することを特徴とするナビゲーション方法。
   

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