JP2014135085A

JP2014135085A - 携帯用機器及び地理情報システム

Info

Publication number: JP2014135085A
Application number: JP2014080051A
Authority: JP
Inventors: Frank Christopher; フランク，クリストファー; Henry Grillo Michael; グリロ，マイケル，ヘンリー
Original assignee: Intelligent Spatial Technologies Inc
Current assignee: Intelligent Spatial Technologies Inc
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2014-07-24
Also published as: WO2009111578A3; EP2250587A2; CA2717745A1; JP2011517805A; WO2009111578A2; EP2250587A4

Abstract

【課題】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。
【解決手段】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

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。

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。

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（ｓｐａｔｉａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）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。

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。

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。

地図は、主題（テーマ）に関する情報（ｔｈｅｍａｔｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）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。

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。

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、ｌｏｃａｌｑｕｅｒｙ）とディスタルクエリー（遠位の検索要求、ｄｉｓｔａｌｑｕｅｒｙ）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。

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。

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。

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。

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。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。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。図４は本発明によるローカルクエリーの概略図である。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。

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。

システム１は、一般的に携帯用機器（ｍｏｂｉｌｅｄｅｖｉｃｅ）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。

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１
００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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
＞ＣｒｅａｔｅＴａｂｌｅｔｒａｖｅｌｅｒ（（旅行者のテーブルの作成）
＞ｎａｍｅｖａｒｃｈａｒ（３０），（名前の可変長の文字型データ
３０個）
＞ａｄｄｒｅｓｓｖａｒｃｈａｒ（４５），（住所の可変長の文字型データ
４５個）
＞ＤｏＢｄａｔｅｔｉｍｅ，（日付時刻）
＞ｅｇｏｅｇｏｃｅｎｔｒｉｃ）；（自己中心的））

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。

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。

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。＞ＣＲＥＡＴＥＴＡＢＬＥｅｇｏｃｅｎｔｒｉｃ（（自己中心テーブルの作成）
＞２４， −− ｅｇｏ＿ｉｄＮＵＭＢＥＲＰＲＩＭＡＲＹＫＥＹ，（自己中心的ＩＤ番号のプライマリキー）
＞１， −− ｓｅｓｓｉｏｎ＿ｉｄＮＵＭＢＥＲＦＯＲＥＩＧＮＫＥＹ，（
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， −− ｙａｗａｎｇｌｅｉｎｄｅｇｒｅｅｓ（ヨー角度）
＞２１．３６７， −− ｐｉｔｃｈａｎｇｌｅｉｎｄｅｇｒｅｅｓ（
ピッチ角度）
＞０４−２７−２００３１０：３９：５２．３２， −− ｄａｔｅ-ｔｉｍｅ（日付−時刻）
＞）；

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。
＞ＣＲＥＡＴＥＴＡＢＬＥｕｓｅｒＳＥＳＳＩＯＮ（（ユーザセッションテーブルの作成）
＞１， −− ｓｅｓｓｉｏｎ＿ｉｄＮＵＭＢＥＲＰＲＩＭＡＲＹＫＥＹ，（セッションＩＤ番号、プライマリキー）
＞２， −− ｕｓｅｒ＿ｉｄＮＵＭＢＥＲＦＯＲＥＩＧＮＫＥＹ，（ユーザＩＤ番号、外部キー）
＞３０， −− ｘｙｐｏｓｉｔｉｏｎａｌａｃｃｕｒａｃｙｉｎｆｅｅｔ（ｘｙ位置精度フィート）
＞４０， −− ｚｐｏｓｉｔｉｏｎａｌａｃｃｕｒａｃｙｉｎｆｅｅｔ（ｚ位置精度フィート）
＞５， −− ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｉｎａｎｇｌｅｄｅｇｒｅｅｓ（方位精度角度）
＞５， −− ｔｅｍｐｏｒａｌａｃｃｕｒａｃｙｉｎｓｅｃｏｎｄｓ（
時間精度秒）
＞１， −− ｕｓｅｓｅｎｓｅｄｚＢｏｏｌｅａｎ（検出されたｚ
ブーリアン型変数を使用）
＞）；

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。
＞ＣＲＥＡＴＥＴＡＢＬＥｕｓｅｒＣＯＮＴＥＸＴ（（ユーザ状況テーブルの作成）
＞ｕｓｅｒｉｄＮＵＭＢＥＲＰＲＩＭＡＲＹＫＥＹ，（利用者ＩＤ番号第一のキー）
＞ｎａｍｅＶＡＲＣＨＡＲ２（３２），（名前名前の可変長の文字型デ
ータ３２個）
＞ｐｏｉｎｔｉｎｇ＿ｈａｎｄＶＡＲＣＨＡＲ２（１０）（位置指定する手可変長の文字型データ２１０個）
＞）；

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（ｔｈｅｍａｔｉｃｑｕｅｒｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ）と包括的なクエリー処理（ｇｅｎｅｒｉｃｑｕｅｒｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ）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。

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。

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？（ＷｈｅｒｅａｍＩ？）」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＊．ｇｅｏｃｏｎｔａｉｎｓｔｒａｖｅｌｅｒ．ｈｅｒｅ；
−（近距離の旅行者を含む＊．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？（Ｗｈａｔｉｓｔｈａｔ？）」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＊．ｇｅｏｃｏｎｔａｉｎｓｔｒａｖｅｌｅｒ．ｔｈｅｒｅ；．（遠距離の旅行者を含む＊．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。
＞ＳＥＬＥＣＴｔｏｗｎ．ｎａｍｅ（町名前の参照）
＞ＦＲＯＭｔｏｗｎ（〜から町）
＞ＷＨＥＲＥｔｏｗｎ．ｇｅｏｏｖｅｒｌａｐｓｔｒａｖｅｌｅｒ．ｈｅｒｅ；．（町．ｇｅｏから近距離の重複する旅行者）

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。
＞ＳＥＬＥＣＴｍｏｕｎｔａｉｎ．ｎａｍｅ（山名前の参照）
＞ＦＲＯＭｍｏｕｎｔａｉｎ（〜から山）
＞ＷＨＥＲＥｍｏｕｎｔａｉｎ．ｇｅｏｏｖｅｒｌａｐｓｔｒａｖｅｌｅ
ｒ．ｔｈｅｒｅ；．（山．ｇｅｏから遠距離の重複する旅行者）

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。

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。

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（ＮｏｒｍａｌＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｅｍｐｉｒｉｃａｌｒｕｌｅ）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。

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。

（式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ＳＱＬＷＨＥＲＥ句における制約は次のように書き換えられる。
ＷＨＥＲＥＱＷＬ｛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。

（式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）
ＱＷｃｏｖｅｒｅｄＢｙ＊．ｇｅｏｍｅｔｒｙ：ＯＤ［＊．ｎａｍｅ］＞１（３ｂ）（式３ｃ）
ＱＷｅｑｕａｌ＊．ｇｅｏｍｅｔｒｙ：ＯＤ［＊．ｎａｍｅ］＝１（３ｃ）（式３ｄ）
ＱＷｉｎｓｉｄｅ＊．ｇｅｏｍｅｔｒｙ：０＜ＯＤ［＊．ｎａｍｅ］＜１（３ｄ）（式３ｅ）
ＱＷｃｏｖｅｒｓ＊．ｇｅｏｍｅｔｒｙ：０＜ＯＤ［＊．ｎａｍｅ］＜１（３ｅ）（式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。

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）

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。

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（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｏｖｅｒｌａｐｄｅｇｒｅｅ））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）

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。

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^２となる。簡略化のために、オロノ町が９０，０００ｍ^２の面積を有しており、メイン州が９００，０００ｍ^２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

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。

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、ＳＱＬＷＨＥＲＥ句は次のように書き換えられる。
ＷＨＥＲＥＱＷＬ｛ｉｎｓｉｄｅ，ｃｏｖｅｒｅｄＢｙ，ｏｖｅｒｌａｐｓ，ｅｑｕａｌ，ｃｏｎｔａｉｎｓ，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。

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（ｄｉｓｔａｌｑｕｅｒｙｗｉｎｄｏｗ）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。

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。

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。

（式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（ｙａｗａｎｇｌｅ）は磁北から第一の方向に時計回りの角度である。

（式７ａ）

（式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。

（式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）

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。

（式１０ａ）

（式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。ＳＱＬＷＨＥＲＥ句の制約は次のように書き換えられる。
ＷＨＥＲＥＱＷＤ｛ｉｎｓｉｄｅ，ｃｏｖｅｒｅｄＢｙ，ｏｖｅｒｌａｐｓ，ｅｑｕａｌ，ｃｏｎｔａｉｎｓ，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。

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（ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｔｅｓｔ）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。

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。

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（ａｃｃｕｒａｃｙｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）である。

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、ＳＱＬＷＨＥＲＥ句は次のように書き換えられる。
ＷＨＥＲＥＱＷＤ｛ｉｎｓｉｄｅ，ｃｏｖｅｒｅｄＢｙ，ｏｖｅｒｌａｐｓ，ｅｑｕａｌ，ｃｏｎｔａｉｎｓ，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。

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。

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（ｔｉｌｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｄｉｇｉｔａｌｃｏｍｐａｓｓ）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。

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。

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ｉＰｏｉｎｔｅｒ^ＴＭ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。

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。

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（ｉＰｏｉｎｔｅｒ^ＴＭ等）に送られる。

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ｉＰｏｉｎｔｅｒ^ＴＭ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。

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。

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。

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

Claims

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。
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。
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。
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。
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。