JP2011517805A - Portable device and geographic information system - Google Patents

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JP2011517805A JP2010549857A JP2010549857A JP2011517805A JP 2011517805 A JP2011517805 A JP 2011517805A JP 2010549857 A JP2010549857 A JP 2010549857A JP 2010549857 A JP2010549857 A JP 2010549857A JP 2011517805 A JP2011517805 A JP 2011517805A
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JP2010549857A
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Inventor
フランク,クリストファー
グリロ,マイケル,ヘンリー
Original Assignee
インテリジェント スペイシャル テクノロジーズ,インク.
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20Instruments for performing navigational calculations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/14Receivers specially adapted for specific applications

Abstract

本発明は利用者に地理情報を提供するためのシステム及び携帯用機器を提供する。このシステムには、地理データベースに無線で接続された携帯用機器が含まれる。この携帯用機器は第一の位置及び第一の方向を特定する複数のセンサを含んでいる。コントローラはローカルクエリーとディスタルクエリーに基づき要求される情報を提供するように構成されている。加えて、コントローラは各種の主題に関するクエリーに応答することができる。ここでデータベースサーチは、選択された主題に適合するオブジェクト、エンティティもしくは特徴に限定される。最後に、コントローラは二次元と三次元のクエリーウィンドウに基づきクエリー結果を選択し順序付けるように構成されている。
【選択図】図15
The present invention provides a system and a portable device for providing geographic information to a user. The system includes a portable device that is wirelessly connected to a geographic database. The portable device includes a plurality of sensors that specify a first position and a first direction. The controller is configured to provide required information based on local and distal queries. In addition, the controller can respond to queries on various subjects. Here, the database search is limited to objects, entities or features that fit the selected subject. Finally, the controller is configured to select and order query results based on 2D and 3D query windows.
[Selection] Figure 15

Description

関連出願
本発明は、2007年6月11日に出願された米国特許出願第11,811,516号(2004年11月22日に出願され、現在は米国特許第7,245,923号として登録された米国特許出願第10/995,080号の継続出願であって、米国特許法第119条(e)に基づき2008年3月7日に出願された米国仮出願第61/034,675号の優先権を主張する出願)の一部係属出願であり、その内容を本明細書に参照により組み込む。
RELATED APPLICATIONS This invention is related to US Patent Application No. 11,811,516 filed on June 11, 2007 (filed November 22, 2004 and now registered as US Pat. No. 7,245,923). US Provisional Application No. 10 / 035,080, filed March 7, 2008 under 35 USC 119 (e) The contents of which are hereby incorporated by reference.

1.技術分野
本発明は、一般に地理情報を特定するシステム及び機器(デバイス)に関し、特に空間のデータ及び地理データを解読してこのデータを利用者に示す、分散型システムと機器に関する。
1. TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to systems and devices for identifying geographic information, and more particularly to distributed systems and devices that decode spatial data and geographic data and present this data to the user.

2. 関連技術の歴史
道探し、旅行計画、位置追尾等のタスクを遂行するためと同様に、空間的な環境(spatial environment)を理解するためには、地図が依然として主要な手段となっている。静止した従来の地図にはいくつかの欠点がある。第一に、地図はその方位が固定されている。すなわち、地図は常に一方向のみを向いている(一般的には北)。しかしながら、地図の利用者は常にあらゆる方向に向いている可能性がある。よって、その地図を理解するために、利用者は自身あるいは地図を回転させ、利用者の基準と地図の基準とを位置合わせする必要がある。この工程は、利用者に莫大な認識的な負荷を課す。なぜなら、それは常に直観できるものではなく、特に複雑な空間的環境、均質的な空間的環境、あるいは馴染の薄い空間的環境においては、相当な困難を呈することがあるからである。
2. History of Related Technology Maps are still the primary means of understanding the spatial environment as well as performing tasks such as road finding, travel planning, and location tracking. There are several drawbacks to a stationary traditional map. First, the orientation of the map is fixed. That is, the map is always facing only one direction (generally north). However, map users can always be in all directions. Therefore, in order to understand the map, the user needs to rotate the user or the map and align the user's reference with the map reference. This process imposes a huge cognitive load on the user. Because it is not always intuitive, it can present considerable difficulties, especially in complex, homogeneous, or unfamiliar spatial environments.

更に、地図はその縮尺が固定されているため、異なる粒度(粒状度、グラニュラリティ)に変更することができないという欠点がある。この限定事項は、紙の地図の最も制限的な面の一つである。縮尺は、ある空間的な環境における拡大縮小のレベルを決定するものであり、また、地図に表示された情報の詳細さ及び情報のタイプを決定するものである。しかしながら、利用者は、旅行を計画したり目的地を見つけたりするにあたって、周囲環境の詳細図を欲しているか、あるいはより広大かつ概略的な図を欲しているかによって、その縮尺を異なる縮尺に絶えず変更する必要がある。この問題に対する現在の解決策としては、多くの異なる縮尺で特定の領域の複数の地図を備えているツーリストガイドが含まれる。しかしながら、このツーリストガイドはかさ張る書籍であって、持ち運びに困難であり、一般的に数百ページからなっているため相当な検索時間がかかる。   Furthermore, since the scale of the map is fixed, there is a drawback that it cannot be changed to a different granularity (granularity, granularity). This limitation is one of the most restrictive aspects of paper maps. The scale determines the level of scaling in a certain spatial environment, and determines the details and type of information displayed on the map. However, when planning a trip or finding a destination, the user constantly changes the scale to a different scale, depending on whether they want a detailed view of the surrounding environment or a larger and more schematic view. Need to change. Current solutions to this problem include tourist guides that have multiple maps of a particular area at many different scales. However, this tourist guide is a bulky book, is difficult to carry, and generally consists of several hundred pages, so it takes considerable search time.

更に、地図は、自然環境、都市環境の急速な変化に対応しきれていない。地図上では全ての空間的な環境、及びこれらの空間的環境に含まれる対象物(オブジェクト)は、人工か自然かに関わらず静止して表されているが、これらは実際には動的であり、時間の経過とともに変化するものである。建物等の人工的な空間の中の対象物は作られ、破壊され、拡張される場合があり、他のもの例えば土地の区画等も、併合され、縮小され、もしくはその性質が変化する(例えば農村地域が開発される場合)場合がある。これは、自然のものにも同様に当てはまり、例えば川は洪水によって拡大したり縮小したりする。静的な二次元の地図はその時のスナップショットに限定され、その情報はすぐに古くなり、更に悪いことには、間違ったものとなってしまうことである。   Furthermore, maps are not able to cope with rapid changes in the natural and urban environments. On the map, all spatial environments and the objects (objects) contained in these spatial environments are represented statically regardless of whether they are artificial or natural. Yes, and changes over time. Objects in artificial spaces such as buildings can be created, destroyed and expanded, others such as land parcels can be merged, reduced, or changed in nature (eg Rural areas may be developed). This applies to natural things as well, for example, rivers expand and contract due to flooding. Static two-dimensional maps are limited to the current snapshot, the information quickly becomes obsolete, and worse, it is wrong.

地図は、主題(テーマ)に関する情報(thematic information)を表示する機能もまた限定されている。現在、地形図、政治的地図、技術的地図、旅行者用地図、及び等高線地図といった多くの異なるタイプの地図がある。静的な地図の主題に関する内容は、印刷時に決定され、通常、目的とする一つの領域に限定される。それでさえ、表示される情報は最小限のものである。例えば、旅行者用地図は、建物が教会やレストランであることを示すが、それ以上の情報、例えば教会の建立日、レストランのメニュー、料理の種類等が得られる可能性は低い。   The map is also limited in its ability to display thematic information about the subject (theme). There are currently many different types of maps such as topographic maps, political maps, technical maps, tourist maps, and contour maps. The content related to the static map theme is determined at the time of printing and is usually limited to one area of interest. Even so, the information displayed is minimal. For example, the tourist map indicates that the building is a church or a restaurant, but it is unlikely that further information, such as the date of the church, the restaurant menu, the type of food, and the like will be obtained.

電子地図または地理情報システムにおける試みは、実用的な理由から実行不可能であることが判明している。現在の地理情報システムで分かっている欠点は、このシステムは自己中心的(エゴセントリック,egocentric)ではないということであり、すなわち、利用者の視点に基づくデータと利用者の意図するものとの間を区別することができないということである。従来技術では、利用者が容易にアクセス可能であり、直観的に理解可能であり、利用者の視点に基づくように、情報を利用者に提供することができる統合型地理情報システムを欠いている。   Attempts in electronic maps or geographic information systems have proven infeasible for practical reasons. A known disadvantage of current geographic information systems is that the system is not egocentric, ie data based on the user's perspective and what the user intends. It is that we cannot distinguish between them. Prior art lacks an integrated geographic information system that is easily accessible to the user, intuitively understandable, and can provide information to the user based on the user's perspective. .

発明の概要
従って、本発明は、地理情報をユーザに提供するシステム及び携帯用機器を提供する。このシステムは、地理データベースに無線(ワイヤレス)で接続された携帯用機器を含んでいる。この携帯用機器は、単一の機器からなるかあるいは複数の機器を接続して組み合わせたものとして、第一の位置及び第一の方向を特定する複数のセンサを含んでおり、よって自己中心的であり、利用者の位置及び視点に位置合わせされる。コントローラは携帯用機器の一部であり、ローカルクエリー(局所的な検索要求、local query)とディスタルクエリー(遠位の検索要求、distal query)の2つの異なるタイプのクエリー(検索要求)に基づき要求された情報を提供するように使用される。ローカルクエリーは、第一の位置に関する情報を提供し、ディスタルクエリーは第一の位置の視界にない対象物、地理的特徴もしくはランドマークの特徴を特定するために第一の位置及び第一の方向に関する情報を組み込む。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a system and portable device for providing geographic information to a user. The system includes a portable device connected wirelessly to a geographic database. The portable device includes a plurality of sensors that identify a first position and a first direction, either as a single device or as a combination of multiple devices connected together, and is therefore self-centered And is aligned with the user's position and viewpoint. The controller is part of a portable device and requests based on two different types of queries (search requests): local queries (local query requests) and distal queries (distant search requests). Used to provide information A local query provides information about the first location, and a distal query identifies the first location and first direction to identify features, geographic features, or landmark features that are not in view of the first location. Include information about.

加えて、コントローラは、各種の主題に関するクエリーに応答することができる。ここで、データベースの検索は、選択された主題に適合するオブジェクト、エンティティもしくは特徴に限定される。関連するデータのセットを検索し、予め決められた主題の中に適合するオブジェクト、地理的特徴もしくはランドマークを見つけるために、主題に関するクエリーのプロトコルを、ローカルクエリーとディスタルクエリーのいずれにおいても用いることができる。従って、本発明の自己中心性は、主題に関するローカルクエリーを用いて利用者の近くの建物についての特定の情報をその利用者が要求することができるという事実によって強化される。更に、利用者は、主題に関するディスタルクエリーを用いて離れた場所の川もしくは湖についての特定の情報を要求することができる。   In addition, the controller can respond to queries on various subjects. Here, the database search is limited to objects, entities or features that fit the selected subject. Use the subject query protocol in both local and distant queries to search related sets of data and find objects, geographic features, or landmarks that fit within a predetermined subject. Can do. Thus, the self-centricity of the present invention is enhanced by the fact that the user can request specific information about the building near the user using a local query on the subject. In addition, the user can request specific information about remote rivers or lakes using a distal query on the subject.

最後に、二次元及び三次元のクエリーウィンドウを作り、このクエリーウィンドウに対して予め決められた関係に基づきクエリー結果に重み付けをする新規な処理に基づき、コントローラはクエリー結果を選択し順序付けるようになされている。この特徴によって、公式化されたクエリー及び選択された主題に基づいて、特定の対象物、地理的特徴もしくはランドマークの数学的関連性に基づいてコントローラは蓋然性の高いクエリー結果を選択することができる。本発明のこの特徴は、重複するか若しくは階層的に構成される複数の地理的特徴間を区別するために特に有用である。例えば、ローカルクエリーにおいて、本発明は、クエリーウィンドウのサイズ及び階層的に構成された各位置の相対的サイズに基づき、町、州、地域、国の間を区別することができる。   Finally, based on a new process that creates 2D and 3D query windows and weights the query results based on a predetermined relationship to the query window, the controller selects and orders the query results. Has been made. This feature allows the controller to select a probable query result based on the mathematical relationship of a particular object, geographic feature or landmark based on the formulated query and the selected subject. This feature of the present invention is particularly useful for distinguishing between multiple geographic features that overlap or are hierarchical. For example, in a local query, the present invention can distinguish between towns, states, regions, and countries based on the size of the query window and the relative size of each location organized hierarchically.

本発明の更なる特徴及び利点は図面及び詳細な説明を参照することにより当業者にとってより明確になる。   Additional features and advantages of the present invention will become more apparent to those skilled in the art by reference to the drawings and detailed description.

図1は本発明による地理情報を提供するためのシステムの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a system for providing geographic information according to the present invention. 図2は本発明による地理情報を提供するための携帯用機器の測定機能の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a measurement function of a portable device for providing geographic information according to the present invention. 図3は地理情報を提供するためのシステムのためのユーザプロファイルを示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a user profile for a system for providing geographic information. 図4は本発明によるローカルクエリーの概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a local query according to the present invention. 図5は本発明によるディスタルクエリーの概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a distal query according to the present invention. 図6は本発明による主題に関するローカルクエリーの概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a local query on the subject according to the invention. 図7は本発明による主題に関するディスタルクエリーの概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a distal query on the subject according to the invention. 図8はパーティションを有するローカルクエリーを示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a local query having a partition. 図9は目的とする重複する複数の領域を有するローカルクエリーを示す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a target local query having a plurality of overlapping regions. 図10は目的とする複数の階層的な領域を有するローカルクエリーを示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a local query having a plurality of target hierarchical regions. 図11は目的とする複数の離間した領域を有するローカルクエリーを示す概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a target local query having a plurality of spaced regions of interest. 図12は本発明によるローカルクエリーウィンドウを示す概略図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a local query window according to the present invention. 図13は本発明による二次元のディスタルクエリーを示す概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a two-dimensional distal query according to the present invention. 図14は本発明による三次元のディスタルクエリーを示す概略図である。FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a three-dimensional distal query according to the present invention. 図15は本発明のヘッドセットを耳に付けたシステム利用者の参考図である。FIG. 15 is a reference diagram of a system user who wears the headset of the present invention on his / her ear.

1.本発明のシステム及び携帯用機器
図を参照しつつ以下に本発明を詳細に説明する。特に図1を参照すると、地理情報を提供するシステム1が概略的に示されている。以下に更に詳細に記載するが、本発明のシステム1は従来の地理情報システムを改善したものである。特に、システム1は利用者にその物理的な環境においてより直感的かつ自己中心的なモデルを提供するものである。
1. System and Portable Device of the Present Invention The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. With particular reference to FIG. 1, a system 1 for providing geographic information is schematically illustrated. As described in more detail below, the system 1 of the present invention is an improvement over a conventional geographic information system. In particular, the system 1 provides users with a more intuitive and self-centered model in their physical environment.

システム1は、一般的に携帯用機器(mobile device)100を含んでおり、一実施形態が図1に示されており、その構成要素は点線によって囲まれている。携帯用機器100は、無線ルータ14とデータベース16とに接続されている。この携帯用機器100は、例えば、携帯情報端末(PDA)、無線電話、ノートパソコン、タブレットパソコン、あるいは遠隔地から供給されるデータに基づきデジタル指示を実行することができる電子機器等のような、任意の持ち運び可能な電子デバイスもしくはコンピュータデバイスでもあってもよい。この無線ルータ14は、無線通信ネットワークによる接続を経由して、携帯用機器100に接続可能である。無線ルータ14は更に、複数のランドマーク、建物及び場所についての地理情報、歴史的情報等を管理及び格納するデータベース16に接続されている。   The system 1 generally includes a mobile device 100, one embodiment of which is shown in FIG. 1, whose components are surrounded by dotted lines. The portable device 100 is connected to the wireless router 14 and the database 16. The portable device 100 is, for example, a personal digital assistant (PDA), a wireless phone, a notebook computer, a tablet computer, or an electronic device that can execute a digital instruction based on data supplied from a remote place. It can be any portable electronic device or computer device. The wireless router 14 can be connected to the portable device 100 via a connection via a wireless communication network. The wireless router 14 is further connected to a database 16 that manages and stores geographic information, historical information, etc. for a plurality of landmarks, buildings and places.

図1に示される携帯用機器100は、幅広い地理情報を特定するようになされた多くのサブシステムとセンサとを含んでいる。携帯用機器100は、上述のように無線トランシーバ14と無線方式で通信することを可能とするアンテナ12を含む。更に携帯用機器100は、アンテナ12に連結されたコントローラ10を含んでいる。このコントローラ10は、アンテナ12から信号を受信し、このアンテナ12を通して信号を送信し、更に、以下に記載するように複数のセンサからデータを受信し処理するように構成されている。   The portable device 100 shown in FIG. 1 includes a number of subsystems and sensors adapted to identify a wide range of geographic information. The portable device 100 includes the antenna 12 that enables wireless communication with the wireless transceiver 14 as described above. The portable device 100 further includes a controller 10 coupled to the antenna 12. The controller 10 is configured to receive a signal from an antenna 12, transmit a signal through the antenna 12, and further receive and process data from a plurality of sensors as described below.

携帯用機器100は、緯度、経度、高度等の変数によって位置を判別することができる全地球測位システム(GPS)等の位置センサ18を含んでいる。位置センサ18によって特定される位置を、以下では、原点という。この原点から投影される矢印またはベクトルとして解釈することのできる第一の方向に対応する一組の角度を決定するために、ピッチセンサ20及びヨーセンサ22もまた携帯用機器100に含まれる。   The portable device 100 includes a position sensor 18 such as a global positioning system (GPS) that can determine a position based on variables such as latitude, longitude, and altitude. Hereinafter, the position specified by the position sensor 18 is referred to as an origin. A pitch sensor 20 and a yaw sensor 22 are also included in the portable device 100 to determine a set of angles corresponding to a first direction that can be interpreted as an arrow or vector projected from this origin.

携帯用機器100が複数の個別の機器の組合せとして構成される場合、そこにヘッドセット(頭に取り付けて電話する装置)と、接続されたGPSが利用可能な機器として、例えば携帯電話、携帯情報端末(PDA)、上記の電子機器等と、を含んでいてもよい。好ましくは、ヘッドセットはデジタルコンパスを含んでいる。   When the portable device 100 is configured as a combination of a plurality of individual devices, a device that can use a headset (a device that is attached to the head and makes a phone call) and a connected GPS, such as a mobile phone or portable information A terminal (PDA), the above-described electronic device, and the like. Preferably, the headset includes a digital compass.

好ましくは、ヘッドセットは、ピッチセンサ20、ヨーセンサ22及び音声出力装置26に関する情報を提供する機能を有する。このヘッドセットは、システム利用者が要求を行うためにこのシステム利用者からの音声入力を制御するように構成されていてもよい。音声入力はヘッドセットに一体化されたマイクロフォンを経由してなされてもよい。GPSが利用可能な機器、例えばGPS機能を有する携帯電話等は、アンテナ12と、コントローラ10と、ディスプレイ24と、GPSセンサ18とを含んでいてもよい。あるいは、携帯電話は、一体化されたマイクロフォンを経由して要求を行うために音声入力をシステムに提供するために用いることができる。   Preferably, the headset has a function of providing information regarding the pitch sensor 20, the yaw sensor 22, and the audio output device 26. The headset may be configured to control voice input from the system user for the system user to make a request. Audio input may be made via a microphone integrated into the headset. A device that can use GPS, such as a mobile phone having a GPS function, may include an antenna 12, a controller 10, a display 24, and a GPS sensor 18. Alternatively, the cell phone can be used to provide voice input to the system for making requests via an integrated microphone.

更に携帯用機器100は、データベース16から得た情報をユーザに中継するディスプレイ24と音声出力装置26もまた含んでいる。音声出力装置26は、好ましくは一組のヘッドフォンに接続されており、最良の形態としては、アンテナ12を経由して音声信号をユーザのヘッドフォンに無線通信方式で送ることができる。別の実施形態において、ディスプレイ24と音声出力装置26とは、携帯用機器100から遠隔配置された別個の電子機器であって、例えば携帯情報端末のようなものに配置されてもよい。係る実施形態においては、携帯用機器100は上記のように主にセンサ部材及び通信部材からなる。   In addition, the portable device 100 also includes a display 24 and an audio output device 26 that relay information obtained from the database 16 to the user. The audio output device 26 is preferably connected to a set of headphones, and in the best mode, an audio signal can be sent to the user's headphones via the antenna 12 in a wireless communication manner. In another embodiment, the display 24 and the audio output device 26 are separate electronic devices that are remotely located from the portable device 100, and may be disposed in a portable information terminal, for example. In the embodiment, the portable device 100 mainly includes a sensor member and a communication member as described above.

図2において、携帯用機器100の測定機能の概略図が示されている。既に述べた通り、位置センサ18は原点Oとして表される第一の位置を特定するように構成されていることが好ましい。原点は、緯度、経度、高度にそれぞれ対応する一組のデカルト軸X、Y、及びZの中心に示されている。携帯用機器100は矢印Aによって指定される第一の方向を指示することができ、この矢印Aはピッチセンサ20及びヨーセンサ22によって測定することができる。ピッチセンサ20は、直線Aと、直線Bで指定されるX−Y平面上の直線Aの投影と、の間の角度として規定される角度φを測定するように構成されている。ヨーセンサ22は、X軸と直線Bとの間の角度として定義される角度θを測定するように構成されている。   In FIG. 2, a schematic diagram of the measurement function of the portable device 100 is shown. As already mentioned, the position sensor 18 is preferably configured to identify the first position represented as the origin O. The origin is shown at the center of a set of Cartesian axes X, Y, and Z corresponding respectively to latitude, longitude, and altitude. The portable device 100 can indicate the first direction designated by the arrow A, and the arrow A can be measured by the pitch sensor 20 and the yaw sensor 22. The pitch sensor 20 is configured to measure an angle φ defined as an angle between the straight line A and the projection of the straight line A on the XY plane specified by the straight line B. The yaw sensor 22 is configured to measure an angle θ defined as an angle between the X axis and the straight line B.

よって、携帯用機器100は、コントローラ10に連結された3つのセンサを用いて、位置O及び第一の方向Aの両方を特定するように構成されている。当業者にとって理解され得るように、各センサの測定公差は無視できるものではなく、よって第一の方向Aは、測定装置におけるブレや誤差の原因となる円錐Cによってより適切に示すことができる。従って、以下の詳細な説明のために、第一の方向は、図2に示すように、円錐Cは様々なセンサの固有の測定誤差を組み込むものとしてよりよく理解される。   Therefore, the portable device 100 is configured to specify both the position O and the first direction A using three sensors connected to the controller 10. As can be appreciated by those skilled in the art, the measurement tolerance of each sensor is not negligible, so the first direction A can be better indicated by a cone C that causes blurring and errors in the measuring device. Thus, for the following detailed description, the first direction is better understood as the cone C incorporates the inherent measurement error of various sensors, as shown in FIG.

ヘッドセットとGPSが利用可能な機器が、携帯用機器100を構成するために組み込まれる場合、上記のヘッドセットはデジタルコンパスを含む。このデジタルコンパスには、好ましくは、三軸(トリ−アクセス、tri−access)加速度計及び三軸(トリ・アクセス)磁気センサと一体化された、チルト補償されるデジタルコンパスが含まれており、6自由度でコンパスの向首方向を検出するための支援を提供する。6自由度によって、デジタルコンパスは、三次元空間での体の動き即ち前方/後方、上方/下方、及び左方/右方への動きを参照し、3つの互いに垂直な軸上の移動とこれに組み合わされた3つの軸を中心とする回転移動(すなわちロール、ヨー、ピッチの動き)に変換する。デジタルコンパスを含むヘッドセットとこれに接続されたGPS装置(例えば携帯電話等)は無線あるいは有線によって接続することができる。好ましくは、ヘッドセットと携帯電話が無線通信で接続されている場合、ブルートゥースまたはこれと等価な接続方式を採用する。多くの方法がヘッドセットと携帯電話を接続するのに用いることができ、その場合でも本発明の範囲内にあることを当業者は理解することができ、ブルートゥースによる接続は係る接続の一例を示すのみである。   If a headset and GPS enabled device is incorporated to form the portable device 100, the headset includes a digital compass. The digital compass preferably includes a tilt-compensated digital compass integrated with a three-axis (tri-access) accelerometer and a three-axis (tri-access) magnetic sensor; Provides assistance to detect heading direction of compass with 6 degrees of freedom. With six degrees of freedom, the digital compass refers to the movement of the body in three-dimensional space, ie, forward / backward, upward / downward, and left / right movements, and movement on three mutually perpendicular axes. Is converted into a rotational movement (that is, roll, yaw, pitch movement) about the three axes combined. A headset including a digital compass and a GPS device (for example, a mobile phone) connected thereto can be connected wirelessly or by wire. Preferably, when the headset and the mobile phone are connected by wireless communication, Bluetooth or an equivalent connection method is adopted. A person skilled in the art can understand that many methods can be used to connect a headset and a mobile phone, and still be within the scope of the present invention, and a Bluetooth connection is an example of such a connection. Only.

ヘッドセットとGPSが利用可能な装置、即ちGPS機能を有する携帯電話のような装置の組合せが、携帯用機器として用いられる場合、GPS機能を有する携帯電話は利用者の居場所を知らせることができ、デジタルコンパス機能を有するヘッドセットは、目的とする対象物等を特定するために、指し示している方向(指示方向)または高度を知らせることができる。   When a combination of a headset and a device that can use GPS, that is, a device such as a mobile phone having a GPS function, is used as a portable device, the mobile phone having a GPS function can inform the location of the user, A headset having a digital compass function can notify the pointing direction (indicated direction) or altitude in order to specify a target object or the like.

2.本発明のコントローラの動作
コントローラ10は、位置センサ18、ピッチセンサ19、ヨーセンサ20からの様々なセンサ入力を受信し、かつ、目的の情報に関する情報を受信するためにデータベース16と通信するように構成されている。一般的に、目的の情報は、地理情報(例えば「ここ(here)」に関する情報や「そこ(there)」に関する情報等)として解釈される。目的の情報は、データベース16に入れることができる特定の建物もしくはランドマーク等に関する歴史的事実とデータもまた含むことができる。
2. Operation of the Controller of the Present Invention The controller 10 is configured to receive various sensor inputs from the position sensor 18, the pitch sensor 19, and the yaw sensor 20 and to communicate with the database 16 to receive information regarding the desired information. Has been. In general, target information is interpreted as geographic information (for example, information about “here” or information about “there”). The information of interest may also include historical facts and data regarding specific buildings or landmarks that can be entered into the database 16.

コントローラ10は、利用者が受動的な質問を出す(ある場所に居ることによって)か、積極的な質問を出す(携帯用機器100を離れた場所に向けることによって)というクエリーに基づく枠組み(パラダイム)において動作する。本発明の全体的なクエリー構成は、自己中心的(エゴセントリック,egocentric)であり、これは、コントローラ10が、利用者に利用可能かつ関連する情報を保持しかつ示すようになされていることを意味する。自己中心的な抽象データ型(ADT)は次の標準クエリー言語(SQL)ブロックに表すことができる。
> Create Table traveler( (旅行者のテーブルの作成)
> name varchar(30), (名前の可変長の文字型データ 30個)
> address varchar(45), (住所の可変長の文字型データ 45個)
> DoB datetime, (日付時刻)
> ego egocentric); (自己中心的))
The controller 10 provides a query-based framework (paradigm) in which the user asks passive questions (by being at a certain location) or questions (by pointing the portable device 100 away). ). The overall query structure of the present invention is self-centric, which is such that the controller 10 holds and indicates information that is available and relevant to the user. Means. Self-centered abstract data types (ADT) can be represented in the following standard query language (SQL) blocks.
> Create Table traveler ((Create traveler table)
> Name varchar (30), (30 variable-length character type data of names)
> Address varchar (45), (45 variable-length character type data of address)
> DoB datetime, (date and time)
> Ego egocentric); (self-centered))

携帯用機器100が使用される度に、コントローラ10をセンサからの全ての入力を適切に処理するように構成しなくてはならない。すなわち、コントローラ10は利用者を特定し、位置測定の精度を確認し、様々なセンサからの位置測定を受信できなくてはならない。これらのタスクを編集、集計することにより、自己中心的な空間のデータモデルができる。携帯用機器100のためのユーザプロファイル(ユーザの特徴)を示すブロック図が図3に示されている。   Each time the portable device 100 is used, the controller 10 must be configured to properly handle all inputs from the sensors. That is, the controller 10 must be able to identify the user, check the accuracy of the position measurement, and receive position measurements from various sensors. By editing and tabulating these tasks, a self-centered space data model can be created. A block diagram showing a user profile (user characteristics) for the portable device 100 is shown in FIG.

図3は、自己中心的な空間のデータモデルのために必要な3つの関係するテーブル(データの格納場所、表)を示している。第一に、自己中心に関連するテーブル(エゴセントリック テーブル)は利用者の検索要求時の位置及び方位を示す。第二に、ユーザセッション(userSESSION)はクエリーセッションのためのセンサ及びデータの精度に関するデータからなる。第三に、ユーザ状況(userCONTEXT)のテーブルは、特定の対象物を指すのに用いられる腕といった利用者のクエリーの特徴についてのデータからなる。例えば、携帯用機器100を何かに向けた場合に利用者が意図しているものと、センサによって判断される携帯用機器100の実際の方向との間には差がある。利用者の位置指定をする手を知ることによって、自己中心的な空間のデータモデルはこの差を明らかにすることができ、第一の方向のより信頼できる解読を行なう。上記データのテーブルのいくつかは、携帯用機器100に予めインストールされていてもよく、センサがほとんどのデータを自動的かつ黙示的に供給する。   FIG. 3 shows three related tables (data storage locations, tables) required for a self-centered spatial data model. First, a table (egocentric table) related to the self-center shows the position and orientation at the time of a user's search request. Second, the user session (userSESSION) consists of data on the sensor and data accuracy for the query session. Thirdly, the user status (userCONTEXT) table consists of data about the characteristics of the user's query, such as the arm used to point to a specific object. For example, there is a difference between what the user intends when the portable device 100 is pointed at something and the actual direction of the portable device 100 determined by the sensor. By knowing the user's location hand, the self-centered space data model can account for this difference and perform more reliable decoding in the first direction. Some of the data tables may be pre-installed in the portable device 100, and the sensor supplies most data automatically and implicitly.

自己中心に関するテーブルは、上記のようにユーザの現在の地理的位置、方位、時間をモデリングする。自己中心に関するテーブルの一例は、次のSQLブロックで表される。
> CREATE TABLE egocentric( (自己中心 テーブルの作成)
> 24, −− ego_id NUMBER PRIMARY KEY,(自己中心的ID番号のプライマリキー)
> 1, −− session_id NUMBER FOREIGN KEY, (セッションID番号 外部キー)
> 45.5432156, −− x−coordinate (x座標)
> 68.5443433, −− y−coordinate (y座標)
> 13.1674934, −− z−coordinate (z座標)
> 89.528, −− yaw angle in degrees (ヨー角度)
> 21.367, −− pitch angle in degrees (ピッチ角度)
> 04−27−2003 10:39:52.32, −− date-time (日付−時刻)
> );
The self center table models the user's current geographic location, orientation, and time as described above. An example of a table relating to self-centering is represented by the following SQL block.
> CREATE TABLE egocentric ((Create a self-centered table)
> 24, --- ego_id NUMBER PRIMARY KEY, (primary key of self-centered ID number)
> 1,-session_id NUMBER FOREIGN KEY, (session ID number foreign key)
> 45.543156,-x-coordinate (x coordinate)
> 68.54443333, --y-coordinate (y coordinate)
> 13.16747434-z-coordinate (z coordinate)
> 89.528,-yaw angle in degrees (yaw angle)
> 21.367,-pitch angle in degrees (pitch angle)
> 04-27-2003 10: 39: 52.32,-date-time (date-time)
>);

ユーザセッションデータのテーブルは、ユーザのクエリーセッションのための状況検知を提供するために用いられる。自己中心に関するテーブルの中の検出されたデータの妥当性を立証することも必要である。ユーザセッションのテーブルは、クエリーセッションについての記憶された位置、方向、及び時間的精度情報を表示する。クエリーの内容が変わった場合、例えば、利用者がこの利用者の高度について多くの異なるソースのうちの一つからの情報を使用することを決めた場合、ユーザセッションのテーブルが更新される。場合によっては、デジタル数値地形モデル(DTM)から得られる利用者の高度、又は例えば建物のようなモデル上の対象物を用いたほうがよい場合がある。他の場合では、例えばユーザが地上にいない場合には位置センサ18によって検出された高度を用いるのが最もよい場合がある。一人の利用者が多くのクエリーセッションを有することができる。なぜなら、その利用者が異なる複数のクエリー構成を使用することが可能だからである。次のSQLブロックはユーザセッションのテーブルの中のある種のデータを表示する。
> CREATE TABLE userSESSION((ユーザセッション テーブルの作成)
> 1, −− session_id NUMBER PRIMARY KEY,(セッションID番号、プライマリキー)
> 2, −− user_id NUMBER FOREIGN KEY,(ユーザID番号、外部キー)
> 30, −− x y positional accuracy in feet(xy位置精度 フィート)
> 40, −− z positional accuracy in feet (z位置精度 フィート)
> 5, −− orientation accuracy in angle degrees (方位精度 角度)
> 5, −− temporal accuracy in seconds (時間精度 秒)
> 1, −− use sensed z Boolean (検出されたz ブーリアン型変数を使用)
> ) ;
A table of user session data is used to provide context detection for the user query session. It is also necessary to verify the validity of the detected data in the self-centered table. The user session table displays stored location, orientation, and temporal accuracy information for the query session. If the content of the query changes, for example, if the user decides to use information from one of many different sources for the user's altitude, the user session table is updated. In some cases, it may be better to use the user's altitude obtained from a digital numerical terrain model (DTM) or an object on the model, such as a building. In other cases, for example, when the user is not on the ground, it may be best to use the altitude detected by the position sensor 18. A single user can have many query sessions. This is because the user can use different query configurations. The next SQL block displays some data in the user session table.
> CREATE TABLE userSESSION ((Create user session table)
> 1,-session_id NUMBER PRIMARY KEY, (session ID number, primary key)
> 2,-user_id NUMBER FOREIGN KEY, (user ID number, foreign key)
> 30, --- xy positional accuracy in feet (xy position accuracy feet)
> 40, −− z positional accuracy in feet (z position accuracy in feet)
> 5,-orientation accuracy in angle degrees (azimuth accuracy angle)
> 5, --- temporal accuracy in seconds
> 1,-use sensed Boolean (uses detected z boolean variable)
>);

自己中心的な空間のデータモデルのために必要な第三のテーブルは、例えば、位置や方向を指し示すことによるクエリー(query−by−pointing)のために用いられる手といった、ユーザのクエリーコンテキスト(検索要求の状況)に関して記憶されたデータを表すユーザ状況のテーブルである。利用者がどちらの手で位置指定しているかを知ることは、携帯用機器100が向けられる実際の方向と、利用者に知覚される方向との間の差を補償するために必要である。ユーザセッションのテーブルは、自己中心に関するテーブルにおける検出された空間の属性についてのコンテキストデータを表し、他方、ユーザコンテキストのテーブルは利用者についての個人的なコンテキスト情報(状況の情報)を提供する。ユーザコンテキストのテーブルは多くのユーザセッションのテーブルにリンクされることができ、各ユーザセッションのテーブルは多くの自己中心的テーブルにリンクされることができることに留意すべきである。ユーザコンテキストのテーブルを作るためのSQLブロックの一例が以下に示される。
> CREATE TABLE userCONTEXT((ユーザ状況 テーブルの作成)
> user id NUMBER PRIMARY KEY,(利用者ID番号 第一のキー)
> name VARCHAR2 (32) , (名前 名前の可変長の文字型データ32個)
> pointing_hand VARCHAR2 (10)(位置指定する手 可変長の文字型データ2 10個)
> );
The third table required for the self-centered spatial data model is the user's query context (search, for example, a hand used for querying by position-or-pointing). FIG. 6 is a table of user situations representing stored data for (request situation). FIG. Knowing with which hand the user is pointing is necessary to compensate for the difference between the actual direction in which the portable device 100 is directed and the direction perceived by the user. The user session table represents context data about the detected spatial attributes in the self-centric table, while the user context table provides personal context information (situation information) about the user. It should be noted that the user context table can be linked to many user session tables, and each user session table can be linked to many self-centric tables. An example of an SQL block for creating a user context table is shown below.
> CREATE TABLE userCONTEXT ((Create user status table)
> User id NUMBER PRIMARY KEY, (user ID number first key)
> Name VARCHAR2 (32), (name name 32 variable-length character type data)
> Pointing_hand VARCHAR2 (10) (position specifying hand variable length character type data 2 10 pieces)
>);

上記の自己中心的な空間のデータモデルにアクセスし操作するために、コントローラ10がクエリー処理(すなわち第一の位置及び第一の方向に関する情報を提供するもの)のフレームワークにおいて処理を行なうようになされている。本発明は二段階のクエリー処理を用いており、それは主題に関するクエリー処理(thematic query operation)と包括的なクエリー処理(generic query operation)である。これら二段階のそれぞれはクエリーのローカルクラス及びディスタルクラスの両方に適用することができる。すなわち、ローカル空間の対象物または位置(「ここ」)についてのクエリーのために、本発明は主題に関するクエリーと包括的なクエリーの両方に応答することができる。同様に、ディスタル空間の対象物または位置(「そこ」)についてのクエリーのために、本発明は主題に関するクエリーと包括的なクエリーの両方に応答することができる。   In order to access and manipulate the above self-centered spatial data model, the controller 10 operates in the framework of query processing (ie, providing information about the first position and first direction). Has been made. The present invention uses a two-stage query process, which is a thematic query operation and a generic query operation. Each of these two stages can be applied to both the local and distal classes of the query. That is, for queries about local space objects or locations ("here"), the present invention can respond to both subject queries and generic queries. Similarly, for queries on objects or locations (“there”) in the distal space, the present invention can respond to both subject queries and generic queries.

主題に関するクエリーは、付加的な制約要素を含む包括的なクエリー処理として定義されるものであり、付加的な制約要素を含むことによりクエリーの範囲を選択された主題に狭められる。主題の例としては建物、川、湖、町、山、その他、データベース16に格納することができる対象物、目的地もしくは位置の情報が含まれる。   A query on a subject is defined as a comprehensive query process that includes additional constraint elements, and includes the additional constraint elements to narrow the scope of the query to the selected subject. Examples of themes include buildings, rivers, lakes, towns, mountains, etc., information on objects, destinations or locations that can be stored in the database 16.

2.1 包括的なクエリー
携帯用機器100は、第一の位置(「ここ」)と第一の方向 (「そこ」)の両方を特定するようになされている。質問「私はどこにいるのか?(Where am I?)」は、本発明のコントローラ10が第一の位置を特定するのにあたって処理するものである。コントローラ10は位置センサ18から情報を受信し、ユーザが所在する領域を特定するようになされている。図4に示されるように、領域40は楕円形であり、Oは位置センサ18によって検出される第一の位置または原点を表す。この包括的なローカルクエリーは以下のSQLブロックに表される。
> SELECT *.name(名前の参照)
> FROM * (〜から)
> WHERE *.geo contains traveler.here;−(近距離の旅行者を含む *.geo)
2.1 Comprehensive Query The portable device 100 is adapted to identify both a first location (“here”) and a first direction (“there”). The question “Where am I?” Is processed by the controller 10 of the present invention to identify the first position. The controller 10 receives information from the position sensor 18 and specifies an area where the user is located. As shown in FIG. 4, the region 40 is elliptical and O represents the first position or origin detected by the position sensor 18. This comprehensive local query is represented in the following SQL block.
> SELECT *. name (name reference)
> FROM * (From)
> WHERE *. geocontains traveller. here;-(Including short-distance travelers * .geo)

一方、コントローラ10は、第一の方向を特定するにあたって、クエリー「あれは何?(What is that?)」に応答するようになされている。図5に示されるように、この種のクエリーは、第一の位置51に源を発し矢印Aで表される第二の方向を指定する線とどの領域が交差するかを特定することにより応答することができる。図5において、目的の領域50は楕円形で示されており、原点はOであり、この原点から始まる矢印Aの方向はピッチセンサ20及びヨーセンサ22からの入力を受信することによって特定される。包括的なディスタルクエリーは、以下のSQLブロックで表される。
> SELECT *.name(名前の参照)
> FROM * (〜から)
> WHERE *.geo contains traveler. there;.(遠距離の旅行者を含む *.geo)
On the other hand, the controller 10 is adapted to respond to the query “What is that?” In specifying the first direction. As shown in FIG. 5, this type of query responds by specifying which region intersects the line originating from the first location 51 and specifying the second direction represented by arrow A. can do. In FIG. 5, the target area 50 is shown as an ellipse, the origin is O, and the direction of the arrow A starting from this origin is specified by receiving inputs from the pitch sensor 20 and the yaw sensor 22. A comprehensive distal query is represented by the following SQL block.
> SELECT *. name (name reference)
> FROM * (From)
> WHERE *. geocontains traveller. there; (Including long-distance travelers * .geo)

2.2 主題に関するクエリー
同様に、本発明のコントローラ10は、データセットを限定し、選択されたクラスの対象物または位置についての情報のみを含むことができる主題に関するクエリーに応答するようになされている。図6は、主題に関するローカルクエリーの概略図である。図6の原点は、複数の重なる楕円60,62,64内にある。主題に関するクエリーは「私は60の領域のどこに所在しているか?」を尋ねることができる。先にも述べたとおり、コントローラ10は位置センサ18からの情報を受信し、利用者が所在する領域を特定するようになされている。図6に示されるように、2つの領域60があり、原点Oはそれらの一つの領域内にのみ置かれている。原点Oは多くの領域60,62,64内に所在しているが、これらのうちの一の楕円(60で表される)内にのみ含まれる。60で表される楕円は2つあるが、一のみが原点を含んでおり、主題に関するローカルクエリーに対して一の回答のみがある。以下のSQLブロックは主題に関するローカルクエリーを表しており、主題は「町(town)」である。
> SELECT town.name(町 名前の参照)
> FROM town (〜から 町)
> WHERE town.geo overlaps traveler.here;. (町.geoから 近距離の重複する旅行者)
2.2 Subject Query Similarly, the controller 10 of the present invention is adapted to limit a data set and to respond to a subject query that can include only information about objects or locations of a selected class. Yes. FIG. 6 is a schematic diagram of a local query for a subject. The origin of FIG. 6 lies within a plurality of overlapping ellipses 60, 62, 64. A query on the subject can ask "Where are I in 60 areas?" As described above, the controller 10 receives information from the position sensor 18 and specifies an area where the user is located. As shown in FIG. 6, there are two regions 60, and the origin O is placed only in one of those regions. The origin O is located in many regions 60, 62, 64, but is included only in one of these ellipses (denoted 60). There are two ellipses represented by 60, but only one contains the origin and there is only one answer to a local query on the subject. The following SQL block represents a local query on the subject, which is “town”.
> SELECT town. name (see town name)
> FROM town
> WHERE town. geo overlays traveller. here; (Town. Overlapping traveler at short distance from geo)

同様に、本発明のコントローラ10は、図7に概略的に示されるタイプの主題に関するディスタルクエリーを処理するようになされている。主題に関するディスタルクエリーは、「楕円70のどの領域が、原点Oから始まり検出された方向を指す線Aと交差するか?」といった形態をとることができる。図7に示されるように、第一の方向を指す線Aは原点71を起点としており、楕円70,72,74と交差し、第二の楕円70とは交差しない。主題に関するクエリーは70で表される領域または楕円に出力を限定するため、ピッチセンサ20及びヨーセンサ22からの入力の受信に基づきこの主題に関するディスタルクエリーに対して一の回答のみがある。以下のSQLブロックは主題に関するディスタルクエリーを表しており、主題は「山(mountain)」である。
> SELECT mountain.name(山 名前の参照)
> FROM mountain(〜から 山)
> WHERE mountain.geo overlaps traveler. there;. (山.geoから 遠距離の重複する旅行者)
Similarly, the controller 10 of the present invention is adapted to process a distal query on a subject of the type schematically shown in FIG. The topical query for the subject may take the form of “Which area of the ellipse 70 intersects with the line A pointing from the origin O to the detected direction?”. As shown in FIG. 7, the line A pointing in the first direction starts from the origin 71 and intersects the ellipses 70, 72, and 74, and does not intersect the second ellipse 70. Since the query for the subject limits the output to an area or ellipse represented by 70, there is only one answer to the distal query for this subject based on the receipt of input from the pitch sensor 20 and yaw sensor 22. The following SQL block represents a distal query on the subject, the subject being “mountain”.
> SELECT mounttain. name (see mountain name)
> FROM mountain
> WHERE mounttain. geo overlays traveller. there; (Mountains. Overlapping travelers from long distances from geo.)

2.3 クエリーウィンドウ: ローカルとディスタル
図8〜11は、主題で限定されたクエリーであっても複数の結果が戻る場合または一の結果も戻らない場合に生じる問題を示している。例えば、図8は、周囲の楕円82,84,86のいずれにも含まれない原点Oを表している(例えば、多くの州の相互の境界上にある)。よって、「私はどの州に所在しているか?」という検索要求に対する回答は一つではない。
2.3 Query Window: Local and Distal FIGS. 8-11 illustrate problems that arise when a subject-restricted query returns multiple results or returns no result. For example, FIG. 8 represents an origin O that is not included in any of the surrounding ellipses 82, 84, 86 (eg, on the boundaries of many states). Therefore, there is not one answer to the search request “Where is I located?”.

同様に、図9において、原点Oは、複数の重なる楕円/多角形90,92内に所在している。90で表される楕円のそれぞれが類似する主題を有しており、よって主題に関するクエリーのみに基づいては区別することができない。図10は、100で表される階層型の一連の領域内に所在する原点Oを表している。よって、利用者は、北米、米国、ニューイングランド、メイン市内に同時に所在し得る。最後に、図11は、いずれの多角形110,112,114,116にも所在していない原点Oを表している。主題に関するクエリーにとっても複数の解決策がある可能性があるため、本発明は、位置センサ18、ピッチセンサ20、ヨーセンサ22の測定誤差に基づきローカルクエリーウィンドウとディスタルクエリーのウィンドウの両方に基づき候補を選択するようになされている。   Similarly, in FIG. 9, the origin O is located within a plurality of overlapping ellipses / polygons 90 and 92. Each of the ellipses represented by 90 has a similar theme and therefore cannot be distinguished based solely on a query on the subject. FIG. 10 represents an origin O located in a series of hierarchical regions denoted by 100. Thus, the user can be simultaneously located in North America, the United States, New England, and Main City. Finally, FIG. 11 represents an origin O that is not located in any of the polygons 110, 112, 114, 116. Since there may be multiple solutions for a subject-related query, the present invention is based on both the local query window and the distal query window based on the measurement errors of the position sensor 18, the pitch sensor 20, and the yaw sensor 22. Have been made to choose.

これらの問題を解決するために、本発明のコントローラ10は、センサの不正確さの影響を組み込むようになされており、クエリーに対する応答のために適切な粒度を選択することができる。図12は、一般的な位置センサ18である例えばGPSセンサの精度を、グラフで表したものである。いずれの位置センサ18においても、精度のメタデータ(一般的には一連のキャリブレーション測定に基づいて製造業者によって公表される)は標準偏差(シグマ、sd)として通常表される。統計における正規分布の経験則(Normal Distribution empirical rule)によって、図12に示されるように、全ての測定の99.7%が3シグマの範囲内にあることが示される。   To solve these problems, the controller 10 of the present invention is designed to incorporate the effects of sensor inaccuracies and can select the appropriate granularity for the response to the query. FIG. 12 is a graph showing the accuracy of a general position sensor 18, for example, a GPS sensor. In any position sensor 18, accuracy metadata (generally published by the manufacturer based on a series of calibration measurements) is usually expressed as standard deviation (sigma, sd). The normal distribution empirical rule in statistics shows that 99.7% of all measurements are within 3 sigma, as shown in FIG.

この標準偏差データを用いて、本発明のコントローラ10はローカルクエリーのウィンドウ(QWL)を作る。このQWLはその中心に観察されたx0−y0の座標ペアと、センサの精度の6倍の長さの辺を備えている。標準偏差は原点の周囲の半径として考えることができることから、QWLの辺の長さは6倍の長さとなっている。このQWLは、式1に定義されており、最小境界の矩形は、この円の周囲に配置される。

Figure 2011517805
(式1) Using this standard deviation data, the controller 10 of the present invention creates a local query window (QWL). The QWL has an x0-y0 coordinate pair observed at its center and a side that is six times as long as the accuracy of the sensor. Since the standard deviation can be considered as a radius around the origin, the length of the side of the QWL is six times longer. This QWL is defined in Equation 1, and the minimum bounding rectangle is placed around this circle.
Figure 2011517805
(Formula 1)

このクエリーウィンドウに共通する何かを有する全てのエンティティは、ローカルクエリー結果のための候補となり、一方、クエリーウィンドウの外のエンティティは候補ではない。ローカルクエリーのためのSQL WHERE句における制約は次のように書き換えられる。
WHERE QWL{inside,coveredBy,overlaps,equal,contains,covers}*.geometry
All entities that have something in common in this query window are candidates for local query results, while entities outside the query window are not candidates. The constraints in the SQL WHERE clause for local queries can be rewritten as follows:
WHERE QWL {inside, coveredBy, overlaps, EQUAL, contains, covers} *. geometry

コントローラ10は更に、最も妥当な応答が利用者に返るように候補を分別するようになされている。この分別は、式(2)に示される共通の領域とウィンドウの領域との間の比率であるクエリーウィンドウと候補のジオメトリ(形状)との間の重複度(OD)に基づき決められる。

Figure 2011517805
(式2) The controller 10 is further configured to sort candidates so that the most appropriate response is returned to the user. This classification is determined based on the degree of overlap (OD) between the query window and the candidate geometry (shape), which is the ratio between the common area and window area shown in Equation (2).
Figure 2011517805
(Formula 2)

エンティティとクエリーウィンドウとの間の位相的な関係に依って、異なるOD範囲が式(3a)〜(3f)に従って得られる。
(式3a)
QWcontain*.geometry:OD[*.name]>1 (3a)
(式3b)
QW cov eredBy*.geometry:OD[*.name]>1(3b)
(式3c)
QWequal*.geometry:OD[*.name]=1 (3c)
(式3d)
QWinside*.geometry:0<OD[*.name]<1 (3d)
(式3e)
QW cov ers*.geometry:0<OD[*.name]<1 (3e)
(式3f)
QWoverlaps*.geometry:0<OD[*.name]<1 (3f)
Depending on the topological relationship between the entity and the query window, different OD ranges are obtained according to equations (3a)-(3f).
(Formula 3a)
QWcontin *. geometry: OD [*. name]> 1 (3a)
(Formula 3b)
QW cover eredBy *. geometry: OD [*. name]> 1 (3b)
(Formula 3c)
QWeequal *. geometry: OD [*. name] = 1 (3c)
(Formula 3d)
QWinside *. geometry: 0 <OD [*. name] <1 (3d)
(Formula 3e)
QW covers *. geometry: 0 <OD [*. name] <1 (3e)
(Formula 3f)
QWoverlaps *. geometry: 0 <OD [*. name] <1 (3f)

重複度(OD)は最適な適合のために測定される。1は理想値であり、ゼロはローカルクエリーの要求に合うエンティティがないことを示す。   The degree of overlap (OD) is measured for optimal fit. 1 is the ideal value and zero indicates that no entity meets the local query request.

コントローラ10は更に、最適な候補と複数の候補の降順リストとを特定するために少なくとも2つの方式を採用するようになされている。第一に、コントローラ10は、式4に定義された目標値からの重複度の偏差(ODD)によって候補を分別することができる。
(式4)
ODD[*.name]:= abs(OD[*.name] −1) (4)
The controller 10 is further adapted to employ at least two schemes to identify optimal candidates and a descending list of candidates. First, the controller 10 can classify candidates based on the deviation (ODD) in the degree of overlap from the target value defined in Equation 4.
(Formula 4)
ODD [*. name]: = abs (OD [*. name] −1) (4)

2つの範囲のOD値(0<OD<1、及びOD>1)が異なり、かつ、クエリーウィンドウを含む非常に大きな対象物が存在するため、この測定はクエリーウィンドウ内での候補に有利に働き、一方、大きな候補の対象物を不利にする。選択のためのこの方式は、主題に関するクエリーが潜在的な候補の範囲及びサイズを狭めるための用いられる場合、すなわち選択された主題が建物または橋である場合に好ましい。   This measurement favors candidates in the query window because the two ranges of OD values (0 <OD <1, and OD> 1) are different and there are very large objects that contain the query window. On the other hand, it disadvantages large candidate objects. This scheme for selection is preferred when a query on the subject is used to narrow the scope and size of potential candidates, i.e. the selected subject is a building or a bridge.

コントローラ10は、式5a及び5bに示されるように、最小値(ODmin)と最大値(ODmax)とによって2つのOD範囲を正規化し、目標値からこの正規化された重複度(ODND(normalized overlap degree))の偏差を計算するようになされていることが好ましい。
(式5a)
ifOD[*.name]>1thenODND[*.name]:=abs(1−OD[*.name]/ODmin) (5a)
(式5b)
ifOD[*.name]<1thenODND[*.name]:=abs(1+GDI*.name]/IODmin) (5b)
As shown in Equations 5a and 5b, the controller 10 normalizes the two OD ranges by the minimum value (ODmin) and the maximum value (ODmax), and calculates the normalized overlap from the target value (ODND (normalized overlap). The deviation of degree)) is preferably calculated.
(Formula 5a)
ifOD [*. name]> 1theODND [*. name]: = abs (1-OD [*. name] / ODmin) (5a)
(Formula 5b)
ifOD [*. name] <1thenODND [*. name]: = abs (1 + GDI * .name] / IODmin) (5b)

最適な候補は、最小ODDまたはODND値を備える対象物である。2番目に最適な応答は、両方のリストから作ることができる(例えば、利用者が更なる応答を望む場合)。ODDリストが、より粗い粒度またはより詳細な粒度での閲覧を提供する一方、ODNDリストは統合ナビゲーション(すなわち「2番目に最適なもの」)を提供する。   The best candidate is the object with the smallest ODD or ODND value. The second best response can be made from both lists (eg, if the user wants more responses). While the ODD list provides browsing at a coarser or more detailed granularity, the ODND list provides integrated navigation (ie, “second best”).

例えば、GPSが5メートルの標準偏差を有している場合、QW面積は900mとなる。簡略化のために、オロノ町が90,000mの面積を有しており、メイン州が900,000mの面積を有しており、QWが両方に完全に含まれると仮定すると、重複度(OD)は以下のようになる。
オロノ町 900/ 90,000=0.01
メイン州 900/ 900,000=0.001
For example, when the GPS has a standard deviation of 5 meters, the QW area is 900 m 2 . For simplicity, assuming that Orono town has an area of 90,000 m 2 , Maine has an area of 900,000 m 2 and QW is completely included in both (OD) is as follows.
Orono Town 900 / 90,000 = 0.01
Maine 900 / 900,000 = 0.001

これらの候補を目標値からの重複度の偏差(ODD)によって分別することによって、メイン州に0.099の値を与え、オロノ町に0.999の値が与えられる。公式5aと公式5bとに基づくこれらの候補の正規化は、オロノ町が「最も適合する」ことを示す。ローカルクエリーウィンドウに最も近いサイズの領域に対して我々が興味を示す理由は、正確に識別することができる粒度にある空間の対象物を利用者が目的とする可能性が高いからである。   By separating these candidates by the degree of overlap deviation (ODD) from the target value, a value of 0.099 is given to Maine and a value of 0.999 is given to Orono. Normalization of these candidates based on Formula 5a and Formula 5b indicates that Orono Town is “best fit”. The reason we are interested in the region closest in size to the local query window is that the user is likely to aim for spatial objects at a granularity that can be accurately identified.

先に述べた通り、主題に関するローカルクエリーは、対象物(例えば建物、道等)となる主題の分類を利用者が特定する場合に行なわれ、クエリーは「私は何の建物にいますか?」となる。コントローラ10が主題に関するローカルクエリーを処理するとき、このコントローラ10は、目的とする主題の分類を知っており、このシステムが利用者の目的とする粒度のレベルを分かっている場合を除き、上記式1〜5に記載されたものと同じ処理を用いる。包括的なローカルクエリーにおける場合と異なり、一旦、分類された最も適合する領域の降順リストが主題に関するローカルクエリーのために作られると、これらの候補は、これらが選択された主題か否かを判定するためにテストされる。すなわち、ローカルクエリーのウインドウ(QWL)は、建物領域と共通する何かを有するか否かを見るためにテストされる。主題に関するローカルクエリーにおいて、SQL WHERE句は次のように書き換えられる。
WHERE QWL{inside,coveredBy,overlaps,equal,contains,covers}
building.geometry.
As mentioned earlier, a local query on a subject is done when the user identifies the subject category that is the object (eg building, road, etc.) and the query is “What building are you in?” It becomes. When the controller 10 processes a local query for a subject, the controller 10 knows the classification of the subject of interest and the above formula unless the system knows the level of granularity that the user wants. The same process as described in 1-5 is used. Unlike in a comprehensive local query, once a descending list of classified best fit regions is created for a local query on the subject, these candidates determine whether they are the selected subject. To be tested. That is, the local query window (QWL) is tested to see if it has anything in common with the building area. In a local query on the subject, the SQL WHERE clause is rewritten as follows:
WHERE QWL {inside, coveredBy, overlaps, equal, contents, covers}
building. geometry.

主題に関するローカルクエリーの場合において、コントローラ10は総称語「ジオメトリ」の代わりに「建物ジオメトリ」を有する候補のためにデータベース16を検索するようになされている。   In the case of a local query on the subject, the controller 10 is adapted to search the database 16 for candidates having “building geometry” instead of the generic term “geometry”.

先に述べたとおり、ディスタルクエリーは、位置センサ18の観察される位置と、ピッチセンサ20とヨーセンサ22との観察される角度に基づく。ローカルクエリーと同様に、コントローラ10はディスタルクエリーのウィンドウQWD(distal query window)を作るように構成されている。ディスタルクエリーにおいて、利用者は、選択した方向である第一の方向に向かって現在位置から離れた領域を目的としている。ピッチセンサ20とヨーセンサ22とは第一の方向を特定し、この第一の方向は各センサの製造業者によって特定される標準偏差を有している。局所的であるQWLと、第一の方向と、これに加えて、ピッチセンサ20とヨーセンサ22との標準偏差に基づき、遠位のQWDはコントローラによって作られる。   As described above, the distal query is based on the observed position of the position sensor 18 and the observed angles of the pitch sensor 20 and the yaw sensor 22. Similar to the local query, the controller 10 is configured to create a distal query window QWD (distant query window). In the distal query, the user aims at a region away from the current position in the first direction which is the selected direction. The pitch sensor 20 and the yaw sensor 22 specify a first direction, which has a standard deviation specified by the manufacturer of each sensor. Based on the local QWL, the first direction, and in addition to the standard deviation of the pitch sensor 20 and yaw sensor 22, a distal QWD is created by the controller.

図13を参照すると、遠位のQWDは、利用者の位置Oと、位置に関する標準偏差(sdP)と、更に、目的とする第一の方向と、ピッチセンサ20とヨーセンサ22との標準偏差から得られた方向に関する標準偏差(sdO)との組合せとして示されている。遠位のQWDは、本質的には誤差伝播領域130である。コントローラ10はユーザからの所定の距離に基づき遠位のQWDを更に小さい多角形に細分化するように構成されている。例えば、多角形で画定された領域abcdは利用者から50メートル以内であり得る。   Referring to FIG. 13, the distal QWD is calculated from the user's position O, the standard deviation regarding the position (sdP), the target first direction, and the standard deviation between the pitch sensor 20 and the yaw sensor 22. It is shown as a combination with the standard deviation (sdO) for the resulting direction. The distal QWD is essentially an error propagation region 130. The controller 10 is configured to subdivide the distal QWD into smaller polygons based on a predetermined distance from the user. For example, the region abcd defined by the polygon may be within 50 meters from the user.

コントローラ10は、次の式6〜11に示されるように、abcd多角形の面積を計算するように構成されている。

Figure 2011517805
(式6) The controller 10 is configured to calculate the area of the abcd polygon, as shown in the following equations 6-11.
Figure 2011517805
(Formula 6)

式7aと式7bとは、入力x0とy0とで点a及び点bの座標を計算し、これらは位置センサ18によって特定される利用者の位置Oの座標である。検出された位置の標準偏差(sdP)は上述したようにセンサデバイスの製造業者によって与えられる。好適な実施形態において、ヨー角(yaw angle)は磁北から第一の方向に時計回りの角度である。

Figure 2011517805
(式7a)
Figure 2011517805
(式7b) Equations 7a and 7b calculate the coordinates of the points a and b with the inputs x0 and y0, and these are the coordinates of the position O of the user specified by the position sensor 18. The standard deviation (sdP) of the detected position is given by the sensor device manufacturer as described above. In a preferred embodiment, the yaw angle is a clockwise angle from magnetic north in the first direction.
Figure 2011517805
(Formula 7a)
Figure 2011517805
(Formula 7b)

点O’はセグメントdc上にあり、これはユーザの位置Oから離れる距離distである。そして、座標x’及びy’はQWDコーナーc及びdのための座標を計算するために用いられる。

Figure 2011517805
(式8) The point O ′ is on the segment dc, which is the distance dist away from the user position O. The coordinates x ′ and y ′ are then used to calculate the coordinates for the QWD corners c and d.
Figure 2011517805
(Formula 8)

一旦、点O’のための座標が分かると、コントローラ10はO’からQWD多角形のコーナーc及びdまでの距離を計算するようになされている。この距離dhは、式9において計算される。
(式9)
dh[dist,sdP,sdO]:=sdP+dist×tan(sdO) (9)
Once the coordinates for point O ′ are known, controller 10 is adapted to calculate the distance from O ′ to corners c and d of the QWD polygon. This distance dh is calculated in Equation 9.
(Formula 9)
dh [dist, sdP, sdO]: = sdP + dist × tan (sdO) (9)

式10aと10bとはコーナーの点(角点)のc点とd点のための座標を計算する。これはO’の座標と、この点からQWDの角点c点とd点までの距離を用いて計算される。

Figure 2011517805
(式10a)
Figure 2011517805
(式10b) Equations 10a and 10b calculate the coordinates for points c and d of the corner points (corner points). This is calculated using the coordinates of O ′ and the distance from this point to the corner points c and d of the QWD.
Figure 2011517805
(Formula 10a)
Figure 2011517805
(Formula 10b)

遠位のQWDの展開の後、コントローラ10は、先に詳細に記載した規定のクエリープロトコルに従うようになされている。そして、このクエリーウィンドウと同じ領域の一部を有する全てのエンティティはクエリーの結果のための候補であり、クエリーウィンドウの外のエンティティは候補ではない。SQL WHERE句の制約は次のように書き換えられる。
WHERE QWD{inside,coveredBy,overlaps,equal,contains,covers)*.geometry
After deployment of the distal QWD, the controller 10 is adapted to follow a defined query protocol described in detail above. And all entities that have part of the same area as this query window are candidates for query results, and entities outside the query window are not candidates. The restrictions on the SQL WHERE clause can be rewritten as follows.
WHERE QWD {inside, coveredBy, overlaps, equal, contents, covers) *. geometry

主題に関するディスタルクエリーは、この主題に関するディスタルクエリーのために目的となる主題が知られている場合を除き、ディスタルクエリーと同じアルゴリズムで機能し、これにより情報システムが利用者に提供されるべき粒度のレベルを決めることが可能となる。主題のタイプが分かるためには、ユーザによってそれが選択される必要がある。一実施形態において、主題のディスタルオブジェクト(遠位の対象物)の選択処理は、自己中心的ではないウィンドウクエリーのためにクエリーを構成する方法と同様の方法で構成されることができる。主題をウインドウイングする(一つの画面に複数のウインドウを開く)ことによって、所与の領域またはウィンドウと重複する入力主題の対象物のみを含む別の主題を得ることができる。WINDOWING(g,r)は、ジオメトリオブジェクトgが矩形rと交わるか否かをテストする工程からなるブール演算である。   A subject-related distal query works with the same algorithm as a distal query, except when the target subject is known for this subject-related query, so that the granularity of the information system to be provided to the user. It becomes possible to decide the level. In order to know the type of subject, it needs to be selected by the user. In one embodiment, the subject distal object selection process can be configured in a manner similar to that of constructing a query for a window query that is not self-centered. By windowing the theme (opening multiple windows on one screen), another theme can be obtained that includes only the input subject matter that overlaps a given region or window. WINDOWING (g, r) is a Boolean operation that consists of testing whether the geometry object g intersects the rectangle r.

gの一頂点が矩形内にあるか否かをテストする工程は本発明の目的のためには不十分である。なぜなら、矩形は終点を含むことなしに、多角形またはポリラインと交わり得るからである。従って、本発明のコントローラ10は、オブジェクトgの多角形の境界線のエッジを走査し、エッジが図13に示された矩形abcdによって画成される複数の矩形エッジのうちの一つと交わるか否かをテストするようになされている。よって、コントローラ10は2つの包含テスト(inclusion test)を行なう。なぜなら、ジオメトリオブジェクトgは矩形rによって完全にカバーされる(あるいは矩形rを完全に含んでいてもよい)からである。   The process of testing whether one vertex of g is within a rectangle is insufficient for the purposes of the present invention. This is because a rectangle can intersect a polygon or polyline without including an end point. Therefore, the controller 10 of the present invention scans the edge of the polygonal boundary line of the object g, and whether the edge intersects one of the plurality of rectangular edges defined by the rectangle abcd shown in FIG. Has been made to test. Thus, the controller 10 performs two inclusion tests. This is because the geometry object g is completely covered by the rectangle r (or may completely contain the rectangle r).

本発明の別の実施形態において、利用者と携帯用機器100のセンサとは、矩形とは対照的に、二次元マップ情報のための二次元多角形となるような表示ウィンドウのような方法で、透視図を提供する。この多角形の第一の終端は、利用者の現在位置に図13の原点Oの周りの円として表される位置的な標準偏差を加えたものである。   In another embodiment of the present invention, the user and the sensor of the portable device 100 are in a display window-like manner that is a two-dimensional polygon for two-dimensional map information, as opposed to a rectangle. Provide a perspective view. The first end of the polygon is obtained by adding a positional standard deviation represented as a circle around the origin O in FIG. 13 to the current position of the user.

コントローラ10は更に、三次元において円錐状のウィンドウクエリーを提供するように構成されることができる。この場合、図14に示されるように、クエリー多角形は円錐であり、頂点は原点Oによって画定される利用者の現在位置に位置センサ18のためのクエリーウィンドウを加えたものである。円錐の断面の半径は、sdPとsdYでそれぞれ表されるピッチセンサ20及びヨーセンサ22の正確な伝搬(accuracy propagation)である。   The controller 10 can further be configured to provide a conical window query in three dimensions. In this case, as shown in FIG. 14, the query polygon is a cone and the vertex is the current position of the user defined by the origin O plus the query window for the position sensor 18. The radius of the cross section of the cone is an accurate propagation of the pitch sensor 20 and yaw sensor 22 represented by sdP and sdY, respectively.

主題に関するディスタルクエリーのために、クエリーウィンドウQWDは、上記のようにディスタルクエリーのためのものと同じ方法で作られる。好ましくは、コントローラ10も円錐ウィンドウクエリーを用いるようになされている。主題に関するローカルクエリーと同様に、最も適合する領域の分類された降順リストが一旦作られると、QWDは主題と同じ何かを有するか否かを見るためにテストされる。主題が「建物ジオメトリ」の場合、SQL WHERE句は次のように書き換えられる。
WHERE QWD{inside,coveredBy,overlaps,equal,contains,covers}
building.geometry
For a distal query on the subject, the query window QWD is created in the same way as for a distal query as described above. Preferably, the controller 10 is also adapted to use a conical window query. Similar to the local query on the subject, once a sorted descending list of the best matching regions is created, the QWD is tested to see if it has something the same as the subject. When the subject is “building geometry”, the SQL WHERE clause is rewritten as follows.
WHERE QWD {inside, coveredBy, overlaps, equal, contents, covers}
building. geometry

既に述べたように、この主題に関するディスタルクエリーWHERE句はディスタルクエリーのためのものとは異なる。なぜなら、この場合、制限的な主題「building.geometry(建物.ジオメトリ)」が*.geometry(*.ジオメトリ)に代わって用いられるからである。この*.geometryは、QWDと同じ何かを有する全てのジオメトリをチェックするものであり、一方、建物ジオメトリは建物ジオメトリのみをチェックするものである。   As already mentioned, the distal query WHERE clause on this subject is different from that for a distal query. Because in this case, the restrictive subject “building.geometry” (building.geometry) is *. This is because it is used in place of geometry (*. geometry). this*. The geometry is to check all geometries that have something the same as the QWD, while the building geometry only checks the building geometry.

3. ヘッドセットとGPSが利用可能な装置によって構成される携帯用機器
図15を参照すると、本発明の実施形態は、携帯用機器がヘッドセットと、GPS装置(例えばGPS機能を有する携帯電話等)に無線で接続されたデジタルコンパスとの組合せとして構成されていることが記載される。このヘッドセットはシステム利用者の耳に装着することができる。ヘッドセットの構成要素及び機能は、デジタルコンパスを含む限り、指輪、ブレスレット、腕時計といった装身具(ジュエリー)であってもよい。
3. Portable equipment composed of headset and GPS-enabled device
Referring to FIG. 15, in the embodiment of the present invention, the portable device is configured as a combination of a headset and a digital compass wirelessly connected to a GPS device (for example, a mobile phone having a GPS function). Is described. This headset can be worn on the ears of system users. The components and functions of the headset may be jewelry (jewelry) such as a ring, a bracelet, and a watch as long as it includes a digital compass.

上記のように、ヘッドセットのデジタルコンパスは、一体化されたチルト補償されるデジタルコンパス(tilt compensated digital compass)を含んでおり、このデジタルコンパスは更に6自由度でコンパスの向首方向を検出するためのサポートを提供するための3軸加速度計及び3軸磁気センサを含んでいてもよい。図15には、GPSが利用可能な機器に好ましくはブルートゥース無線接続によって無線接続されている、デジタルコンパス機能を有するヘッドセットの実施形態であって、システム利用者の耳に取り付けられるものが示されている。   As described above, the digital compass of the headset includes an integrated tilt compensated digital compass that further detects the heading direction of the compass with six degrees of freedom. A three-axis accelerometer and a three-axis magnetic sensor may be included to provide support. FIG. 15 shows an embodiment of a headset with a digital compass function that is wirelessly connected to a GPS enabled device, preferably via a Bluetooth wireless connection, that is attached to the ear of a system user. ing.

図15を参照すると、システム利用者の頭部と耳とがそれぞれ302、304で示されている。ヘッドセット306は耳304上に取り付けられて示されている。頭部302、耳304、ヘッドセット306はX,Y,Z座標の基準基盤において示されている。ヘッドセット306は、システム利用者の耳の中/周囲に適合するスピーカと、システム利用者からの聞き取り可能な言葉または音を収集するために配置されたマイクロフォンとを含むことができる。ヘッドセット306は、他の機器に接続するために、無線トランシーバとして、例えばブルートゥース機能を有するトランシーバ等を更に含むことができる。GPS機能を有する携帯電話がここに含まれるが、これには限定されない。   Referring to FIG. 15, the system user's head and ears are shown at 302 and 304, respectively. Headset 306 is shown mounted on ear 304. The head 302, ears 304, and headset 306 are shown on a reference basis for X, Y, Z coordinates. Headset 306 may include a speaker that fits in / around the ear of the system user and a microphone that is arranged to collect audible words or sounds from the system user. The headset 306 can further include, for example, a transceiver having a Bluetooth function or the like as a wireless transceiver in order to connect to other devices. A mobile phone having a GPS function is included here, but is not limited thereto.

ヘッドセットとGPS機能とを有する携帯電話を備え、システム利用者は、単に頭を目的の対象物に向け、ヘッドセットまたはこのヘッドセットに無線もしくは有線で接続された遠隔装置のボタンを押すことによって、その対象物について知ることができる。次に、ヘッドセットからのデジデジタルコンパス情報(ヘッドセットの指定する方向(指し示す方向)及び高度を含むがこれに限定されない)がシステム利用者の携帯電話に送られ、一体化されたGPSを備える携帯電話からの座標と結合される。GPS座標及びデジタルコンパス情報は携帯電話のデータネットワークを通して、処理システム(例えばiPointerTMモバイルサーチ及びコンテンツ配信プラットフォームまたは類似する機能を有するシステム等)に送られる。検索結果がシステム利用者の携帯電話に戻され、システム利用者はヘッドセットを通して目的とする対象物の説明を聞くことができる。 A mobile phone with a headset and a GPS function, the system user simply points his head at the target object and presses the button on the headset or a remote device connected wirelessly or wired to the headset , Know about the object. Next, the digital digital compass information from the headset (including but not limited to the direction specified by the headset (pointing direction) and altitude) is sent to the system user's mobile phone and equipped with an integrated GPS. Combined with coordinates from mobile phone. The GPS coordinates and digital compass information are sent through a cellular data network to a processing system (such as a system with iPointer mobile search and content distribution platform or similar functions). The search result is returned to the mobile phone of the system user, and the system user can listen to the explanation of the target object through the headset.

上記のヘッドセットには、両方の耳にスピーカを提供するステレオヘッドフォンが含まれる。このステレオ型において、一方の耳用ユニットがデジタルコンパスならびにスピーカ及び/又はマイクロフォンを有していてもよく、他方の耳用ユニットがGPSレシーバならびにスピーカ及び/又はマイクロフォンを有していてもよい。   The headset includes stereo headphones that provide speakers for both ears. In this stereo type, one ear unit may have a digital compass and a speaker and / or microphone, and the other ear unit may have a GPS receiver and a speaker and / or microphone.

システム利用者が上記のヘッドセットのステレオ型を使用する場合、一般的に、そのシステムの一部としてGPS機能を有する携帯電話は必要ではなく、標準的なブルートゥース機能を有する携帯電話を代わりに用いることができる。このステレオ型のヘッドセットにおいて、スピーカを備えた耳用ユニットが両方の耳の上に配置される。一方の耳用ユニットはGPS機能を有しており、他方の耳用ユニットはチルト補償されるデジタルコンパス機能を有する。これにより、全てのシステム利用者がしなくてはならないことは、自身の頭を回転し、ボタンを押すことであり、GPS座標及びデジタルコンパス情報がブルートゥースを介してシステム利用者の携帯電話に送られる。次にこの座標及びデジタルコンパス情報は、携帯電話のデータネットワークを経由して携帯用検索及びコンテンツ配信プラットフォーム(iPointerTM等)に送られる。 When a system user uses the above-mentioned headset stereo type, generally, a mobile phone having a GPS function is not necessary as a part of the system, and a mobile phone having a standard Bluetooth function is used instead. be able to. In this stereo headset, an ear unit having a speaker is disposed on both ears. One ear unit has a GPS function, and the other ear unit has a digital compass function for tilt compensation. Thus, all the system users have to do is rotate their heads and press buttons, and GPS coordinates and digital compass information are sent to the system user's mobile phone via Bluetooth. It is done. The coordinates and digital compass information are then sent to a portable search and content distribution platform (such as iPointer ) via a cellular phone data network.

本発明の装身具タイプには、指輪、ブレスレット、腕時計等として身に付けるものが含まれるが、チルト補償されるデジタルコンパスとブルートゥーストランシーバもまた含まれる。システムユーザは、指輪、ブレスレット、腕時計を身に付けている手で指差し、このユーザの携帯電話のボタンを押すと、この携帯電話はチルト補償されるデジタルコンパス機能を有する装身具からデジタルコンパス情報を受け取り、この情報をGPS機能を有する携帯電話からの座標と結合させる。このGPS座標及びデジタルコンパス情報は、携帯電話のデータネットワークを介してiPointerTMモバイルサーチ及びコンテンツ配信プラットフォーム、または同様の機能を有するシステムに送られる。検索結果がシステム利用者の携帯電話に戻され、システム利用者はヘッドセットを通して目的とする対象物の説明を聞くことができる。 The jewelry types of the present invention include those worn as rings, bracelets, watches, etc., but also include digital compass and Bluetooth transceivers that are tilt compensated. When a system user points a finger in a hand wearing a ring, bracelet or wristwatch and presses a button on the user's mobile phone, the mobile phone receives digital compass information from an accessory with a digital compass function that is tilt compensated Receive this information and combine it with coordinates from a mobile phone with GPS capability. This GPS coordinate and digital compass information is sent to the iPointer mobile search and content distribution platform, or a system with similar functions, via a cellular data network. The search result is returned to the mobile phone of the system user, and the system user can listen to the explanation of the target object through the headset.

4. まとめ
上記のとおり本発明は利用者に地理情報を提供するためのシステム及び携帯用機器を提供する。このシステムには、地理データベースに無線で接続された携帯用機器が含まれる。この単一の機器からなる携帯用機器、あるいは携帯用機器を構成する複数のデバイスの組合せは、第一の位置及び第一の方向を特定するための複数のセンサを有している。コントローラは、携帯用機器の一部であり、ローカルクエリー及びディスタルクエリーに基づき要求される情報を提供するようになされている。加えて、コントローラは各種の主題に関するクエリーに応答することができ、ここでデータベースサーチは、選択された主題に適合するオブジェクト、エンティティもしくは特徴に限定される。最後に、二次元及び三次元のクエリーウィンドウを作り、このクエリーウィンドウに対して予め決められた関係に基づきクエリー結果に重み付けをする新規な処理に基づき、コントローラはクエリー結果を選択し順序付けるようになされている。
4). Summary As described above, the present invention provides a system and a portable device for providing geographic information to a user. The system includes a portable device that is wirelessly connected to a geographic database. The portable device composed of this single device or a combination of a plurality of devices constituting the portable device has a plurality of sensors for specifying the first position and the first direction. The controller is part of the portable device and is adapted to provide the required information based on local and distal queries. In addition, the controller can respond to queries on various subjects, where the database search is limited to objects, entities or features that fit the selected subject. Finally, based on a new process that creates 2D and 3D query windows and weights the query results based on a predetermined relationship to the query window, the controller selects and orders the query results. Has been made.

上記の実施形態は単に例示する目的のみのものであり、本発明の多くの実施形態のうちのいくつかを示すものに過ぎないことは当業者には明らかである。無数の他の構成が添付の特許請求の範囲に規定した発明の精神及び範囲から逸脱しなくとも当業者によって直ちに構成し得る。   It will be apparent to those skilled in the art that the above embodiments are for illustrative purposes only and represent some of the many embodiments of the present invention. Numerous other configurations can be readily constructed by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

10 コントローラ
12 アンテナ
16 データベース
18 位置センサ(GPSセンサ)
20 ピッチセンサ
22 ヨーセンサ
24 ディスプレイ
26 音声出力装置
100 携帯用機器
10 controller 12 antenna 16 database 18 position sensor (GPS sensor)
20 Pitch Sensor 22 Yaw Sensor 24 Display 26 Audio Output Device 100 Portable Device

Claims (5)

地理情報を提供するためのシステムであって、
地理情報を含んでおり、ネットワーク接続を経由してアクセス可能なデータベースと、
ヘッドセットと、前記データベースに遠隔地から接続可能であって全地球測位システムが利用可能な機器と、を備えた携帯用機器と、
を備えており、
前記全地球測位システムが利用可能な装置は、少なくとも一つのコントローラと、前記携帯用機器の位置を特定するための位置センサとを含んでおり、
前記ヘッドセットは、ユーザの目的とする特定の一つの対象物、地理的特徴もしくは場所に交わる方向に向けられた前記携帯用機器の向きを測定するようになされた少なくとも一のデジタルコンパスを含んでおり、
前記全地球測位システムが利用可能な装置の前記コントローラは、ユーザからの主題に関するクエリーを受信するようになされており、
前記コントローラは更に、前記携帯用機器の位置とこの携帯用機器が指定する指示方向と前記主題に関するクエリーとの組合せによって選択されるデータベースから前記地理情報の一部を検索して取り出すようになされており、
前記地理情報は前記特定の対象物、地理的特徴もしくは場所についてものであることを特徴とするシステム。
A system for providing geographic information,
A database containing geographic information and accessible via a network connection;
A portable device comprising a headset and a device that can be connected to the database from a remote location and that can use the global positioning system;
With
The device that can be used by the global positioning system includes at least one controller and a position sensor for specifying the position of the portable device,
The headset includes at least one digital compass adapted to measure the orientation of the portable device oriented in a direction that intersects a particular object, geographic feature or location intended by the user. And
The controller of the device available to the global positioning system is adapted to receive a query on a subject from a user;
The controller is further adapted to retrieve and retrieve a portion of the geographic information from a database selected by a combination of the location of the portable device, a pointing direction specified by the portable device, and a query relating to the subject. And
The system characterized in that the geographic information is about the specific object, geographic feature or location.
前記データベースに前記携帯用機器を接続するための無線ルータを更に備えていることを特徴とする請求項1に記載のシステム。   The system according to claim 1, further comprising a wireless router for connecting the portable device to the database. 前記ヘッドセットは、前記指示方向を計算するために前記コントローラによって用いることができる第一の角度を特定するためのピッチセンサと、前記指示方向を計算するために前記コントローラによって用いることができる第二の角度を特定するためのヨーセンサと、を備えていることを特徴とする請求項1のシステム。   The headset can be used by the controller to determine a first angle that can be used by the controller to calculate the pointing direction, and a second sensor that can be used by the controller to calculate the pointing direction. And a yaw sensor for determining the angle of the system. 利用者の目的とする情報を表示するために前記全地球測位システム機能が利用可能な装置に接続されたディスプレイを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。   The system according to claim 1, further comprising a display connected to a device capable of using the global positioning system function to display information intended by a user. 前記主題に関するクエリーは、予め決められた一組のオブジェクトクラスを含んでおり、主題に関するクエリーに対する応答を決定するにあたって前記システムがこの一組のオブジェクトクラスから選択することができることを特徴とする請求項1に記載の携帯用機器。   The subject query includes a predetermined set of object classes, wherein the system can select from the set of object classes in determining a response to the subject query. The portable device according to 1.
JP2010549857A 2008-03-07 2009-03-04 Portable device and geographic information system Pending JP2011517805A (en)

Applications Claiming Priority (3)

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