JP2019536002A - 全地球測位システム（ｇｐｓ）拒否環境におけるナビゲーションのための方法、システムおよびソフトウェア - Google Patents

Abstract

本発明は、ＧＰＳ拒否環境においてユーザにナビゲーション表示を提供するための携帯ナビゲーションシステム、装置、方法およびソフトウェアを提供し、該システムは、ユーザにナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）、および少なくとも１つの方向特定移動指示をユーザに提供するための少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを含む、少なくとも１つの携帯装置を含み、該アプリは、２または３次元のルートと関連付けられたマップ上の連続ラインのコースを断片化するように適合された埋込みアルゴリズムを含み、該アルゴリズムは、ルートと関連付けられた装置の現在位置に応答して、ユーザに指示を提供するように構築されており、少なくとも１つの装置は、該装置の位置に応答して、少なくとも１つの振動コンポーネントを始動するために該アルゴリズムから命令を提供するように適合される。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は概してナビゲーションシステムおよび方法に関し、特に、全地球測位システム（以下、ＧＰＳ）拒否環境におけるナビゲーションのための方法およびシステムに関する。

現在、最新のナビゲーションアプリケーションおよびシステムは、コンピュータ制御装置を保持しているユーザの位置をサポートしているソフトウェアアプリケーションでマップ上に決定するために、ＧＰＳに依存する。

これらのＧＰＳ依存コンピュータ制御装置およびサポートしているソフトウェアアプリケーションは、ユーザがマップ上で自分の現在位置を知るための基本的機能を可能にする。該装置に関する追加の特徴およびオプションも、ＧＰＳ信号の利用可能性に依存する。これらは、指図、方向訂正、近接アラートおよび同様のものを含み得る。

遮蔽された領域（例えば、ショッピングモール、森、都市、空港など）下、またはユーザの操作領域が電子戦争（以下、ＥＷ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｗａｒｆａｒｅ）によって妨害されるか、もしくはだまされる（ＧＰＳ信号操作）軍事的状況下など、ＧＰＳ信号が失われる場合、ＧＰＳ拒否環境が作り出される。従って、ＧＰＳ依存のコンピュータ制御装置およびサポートしているソフトウェアアプリケーションはユーザをマップ上に位置付けることができない。さらに、本明細書で前述したＧＰＳ依存特徴は、もはやサポートされない。

従って、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境におけるナビゲーションのための改善された方法、ソフトウェアおよびシステムに対する満たされていない要求がある。

全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境におけるナビゲーションのための改善された装置、システム、ソフトウェアおよび方法を提供することは、本発明のいくつかの態様の目的である。

本発明のいくつかの実施形態では、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において音声または視覚の指示を伴わずに、指示を提供するための、改善された方法、装置、装置アプリケーション（アプリ）および機器が提供される。

本発明のいくつかの態様は、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、埋込みセンサー、および装置によって提供される運用システムソフトウェア（例えば、ＭＳ Ｗｉｎｄｏｗｓ、ＡｎｄｒｏｉｄまたはｉＯＳ）からその生の属性を生成する、コンピュータ制御装置上にインストールされた、ソフトウェアアプリケーションを含む。

本発明は、ＧＰＳ拒否環境においてユーザにナビゲーション表示を提供するための携帯ナビゲーションシステム、装置、方法およびソフトウェアを提供し、該システムは、ユーザにナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）、および少なくとも１つの方向特定移動指示をユーザに提供するように適合された少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを含む、少なくとも１つの携帯装置を含み、該アプリは、２または３次元のルートと関連付けられたマップ上の連続ラインのコースを断片化するように適合された埋込みアルゴリズムを含み、該アルゴリズムは、ルートと関連付けられた装置の現在位置に応答して、ユーザに指示を提供するように構築されており、少なくとも１つの装置は、装置の位置に応答して、少なくとも１つのコンポーネントを始動するためにアルゴリズムから命令を提供するように適合される。

従って、本発明の別の実施形態により、ＧＰＳ拒否環境においてユーザにナビゲーション表示を提供するための携帯ナビゲーション装置が提供され、該装置は、
ｉ．ユーザにナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）、および
ｉｉ．ユーザに少なくとも１つの方向特定移動指示を提供するように適合された少なくとも１つのインタフェースコンポーネント
を含む。

本発明の追加の実施形態では、アプリは、連続ラインのルートを経由した開始点から目的地までの、例えば、ＧＰＸファイルフォーマットでの連続ラインのコースを、はっきりとした中間地点間に延びる断片化された、真っ直ぐで、はっきりとした方位に分割するための断片化アルゴリズムを採用して、中間地点間の方位角（方位）の容易な追跡をユーザに提供し、さらに、「２２．５度左に曲がる」、「４５度右に曲がる」などであるが、それらに制限されない、進路指示をユーザに提供する。

本発明のさらなる実施形態によると、ナビゲーションアプリは、ユーザが「計画されていない」ルートに沿って散策するのを可能にする、非ＧＰＳ散策アルゴリズムを採用して、ユーザに正確なユーザ位置データをリアルタイムで連続して提供する。

いくつかの実施形態によると、少なくとも１つのインタフェースコンポーネントが、ユーザの身体の特定領域に衝撃を与えて、少なくとも１つの方向特定指示を提供する。

本発明の他の実施形態では、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において音声または視覚の指示を伴わずに、触覚指示を提供するための、方法、装置、装置アプリケーション（アプリ）およびシステムが説明される。

本発明のさらなる実施形態では、ＧＰＳ拒否環境においてナビゲーションを提供するための方法、装置、装置アプリケーション（アプリ）およびシステムが提供され、該方法および装置アプリケーション（アプリ）は、ＧＰＳの有無にかかわらず、目標／目的地に到達するために、ユーザのルート／トラックを断片化するための断片化アルゴリズムを含み、該アルゴリズムは、ユーザのルート上の逸脱、誤差および誤りを低減するように構成される。誤差低減は、検出された誤差に応答して、ユーザに対する指示をリアルタイムで、連続的に、半連続的に、または断続的に、更新することにより達成される。誤差低減は、ユーザが、目標／目的地にそこから１００メートル、５０メートル、１０メートル、５メートル、１メートルまたはそれ以下のずれで到着するのを可能にする。該アルゴリズムは、ユーザの移動と関連付けられた、ステップサイズ、ステップレートおよび／または他のパラメータをサンプリングし、リアルタイムのパーソナル化フィードバックおよび指示をユーザに提供して、ユーザのトラック／ルートからのずれを最小限にするようにさらに適合される。

本発明のいくつかの実施形態によると、装置アプリケーション（アプリ）アルゴリズムは、ユーザがルートからずれると、所与のルートおよび／またはユーザ移動サンプルの断片数を調整する（典型的には増加させる）ように動作して、それによりユーザにもっと正確な更新を与えて彼／彼女をルート／トラックに戻し、ユーザをさらに厳密かつ正確に彼／彼女の目的地／目標に向ける。

本発明のいくつかのさらなる実施形態によると、該装置は、ユーザ上に中心前位置で、多くの場合、衣類内部またはバッグもしくはポーチ内に、配置される。装置の中心位置は、ユーザの方向誤差を低減することにより、ユーザの誤差におけるさらなる低減を可能し、それにより、ユーザが自分の目的地／目標に到着するために必要なルート／トラックにおけるユーザの方向のずれをさらに低減する。

本発明のさらなる実施形態によると、該装置は、ユーザの身体の垂直中心軸に沿って中心前位置に（恐らく、胸部または背中上に）、多くの場合、衣類内部またはバッグもしくはポーチ内で、ユーザ上に配置される。装置の最適化された位置は、ユーザの方向誤差のなおさらなる低減を可能にする。

本発明のさらなる実施形態によると、該装置アプリは、ユーザに、リアルタイムの、スクリーン上、マップ上ポップアップ通知を装置上に提供して、それにより、次の中間地点の距離、方向、および説明をユーザに提供し、このようにして、ユーザは実際に、アプリソフトウェアが示す、場所／位置に位置していることを確認でき、それによりユーザ位置の精度および認識を改善する。

本発明のさらなる実施形態によると、ＧＰＳ拒否環境における装置アプリのアルゴリズムは、コンピュータ制御装置のセンサーによるか、またはその運用システムによって提供された誤ったデータを訂正するように動作し、従って、事前に計画されたルートがあるトレック（ｔｒｅｋ）上、自由なルート／散策トレック上、建物内などの、３次元ナビゲーション上の正確な位置をさらに提供する。該アルゴリズムは、ユーザのウォーキング、ランニング、ドライビング（自律ツールを含む）および任意の他の適切な移動タイプに適している。

本発明の追加の実施形態では、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境においてユーザの腕に取り付けられた装置から触覚指示を提供するための方法が説明される。

さらなる実施形態によると、本発明は、ＧＰＳ拒否環境においてユーザにナビゲーション表示を提供するための、携帯ナビゲーションシステムおよび関連方法を提供し、該システムは、少なくとも１つの携帯装置を含み、該装置は、少なくとも４つの触覚刺激コンポーネントであって、各コンポーネントは装置の内面上に配置されて、各々は該装置の本体の先端の端部上にあり、各コンポーネントは、ユーザの肌の特定領域に衝撃を与えて少なくとも１つの方向特定移動指示をユーザに提供するように適合された、少なくとも４つの触覚刺激コンポーネント、および２または３次元のルートと関連付けられたマップ上の連続するラインのコースを断片化するように適合された、該装置内の埋込みアルゴリズムを含み、該アルゴリズムは、ルートと関連付けられた装置の現在位置に応答して、ユーザに指示を提供するように構築され、少なくとも１つの装置は、装置の位置に応答して、少なくとも４つの触覚刺激コンポーネントを始動させるために該アルゴリズムからコマンドを提供するように適合される。

本発明は、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境での使用のための、ユーザに対する物理インタフェースまたはガイダンスモニタのような、ウェアラブルデバイスも含み得る。

本発明方法は、連続するラインのコースを中間地点間に延びる真っ直ぐで、はっきりとした方位に分割し、それにより中間地点間の方位角（方位）の容易な追跡を可能にして、「２２．５度左に曲がる」、「４５度右に曲がる」などの、進路指示をユーザに提供する革新的な断片化アルゴリズムを採用することにより、真の方位からのずれの制限を解決する。

本発明のソフトウェアアプリケーションはまた、ユーザが中間地点を記述名で命名するのを可能にし、従って、ユーザが中間地点の目印を識別するのを支援することにより、ナビゲーションの負担を軽減して、ユーザの位置をナビゲートする精度をさらに確実にする。それにより、必要に応じて、ユーザは位置把握を獲得して、マップ上での自分の実際の位置をピン留めでき、次いで距離カウントをゼロに設定し、従って、距離の指数関数的ずれを防ぐ。

アプリケーションは、目印の格納された画像をルートの目印と比較し、従って距離測定をゼロに設定するために、コンピュータ制御装置のカメラまたは付属のカメラを使用する、画像比較アルゴリズムも採用し得る。

本発明のいくつかの実施形態によると、該システムは、ソフトウェアを含む。

本発明のいくつかの実施形態によると、本発明の装置は、連続的に（１）センサーによる誤った測定を訂正して（２）客観的および主観的要因に起因した歩長における変化を認識し（３）ユーザによって実行された方位変化を認識し（４）移動の速度における変化（ゆっくりとしたウォーキング、ウォーキング、ジョギング、ランニングなど）を認識して、これらの変化も測定に統合するアルゴリズムを利用する。

断片化アルゴリズムは、はっきりとした方位を可能にし、従って、はっきりとした指示をユーザに提供し、ウェアラブルデバイス（ヘッドアップディスプレイグラス、スマートウォッチ、スクリーン、触覚バンドなど）をアプリケーションと統合することで、即時の訂正アラートをユーザに提供するので、ユーザは方位角からあまり外れずに歩き、従ってあまり漸増かつ指数関数的な誤りを生じないであろう。さらに、それは、ハンズフリーナビゲーション経験を提供する。

本発明のさらに別の実施形態では、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境においてユーザの前腕全体に配置された装置から触覚指示を提供する方法について説明する。

本発明のさらに別の実施形態では、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境においてそれぞれがユーザの前腕に配置された２つの装置から触覚指示を提供する方法について説明する。

本発明は、いくつかの実施形態によると、スポーツ、極限環境、軍隊用シナリオおよび状況における直感的ナビゲーション用の携帯電話装置および／またはウェアラブルナビゲーション前腕バンドである、携帯装置を、いくつかの実施形態により、提供する。該装置は、ハイカー、ハンター、アスリート、または兵士などのユーザまたはユーザグループを目的地に誘導および先導する。該装置は、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、混乱させることなく、ユーザが体験中の極限状態および状況を最善に考慮して、触覚指示を提供するように製造および構成される。

本発明のいくつかの実施形態によると、ナビゲーション情報を処理し、有線および／または無線接続によって少なくとも１つの装置と通信するように適合されるユーザの担持するコンピュータモバイル装置（携帯電話、ラップトップ、タブレット、スマートフォンなど）を提供する。該装置は、いくつかの実施形態によると、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境で使用するための前腕バンド知覚装置であってもよい。

前腕バンド知覚装置は、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、スポーツ、極限環境、軍隊用ナビゲーションのシナリオおよび状況下でユーザが体験中の極限状態および状況に対処するだけでなく、臨床的に極限状態および状況下でナビゲートされる盲人、高齢者、アルツハイマー病患者などの障害を抱えたユーザを支援するように特別に発明、設計、開発されている。

本発明のいくつかの実施形態によると、該装置は、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、前腕に搭載して他の作業のために片手を完全に自由にしておくように適合される。

本発明のいくつかの実施形態によると、該装置は多感覚的である。該装置は、ユーザを人間工学的に誘導するように振動し点滅する。該装置は単純であり、余分なデータを伴わずに人を支援する明瞭な指示を提供する。該装置は耐衝撃性と耐水性を有する。該装置は、過酷な環境に耐えるように設計および構築されている。設計は直観的であり、分かりやすく操作しやすい。該装置は、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、安全であり、混乱のないナビゲーションを提供することによって、停止してマップを見る、および／または複雑な信号に集中するという必要性を排除する。

本発明のいくつかの実施形態によると、該装置は隠密の夜間ナビゲーション支援を提供し、光表示器は夜間の隠密性を保つように動作を停止する、すなわち、音声および／または視覚表示を必要としないナビゲーションとすることができる。よって、ＬＥＤ放出器をオフにすることによって、ユーザは、光を発することなく隠密で静かにナビゲートすることができる。該装置は、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、通常使用では２４時間超の動作のために長寿命バッテリを備え、バッテリは充電可能である。

本発明のいくつかの実施形態によると、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、装置の画期的な６つの方向アームの動作レイアウトは、感覚間の最適距離を達成するように調節されるため、ユーザは物理的な方向指示間の差異を容易に判別し、さらに、３６０度の方位角範囲を提供することができる。

本発明の別のいくつかの実施形態によると、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、該装置は、微小振動器、電気刺激器などの少なくとも１つの触覚刺激器、肌スクラッチ素子など、およびそれらの組み合わせを各方向アームの先端に配置して備え、振動が人間工学的にユーザの前腕の特定点に与えられる結果、まるで人が物理的に指し示し導いてくれるかのように、突かれた感触を肌に覚える。

この特別なレイアウトは、ユーザが研究や訓練しなくてもすぐに利用できるため、自然な直観的ユーザエクスペリエンス（ＵＸ）を生成する。画期的な設計と直観的ユーザエクスペリエンス（ＵＸ）との組み合わせによって生じる効率的かつ実際的なナビゲーション手法では、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、装置は、ユーザの速度に基づき、必要な方向転換の前に頭をどこに向けるべきかをユーザに対して物理的に表示および警告する。

本発明の別のいくつかの実施形態によると、該装置は守備環境での使用に適する。該装置は、全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、状況認知上の難題、たとえば戦場パフォーマンス、隠密行動支援、シームレスな実行に適する。

本発明の別のいくつかの実施形態によると、該装置は、ユーザが、過酷な戦場状況および自然の力の影響下にある軍隊用ナビゲーション（日中／夜間）での使用に適する。全地球測位システムＧＰＳ（以下、ＧＰＳ）拒否環境において、ユーザは重装備を抱え、時間制約によるストレスを受けており、周囲や隠密行動の要件に注意を払う必要があるかもしれない。

状況認識−ユーザは、明確な位置、進路上の位置、時間／距離カウントダウン、環境情報、チームメイトの位置などを常に認識しておく必要がある。

よって、本発明の一実施形態によると、ＧＰＳ拒否環境において、ユーザにナビゲーション表示を提供する携帯ナビゲーションシステムが提供され、該システムは、
ａ．少なくとも１つの携帯装置であって
ｉ．ユーザにナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）、および
ｉｉ．ユーザの肌の特定領域に衝撃を与えて、ユーザに少なくとも１つの方向特定移動指示を提供するように適合された少なくとも１つのインタフェースコンポーネント
を含み、
該アプリは、連続ラインのコースを２または３次元ルートと関連付けられたマップ上に断片化するように適合された埋込みアルゴリズムを含み、該アルゴリズムは、ルートと関連付けられた装置の現在位置に応答して、ユーザに指示を提供するように構築されており、少なくとも１つの装置は、装置の位置に応答して、少なくとも１つのインタフェースコンポーネントまたはセンサーを始動させるためにアルゴリズムからコマンドを提供するように適合された、少なくとも１つの携帯装置を含む。

追加として、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つのコンピュータ制御装置は、ユーザの身体上の中心前位置に配置用である。

さらに、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの装置は、携帯電話、腕バンド装置、ヘッドアップ装置、スマートグラス装置およびそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む。

さらに、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの装置は、スクリーン、対話型スクリーン、歩数計コンパス、および加速度計の少なくとも１つ、オペレーティングシステムソフトウェアＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅ／その他、ＧＰＳサービス、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／サードパーティ専用通信モジュールの少なくとも１つ、気圧計、無線／セルラーネットワークコンポーネント、サードパーティ速度計データリンク、サードパーティカメラ解析ＳＷ／ＨＷ要素、サードパーティビデオ解析コンポーネントおよびそれらの組み合わせを含む。

さらに、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの装置は、スクリーン、対話型スクリーン、歩数計コンパス、および加速度計の少なくとも４つ、オペレーティングシステムソフトウェアＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅ／その他、ＧＰＳサービス、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／サードパーティ専用通信モジュールの少なくとも１つ、気圧計、無線／セルラーネットワークコンポーネント、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コンポーネントサードパーティ速度計データリンク、サードパーティカメラ解析ＳＷ／ＨＷ要素、サードパーティビデオ解析コンポーネントおよびそれらの組み合わせを含む。

さらに、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの装置は、スクリーン、対話型スクリーン、歩数計コンパス、および加速度計の少なくとも７つ、オペレーティングシステムソフトウェアＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅ／その他、ＧＰＳサービス、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／サードパーティ専用通信モジュールの少なくとも１つ、気圧計、無線／セルラーネットワークコンポーネント、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コンポーネントサードパーティ速度計データリンク、サードパーティカメラ解析ＳＷ／ＨＷ要素、サードパーティビデオ解析コンポーネントおよびそれらの組み合わせを含む。

追加として、本発明の一実施形態によると、アプリは、スクリーン、対話型スクリーン、歩数計、コンパス、および加速度計の少なくとも１つ、オペレーティングシステムソフトウェアＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅ／その他、ＧＰＳサービス、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／サードパーティ専用通信モジュールの少なくとも１つ、気圧計、無線／セルラーネットワークコンポーネント、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コンポーネント、サードパーティ速度計データリンク、サードパーティカメラ解析ＳＷ／ＨＷ要素およびサードパーティビデオ解析コンポーネントを始動させて、少なくとも１つの装置のリアルタイム位置と関連付けられたリアルタイムデータを、少なくとも１つの装置の予期される位置と比較し、リアルタイムデータおよび予期される位置に応答して、ユーザに更新されたリアルタイム指示を提供するように動作する。

その上、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの装置は、対話型スクリーン、歩数計コンパス、および加速度計の全て、オペレーティングシステムソフトウェアＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅ／その他、ＧＰＳサービス、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／サードパーティ専用通信モジュールの少なくとも１つ、気圧計、無線／セルラーネットワークコンポーネント、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コンポーネントサードパーティ速度計データリンク、サードパーティカメラ解析ＳＷ／ＨＷ要素およびサードパーティビデオ解析コンポーネント、ＣＡＤに対するインタフェースおよびサードパーティ３ｄ ＳＷを含む。

追加として、本発明の一実施形態によると、腕バンド装置は、少なくとも４つの触覚刺激コンポーネントを含む。

さらに、本発明の一実施形態によると、少なくとも４つの触覚刺激コンポーネントは振動素子であり、各素子は前腕の肌の特定領域で振動するように適合され、肌の特定領域は相互に２ｃｍ以上離れて配置される。

さらに、本発明の一実施形態によると、装置アプリは、異なる触覚刺激コンポーネントを始動して、ユーザに異なる指示を出すように構成される。

追加として、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの携帯装置の末端は可撓アームを含む。

さらに、本発明の一実施形態によると、可撓アームはそれぞれ視覚刺激コンポーネントを中に配置する。

さらに、本発明の一実施形態によると、視覚刺激コンポーネントはそれぞれ、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）またはその他の発光装置（ＬＥＤ以外）を含む。

追加として、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）の少なくとも１つは、ユーザの位置に応答して装置アプリによって始動されるように構成される。

さらに、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）の少なくとも１つは、ユーザの位置に応答して装置アプリ機器によって始動されるように構成される。

追加として、本発明の一実施形態によると、ナビゲーションシステムは、少なくとも１つの追加の通信機器をさらに含み、少なくとも１つの追加の通信機器は、携帯電話、スマートグラス、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、光学機器、スマートウォッチ、双眼鏡、カメラ装置、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータ、モバイル通信機器、携帯通信機器、無線電話および軍隊用電話から選択される。

また、本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの携帯装置は３００グラム未満の重量である。

よって、本発明の別の実施形態によると、ＧＰＳ拒否環境において、ユーザにナビゲーション表示を提供する携帯ナビゲーションシステムが提供され、該システムは、
ａ．携帯電話装置であって
ｉｉｉ．ユーザにナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）、および
ｉｖ．ユーザに少なくとも１つの方向特定移動指示を提供するように適合された少なくとも１つのインタフェースコンポーネント
を含み、
該アプリは、連続ラインのコースを２または３次元ルートと関連付けられたマップ上に断片化するように適合された埋込みアルゴリズムを含み、該アルゴリズムは、ルートと関連付けられた装置の現在位置に応答して、ユーザに指示を提供するように構築されており、少なくとも１つの装置は、装置の位置に応答して、少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを始動させるためにアルゴリズムからコマンドを提供するように適合された、携帯電話装置ならびに
ｂ．ポーチ、バッグ、ポケットおよび衣類から選択された携帯電話携行要素であって、ユーザの身体の中心前位置に配置されるように構成された携帯電話携行要素
を含む。

よって、本発明の別の実施形態によると、ＧＰＳ拒否環境において、ユーザにナビゲーション指示を提供するための携帯ナビゲーション方法が提供され、該方法は、
ａ． 少なくとも１つのインタフェースコンポーネントおよび、ユーザにナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）を含む携帯電話装置をユーザに提供すること、ならびに
ｂ．２または３次元ルートと関連付けられたマップ上の連続ラインのコースを断片化する埋込みアルゴリズムを含むアプリを始動させることを含み、該アルゴリズムは、ルートと関連付けられた装置の現在位置に応答して、ユーザに指示を提供するように構築されており、装置は、装置の位置に応答して、少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを始動させるためにアルゴリズムからコマンドを提供するように適合されている。

ＧＰＳ拒否環境におけるアルゴリズムは、本発明のいくつかの実施形態によると、コンピュータ制御装置のセンサーによるか、またはその運用システムによって提供された誤ったデータを訂正するように動作し、従って、事前に計画されたルートがあるトレック上、自由なルート／散策トレック上、建物内などの、３次元ナビゲーション上の正確な位置をさらに提供する。該アルゴリズムは、ユーザのウォーキング、ランニング、ドライビング（自律ツールを含む）および任意の他の適切な移動タイプに適している。

よって、本発明の別の実施形態によると、ＧＰＳ拒否環境において、ユーザにナビゲーション指示を提供するために構成された、コンピュータソフトウェア製品が提供され、該製品は、プログラム命令がその中に格納されるコンピュータ可読媒体を含み、命令は、コンピュータによって読み取られる場合、コンピュータに、
ａ．ユーザにナビゲーション指示を提供させ、かつ
ｂ．２または３次元ルートと関連付けられたマップ上の連続ラインのコースを断片化する埋込みアルゴリズムを始動させ、該アルゴリズムは、ルートと関連付けられたユーザの現在位置に応答して、ユーザに指示を提供するように構築されており、ソフトウェア製品は、装置の位置に応答して、ユーザと関連付けられた装置上の少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを始動させるためにアルゴリズムからコマンドを提供するように適合されている。

本発明のさらなる実施形態によると、ＧＰＳ拒否環境における装置アプリのアルゴリズムは、コンピュータ制御装置のセンサーによるか、またはその運用システムによって提供された誤ったデータを訂正するように動作し、従って、事前に計画されたルートがあるトレック上、自由なルート／散策トレック上、建物内などの、３次元ナビゲーション上の正確な位置をさらに提供する。アルゴリズムは、ユーザのウォーキング、ランニング、ドライビング（自律ツールを含む）および任意の他の適切な移動タイプに適している。

本発明は、図面と併せて以下の好適な実施形態の詳細な説明を読むと、より十分に理解および認識されるであろう。

本発明の理解を深められるように、以下の図面を参照して、特定の好適な実施形態に関して本発明を以下説明する。

ここで図面を詳細に参照して、図示される細部は、本発明の好適な実施形態の例示的説明のためにのみ示されており、最も有益であり、発明の原理と概念上の態様に関する説明を理解しやすくさせると考えられることを提供するために提示することを強調する。これに関連して、本発明を基本的に理解するのに必要とされるよりも詳細に本発明の構造上の細部を示すことは目的としておらず、図面と併せて説明を参照することで、当業者にとっては、本発明のいくつかの形状を実際に具体化する方法は自明であろう。

図面中、

本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の装置の概略図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の装置の概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置の概略図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステムの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置の概略図である。 本発明の一実施形態による、ルートを断片化するための断片化アルゴリズムの概略フローチャートである。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置の概略図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステムの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置の概略図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステムの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別のシステムの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別のシステムの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置の概略図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステムの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のスタンドアロン装置の概略図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のスタンドアロン装置の概略図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステムの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステムの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステムの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置の概略図である。 本発明の一実施形態による、３次元位置における使用のための図１１Ａの装置の概略絵図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーションのための方法のアルゴリズムの概略図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーションのための方法のアルゴリズムの概略図である。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境において事前に設定されたウォーキングルートでのナビゲーションのための方法の概略フローチャートである。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーションのための自由散策ウォーキング方法（事前に設定されたルートのない）の概略フローチャートである。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境において事前に設定されたドライビングルートでのナビゲーションのための方法の概略フローチャートである。 本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーションのための自由散策ドライビング方法（事前に設定されたルートのない）の概略フローチャートである。 本発明の一実施形態による、ルート断片化アルゴリズム（右側）対、従来技術の連続ラインのコース（左側）マップの概略絵図であり、いくつかの特徴および地点Ａ〜Ｂへのルートを示す。 本発明の一実施形態による、中間地点命名特徴の概略絵図である。 本発明の一実施形態による、距離測定をゼロに設定する、触覚ウェアラブルデバイス上の、ピン留めスクリーン（「目印を設定する」）の概略絵図である。 本発明の一実施形態による、ユーザの正確な現在位置を提示している装置上のスクリーンショットの概略絵図である。 本発明の一実施形態による、さらなるパーソナル化オプション設定スクリーンのスクリーンショットの概略図である。 本発明の一実施形態による、パーソナル化高さ調整係数のスクリーンショットの概略図である。 本発明の一実施形態による、事前に設定された断片化ルート上でのユーザナビゲーションのスクリーンショットの概略図である。 本発明の一実施形態による、パーソナル化調整係数のスクリーンショットの概略図である。

全ての図面において、類似の参照符号は類似の部品を指す。

詳細な説明では、発明を完全に理解してもらうために、具体的な細部を多数説明する。しかしながら、当業者であれば、これらは特定の実施形態であり、本発明は本文書で説明され請求される発明の特徴を具体化する様々な形で実行可能であると理解するであろう。

本発明は、ＧＰＳ拒否環境におけるユーザナビゲーションのための方法、装置、装置アプリケーション（アプリ）およびシステムを提供し、該方法および装置アプリケーション（アプリ）は、ＧＰＳの有無にかかわらず、目標／目的地に到達するために、ユーザのルート／トラックを断片化するための断片化アルゴリズムを含み、該アルゴリズムは、ユーザのルート上の逸脱、誤差および誤りを低減するように構成される。

ＧＰＳ拒否環境におけるナビゲーションの課題を解決しようとする、いくつかの従来技術のシステムおよび方法がある。これらは、コンピュータ制御装置上にインストールされて、埋込みセンサーならびに動きセンサー、歩数カウンタ、および位置／方位センサーなどの、装置によって提供されるソフトウェア上でそれらの方位およびナビゲーションサポートに基づく、ソフトウェアアプリケーションであるものを含む。これらのアプリケーションでの制限は、それらがセンサーによって提供される不正確な属性に依存し、従って、ユーザに自分の実際の位置の不正確な表示を提供し、従って、影響を受ける特徴およびオプション（例えば、指図、訂正、近接アラート）の完全性を混乱させることである。

ウォーキングおよび／またはランニング時に、動きセンサーは、より困難なセンサーである。ユーザの速度は、ユーザの仮定されるステップ、従って、ユーザがおそらく進んだ距離、を判断するために使用される、ユーザの加速度および移動に（ほとんど）基づく。しかし、歩数／歩幅は、客観的および主観的要因に起因して頻繁かつ継続的に変わるので、測定するのが困難である：過酷な地形、上りと下り、脇道歩きなどは、歩長に影響を及ぼす客観的要因である。また、疲労、体重、携行重量、身長など、は、同様に歩長に影響を及ぼす所与のユーザの主観的要因である。異なるユーザ間ならびに、ユーザが歩いている、異なる環境および状況間での歩長の不一致は、歩長および、従って、ユーザが歩いた距離、を正確に測定するのを実質的に不可能にする。さらに、異なる速度が歩幅の長さに影響を及ぼす。ウォーキングおよびランニングは異なる歩幅の長さとなり、遅くて、滑らかなステップは、しばしば、センサーによって感知されず、実際の距離と、これらのアプリケーションによって示される距離との間で増え続ける差は、計画されたルート（コース、トレック、トラック）が長いほど指数関数的に増え続ける（「より長いルートは、より大きな差／誤差になる」）。

これらの影響を及ぼす要因は、ユーザが進んだ実際の距離と、これらのアプリケーションによって示された距離との間で増え続ける差を生じる。差は、計画されたルート（コース、トレック、トラック）が長いほど指数関数的に増え続けて、ユーザが歩くにつれてより長いルート上での歩幅がより測定が困難になる（「より長いルートは、より大きな差／誤差になる」）。従って、ユーザが移動した実際の距離を知ることなく、これらのアプリは、ユーザの実際の位置を判断できず、ユーザの目的地に向かってのユーザの実際の位置を判断できず、従って、ナビゲーション用に非実用的である。

加えて、これらの利用可能な従来技術のソフトウェアアプリケーションは、それらのナビゲーションルート（ＡからＢへのコース）を（ユーザによるか、または自動生成された）連続ラインとして位置付け、設定して描いた。

この連続ライン−トレールは、実際には、相互に非常に近い、数百または数千の中間地点の同化である。各中間地点の次への近接は、一方では、（実際の道路を辿る）湾曲した巡回ルートの作成を可能にするが、同時に、中間地点間の方位角（方位）を辿るのを（それらの多くが非常に広い角度をもつので）、従って、「２２．５度左に曲がる」、「４５度右に曲がる」などの、はっきりとした進路指示をユーザに提供するのを、困難で不可能にさえする。

この制約は、特に、トレールがはっきりとしない広々とした未舗装の標識のない領域において、真の方位および実際のルートからの頻繁なずれを生じる。

これら２つの制約；（ａ）真の方位からのずれおよび（ｂ）実際の距離からのずれ、の組み合わせは、コンピュータ制御装置上にインストールされて、埋込みセンサーおよび装置によって提供されるソフトウェア上でそれらの方位およびナビゲーションサポートに基づく、ソフトウェアアプリケーションを、ＧＰＳ拒否環境では実用的でない範囲に制限する。

いくつかの実施形態によれば、本発明は、参照により、全体として本明細書に組み込まれる、Ｇａｂｂａｙに対する国際特許公開ＷＯ２０１６／１１３，７３０号に記載された、ウェアラブルナビゲーション前腕バンド装置を採用する。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用装置１００の概略図である、図１Ａを参照する。

該装置は、ケーシング１０２、スクリーンもしくはディスプレイ１０４、加速度計１０６、コンパス１０８、歩数計１１０および、ＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅもしくはその他などであるが、それに制限されない、オペレーティングシステムソフトウェア１１２などであるが、それに制限されない、様々なコンポーネントまたはセンサーを含む。

該装置は典型的には、軽くて携帯可能であり、本明細書で説明するコンポーネントまたはセンサーの１つ以上を使用および／または始動する、少なくとも１つのナビゲーションアプリを操作するように構築される。いくつかの場合、該装置は、携帯電話である。装置１００（図１Ａ）は、図１Ｂのシステムでの使用に適している。

図１Ｂは、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の装置１５０の概略絵図である。該装置は、ケーシング１５２およびスクリーン１５４を含む携帯電話であり得る。いくつかの場合、該装置は、外部通信または通信ネットワークなしで動作するが、依然としてナビゲーションアプリが機能できるように構築される。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置２００の概略図である、図２Ａを参照する。

該装置は、ケーシング２０２、スクリーンもしくはディスプレイ２０４、加速度計２０６、コンパス２０８、歩数計２１０および、ＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅもしくはその他などであるが、それに制限されない、オペレーティングシステムソフトウェア手段２１２、通信モジュール（例えば、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ、ＲＦ／有線）２１４などであるが、それに制限されない、様々なコンポーネントを含む。

図２Ｂは、アプリを、腕２７０上の前腕バンド装置２６０、またはディスプレイ２８２を備えたスマートウォッチ２６０などの、別のインタフェース装置２６０に接続するために動作するように適合された、携帯装置２００を示す。

装置２６０は本文書では「前腕バンド知覚装置」とも称する。この装置は、スポーツ、極限環境、軍隊用ナビゲーションのシナリオおよび状況下でユーザが体験中の極限状態および状況に対処するように特別に設計および開発されている。

前腕バンド知覚装置は、スポーツ、極限環境、軍隊用ナビゲーションのシナリオおよび状況下でユーザが体験中の極限状態および状況に関わらず、ユーザによる直感的ナビゲーションを可能にするように特別に設計および開発されている。

前腕バンド知覚装置は、ノイズ、雨、打撃、外傷、低温、高温などの身体全体に感じるあらゆる感覚刺激、および恐怖、苦痛、攻撃性などの高アドレナリンを招く感覚や感情に襲われている間も、ユーザによる直感的ナビゲーションを可能にするように特別に設計および開発されている。

本発明の前腕バンド知覚装置は、感覚（振動および／またはフリッカ、あるいはその他の先に詳述したような触覚刺激）を分離、判別、区別し、ユーザがスポーツ、極限環境、軍隊用シナリオおよび状況下で容易に方向を認識し、直観的にナビゲートできるように特別に設計および開発されている。装置２００、２６０（図２Ａ）は、図２Ｂのシステムでの使用に適している。

次に、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステム２５０の概略絵図である、図２Ｂを参照する。装置２６０は、ユーザの前腕に配置されるように適合される。ユーザが人間である場合、装置の大きさは通常、長さが１０〜４０ｃｍであり、幅が５〜２０ｃｍであり、厚さが０．１〜８０ｍｍである。該装置は、ゴム、シリコーン、プラスチック、布、織物、およびそれらの組み合わせなどの屈曲性ポリマーで部分的に作製することができる。該装置が動物用である場合、大きさは動物の身体または脚に合致するように調節される。

装置２６０は複数の微小振動器２６８（図示せず）を備える。追加的または代替的に、これらは本明細書で例示されるようなその他の触覚刺激を提供する装置であってもよい。微小振動器の大半または全部は、「アーム」２６６の先端に配置される。任意で、これらは、中央のディスプレイ２６２、およびオン／オフスイッチ２６４から放射方向に延在することができる。アームは、ゴム、シリコーン、プラスチック、布、織物、およびそれらの組み合わせなどの屈曲性ポリマーで部分的に作製される。

該装置は典型的には、軽くて携帯可能であり、本明細書で前述したコンポーネントの１つ以上を使用して、少なくとも１つの携帯電話ナビゲーションアプリを操作するように構築される。いくつかの場合、装置２５２は、ディスプレイ２５４を備えた携帯電話である。装置２５２は、腕バンド装置および／もしくはスマートウォッチ２８０に、ならびに／または単純化するために図示されていない、他の類似の装置（例えば、ＨＵＤ）に接続されたアプリを始動および実行するように構成される。

いくつかの場合、携帯電話装置２００、２５２は、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／他の通信モジュール２１４を含む。

ここで、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置３００の概略図である、図３Ａを参照すると、それは、該装置が気圧計３１６を使用してアプリを操作できるようにして、３次元（３Ｄ）ナビゲーションを可能にする。装置３００は典型的には、ケーシング３０２、スクリーンまたはディスプレイ３０４、加速度計３０６、コンパス３０８、歩数計３１０および、ＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅまたはその他などであるが、それに制限されない、通信手段３１２を含む。

図４Ａを参照すると、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置４００の概略図が見られる。該装置は、ケーシング４０２、スクリーンまたはディスプレイ４０４、加速度計４０６、コンパス４０８、歩数計４１０および、ＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅまたはその他などであるが、それに制限されない、オペレーティングシステムソフトウェア４１２などであるが、それに制限されない、様々なコンポーネントを含む。装置４００は、完全なアプリ機能を提供して、ネットワークおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）へのサードパーティアクセスを可能にするために、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／他の通信モジュール４１４、気圧計４１６、無線／セルラーネットワークコンポーネント４１８と共に構成される。

ここで、本発明の一実施形態による、ルートを断片化するための断片化アルゴリズム３５０の概略フローチャートである、図３Ｂを参照する。

このフローチャートは、サードパーティ製ナビゲーションもしくはＧＩＳソフトウェアによって、または、ユーザにリアルタイムの方位指図および指示を提供するために断片化を必要とする、本発明におけるトラックの自由描画および自由ナビゲーション記録によって作成されたトラックを解析するアルゴリズムおよびプロセスを記述する。

情報受信ステップ３５１では、該装置は、異なるソースからトラックを受信し、動作の異なるファイルタイプで受信された：電子メールで受信された；ウェブサイトからダウンロードされた、自由散策ナビゲーション中に記録された（図１４および１６）または他の手段によって、全ての標準ファイルタイプおよびフォーマット（例えば、ＧＰＸ）をサポートする。

チェックステップ３５２では、該アプリケーションは、トラックのファイルフォーマットがシステムの／発明のフォーマットと互換性があるかどうかをチェックする。アルゴリズムは、「現在のトラックが予測されたアルゴリズム提供のトラックフォーマットに準拠しているか？？」をチェックするように動作する。一旦、アルゴリズムアプリケーションにロードされると、アプリケーションは、ポイント位置、ファイルタイプおよびポイント位置の環境において予期された構造を識別するように動作する。

トラック要素解析ステップ３５３では、アプリケーションファイルパーサが、受信されたトラックの各々を、
ａ）層
ｂ）テキスト
ｃ）中間地点
ｄ）データ
ｅ）画像、および
ｆ）図
などであるが、それらに制限されない、さらに小さい要素に分解するように動作する。

別のチェックステップ３５４では、アプリは、位置要素が利用可能であるか、つまり、２つの中間地点が少なくとも利用可能であること、をチェックするように動作する。ｙｅｓの場合、パーサは次を実行するループを実行する：

次の２つの中間地点要素を取得するステップ３５５で、次の２つの要素が取得される。

チェックステップ３５６で、２つの要素間の距離、および方位が、アルゴリズム要件の準拠についてチェックされる。距離は、Ｘよりも大きくなくてはならず、方位はＹ〜Ｚ角度の間ではない。パラメータは構成可能であり、次がチェックされる。

１．要素Ａの要素Ｂまでの距離は、Ｘより小さいか（Ｘはトラック設定で事前に定義される）？

２．要素ＡのＢに対する角度はＹよりも大きくてＺよりも小さいか（Ｚ、Ｙはトラック設定で事前に定義される）？

前述の１および２が「ｙｅｓ」応答を提供する場合、削除ステップ３５７で、２番目の要素が削除されて無視され、ループはここでチェックステップ３５４に戻る。その結果、要素ＡおよびＣがこれ以降、使用される。ＡおよびＣがチェックステップ３５４をパスすると、ループは戻って、ここで要素Ｃ＆Ｄが、次の２つの要素を取得するステップ３５５で選択される。

利用可能な要素がもうなければ、パーサは新しいファイルをシステム構造で出力する。

アプリは、トラックを記録するように動作する。ユーザが指をオンスクリーンマップ上で動かすと、アプリは、全ての中間地点を保存するように動作し、ユーザがマップ上で通過した各ポイント（これは多数のポイントを含む）は中間地点として処理される。

チェックステップ３５４に戻り、利用可能な位置要素がない場合、ユーザは新しいトラックをトラック保存ステップ３５９で保存する。

一旦、ユーザが保存ボタンを押すと、保存された配列がトラックパーサに転送されて、トラックが、開始地点から目的地点までユーザの成功裏のナビゲーションに必要な、最小数の中間地点に最小化されるまで、外部ソースから受信されたトラックと同じプロセスを経験する。

トラック保存終了ステップ３６０で、トラックは、コンピュータ４９５（図４Ｂ）上などの、システムライブラリ内に保存される。

この断片化アルゴリズムは、連続ラインのルートからのユーザのずれの検出および訂正を可能にする（従来技術の連続ラインのルートは、それらがずれを検出できず、ユーザが次の中間地点にピン留めできない時にだけずれていることを検出できるので、トレックからのユーザの逸脱に対するリアルタイム訂正が可能でない。次の中間地点は、数十または数百メートル離れている可能性があり、遅い更新は、ユーザに対する危険を防ぐには遅すぎることがある）。従来技術とは際立って対照的に、断片化アルゴリズム３５０は、ユーザの方位角が（ユーザ位置における変化に気づくことにより−コンパス）予期されるトレック／コースのそれと一致しないので、ユーザのずれを直ちに検出する。もっと簡単に言えば、断片化アルゴリズムは、ずれに対する誤差補正を可能し、それがない場合、実現可能でない。この断片化アルゴリズムは、ＧＰＳ対応環境においても適用され得る。

装置４００（図４Ａ）は、図４Ｂのシステムでの使用に適している。図４Ｂは、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステム４５０の概略絵図を示しており、システム４５０は、本発明の一実施形態による、触覚ベースのナビゲーションシステム４６０に統合されたアーキテクチャを有する、装置４００と同等または同一の、携帯電話４５２を採用している。

システム４５０は、インターネット４９０を介して、ラップトップなどの、コンピュータ４９５、ならびに／または、触覚装置４６０、スマートウォッチ４７０およびヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）４８０と通信できる、装置４５２と接続する。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境において車両と統合されている、軍隊用またはナビゲーション用のサードパーティモジュールとのサードパーティ専用使用を備えた、別の装置５００の概略図である、図５Ａを参照する。

装置５００は、ケーシング５０２、スクリーンもしくはディスプレイ５０４、加速度計５０６、コンパス５０８、歩数計５１０および、ＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅもしくはその他などであるが、それに制限されない、通信手段５３０などであるが、それに制限されない、様々なコンポーネントまたはセンサーを含む。装置５００は、完全なアプリ機能を提供して、ネットワークおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）へのサードパーティアクセスを可能にするために、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／他の通信モジュール５２０、気圧計５１６、無線／セルラーネットワークコンポーネント５１８と共に構成される。該装置はさらに、サードパーティ速度計データリンク５２２（自動車、自律走行車、または他の車両）、サードパーティネットワーク接続性要素５２４、サードパーティカメラ解析ＳＷ／ＨＷ要素５２６およびサードパーティビデオ解析コンポーネント５２８を含む。

装置５００（図５Ａ）は、図５Ｂおよび図５Ｃのシステムでの使用に適している。

図５Ｂは、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステム５５０の概略絵図である。システム５５０は、装置５５０、ＨＵＤ５８０、腕装置５６０、および、自動車、オートバイ、自律走行車／ロボット車両、軍用車両、自転車、スピードボート、または速度計を備えた任意の他の車両などの、車両５９１を含む。装置５００は、他のシステムコンポーネント全てと通信する。

装置５００は、車両と通信するために構築されて、腕装置コアまたはＨＵＤを介して車両のドライバに指図を提供する。

代替組み合わせシステムが図５Ｃに示されており、それは、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別のシステム５４０の概略絵図である。システム５４０は、装置５００がインターネット５９−を介してコンピュータと通信するのを可能にして、リモートオペレータが（自律走行車／ロボット車両での場合）車両のＧＥＯ位置を受信し、かつ／またはそれに応じてそれを制御できるようにする。追加として、該装置は、腕装置５７１および／またはＨＵＤ５８０と通信するように構築される。

別の代替組み合わせシステム５０１が図５Ｄに示されており、それは、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別のシステム５０１の概略絵図である。システム５０１は、アーム５６１、振動器５６５、オン／オフスイッチ５６３およびディスプレイ５６２を有する腕装置５６０を含む。腕装置は、ＨＵＤ５８０および車両５９１と通信する。腕装置５６０は、図７Ａに示すような非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーションをサポートするために必要な全てのコンポーネントを有する。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置６００の概略図である、図６Ａを参照する。

装置６００は、ケーシング６０２、スクリーンもしくはディスプレイ６０４、加速度計６０６、コンパス６０８、歩数計６１０および、ＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅもしくはその他などであるが、それに制限されない、オペレーティングシステムソフトウェア６１２などであるが、それに制限されない、様々なコンポーネントを含む。装置６００は、完全なアプリ機能を提供して、ネットワークおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）へのサードパーティアクセスを可能にするために、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／他の通信モジュール６２０、気圧計６１６、無線／セルラーネットワークコンポーネント６１８と共に構成される。装置６００（図６Ａ）は、図６Ｂのシステムでの使用に適している。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステム６５０の概略絵図である、図６Ｂを参照する。装置６００（図６Ａ）と同等または同一の、装置６６１は、双方向リンク６５１を介してインターネット６９０と通信する。インターネットはまた、少なくとも１つの第２の双方向リンク６５２を介して情報を伝達する。この場合、該装置は、ネットワークおよび本部（図示せず）に対するブロードキャスト機能を備えたスタンドアロン（図７Ａに示すように）コアを含む。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のスタンドアロン装置７００の概略図である、図７Ａを参照する。

装置７００は、ケーシング７０２、スクリーンもしくはディスプレイ７０４、加速度計７０６、コンパス７０８、歩数計７１０および、ＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅもしくはその他などであるが、それに制限されない、オペレーティングシステムソフトウェア７１２などであるが、それに制限されない、様々なコンポーネントを含む。装置７００は、完全なアプリ機能を提供して、ネットワークおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（ＢＴ）７３２へのサードパーティアクセスを可能にするために、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／他の通信モジュール７２０、気圧計７１６、無線／セルラーネットワークコンポーネント７１８と共に構成される。装置７００（図７Ａ）は、図７Ｂの装置７５０としての使用に適している。装置７００または７５０は、アップグレードしたコンポーネントで構築されてスタンドアロン装置となり、つまり、携帯電話などの、それに報告するための別の携帯通信装置を必要としない。これらの装置は、その中に埋め込まれた、少なくとも１つの非ＧＰＳナビゲーションアプリを始動するように構築される。

図７Ｂは、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のスタンドアロン装置７５０の概略図を示す。該装置は、アーム７６０、オン／オフスイッチ７６３および少なくとも１つの振動コンポーネント７６５を含む。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステム８００の概略絵図である、図８を参照する。システム８００は、腕８７０上の腕バンド装置８７１を、携帯電話などの、第１の通信装置８５２を介して、インターネット８９０を介してオペレーション本部（ＨＱ）におけるラップトップなどの第２の通信装置８９５に、またはＧＰＳなしで推定された位置をウェブ／ＨＱ／家族／ソーシャルネットワークに送信することにより、接続するように動作する。

第１の通信装置８５２は、任意選択として、人８０５上に配置され得る。いくつかの実施形態によれば、この装置は、彼／彼女の身体の中央部分８５２上に、人の重心８１０の近位に、または人の重心８１０に配置される。該装置の位置は、人の極限の方向感受性（ｅｘｔｒｅｍｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を可能にするために、好ましくは、中心垂直軸８１４に沿っている。任意選択として、該装置は、人が手を自由に使えるようにするために、ホルダー、バッグ、ポーチまたは他の保持手段８１２内に配置される。

図９を参照すると、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用のシステム９００の概略絵図が見られる。システム９００は、一旦、画像／ビデオ解析データベース（図５Ａを参照）内に格納された目印を識別すると、携帯装置９５２をスマートグラス／ＨＵＤ９８０および特殊光学／カメラ装置９９０に接続して、該装置位置を識別および確認するように動作する。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別のシステム１０００の概略絵図である、図１０を参照する。システム１０００は、一旦、画像／ビデオ解析データベース（図５Ａを参照）内に格納された目印を識別すると、スマートフォンなどの、通信装置１０５２を、スマートグラス／ＨＵＤ１０８２に、特殊光学／カメラ装置１０９９に接続して、該装置位置を識別および確認するように構築および構成される。腕１０７０上に装着される、任意の腕バンド装置１０６０がこのシステム構成で使用され得る。

ここで、本発明の一実施形態による、３次元の非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーション用の別の装置１１００の概略図である、図１１Ａを参照する。

装置１１００（図１１Ａ）は、図１１Ｂのシステム１１５０の環境での使用に適している。

装置１１００は、ケーシング１１０２、スクリーンもしくはディスプレイ１１０４、加速度計１１０６、コンパス１１０８、歩数計１１１０および、ＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅもしくはその他などであるが、それに制限されない、オペレーティングシステムソフトウェア１１１２などであるが、それに制限されない、様々なコンポーネントを含む。装置１１００は、完全なアプリ機能を提供して、ネットワークおよびＢＴ１１２６へのサードパーティアクセスを可能にするために、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／他の通信モジュール１１２０、気圧計１１１６、無線／セルラーネットワークコンポーネント１１１８と共に構成される。装置１１００（図１１Ａ）は、図１１Ｂの装置１１０２としての使用に適している。装置１１００または１１０２は、アップグレードしたコンポーネントで構築されてスタンドアロン装置となり、つまり、携帯電話などの、それに報告するための別の携帯通信装置を必要としない。これらの装置は、その中に埋め込まれた、少なくとも１つの３Ｄマッピングシステム／ＣＡＤ１１３３を始動するように構築される。

図１１Ｂは、本発明の一実施形態による、多層階建物１１５２、１１５４内などの、３次元位置における使用のための図１１Ａの装置１１００の概略絵図である。アプリケーションアルゴリズムは、気圧計センサーを使用してユーザの高度、従って建物内のその実際の階および該装置の３次元位置を予測するための任意の他の変化する環境を判断する。３Ｄ位置はＣＡＤまたは他の３Ｄソフトウェアシステム（１１３３）に伝達され、従って、該位置は建設計画上に可視化できる。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、本発明の一実施形態による、自由散策トレック（断片化されたルートがない）での非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーションのための方法のフローチャート１２００の概略図である。この方法は、本明細書で説明する携帯装置のいずれでも機能するように考案される。

アルゴリズム始動ステップ１２０２で、非ＧＰＳアルゴリズムが始動される。このアルゴリズムは、とりわけ、携帯電話アプリで使用され得、その携帯電話アプリをユーザは、装置１００、２００（それぞれ、図１Ａ、２Ａ）などの、装置上で始動する。該アルゴリズムは、とりわけ、ステップ１３２２（図１３）、ステップ１４２０（図１４）、ステップ１５２２（図１５）およびステップ１６１８（図１６）を含むが、それらに制限されない、本発明の方法のフローチャートに関して使用される。方法の多くの類似例が本発明の範囲内であると考えられる。

ユーザ特質取得ステップ１２０４で、該アルゴリズムは、次を取得するように構築および構成される：
ａ）ユーザ特質：ユーザの身長、体重、年齢、性別、図２１および図２２に例示するように携行する重量（例えば、バックパック）に関するデータならびにユーザが「トラック内」、または「自由ナビゲーション」中のいずれであるかの表示、ならびに
ｂ）ユーザ特質の特徴：図２４に例示するように、低速、通常、ジョギングおよびランニング速度で、ならびに様々な条件下。

センサーデータ取得ステップ１２０６で、該アルゴリズムは、該装置上のセンサーからデータを取得するように構築および構成される。これらのセンサーは、本明細書では装置図に関して説明されるものである：
ｉ．コンパス：方位を取得する；
ｉｉ．加速度計：運動方向を取得する；
ｉｉｉ．歩数計：歩数を取得する；
および任意で
ｉｖ．気圧計：圧力／高度を取得する；
ｖ．車両コネクタ／ＡＰＩ：車両コンピュータまたは他の報告コンポーネント／要素（すなわち、速度計）から車両データを取得する；ならびに
ｖｉ．カメラ：位置の一致に関して画像およびビデオ解析を取得する。

新しいジオポイント位置の計算ステップ１２０８で、該アルゴリズムは、新しいユーザ位置を判断するように構築および構成される。

それは、ウォーキング、ゆったりとした動き、ジョギング、ランニング、ドライビング、ダイビング、スイミングおよびそれらの組み合わせなどであるが、それらに制限されない、移動しているユーザを追跡することによりこれを実行する。この機能は、ユーザのウォーキング速度を判断するために、時間、歩長、ユーザの主観的／パーソナル化データおよび、可能な場合にはセンサーデータに従って通過した距離を計算する。

該アルゴリズムは、速度係数を取得するようにさらに構築および構成され、この機能は、ウォーキング、ゆったりとした動き、ジョギング、ランニング、ドライビング、ダイビング、スイミングなどに適用される。この機能は、ユーザの速度係数を判断するために、時間、歩長、ユーザの主観的／パーソナル化データおよびセンサーのデータ（利用可能な場合）に従って通過した距離を計算する。

その後、ユーザ要因の計算ステップ１２１０で、該アルゴリズムは、ユーザと関連付けられた、リアルタイムのウォーキング速度および速度係数を判断するように構築および構成される。

前述の要因に基づき、該アルゴリズムは次いで、ユーザ位置の判断ステップ１２１２でユーザの新しいＧＥＯ位置を判断する。

装置更新ステップ１２２４で、該アルゴリズムは次いで、ユーザ位置データを使用中の任意の装置に送信し、例えば：
ａ）ユーザインタフェース更新ステップ１２２６で、触覚装置−、腕装置２６０などのユーザインタフェース；ヘッドアップディスプレイＨＵＤ５８０、ウェアラブルデバイスおよびＩＯＴ装置、例えば、スマートウォッチ２８０を更新する、
ｂ）データベース更新ステップ１２３０で、データベースを新しいユーザ位置で更新する；
ｃ）外部装置更新ステップ１２２８で、インターネット４９０、サーバおよびまたはクラウドベースシステム、例えば、ソーシャルネットワーク、コマンドおよび制御（ｃ２）システム、マッピングサービス、ならびにユーザの位置を、３Ｄ環境、例えば、多層階建物で提示するための３Ｄ ＣＡＤおよびマッピングシステムを含むが、それらに制限されない、外部装置またはシステムを更新する。

非ＧＰＳ散策アルゴリズム１２００は、ユーザが「計画されていない」ルートに沿って散策するのを可能にして、ユーザ位置データをリアルタイムで訂正することに留意すべきである。

非ＧＰＳ散策アルゴリズム１２００は、いくつかの実施形態によると、ユーザが「計画されていない」ルートに沿って散策するのを可能にして、ユーザ位置データを半連続的にリアルタイムで訂正することにさらに留意すべきである。

非ＧＰＳ散策アルゴリズム１２００は、いくつかの追加の実施形態によると、ユーザが「計画されていない」ルートに沿って散策するのを可能にして、ユーザに正確なユーザ位置データを連続してリアルタイムで提供することにさらに留意すべきである。

本発明の非ＧＰＳ散策アルゴリズム１２００は、ユーザ装置のリアルタイム位置定義を、正確なマップ位置の１００メートル、５０メートル、１０メートル、５メートル、１メートル以内または２０ｃｍ以内で提供する。

本発明の非ＧＰＳ散策アルゴリズム１２００は、ユーザのリアルタイム位置定義を、正確なマップ位置の１００メートル、５０メートル、１０メートル、５メートル、１メートル以内または２０ｃｍ以内で提供する。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境において事前に設定されたウォーキングルートでのナビゲーションのための方法の概略フローチャート１３００である、図１３を参照する。

アプリケーション始動ステップ１３０２で、ユーザは、装置１００、２００などの、装置のスイッチをオンにして、ユーザは該装置上にインストールされたナビゲーションアプリケーション（アプリ）を始動する。

アプリは、ＧＰＳチェックステップ１３０４で、利用可能なＧＰＳサービスがあるかをチェックする。

ＧＰＳサービスが検出されない場合、ユーザは、ウォーキング事前設定ルート／トラックロードステップ１３０６でトラックをアプリに手動でロードする。

その後、ユーザ位置設定ステップ１３０８で、ユーザは自分の位置を手動で設定する。これは、２つの方法：ａ）スクリーン上のマップにピン留めすることによるか、またはｂ）自分の数値座標をポップアップスクリーン（図２０）に挿入することによる、のうちの１つで実行され得る。

ユーザは、本明細書で説明するような装置（複数可）を使用して、ナビゲーションステップ１３１０で、中間地点から中間地点へのナビゲーション（図３Ｂおよび図１７および図２３の断片化アルゴリズムを参照）を開始する。

ステップ１３０４で、該装置上にＧＰＳサービスがある場合、該ＧＰＳサービスは、ユーザの位置決め判断ステップ１３１２で、ユーザの位置の位置設定ロックを提供するように動作する。

その後、ユーザは、トラックロードステップ１３１４で、事前設定されたトラック／コースをロードする。

ユーザは、本明細書で説明するような装置（複数可）を使用して、ナビゲーションステップ１３１６で、中間地点から中間地点へのナビゲーション（断片化アルゴリズムを参照、図１７および図２３を参照）を開始する。

ユーザの移動測定ステップ１３１８で、ナビゲーションアプリは、ユーザの歩数／歩幅をカウントおよび測定して、ユーザの高度、方位および新しい位置を判断するように構成される。

別のＧＰＳサービス検出ステップ１３２０（反復して実行される）で、該装置は、利用可能なＧＰＳサービスがあるかをチェックする。そうである場合、アプリは、アプリ出力の無視ステップ１３２８で、ステップ１３１８の出力を無視するように動作する。

その後、別のＧＰＳ位置判断ステップ１３３０で、ユーザの位置変化のＧＰＳ検出に起因して、ユーザの位置が変更される。

ＧＰＳサービスは次いで、位置更新ステップ１３３２で、ユーザの新しい位置を腕装置２６０および／またはスクリーン１０４、２０４、スマートウォッチ２８０に、または本明細書で説明する任意の他の装置に対して更新するように動作する。

ステップ１３２０に戻り、利用可能なＧＰＳサービスがない場合、アルゴリズム始動ステップ１３２２で、ＧＰＳ拒否アルゴリズム（非ＧＰＳまたはＧＰＳ拒否アルゴリズム１２００（図１２）とも称される）が始動される。

その後、ユーザは、ＧＥＯ位置の移動１３２４で、しばらく後に移動しているので、ユーザの地理上の（ＧＥＯ）位置が変化する。

非ＧＰＳアルゴリズム１２００（図１２）は次いで、位置更新ステップ１３２６で、ユーザの新しい位置を腕装置２６０および／またはスクリーン１０４、２０４、スマートウォッチ２８０に、または本明細書で説明する任意の他の装置に対して更新するように動作する。

ユーザが、最後の中間地点への到着ステップ１３２４で、最後の中間地点（自分の目的地）に到着するまで、ステップ１３０４〜１３３２が、必要に応じて事前設定ルートを通して反復される。

ユーザは、トラック完了通知ステップ１３３６で、トラックが完了することを示す表示または通知を自分の装置または腕装置上で受信する。

ユーザは次いで、終了ステップ１３３８で、アプリを閉じるか、または終了する。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーションのために利用可能な事前に設定されたルート／コースがない、自由散策ウォーキング方法の概略フローチャート１４００である、図１４を参照する。

アプリケーション始動ステップ１４０２で、ユーザは、装置１００、２００などの、装置のスイッチをオンにして、ユーザは該装置上にインストールされたナビゲーションアプリケーション（アプリ）を始動する。

アプリは、ＧＰＳチェックステップ１４０４で、利用可能なＧＰＳサービスがあるかをチェックする。

ＧＰＳサービスが検出されない場合、ユーザは、ユーザ位置設定ステップ１４０６で、自分の位置を手動で設定する。これは、２つの方法：ａ）スクリーン上のマップにピン留めすることによるか、またはｂ）自分の数値座標をポップアップスクリーン（図２０）に挿入することによる、のうちの１つで実行され得る。

ユーザは、本明細書で説明するような装置（複数可）を使用して、ナビゲーションステップ１４０８で、ナビゲーション／ウォーキングを開始する。

ステップ１４０４で、該装置上にＧＰＳサービスがある場合、該ＧＰＳサービスは、ユーザの位置決め判断ステップ１４１０で、ユーザの位置の位置設定ロックを提供するように動作する。

ユーザは、本明細書で説明するような装置（複数可）を使用して、ナビゲーションステップ１４１２で、ナビゲーションまたは単にウォーキングを開始する。

歩幅、歩数カウント、方位および高度判断ステップ１４１６で、ナビゲーションアプリは、ユーザの歩数／歩幅をカウントおよび測定して、ユーザの高度、方位および新しい位置を判断するように構成される。

別のＧＰＳサービス検出ステップ１４１８（反復して実行される）で、該装置は、利用可能なＧＰＳサービスがあるかをチェックする。そうである場合、アプリは、アプリ出力の無視ステップ１４２６で、ステップ１４１６の出力を無視するように動作する。

その後、別のＧＰＳ位置判断ステップ１４２８で、ユーザの位置変化のＧＰＳ検出に起因して、ユーザの位置が変更される。

ＧＰＳサービスは次いで、位置更新ステップ１４３０で、ユーザの新しい位置を腕装置２６０および／またはスクリーン１０４、２０４、スマートウォッチ２８０に、または本明細書で説明する任意の他の装置に対して更新するように動作する。

ステップ１４１８に戻り、利用可能なＧＰＳサービスがない場合、アルゴリズム始動ステップ１４２０で、ＧＰＳ拒否アルゴリズム（非ＧＰＳまたはＧＰＳ拒否アルゴリズム１２００（図１２）とも称される）が始動される。

その後、ユーザは、ＧＥＯ位置の移動ステップ１４２２で、しばらく後に移動しているので、ユーザの地理上の位置が変化する。

非ＧＰＳアルゴリズム１２００（図１２）は次いで、位置更新ステップ１４２４で、ユーザの新しい位置を腕装置２６０および／またはスクリーン１０４、２０４、スマートウォッチ２８０に、または本明細書で説明する任意の他の装置に対して更新するように動作する。

ユーザが、目的地到着ステップ１４３２で、自分の目的地に到着するまで、ステップ１４０４〜１４３０が、必要に応じてユーザの自由散策を通して反復される。

ユーザは次いで、終了ステップ１４３４で、アプリを閉じるか、または終了する。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境において車両（運転されているか、または自律）で事前に設定されたドライビングルート／コースでのナビゲーションのための方法の概略フローチャート１５００である、図１５を参照する。

アプリケーション始動ステップ１５０２で、ユーザは、装置１００、２００などの、装置のスイッチをオンにして、ユーザは該装置上にインストールされたナビゲーションアプリケーション（アプリ）を始動する。

アプリは、ＧＰＳチェックステップ１５０４で、利用可能なＧＰＳサービスがあるかをチェックする。

ＧＰＳサービスが検出されない場合、ユーザは、ドライビング事前設定ルート／トラックロードステップ１５０６でトラックをアプリに手動でロードする。

その後、ユーザ位置設定ステップ１５０８で、ユーザは自分の位置を手動で設定する。これは、２つの方法：ａ）スクリーン上のマップにピン留めすることによるか、またはｂ）自分の数値座標をポップアップスクリーン（図２０）に挿入することによる、のうちの１つで実行され得る。

ユーザは、本明細書で説明するような装置（複数可）を使用して、ナビゲーションステップ１５１０で、中間地点から中間地点へのナビゲーション（図３Ｂ、図１７および図２３の断片化アルゴリズムを参照）を開始する。

ステップ１５０４で、該装置上にＧＰＳサービスがある場合、該ＧＰＳサービスは、ユーザの位置決め判断ステップ１５１２で、ユーザの位置の位置設定ロックを提供するように動作する。

その後、ユーザは、トラックロードステップ１５１４で、事前設定されたドライビングトラック／コースをロードする。

ユーザは、本明細書で説明するような装置（複数可）を使用して、ドライビングナビゲーションステップ１５１６で、ドライビン中間地点から中間地点へのドライビンナビゲーション（図３Ｂ、断片化アルゴリズムを参照、図１７および図２３も参照）を開始する。

車両の速度（図５Ａ、５２２を参照）、高度および方位判断ステップ１５１８で、ナビゲーションアプリは、ユーザの車両の速度（車両の速度計（図５Ａ、５２２を参照））を判断し、車両の高度、方位および新しい位置を判断するように構成される。

別のＧＰＳサービス検出ステップ１５２０（反復して実行される）で、該装置は、利用可能なＧＰＳサービスがあるかをチェックする。そうである場合、アプリは、アプリ出力の無視ステップ１５２８で、ステップ１５１８の出力を無視するように動作する。

その後、別のＧＰＳ位置判断ステップ１５３０で、ユーザの位置変化のＧＰＳ検出に起因して、車両位置が変更される。

ＧＰＳサービスは次いで、位置更新ステップ１５３２で、車両の新しい位置を腕装置２６０および／またはスクリーン１０４、２０４、スマートウォッチ２８０に、または本明細書で説明する任意の他の装置に対して更新するように動作する。

ステップ１５２０に戻り、利用可能なＧＰＳサービスがない場合、アルゴリズム始動ステップ１５２２で、ＧＰＳ拒否アルゴリズム（非ＧＰＳまたはＧＰＳ拒否アルゴリズム１２００（図１２）とも称される）が始動される。

その後、ユーザは、ＧＥＯ位置の移動１５２４で、しばらく後にそれを運転していたので、車両の地理上の位置が変化する。

非ＧＰＳアルゴリズム１２００（図１２）は次いで、位置更新ステップ１５２６で、（自分の車両内の）ユーザの新しい位置を腕装置２６０および／またはスクリーン１０４、２０４、スマートウォッチ２８０に、または本明細書で説明する任意の他の装置に対して更新するように動作する。

ユーザが、最後の中間地点への到着ステップ１５２４で、最後の中間地点（自分の目的地）に到着するまで、ステップ１５０４〜１５３２が、必要に応じて事前設定ドライビングルートを通して反復される。

ユーザは、トラック完了通知ステップ１５３６で、トラックが完了することを示す表示または通知を自分の装置または腕装置上で受信する。

ユーザは次いで、終了ステップ１５３８で、アプリを閉じるか、または終了する。

ここで、本発明の一実施形態による、非全地球測位システム（ＧＰＳ）環境におけるナビゲーションのために利用可能な事前に設定されたルート／コースがない車両（運転されているか、または自律）ドライビング方法での自由散策の概略フローチャート１６００である、図１６を参照する。

アプリケーション始動ステップ１６０２で、ユーザは、装置１００、２００などの、装置のスイッチをオンにして、ユーザは該装置上にインストールされたナビゲーションアプリケーション（アプリ）を始動する。

アプリは、ＧＰＳチェックステップ１６０４で、利用可能なＧＰＳサービスがあるかをチェックする。

ＧＰＳサービスが検出されない場合、ユーザは、ユーザ位置設定ステップ１６０６で、自分の位置を手動で設定する。これは、２つの方法：ａ）スクリーン上のマップにピン留めすることによるか、またはｂ）自分の数値座標をポップアップスクリーン（図２０）に挿入することによる、のうちの１つで実行され得る。

ユーザは、本明細書で説明するような装置（複数可）を使用して、ドライビングステップ１６０８で、ナビゲーション／ドライビングを開始する。

ステップ１６０４で、該装置上にＧＰＳサービスがある場合、該ＧＰＳサービスは、ユーザの位置決め判断ステップ１６１０で、ユーザの位置の位置設定ロックを提供するように動作する。

ユーザは、本明細書で説明するような装置（複数可）を使用して、ナビゲーションステップ１６１２で、領域内のナビゲーション／ドライビングを開始する。

車両の速度、高度および方位判断ステップ１６１４で、ナビゲーションアプリは、ユーザの車両の速度（（図５Ａ、５２２を参照）、車両の速度計への接続を参照）を判断し、車両の高度、方位および新しい位置を判断するように構成される。

別のＧＰＳサービス検出ステップ１６１６（反復して実行される）で、該装置は、利用可能なＧＰＳサービスがあるかをチェックする。そうである場合、アプリは、アプリ出力の無視ステップ１６２４で、ステップ１６１６の出力を無視するように動作する。

その後、別のＧＰＳ位置判断ステップ１６２６で、ユーザの位置変化のＧＰＳ検出に起因して、ユーザの車両の位置が変更される。

ＧＰＳサービスは次いで、位置更新ステップ１６２８で、ユーザの新しい位置を腕装置２６０および／またはスクリーン１０４、２０４、スマートウォッチ２８０に、または本明細書で説明する任意の他の装置に対して更新するように動作する。

ステップ１６１６に戻り、利用可能なＧＰＳサービスがない場合、アルゴリズム始動ステップ１６１８で、ＧＰＳ拒否アルゴリズム（非ＧＰＳまたはＧＰＳ拒否アルゴリズム１２００（図１２）とも称される）が始動される。

その後、ユーザは、ＧＥＯ位置の移動ステップ１６２０で、しばらく後に移動しているので、ユーザの地理上の位置が変化する。

非ＧＰＳアルゴリズム１２００（図１２）は次いで、位置更新ステップ１６２２で、ユーザの新しい位置を腕装置２６０および／またはスクリーン１０４、２０４、スマートウォッチ２８０に、または本明細書で説明する任意の他の装置に対して更新するように動作する。

ユーザが、目的地到着ステップ１６３０で、自分の目的地に到着するまで、ステップ１６０４〜１６２８が、必要に応じてユーザの自由散策ドライビングルートを通して反復される。

ユーザは次いで、終了ステップ１６３２で、アプリを閉じるか、または終了する。

図１７は、本発明の一実施形態に従った、断片化アルゴリズム（右側）によるその処理後のルート１７２０対、ルートが連続ラインのコース（左側）マップ１７００である従来技術の概略図であり、いくつかの特徴および地点Ａ〜Ｂへのルートを示す。その断片化前の、元のコース（１７００）は、サードパーティのマッピングおよびルーティングサービスからインポートされ得るか；またはその他によってユーザに送信されるか；または現在のアプリケーション内で自由散策モード（図１４００、１６００）でのナビゲーション中に記録され得るか；または本発明で元々断片化されて作成され得る。

該アプリケーションは、連続ラインのコース１７０４（例えば、ＧＰＸファイルフォーマット）を開始点１７０２から目的地１７０４まで、連続ラインのルートを経由して、はっきりとした中間地点１７２１、１７２２、１７２３、．．．１７８９、１７９０、１７９１などの間に延びる断片化された、真っ直ぐで、はっきりとした方位に分割し、従って、中間地点間の方位角（方位）を容易に辿るのを可能にして、「２２．５度左に曲がる」、「４５度右に曲がる」などであるが、それらに制限されない、進路指示をユーザに提供する革新的な断片化アルゴリズムを採用する。

断片化アルゴリズムは、はっきりとした方位を作成し、従って、はっきりとした指示をユーザに提供するのを可能にして、アプリケーションがユーザに対してハンズフリーナビゲーション経験を提供するようにウェアラブルデバイス（ヘッドアップディスプレイグラス、触覚バンド、腕装置など）を統合する。

ここで、本発明の一実施形態による、中間地点命名特徴スクリーンショット１８００の概略図である、図１８を参照する。スクリーンショットは、スクリーンショット１８５０上に見られるように、「自宅（ｈｏｍｅ）」などの、名前１８５２をユーザが入力できるようにする。

該アプリケーションは、ユーザが中間地点を記述名で命名するのを可能にし、従ってユーザの実際の位置を中間地点の目印にピン留めするために、中間地点の目印を識別する際にユーザを支援する。必要であれば、ユーザは従って、距離カウントをゼロに設定し、結果として距離の指数関数的ずれを防ぐことができる。

図１９は、本発明の一実施形態による、距離測定をゼロに設定する、触覚ウェアラブルデバイス１００、２００上の、ピン留めスクリーン１９０２（「目印を設定する」）１９００の概略図である。ユーザは、本発明の一実施形態による、方位緯度１９０４、経度１９０６、および／または目印１９０８を設定でき、それにより、自己位置定義を可能にする。

図１９は、本発明の一実施形態による、距離測定をゼロに設定する、触覚ウェアラブルデバイス上の、ピン留めスクリーン（「目印を設定する」）の概略図である。

図２０は、本発明の一実施形態による、１３０８、１４０６、１５０８、１６０６で説明するような手動位置設定がマップ２００４上にある、装置アプリケーションスクリーン上または他のインタフェーススクリーン（ＨＵＤ、スマートウォッチ、ウェアラブルなど）１００、２００上のスクリーンショット２０００の概略図である。ユーザは自分の位置を手動で設定できる。これは、２つの方法：ａ）スクリーン上のマップにピン留めすることによるか、またはｂ）自分の数値座標をポップアップスクリーン位置２００２に挿入して、マップ２００４にピン留めされることによる、のうちの１つで実行され得る。位置設定の後、位置インジケータ２００５−矢印をクリックすると、ユーザのその当時の座標がポップアップされるであろう。

ここで、本発明の一実施形態による、さらなるパーソナル化オプション設定スクリーン２１０２のスクリーンショット２１００の概略図である、図２１を参照する。ユーザは、自分の身長２１０３、トレックが困難を伴って実行されるか（ｙｅｓ／ｎｏ）２１０４、中間地点の必要な許容差（中間地点の半径）２１０６および多くの他のオプション（簡潔にするために図示せず）を入力できる。

図２２は、本発明の一実施形態による、パーソナル身長入力ボタンおよび／またはスライド２２０６などの、さらなるパーソナル化オプション入力画面２２０２のスクリーンショット２２００の概略図である。

ここで、本発明の一実施形態による、断片化された（図１７）事前設定されたコース（図１５、図１３）上でのユーザ２３１０ナビゲーションのスクリーンショット２３００の概略図である、図２３を参照する。

ユーザは、閉じた巡回トレック上の、開始中間地点２３０１から出発して、方位コース２３０２に沿って第１の中間地点２３０４までナビゲートし、次いでインタフェース（ＨＵＤ、ウェアラブルなど）によって指示されて、中間地点２３０６に、次いで、開始中間地点の近位であるか、または開始中間地点に重なる、最後の中間地点２３１４まで、次の中間地点の方に「９０度右に」曲がる。

図２４は、本発明の一実施形態による、低速度２４０２、通常速度２４０２、ジョギング速度２４０６およびランキング速度２４０８などの、パーソナル化速度調整係数のスクリーンショット２４００の概略図である。

遮蔽された領域（例えば、ショッピングモール、森、都市、空港など）下、またはユーザの操作領域が電子戦争（以下、ＥＷ）によって妨害される軍事的状況下など、ＧＰＳ信号が失われる場合、アプリケーションは、アプリ内通知によるか、またはウェアラブルインタフェース通知（触覚、またはヘッドアップディスプレイポップアップ）によるかのいずれかで、ユーザに「問題（ＰＲＯＢＬＥＭ）」警告を提供して、信号が失われていて、非ＧＰＳナビゲーションサービスを開始することを示す。

ユーザは、自身の意志によっても、コンピュータ制御装置のＧＰＳサービスを封鎖し得、非ＧＰＳナビゲーションサービスが開始される。

実施態様の最良の形態

本発明は、ＧＰＳ拒否環境における直感的ナビゲーション用のシステムおよび方法を提供し、以下のナビゲーションモード例で最も適切に実行される。

スポーツ／極限環境ナビゲーション（日中／夜間）

ａ．スポーツナビゲーション−ユーザは、時間制約、過酷なフィールド状況、および自然の力の影響下にある。

ｂ．ハイキング−ユーザは過酷なフィールド状況と自然の力の影響下にあり、重装備を所持する。

ｃ．ハンティング−ユーザは過酷なフィールド状況と自然の力の影響下にあり、重装備を所持し、周囲に注意を払う必要がある。

ｄ．ウィンドサーフィン−ユーザは水の状態や自然の力（時には時間制約）の影響下にあり、ボードを把持および操縦しており、周囲に注意を払う必要がある。

ｅ．カヤック−ユーザは水の状態や自然の力（時には時間制約）の影響下にあり、ボードを把持および操縦しており、周囲に注意を払う必要がある。

ｆ．オン／オフロードランニング−ユーザは、時間制約、複雑なおよび／または過酷なロード／トラック状況と自然の力の影響下にある。

ｇ．オン／オフロードサイクリング−ユーザはロード／トラック状況、自然の力、および時間制約の影響下にあり、自転車を把持および操縦しており、周囲に注意を払う必要がある。

ｈ．登山−ユーザは過酷なフィールド状況と自然の力の影響下にあり、重装備を所持しており、周囲に注意を払う必要がある。

ｉ．軍隊用ナビゲーション（日中／夜間）

ｊ．ユーザは過酷なフィールド状況と自然の力の影響下にあり、重装備を所持しており、時間制約を受け、周囲や隠密要件に注意を払う必要がある。

ｋ．視覚障害／盲人のユーザの支援

ｌ．視覚障害者または盲人は、本発明のシステムおよび装置が移動に非常に有益であると理解することができる。ユーザは様々な地形の影響下にあり、周囲に注意を払う必要がある。

ｍ．平常の市街のナビゲーション

ｎ．ユーザは未知の場所や迷路のような通りにいて、時間制約を受け、通常は不慣れなナビゲータである。

ｏ．ユーザは自然の力の影響下にあり、装備を所持しており、時間制約を受け、周囲に注意を払う必要がある。

ｐ．犬の調教と指示

ｑ．視覚障害ユーザの支援−視覚障害者を支援する誘導犬の現状のやり方は、主に障害者が障害物を避けるのを助けることである。基本的訓練を受けた犬の背中で本発明の装置を使用すると、犬は視覚障害者を目的地に導き、道案内と誘導の両方にとって完璧な解決策を提供することができる。

ｒ．警察犬、救助犬、軍隊用犬の支援−犬を離れた場所の作業に送る現在のやり方は、犬の隣で歩く、あるいはカメラとスピーカを配置して、そこから調教師が犬に命令することである。犬の隣で歩く−人間の調教師を危険な場所に配置して、警察犬／軍隊用犬を利用する理由を薄める。犬にカメラとスピーカを配置する従来技術のやり方は、人間のナビゲータの場合と同じである。そのやり方は、犬が頼りにすべき音声指示を採用する。このやり方は、視覚や聴覚のように不十分で惑わされやすい感覚を採用している。この結果、骨が折れ、環境上の混乱の影響を受けるナビゲーション体験を招く。

ｓ．基本的訓練を受けた犬の背中に置かれた本発明の装置を使用すると、犬は人間の付き添いなしに、あるいは音声指示によって容易に惑わずに犬を目的地まで導くことができる。

ｔ．記憶障害ユーザの支援（たとえばアルツハイマー病）

ｕ．疲労した人または記憶障害者を本発明の装置によって支援することができる。帰り道を記憶しておく必要はない。この装置を前腕に装着するだけで、家まで導かれる。

本発明のシステムは、音声指示の従来技術の要件も、物理的マップを実際に手に持って読む要件も克服する。さらに、本発明のシステムを用いれば、音声指示はもはや必要ない。よって、ユーザは、（無線通信、会話、狩猟時の潜在的威嚇、対象、動物、天候、一部のアスリートの場合は音楽などからの）雑音にあふれた環境において、指示に集中し、耳を澄ます必要はない。

従来技術（ＧＰＳ対応）の装置と全く異なり、本発明の「ＧＰＳ非依存」装置およびシステムは、ハイカー、ハンター、アスリート、兵士、または視覚障害者などのユーザを混乱なく、ユーザが体験中の極限状態および状況を最善に考慮に入れて目的地に誘導および道案内する。

本発明の前腕装着型ナビゲーション装置は、ユーザへのナビゲーション表示／指示を分離、区別、判別、簡易化することによって、直感的ナビゲーション体験を生成する。

本発明の装置は感覚ベースの指示を提供する。本明細書に例示するように、微小振動器が各方向アームの先端に配置される。振動が人間工学的にユーザの前腕の特定点に与えられる結果、まるで人が物理的に指し示し導いてくれるかのように、突かれた感触を肌に覚える。また、該装置は、動作停止にすることができる１以上の視覚表示を、各方向アームに埋め込まれたＬＥＤ放出器によって提供する。

装置の構造材料−布、シリコーン、ゴム、またはそれらの組み合わせなど、いくつかのカバー（「外被」）の種類が存在する。これにより、可撓性、耐久性、耐水性、軽量、滑らかな外観を備えた装置が提供される。

外部装置への統合−本発明のシステムによって作成される固有の振動言語では、追加のシナリオおよび必要性を示すために追加の警告を作成することができる。たとえば、速すぎる心拍の警告−減速振動によって、落ち着くようにユーザに指示する。

本発明の携帯電話アプリケーション

アンドロイド、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、ＭＳモバイル、またはその他のオペレーションシステムに適用可能な独自のスマートフォンアプリケーションが、通信コンピュータ装置にインストールされる。したがって、携帯／装着型装置は、シームレスに支援し、これらのプラットフォーム全てと通信するように構成される。

１．該アプリケーションは、適切なマップＳＤＫまたはグーグルマップなどのオープンソースアプリケーションに基づく。

２．該アプリケーションは地形マップ、オフロードルート、衛星画像などを支援する。

３．該アプリケーションはフリーハンドのルーティングを支援する。ナビゲータは、自身のルートを取得し、所定の中間地点を含む、自身のルートに従ってナビゲートすることができる。

４．ナビゲーションルートはソーシャルネットワークと共有することができる。

５．ルートは装置に保存して、その後、インターネットに接続しなくても動作させることができる。

６．マップとルートは、ウェブまたは脱着可能なセキュアデジタル（ＳＤ）カードに保存されたファイルからインポートすることができる。

７．該アプリケーションは移動中の目印の作成を支援する（装置上のボタンのタッチアンドゴー）。

ａ．マップにピンを置く。

ｂ．ソーシャルネットワークと共有することができる。

ｃ．目印が設定されると、広範囲の振動と中央ＬＥＤ上の光とが表示される。

ｉ．該アプリケーションは、Ｐ２Ｐ、ＷｉＦｉ、またはブルートゥース（登録商標）によって物理的装置−前腕ナビゲーションバンド−に接続される。

ｉｉ．該アプリケーションは、現在時間、コンパス、方位角、温度（摂氏または華氏）、高度（アプリケーション環境で設定される米国または欧州での測定値）、経度／緯度、速度、地形／ルート勾配（標高プロフィール）、開始地点から、最終中間地点から、次の中間地点まで、最終中間地点／目的地までの距離、開始地点から、最終中間地点から、次の中間地点まで、最終中間地点／目的地までの時間などを含むが、それらに限定されないデータを装置に提供して、スクリーン上に提示する。

該アプリケーションは装置からデータを受け取るように構成され、たとえば、位置トリガデータを受け取って目印を作成するように構成されるが、それに限定されない。目印が設定されると、中間地点がルートに作成されて、明滅する、緑色のＬＥＤなどの、表示がある。

８．ウォーキング／ランニング速度に基づき、該アプリケーションは、方向転換し忘れないように、必要な方向転換の少し前に、装置の関連方向アームの数回の短い振動と光の連射によってユーザに警告する。

９．該アプリケーションは、トレッキングの場合、トレール、時間、継続時間、区間毎の平均時間などの（記録された）過去のナビゲーションデータを記憶する。

１０．該アプリケーションは、ＳＤＫによって提供されるナビゲーション関連の全関連機能を支援する。

本明細書で引用する参考文献は、多くの原理を教示し、本発明に適用可能である。したがって、追加または代替の細部、特徴および／または技術的背景を教示するため、これらの公開物の全文を、引用により適宜本明細書に組み込む。

本発明は、本明細書に含まれる説明に規定される、または図面に示される細部に用途を限定されないと理解すべきである。本発明は他の実施形態も可能であり、様々な様式で実施および実行することができる。当業者であれば、添付の請求項に定義される適用範囲から逸脱せずに、上述したような本発明の実施形態に様々な変形と変更を加えることができることを容易に認識するであろう。

Claims (43)

1. ＧＰＳ拒否環境において、ユーザにナビゲーション表示を提供するための携帯ナビゲーションシステムであって、前記システムは、
2. 少なくとも１つの携帯装置であって、
   ユーザにルートと関連付けられたナビゲーション表示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）と、
   前記ユーザに少なくとも１つの方向特定移動指示を提供するための少なくとも１つのインタフェースコンポーネントと、
   を含み、
   前記アプリは、前記ルートと関連付けられた前記装置の現在位置に応答して、前記ユーザにナビゲーション表示をリアルタイムで提供するように構築されており、前記少なくとも１つの装置は、前記装置の位置に応答して、前記少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを始動させるために前記アプリからコマンドを提供するように適合され、かつ前記アプリは、前記ユーザの前記ルートからの逸脱に応答して前記ナビゲーション表示の前記少なくとも１つをリアルタイムで更新するように構成され、さらに前記アプリは地形マップおよびオフロードルートをサポートする、
   少なくとも１つの携帯装置を備える、携帯ナビゲーションシステム。
3. 目印の格納された画像を前記ルートのリアルタイム画像と比較するための画像比較アルゴリズムを採用するように適合された、カメラをさらに備える、請求項１による携帯ナビゲーションシステム。
4. 前記少なくとも１つの装置は、前記ユーザの身体上の中心前位置への配置用であり、少なくとも１つの装置は、コンピュータ制御装置、携帯電話、腕バンド装置、ヘッドアップ装置、スマートグラス装置およびそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む、請求項１による携帯ナビゲーションシステム。
5. 前記少なくとも１つの装置は、スクリーン、対話型スクリーン、歩数計コンパス、および加速度計の少なくとも１つ、オペレーティングシステムソフトウェアＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅ／その他、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／サードパーティ専用通信モジュールの少なくとも１つ、気圧計、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コンポーネントサードパーティ速度計データリンク、サードパーティカメラ解析ＳＷ／ＨＷ要素、サードパーティビデオ解析コンポーネントおよびそれらの組み合わせを含む、請求項３による携帯ナビゲーションシステム。
6. 前記アプリは、センサーによって生成され、かつ前記少なくとも１つのインタフェースコンポーネントによって提供された誤ったデータを訂正し、それにより前記ユーザにそのリアルタイムの正しい位置を提供するように動作し、前記少なくとも１つの装置は、スクリーン、対話型スクリーン、歩数計コンパス、および加速度計の少なくとも４つ、オペレーティングシステムソフトウェアＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅ／その他、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／サードパーティ専用通信モジュールの少なくとも１つ、気圧計、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コンポーネントサードパーティ速度計データリンク、サードパーティカメラ解析ＳＷ／ＨＷ要素、サードパーティビデオ解析コンポーネントおよびそれらの組み合わせを含む、請求項４による携帯ナビゲーションシステム。
7. 前記アプリは、事前に計画されたルート、自由なルート／散策トレック、２次元ナビゲーション、３次元ナビゲーション、およびそれらの組み合わせがある、トレックの少なくとも１つ上の前記ユーザに正確な位置をさらに提供するように動作する、請求項５による携帯ナビゲーションシステム。
8. 前記アプリは連続して、
   それにより連続して前記ユーザ位置を更新し、
   前記少なくとも１つのコンポーネントの誤った測定を訂正し、
   ユーザの歩長における変化を認識し、
   前記ユーザの方位における変化を検出し、
   前記ユーザによって実行された変化を検出して、
   前記ユーザの移動の速度における変化を検出する、
   請求項６による携帯ナビゲーションシステム。
9. 前記アプリは、前記スクリーン、前記対話型スクリーン、前記歩数計、前記コンパス、および前記加速度計の少なくとも１つ、前記オペレーティングシステムソフトウェアＯＳ Ａｎｄｒｏｉｄ／ＩＯＳ／Ｗｉｎｍｏｂｉｌｅ／その他、ＢＴ／ＢＬＥ／ＷｉＦｉ／ＲＦ／有線／サードパーティ専用前記通信モジュールの前記少なくとも１つ、前記気圧計、前記Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）コンポーネント、前記サードパーティ速度計データリンク、前記サードパーティカメラ解析ＳＷ／ＨＷ要素および前記サードパーティビデオ解析コンポーネントを始動させて、前記少なくとも１つの装置のリアルタイム位置と関連付けられたリアルタイムデータを、前記少なくとも１つの装置の予期される位置と比較し、前記リアルタイムデータおよび前記予期される位置に応答して、前記ユーザに更新されたリアルタイム指示を提供するように動作する、請求項１による携帯ナビゲーションシステム。
10. 前記腕バンド装置は、少なくとも４つの触覚刺激コンポーネントを含み、前記少なくとも４つの触覚刺激コンポーネントは振動素子であり、各素子は前記前腕の肌の前記特定領域で振動するように適合され、肌の前記特定領域は相互に少なくとも２ｃｍ離れて配置される、請求項３による携帯ナビゲーションシステム。
11. 前記通信機器は、異なる触覚刺激コンポーネントを始動して、前記ユーザに異なる指示を出すように構成される、請求項９による携帯ナビゲーションシステム。
12. 前記少なくとも１つの携帯装置の末端は可撓アームを含む、請求項１０による携帯ナビゲーションシステム。
13. 前記可撓アームはそれぞれ視覚刺激コンポーネントを中に配置する、請求項１１による携帯ナビゲーションシステム。
14. 各前記視覚刺激コンポーネントは、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の発光装置（ＬＥＤ以外）を含む、請求項１２による携帯ナビゲーションシステム。
15. 前記少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）の少なくとも１つは、前記ユーザの前記位置に応答して前記装置アプリによって始動されるように構成される、請求項１３による携帯ナビゲーションシステム。
16. 前記少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）の少なくとも１つは、前記ユーザの前記位置に応答して前記装置アプリによって始動されるように構成される、請求項１４による携帯ナビゲーションシステム。
17. 前記少なくとも１つの携帯装置は、少なくとも１つの通信機器をさらに含み、前記少なくとも１つの通信機器は、携帯電話、スマートウォッチ、スマートグラス、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、光学機器、双眼鏡、カメラ装置、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータ、モバイル通信機器、携帯通信機器、無線電話および軍隊用電話から選択される、請求項１による携帯ナビゲーションシステム。
18. 前記少なくとも１つの携帯装置は３００グラム未満の重量である、請求項１による携帯ナビゲーションシステム。
19. 前記アプリは、連続ラインのルートを経由した開始中間地点から目的地中間地点までの連続ラインのコースを、はっきりとした中間地点間に延びる断片化された真っ直ぐで、はっきりとした方位に分割するように動作して、前記中間地点間の方位角の容易な追跡を前記ユーザに提供する、アルゴリズムさらに含む、請求項１による携帯ナビゲーションシステム。
20. ＧＰＳ拒否環境においてユーザにナビゲーション表示を提供するための携帯ナビゲーションハンズフリーシステムであって、前記システムは、
    前記アプリが、２または３次元のルートと関連付けられたマップ上の連続ラインのコースを断片化するように適合された埋込みアルゴリズムを含み、前記アルゴリズムは、前記ルートと関連付けられた前記装置の現在位置に応答して、前記ユーザに指示を提供するように構築されており、かつ前記少なくとも１つの装置は、前記装置の位置に応答して、前記ナビゲーションアプリケーションおよび前記少なくとも１つのインタフェース触覚コンポーネントの少なくとも１つを始動するために前記アルゴリズムから命令を提供するように適合され、かつ前記アルゴリズムは、前記ユーザの前記ルートからの逸脱に応答して前記指示をリアルタイムで更新するように構成され、
    少なくとも１つの携帯装置であって
    ユーザにナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）、および
    前記ユーザに少なくとも１つの方向特定移動指示を提供するための少なくとも１つのインタフェースコンポーネント
    のうちの１つを含む、少なくとも１つの携帯装置と、
    ポーチ、バッグ、ポケットおよび衣類から選択された携帯電話携行要素であって、前記ユーザの身体の中心前位置に配置されるように構成された携帯電話携行要素と
    を含む、携帯ナビゲーションハンズフリーシステム。
21. ＧＰＳ拒否環境においてユーザにナビゲーション指示を提供するための携帯ナビゲーション方法であって、前記方法は、
    少なくとも１つのインタフェースコンポーネントと、ユーザに前記ナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）を含む携帯電話装置を前記ユーザに提供することと、
    ２または３次元ルートと関連付けられたマップ上の連続ラインのコースを断片化する埋込みアルゴリズムを含む前記アプリを始動させることであって、前記アルゴリズムは、前記ルートと関連付けられた前記装置の現在位置に応答して、前記ユーザにリアルタイムで指示を提供するように構築されており、前記装置は、前記装置の位置に応答して、前記少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを始動させるために前記アルゴリズムからコマンドを提供するように適合されており、かつ前記アルゴリズムは、前記ユーザの前記ルートからの逸脱に応答して前記少なくとも１つのインタフェースコンポーネントからの指示をリアルタイムで更新し、さらに前記アプリは地形マップおよびオフロードルートをサポートする、前記アプリを始動させることと、
    を含む、方法。
22. ＧＰＳ拒否環境においてユーザにナビゲーション指示を提供するために構成された、コンピュータソフトウェア製品であって、前記製品は、プログラム命令がその中に格納されるコンピュータ可読媒体を含み、前記命令は、コンピュータによって読み取られる場合、前記コンピュータに、
    前記ユーザに前記ナビゲーション指示を提供することと、
    ２または３次元ルートと関連付けられたマップ上の連続ラインのコースを断片化する埋込みアルゴリズムを始動させることであって、前記アルゴリズムは、前記ルートと関連付けられた前記ユーザの現在位置に応答して、前記ユーザに指示をリアルタイムで提供するように構築されており、かつ前記ソフトウェア製品は、前記装置の現在位置に応答して、前記ユーザと関連付けられた装置上の少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを始動させるために前記アルゴリズムからコマンドを提供するように適合されており、前記製品は地形マップおよびオフロードルートをサポートする、埋込みアルゴリズムを始動させることと、
    を行わせる、コンピュータソフトウェア製品。
23. 前記アプリは、前記ユーザに、リアルタイムの、スクリーン上、マップ上ポップアップ通知を少なくとも１つの携帯装置に提供し、それにより、次の中間地点の距離、方向、および説明を前記ユーザに提供し、それにより、前記ユーザは実際に、前記アプリソフトウェアが前記スクリーン上に示す、場所／位置に位置していることを確認できる、請求項４による携帯ナビゲーションシステム。
24. 前記アプリは、改善されたユーザ位置の精度および認識を可能にする、請求項２２による携帯ナビゲーションシステム。
25. 前記アプリは、前記ユーザが中間地点を記述名で命名して、前記名前を前記アプリにアップロードするのを可能にすることにより、ユーザナビゲーション精度を可能にする、請求項２２による携帯ナビゲーションシステム。
26. 前記アプリは、対話型スクリーンを前記少なくとも１つの装置上に提供し、かつ前記アプリは、前記ユーザが現在位置を前記対話型スクリーン上に正確に示すのを可能にするために対話型マップをアップロードするように動作する、請求項２４による携帯ナビゲーションシステム。
27. 前記アプリは、ユーザナビゲーション誤差を最小限にするように動作する、請求項２４による携帯ナビゲーションシステム。
28. 前記アルゴリズムは、センサーによって生成され、前記少なくとも１つのインタフェースコンポーネントによって提供された誤ったデータを訂正するように動作し、それにより、前記ユーザにそのリアルタイムの正しい位置を提供する、請求項２４による携帯ナビゲーションシステム。
29. 前記アプリは、事前に計画されたルート、自由なルート／散策トレック、２次元ナビゲーション、３次元ナビゲーション、およびそれらの組み合わせがある、トレックの少なくとも１つ上の前記ユーザに、正確な位置をさらに提供するように動作する、請求項２４による携帯ナビゲーションシステム。
30. 前記システムは、ウォーキング、ランニング、ドライビング、ダイビング、スイミングセーリングおよびカヤック乗りならびにそれらの組み合わせから選択されたユーザ移動に対して構成される、請求項１による携帯ナビゲーションシステム。
31. 前記システムは前記アルゴリズムを始動するように動作し、前記アルゴリズムは連続して、
    それにより連続して前記ユーザ位置を更新し、
    前記少なくとも１つのコンポーネントの誤った測定を訂正し、
    ユーザの歩長における変化を認識し、
    前記ユーザの方位における変化を検出し、
    前記ユーザによって実行された変化を検出して、
    前記ユーザの移動の速度における変化を検出する、
    請求項１による携帯ナビゲーションシステム。
32. ＧＰＳ拒否環境において散策しているユーザにナビゲーション表示を提供するための携帯ナビゲーションシステムであって、前記システムは、
    前記アプリが、非ＧＰＳ散策アルゴリズムを適用するように適合された埋込みアルゴリズムを含み、前記アルゴリズムは、前記少なくとも１つの装置の現在位置に応答して、前記ユーザに指示を提供するように構築されており、前記少なくとも１つの装置は、前記少なくとも１つの装置の位置に応答して、前記少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを始動するために前記アルゴリズムから命令を提供するように適合され、
    少なくとも１つの携帯装置であって、
    ユーザにナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）、および
    前記ユーザに少なくとも１つの方向特定移動指示を提供するための少なくとも１つのインタフェースコンポーネント、
    のうちの１つを含む、少なくとも１つの携帯装置、
    を備える、携帯ナビゲーションシステム。
33. 前記非ＧＰＳ散策アルゴリズムは、ユーザ装置のリアルタイム位置定義を、正確なマップ位置の１００メートル、５０メートル、１０メートル、５メートル、１メートル以内または２０ｃｍ以内で提供するように構成される、請求項３１による携帯ナビゲーションシステム。
34. ＧＰＳ拒否環境においてユーザにルート指示を提供するための携帯ナビゲーションシステムであって、前記システムは、
    少なくとも１つの携帯装置であって、
    ユーザにナビゲーション指示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）であって、前記アプリは、前記ルートと関連付けられた前記装置の現在位置に応答して、前記ユーザに前記ナビゲーション指示をリアルタイムで提供するように構築されており、前記装置は、前記ユーザの現在位置を検出するように適合されており、かつ前記アルゴリズムは、前記ユーザの前記ルートからの逸脱に応答して前記ナビゲーション指示をリアルタイムで更新するように構成されており、さらに前記アプリは地形マップおよびオフロードルートをサポートする、ナビゲーションアプリケーション（アプリ）
    を含む、少なくとも１つの携帯装置、
    を備える、携帯ナビゲーションシステム。
35. 前記アルゴリズムは、ユーザ装置のリアルタイム位置定義を、正確なマップ位置の１００メートル、５０メートル、１０メートル、５メートル、１メートル以内または２０ｃｍ以内で提供するように構成される、請求項３３による携帯ナビゲーションシステム。
36. 外部情報源からの外部表示とは無関係に、ＧＰＳなしで車両ナビゲーションを可能にするシステムであって、前記システムは、
    前記ユーザにリアルタイムでナビゲーション表示を提供し、前記ルートと関連付けられた前記装置の現在位置に応答して前記車両速度センサーからリアルタイムデータを受信するように構築されたアプリを含み、
    前記アプリは、前記ユーザの前記ルートからの逸脱に応答して前記ナビゲーション表示の前記少なくとも１つをリアルタイムで更新するように構成され、さらに前記アプリは地形マップおよびオフロードルートをサポートする、システム。前記車両は、自動車、ボート、戦車自動車、オートバイ、自律走行車／ロボット車両、軍用車両、自転車、スピードボート、または任意の他の車両から選択される、請求項３５によるシステム。
    車両速度を監視するように適合された車両速度センサー；
    携帯装置であって、
    ユーザにルートと関連付けられたナビゲーション表示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）を含む、携帯装置；および
37. ＧＰＳ拒否環境においてユーザにナビゲーション表示を提供するための携帯ナビゲーションシステムであって、前記システムは、前記装置の現在位置に応答して、前記ユーザにリアルタイムでナビゲーション表示を提供するように構築されたアプリを含み、前記少なくとも１つの装置は、前記装置の位置に応答して、前記少なくとも１つのインタフェースコンポーネントを始動するために前記アプリから命令を提供するように適合されており、さらに前記アプリは地形マップおよびオフロードルートをサポートする、携帯ナビゲーションシステム。
    少なくとも１つの携帯装置は：
    ユーザにナビゲーション表示を提供するように適合されたナビゲーションアプリケーション（アプリ）と、
    少なくとも１つの方向特定移動指示を前記ユーザに提供するための少なくとも１つのインタフェースコンポーネントと、
    を含む。
38. 前記ナビゲーションアプリケーション（アプリ）は、前記ユーザの前記ルートを断片化するための断片化アルゴリズムをさらに含み、前記断片化アルゴリズムは、前記ユーザが目的地に到着するのを可能にするように構成され、前記アルゴリズムは、前記ユーザの前記ルート上の逸脱、誤差および誤りを低減するように構成される、請求項１による携帯ナビゲーションシステム。
39. 前記断片化アルゴリズムは、前記ユーザにリアルタイム方位指図および指示を提供するために断片化を必要とする、サードパーティナビゲーション、ＧＩＳソフトウェアまたは自由描画によって作成されたトラックを解析するように構成される、請求項３８による携帯ナビゲーションシステム。
40. 前記断片化アルゴリズムは、連続ラインのコースを、中間地点間の真っ直ぐで、はっきりとした方位に分割し、従って、前記ユーザが中間地点間の方位角（方位）を容易に追跡できるようにして、前記ユーザに進路指示を提供するように構成される、請求項３８による携帯ナビゲーションシステム。
41. 前記ナビゲーションアプリケーション（アプリ）は、前記ユーザの前記ルートを断片化するための断片化アルゴリズムをさらに含み、前記断片化アルゴリズムは、前記ユーザが目的地に到着するのを可能にするように構成され、前記アルゴリズムは、前記ユーザの前記ルート上の逸脱、誤差および誤りを低減するように構成される、請求項２０による携帯ナビゲーション方法。
42. 前記断片化アルゴリズムは、前記ユーザにリアルタイム方位指図および指示を提供するために断片化を必要とする、サードパーティナビゲーション、ＧＩＳソフトウェアまたは自由描画によって作成されたトラックを解析するように構成される、請求項４１による携帯ナビゲーション方法。
43. 前記断片化アルゴリズムは、連続ラインのコースを、中間地点間の真っ直ぐで、はっきりとした方位に分割し、従って、前記ユーザが中間地点間の方位角（方位）を容易に追跡できるようにして、前記ユーザに進路指示を提供するように構成される、請求項４２による携帯ナビゲーション方法。

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