JP4190843B2 - 個人ナビゲーションシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、視力に障害がある人等の個人を目的地まで誘導することのできる個人ナビゲーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
視力あるいは視覚に何らかの障害を有する人（以下、視覚障害者という。）は、単独での外出を控える傾向にある。このような視覚障害者の外出時の誘導を行うために盲導犬が活躍している。しかしながら、盲導犬は視覚障害者の進行方向の指示を受けて周囲の状況を判断しながら進行を誘導するので、目的地を盲導犬に教えてその場所まで自主的に誘導してもらうことまではできない。そこで、最近発達した通信技術を使用して視覚障害者を目的地まで誘導する提案が幾つか行われている。
【０００３】
図１３は、このうち特開２０００−２０５８９１号公報に開示された提案の誘導安定装置の概要を表わしたものである。この提案では視覚障害者の頭部上部１０１に通信部１０２を配置しており、また、口の近くにマイクロフォン１０３を、また耳の近くにスピーカ１０４をそれぞれ配置している。更に、リモコン操作部１０５が図示しない手の部分で操作できる位置に配置されている。誘導安定装置本体１０６は、これら各部と電気的に接続されており、誘導のための制御を行うようになっている。
【０００４】
この提案の誘導安定装置の通信部１０２は図示しないＧＰＳ（Global Positioning System）部および超音波処理部を備えている。ＧＰＳ部は、複数の通信衛星（図では１つのみを表示）１０８から電波を受信することで、この視覚障害者の位置を検出するようになっている。超音波処理部は超音波の発信と受信を行い、これによって視覚障害者の進行方向における障害物の検出を行うようになっている。
【０００５】
この提案では、視覚障害者がリモコン操作部１０５を操作して、行き先の電話番号を入力すると、誘導安定装置本体１０６がその行き先の地図情報を図示しない記憶部から読み出すと共に、ＧＰＳ部から得られた現在地の情報と照合して視覚障害者に進むべき方向を音声等で指示するようになっている。したがって、視覚障害者はこの指示に従い、かつ超音波処理部によって障害物を検出しながら目的地に到達することができる。
【０００６】
ところで、この提案では視覚障害者が精度良く目的地に到達するためには誘導安定装置本体１０６内にかなり詳細な地図情報を格納しておく必要がある。この地図情報とＧＰＳ部から得られた現在地の情報とを照合する必要があるからである。このためには誘導安定装置本体１０６内にＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ（Read Only Memory）あるいはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭならびにこれらからデータを読み出す読出装置を格納しておく必要がある。更に装置各部に電源を供給する電源部も必要であり、誘導安定装置自体がかなり大型化するといった問題があった。また、地図データを格納するためのＣＤ−ＲＯＭあるいはＤＶＤ−ＲＯＭは、購入時は最新の内容でも時間と共に情報が古くなり、地図の信頼性が確保されないという問題があった。
【０００７】
そこで、図１４に示す装置が提案されている。特開２００１−１７５９８７号公報に開示されたこの提案では、無線基地局１２１と接続された本部１２２側に地図データベース１２３を配置している。視覚障害者１２４は、携帯送受信機１２５を所持しており、これに目的地１２７を入力するようになっている。すると、本部１２２がこれを受信して地図データベース１２３を検索し、対応するセル１２８に至るように、現在の無線基地局１２１のセル１２９から順に通過すべきセル１３１、１３２、……を設定する。これにより、視覚障害者１２４は現在のセルから東西南北のどの方向に行けば次に通過するセルに到達するかを音声でガイドされることによって、これらのセル１３１、１３２、……を順に通過し目的地１２７に到達することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この図１４に示した提案では、視覚障害者が携帯電話機に代表される携帯送受信機１２５を所持するだけでよいので、所持する機器の重量を大幅に減少させることができる。したがって、長時間持ち歩くことに不都合が発生しない。しかしながら、視覚障害者は各小ゾーン（セル）を経由して目的地に到達するようになっている。したがって、これらセルのサイズが大きすぎると１つのセル内で目的地を特定する処理が困難になり、精度も高くすることができない。一方、セルのサイズを小さくすると目的地や途中の経路の特定のための精度が一般的には向上するが、基地局の設置数が膨大となる。また、セル内の位置の特定は基地局からのそのセル内での電波の強度や、他のセルから同時に送られてくる電波の強度の相対的な関係によって求めるので、セルのサイズを小さくしたとしても、地形やビルの配置等の環境によって電波の強度が影響を受ける場合には位置の精度を十分高めることができない。更に基地局の数が多くなると、これらと本部１２２側の通信のための設備にもコストが掛かることになる。
【０００９】
以上、視覚障害者が目的地までガイドされる場合の従来提案された装置についての問題を説明したが、同様の問題は視覚障害者に限るものではない。不慣れな土地で目的の場所に到達するためにかなりの余裕時間を設定するのは通常行われていることであり、また、道に迷ったために予定された時刻に間に合わないといった経験を持つ者も多い。
【００１０】
そこで本発明の目的は、視覚障害者等の個人がより確実に目的地に到達することのできる個人ナビゲーションシステムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）棒状部材における個人が手で握る側としての一端側を基点としたときの他端側としての先端部分が示す方向を検出する方向検出手段と、この方向検出手段によって検出された方向を示す進行方向情報を送出する進行方向情報送信手段とを備えた杖と、（ロ）個人が向かおうとする目的地への移動経路としてのルートの設定を要求するルート設定要求手段と、このルート設定要求手段の要求に対して複数のルートが候補として送られてきたときこの中から１つのルートを選択するルート選択手段と、複数の通信衛星からの電波を受信することで現在位置を検出する現在位置検出手段と、この現在位置検出手段によって検出された現在位置を表わした現在位置情報と前記したルート設定要求手段の要求によって設定したルートの照合結果を基にして現在位置から目的地に向かって最適な方向に移動するための移動指示情報が送られてきたときこれを基にして移動を指示する移動指示手段と、通信のためにインターネットに接続するインターネット接続手段と、前記した進行方向情報送信手段から受信した前記した進行方向情報を前記した杖の所持者の移動する方向を示す情報として送信する移動方向送信手段と、前記した現在位置情報を送信する現在位置情報送信手段を備えた通信端末と、（ハ）個人が移動する土地の地図や移動する可能性のある場所に存在する障害物および施設に関する情報を格納し通信によってその内容を逐次更新される情報格納手段と、前記した通信端末のルート設定要求手段からルートの設定が要求されたときその現在位置から目的地に至るルートを前記した情報格納手段に格納された情報を基にして検索するルート検索手段と、このルート検索手段によって検索されたルートについての候補が複数存在するとき前記した通信端末に対して１つのルートの選択を要求するルート選択要求手段と、このルート選択要求手段の要求に基づいて１つのルートが選定されたときこれを受信するルート受信手段と、前記した通信端末の現在位置情報送信手段から送られてきた現在位置情報を受信する現在位置情報受信手段と、前記した通信端末の移動方向送信手段から送られてきた前記した杖の所持者の移動する方向を示す情報を受信する移動方向受信手段と、これら現在位置情報受信手段および移動方向受信手段から現在位置情報および前記した進行方向情報が送られてきたときルート受信手段によって受信したルート上にこの通信端末が位置しかつ障害物を回避するように逐次判別し、現在位置から最適な方向に移動するための移動指示情報をこの通信端末に送出する移動指示情報送出手段と、通信のためにインターネットに接続するインターネット接続手段とを備えた誘導監視手段とを個人ナビゲーションシステムに具備させる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
【００２６】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明の個人ナビゲーションシステムの一例として視覚障害者の使い勝手を特に考慮したシステムの構成を表わしたものである。本実施例の個人ナビゲーションシステム２００は、インターネット網２０１および携帯通信網２０２を利用するものである。携帯通信網２０２には基地局２０４が設置されており、携帯電話機２０５と無線で通信が行えるようになっている。携帯電話機２０５はＧＰＳ機能を搭載しており、複数の通信衛星（図では１つのみを表示）２０６から得られる信号を受信し、現在位置の計測を行うようになっている。これにより、数センチメートル程度までの誤差で携帯電話機２０５の現在位置を確定することができる。本実施例ではＧＰＳによる位置測定の原理を使用することで、たとえばＡ地点２１１Ａから目的地としてのＢ地点２１１Ｂまで携帯電話機２０５の使用者２１２をガイドするようになっている。また、両地点２１１Ａ、２１１Ｂの間に鉄道２１３等の交通機関が存在するときは、使用者２１２にその存在を知らせ、適宜これらの交通機関を利用させることで効率的な個人ナビゲーションを実現することにしている。
【００２８】
この個人ナビゲーションシステム２００を実現するためにインターネット網２０１には、監視装置２１５と誘導装置２１６が接続されている。本実施例で携帯電話機の使用者２１２がＡ地点２１１ＡからＢ地点２１１Ｂまでガイドされるものとすると、監視装置２１５は、携帯電話機の使用者２１２がどのような経路を経て移動するかをインターネット網２０１を通じて監視するようになっている。誘導装置２１６は、内部に各種のデータベースを備えており、携帯電話機の使用者２１２に対して目的地としてのＢ地点２１１Ｂまで誘導するデータを検索し、これを監視装置２１５に提供するようになっている。
【００２９】
図２は、本実施例で使用される携帯電話機の外観を示したものである。この携帯電話機２０５は２つの筐体２２１、２２２をヒンジ機構２２３によって折り畳むことができるタイプのものである。図で上側に配置された一方の筐体２２１の閉じ合わされる面と反対側の面にはズーム付きの第１のデジタルカメラ２２４が配置されており、更にこの筐体２２１の反対側の面には図示しない液晶等の第１のディスプレイと共に第２のデジタルカメラ２２５が配置されている。このように２つのデジタルカメラ２２４、２２５が配置されているのは、携帯電話機２０５の使用者２１２（図１）の前方と後方の被写体を同時に映し出すことによって、たとえば通話相手が使用者２１２の周囲の状況をより把握しやすくするためである。ズーム付きの第１のデジタルカメラ２２４は通話相手側の指示で倍率を変更できるモードが存在し、使用者２１２が有人（通話相手）によるサポートを受ける場合に、前方の障害物等の特定に効力を発揮する。ただし、本実施例ではＧＰＳを使用して人手を介すことなく目的地にたどり着く場合を主として説明する。
【００３０】
一方の筐体２２１における第１のデジタルカメラ２２４の配置された面には小型の第２のディスプレイ２２７が配置されている。また、他方の筐体２２２の側面にはイヤホンジャック２２８が設けられている。このイヤホンジャック２２８にイヤホン２２９のプラグ側を挿入することで、携帯電話機２０５に内蔵の図示しないスピーカから出力される音をイヤホン２２９側に切り替えて出力させることができる。これは、本実施例で携帯電話機２０５の使用者２１２が雑音の多い市街地等で音によって進行等の指示を受けるときに確実にその内容を聞き取ることができるようにするためである。図示しないステレオヘッドホンを代わりに使用できるようになっていてもよいが、携帯電話機２０５の音を聴取している状態で周囲の音を十分取り込めるような構造にしておくことが安全である。
【００３１】
図３は図２に示した携帯電話機の回路構成の概要を表わしたものである。携帯電話機２０５は、ＣＰＵ（中央処理装置）２３１を搭載している。ＣＰＵ２３１はバス２３２を通じて装置内の各部と接続されている。このうちＲＯＭ２３３はこの携帯電話機２０５の各部を制御するためのプログラムを格納したリード・オンリ・メモリである。ＲＡＭ２３４はプログラムを実行するときに必要となる一時的なデータおよび画像等を含んだ通信データを一時的に格納するランダム・アクセス・メモリである。操作部２３５は図２に示した筐体２２２の閉じ合わせる側の面に配置されたキースイッチ群から構成されている。操作部２３５の操作により発生した信号は入力回路２３６を介してバス２３２に伝達されるようになっている。第１のデジタルカメラ２２４と第２のデジタルカメラ２２５の出力は画像制御回路２３７によって圧縮等の処理が行われた後、バス２３２に出力される。なお、第１のデジタルカメラ２２４の倍率制御は画像制御回路２３７が画像処理として行うが、光学的に倍率を変化させる装置構成の場合にはこの画像制御回路２３７と併せてモータ駆動制御回路が必要である。
【００３２】
音声制御回路２３８は音声の入出力を行う回路で、マイクロフォン２３９から音声を入力すると共に、切替器２４１を介してスピーカ２４２および図２に示したイヤホン２２９に接続されており、これらのいずれかから音声を出力するようになっている。表示制御回路２４４は、前記した第１のディスプレイ２４５および第２のディスプレイ２２７の表示を制御するようになっている。第１の通信制御回路２４６は、図１に示した基地局２０４と無線で通信を行い、本実施例ではインターネット網２０１を介して監視装置２１５や誘導装置２１６と接続されるようになっている。もちろん、携帯通信網２０２上の図示しないサポート機関（あるいはサポート会社）に電話し、テレビカメラあるいはデジタルカメラを取り付けた携帯電話機２０５を用いた視覚障害者支援（テレサポート）を受けることもできる。この場合には、第１のデジタルカメラ２２４あるいは第２のデジタルカメラ２２５または双方によって取得した画像をサポート機関に送って、映し出された画像を見た支援者が音声によって携帯電話機２０５の使用者２１２に指示を与えることになる。
【００３３】
本実施例の携帯電話機２０５は第１の通信制御回路２４６の他に第２の通信制御回路２４７を備えている。第２の通信制御回路２４７は付属装置入出力回路２４８を介してバス２３２と接続されており、オプションとして用意される付属装置に無線で必要な情報を与えたり、付属装置から出力される無線による情報を出力するようになっている。このような付属装置の一例としては後に説明する視覚障害者用杖や誘導ブロック（点字ブロック）の一種としての無線誘導ブロック等がある。ＧＰＳ受信部２４９は図１に示した通信衛星の複数から電波を受信して携帯電話機２０５の現在位置を判別する装置である。
【００３４】
図４は本実施例の誘導装置の構成を具体的に表わしたものである。誘導装置２１６は、処理装置部２６１を備えている。処理装置部２６１は図示しないＣＰＵ（中央処理装置）、制御プログラムを格納した記録媒体ならびに通信制御部を備えており、通常のパーソナルコンピュータと同一の構成となっている。通信制御部は図１に示したインターネット網２０１と誘導装置２１６を常時接続するようになっている。処理装置部２６１はバス２６２を介して３種類のデータベース（ＤＢ）を接続している。これらは、地図情報データベース２６３、構造化地図データベース２６４および交通機関情報データベース２６５である。
【００３５】
このうち地図情報データベース２６３には、日本全国の詳細なディジタル地図情報と、各地域に存在する交差点、信号、踏切、横断歩道の位置、横断歩道の横断距離、歩道と車道の段差、歩道の勾配、歩道の幅員、歩道上に存在する電柱、看板、花壇等の障害物の一覧とこれらの位置とに関するデータが格納されている。これらの情報は、最新の情報に逐次更新される。また、これら道路等に対する工事が行われる場合には、それについて提出される情報に基づいて情報の一時的な変更や訂正が行われるようになっている。
【００３６】
構造化地図データベース２６４は、駅舎、建物等の施設の出入り口、これら施設における階段等の通行のための設備の位置や形状等についての位置的な精度情報が格納されている。
【００３７】
交通機関情報データベース２６５は、携帯電話機の使用者２１２が交通機関を利用するときに使用するデータベースである。ここには、各交通機関の駅、バス停、港、空港等の位置、それぞれの交通機関の平日および休日における行き先、出発時刻、それぞれの駅、バス停、港等の到着時刻、電車等の出発および到着の番線、搭乗口に関する情報が格納されている。臨時便が存在するときの内容や、台風等による運休あるいは欠航、行き先の変更についても、最新のものがインターネットに接続された各交通機関の協力によってデータベースとして常に整備されるようになっている。
【００３８】
このように地図情報データベース２６３、構造化地図データベース２６４および交通機関情報データベース２６５は全国規模になると情報量が膨大である。しかしながら、これらのデータベースの少なくとも一部は、地図や時刻表に関するアプリケーションプログラムを売り出している幾つかの会社がすでにデータベース化している。そこで、たとえばこれらの会社と提携することで、内容的にも常に新しく、かつ詳細なデータベースを構築し、維持することができる。
【００３９】
図５は、本実施例の監視装置の機能ブロックを表わしたものである。監視装置２１５は、ワークステーション等の通信機能を持ったデータ処理装置によって構成されており、地図上の障害物と図１に示した携帯電話機２０５を持って行動する使用者２１２とのマッチングを判別する障害物マッチング部２７１と、周囲の施設と使用者２１２とのマッチングを判別する施設マッチング部２７２と、経路情報と使用者２１２とのマッチングを判別する経路情報マッチング部２７３と、インターネット網２０１と接続する通信部２７４から構成されている。
【００４０】
これら３つのマッチング部２７１〜２７３は、図４に示した誘導装置２１６の３種類のデータベースに１つずつ対応している。すなわち障害物マッチング部２７１は、使用者２１２が携帯電話機２０５を使用しながら移動するとき、地図情報データベース２６３を参照して、正確にルート上を移動しているかどうかをリアルタイムに監視する。また、施設マッチング部２７２は、構造化地図データベース２６４を参照して、使用者２１２が各施設を結ぶルート上を正確に移動しているかどうか、あるいはこれらの施設のいずれかに辿り着いたかをリアルタイムに監視する。更に経路情報マッチング部２７３は、交通機関情報データベース２６５を参照して、使用者２１２が交通機関を利用するとき、交通機関の改札口等に正確に辿り着いたかあるいは交通機関によって正確に移動しているかどうかをリアルタイムに監視する。これらのマッチング部２７１〜２７３は使用者２１２が予め設定したルートを外れて移動している場合に、携行している携帯電話機２０５に対してアラーム音を出力したりバイブレーションを発信して注意を促すようにしている。
【００４１】
更に本実施例の個人ナビゲーションシステムでは、本人から緊急通報依頼が発せられた場合、ＧＰＳ機能を搭載した携帯電話機２０５から使用者２１２の現在位置を把握して、最寄りの警察あるいは消防署に自動通報するようになっている。また、このような事態ではなくても使用者２１２本人が道に迷ったと自覚したとき、あるいは周囲に存在する施設等について確認をしたいとき等には、現在地の施設等に対して自動音声ガイダンスを要求したり、前記したように第１のデジタルカメラ２２４あるいは第２のデジタルカメラ２２５の画像をサポート機関に送信して視覚障害者支援を受けることもできる。
【００４２】
図６は、本実施例の視覚障害者用杖および無線誘導ブロックの構成を示したものである。携帯電話機の使用者２１２が携行する視覚障害者用杖２８１はたとえば白色に塗られた杖であり、その上部付近に、図３に示した第２の通信制御回路２４７と近距離の無線通信を行う通信部２８２を備えており、その僅か下に第１のＧＰＳ受信部２８３が設けられている。また、視覚障害者用杖２８１の最下端近傍には第２のＧＰＳ受信部２８４が設けられており、その僅か上部には無線受信部２８５が設けられている。無線受信部２８５は、歩道等に配置された誘導ブロックとしての無線誘導ブロック２９１から発せられる誘導情報を受信して、これを第１および第２のＧＰＳ受信部２８３、２８４から得られた進行方向情報と共に第２の通信制御回路２４７に送出するようになっている。
【００４３】
ここで２つのＧＰＳ受信部２８３、２８４が設けられているのは、複数の通信衛星（図では１つのみを表示）２０６から視覚障害者用杖２８１の２点でそれぞれ位置情報を取得して、これから杖の方向を識別することで使用者２１２の進行方向を判別できるようにするためである。また、視覚障害者用杖２８１の先端近傍に無線送受信部２８５が設けられているのは、無線誘導ブロック２９１がその配置方向によって異なった情報を発信している場合、それらを区別して受信しやすくするためである。使用者２１２は視覚障害者用杖２８１をたとえば矢印２９３方向に移動していくことで、たとえば「新宿駅広場方向２００メートル。……新宿駅広場方向１９５メートル。……交差点。」という音声情報を順に得ることができる。この場合、更に矢印２９４方向に直進すると「小田急線、小田急デパート方向」という音声情報に切り替わり、矢印２９５方向に右折すると「京王線、京王デパート方向」という音声情報に切り替わる。また、矢印２９６方向に左折すると「ＪＲ線、丸ノ内線方向」という音声情報に切り替わる。
【００４４】
無線誘導ブロック２９１は、視覚障害者用杖２８１の識別情報を受信しており、進行方向を判別することで音声情報を２種類の情報から切り替える。無線誘導ブロック２９１はそれぞれ２種類の情報を常に発信し、視覚障害者用杖２８１側がその進行方向をブロックごとの識別情報の切り替え状況から判別して、そのうちの一方のみを携帯電話機２０５に送出するようにしてもよい。もちろん、図１に示したＡ地点２１１Ａから目的地としてのＢ地点２１１Ｂまで移動するときに使用者２１２がそのルートを決定したら、そのルート上に存在する無線誘導ブロック２９１に沿って正常に歩行している間は正常移動を示す音楽等の音情報を携帯電話機２０５に送出させ、間違った無線誘導ブロック２９１に沿って歩行し始めたときには警告音あるいは警告メッセージを音情報として携帯電話機２０５に送出するようにしてもよい。後者の場合には無線誘導ブロック２９１のそれぞれが監視装置２１５（図１参照）の制御に基づく携帯電話機２０５からのルート情報を用いて独自にメッセージ等の音情報を送出してもよいし、無線誘導ブロック２９１のそれぞれは固有の識別情報を出力し、誘導装置２１６（図１参照）のデータベースを使用して監視装置２１５が正常なルートに沿って歩行しているかを判別してこれに応じた音情報を送出するようにすることもできる。
【００４５】
＜目的地へのルートの選択＞
【００４６】
次に携帯電話機の使用者２１２が図１に示したＡ地点２１１Ａから目的地としてのＢ地点２１１Ｂまで移動する場合の本実施例の個人ナビゲーションシステムの実際の運用を具体的に説明する。まず、Ｂ地点２１１Ｂまで移動する際のルートの選択について説明する。
【００４７】
図７は、携帯電話機を使用したルートの設定作業の流れを表わしたものである。まず、使用者２１２は携帯電話機２０５を操作して目的地へ移動するためのモードとしてのルート設定モードにこれを設定する（ステップＳ３０１）。そして、目的地としてのＢ地点２１１Ｂを特定するための音声入力を指示に従って実行する（ステップＳ３０２）。たとえばルート設定モードに設定すると携帯電話機２０５から「目的地の郵便番号を音声入力あるいはキー入力するか、地名を音声入力してください。」というメッセージが流れる。携帯電話機２０５は音声識別機能を有しており、予め使用者２１２の音声を識別するための学習を行っている。使用者２１２が図３に示した操作部２３５からキー入力をした場合には、「○○県、○○市ですね。正しければそれ以後の住所を音声入力してください。間違っていれば取消キーを押して再度入力してください。」という音声メッセージが出力される。郵便番号が特別に割り当てられた会社やホテル等の場合には、たとえば「○○県の○○ホテルですね。正しければ実行キーを間違っていれば取消キーを押して再度入力してください。」という音声メッセージが出力される。実行キーを押すと「更に追加する情報はありますか。あれば実行キーを押した後、音声で入力してください。無い場合には取消キーを押してください。」という音声メッセージが出力される。この例で実行キーを押せば、その後に「フロント」とか「結婚式場」、あるいは「○○号室」のように更に細かい目的地を指示することができる。
【００４８】
以上のようにして目的地としてのＢ地点２１１Ｂの入力処理が行われている間、携帯電話機２０５は誘導装置２１６と接続されている。そして同音の目的地が複数存在するような場合や構造化地図データベース２６４に存在しないような施設の目的地が指定された場合には、その目的地の別の称呼等を要求して特定する。目的地の特定は郵便番号以外の手法で行うことが可能であり、事前に携帯電話機２０５の環境設定を行っておくことで、たとえば電話番号の入力で行ってもよい。また目的地に居住する個人の氏名と大体の年齢および大まかな地名といった幾つかの条件を組み合わせて候補を選出させたり、誘導装置２１６側から質問を行って目的地を絞り込んでいくようにしてもよい。これにより、住所を移動した昔の友人を訪ねていくことも場合により可能になる。
【００４９】
このようにして目的地としてのＢ地点２１１Ｂが確定したら、使用者２１２は音声あるいは操作部２３５のキーを使用してこれを肯定（ＯＫ）する指示を出す（ステップＳ３０３）。携帯電話機２０５はこの指示を入力すると（Ｙ）、誘導装置２１６にルートの問い合わせを行う（ステップＳ３０４）。誘導装置２１６はこれに対して、幾つかのルートを検索して回答を携帯電話機２０５に送出する。携帯電話機２０５はこの回答を受信すると（ステップＳ３０５：Ｙ）、ルートの各候補を音声で表示する（ステップＳ３０６）。たとえばＡ地点２１１ＡからＢ地点２１１Ｂへ移動する際に途中のＣ地点からＤ地点までＪＲ線と京王線が存在する場合には、それぞれ目的地までの到達予定時間の長短と運行の時間間隔、エレベータの設置の有無、料金等の必要な情報が表示される。使用者２１２がこの中から気に入ったルートを決定すると（ステップＳ３０７：Ｙ）、携帯電話機２０５はその決定されたルートを監視装置２１５に送信する（ステップＳ３０８）。なお、使用者２１２が直ちに出発するものでない場合には、出発時に監視装置２１５にその旨を通知する。この時点から携帯電話機２０５はＡ地点２１１ＡからＢ地点２１１Ｂへ移動するための監視モードに移行する。
【００５０】
＜監視モードでの動作＞
【００５１】
図８は、自宅等のＡ地点からＣ地点としての駅までの地図の一例を示したものである。Ａ地点２１１ＡからＣ地点としての駅４０１までには、道路４１１と、この道路４１１と他の道路４１２が交叉する十字路４１３および道路４１１の一方から駅４０１の手前の階段４１５まで延びる更に他の道路４１６が存在している。道路４１１と十字路４１３の間には電柱等の障害物４１７が存在する。十字路４１３のそれぞれの角および十字路４１３から駅４０１までの歩道には無線誘導ブロック２９１が存在する。
【００５２】
携帯電話機の使用者２１２（図１）は、Ａ地点２１１Ａを出てから十字路４１３の方向に音声で指示を受けながら進行し、障害物マッチング部２７１（図５）がルート上で事前に抽出しておいた障害物４１７を避けて十字路４１３の手前に到達する。そして、図示しない交通信号機の信号切り替えに連動したガイド音を確認して他の道路４１２を横断し、その後は無線誘導ブロック２９１に案内されて階段４１５の手前まで到達する。
【００５３】
図９は、携帯電話機の使用者が階段の傍まで到達した状態の一例を示したものである。階段４１５は上りと下りがあり、視覚障害者にはこれを判断しにくい。そこで携帯電話機のＧＰＳ受信部２４９（図３参照）が使用者２１２の位置を判別した結果、階段４１５の数メートルまで近づいたことを監視装置２１５が判別すると、この時点で、何メートル先にどのような段差で上り方向あるいは下り方向に何段の階段４１５が存在するかを音声情報で通知する。また、無線誘導ブロック２９１が階段４１５の付近に設置されている場合には、使用者２１２が視覚障害者用杖２８１をゆっくりと左右に動かすと、階段の手すりが配置されている進行すべき方向等の情報が音声で指示される。階段４１５を上り終わる、あるいは下り終わると、図示しないが同様に無線誘導ブロック２９１が設置されており、これによって切符売り場や改札口（共に図示せず）に到達することができる。
【００５４】
図１０は、使用者が図８に示した例のように移動する場合の監視装置の制御の様子を表わしたものである。図５に示した監視装置２１５は図１に示した通信衛星２０６を使用したＧＰＳシステムを用いた位置制御に優先する制御を行う優先情報が存在する場合には（ステップＳ３２１：Ｙ）、それによる優先制御を実行する（ステップＳ３２２）。たとえば使用者２１２が地下鉄の駅まで到達し通信衛星２０６を使用したＧＰＳシステムを利用できなくなる段階で無線誘導ブロック２９１等が存在した場合には、その手段を用いて使用者２１２をガイドする優先制御が行われる。ただし、割り当てられた１単位時間内の優先制御の処理のみで目的地に到達できない場合には（ステップＳ３２３：Ｎ）、次の単位時間でも優先情報による処理が継続的に行われるかがチェックされる（ステップＳ３２１）。たとえば駅構内を抜けて使用者２１２が再び屋外に出た段階で無線誘導ブロック２９１がなくなると、監視装置２１５は優先情報による制御から離脱する。
【００５５】
このように優先情報が存在しなくなった状態で（ステップＳ３２１：Ｎ）、監視装置２１５は該当する携帯電話機２０５がＧＰＳを用いて位置情報を取得しているかどうかを判別する（ステップＳ３２４）。位置情報を取得していれば（Ｙ）、現在地がＡ地点２１１Ａから目的地としてのＢ地点２１１Ｂまで移動する予定されたルート上であるかどうかをチェックする（ステップＳ３２５）。そして、ルート上からずれているような場合には（Ｎ）、ルートに正しく戻らせるための方向変更処理を行う（ステップＳ３２６）。
【００５６】
この方向変更処理では図６に示した視覚障害者用杖２８１が向いている方向をその第１および第２のＧＰＳ受信部２８３、２８４から得られた進行方向情報から判別して、正しい方向を監視装置２１５が音声情報として指示する。たとえば「杖の向いている方向を前方にしたとき左方向に１０メートル離れた歩道に移動してください。」といったメッセージが図３に示すスピーカ２４２あるいはイヤホン２２９から出力される。方向変更処理が行われると、処理は再びステップＳ３２１に戻る。
【００５７】
このようにして正規のルート上まで移動すると（ステップＳ３２５：Ｙ）、使用者２１２はそのルートに沿って進行を開始する。これによってそのときどきの位置情報が携帯電話機２０５から監視装置２１５に送られてくる。監視装置２１５は、図５に示した障害物マッチング部２７１、施設マッチング部２７２および経路情報マッチング部２７３を用いて携帯電話機２０５の位置情報を順にチェックする。その結果として、たとえば前方数メートルの範囲内でポスト等の障害物が存在する場合には（ステップＳ３２７：Ｙ）、進行方向を一時的に変更して障害物に対する回避処理を実行する（ステップＳ３２８）。そして再びステップＳ３２１の処理に戻ることになる。
【００５８】
一方、ルートの前方に階段があったり、次に乗る交通機関としてのバス停があるような場合で一時停止が必要な場合には（ステップＳ３２９：Ｙ）、監視装置２１５がその旨の音声情報を携帯電話機２０５に送出して一次停止処理を行う（ステップＳ３３０）。たとえば前方に階段がある場合には、前記したようにその詳細な位置情報を通知したり、階段の向きや手すりの有無や手すりがある場合にはその位置等を音声情報として出力し、使用者２１２がその指示に従って進行できるようにする。バス停があるような場合には目的地との関係でバスが来る予定時刻、待ち時間、降りるバス停、料金等をアナウンスしてその場に待たせることになる。待合室や腰掛けが存在する場合には、この一次停止処理で視覚障害者用杖２８１を用いたその位置へのガイドを行うことになる。トイレや売店についての情報も適宜提供されるが、後に説明するリプレイ機能を使用してこれらの情報を積極的に取得することもできる。なお、無線誘導ブロック２９１がバス停等の場所に設置されている場合には、使用者２１２が視覚障害者用杖２８１でこれを検知した時点で優先情報による制御が行われ（ステップＳ３２２）、適切な音声情報が携帯電話機２０５に送出されるようになっていてもよい。
【００５９】
ステップＳ３２５で使用者２１２がルート上を移動していると判断した場合でも前方がＴ字路となっている場合のように進行方向を変更する必要が生じる場合がある（ステップＳ３３１：Ｙ）。このような場合にはステップＳ３２６に進んで方向変更が行われる。以上のような処理が繰り返された結果として目的地としてのＢ地点２１１Ｂまで移動できたときには（ステップＳ３３２：Ｙ）、その旨の音声情報が送出されて処理が終了する（エンド）。
【００６０】
なお、ステップＳ３２４でＧＰＳによる位置情報の取得もできないような場合には（ステップＳ３２４：Ｎ）、従来行われていたような手法で使用者２１２がルート上を移動することを試みる必要がある。すなわちこの場合には手動制御が行われる（ステップＳ３３３）。ただし、視覚障害者に対して整備された環境ではこのような事態が生じても一時的なものでしかない。そこで手動制御の状態でも目的地に到達した場合を除き（ステップＳ３３４：Ｎ）、ステップＳ３２１に制御が戻り、優先情報制御（ステップＳ３２２）あるいはＧＰＳを用いた制御に移行できる（ステップＳ３２４：Ｙ）ときは直ちにその制御によるサポートが受けられるようになっている。
【００６１】
ただし、本実施例の携帯電話機２０５は手動制御の状態（ステップＳ３３３）でも、本人の選択により前記した有人（通話相手）によるサポートを受けることができる。この場合には第１のデジタルカメラ２２４や第２のデジタルカメラ２２５の画像を使用することも既に説明した。
【００６２】
図１１は、緊急時等における携帯電話機側の処理の流れを表わしたものである。図３に示した携帯電話機２０５はその操作部２３５の特定のキーが押されるのを待機している。これらのキーのうちの１つは緊急事態の発生を知らせるキーである。このキーが押されると（ステップＳ３５１：Ｙ）、緊急事態の通報を行う旨の確認が音声で出力され（ステップＳ３５２）、これに対して使用者２１２が肯定を示すキーを所定時間以内に押すと（ステップＳ３５３：Ｙ）、携帯電話機２０５は監視装置２１５に対して緊急事態の通報の割込み処理を行う（ステップＳ３５４）。使用者２１２が所定時間以内に肯定を示すキーを押さなかった場合には（ステップＳ３５５：Ｙ）、操作ミスであるとして処理を終了させる。
【００６３】
一方、使用者２１２がサポート会社の呼び出しを希望するキーを押下した場合には（ステップＳ３５６：Ｙ）、サポート会社のスタッフによる有人サービスを行うことを確認する音声情報が出力される（ステップＳ３５７）。このサービスは、前記したように第１のデジタルカメラ２２４や第２のデジタルカメラ２２５による画像を会社に送ってエレベータの乗り方や売店での弁当の買い方等のサポートを受けるもので、場合によっては有料となる。そこで、有料の場合には時間当たりの料金等についての情報も使用者２１２に通知される。これに対して使用者２１２がサービスを受けることの肯定を示すキーを所定時間以内に押すと（ステップＳ３５８：Ｙ）、携帯電話機２０５は監視装置２１５に対してサポート会社への接続の割込み処理を行う（ステップＳ３５９）。使用者２１２が所定時間以内に肯定を示すキーを押さなかった場合には（ステップＳ３６０：Ｙ）、操作ミスであるとして処理を終了させる。
【００６４】
以上とは異なり、携帯電話機の使用者２１２が音声によるガイドを受けたときに、それがよく聞き取れなかったような場合がある。このような場合、使用者２１２は所定のリプレイキーを押す（ステップＳ３６１：Ｙ）。すると、直前に出力された音声情報が再度出力される（ステップＳ３６２）。この処理は、携帯電話機２０５自体のＲＡＭ２３４（図３）に格納されている直前の音声情報を消去前に再出力するもので、監視装置２１５に負担を掛けることはない。なお、以上のボタン操作の代わりに、「緊急」、「サポート」、「リプレイ」、「ＯＫ」等の決められた言葉を音声で発して、これを音声認識させるようにすることは可能である。なお、本実施例の個人ナビゲーションシステムではリプレイキーを同時に複数回押すと、現地の住所および周囲の施設等について自動音声ガイダンスが行われるようになっている。これは本人が道に迷ったと思ったときや、移動しながら周囲の施設等の案内を受けるときに便利である。歩いているときにトイレに行きたくなったような場合には、自動音声ガイダンスにトイレの情報も含めておけば、トイレの場所も知ることができる。この自動音声ガイダンスが行われるタイミングで音声入力を受け付け、音声入力があったときにはこれに関連するガイダンスを行うようにしてもよい。たとえば使用者２１２がこのタイミングでマイクロフォン２３９（図３）から「トイレ」と音声入力した場合には現在地に近いトイレの場所を知らせるといった具合である。この場合に、監視装置２１５が誘導装置２１６と交信してトイレまでのルート情報を取得し、暫定的にこのルートに使用者２１２を導くことは可能である。
【００６５】
図１２は、携帯電話機が図１１の処理を行った場合の監視装置側の制御の様子を表わしたものである。緊急事態の通報があった場合には（ステップＳ３８１：Ｙ）、通報のあった携帯電話機２０５の現在地に対応した警察または消防署に通知を行う（ステップＳ３８２）。これらの管轄所は、携帯電話機の使用者２１２が目的地としてのＢ地点２１１Ｂまでルートの設定を行い、これに基づいて誘導装置２１６がこれに関連するデータを監視装置２１５に送出した際に緊急用の情報としてこれに含まれている。ただし、使用者２１２が携帯電話機２０５の電源を切ってルートから外れた移動を行った先で緊急事態が発生した場合のように現在地の警察または消防署が把握できない場合もある。このようなとき、監視装置２１５は誘導装置２１６に問い合わせて現在地の管轄の警察または消防署を知り、通知する。非常時のこのような通知は電子メールで行われてもよいが、専門のスタッフが携帯電話機２０５の使用者２１２に内容を確認しながら行ってもよい。
【００６６】
一方、監視装置２１５がサポート会社の依頼の要求を受けた場合には（ステップＳ３８３：Ｙ）、携帯電話機２０５からの接続をサポート会社に切り替える（ステップＳ３８４）。これにより、これ以後はサポート会社のスタッフが携帯電話機２０５から送られてくる画像や音声を基にして使用者２１２に対してサポートを行うことになる。
【００６７】
なお、携帯電話機の使用者２１２が目的地を途中で変更する場合は、現在地から新たな目的地までルートを新たに設定するようにすれば、これに対処することができる。また、一時的に携帯電話機２０５の電源を切って歩いた結果として迷ってしまったような場合には、電源を再投入した時点で図１０で説明した監視装置２１５がルートから外れたことを検出するので（ステップＳ３２５：Ｎ）、ステップＳ３２６で説明した方向変更処理を実行すればよい。サポート会社を呼び出してスタッフの協力で正規のルートに戻ることもできる。あるいは監視装置２１５側に同様の支援体制が存在する場合には、現在地の画像をこれに対して送信し、その判別を行わせて指示を受けることも場合により可能である。
【００６８】
以上説明した実施例では誘導装置２１６が地図等のデータベースを有して監視装置２１５が携帯電話機２０５との仲介を図ることにしたが、誘導装置２１６と監視装置２１５が一箇所に統合されていてもよいし、あるいはこれら２つの装置の担当が明確に分離されていないものであってもよい。もちろん、データベースも実施例で説明したように３つに区分される必要はなく、更にデータベースごとに独立したサーバあるいは装置が割り当てられていてもよい。
【００６９】
また、実施例では携帯電話機を使用した個人ナビゲーションシステムを説明したが、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）あるいはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の他の小型の無線通信機器を使用することも可能である。更に実施例では視覚障害者が主に使用する個人ナビゲーションシステムについて説明したが、営業マンや運送業者等が目的地にガイドされるためのナビゲーションシステムとして本発明を同様に適用できることも当然である。
【００７０】
更に実施例では第１および第２のデジタルカメラ２２４、２２５をナビゲーションに役立てたが、１つのデジタルカメラを使用してもよいし、デジタルカメラの代わりに小型のテレビカメラを用いてもよい。この他、本発明では各種の変更が可能であることも当然である。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、複数の通信衛星からの電波を受信することで現在位置を検出し障害物を避ける等の処理を行うことにしたので、超音波を使用して同様の処理を行う場合と比べると、超音波の発振部分が不要になる。このため、本体側の装置のバッテリの電圧低下、故障等により障害物の回避処理が不能になるといった不都合が生じない。本発明の場合には、しかも通信端末側が検出した現在位置情報をインターネット接続手段によってインターネットを介して他の装置に送出して処理を行うことにしているので、通信端末側の処理が簡略化されるだけでなく、システムが簡略化するので信頼性も向上することになる。
【００７５】
また、請求項１記載の発明によれば、方向検出手段と進行方向情報送信手段とを備えた杖を通信端末の所持者に所持させるので、所持者がどの方向に移動しているかを簡単に把握することができ、進むべき方向を適切に指示することができる。
【００７６】
更に請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の杖に更に受信あるいは通信機能を備えさせると共に、誘導ブロックを無線発信機能を備えた無線誘導ブロックとして、無線誘導ブロックの配置された場所等の情報を杖を介して通信端末に伝達できるようにしたので、たとえば通信衛星による現在位置の特定ができないような場所でも必要な情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における個人ナビゲーションシステムの概要を示したシステム構成図である。
【図２】本実施例で使用される携帯電話機の外観を示した斜視図である。
【図３】本実施例の携帯電話機の回路構成の概要を表わしたブロック図である。
【図４】本実施例の誘導装置の構成を具体的に表わしたブロック図である。
【図５】本実施例の監視装置の機能ブロックを表わしたブロック図である。
【図６】本実施例の視覚障害者用杖および無線誘導ブロックの構成を示した斜視図である。
【図７】本実施例で携帯電話機を使用したルートの設定作業の流れを表わした流れ図である。
【図８】自宅等のＡ地点からＣ地点としての駅までの地図の一例を示した平面図である。
【図９】携帯電話機の使用者が階段の傍まで到達した状態の一例を示した要部斜視図である。
【図１０】使用者が移動する場合の監視装置の制御の様子を表わした流れ図である。
【図１１】本実施例で緊急時等における携帯電話機側の処理の流れを表わした流れ図である。
【図１２】携帯電話機が図１１の処理を行った場合の監視装置側の制御の様子を表わした流れ図である。
【図１３】従来提案された視覚障害者に対する誘導安定装置の概要を示す概略構成図である。
【図１４】従来提案された他の装置の原理的構成を示す説明図である。
【符号の説明】
２００ 個人ナビゲーションシステム
２０１ インターネット網
２０２ 携帯通信網
２０４ 基地局
２０５ 携帯電話機
２０６ 通信衛星
２１５ 監視装置
２１６ 誘導装置
２２４ 第１のデジタルカメラ
２２５ 第２のデジタルカメラ
２３１ ＣＰＵ
２３３ ＲＯＭ
２３４ ＲＡＭ
２４６ 第１の通信制御回路
２４７ 第２の通信制御回路
２４９ ＧＰＳ受信部
２６３ 地図情報データベース
２６４ 構造化地図データベース
２６５ 交通機関情報データベース
２７１ 障害物マッチング部
２７２ 施設マッチング部
２７３ 経路情報マッチング部
２８１ 視覚障害者用杖
２９１ 無線誘導ブロック

Claims (2)

1. 棒状部材における個人が手で握る側としての一端側を基点としたときの他端側としての先端部分が示す方向を検出する方向検出手段と、この方向検出手段によって検出された方向を示す進行方向情報を送出する進行方向情報送信手段とを備えた杖と、
   個人が向かおうとする目的地への移動経路としてのルートの設定を要求するルート設定要求手段と、このルート設定要求手段の要求に対して複数のルートが候補として送られてきたときこの中から１つのルートを選択するルート選択手段と、複数の通信衛星からの電波を受信することで現在位置を検出する現在位置検出手段と、この現在位置検出手段によって検出された現在位置を表わした現在位置情報と前記ルート設定要求手段の要求によって設定したルートの照合結果を基にして現在位置から目的地に向かって最適な方向に移動するための移動指示情報が送られてきたときこれを基にして移動を指示する移動指示手段と、通信のためにインターネットに接続するインターネット接続手段と、前記進行方向情報送信手段から受信した前記進行方向情報を前記杖の所持者の移動する方向を示す情報として送信する移動方向送信手段と、前記現在位置情報を送信する現在位置情報送信手段を備えた通信端末と、
   個人が移動する土地の地図や移動する可能性のある場所に存在する障害物および施設に関する情報を格納し通信によってその内容を逐次更新される情報格納手段と、前記通信端末のルート設定要求手段からルートの設定が要求されたときその現在位置から目的地に至るルートを前記情報格納手段に格納された情報を基にして検索するルート検索手段と、このルート検索手段によって検索されたルートについての候補が複数存在するとき前記通信端末に対して１つのルートの選択を要求するルート選択要求手段と、このルート選択要求手段の要求に基づいて１つのルートが選定されたときこれを受信するルート受信手段と、前記通信端末の現在位置情報送信手段から送られてきた現在位置情報を受信する現在位置情報受信手段と、前記通信端末の移動方向送信手段から送られてきた前記杖の所持者の移動する方向を示す情報を受信する移動方向受信手段と、これら現在位置情報受信手段および移動方向受信手段から現在位置情報および前記進行方向情報が送られてきたときルート受信手段によって受信したルート上にこの通信端末が位置しかつ障害物を回避するように逐次判別し、現在位置から最適な方向に移動するための移動指示情報をこの通信端末に送出する移動指示情報送出手段と、通信のためにインターネットに接続するインターネット接続手段とを備えた誘導監視手段
   とを具備することを特徴とする個人ナビゲーションシステム。
2. 人間の歩く床面に適宜配置され、個人の移動のための情報を発信する無線誘導ブロックを具備し、前記杖はこの無線誘導ブロックから発信された情報を受信して前記通信端末にこれを送信する中継手段を具備することを特徴とする請求項１記載の個人ナビゲーションシステム。

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