JP2017223599A - 情報処理システム、ナビゲーション端末、データベース、情報処理プログラム、情報処理装置および情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】広範囲の速度帯にわたって簡便かつ高精度に速度を検出する。【解決手段】情報処理システム１は、ナビゲーション端末２の利用時における車速情報を取得する車速情報取得手段２２１と、ナビゲーション端末２の利用時における振動特性情報を取得する振動特性情報取得手段２２２と、車速情報と振動特性情報とを関連付けてデータベース２３１に登録する登録手段２２３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理システム、ナビゲーション端末、データベース、情報処理プログラム、情報処理装置および情報処理方法に関する。

従来から、自動車等の車両の速度を取得するために種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１では、車両の振動スペクトラム成分のうち、低周波成分に基づいて自動車の速度を検出する技術が提案されている。この技術では、アイドリング状態の自動車の振動を速度の検出に用いないようにするため、速度の検出に用いる振動スペクトラム成分を、アイドリング状態と走行状態との差が出る５〔Ｈｚ〕以下の帯域に限定している。

特開平７−２８０８２７公報

しかしながら、特許文献１の技術では、速度の検出に用いる振動スペクトラム成分に適合するように加速度センサの信号を透過するバンドパスフィルタのフィルタ特性をあらかじめ設定しなければならないため、作業が煩雑であるといった問題があった。また、特許文献１の技術には、低周波数域だけでは様々な速度帯の振動特性の差を十分に検知できないとった問題があった。例えば、特許文献１では、低周波数域に対応する速度帯として０ｋｍ／ｈ〜１０ｋｍ／ｈが挙げられていることからして、特許文献１の技術は、動き出しの速度の検知に特化した技術であると推定される。さらに、同じエンジンを積んだ同車種であっても振動特性には個体差があるため、低周波数域に基づくだけでは個体差に応じた車速の違いを高精度に検出できない。

本発明は、広範囲の速度帯にわたって簡便かつ高精度に車両の速度を検出できる情報処理システム、ナビゲーション端末、データベース、情報処理プログラム、情報処理装置および情報処理方法を提供する。

本発明に係る情報処理システムは、
ナビゲーション端末の利用時における車速情報を取得する車速情報取得手段と、
前記ナビゲーション端末の利用時における振動特性情報を取得する振動特性情報取得手段と、
前記車速情報と前記振動特性情報とを関連付けてデータベースに登録する登録手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、広範囲の速度帯にわたって簡便かつ高精度に速度を検出できる。

第１の実施形態に係る情報処理システム１の概略的な構成を示す図である。 第１の実施形態に係る情報処理システム１の処理動作の一例として、車速データベース作成時の処理動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る情報処理システム１の処理動作の一例として、図２の振動特性情報の取得工程の詳細を示すフローチャートである。 図４（ａ）は、第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される加速度データの一例を示すグラフであり、図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される振動特性情報の第１の例を示すグラフである。 第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される振動特性情報の第２の例を示すグラフである。 第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される振動特性情報の第３の例を示すグラフである。 第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される振動特性情報の第４の例を示すグラフである。 第１の実施形態に係る情報処理システム１の処理動作の一例として、図２の車速データベースへの登録工程の詳細を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る情報処理システム１で作成される車速データベースの一例を示す図である。 第１の実施形態に係る情報処理システム１で作成される車速データベースに登録される振動特性情報の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る情報処理システム１の処理動作の一例として、車速データベース活用時の処理動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る情報処理システム１の処理動作の一例として、車速データベースの活用時において新たな振動特性情報と同一と判定される学習データを検索した状態を示すグラフである。 第１の実施形態の第１の変形例に係る情報処理システム１の処理動作として、加速度を用いた車速情報の補正を示すグラフである。 第１の実施形態の第２の変形例に係る情報処理システム１の処理動作を示すフローチャートである。 第１の実施形態の第３の変形例に係る情報処理システム１の概略的な構成を示す図である。 第１の実施形態の第３の変形例に係る情報処理システム１の処理動作の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態の第３の変形例に係る情報処理システム１の処理動作の一例として、図１１の車速情報の取得工程の詳細を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る情報処理システム１の概略的な構成を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る情報処理システム１について説明する。第１の実施形態に係る情報処理システム１は、パソコンやモバイル端末（スマートフォン、携帯電話、タブレット端末等）などの電子機器の使用者（以下、単に「ユーザ」ともいう）に対して位置測位結果を提供するシステムである。

情報処理システム１は、図１に示すように、ナビゲーション端末の一例である端末装置２を備えている。以下の説明において、端末装置２のことをナビゲーション端末２と呼ぶこともある。端末装置２の少なくとも一部は、コンピュータにより実現される。

端末装置２は、現在位置を測位するためにユーザが使用するものであり、例えば、端末装置２は、スマートフォンやタブレット端末等のモバイル端末である。なお、端末装置２は、車両に据え付けられるナビゲーション装置であってもよい。

端末装置２は、図１に示すように、制御部２２と、記憶部２３と、入力部２４と、出力部２５とを有する。

入力部２４は、ユーザが端末装置２に情報を入力するためのインターフェースであり、例えば、モバイル端末におけるタッチパネルやマイクロフォン、タッチパッドもしくはダイヤルボタンであってもよい。

出力部２５は、端末装置２からユーザに対して各種情報を出力するインターフェースであり、例えば液晶ディスプレイ等の映像表示手段である。具体的には、出力部２５は、ユーザからの操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、位置測位結果を表示する。出力部２５は、位置測位結果を地図上に表示してもよい。出力部２５は、音声を出力するスピーカであってもよい。

出力部２５は、ユーザに情報を直接提示するものでなくてもよい。例えば、出力部２５は、端末装置２の外部に接続される映像表示手段や音声出力手段に、映像信号や音声信号を出力するものであってもよいし、外部に接続される印刷装置にデータを出力するものであってもよいし、端末装置２内もしくは外部の記憶装置にデータを出力して記憶させるものであってもよい。また、外部に接続される他の情報処理装置に情報を出力するものであってもよい。

制御部２２は、図１に示すように、車速情報取得部２２１と、振動特性情報取得部２２２と、登録部２２３と、位置測位部２２４とを有する。これら各部２２１〜２２４は、端末装置２内のプロセッサが所定のプログラムを実行することによって実現されてもよい。

車速情報取得部２２１は、ナビゲーション端末２の利用時における車速情報を取得する。ナビゲーション端末２の利用時とは、経路案内時、地図表示時およびＧＰＳ測位時の少なくとも１つを含む。ＧＰＳ測位時は、定期的かつ自動的に現在位置を測位するオートＧＰＳによる測位時であってもよい。

車速情報取得部２２１は、例えば、ＧＰＳの測位結果から車速情報を取得する。車速情報取得部２２１は、ＧＰＳで測位された現在位置の時間に応じた変化量を車速情報として取得してもよい。

振動特性情報取得部２２２は、ナビゲーション端末２の利用時における振動特性情報を取得する。振動特性情報は、車両の振動特性を示す情報であれば具体的な態様は特に限定されない。例えば、振動特性情報は、ナビゲーション端末２の加速度センサから出力された加速度データ、例えば、時間経過に応じた加速度の推移を示す情報であってもよい。また、振動特性情報は、加速度データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）することで得られた振動特性データすなわち振動スペクトラムであってもよい。振動特性情報は、変位センサや振動速度センサなどの加速度センサ以外の振動センサの検出結果に基づく情報であってもよい。また、振動特性情報は、例えば、車両の進行方向（Ｘ軸方向）、車幅方向（Ｙ軸方向）および車高方向（Ｚ軸方向）などの複数の振動方向の振動特性データを組み合わせた一群のデータであってもよい。

登録部２２３は、車速情報取得部２２１で取得された車速情報と、振動特性情報取得部２２２で取得された振動特性情報とを関連付けて記憶部２３に記録すなわち登録する。なお、記憶部２３は、例えば内蔵メモリや外部メモリ（ＳＤメモリカード等）などのデータストレージである。

車速情報と振動特性情報とを関連付けて記憶部２３に登録することにより、登録部２２３は、振動特性情報に関連付けられた車速情報を保有する車速データベース（車速ＤＢ）２３１を作成または更新する。なお、「車速情報と振動特性情報とを関連付ける」とは、同じ時間帯または同じタイミングの車速および振動をそれぞれ示す車速情報と振動特性情報とを対応付けることである。また、登録部２２３は、車速情報を、一定の速度の幅を有する速度帯として登録してもよい。

登録部２２３によれば、車速および振動の実測値に基づいて、車速情報と振動特性情報との対応関係を端末装置２に学習させることができる。そして、後述するように、学習により得られた車速データベース２３１に記憶された車速情報と振動特性情報との対応関係に基づいて、ＧＰＳ測位不可時の位置測位を高精度に行うことができる。

なお、登録部２２３が第１の車速情報を車速データベース２３１に登録した後に、車速情報取得部２２１が第１の車速情報と同一と判定される第２の車速情報を取得する場合がある。ここで、「同一と判定される」とは、車速データベース２３１において第２の車速情報が第１の車速情報と同一の車速情報と扱われることをいう。例えば、車速情報が一定の速度の幅を有する速度帯として車速データベース２３１に登録される場合、第２の車速情報が第１の車速情報と同一の速度帯に属することをいう。上記第２の車速情報を取得した場合、登録部２２３は、第２の車速情報に対応する第２の振動特性情報が第１の車速情報に対応する第１の振動特性情報と異なるときは、第２の振動特性情報を第２の車速情報と関連付けて車速データベース２３１に登録する。すなわち、登録部２２３は、関連付けられた振動特性情報が異なる同一速度を示す複数の車速情報を、いずれも車速データベース２３１に登録する。なお、登録部２２３は、第２の車速情報に対応する第２の振動特性情報が第１の車速情報に対応する第１の振動特性情報と異なるときは、第２の振動特性情報を第１の車速情報に対応付けて新たに記憶すなわち車速データベース２３１に登録してもよい。また、登録部２２３は、第２の車速情報に対応する第２の振動特性情報が第１の車速情報に対応する第１の振動特性情報と異なるときは、第２の振動特性情報を第１の車速情報が属する速度帯に対応付けて記憶してもよい。

このように、車速データベース２３１には、同一の車速または同一の速度帯に対して異なる複数の振動特性情報を登録可能にしている。これにより、車両の変更や車内での端末位置の変更などのナビゲーション端末２の使用環境の変化や、走行環境の変化に柔軟に対応した車速データベース２３１の蓄積、および車速データベース２３１を利用した位置測位が可能となる。走行環境の変化に対応したより好ましい構成については、後述の第３の変形例において詳述する。

位置測位部２２４は、ナビゲーション端末２の現在位置を測位する。位置測位部２２４は、少なくともＧＰＳ測位手段を含む。ＧＰＳ測位可能時に、位置測位部２２４は、ＧＰＳ測位すなわちＧＰＳ情報に基づいた現在位置の測位を行う。このとき、位置測位部２２４は、車速情報取得部２２１で取得された車速情報を測位に用いずに、ＧＰＳ測位結果の絶対位置情報に基づいて現在位置を特定する。ＧＰＳ測位可能時に車速情報取得部２２１で取得された車速情報は、登録部２２３による車速データベース２３１への登録に用いられる。

すなわち、登録部２２３は、ＧＰＳ測位可能時に、ＧＰＳ測位結果に基づく車速情報を振動特性情報とともに車速データベース２３１に登録する。

一方、ＧＰＳ測位不可時に、位置測位部２２４は、車速データベース２３１に登録された車速情報を取得して位置測位に使用する。ここで、「ＧＰＳ測位不可時」とは、例えば、トンネル内の走行時などでＧＰＳ情報を受信できないため、ＧＰＳ測位ができない時である。なお、ＧＰＳ測位不可時は、ＧＰＳによる測位自体が可能であったとしても、マルチパスの影響等によって、測位誤差が閾値を上回る時すなわちＧＰＳ精度が悪い時を含んでもよい。

位置測位部２２４は、ＧＰＳ測位不可時には、振動特性情報取得部２２２で取得された振動特性情報と同一と判定される振動特性情報を車速データベース２３１から検索する。すなわち、振動特性情報をキーにして車速データベース２３１を検索する。そして、同一と判定される振動特性情報が検索された場合に、その振動特性情報と関連付けて登録された車速情報を車速データベース２３１から取得して位置測位に使用する。

すなわち、位置測位部２２４は、ＧＰＳ測位不可時に、振動特性情報取得部２２２で新たに取得された振動特性情報に基づいて、車速データベース２３１に登録された車速情報を取得して位置測位に使用する。

位置測位部２２４によれば、ＧＰＳ測位不可時においても、現在の振動特性情報を取得し、取得された振動特性情報と相関関係を有する車速情報を車速データベース２３１から取得することで、高精度の位置測位を行うことができる。

（動作例）
次に、図１の情報処理システム１の動作例について説明する。図２は、第１の実施形態に係る情報処理システム１の処理動作の一例として、車速データベース作成時の処理動作を示すフローチャートである。

先ず、図２に示すように、車速情報取得部２２１は、車速情報を取得する（ステップＳ１）。車速情報取得部２２１で取得される車速情報は、例えば、５ｋｍ／ｈなどの特定の速度である。なお、車速情報取得部２２１で取得される車速情報は、例えば、５ｋｍ／ｈ〜１０ｋｍ／ｈなどの一定の速度の幅を有する速度帯であってもよい。

次に、図２に示すように、振動特性情報取得部２２２は、振動特性情報を取得する（ステップＳ２）。例えば、振動特性情報取得部２２２は、車両の進行方向、車幅方向および車高方向の各振動方向の振動特性データを取得する。なお、振動特性情報の取得は、車速情報の取得と同時であってもよい。

図３は、図２の振動特性情報の取得工程の詳細を示すフローチャートである。振動特性情報の取得（ステップＳ２）にあたり、先ず、振動特性情報取得部２２２は、図３に示すように、加速度センサの出力結果を取得する（ステップＳ２１）。例えば、振動特性情報取得部２２２は、各振動方向の加速度の出力結果を取得する。そして、振動特性情報取得部２２２は、取得された加速度センサの出力結果を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって振動特性データに変換することで、振動特性情報を取得する（ステップＳ２２）。

ここで、振動特性情報の例について説明する。図４（ａ）は、第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される加速度データの一例を示すグラフである。図４（ａ）には、市販のハイブリッド自動車のエンジン停止時の振動特性として、加速度データの出力結果が示されている。図４（ａ）において、横軸は、１／２０秒単位の時間であり（すなわち、サンプリング周波数が２０Ｈｚ）、縦軸は、地面と平行軸の振動すなわち車両の進行方向（Ｘ軸方向）の加速度である。図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される振動特性情報の第１の例を示すグラフである。図４（ｂ）には、図４（ａ）の振動特性をＦＦＴによって変換した振動特性データが示されている。図４（ｂ）において、横軸は周波数であり、縦軸は振幅すなわちパワーである。なお、サンプリング周波数が２０Ｈｚであるため、振動特性データは１０Ｈｚを中心に対称な形状になっている。振動特性情報取得部２２２は、図４（ａ）に示される加速度データに基づいて、図４（ｂ）に示される振動特性データを振動特性情報として取得してもよい。なお、振動特性情報取得部２２２は、図４（ａ）の加速度データそのものを振動特性情報として取得してもよい。

図５は、第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される振動特性情報の第２の例を示すグラフである。図５には、図４（ａ）、図４（ｂ）の場合と同じ車両の電気停止時の振動特性情報として、加速度データをＦＦＴで変換した振動特性データが示されている。図６は、第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される振動特性情報の第３の例を示すグラフである。図６には、図４（ａ）、図４（ｂ）の場合と同じ車両が６０ｋｍ／ｈで地上の道路を走行した時の振動特性情報として、振動特性データが示されている。図７は、第１の実施形態に係る情報処理システム１で取得される振動特性情報の第４の例を示すグラフである。図７には、図４（ａ）、図４（ｂ）の場合と同じ車両が６０ｋｍ／ｈで橋の上を走行した時の振動特性情報として、振動特性データが示されている。

例えば、図４（ｂ）と図６とを見比べれば分かるように、振動特性情報は、車速に応じて異なり、その違いは、特許文献１に記載の如き５〔Ｈｚ〕以下の低周波数域に限定されない。以下に述べるように、本実施形態では、広帯域にわたる振動特性情報をそのまま登録することで、フィルタ特性の設定などの煩雑な作業を要することなく、実測の車速情報を忠実に反映した振動特性情報を車速情報に関連付けて車速データベース２３１に蓄積できる。

また、図６と図７とを見比べれば分かるように、車速が同じであっても、振動特性情報が異なる場合がある。以下に述べるように、本実施形態では、車速情報が共通する振動特性情報をいずれも車速データベース２３１に登録することで、多様な振動特性情報に対応した位置測位が可能となる。

図２に戻って、ステップＳ２の続きを説明する。上記のようにして振動特性情報を取得した後、登録部２２３は、車速情報取得部２２１で取得された車速情報と、振動特性情報取得部２２２で取得された振動特性情報とを関連付けて車速データベース２３１に登録する（ステップＳ３）。

図８は、図２の車速データベースへの登録工程の詳細を示すフローチャートである。登録（ステップＳ３）にあたり、先ず、登録部２２３は、図８に示すように、取得された現在の車速情報が、車速データベース２３１において既に学習すなわち登録済みであるか否かを判定する（ステップＳ３１）。図９は、第１の実施形態に係る情報処理システム１で作成される車速データベース２３１の一例を示す図である。図９に示す車速データベース２３１には、車速情報が５ｋｍ／ｈ単位の速度帯の態様で登録されている。各車速情報には、振動特性情報が、進行方向（Ｘ軸方向）、車幅方向（Ｙ軸方向）および車高方向（Ｚ軸方向）の三軸の振動特性データの組み合わせてとして一対一対応のテーブル形式で対応付けられている。図示されている例において、振動特性データ１ａなどの符号ａが付された振動特性データは、進行方向の振動特性データである。符号ｂが付された振動特性データは、車幅方向の振動特性データである。符号ｃが付された振動特性データは、車高方向の振動特性データである。図１０は、第１の実施形態に係る情報処理システム１で作成される車速データベースに登録される振動特性情報の一例を示す図である。図１０に示す振動特性データは、０．１５Ｈｚの周波数単位ごとに振幅が対応付けられた進行方向の振動特性データである。

図８に示すように、取得された現在の車速情報が学習済みである場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、登録部２２３は、取得された現在の振動特性情報が車速データベース２３１において学習済みの振動特性情報と同一か否かを判定する（ステップＳ３２）。例えば、登録部２２３は、図９に示される三軸の学習済みの振動特性データのそれぞれとの同否を判定する。この場合、現在の三軸の振動特性データがいずれも三軸の学習済みの振動特性データのそれぞれと同一と判定される場合に、現在の振動特性情報が学習済みの振動特性情報と同一と判定される。

振動特性情報の同一性の判定には、振動特性情報の一致度すなわち類似度を用いてもよい。登録部２２３は、一致度が閾値より大きい振動特性情報同士を同一であると判定してもよい。一致度の具体的な態様は特に限定されない。例えば、一致度は、現在の振動特性データと学習済みの振動特性データとの振幅の差分に対して、反比例または負の比例関係を有する値であってもよい。また、一致度は、振動特性データにおいて振幅のピークが発現するときの周波数の差が小さいほど高い値を示してもよい。一致度は、三軸の振動特性データにおいて共通の値であってもよいし、各軸において異なる値であってもよい。

現在の振動特性情報が学習済みの振動特性情報と同一と判定される場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、登録部２２３は、現在の車速情報と振動特性情報とを車速データベース２３１に登録しない。この場合、車速情報取得部２２１は、新たな車速情報の取得に遷移する（図２のステップＳ１）。

一方、図８に示すように、現在の車速情報が学習済みでない場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、登録部２２３は、現在の車速情報を、例えば、５ｋｍ／ｈ等の所定単位の速度帯として、振動特性情報と関連付けて車速データベース２３１に記録する（ステップＳ３３）。また、現在の振動特性情報が学習済みの振動特性情報と同一でないと判定される場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）にも、登録部２２３は、現在の車速情報と振動特性情報とを関連付けて車速データベース２３１に記録する（ステップＳ３３）。これにより、関連付けられた振動特性情報が異なる複数の同一の車速情報をいずれも車速データベース２３１に登録できる。

このようにして、実測値に基づいた信憑性の高い車速データベース２３１を構築することができる。

図１１は、第１の実施形態に係る情報処理システム１の処理動作の一例として、車速データベース活用時の処理動作を示すフローチャートである。車速データベース２３１への登録の後、図１１に示すように、位置測位部２２４は、ＧＰＳ測位の可否を判定する（ステップＳ４）。ＧＰＳ測位が不可である場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、振動特性情報取得部２２２は、新たな振動特性情報を取得する（ステップＳ５）。

次に、新たな振動特性情報を取得した後、位置測位部２２４は、車速データベース２３１から、ステップＳ５で取得された振動特性情報（新たな振動特性情報）と同一と判定される振動特性情報に関連付けられた車速情報（本実施形態では速度帯）を取得する（ステップＳ６）。このときの振動特性情報の同一性の判定には、例えば、登録時と同様の一致度を用いる。

図１２は、車速データベースの活用時において、新たな振動特性情報と同一と判定される学習データを検索した状態を示すグラフである。図１２に示すように、位置測位部２２４は、新たな振動特性情報との一致度が閾値を超え、かつ、最大となる振動特性情報を同一と判定し、この振動特性情報に関連付けられた車速情報を車速データベース２３１から取得してもよい。

車速情報を取得した後、図１１に示すように、位置測位部２２４は、取得された車速情報を用いた位置測位を行う（ステップＳ７）。

一方、ＧＰＳ測位が可能である場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、車速情報取得部２２１は、新たな車速情報の取得に遷移する（図２のステップＳ１）。

以上述べたように、第１の実施形態によれば、利用者がナビゲーション端末２を利用した際の実測値に基づいた車速情報と振動特性情報との対応関係の学習データを用いることで、ナビゲーション端末２の供給者によって速度推定のための閾値やフィルタ特性をあらかじめ設定する作業などの煩雑な作業を省略した簡便かつ高精度の位置測位を行うことができる。また、これにより、ＧＰＳ測位不可時においても、高精度の位置測位結果に基づいた的確なタイミングで経路案内を行うことができる。また、同一の速度情報に対して複数の振動特性情報のパターンを持つことで、より高精度な位置測位を行うことができる。

（第１の変形例）
図１３は、第１の実施形態の第１の変形例に係る情報処理システム１の処理動作として、加速度を用いた車速情報の補正を示すグラフである。図１１では、位置測位に用いる車速情報として、車速データベース２３１から一定の速度の幅を有する速度帯を取得する例について説明した。これに対して、第１の変形例では、車速情報として特定すなわち一点の速度を車速データベース２３１から取得する。

具体的には、図１３に示すように、第１の変形例において、位置測位部２２４は、車速データベース２３１に登録された車速情報を、車速情報取得部２２１で取得された現在の加速度から算出された車速によって補正する。すなわち、位置測位部２２４は、振動特性情報取得部２２２により取得されたナビゲーション端末２の加速度によって車速情報を補正する。そして、位置測位部２２４は、補正された車速情報を用いて位置測位を行う。

もし、車速情報が速度帯である場合、図１３の時刻０から時刻ｔ_１までの期間において、車速情報は、３０ｋｍ／ｈ〜３５ｋｍ／ｈの一様な速度帯を示すことになる。これに対して、第１の変形例では、時刻ｔ_１までの期間において加速度で算出された車速が線形的に増加することに基づいて、線形的に増加するように車速情報を補正する。車速情報の補正量の具体的な態様は特に限定されない。例えば、車速の補正量が、加速度で算出された車速の変化量に比例した値を有するようにしてもよい。

なお、図１３の時刻ｔ_２、ｔ_３では、補正後の車速情報の連続性が一時的に失われている。これは、加速度から算出された車速で車速情報を補正する場合に補正後の車速情報が補正前の速度帯を逸脱するため、速度帯を逸脱しないように補正量を調整したことによる。このような補正量の調整により、より実測度に近い車速情報を得ることができる。

第１の変形例によれば、位置測位の精度を更に向上させることができる。

（第２の変形例）
図１４は、第１の実施形態の第２の変形例に係る情報処理システム１の処理動作を示すフローチャートである。図８では、車速情報が学習済みでない場合には、振動特性情報が学習済みか否かを問わず車速情報と振動特性情報とを車速データベース２３１に登録する例について説明した。

これに対して、第２の変形例では、車速情報が学習済みでない場合に、振動特性情報が学習済みか否かに応じて学習ノイズ処理を行う。すなわち、第２の変形例では、新たに取得された車速情報と振動特性情報の組合せを車速データベース２３１に登録する際に、新たに取得された振動特性情報と同一と判定される振動特性情報が車速データベース２３１に学習済みの場合には、学習済みの振動特性情報と当該学習済みの振動特性情報に対応する学習済みの車速情報の組合せを学習ノイズとして処理する。以下、より具体的に説明する。

図１４に示すように、登録部２２３は、車速情報取得部２２１で取得された車速情報が学習済みでない場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）に、振動特性情報取得部２２２で取得された振動特性情が学習済みであるか否かを判定する（ステップＳ３４）。

振動特性情報が学習済みである場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、登録部２２３は、学習ノイズ処理を行う（ステップＳ３５）。すなわち、登録部２２３は、車速情報と、当該車速情報に対応する振動特性情報とが新たに取得された場合に、車速データベース２３１に関連付けて登録された車速情報と振動特性情報との組合せのうち、新たな車速情報と異なる車速情報と、新たな振動特性情報と同一と判定される振動特性情報との組合せを学習ノイズとして処理する。つまり、新たに取得された振動特性情報は登録済みの振動特性情報と同一と判定されるのに、各々の振動特性情報に関連付けられた車速情報が異なる場合は、登録済みの車速情報と振動特性情報に対して学習ノイズ処理を行う。

ここで、「学習ノイズ」とは、車速情報と振動特性情報との組合せを車速データベース２３１に学習させる際に、ＧＰＳ精度や路面の凹凸等に起因して誤った組合せを学習させてしまうことをいう。また、異なる車速情報に同一の振動特性情報を関連付けることも、位置測位の際に振動特性情報に対応する車速情報の判断にぶれを生じさせるため、学習ノイズという。学習ノイズ処理とは、学習ノイズを未然に回避もしくは事後的に解消する処理である。

そして、「学習ノイズ処理」とは、例えば、車速データベース２３１に登録されている新たな車速情報と異なる車速情報と、新たな振動特性情報と同一と判定される振動特性情報との組合せを、学習ノイズデータベース（図示せず）に登録すなわち移動することである。学習ノイズデータベースは、車速データベース２３１とは別個に記憶部２３内に作成されたデータベースである。この場合、車速データベース２３１には、新たな車速情報と新たな振動特性情報との組合せが登録される。

また、学習ノイズ処理は、車速データベース２３１に登録されている新たな車速情報と異なる車速情報と、新たな振動特性情報と同一と判定される振動特性情報との組合せを、単純に車速データベース２３１から削除する処理であってもよい。

なお、学習ノイズ処理は、振動特性情報が学習済みである旨の判定（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）が閾値回数繰り返された場合に実行してもよい。閾値回数の判定を待つことで、登録済みの車速情報が誤っていることの信憑性が高い、正確な判断の下で、信頼性の高い学習ノイズ処理を行うことができる。

また、登録部２２３は、学習ノイズデータベースに登録された車速情報と振動特性情報との組合せについて、同一の組み合わせが実測されるたびにカウンタをインクリメントし、車速情報が異なる組合せが実測されるたびにカウンタをディクリメントしてもよい。この場合、登録部２２３は、カウンタが閾値以上となった場合に、学習ノイズデータベース内の車速情報と振動特性情報との組合せを、車速データベース２３１内に復活させてもよい。

一方、振動特性情報が学習済みでない場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）、登録部２２３は、図８と同様に、新たな車速情報と振動特性情報とを車速データベース２３１に登録する（ステップＳ３３）。

第２の変形例によれば、学習ノイズを防止することで、振動特性情報に応じた車速情報を確実に取得できるので、高精度の位置測位をより確実に行うことができる。

（第３の変形例）
図１５は、第１の実施形態の第３の変形例に係る情報処理システム１の概略的な構成を示す図である。図１６は、第１の実施形態の第３の変形例に係る情報処理システム１の処理動作の一例を示すフローチャートである。図１７は、第１の実施形態の第３の変形例に係る情報処理システム１の処理動作の一例として、図１１の車速情報の取得工程の詳細を示すフローチャートである。

前述のように、車速情報に関連付けて振動特性情報を車速データベース２３１に登録する例について図１等を参照して説明した。第３の変形例では、振動特性情報に加えて、更に、走行環境情報を車速情報に関連付けて車速データベース２３１に登録する。以下、具体的に説明する。

図１５に示すように、第３の変形例の制御部２２は、走行環境情報取得部２２５をさらに有する。図１６に示すように、この走行環境情報取得部２２５は、ナビゲーション端末２の利用時の走行環境情報を取得する（ステップＳ８）。なお、走行環境情報の取得は、車速情報の取得および振動特性情報の取得と同時であってもよい。

走行環境情報は、例えば、高速道路および一般道などのナビゲーション端末２の利用時に走行している道路の道路種別を示す情報を含む。走行環境情報は、晴天および荒天などのナビゲーション端末２の利用時に走行している地域の天気を示す情報を含んでもよい。また、走行環境情報は、順調および渋滞などのナビゲーション端末２の利用時に走行している道路の渋滞情報を含んでもよい。走行環境情報取得部２２５は、案内経路の各リンクに紐づく道路種別情報やインターネット等によって走行環境情報を取得してもよい。

登録部２２３は、ＧＰＳ測位可能時には、車速情報取得部２２１で取得された車速情報と、振動特性情報取得部２２２で取得された振動特性情報と、走行環境情報取得部２２５で取得された走行環境情報とを関連付けて車速データベース２３１に登録する（図１６のステップＳ３）。

位置測位部２２４は、ＧＰＳ測位不可時に、振動特性情報取得部２２２で新たに取得された振動特性情報と走行環境情報取得部２２５で新たに取得された走行環境特性情報の組合せに基づいて車速データベース２３１に登録された車速情報を取得して位置測位に使用する。具体的には、図１７に示すように、位置測位部２２４は、ＧＰＳ測位不可時に車速情報取得部２２１で新たな振動特性情報が取得されると、取得された新たな振動特性情報と同一と判定される振動特性情報を車速データベース２３１から検索する（ステップＳ６１）。また、位置測位部２２４は、新たな振動特性情報と同一と判定される振動特性情報と関連付けて登録された車速情報が車速データベース２３１内に複数存在するか否かを判定する（ステップＳ６２）。車速情報が複数存在する場合（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）、本実施形態では、位置測位部２２４は、複数の車速情報のうち、走行環境情報取得部２２５で取得された新たな走行環境情報との一致度が最大の走行環境情報に関連付けられた１つの車速情報を選択する（ステップＳ６３）。このように、位置測位部２２４は、走行環境情報に基づいて、複数の車速情報から１つの車速情報を選択して位置測位に使用する。なお、走行環境情報の一致度は、走行環境情報の項目（例えば、高速道路／一般道、晴天／荒天）が合致する個数が多いほど大きな値を示してもよい。

ここで、車速情報が同一と判定される場合であっても、走行環境によっては対応する振動特性情報が異なることがある。例えば、既述した図６と図７を見比べれば分かるように、同じ６０ｋｍ／ｈの場合でも、路面を走行する場合と橋上を走行する場合とでは振動特性情報が異なる場合がある。逆に、振動特性情報が同一の場合であっても、走行環境によっては対応する車速情報が異なることがある。

第３の変形例によれば、走行環境情報を車速情報および振動特性情報に関連付けて車速データベース２３１に登録しておき、車速データベース２３１の活用時には振動特性情報および走行環境情報をキーにして当該車速データベース２３１を検索することにより車速情報を選択することで、走行環境に応じたより高精度な位置測位を行うことができる。

（第２の実施形態）
図１８は、第２の実施形態に係る情報処理システム１の概略的な構成を示す図である。第１の実施形態では、位置測位のための主要な動作をナビゲーション端末２単独で実行できるスタンドアローン方式の情報処理システム１について説明した。これに対して、第２の実施形態の情報処理システム１は、位置測位値のための主要な動作をネットワーク経由で実行するネットワーク方式の情報処理システム１である。以下、具体的に説明する。

図１８に示すように、第２の実施形態の情報処理システム１は、端末装置２に加えて、更に、サーバ３を備えている。端末装置２とサーバ３とは、インターネット等のネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。ネットワークは、回線の種類や形態は問わない。

図１の端末装置２に対して、第２の実施形態の端末装置２は、車速データベース２３１を記憶するための記憶部２３と、制御部２２内の登録部２２３とが省略され、サーバ３との通信のための通信部２１が追加されている。

図１８に示すように、サーバ３は、通信部３１と、制御部３２と、記憶部３３とを有する。

通信部３１は、ネットワークを介して端末装置２と、サーバ３の制御部３２との間で情報を送受信するインターフェースである。

記憶部３３は、例えばハードディスク等の固定型データストレージであり、各種データベースを格納する。なお、記憶部３３は、必ずしもサーバ３内に設けられなくてもよく、ネットワークを介してサーバ３と通信可能に接続された別の装置内に設けられてもよい。

記憶部３３は、第１の実施形態で説明した車速データベース２３１と同様の構成の車速データベース３３１と、経路ネットワークデータベース３３２とを有する。

経路ネットワークデータベース３３２は、経路探索用のデータベースであり、経路ネットワーク情報として、例えば、交通ネットワーク情報を含む。交通ネットワーク情報は、道路網を規定する情報である。道路網の情報は、例えば交差点等の道路網表現上の結節点（ノード）のデータと、結節点間の道路区間であるリンクのデータとの組み合わせによって表現される。また、道路網の情報は、高速道路等の有料道路の料金に関する情報を含んでもよい。

また、図示しないが、記憶部３３には、地図の表示や地点の検索等に用いる地図情報データベースを含んでいてもよい。地図情報は、全国または各地方の道路地図などの地図データを含み、地図データに対応付けられた地図オブジェクト情報（施設情報、注記情報、記号情報等）を含んでいてもよい。また、記憶部３３には、地点検索や経路探索条件の地点設定等に用いるＰＯＩ情報データベースを含んでいても良い。ＰＯＩ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）情報は、地点の位置情報や名称情報等を含む。

制御部３２は、第１の実施形態で説明した登録部２２３と同様の構成の登録部３２１を有する。

第２の実施形態において、サーバ３の登録部３２１は、車速情報取得部２２１で取得された車速情報と、振動特性情報取得部２２２で取得された振動特性情報とを、ネットワークを通じて端末装置２から取得する。そして、登録部３２１は、取得された車速情報と振動特性情報とをサーバ３の車速データベース３３１に登録する。

ＧＰＳ測位不可時に、位置測位部２２４は、振動特性情報取得部２２２で取得された振動特性情報をネットワーク経由でサーバ３に送信する。位置測位部２２４は、サーバ３に送信した振動特性情報と同一と判定される振動特性情報に関連付けられた車速情報を、ネットワーク経由で車速データベース３３１から取得する。具体的には、サーバ３の制御部３２は、位置測位部２２４から送信された振動特性情報に応じた車速情報を車速データベース３３１から選択し、選択された車速情報をネットワーク経由で位置測位部２２４に送信する。そして、位置測位部２２４は、サーバ３から送信された車速情報を用いて位置測位を行う。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、実測値に基づいた車速情報と振動特性情報との対応関係の学習データを用いることで、簡便かつ高精度の位置測位を行うことができる。また、車速データベースをサーバ３側で保有できるので、端末装置２の記憶容量およびコストを削減できる。

なお、第２の実施形態に、第１の実施形態の各変形例を適宜組み合わせてもよい。例えば、サーバ３の制御部３２に走行環境情報取得部２２５を設けてもよい。また、端末装置２ではなく、制御部３２が車速情報取得部および振動特性情報取得部を有してもよい。この場合、制御部３２の車速情報取得部は、例えば、端末装置２からＧＰＳの測位結果を受信し、受信したＧＰＳ測位結果に基づいて車速情報を取得する。また、制御部３２の振動特性情報取得部は、例えば、加速度センサから出力された加速度データを端末装置２から受信し、受信した加速度データを高速フーリエ変換することにより振動特性データを取得する。

上述した実施形態で説明した情報処理システムの少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、情報処理システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

また、情報処理システムの少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

さらに、一つまたは複数の情報処理装置によって情報処理システムを機能させてもよい。複数の情報処理装置を用いる場合、情報処理装置のうちの１つをコンピュータとし、当該コンピュータが所定のプログラムを実行することにより情報処理システムの少なくとも１つの手段として機能が実現されてもよい。

また、方法の発明においては、全ての工程（ステップ）をコンピュータによって自動制御で実施するようにしてもよい。また、各工程をコンピュータに実施させながら、工程間の進行制御を人の手によって実施するようにしてもよい。また、さらには、全工程のうちの少なくとも一部を人の手によって実施するようにしてもよい。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

１ 情報処理システム
２ 端末装置
２２ 制御部
２２１ 車速情報取得部
２２２ 振動特性情報取得部
２２３ 登録部
２２４ 位置測位部
２２５ 走行環境情報取得部
２３ 記憶部
２３１ 車速データベース
２４ 入力部
２５ 出力部

Claims (16)

1. ナビゲーション端末の利用時における車速情報を取得する車速情報取得手段と、
   前記ナビゲーション端末の利用時における振動特性情報を取得する振動特性情報取得手段と、
   前記車速情報と前記振動特性情報とを関連付けて車速データベースに登録する登録手段と、
   を備えたことを特徴とする情報処理システム。
2. 前記ナビゲーション端末の利用時は、経路案内時、地図表示時およびＧＰＳ測位時の少なくとも１つを含むことを特徴とする
   請求項１に記載の情報処理システム
3. 前記車速データベースには、同一の車速または同一の速度帯に対して異なる複数の振動特性情報を登録可能にしたことを特徴とする
   請求項１または２に記載の情報処理システム。
4. 新たに取得された車速情報と振動特性情報の組合せを前記車速データベースに登録する際に、新たに取得された振動特性情報と同一と判定される振動特性情報が前記車速データベースに学習済みの場合には、学習済みの振動特性情報と当該学習済みの振動特性情報に対応する学習済みの車速情報の組合せを学習ノイズとして処理することを特徴とする
   請求項１から３のいずれか１項に記載の情報処理システム。
5. 前記ナビゲーション端末の現在位置を測位する少なくともＧＰＳ測位手段を含む位置測位手段をさらに備え、
   前記位置測位手段は、
   ＧＰＳ測位不可時に、前記振動特性情報取得手段で新たに取得された前記振動特性情報に基づいて前記車速データベースに登録された車速情報を取得して前記位置測位に使用することを特徴とする
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の情報処理システム。
6. 前記登録手段は、
   ＧＰＳ測位可能時に、ＧＰＳ測位結果に基づく前記車速情報を前記振動特性情報とともに前記車速データベースに登録することを特徴とする
   請求項５に記載の情報処理システム。
7. 前記ナビゲーション端末の利用時の走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段をさらに備え、
   前記登録手段は、
   前記車速情報と前記振動特性情報と前記走行環境情報を関連付けて前記車速データベースに登録することを特徴とする
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の情報処理システム。
8. 前記ナビゲーション端末の利用時の走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段をさらに備え、
   前記位置測位手段は、
   ＧＰＳ測位不可時に、前記振動特性情報取得手段で新たに取得された前記振動特性情報と前記走行環境情報取得手段で新たに取得された走行環境特性情報の組合せに基づいて前記車速データベースに登録された車速情報を取得して前記位置測位に使用することを特徴とする
   請求項５または６に記載の情報処理システム。
9. 前記ナビゲーション端末であって、請求項１〜８のいずれか１項に記載の情報処理システムを備えるナビゲーション端末。
10. ナビゲーション端末の利用時における車速情報と、前記ナビゲーション端末の利用時における振動特性情報とが関連付けて登録されたデータベース。
11. コンピュータを、
    ナビゲーション端末の利用時における車速情報を取得する車速情報取得手段、
    前記ナビゲーション端末の利用時における振動特性情報を取得する振動特性情報取得手段、
    前記車速情報と前記振動特性情報とを関連付けてデータベースに登録する登録手段、
    として機能させる情報処理プログラム。
12. 通信可能に接続された複数のコンピュータによって構成される情報処理システムであって、
    ナビゲーション端末の利用時における車速情報を取得する車速情報取得手段と、
    前記ナビゲーション端末の利用時における振動特性情報を取得する振動特性情報取得手段と、
    前記車速情報と前記振動特性情報とを関連付けてデータベースに登録する登録手段と、
    を備えた情報処理システムを機能させるために、
    上記コンピュータの少なくとも１つを上記手段の少なくとも１つとして機能させるための情報処理プログラム。
13. 通信可能に接続された複数のコンピュータによって、請求項１〜８のいずれかに記載の情報処理システムを機能させるために、
    上記コンピュータのうちの１つを請求項１〜８のいずれかに記載の情報処理システムにおける各手段の少なくとも１つとして機能させるための情報処理プログラム。
14. コンピュータを、請求項１〜８のいずれかに記載の情報処理システムにおける各手段の少なくとも１つとして機能させるための情報処理プログラム。
15. 通信可能に接続された複数の情報処理装置によって、
    ナビゲーション端末の利用時における車速情報を取得する車速情報取得手段と、
    前記ナビゲーション端末の利用時における振動特性情報を取得する振動特性情報取得手段と、
    前記車速情報と前記振動特性情報とを関連付けてデータベースに登録する登録手段と、
    を備えた情報処理システムを構成するために、
    上記手段の少なくとも１つを備えた情報処理装置。
16. 車速情報取得手段が、ナビゲーション端末の利用時における車速情報を取得するステップと、
    振動特性情報取得手段が、前記ナビゲーション端末の利用時における振動特性情報を取得するステップと、
    登録手段が、前記車速情報と前記振動特性情報とを関連付けてデータベースに登録するステップと、
    を有する情報処理方法。