JP2014038037A - 位置情報管理システム及び位置推定プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】位置情報を受信する携帯端末において位置情報を受信できない地域における携帯端末の位置情報を補完することにより、シームレスな位置情報の管理を実現する位置情報管理システム及び位置情報推定プログラムを提供することを課題とする。
【解決手段】携帯端末と、該携帯端末の位置情報を管理する情報管理サーバとを有する位置情報管理システムであって、前記携帯端末は、当該携帯端末の保持者の動作情報を検出する動作検出手段と、自機の移動した位置を推定する位置推定パラメータを情報管理サーバに要求し取得する位置推定パラメータ取得手段を有し、前記位置推定パラメータ取得手段は、前記情報管理サーバに位置推定パラメータを要求するときに前記動作情報を送信し、前記情報管理サーバは、前記動作情報に基づき、位置推定パラメータを生成する位置推定パラメータ生成手段と、前記位置推定パラメータを前記携帯端末に送信する位置推定パラメータ送信手段とを有する位置情報管理システムを提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、位置情報管理システム及び位置推定プログラムに関する。
IMES（Indoor Messaging System）技術をはじめとした測距に基づかないレンジフリー式屋内測位システム（位置情報管理システム）では、例えば、天井等に設置された位置情報送信機に登録された位置情報（緯度・経度・フロア情報等）を携帯端末が受信すると、携帯端末はその位置情報に基づいて測位される。よって、位置情報送信機の電波カバー領域には限りがあるため、携帯端末の測位精度を向上させるには、より多くの位置情報送信機を設置する必要がある。
しかしながら、位置情報送信機の設置にあたり、機器の導入コストや物理的制約（場所の確保等）、電波干渉を回避する必要性等の様々な制約条件がある。そのため位置情報送信機の電波（位置情報）を受信できない電波カバー領域の隙間が生じてしまう。
そこで、位置情報送信機間の隙間に生じる位置情報を受信できない領域内での位置の把握手段として、モーションセンサ等の相対測位手段を用いて位置情報を補完する技術がある。この技術は歩行者デッドレコニングと呼ばれる。歩行者デッドレコニングでは、まず携帯端末に搭載された加速度センサ、ジャイロセンサ及び地磁気センサ等により計測されたデータを信号処理アルゴリズムによってセンサフュージョン（センサ融合）処理する。そして、その処理により得られたデータに基づき、携帯端末の保持者の姿勢、歩幅及び歩行速度等の情報（歩行情報）を歩行推定アルゴリズムにより推定し、時間積分及び拡張カルマンフィルタ等の状態推定アルゴリズム、マップマッチング手法を用いて携帯端末の位置を推定する。
一方、特許文献１には、無線端末が照明装置から発信される位置情報を含む固有情報を受信し、この受信した固有情報をサーバに送信することで、無線端末の位置を特定するシステムが開示されている。
しかしながら、人の運動特性や環境情報（床面の材質や障害物等）は様々であるため、加速度や角速度を入力パラメータとした単一の位置推定モデルでは、推定される歩幅や歩行速度が実際のものと異なってしまう。ここで、同一環境（床面の材質等）において歩行速度と鉛直方向成分の加速度とが高い精度で比例関係にあることが、実験的に知られている。しかし、特に鉛直方向成分の加速度を用いた歩行速度の推定では、床面の衝撃吸収力の大きさによって、観測される加速度の鉛直方向成分が変化してしまうため、正確に歩行速度を推定することが困難である。このように、歩行する環境が変化してしまうと、単一の位置推定モデルでは適合しない場合があり、一定の推定精度を確保することができない。つまり、一定の推定精度を確保するためには、それぞれの運動特性や環境情報に適した位置推定のためのモデルを作成すること、そして、状況変化に応じてモデルを修正する必要があることを意味している。よって、携帯端末の保持者の位置を高精度に推定するためには、事前に端末保持者の歩行が想定される床面の材質等の調査が必要である。そのため、位置推定モデルに入力するパラメータにおいて各人の運動特性や環境情報が反映されておらず、精度の高い位置の推定ができない問題があった。
また、特許文献１では、端末の位置を特定する方法は開示されているが、位置情報を受信できない端末の位置を推定する方法に関する記載はない。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、位置情報を受信する携帯端末において位置情報を受信できない地域における携帯端末の位置情報を補完することにより、シームレスな位置情報の管理を実現する位置情報管理システム及び位置情報推定プログラムを提供することを課題とする。
そこで上記課題を解決するため、本発明は、携帯端末と、該携帯端末の位置情報を管理する情報管理サーバとを有する位置情報管理システムであって、前記携帯端末は、当該携帯端末の保持者の動作情報を検出する動作検出手段と、自機の移動した位置を推定する位置推定パラメータを情報管理サーバに要求し取得する位置推定パラメータ取得手段を有し、前記位置推定パラメータ取得手段は、前記情報管理サーバに位置推定パラメータを要求するときに前記動作情報を送信し、前記情報管理サーバは、前記動作情報に基づき、位置推定パラメータを生成する位置推定パラメータ生成手段と、前記位置推定パラメータを前記携帯端末に送信する位置推定パラメータ送信手段とを有する位置情報管理システムを提供する。
本発明によれば、位置情報を受信する携帯端末において位置情報を受信できない地域における携帯端末の位置情報を補完することにより、シームレスな位置情報の管理を実現する位置情報管理システム及び位置情報推定プログラムを提供することができる。
本発明の実施の形態における位置情報管理システムの構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における位置情報管理システムの動作概要の一例を示す概念図である。 本発明の実施の形態における携帯端末のハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における位置通知・データ転送機器のハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるゲートウェイ装置のハードウェア構成図の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における位置管理・推定パラメータ生成サーバのハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における位置情報管理システムの機能構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における携帯端末の位置情報記憶手段に記憶される情報の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における携帯端末の地図情報記憶手段に記憶される情報の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における加速度センサにより検出された鉛直方向加速度のデータの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における推定された位置に基づく歩行ルートが描画された画面の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における位置管理・推定パラメータ生成サーバの端末位置記憶手段に記憶される情報の一例を示した図である。 本発明の実施の形態における携帯端末の動作情報記憶手段に記憶される情報の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における位置管理・推定パラメータ生成サーバの位置推定パラメータ記憶手段に記憶される情報の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における位置推定パラメータの取得・生成の動作手順の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態における携帯端末の画面に表示される位置推定・表示アプリの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における携帯端末における位置推定の処理手順の一例を示すフローチャート図である。 本発明の実施の形態における携帯端末の位置推定パラメータ記憶手段に記憶される情報の一例を示す図である。 本発明の実施形態の変形例における位置推定パラメータの取得の動作手順の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態の変形例における携帯端末の画面に表示される位置推定・表示アプリの一例を示す図である。 本発明の実施形態の変形例における位置管理・推定パラメータ生成サーバの位置推定パラメータ記憶手段に記憶される情報の一例を示す図である。 本発明の実施形態の変形例におけるユーザ属性情報と位置推定パラメータとが対応付けられたデータベースを生成する動作手順の一例を示すシーケンス図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
[システム構成]
図１は、本発明の実施の形態における位置情報管理システム１の構成の一例を示す図である。位置情報管理システム１は、携帯端末１００と、位置通知・データ転送機器１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、・・・１２０ｎ（それぞれを区別しない場合は「位置通知・データ転送機器１２０」という。）と、ゲートウェイ装置１４０と、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０とを有する。携帯端末１００、位置通知・データ転送機器１２０及びゲートウェイ装置１４０は、無線ネットワーク１８０を介して通信可能である。ゲートウェイ装置１４０と位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０とは、ネットワーク１９０を介して通信可能である。図１に示される位置通知カバー領域２０１は、位置通知・データ転送機器１２０が発する電波を受信可能な領域である。本発明の実施形態において位置通知・データ転送機器１２０ａ・１２０ｂ・１２０ｃ・・・１２０ｎからの電波を受信可能な位置通知カバー領域２０１をそれぞれＡ地点、Ｂ地点、C地点、・・・N地点という。図１に示される携帯端末１００ａ及び携帯端末１００ｂは、携帯端末１００の保持者が移動した位置における携帯端末１００である。
位置情報管理システム１とは、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０により位置通知・データ転送機器１２０からの位置情報を受信した携帯端末１００の位置を管理する端末位置管理機能と、携帯端末１００における自機の移動ルート表示機能と、位置推定機能等とを有する。ここで、位置情報とは、経緯情報、建物の階数及び棟番号のような位置を示す情報である。移動ルート表示機能とは、例えばカーナビゲーションのように、携帯端末１００の保持者の移動ルートを携帯端末１００の画面上に表示する機能である。位置推定機能とは、例えば図１に記載の携帯端末１００ａのように、位置通知カバー領域２０１の範囲外に位置するときは位置情報（緯度・経度）を受信できない。しかしながら、この位置通知カバー領域２０１の範囲外において、携帯端末１００に搭載されている加速度センサやジャイロセンサ等による測定データに基づき、位置を推定する機能である。この位置の推定には、歩行者デッドレコニング(Pedestrian Dead Reckoning：PDR)という技術が用いられる。
位置通知・データ転送機器１２０は、例えば部屋の天井等に固定され、固定された位置に対応する位置情報を連続的又は断続的に無線により送信する。位置通知・データ転送機器１２０は、それぞれ独立した筐体を有し、予め設置された電源から給電されて動作するか、あるいはＬＥＤ蛍光管のような照明器具に組み込まれ、該照明器具から給電されて動作する。位置通知・データ転送機器１２０は、自機が保持する位置情報を、無線信号により位置通知カバー領域２０１に送信する。この領域は、用いられる無線信号の信号強度及び送信アンテナの指向性等によって定められる。位置通知・データ転送機器１２０は、位置の管理対象となる領域をカバーするように配置され、それぞれの領域が重複しないように構成される。あるいは、重複する場合であっても、位置情報を受信する側において、受信電波の強度に基づいて、何れか一つの位置通知・データ転送機器１２０が決定できるよう構成される。しかし、図１に記載のとおり、位置通知・データ転送機器１２０の位置通知カバー領域２０１には、設置条件の制約により隙間が生じている。また、位置情報を送信する通信方式として、例えば地上補完信号ＩＭＥＳ（Indoor Messaging System）を用いることができる。また、位置通知・データ転送機器１２０は携帯端末１００又はゲートウェイ装置１４０に対して位置情報以外のデータを送受信する。
携帯端末１００は、位置通知カバー領域２０１の範囲内において位置通知・データ転送機器１２０からの無線信号の強度が最も強い信号を受信する。無線信号には、位置通知・データ転送機器１２０の位置情報やゲートウェイ装置１４０から転送されたデータ等が含まれる。位置通知・データ転送機器１２０からの信号の受信は、例えばＩＭＥＳを用いて行われる。携帯端末１００から位置通知・データ転送機器１２０への信号の送信は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）のような近距離無線通信による無線ネットワーク１８０を通じて行われる。なお、携帯端末１００が位置通知・データ転送機器１２０からの位置情報を受信した場合の動作は次のようになる。携帯端末１００が位置情報を受信すると、受信した位置情報と共に、例えばネットワークアドレスのような自機の識別情報を含む情報を位置通知・データ転送機器１２０へ送信する。この場合には、携帯端末１００の識別情報として、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の短縮アドレスまたはＩＥＥＥ拡張（ＭＡＣ）アドレスを用いることができる。位置通知・データ転送機器１２０へ送信された識別情報と位置情報は、次に、隣接する位置通知・データ転送機器１２０１０２を経由して、ゲートウェイ装置１４０に送信される。なお、携帯端末１００における送受信の動作は、当該携帯端末１００において予め定められたタイミングか、あるいは当該携帯端末１００の備える加速度センサによる加速度の変化が検出されたタイミングで行われる。
また、携帯端末１００は、加速度センサの他にジャイロセンサや地磁気センサ等の慣性センサを有する。この慣性センサにより測定されたデータに基づき、歩幅や歩行速度等を算出する。そして、算出した情報に基づき位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０において位置推定パラメータを生成する。位置推定パラメータは、携帯端末１００が位置を推定するために用いる位置推定モデルに含まれるパラメータである。
なお携帯端末１００は、能動的に電波を送信する、例えばアクティブタグの特徴を有してもよい。携帯端末１００は、スマートフォン、ＰＤＡ又はＰＣ等であって、アクティブタグと同等の機能を有する携帯端末１００であってもよい。
ゲートウェイ装置１４０は、無線ネットワーク１８０とネットワーク１９０とを相互に接続し、一方のネットワークから送信されたデータを他方のネットワークにブリッジする。ゲートウェイ装置１４０は、例えば建物のフロア毎、または壁などで仕切られた部屋毎に設置される。無線ネットワーク１８０がＩＥＥＥ８０２．１５．４及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）によるＰＡＮ（Personal Area Network）であり、ネットワーク１９０がＩＥＥＥ８０２．３規格に基づくＬＡＮである場合には、それらの間での通信方式の変換を行う。また、携帯端末１００の識別情報がＩＥＥＥ８０２．１５．４の短縮アドレスで表されている場合には、ＰＡＮ構成時の情報に基づきＩＥＥＥ拡張アドレスに変換し、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に送信する。
位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０は、ゲートウェイ装置１４０を経由して受信した携帯端末１００の位置情報を記憶し、端末の位置情報を管理する。また、携帯端末１００が位置通知カバー領域２０１の範囲外に存在するときの位置を推定するために用いる位置推定パラメータを生成する。
無線ネットワーク１８０は、位置通知・データ転送機器１２０と、携帯端末１００と、ゲートウェイ装置１４０とを接続する、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）規格によって構成されるＰＡＮである。ＰＡＮがＩＥＥＥ８０２．１５．４及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標）規格で構成される場合は、携帯端末１００、位置通知・データ転送機器１２０及びゲートウェイ装置１４０は、それぞれＺｉｇＢｅｅ（登録商標）規格で定められるエンドデバイス機能、ルータ機能及びコーディネータ機能を有する。そして、それぞれの位置通知・データ転送機器１２０及び携帯端末１００は、起動時にゲートウェイ装置１４０の管理下に入り、ＰＡＮを構成し、ゲートウェイ装置１４０への最小経路が決定される。
ネットワーク１９０は、ゲートウェイ装置１４０と位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０とを接続するネットワークであり、例えばＩＥＥＥ８０２．３規格で定められるＬＡＮである。なお、ネットワーク１８０は、インターネットに接続することもできる。
なお、位置通知・データ転送機器１２０の位置情報は、無線ネットワーク１８０を通じて提供されてもよい。これにより、例えばＩＭＥＳを用いた位置情報等を送信するための送信手段が不要となる。
また、携帯端末１００は、位置情報を送信した位置通知・データ転送機器１２０よりさらに近傍にゲートウェイ装置１４０が存在する場合には、位置情報等のデータをゲートウェイ装置１４０に送信してもよい。これにより、最短経路で識別情報と位置情報が位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に送信できる。
また、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に、ゲートウェイ装置１４０の機能を統合してもよい。これにより、個別のゲートウェイ装置１４０が不要となる。
また、上述の位置情報に加えて、例えば部屋の中の区画を表す情報のような、より細かな位置を特定する情報を含んでもよい。これにより、より細かな位置管理が可能となる。
また、無線ネットワーク１８０は、例えばBluetooth(登録商標） ＬＥ、ＡＮＴ、Ｚ−Ｗａｖｅ等の近距離無線通信を用いて構成されてもよい。これにより、多様な携帯端末１００の位置情報を管理することが可能となる。
また、ネットワーク１９０は、例えばインターネットのような、複数の種類のネットワークを含んでもよい。これにより、無線ネットワーク１９０と位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０との間の物理的な位置が関係なくなる。
[システム動作概要]
本発明の実施の形態において、携帯端末１００が位置を推定するための位置情報管理システム１の動作概要を説明する。図２は、本発明の実施の形態における位置情報管理システム１の動作の一例を示す概念図である。携帯端末１００において位置を推定するために、位置情報管理システム１は、以下（１）〜（３）の手順を実行する。
（１）携帯端末１００における歩行時のデータ（動作情報）収集
（２）位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０における動作情報に基づく位置推定パラメータの生成
（３）携帯端末１００における位置推定パラメータを用いた位置（位置座標）の推定
ここで、位置推定パラメータは、位置を推定するために用いるモデル式（位置推定モデル）に含まれ、携帯端末１００の保持者の歩行時のデータである動作情報及び歩行場所の床面材質等の環境情報に基づき決定されるパラメータである。
以下図２を用いて動作概要を説明する。
まず携帯端末１００の保持者は図示されるように、Ｃ地点からＡ地点に移動する（S１）。この移動している間に収集するデータに基づき、位置推定パラメータが生成される。
携帯端末１００が移動すると、携帯端末１００に備わっている慣性センサである加速度センサ、ジャイロセンサ及び地磁気センサによって、加速度、角速度及び地磁気が検出される。ここで、慣性センサは携帯端末１００に固定的に設置されている。したがって、慣性センサは、携帯端末１００に固定された座標系（以下、「端末座標系」という。）における加速度、角速度及び地磁気のデータ（図２の一次データ７０１）を検出する。
しかしながら、携帯端末１００の位置を推定するためには、例えば携帯端末１００を含む地球表面に固定された座標系（以下、「絶対座標系」という。）の位置（位置座標）を用いる。そのため、慣性センサにより検出された端末座標系における加速度、角速度、地磁気のデータ（一次データ７０１）を、絶対座標系におけるデータ（図２の二次データ７０２）に変換する（Ｓ２）。この端末座標系から絶対座標系への変換には、携帯端末１００の姿勢の情報（端末姿勢情報）が必要となる。この端末姿勢情報は、一次データ７０１に含まれる携帯端末１００に備わっているジャイロセンサにより検出された角速度に基づき算出される。そして、この変換に用いる座標変換行列は、例えば、この端末姿勢情報を、拡張カルマンフィルタを用いてリアルタイム（例えば１０ミリ秒周期）にセンサ融合し算出する。また、このとき携帯端末１００の移動方向の絶対方位が得られる。したがって、端末座標系の一次データ７０１と座標変換行列との積により、絶対座標系の二次データ７０２（加速度、角速度、地磁気）が算出される。
次いで、位置推定パラメータの算出に用いる動作情報７０３を、二次データ７０２に基づき算出する（Ｓ３）。ここで算出される動作情報７０３は、歩行速度、歩幅及び加速度の鉛直方向成分のピーク振幅を含む。
次いで、携帯端末１００は、歩行速度、歩幅及び加速度の鉛直方向成分のピーク振幅に、歩行時の起点・終点の位置座標を加えた動作情報７０３ａが含まれる位置推定パラメータの取得要求を、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に送信する（Ｓ４）。歩行時の起点・終点の位置座標は、例えば図２のＣ地点を起点、Ａ地点を終点としたそれぞれの位置座標である。
位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０は、動作情報７０３ａに基づき、位置推定パラメータ７０４を算出する（Ｓ５）。位置推定パラメータは、歩行時の位置座票と、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０で保持している地図情報（フロアマップ）とに基づき、歩行時の環境（例えば、床面の材質等）毎に算出される。位置推定パラメータ７０４の算出方法は後述する。
次いで、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０は、位置推定パラメータ７０４を位置推定パラメータ取得要求応答に設定し、携帯端末１００に送信する（Ｓ６）。このとき位置推定パラメータ７０４は、歩行時の環境を示す情報と対応付けて送信される。また、このときの送信データには、携帯端末１００の位置する場所の地図情報が含まれる。
携帯端末１００において、受信した位置推定パラメータ７０４の中から、歩行開始時の位置座票に対応する歩行環境（床面材質等）に適合した位置推定パラメータを選択する。次いで選択した位置推定パラメータを位置推定モデル７０５に代入する（Ｓ７）。位置推定モデルは、本発明の実施の形態において、例えば、歩幅に関する歩行時の鉛直方向の加速度を変数とする数式である。なお、位置推定モデルは、出力値を歩幅ではなく、歩行速度に変形することもできる。
そして、携帯端末１００は、携帯端末１００に備わっている加速度センサにより検出される鉛直方向の加速度をリアルタイム（例えば１０ミリ秒周期）で位置推定モデルに入力することにより、位置（絶対座標系における座標）７０６を推定することができる（Ｓ８）。
したがって、ステップＳ８において推定された位置座票に基づき、例えば、カーナビゲーションのように、携帯端末１００において、歩行ルートを携帯端末１００の画面に表示することができる。また、このとき、携帯端末１００の保持者が歩行する場所の地図情報に基づき、マップマッチング処理が行われ、歩行ルートが補正される。この地図情報に基づく歩行ルートの補正は、例えば地図情報に壁等の歩行不可能な場所があった場合、通路から逸れないように位置が補正される。
以上の動作により、携帯端末１００の保持者が位置通知カバー領域２０１の範囲外を歩行する場合においても、位置推定パラメータを即時に生成し、かつその位置推定パラメータを使用することで精度が高くかつリアルタイムに位置を推定することができる。そのため位置通知・データ転送機器１２０の設置数や設置場所にかかわらず、携帯端末１００では自機の位置を知ることができる。また、携帯端末１００の位置する場所の歩き易さ等を示す環境情報（床面材質等）を反映した位置推定パラメータを選択することにより、より精度の高い位置推定をすることが可能となる。
[ハードウェア構成]
次に、図３、図４、図５、図６はそれぞれ、携帯端末１００、位置通知・データ転送機器１２０、、ゲートウェイ装置１４０及び位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０のハードウェア構成の一例を示した図である。
＜携帯端末＞
図３は、本発明の実施の形態における携帯端末１００のハードウェア構成を示した図である。携帯端末１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、操作部１０４、表示部１０５、位置信号受信制御部１０６、位置信号受信部１０７、無線通信制御部１０８、無線通信部１０９、加速度検出制御部１１０、加速度センサ１１１、角速度検出制御部１１２、ジャイロセンサ１１３、方位検出制御部１１４、地磁気センサ１１５及びバス１１６等を有する。
ＣＰＵ１０１は、携帯端末１００の動作制御を行うプログラムを実行する。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１のワークエリア等を構成する。ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムに加えて、携帯端末１００の識別情報や、位置通知・データ転送機器１２０から受信した位置情報を記憶する。識別情報とは例えばデバイスＩＤやＭＡＣアドレスである。位置信号受信制御部１０６は、位置信号受信部１０７を介して、位置情報を表す測位信号を受信するための処理を実行する。位置信号受信部１０７は、例えばＩＭＥＳのような測位信号を受信するアンテナを含む装置である。無線通信制御部１０８は、無線通信部１０９を介して無線通信処理を実行する。無線通信部１０９は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを含む装置である。加速度検出制御部１１０は、加速度センサ１１１を制御して加速度の変化を検出する。加速度センサ１１１は、例えば加速度センサ又は慣性力や磁気を用いたモーションセンサである。角速度検出制御部１１２は、ジャイロセンサ１１３を制御して角速度を検出し、積分演算処理により角度を検出する。ジャイロセンサ１１３は、振動ジャイロセンサであり、例えば、シリコンや水晶等である素子を振動させて素子に加わるコリオリの力から角速度を検出する。ジャイロセンサにおける静止状態の出力（ゼロ点出力）は動作温度や時間によって変動（ドリフト）してしまう。そこで、ジャイロセンサのドリフト（ジャイロドリフト）を補正するため、まずジャイロセンサ、加速度センサ及び地磁気センサから検出されたデータを、拡張カルマンフィルタを用いてリアルタイム（例えば１０ミリ秒周期）でセンサフュージョン（融合）し、ジャイロセンサのドリフト成分(Xbias, Ybias, Zbias)をリアルタイムで算出する。そしてジャイロセンサにより検出されたデータ（角速度）からドリフト成分を減算した値を時間積分することによって、ジャイロドリフトの影響がキャンセルされた角度を算出できる。方位検出制御部１１４は、地磁気センサ１１５を制御して、絶対方位を計測する。地磁気センサ１１５は、使用する素子に応じて外部磁界の変化により生じる電位差やインピーダンス等の変化により地磁気の向きを検知する。しかしながら、地磁気センサは、特に屋内においてＯＡ機器や建物の鉄骨等の磁性体による地磁気の乱れによって、誤った絶対方位が計測されてしまうという問題がある。そこで、前述した拡張カルマンフィルタを用いて、地磁気センサが使用できない時にはジャイロの検出角を絶対方位として算出する。操作部１０４は、ユーザからの入力を受け付けるインタフェースである。操作部１０４は、例えばタッチパネル、ダイヤルキー、キーボード、マウスである。表示部１０５は、ユーザに対する情報の表示出力がされる液晶や有機ＥＬ等のユーザインタフェース画面である。なお、表示部１０５がタッチパネルの場合は、操作部１０４と一体となっている。バス１１６は、上記装置を電気的に接続する。
上記構成により、本発明の実施の形態における携帯端末１００は、位置通知・データ転送機器１２０から位置情報等のデータを受信し、位置情報等のデータを位置通知・データ転送機器１２０へ送信することができる。また、加速度センサ１１１、ジャイロセンサ１１３及び地磁気センサ１１５により検出されたデータに基づき、歩幅や歩行速度、絶対方位を演算処理により算出し、位置を推定することができる。
また、携帯端末１００がＧＰＳアンテナ及び対応する制御部を備える場合には、前記アンテナを用いてＩＭＥＳによる測位信号を受信でき、ソフトウェアの改修のみによって位置情報管理システム１に対応させることができる。
また、携帯端末１００における位置情報の受信は加速度センサ１１１により携帯端末１００の動きを検出した場合に行ってもよいし、定期的な時刻指定により受信を行ってもよい。
また、位置情報が無線通信によって受信される場合には、位置信号受信制御部１０６と位置信号受信部１０７は不要となる。
＜位置通知・データ転送機器＞
図４は、本発明の実施の形態における位置通知・データ転送機器１２０のハードウェア構成を示した図である。位置通知・データ転送機器１２０は、ＣＰＵ１２１、ＲＡＭ１２２、ＲＯＭ１２３、位置信号送信制御部１２４、位置信号送信部１２５、無線通信制御部１２６、無線通信部１２７及びバス１２８を有する。
ＣＰＵ１２１は、当該位置通知・データ転送機器１２０の動作制御を行うプログラムを実行する。ＲＡＭ１２２は、ＣＰＵ１２１のワークエリア等を構成する。ＲＯＭ１２３は、ＣＰＵ１２１が実行するプログラムに加えて、当該位置通知・データ転送機器１２０の位置情報を記憶する。位置信号送信制御部１２４は、位置信号送信部１２５を介して当該位置通知・データ転送機器１２０の位置情報を表す測位信号を送信するための処理を実行する。位置信号送信部１２５は、例えばＩＭＥＳのような測位信号を送出するアンテナを含む装置である。無線通信制御部１２６は、無線通信部１２７を介して無線通信処理を実行する。無線通信部１２７は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを含む装置である。バス１２８は、上記装置を電気的に接続する。
上記構成により、本発明の実施の形態における位置通知・データ転送機器１２０は、携帯端末１００に対して位置情報を送信し、携帯端末１００から識別情報と位置情報を受信し、これらの情報をゲートウェイ装置１４０を介して情報管理サーバへ送信することができる。
なお、上述したように、位置情報を無線通信によって送信する場合には、位置信号送信制御部１２４と位置信号送信部１２５は不要となる。
＜ゲートウェイ装置＞
図５は、本発明の実施の形態におけるゲートウェイ装置１４０のハードウェア構成を示した図であるゲートウェイ装置１４０は、ＣＰＵ１４１、ＲＡＭ１４２、ＲＯＭ１４３、無線通信制御部１４４、無線通信部１４５、有線通信制御部１４６、有線通信部１４７及びバス１４８等を有する。
ＣＰＵ１４１は、当該ゲートウェイ装置１４０の動作制御を行うプログラムを実行する。ＲＡＭ１４２は、ＣＰＵ１４１のワークエリア等を構成する。ＲＯＭ１４３は、ＣＰＵ１４１が実行するプログラムや該プログラムが使用するデータを記憶する。無線通信部１４５は、無線通信部１４５を介して無線通信処理を実行する。無線通信部１４５は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に適合する電波を送受信可能なアンテナを含む装置である。有線通信制御部１４６は、有線通信部１４７を介して有線による通信処理を実行する。有線通信部１４７は、例えばＩＥＥＥ８０２．３規格に適合するネットワークインターフェースを有する装置である。バス１４８は、上記装置を電気的に接続する。
上記構成により、本発明の実施の形態におけるゲートウェイ装置１４０は、位置通知・データ転送機器１２０及び携帯端末１００を含む無線ネットワーク１８０からの信号を、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０を含むネットワーク１９０へと変換することができる。また、ＰＡＮを構成する無線ネットワーク１８０がＺｉｇＢｅｅ（登録商標）である場合には、ＰＡＮに参加するデバイスを管理するコーディネータの機能を有することができる。
＜位置管理・推定パラメータ生成サーバ＞
図６は、本発明の実施の形態における位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０のハードウェア構成を示した図である。位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０は、ＣＰＵ１６１、ＲＡＭ１６２、ＲＯＭ１６３、ＨＤＤ１６４、通信制御部１６５、通信部１６６、表示制御部１６７、表示部１６８、入力制御部１６９、入力部１７０及びバス１７１を有する。
ＣＰＵ１６１は、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０の動作制御を行うプログラムを実行する。ＲＡＭ１６２は、ＣＰＵ１６１のワークエリア等を構成する。ＲＯＭ１６３は、ＣＰＵ１６１が実行するプログラムや該プログラムが使用するデータを記憶する。ＨＤＤ１６４には、携帯端末１００の識別情報や位置情報等が記録される端末位置情報管理テーブルと、位置通知・データ転送機器１２０が設置されている建物の地図（フロアマップ）情報と、生成された位置推定パラメータが記憶されている。地図情報には、各位置通知・データ転送機器１２０の設置位置（緯度・経度）及び床面の材質や障害物等を示す環境情報が含まれている。通信制御部１６５は、通信部１６６を介して通信処理を実行する。通信部１６６は、例えばＩＥＥＥ８０２．３規格に適合するネットワークインターフェースを有する装置である。表示制御部１６７は、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０上で実行される、位置管理に係るプログラムの処理内容に合わせて、表示部１６８に表示される内容を制御する。表示部１６８は、例えば液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイのようなディスプレイが含まれる。入力制御部１６９は、ユーザからの入力を受け付ける、キーボード、マウス等の入力部１７０からの信号を処理する。バス１７１は、上記装置を電気的に接続する。
上記構成により、本発明の実施の形態における位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０は、携帯端末１００の位置を管理し、該携帯端末１００の所在を探索することができる。また、携帯端末１００からの要求に基づき位置を推定するための位置推定パラメータを生成することができる。
なお、ＨＤＤ１６４は、テープドライブを含むあらゆる記憶装置であってもよく、あるいは、ネットワークを介してアクセス可能なストレージ領域であってもよい。
また、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０は、上述したゲートウェイ装置１４０が備える無線通信制御部及び無線位置通知・データ転送機器１２０を備え、ゲートウェイ装置１４０に代えて、その処理を行ってもよい。これにより、ゲートウェイ装置１４０を別途設ける必要がなくなる。
[機能構成]
図７は、本発明の実施の形態における位置情報管理システム１の機能構成の一例を示す図である。携帯端末１００、位置通知・データ転送装置１２０、ゲートウェイ装置１４０、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０における各機能は、それぞれＣＰＵ１０１、ＣＰＵ１２１、ＣＰＵ１４１、ＣＰＵ１６１がプログラムを実行し、ハードウェアと協働することで実現される。
＜携帯端末＞
本発明の実施の形態において携帯端末１００は、位置情報受付・更新要求手段１００１、地図情報取得手段１００２、位置推定パラメータ取得手段１００３、動作検出手段１００４、位置推定手段１００５、移動ルート画面生成手段１００６、表示手段１００７、記憶手段１００８、入力手段１０１３及び無線通信手段１０１４等を有する。また、位置推定パラメータの取得及び歩行ルートを表示部１０５に表示させる画面の生成等の処理は、携帯端末１００にインストールされている携帯端末用の位置推定・表示アプリ１０１５により実行される。位置推定・表示アプリ１０１５は上記手段のうち地図情報取得手段１００２、位置推定パラメータ取得手段１００３、動作検出手段１００４、位置推定手段１００５及び移動ルート画面生成手段１００６等の機能を実行する。
記憶手段１００８には、位置情報記憶手段１００９、地図情報記憶手段１０１０、位置推定パラメータ記憶手段１０１１及び動作情報記憶手段１０１２が含まれる。
図８は、本発明の実施の形態における位置情報記憶手段１００９に記憶される情報の一例を示す図である。この情報は、位置通知・データ転送機器１２０から受信する位置情報に含まれている。図８に示されるように、階数、緯度、経度、棟番号等の項目が記憶されている。階数は、位置情報の送信元である位置通知・データ転送機器１２０が設置される建物の階数を表す。緯度及び経度は、位置情報の送信元である位置通知・データ転送機器１２０の所在する位置の緯度及び経度を表す。棟番号は、位置情報の送信元である位置通知・データ転送機器１２０が設置される建物の棟番号を表す。図８の例では、位置通知・データ転送機器１２０は、Ｃ棟の１６階に所在し、緯度が35.459555、経度が139.387110の地点に所在することが示されている。
図９は、本発明の実施の形態における地図情報記憶手段１０１０が保持する情報の一例を示す図である。図９に示されるように、例えばオフィスのフロアマップ（地図情報）が記憶されている。図中には、位置通知・データ転送機器１２０ａ・１２０ｂ・１２０ｃ・１２０ｎ及びそれに対応する緯度・経度情報６０２が表示されている。緯度・経度情報６０２は、（緯度35.459555，経度139.387110）を意味する。また、図示されるようにフロア名称６０１として、「棟」、「階数」の情報が表示される。また、図中には床面の材質に関する情報（床材質情報）６０３が含まれ、材質によって斜線や無地等のように表示方法が異なる。この床材質情報６０３は、例えばコンクリートならば「０１」、カーペットならば「０２」のように地図情報のメタデータとして埋め込まれている。また、図中の位置は全て緯度・経度情報がメタデータとして埋め込まれている。例えば、図中の机やカーペット（例えば、図中の斜線部分）の位置に緯度・経度情報が対応付けられている。この地図情報記憶手段１０１０が保持する情報は、後述する位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０の地図情報記憶手段１６０８に記憶されており、携帯端末１００からの要求に応じて位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０から地図情報が送信される。
位置推定パラメータ記憶手段１０１１には、位置を推定するために用いる位置推定パラメータが記憶されている。位置推定パラメータは、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０から取得する。位置推定パラメータ記憶手段１０１１が記憶する情報は図１８において後述する。
動作情報記憶手段１０１２には動作検出手段１００４により算出されたデータである歩行時の速度（歩行速度）、歩幅及び鉛直方向の加速度のピーク振幅、並びに歩行時の起点・終点の位置座標、携帯端末１００を一意に識別する識別情報が記憶されている。動作情報記憶手段１０１２が記憶する情報の詳細については図１３において後述する。
無線通信手段１０１４は、近距離無線通信用の無線ネットワーク１８０を介し、位置通知・データ転送機器１２０に対し位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０への要求信号等を送信したり、位置通知・データ転送機器１２０からの情報を受信したりする。本発明の実施の形態において、例えば無線ネットワーク１８０はＩＥＥＥ８０２．１５．４の通信規格の一つであるＺｉｇＢｅｅ（登録商標）である。なお、無線ネットワーク１８０はＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎの通信規格に基づく無線ＬＡＮであってもよい。この場合、無線通信手段１０１４はＩＥＥＥ８０２．１１の通信プロトコルに基づきデータの送受信を行う。
位置情報受付・更新要求手段１００１は、無線通信手段１０１４により受信された位置情報通知信号を受け付けると、位置情報記憶手段１００９に受信した位置情報を記憶する。そして、携帯端末１００の位置を管理する位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に、自機の位置情報の更新を要求する。位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０への自機の位置情報の更新要求を送信する契機は任意である。送信契機は、例えば、位置通知・データ転送機器１２０からの位置情報通知の受信時や携帯端末１００の電源の投入時、予め定めた一定周期であったり、携帯端末１００が備える加速度センサによる移動の検出時等である。
位置推定・表示アプリ１０１５により実行される機能を説明する。
動作検出手段１００４は、加速度センサ１１１、ジャイロセンサ１１３及び地磁気センサ１１５を制御し、検出した端末座標系のデータ（図２の一次データ９０２）を上述した拡張カルマンフィルタを用いた演算処理により絶対座標系のデータ（図２の二次データ９０４）に変換する。そして、絶対座標系の二次データ９０４に含まれる加速度のデータに基づき、位置推定パラメータを生成するために用いる動作情報を算出する。動作情報は、絶対座標系における携帯端末１００の保持者の歩行速度である。歩行速度は、方向の概念を含む速度ベクトルである。
また、動作検出手段１００４は、加速度センサ１１１及びジャイロセンサ１１３により検出されたデータが、携帯端末１００の動作が歩行によるものか、又はノイズによるものかを判定する。この判定は、加速度センサ１１１及びジャイロセンサ１１３から検出されるデータが一定値以上であるか、また周期的かつ継続的に発生しているか否かにより判定される。通常、一単位周期の歩行動作において、加速度センサ１１１により検出される鉛直方向の加速度成分は、正のピークと負のピークとが交互に現れる。そのため、予め定めた一定時間以上かつ一定の振幅を超えたピーク信号が周期的に検出された場合は歩行動作と判定する。一方、一定時間未満又は一定の振幅未満である場合や検出された信号に周期性がない場合はノイズと判定する。
また、上述したように、加速度センサ１１１により検出される鉛直方向の加速度は、歩行動作であれば正のピークと負のピークが周期的に現れ、この一回の周期が一歩に相当する。
図１０は、加速度センサ１１１により検出された鉛直方向の加速度のデータの一例を示す図である。横軸が時間、縦軸が鉛直方向加速度である。歩行周期Ｔは図示されるように正と負とのピークの一周期であって、歩行周期Ｔが一歩に相当する。また本発明の実施の形態において、図示されるように、振幅の正のピークと負のピークとの幅をピーク振幅PHLという。このピーク振幅PHLが予め定めた一定値以上であり、かつ一定以上の周期性が確認された場合、検出されたデータが歩行動作と判定される。
また、動作検出手段１００４は、位置通知・データ転送機器１２０から受信する絶対位置（緯度・経度）情報に基づき、歩幅を算出する。歩幅は、起点となった緯度・経度の座標（X1 ，Y1）と終点の座標（X2 ，Y2）との距離及び起点の座標から終点の座標までに要した歩数に基づき算出する。また歩数は上述したように起点から終点までの時間における鉛直方向加速度の正と負とのピークが現れた回数である。
また、動作検出手段１００４は、地磁気センサ１１５とジャイロセンサ１１３の検出結果に基づき進行方向の方位を求める。ここで、地磁気ベクトルと水平面との成す角である伏角は、一定の範囲（場所）では同程度であることが知られている。そこで地磁気センサ１１５の測定結果の信頼性を検証するため、地磁気センサ１１５により測定された地磁気ベクトルと水平面との成す伏角が、測定した場所の伏角との差により誤差を測定する。ここで、水平面は、ジャイロセンサ１１３により検出された角速度の情報を利用し求める。
位置推定パラメータ取得手段１００３は、位置推定パラメータを取得するため、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に位置推定パラメータ取得要求を送信する。位置推定パラメータ取得要求には、動作検出手段１００４により検出され演算処理された歩幅、歩行速度及び加速度の鉛直方向のピーク振幅、並びに歩行の起点及び終点の位置情報（緯度・経度）、携帯端末１００の識別情報が含まれる。また、位置推定パラメータ取得手段１００３は、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０から位置推定パラメータを受信すると、位置推定パラメータ記憶手段１０１１に受信した位置推定パラメータを記憶する。
位置推定手段１００５は、位置推定パラメータ記憶手段１０１１に記憶されている位置推定パラメータに基づき、基準位置からの相対位置を推定する。基準位置は、位置通知・データ転送機器１２０から受信した絶対位置（緯度・経度）の座標に基づく。位置座標の推定にあたり、まず、取得した位置推定パラメータが代入された位置推定モデルに基づき移動距離を算出する。そして、その時の進行方向は、地磁気センサ１１５により検出された角速度と、拡張カルマンフィルタによりドリフトがキャンセルされたジャイロセンサの出力値の時間積分によって検出された絶対方位とに基づき決定される。これにより算出された位置は、位置推定を行った場所（フロア）の地図情報に基づき、マップマッチングが行われる。これにより例えば、推定された位置が地図上の通路を逸れていた場合は、通路内に推定位置が収まるように補正される。また、位置推定手段１００５により推定された位置の座標は携帯端末１００の画面上に歩行ルートとして表示するために、移動ルート画面生成手段１００６に通知される。位置推定手段１００５から移動ルート画面生成手段１００６への通知は例えば１秒周期で行われる。なお、この通知周期は可変に設定可能であり、周期を延ばせば携帯端末１００のバッテリー消費量を減らすことが可能であり、一方周期を短くすればよりリアルタイムに歩行位置を端末保持者に伝えることが可能である。
地図情報取得手段１００２は、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に記憶されている地図情報を取得するための地図情報取得要求を送信する。地図情報取得要求には、端末保持者の現在の位置に対応する位置情報記憶手段１００９に記憶される緯度・経度、棟、階数の位置情報が指定される。なお、指定される位置情報に対応する位置は、端末保持者の現在位置に限らず、現在位置以外の位置情報が指定されていてもよい。地図情報の取得契機は、端末保持者の現在位置に対応する地図情報が地図情報記憶手段１０１０に記憶されていない場合、自動的に取得する。なお、地図情報の取得契機は予め定めた周期、例えば一時間毎や端末保持者の地図情報取得要求の指示に基づく等任意である。また、取得した地図情報は、地図情報記憶手段１０１０に記憶する。
移動ルート画面生成手段１００６は、位置通知・データ転送機器１２０から通知される出発地点の位置の座標情報（緯度・経度）、並びに位置推定手段１００５から通知される推定された現在位置及び過去の移動経路の位置の座標情報に基づき、携帯端末１００の保持者が歩行したルートが描画された画面を生成し、表示手段１００７を介して表示する。歩行ルートの描画は、地図情報記憶手段１０１０に記憶される端末保持者の現在位置に対応する地図上に描画される。
図１１は、移動ルート画面生成手段１００６により推定された位置に基づく歩行ルートが描画された画面の一例を示す図である。図１１では、携帯端末１００の保持者が位置通知・データ転送機器１２０ａを起点に、位置通知・データ転送機器１２０ｂに向かって歩行した場合に携帯端末１００の画面上に描画された歩行ルート２０２が表示された画面である。
表示手段１００７は、図３の表示部１０５であるユーザインタフェース画面に、例えば移動ルート画面生成手段１００６により生成された情報を表示する。
入力手段１０１２は、図３の操作部１０４である例えばタッチパネルやキーボード、マウス等を制御し、ユーザからの命令を受け付ける。
＜位置通知・データ転送装置＞
本発明の実施の形態において位置通知・データ転送装置１２０は、位置情報通知生成・送信手段１２０１、位置情報格納手段１２０２及びデータ転送手段１２０３等を有する。
位置情報格納手段１２０２は、携帯端末１００が設置される位置を表す位置情報を格納する。位置情報格納手段１２０２には、上述した図８と同じ情報が記憶されている。位置情報は予め位置情報管理システム１の管理者や携帯端末１００のユーザ等によって設定される。なお、位置情報には部屋の中の区画を表す情報のような追加の情報を含んでもよい。これにより、より詳細な位置管理が可能となる。
位置情報通知生成・送信手段１２０１は、位置情報格納手段１２０２に格納された位置情報に基づき位置情報通知信号を生成し、携帯端末１００に送信する。位置情報通知信号は、例えば、ＩＭＥＳ規格によって定義されるフレーム構造によって構成され得る。また、位置情報通知の送信契機は任意であるが、一定周期（例えば、１秒間隔）で送信する。
データ転送手段１２０３は、携帯端末１００からの位置情報通知信号をゲートウェイ装置１４０に送信したり、ゲートウェイ装置から送信されたデータを受信し通信端末に転送する。また、データ転送手段１２０３は、携帯端末１００から送信されたデータを受信し、ゲートウェイ装置１４０に転送する。無線ネットワーク１８０にＺｉｇＢｅｅ（登録商
標）規格が用いられる場合、データ転送は当該位置通知・データ転送機器１２０が保持するルーティング情報を用いて行われる。
＜ゲートウェイ装置＞
本発明の実施の形態において、ゲートウェイ装置１４０は、通信変換手段１４０１を有する。
通信変換手段１４０１は、無線ネットワーク１８０に属する携帯端末１００から受信したデータを、外部のネットワーク（例えば、図１のネットワーク１９０）に適合する形式に変換する。変換されたデータは、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に送信される。一方、ネットワーク１９０から受信するデータは、無線ネットワーク１８０に適合する形式に変換され、位置通知・データ転送機器１２０に送信される。
＜位置管理・推定パラメータ生成サーバ＞
本発明の実施の形態において、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０は、通信手段１６０１、位置情報管理手段１６０２、地図情報取得受付手段１６０３、位置推定パラメータ取得受付・送信手段１６０４、位置推定パラメータ生成手段１６０５及び記憶手段１６０６を有する。また、位置推定パラメータの生成等の処理は、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０にインストールされている位置管理・ＰＤＲ情報生成サーバ用の位置推定・表示アプリ１６１０により実行される。位置推定・表示アプリ１６１０は上記手段のうち地図情報取得受付手段１６０３、位置推定パラメータ取得受付・送信手段１６０４及び位置推定パラメータ生成手段１６０５等の機能を実行する。また記憶手段１６０６には、端末位置記憶手段１６０７、地図情報記憶手段１６０８及び歩行情報記憶手段１６０９が含まれる。
端末位置記憶手段１６０７には、受信した携帯端末１００の識別情報と位置情報が記憶される。図１２は、本発明の実施の形態における端末位置記憶手段１６０７が記憶する情報の一例を示した図である。図１２に示されるように、端末位置記憶手段１６０７には、識別情報、緯度、経度、階数、棟、位置情報受信日時、機器名及び所有部署等が記憶される。識別情報は、携帯端末１００の識別情報であり、例えば携帯端末１００のＭＡＣアドレスである。緯度、経度、階数、棟は、携帯端末１００から受信した位置情報に含まれる情報であり、携帯端末１００が最寄りの位置通知・データ転送機器１２０から受信した位置情報である。位置情報受信日時は、位置情報管理手段が、携帯端末１００から、識別情報及び位置情報を受信した日時を表す。機器名は、携帯端末１００の型番等を示す名称である。所有部署は、携帯端末１００を所有する部署である。機器名及び所有部署は、予め携帯端末１００の識別情報と関連付けられ、サーバ１００又は外部のサーバに格納されている。
地図情報記憶手段１６０８は、位置通知・データ転送機器１２０が設置されている場所のフロアマップ（地図情報）を記憶する。地図情報記憶手段が記憶する情報は、上述した図９と同じである。但し、携帯端末１００の地図情報記憶手段１０１０との相違点は、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０の地図情報記憶手段１６０８では、位置通知・データ転送機器１２０が設置されているすべての場所の地図情報を保持している点である。地図情報記憶手段１６０８への地図情報の登録は予め位置情報管理システム１の管理者や各装置のユーザ等により行われる。
位置推定パラメータ記憶手段１６０９は、生成した位置推定パラメータを、フロア情報（棟・階数）等の位置情報と対応付けて記憶する。詳細は図１４において後述する。
位置情報管理手段１６０２は、携帯端末１００からの位置情報更新要求を受け付けると、端末位置記憶手段１６０７に記憶される情報を更新する。
通信手段１６０１は、ゲートウェイ装置１４０から送信されるデータを受信したり、地図情報取得受付手段１６０３が地図情報記憶手段１６０８から読み出す地図情報や位置推定パラメータ生成手段１６０５によりにより生成される信号を送信するインタフェースである。
位置推定・表示アプリ１６１０により実行される機能を説明する。
地図情報取得受付手段１６０３は、携帯端末１００からの地図情報取得要求を受信すると、当該要求信号に指定された緯度・経度を含むフロアの地図情報を、地図情報記憶手段１６０８から取得し、送信する。
位置推定パラメータ取得受付・送信手段１６０４は、携帯端末１００からの位置推定パラメータ取得要求を受信すると、位置推定パラメータ１６０５に位置推定パラメータの生成処理の実行を指示する。位置推定パラメータ取得要求には、歩幅及び進行方向の情報等が含まれており、これらの情報に基づき、位置推定パラメータを生成する。
位置推定パラメータ生成手段１６０５は、位置推定パラメータ取得受付・送信手段１６０４からの指示に基づき、位置推定パラメータを生成する。位置推定パラメータの算出方法は以下に説明する。
[位置推定パラメータの算出方法]
本発明の実施の形態における位置推定パラメータの算出方法の一例を説明する。
位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０は、携帯端末１００から送信される鉛直方向加速度のピーク振幅、歩幅、歩行速度及び位置座表等に基づき、位置推定パラメータを生成する。位置推定パラメータは以下の手順により生成される。
以下（手順１）〜（手順３）及び（手順５）は携帯端末１００における処理であり、（手順４）は位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０における処理である。
（手順１）鉛直方向加速度のピーク振幅の算出
まず、加速度センサ１１１により検出された端末座標系の時系列の鉛直加速度データを、上述した座標変換行列により絶対座標系のデータに変換する。この絶対座標系の鉛直加速度のデータは例えば上述した図１０に示されるグラフのように表され、このデータに基づき歩行周期毎のピーク振幅PHLが抽出される。また、歩数Ｓは、抽出されたピーク振幅PHLの数である。なお、ピーク振幅PHLの検出時間が一定時間未満若しくは振幅が一定値未満、又は周期回数が一定数未満である場合は、検出されたデータをノイズと判定し、このデータは破棄される。なお、検出データが歩行であるかノイズであるかの判定は、鉛直方向加速度と水平面における加速度との位相を比較し、パターン認識処理に基づき判定してもよい。携帯端末１００は、以上の処理により得られた歩数Sと、一歩当たりの鉛直方向加速度のピーク振幅PHLとを対応付けて記憶する。
（手順２）歩幅の算出
携帯端末１００の保持者の歩幅wは、歩行距離Ｌと、上記（手順１）でカウントされた歩数Ｓとに基づき算出される。
歩行距離Ｌは、位置通知・データ転送機器１２０から受信する位置（緯度・経度）情報に基づき、算出する。例えば、歩行を開始するときの起点となった緯度・経度の座標（X1 ，Y1）と歩行を終了したときの終点の座標（X2 ，Y2）とがわかっているため、その間を直線的に歩行した場合は、L2=(X2−X1)2+(Y2−Y1)2により距離Lが算出される。また、起点と終点を結ぶ線が直線ではない場合、歩行場所の地図情報に含まれる歩行可能な通路の座標に基づいて基点と終点の最短経路を算出する。
したがって、歩行距離Ｌと歩数Ｓとに基づき、歩幅wはw=L/Sとして算出される。
（手順３）歩行速度の算出
起点から終点まで歩行した場合の平均の歩行速度vは、歩行に要した合計時間をTtotal とすると、v=L/Ttotalと表すことができる。また、上記（手順１）により得られた歩行周期毎（一歩あたり）の鉛直方向加速度のピーク振幅PHLの平均値を算出し、平均の歩行速度vと対応付けて記憶する。
上記（手順１）〜（手順３）を複数回繰り返すことにより、複数の鉛直方向加速度のピーク振幅PHLと歩幅wと歩行速度vとのデータを収集する。ここで、鉛直方向加速度のピーク振幅PHLと歩幅wと歩行速度vとのデータは、携帯端末１００の動作情報記憶手段１０１２に記憶される。
図１３は、本発明の実施の形態における携帯端末１００の動作情報記憶手段１０１２に記憶される情報の一例を示す図である。図１３に示されるように、動作情報記憶手段１０１２には、歩行した回毎に動作検出手段１００４により算出されたデータである歩行速度vと歩幅wと加速度の鉛直方向成分のピーク振幅PHLと歩行開始の起点となった地点の位置座標（緯度・経度）と終点の位置座標と携帯端末１００を一意に識別する識別情報とが記憶されている。携帯端末１００の識別情報とは、例えばデバイスIDやMACアドレス等である。そして携帯端末１００の位置推定パラメータ取得手段１００３は、動作情報記憶手段１０１２に記憶される情報を位置推定パラメータ取得要求信号に指定し、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に送信する。
（手順４）位置推定パラメータの算出
本発明の位置推定のモデル式（位置推定モデル）は、歩幅wと歩行速度vとは線形の関係があることが知られており、
Figure 2014038037
 と表すことができる。ここで、α、βが位置推定パラメータであり、携帯端末１００から送信される複数の歩幅wと歩行速度vとのデータに基づき最小二乗法により算出される定数である。
また、加速度の鉛直方向成分のピーク振幅PHLと歩行速度vとの間には高い相関関係があることが知られており、
Figure 2014038037
 と表すことができる。ここで、γ、δが位置推定パラメータであり、携帯端末１００から送信される複数の歩行速度vと、加速度の鉛直方向成分のピーク振幅PHLとのデータに基づき最小二乗法により算出される定数である。
位置推定パラメータのα、β、γ、δは、携帯端末１００の識別情報及び床面の材質や通路の障害物等の環境情報毎に算出される。携帯端末１００から送信されるデータには、歩行時の位置情報（緯度・経度）が含まれている。また、地図情報記憶手段１６０８には、緯度・経度に対応する環境情報を含むフロアマップが記憶されている。これにより、地図情報記憶手段１６０９に記憶される環境情報と、歩幅及び歩行速度を測定した場所の位置情報とを対応付ける。
図１４は、本発明の実施の形態における位置推定パラメータ記憶手段１６０９に記憶される情報の一例を示す図である。図１４に示されるように、携帯端末１００の識別情報、歩行時のフロア情報・階数・エリア・床面の材質及び位置推定パラメータのパラメータα、β、γ、δが記憶されている。エリアは、フロアにおける区画情報であって、同一階のフロアを複数に分割したものである。これにより、歩行場所毎のより細やかな位置推定パラメータの利用が可能となる。位置推定パラメータ記憶手段１６０９には、位置推定パラメータが生成される都度、情報が蓄積される。これにより、例えば位置推定パラメータを生成するためのサンプルデータがない携帯端末１００に対しても、携帯端末１００の位置情報がわかれば、適当なパラメータを設定した位置推定パラメータを生成することができる。
なお、歩行場所の傾斜を利用する場合は、事前に登録されている地図情報に含まれるデータを利用してもよい。
位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０は、位置推定パラメータの生成後、生成したすべての位置推定パラメータを、携帯端末１００に送信する。
（手順５）位置推定パラメータを用いた位置の推定
（数式１）に（数式２）を代入すると、位置推定モデルは、
Figure 2014038037
 となる。
携帯端末１００の保持者の歩行開始後、リアルタイム（例えば１０ミリ秒周期）に検出される鉛直方向加速度のピーク振幅PHLを、数式（３）に代入し、歩幅wを算出する。算出された歩幅wと、加速度センサ１１１により検出される歩数Sとの積に基づき、移動距離を算出する。そして、起点となる位置情報（緯度・経度）と地磁気センサ１１５とジャイロセンサ１１３とにより検出される絶対方位とに基づいて位置座標を推定する。また、このとき携帯端末１００の保持者の歩行場所の床面材質の情報等の環境情報に基づき、複数の位置推定パラメータの中から適当なパラメータを選択する。
[動作手順]
〔位置推定パラメータの生成〕
図１５は、本発明の実施の形態において、位置推定パラメータを生成するときの動作手順の一例を示すシーケンス図である。上述したように位置推定パラメータの生成にあたり、まず携帯端末１００が移動したときに慣性センサにより検出されるデータを収集する。そしてその収集したデータに基づき位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０において位置推定パラメータを生成する。また図１５の初期状態として携帯端末１００及び位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０には、それぞれの位置推定・表示アプリがインストールされている。位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０ではこのアプリが起動されている。
Ｓ８０１：位置通知・データ転送機器１２０の位置情報通知生成・送信手段１２０１は位置情報を位置情報格納手段１２０２から読み出し、位置情報通知信号を生成する。位置情報通知生成・送信手段１２０１は、データ転送手段１２０３を介し位置情報通知を、ＩＭＥＳ等により連続的又は断続的に送信する。
Ｓ８０２：携帯端末１００の位置情報受付・更新手段１２０１は、周期的（例えば1秒周期）又は位置通知カバー領域２０１内への進入時に行われる位置情報通知の受信処理により、位置通知・データ転送機器１２０から送信される位置情報通知を受信する。なお、携帯端末１００が備える加速度センサ１１１による動きの検知を契機に、位置情報通知を受信してもよい。位置情報の受信後、携帯端末１００の位置情報受付・更新手段１２０１は、位置情報記憶手段１００９に位置情報を記憶する。
Ｓ８０３：携帯端末１００のユーザ（端末保持者）は、携帯端末１００に予めインストールされている位置推定・表示アプリ１０１５を、入力手段１０１２を介して起動し、アプリにログインする。
Ｓ８０４：携帯端末１００においてアプリへのログインが完了すると、表示手段１００７は表示部１０５に、図１６（Ａ）に示される位置推定パラメータの作成又は移動ルートの表示を実行するかを選択する画面を表示する。
Ｓ８０５：端末保持者は、位置推定パラメータ作成の実行のため携帯端末１００の操作部１０４を介して位置推定パラメータの作成を選択し、ＯＫボタンを押下する。
Ｓ８０６：位置推定パラメータの作成が選択されると、表示手段１００７は表示部１０５に、図１６（Ｂ）に示される端末保持者に対する歩行指示の画面を表示する。
Ｓ８０７：端末保持者は、位置推定パラメータ作成を実行するため携帯端末１００の操作部１０４を介して歩行開始の確認（ＯＫ）ボタンを押下する。
Ｓ８０８：端末保持者は携帯端末１００の画面上の歩行指示に従い歩行を開始する。
Ｓ８０９：携帯端末１００の加速度センサ１１１、ジャイロセンサ１１３及び地磁気センサ１１５により検出されたデータを一定の周期（例えば１〜１０ミリ秒周期）で取得し、動作情報記憶手段１０１２に記憶する。
Ｓ８１０：端末保持者が歩行中に携帯端末１００が位置通知・データ転送機器１２０の位置通知カバー領域２０１内に入ると、位置情報受付・更新手段１２０１は位置情報通知を受信する。
Ｓ８１１：端末保持者は、携帯端末１００の操作部１０４を介して、図１６（Ｃ）に示される画面より歩行を終了するボタンを押下する。次いで、画面上には図１６（Ｄ）に示される歩行データ（動作情報）を、位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に送信することを示す情報が表示される。
Ｓ８１２：携帯端末１００の動作検出手段１００４は、まず慣性センサにより検出された端末座標系のデータを絶対座標系のデータに変換する。次いで、絶対座標系に変換したデータに基づき、鉛直方向加速度のピーク振幅、歩幅、歩行速度を算出し、動作情報記憶手段１０１２に記憶する。
Ｓ８１３：位置推定パラメータ取得手段１００３は、位置推定パラメータ取得要求信号に、動作情報記憶手段１０１２に記憶されている歩行速度、歩幅、加速度の鉛直方向成分のピーク振幅、歩行の起点・終点の位置座標及び端末識別情報を指定し、無線通信手段１０１４を介し位置通知・データ転送機器１２０に送信する。
Ｓ８１４：位置通知・データ転送機器１２０は、受信した位置推定パラメータ取得要求信号をゲートウェイ装置１４０に転送する。
Ｓ８１５：ゲートウェイ装置１４０は、通信プロトコルを変換し、位置推定パラメータ取得要求を位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０に送信する。
Ｓ８１６：位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０が位置推定パラメータ取得要求を受信すると、位置推定パラメータ生成手段１６０５は、この信号に指定された情報に基づき位置推定パラメータを生成する。位置推定パラメータ生成手段１６０５による位置推定パラメータの生成は上述した手順に従い実行される。また、位置推定パラメータ生成手段１６０５は、携帯端末１００が位置する場所の地図情報を、地図情報記憶手段１６０８から取得する。なお、生成された位置推定パラメータは、位置推定パラメータ記憶手段１６０９に記憶される。
Ｓ８１７：位置推定パラメータ取得受付・送信手段１６０４は、生成した位置推定パラメータ及び地図情報を、通信手段１６０１を介しゲートウェイ装置１４０に送信する。
Ｓ８１８：ゲートウェイ装置１４０は、通信プロトコルを変換し、位置推定パラメータ取得要求を位置通知・データ転送機器１２０に送信する。
Ｓ８１９：位置通知・データ転送機器１２０は、受信した位置推定パラメータを携帯端末１００に転送する。
Ｓ８２０：携帯端末１００の位置推定パラメータ取得手段１００３が位置推定パラメータを受信すると、その位置推定パラメータを位置推定パラメータ記憶手段１０１１に記憶する。
以上の動作により、携帯端末１００は位置を推定するために用いる位置推定パラメータを取得し、これを用いて位置を推定することができる。
〔位置の推定〕
図１７は、携帯端末１００において位置推定パラメータの取得後の位置推定の処理手順の一例を示すフローチャート図である。図１７の初期状態として、携帯端末１００からの位置推定パラメータ取得要求に基づき位置推定パラメータが位置推定パラメータ記憶手段１０１１に記憶されている。図１８は位置推定パラメータ記憶手段１０１１に記憶される情報の一例を示す図である。本発明の実施の形態では、図１８に示されるように環境情報である床面材質に対応付けられて位置推定パラメータα、β、γ、δが記憶されている。
Ｓ９０１：携帯端末１００の保持者は、位置推定・表示アプリ１０１５の図１６（Ａ）に表示されるモード選択画面より移動ルート表示モードを選択する。
Ｓ９０２：位置通知・データ転送機器１２０からの絶対位置情報を受信する。この絶対位置情報が移動の基準点となる。なお受信動作をせずとも、予め位置情報記憶手段１００９に記憶されている位置情報を利用してもよい。
Ｓ９０３：ステップＳ９０２で取得した位置情報に対応する地図情報から環境情報を取得する。ここで本発明の実施の形態における環境情報とは床面の材質の情報である。
Ｓ９０４：ステップＳ９０３で取得した環境情報に基づき、対応する位置推定パラメータを位置推定パラメータ記憶手段１０１１から選択する。
Ｓ９０５：位置推定モデル（数式３）と選択した位置推定パラメータとに基づき、携帯端末１００の移動した時間あたりの移動量を算出する。
Ｓ９０６：地磁気センサ１１５及びジャイロセンサ１１３により検出されたデータに基づき、移動の絶対方位を算出する。
Ｓ９０７：算出された移動量と絶対方位と基準点とに基づき、位置座標を推定する。このとき地図情報から幾何的な拘束条件に従ってマップマッチングを行う。
Ｓ９０８：推定された位置座標に基づき携帯端末１００の画面に移動ルートを描画する。
Ｓ９０９：移動ルート表示モードを終了する場合（Ｓ９０９においてＹＥＳ）、処理は終了する。一方、終了しない場合（Ｓ９０９においてＮＯ）、ステップＳ９１０に移行する。
Ｓ９１０：ステップＳ９０７において算出された推定位置座標に対応する地図情報の環境情報（床面の材質）に変更がないか否かを判定する。変更がない場合（Ｓ９１０においてＹＥＳ）、ステップ９０５の処理に移行する。一方、変更がある場合（Ｓ９１０においてＮＯ）、ステップＳ９０４の処理に移行し、変更した環境情報に対応する位置推定パラメータを選択する。このステップＳ９１０の処理は、予め定めた一定時間経過後に実行される。なお、例えば、加速度センサ１１１により検出される一歩の移動を検出した場合に、ステップＳ９１０の処理を実行するようにしてもよい。より短い周期で位置推定パラメータを選択することで、高精度の位置を推定することが可能となる。
以上、本発明の実施の形態によれば、携帯端末１００の保持者が位置通知カバー領域２０１の範囲外を歩行する場合において、歩行場所の状況に応じて異なる歩行特性（歩行速度、歩幅等）を逐次反映した位置推定モデルを用いることで、従来の位置推定方法（歩行者デッドレコニング）より高い精度で位置を推定することが可能となる。これにより、位置情報管理システムは、シームレスな位置情報管理が可能となる。
また、本発明の実施の形態によれば、従来の位置推定方法では困難であった携帯端末１００の保持者の歩行特性（歩行速度、歩幅等）や環境情報（床面情報等）を即時に反映した、より個人の特性や環境に適合した位置推定パラメータを生成することができる。
また、本発明の実施の形態によれば、位置通知・データ転送機器１２０の設置数を削減できたり、設置場所の確保が不要となったりする等のコスト削減効果がある。
[変形例]
本発明の実施形態の変形例では、事前の歩行時の動作情報を取得することなく、位置推定モデルを取得する。この場合、携帯端末１００の保持者の性別、年齢、身長等の情報に基づき、位置推定パラメータを取得する。
図１９は、本発明の実施形態の変形例において、位置推定パラメータを生成するときの動作手順の一例を示すシーケンス図である。なお、図１５と同一の処理については、同一ステップ番号を付与しており、それらの説明は省略する。
Ｓ８３０：位置推定・表示アプリ上で携帯端末１００の保持者によって位置推定パラメータの取得が選択されると、図２０に示されるユーザ属性情報（性別、年齢、身長）が携帯端末１００の画面に表示される。
Ｓ８３１：携帯端末１００の保持者は、図２０に示される画面に基づいて、ユーザ属性情報（性別、年齢、身長等）を入力し、送信ボタンを押下する。
Ｓ８３２：携帯端末１００からユーザ属性情報と位置情報（緯度・経度）が位置通知・データ転送機器１２０に送信される。
Ｓ８３３：本発明の実施形態の変形例おける位置推定パラメータ記憶手段１６０９には図２１に示されるように、図１４の情報に加えて、性別・年齢・身長の情報が追加されている。位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０の位置推定パラメータ生成手段１６０５は、受信したユーザ属性情報と位置の座標に対応する位置推定パラメータを位置推定パラメータ記憶手段１６０９の中から選択する。
以降の処理は、本発明の実施の形態である図１５のシーケンス図と同じである。
ここで、図２１に示される位置推定パラメータ記憶手段１６０９に記憶される情報が生成される手順を図２２により説明する。図２１に示される情報は、図１９の手順の前に予め登録されている。なお、図１５と同一の処理については同一ステップ番号を付与しており、それらの説明は省略する。
Ｓ８０３ａ：携帯端末１００のユーザ（端末保持者）の位置推定・表示アプリを起動しログインすると、携帯端末１００の表示部１０５に、図２０に示される年齢、性別、身長等を入力するユーザ属性入力画面が表示される。
Ｓ８０３ｂ：ユーザは、図２０に示される画面に基づき、自身のユーザ属性情報を入力する。
Ｓ８１３ａ：携帯端末１００の位置推定パラメータ取得手段１００３は、位置推定パラメータ取得要求信号に、動作情報記憶手段１０１２に記憶されている歩行速度、歩幅、加速度の鉛直方向成分のピーク振幅、歩行の起点・終点の位置座標、端末識別情報及びユーザ属性情報を指定し、無線通信手段１０１４を介し位置通知・データ転送機器１２０に送信する。
Ｓ８１６ａ：位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０において、位置推定パラメータが生成されると（Ｓ８１６）、携帯端末１００から送信されたユーザ属性情報と生成された位置推定パラメータとを対応付けて、図２１に示されるような形式で位置推定パラメータ記憶手段１６０９に記憶される。
これにより本発明の実施形態の変形例において利用されるユーザ属性と位置推定パラメータとが対応付けられたデータベースが生成される。なお、図２１に示されるような情報は、ユーザ属性や位置推定パラメータ等の平均値や中央値として記憶されてもよい。
以上の処理により、位置推定パラメータを作成するための事前の歩行動作が不要となり、人の属性に適合した位置推定パラメータを用いることにより精度の高い位置推定をすることが可能となる。
[その他の変形例]
本発明の実施形態の変形例では、本発明の実施形態において位置管理・推定パラメータ生成サーバ１６０における位置推定パラメータを生成する機能は携帯端末１００の位置情報を管理するサーバとは物理的に異なる別の装置によって実行されてもよい。その場合、サーバ用の位置推定・表示アプリ１６１０がインストールされていれば、他の機器においても同等の機能を実現することが可能である。このようにサーバを機能により分散することにより、一台あたりに必要な記憶容量の減少やＣＰＵ負荷の軽減、装置故障時の影響範囲を小さくすることができる利点がある。
なお、本発明の実施の形態において、環境情報として移動する場所の床面の材質を一例として挙げたが、環境情報には例えば床面の傾斜や段差等の情報を含んでもよい。これにより、より細やかに位置推定パラメータを設定することが可能となる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
１００ 携帯端末
１２０ 位置通知・データ転送機器
１４０ ゲートウェイ装置
１６０ 位置管理・情報管理サーバ
１７０ 無線ネットワーク
１８０ ネットワーク
１００１ 位置情報受付・更新要求手段
１００２ 地図情報取得手段
１００３ 位置推定パラメータ取得手段
１００４ 動作検出手段
１００５ 位置推定手段
１００６ 移動ルート画面生成手段
１０１５ 位置推定・表示アプリ
１６０３ 地図情報記憶手段
１６０４ 位置推定パラメータ取得受付・送信手段
１６０５ 位置推定モデル生成手段
１６１０ 位置推定・表示アプリ
国際公開第２００５／０８６３７５号

Claims (10)

  1. 携帯端末と、該携帯端末の位置情報を管理する情報管理サーバとを有する位置情報管理システムであって、
    前記携帯端末は、
    当該携帯端末の保持者の動作情報を検出する動作検出手段と、
    自機の移動した位置を推定する位置推定パラメータを情報管理サーバに要求し取得する位置推定パラメータ取得手段を有し、
    前記位置推定パラメータ取得手段は、前記情報管理サーバに位置推定パラメータを要求するときに前記動作情報を送信し、
    前記情報管理サーバは、
    前記動作情報に基づき、位置推定パラメータを生成する位置推定パラメータ生成手段と、
    前記位置推定パラメータを前記携帯端末に送信する位置推定パラメータ送信手段とを有する位置情報管理システム。
  2. 前記情報管理サーバは、
    前記携帯端末が移動する場所における歩行し易さを示す環境情報を記憶する環境情報記憶手段を有し、
    前記位置推定パラメータ生成手段は、前記環境情報に基づき位置推定パラメータを生成する請求項１記載の位置情報管理システム。
  3. 前記動作情報は、前記携帯端末の保持者の移動時における歩行速度と、鉛直方向加速度の振幅の最大値及び／又は歩幅とである請求項１又は２記載の位置情報管理システム。
  4. 前記携帯端末は、
    前記情報管理サーバから取得した位置推定パラメータに基づき該携帯端末の現在位置を推定する位置推定手段を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置情報管理システム。
  5. 前記位置推定手段は、
    当該携帯端末の位置する場所における環境情報に対応する位置推定パラメータに基づき該携帯端末の現在位置を推定する請求項４記載の位置情報管理システム。
  6. 前記携帯端末は、
    前記位置推定手段により推定された前記携帯端末の現在位置と過去の移動経路の位置とに基づき、当該携帯端末の移動経路が描画された画面を生成する移動経路画面生成手段を有する請求項４又は５記載の位置情報管理システム。
  7. 前記位置推定パラメータ取得手段は、
    前記携帯端末の保持者の属性を示す属性情報を含む位置推定パラメータ取得要求を前記情報管理サーバに送信し、
    前記情報管理サーバは、
    当該情報管理サーバに予め記憶された属性情報に対応する位置推定パラメータの中から、前記位置推定パラメータ取得要求に含まれた前記属性情報に対応する位置推定パラメータを選択する位置推定パラメータ選択手段を有し、
    前記位置推定パラメータ選択手段により選択された位置推定パラメータを前記携帯端末に送信する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の位置情報管理システム。
  8. 前記携帯端末の位置情報はＩＭＥＳ方式により通知された位置情報であって、
    前記携帯端末と前記情報管理サーバとの通信は、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）規格が用いられる請求項１乃至７のいずれか一項に記載の位置情報管理システム。
  9. 携帯端末において実行される位置推定プログラムであって、
    当該携帯端末の保持者の動作情報を検出する動作検出手段、
    自機の移動した位置を推定する位置推定パラメータを、前記携帯端末の位置情報を管理する情報管理サーバに要求し取得する位置推定パラメータ取得手段、
    前記情報管理サーバから取得した位置推定パラメータに基づき該携帯端末の現在位置を推定する位置推定手段、
    前記位置推定手段により推定された前記携帯端末の現在位置と移動前の位置とに基づき、当該携帯端末の移動経路が描画された画面を生成する移動経路画面生成手段として機能させ、
    前記位置推定パラメータ取得手段は、前記情報管理サーバに位置推定パラメータを要求するときに前記動作情報を送信する位置推定プログラム。
  10. 携帯端末の位置情報を管理する情報管理サーバにおいて実行される位置推定プログラムであって、
    前記携帯端末から送信される前記携帯端末の保持者の動作情報に基づき、位置推定パラメータを生成する位置推定パラメータ生成手段、
    前記位置推定パラメータを前記携帯端末に送信する位置推定パラメータ送信手段として機能させる位置推定プログラム。
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