JP4391203B2 - 埋設部材、廊下構造およびナビゲーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、位置情報を提供するための埋設部材、廊下構造およびナビゲーションシステムに関する。

特許文献１には、位置情報サーバと、フェーズドアレイ・アンテナと、携帯電話機と、からなるシステムが開示されている。フェーズドアレイ・アンテナは、ビル内や地下街などの天井に配設される。そして、位置情報サーバは、その記憶部により記憶されている位置情報を順番に取得して、その位置情報にしたがってフェーズドアレイ・アンテナのビーム方向を決定し、そのフェーズドアレイ・アンテナを用いて位置情報を無線により配信する。携帯電話機は、この無線配信された位置情報を受信して現在位置を表示する。

特開２００３−２８４１１１号公報（発明の詳細な説明、図面など）

位置情報を提供するシステムとしては、所謂ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）電波を受信するナビゲーションシステムが広く利用されている。しかしながら、このＧＰＳ電波を受信するナビゲーションシステムは、衛星からのそのＧＰＳ電波を受信することができないたとえば地下街などにおいて、位置情報を提供するシステムとして利用することができない。

そのため、特許文献１にあるように、ＧＰＳ電波を受信するナビゲーションシステムと同様の発想で、位置情報を無線により送信することで、地下街などにおいて位置情報を提供するための新たなシステムが提案されている。しかしながら、この特許文献１に開示される位置情報提供システムでは、その位置情報を無線により送信するために、位置情報サーバと、フェーズドアレイ・アンテナとを地下街などに設置しなければならない。特に、フェーズドアレイ・アンテナは電波の見通し距離毎に複数個設置しなければならないことが予想され、そのような場合にはさらに、フェーズドアレイ・アンテナ毎に位置情報サーバを設けたり、複数のフェーズドアレイ・アンテナと位置情報サーバとを信号線で接続したりしなければならない。そのため、特許文献１にある位置情報提供システムを地下街に設置するためには、大規模な投資と大掛かりな工事とが必要となってくる。

このような現状に鑑み、本願の発明者は、太陽の光やＧＰＳの電波が届かない地下街などにおいて歩行者を誘導するためのシステムを構築すべく鋭意研究を重ね、地下街などの床面などに、光学的に読み取り可能に位置情報を形成することで、大規模な投資や大掛かりな工事を必須とすることなく、地下街などにおいて位置情報を提供することができることを見出した。

しかしながら、このように光学的に読み取り可能な位置情報を、たとえば地下街などの床面などに直接に形成した場合、その耐久性が課題となってくる。床面などに直接に形成された位置情報では、歩行者の靴などによって削り取られてしまうことが考えられる。

したがって、位置情報を光学的に読み取り可能に床面に形成する場合などにおいては、その位置情報の光学的な読み取りができなくなってしまった場合であっても、何らか別の手段によって位置情報の提供が可能となっていることが好ましい。

また、地下街などにおいて光学的に読み取り可能な位置情報を提供する場合には、地下の災害時や停電時などの災害によって暗くなってその光学的な読み取りができなくなってしまうときや、外国人、ハンディキャップを持った人などの情報弱者に対しても、何らか別の手段によって位置情報の提供が可能となっていることが好ましい。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、たとえば災害時であっても、太陽の光やＧＰＳの電波が届かない地下街などにおいて歩行者を誘導することができる埋設部材、廊下構造およびナビゲーションシステムを得ることを目的とする。

本発明に係る埋設部材は、ハウジングと、ハウジングに形成される開口部と、開口部に配設され、透明あるいは半透明の材料で形成されるカバー部材と、カバー部材の内部あるいはカバー部材より開口部の内側に配設され、位置情報がコード化された二次元コードパターンが形成されたシート材と、カバー部材およびシート材より開口部の内側に配設され、カバー部材に加えられた力によって発電する発電部材と、発電部材で発電した電力を蓄電する蓄電部材と、蓄電部材に蓄電された電力で発光する発光部材と、近隣の埋設部材との間隔の変化を検出する間隔検出手段と、間隔検出手段において間隔の変化が検出された場合に発光部材の発光色、または発光／消灯を変化させる発光制御手段と、を有するものである。

この構成を採用すれば、シート材に形成された二次元コードパターンを撮像してデコードすることで、位置情報を得ることができる。したがって、太陽の光やＧＰＳの電波が届かない地下街などにこの埋設部材を埋設することで、その地下街などにおいて歩行者を誘導することが可能となる。

また、埋設部材では、カバー部材に力が加えられることで発電部材が発電し、この発電した電力で発光部材が発光する。これにより、地下道が停電になった場合でも、明かりを提供することができ、被災者を経路へ誘導することができる。

さらに、埋設部材は、地震などによる床面のひび割れなどを近隣の埋設部材との間隔の変化として検出し、発光部材の発光色（または発光／消灯）を変化させる。そのため、発光色が変化していない（あるいは発光している）埋設部材の周囲は、ひび割れなどが発生していないことになる。これにより、災害時において、被災者に安全性の高い経路を誘導することができる。

本発明に係る埋設部材は、上述した各発明の構成に加えて、蓄電部材に蓄電された電力で、位置情報を無線送信する送信回路を有するものである。

この構成を採用すれば、送信回路が無線送信した出力を受信することで、位置情報を得ることができる。したがって、太陽の光やＧＰＳの電波が届かない地下街などにこの埋設部材を埋設することで、その地下街などにおいて歩行者を誘導することが可能となる。

本発明に係る埋設部材は、上述した各発明の構成に加えて、無線信号を検出する信号検出回路と、信号検出回路により所定の無線信号が検出されてから所定の期間において送信回路へ給電する給電制御部材と、を有するものである。

この構成を採用すれば、信号検出回路が無線信号を検出すると、送信回路が位置情報を無線送信する。したがって、複数の埋設部材が近接して埋設され、互いの送信出力が混信してしまうような場合であっても、その混信を生じることなく各埋設部材の送信出力を受信することができる。また、送信回路が無線信号を出力する時間が短くなるので、蓄電部材に蓄電される電力を無駄に消費しなくなる。

本発明に係る埋設部材は、上述した各発明の構成に加えて、発電部材が、圧力による変形によって発電する圧電素子であり、カバー部材が、この圧電素子の上に載置されているものである。

この構成を採用すれば、カバー部材が歩行者などによって踏まれることで、圧電素子に発電させることができる。

本発明に係る埋設部材は、上述した各発明の構成に加えて、カバー部材が、昇降可能に配設され、発電部材が、カバー部材の昇降動作にしたがって一方向に回転されるフライホイールと、フライホイールの回転によって発電する発電モータと、を有するものである。

この構成を採用すれば、カバー部材が歩行者などによって踏まれることで、フライホイールが回転し、このフライホイールの一方向の回転によって発電モータが発電する。

本発明に係る廊下構造は、上述したいずれか１つの発明に係る複数のタイル部材を、二次元に配列させたものである。

この構成を採用すれば、二次元に配列されているタイル部材のシート材に形成された二次元コードパターンを撮像してデコードすることで、位置情報を得ることができる。したがって、太陽の光やＧＰＳの電波が届かない地下街などにこの埋設部材を埋設することで、その地下街などにおいて歩行者を誘導することが可能となる。

また、埋設部材では、カバー部材に力が加えられることで発電部材が発電し、この発電した電力で発光部材が発光する。これにより、地下道が停電になった場合でも、明かりを提供することができ、しかも、二次元な発光によって、歩行者を経路へ誘導することができる。

本発明に係る廊下構造は、上述した発明の構成に加えて、二次元に配列される複数のタイル部材の蓄電部材が、少なくとも近くにある他のタイル部材の蓄電部材と、並列あるいは直列に接続されているものである。

この構成を採用すれば、他のタイル部材で発電した電力で、各タイル部材の蓄電部材を充電することができる。これにより、たとえば一部のタイル部材の発電部材に不具合が発生したとしても、そのタイル部材の蓄電部材を充電し、そのタイル部材の発光部材を発光させることができる。また、廊下内での人の流れに偏りがあって、一部のタイル部材が他のタイル部材よりも多く発電したとしても、複数のタイル部材の発光部材の発光輝度のばらつきを抑えることができる。その結果、正しい避難路などを好適に誘導することができる。このように、複数のタイル部材の蓄電部材を直列あるいは並列に接続することで、これらへの電力供給の多様化を図ることができる。

本発明に係るナビゲーションシステムは、上述したいずれか１つの発明に係る複数の埋設部材と、撮像デバイス、撮像された二次元コードをデコードするデコード手段、およびデコード手段によってデコードされた位置情報に応じた地図を表示する表示デバイスを有する携帯端末と、を有するものである。

この構成を採用すれば、各埋設部材の二次元コードパターンを携帯端末の撮像デバイスで撮像することで表示デバイスに表示される地図によって、歩行者を誘導することができる。したがって、太陽の光やＧＰＳの電波が届かない地下街などにこの複数の埋設部材を埋設することで、その地下街などにおいて歩行者を誘導することができる。

本発明に係るナビゲーションシステムは、上述した発明の構成に加えて、携帯端末が、サーバからネットワークを介して表示デバイスに表示する地図の地図データを一括してダウンロードし、且つ、撮像デバイスにより撮像された二次元コードから得られる位置情報をこの地図データとともに表示デバイスに表示するものである。

この構成を採用すれば、位置情報を取得する度に地図データをダウンロードする必要が無く、携帯端末が通信できないような地下街であっても、歩行者を誘導することができる。

本発明に係るナビゲーションシステムは、上述した各発明の構成に加えて、埋設部材には、二次元コードパターンをデコードすることで得られる位置情報が文字列として形成され、携帯端末が、位置情報の手入力を促がす場合には、既に確認をした埋設部材の位置情報の一部あるいはすべてを表示デバイスに編集可能な状態で表示するものである。

この構成を採用すれば、携帯端末に位置情報を手入力で入力することができ、それに応じた地図を表示デバイスに表示させることができる。しかも、その手入力を促がす場合には、携帯端末は、既に確認をした埋設部材の位置情報の一部あるいはすべてを編集可能な状態で表示し、ユーザにこれを編集させることで新たな位置情報を入力させることができる。したがって、ユーザは新たな位置情報のすべての文字列を手入力しなくてよい。これにより、ユーザに、手間をかけないようにすることができる。

本発明では、たとえば災害時であっても、太陽の光やＧＰＳの電波が届かない地下街などにおいて歩行者を誘導することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る埋設部材、廊下構造およびナビゲーションシステムを、図面に基づいて説明する。なお、埋設部材は、タイル状に形成されたタイル状埋設部材として説明する。また、廊下構造は、このタイル状埋設部材を複数個、地下道の床面に埋設する場合を例として説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るタイル状埋設部材１を示す斜視図である。図２は、図１のタイル状埋設部材１の分解斜視図である。

タイル状埋設部材１は、ハウジング１１を有する。このハウジング１１は、たとえば鋼板などの剛性部材を薄い略立方体形状に形成したものである。また、ハウジング１１の上面には開口部１２が形成され、この開口部１２からハウジング１１の内部にかけて略立方体形状の空洞１３が形成される。

ハウジング１１の開口部１２には、カバー部材１６が配設される。カバー部材１６は、ガラス、ポリカーボネートなどの透明な材料あるいは半透明な材料により形成される。カバー部材１６は、ハウジング１１の開口部１２の略全体を塞ぐ大きさの立方体形状に形成される。なお、このカバー部材１６とハウジング１１との間に隙間が形成される場合には、この隙間をゴムなどの弾性部材や接着剤で封止するとよい。

カバー部材１６には、開口部１２に配設した取り付け姿勢において、その上面中央部に上面凹部１７が形成されている。上面凹部１７は、略立方体形状に形成され、その底面が平面に形成される。なお、この上面凹部１７の底面を機械加工などによって形成した場合には、その加工に使用した工具による凹凸が形成されることがある。このような凹凸は、加工後に、透明あるいは半透明な材料で平らにコーティングすることで目立たなくすることができる。

カバー部材１６の上面の周縁部は、斜めにカットされる。カバー部材１６は、この斜めにカットされた部位がハウジング１１の開口部１２から突出した状態で、ハウジング１１の開口部１２に配設される。

カバー部材１６の裏面中央部には、略立方体形状の裏面凹部１８が形成され、上面凹部１７の底面と対向する面が平面に形成される。裏面凹部１８には、シート材２１が配設される。シート材２１は、たとえば、耐水紙（耐水耐光紙）や、プラスチックなどを薄いシート状に形成したものである。

図３は、図２中のシート材２１の表面を示す正面図である。シート材２１の表面には、識別番号２２と、二次元コードパターン２３と、タイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列２４と、が形成される。これらの文字および図形は、たとえばコンピュータにおいて作図して、レーザプリンタを使用して耐水紙に印刷すればよい。

シート材２１の表面に形成される識別番号２２は、各タイル状埋設部材１を他のタイル状埋設部材１から区別するための番号であり、各タイル状埋設部材１に固有の番号となる。

シート材２１の表面に形成される二次元コードパターン２３は、タイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列が、ＱＲ（Ｑｕｉｃｋ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）コードによりコード化されたものである。二次元コードには、たとえば、Ｃｏｄｅ４９、ＰＤＦ４１７などのスタック型の二次元コードと、Ｖｅｒｉコード、データ・マトリックス、ＱＲコード、マイクロＱＲコードなどのマトリックス型の二次元コードとがある。そして、ＱＲコードは、パターンの３０％が汚れていたり欠損していたりしたとしても、コード化されているデータを復元（デコード）することができる特徴がある。なお、この二次元コードパターン２３をシート材２１の表面に形成する場合、二次元コードパターン２３を構成する２つの色（一般的には白色と黒色）の中の一方の色を印刷により形成するとともに、その他方の色をシート材２１の色としてもよい。これにより、単色のレーザプリンタにて二次元コードパターン２３を形成することができる。

シート材２１の表面に形成されるタイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列２４は、人が読み取り可能な数字あるいは文字で構成される。この緯度経度の文字列２４の位置情報は、二次元コードパターン２３にコード化されている先の緯度経度の文字列と一致する。

カバー部材１６の裏面凹部１８にはさらに、密閉部材２６が配設される。密閉部材２６は、ガラス、ポリカーボネートなどの透明な材料あるいは半透明な材料により形成しても、不透明な材料で形成してもよい。この密閉部材２６をカバー部材１６の裏面凹部１８に配設することで、裏面凹部１８内に配設されるシート材２１が外気に触れないようになる。これにより、シート材２１や、そのシート材２１に形成した二次元コードパターン２３などの耐用年数が向上する。なお、密閉部材２６とカバー部材１６との間に隙間が形成される場合には、その隙間を接着剤などで封止するとよい。

カバー部材１６の下には、プリント基板３１が配設される。プリント基板３１は、カバー部材１６と略同じあるいはそれよりも一回り小さい大きさに形成される。図４は、図２中のプリント基板３１を示す斜視図である。

プリント基板３１の表面中央部には、発電部材としての圧電素子３２が実装される。圧電素子３２は、圧力が加えられることで変形し、この変形によって電界を発生する。そして、圧電素子３２に２つの配線を接続し、その２つの配線の間の部位を変形させることで、２つの配線の間に電圧を発生させることができる。圧電素子３２としては、たとえば、水晶、ＬｉＮｂＯ_３、ＬｉＴａＯ_３、ＫＮｂＯ_３などの単結晶材料や、ＺｎＯ、ＡｌＮなどの薄膜材料、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３系などの焼結体を分極処理した圧電セラミックス材料、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などの圧電高分子膜材料などが使用できる。

プリント基板３１の表面周縁部には、そのプリント基板３１の外周に沿って複数の発光ダイオード３３が配列されている。発光ダイオード３３には、たとえば、赤色、青色、緑色、白色、多色あるいはフルカラーに光るものがある。この実施の形態１では、複数の発光ダイオード３３の発光色は、白色に統一している。

プリント基板３１の下の中央部には、スペーサ３６が配設される。スペーサ３６は、たとえば鋼板などを立方体形状に形成したものである。これにより、ハウジング１１の空洞１３内には、スペーサ３６、プリント基板３１、圧電素子３２およびカバー部材１６がその順番にて積み重ねられた状態となる。また、このスペーサ３６の高さを調整することで、ハウジング１１からのカバー部材１６の突出量を調整することができる。

スペーサ３６の周囲には、複数個の蓄電部材３７が配設される。蓄電部材３７は、電気を蓄えるものであり、たとえば、リチウムイオン電池などの固体二次電池がある。蓄電部材３７の厚さは、スペーサ３６の厚さよりも薄い。

図５は、図１のタイル状埋設部材１に組み込まれる電気回路を示す回路図である。

蓄電部材３７のプラス端子は、プラス配線４１に接続される。蓄電部材３７のマイナス端子は、マイナス配線４２に接続される。プラス配線４１には、逆流防止ダイオード４３のカソードが接続される。圧電素子３２には、逆流防止ダイオード４３のアノードとマイナス配線４２とが離間して接続される。

また、プラス配線４１は、送信回路としてのＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）波送信回路４４と、複数の発光ダイオード３３のアノードと、に接続される。マイナス配線４２は、ＦＭ波送信回路４４と、発光制御回路４５と、に接続される。

ＦＭ波送信回路４４は、プラス配線４１およびマイナス配線４２を介して供給される電力に基づいて動作する。そして、ＦＭ波送信回路４４は、二次元コードパターン２３にコード化されているタイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列２４と同じビット列を、所定の周波数の搬送波にて周波数変調して出力する。この周波数変調されたビット列は、指向性を有するアンテナから無線送信される。なお、このアンテナの指向方向は、図１においてタイル状埋設部材１の上方となるように設定するとよい。

発光制御回路４５は、受光ダイオード５１と、基準電圧抵抗素子５２と、コンパレータ５３と、駆動トランジスタ５４と、を有する。受光ダイオード５１は、プリント基板３１の表面に実装される。

コンパレータ５３は、反転入力端子および非反転入力端子を有し、反転入力端子の電位よりも非反転入力端子の電位が高くなるとハイレベルを出力し、反転入力端子の電位よりも非反転入力端子の電位が低くなるとローレベルを出力する。

反転入力端子には、受光ダイオード５１のアノードが接続される。受光ダイオード５１のカソードは、マイナス配線４２に接続される。非反転入力端子には、基準電圧抵抗素子５２の一端が接続される。基準電圧抵抗素子５２の他端は、マイナス配線４２に接続される。

駆動トランジスタ５４は、ベースの電位がエミッタの電位よりも高くなるとオン状態になる。オン状態にある駆動トランジスタ５４では、コレクタからエミッタへ電流が流れる。また、駆動トランジスタ５４は、ベースの電位がエミッタの電位と同じあるいはそれよりも低くなるとオフ状態になる。オフ状態にある駆動トランジスタ５４では、コレクタからエミッタへ電流が流れなくなる。駆動トランジスタ５４のベースは、コンパレータ５３の出力が接続される。駆動トランジスタ５４のエミッタは、マイナス配線４２に接続される。駆動トランジスタ５４のコレクタは、複数の発光ダイオード３３のカソードに接続される。

図６は、図１のタイル状埋設部材１の埋設状態の一例を示す説明図である。タイル状埋設部材１は、そのハウジング１１の上面が、地下道や建物の床面と均一な面となるように、床面に埋設される。この状態では、カバー部材１６の上部は、床面から突出する。しかしながら、カバー部材１６の周縁部は斜めにカットされているので、歩行者は、カバー部材１６につまずき難い。なお、タイル状埋設部材１の二次元コードパターン２３には、この埋設場所の位置を示す緯度経度の文字列２４がコード化される。

そして、このように床面に埋設されたタイル状埋設部材１の上を歩行者が通過し、その歩行者がカバー部材１６を踏むと、カバー部材１６に加えられた体重によって圧電素子３２に圧力が加えられて変形して、圧電素子３２に電界が発生する。この電界によって圧電素子３２に発生する電圧は、逆流防止ダイオード４３を介してプラス配線４１およびマイナス配線４２に印加される。これにより、蓄電部材３７は充電される。

蓄電部材３７に電力が蓄電されると、その電力によってＦＭ波送信回路４４は、動作を開始する。ＦＭ波送信回路４４は、二次元コードパターン２３にコード化されているタイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列２４と同じビット列を周波数変調し、アンテナに無線送信させる。

プリント基板３１の表面に実装される受光ダイオード５１は、タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が明るい場合、その外界の光を受光する。これにより、受光ダイオード５１には、電流が流れ、電圧が発生する。受光ダイオード５１のアノードの電位は、基準電圧抵抗素子５２の一端の電位よりも高くなり、コンパレータ５３は、ローレベルを出力し、駆動トランジスタ５４は、オフ状態になる。その結果、プラス配線４１と駆動トランジスタ５４のコレクタとの間に接続された複数の発光ダイオード３３には電流が流れないので、これら複数の発光ダイオード３３は、消灯状態となる。

逆に、タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が暗くなると、受光ダイオード５１には、電圧が発生しなくなる。受光ダイオード５１のアノードの電位は、基準電圧抵抗素子５２の一端の電位よりも低くなり、コンパレータ５３は、ハイレベルを出力し、駆動トランジスタ５４は、オン状態になる。その結果、プラス配線４１と駆動トランジスタ５４のコレクタとの間に接続された複数の発光ダイオード３３に電流が流れ、これら複数の発光ダイオード３３は、発光状態となる。

次に、図１に示すタイル状埋設部材１を用いたナビゲーションシステムについて説明する。このナビゲーションシステムは、複数のタイル状埋設部材１と、情報提供システム２と、で構成される。

図７は、ナビゲーションシステムの複数のタイル状埋設部材１が埋設される地下街である。この地下街では、複数の地下道（廊下）が交差している。複数のタイル状埋設部材１は、各地下道の道筋に沿って二次元的に配列されるとともに、地下街の各店舗の前に設置される。すなわち、複数のタイル状埋設部材１は、地下街の廊下に二次元的に配列される。各タイル状埋設部材１の二次元コードパターン２３には、それぞれの埋設位置の位置情報を示す緯度経度の文字列２４がコード化される。

なお、複数のタイル状埋設部材１には、互いに異なる識別番号２２が割り当てられている。この識別番号２２によって各タイル状埋設部材１をその他のタイル状埋設部材１から区別することができる。タイル状埋設部材１の埋設作業を行う地下街の工事担当者は、この識別番号２２にもとづいて各タイル状埋設部材１をそれぞれの指定場所へ適切に埋設することができる。

図８は、ナビゲーションシステムの情報提供システム２を示すシステム構成図である。情報提供システム２は、携帯電話端末などの携帯端末６１と、基地局６２と、ネットワークとしての通信網６３と、サーバ６４と、を有する。

通信網６３は、たとえば、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）交換網、インターネット網などで構成される。これらの交換網では、通信データをパケット化して伝送する。

サーバ６４は、通信網６３に接続され、通信網６３から自分宛てのパケットを受信する。そして、サーバ６４は、受信したパケットに含まれる通信データを解読し、たとえばダウンロード要求を示す通信データを受信した場合には、その要求に係るナビゲーションプログラムおよび地図データをパケット化して応答送信する。このパケットには、先のダウンロード要求の送信元が指定される。

基地局６２は、通信網６３に接続されるとともに、その基地局６２の無線通信ゾーン内の携帯端末６１と無線通信による通信データの送受信を行う。具体的には、基地局６２は、携帯端末６１から受信した通信データをパケット化して通信網６３へ送信する。また、基地局６２は、通信網６３から自分宛てのパケットを受信してそのパケットに含まれる通信データを携帯端末６１へ無線送信する。

図９は、図８中の携帯端末６１のハードウェア構成を示すブロック図である。携帯端末６１は、中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｏｇ Ｕｎｉｔ）７１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７２と、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７３と、無線通信デバイス７４と、Ｉ／Ｏポート７５と、これらを接続するシステムバス７６と、を有する。また、Ｉ／Ｏポート７５には、キー入力デバイス７７と、液晶モニタなどの表示デバイス７８と、ＦＭ受信デバイス７９と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラなどの撮像デバイス８０と、が接続されている。

図１０は、図９中のＥＥＰＲＯＭ７３に記憶されるプログラムおよびデータを示す説明図である。ＥＥＰＲＯＭ７３には、組込オペレーティングシステムプログラム群（以下、組込ＯＳプログラム群と記載する。）と、アプリケーションプログラム群（以下、ＡＰプログラム群と記載する。）と、データ群と、が記憶されている。組込ＯＳプログラム群には、プログラム実行制御プログラム８１と、無線通信制御プログラム８２と、が含まれる。ＡＰプログラム群には、ダウンロードプログラム８３と、ナビゲーションプログラム８４と、が含まれる。データ群には、地図データ８５が含まれる。

次に、図７に示す地下街においてナビゲーションを行うためのナビゲーションシステムの動作について説明する。

携帯端末６１を用いて地下街のある店舗までの経路を案内して欲しいユーザは、たとえば図７の地下街への入口（Ａ地点）において、携帯端末６１のキー入力デバイス７７を操作する。

携帯端末６１の中央処理装置７１は、携帯端末６１の電源が投入されると、ＥＥＰＲＯＭ７３からＲＡＭ７２へ組込ＯＳプログラム群のプログラム実行制御プログラム８１や無線通信制御プログラム８２を読み込んで実行する。これにより、プログラム実行制御部および無線通信制御部が実現される。プログラム実行制御部は、中央処理装置７１でのプログラムの実行を管理する。無線通信制御部は、中央処理装置７１のプログラムの実行によって生成される通信データを無線通信デバイス７４に送信させる。また、無線通信デバイス７４が受信した通信データを実行中のプログラムへ受け渡す。

そして、先の案内要求操作に応じてキー入力デバイス７７が経路案内要求を出力すると、この経路案内要求は、Ｉ／Ｏポート７５およびシステムバス７６を介して中央処理装置７１へ入力される。中央処理装置７１において実行されているプログラム実行制御部は、その経路案内要求にかかるナビゲーションプログラム８４および地図データ８５がＥＥＰＲＯＭ７３に記憶されているか否かを確認する。そして、これらがＥＥＰＲＯＭ７３に記憶されていない場合には、プログラム実行制御部は、ダウンロードプログラム８３をＥＥＰＲＯＭ７３からＲＡＭ７２へ読み込み、このダウンロードプログラム８３を中央処理装置７１に実行させる。これにより、ダウンロード部が実現される。引き続き、プログラム実行制御部は、経路案内要求をダウンロード部へ受け渡す。

ダウンロード部は、先の経路案内要求に基づいて、ナビゲーションプログラム８４および地図データ８５のダウンロード要求を示す通信データを生成する。この通信データの送信先は、サーバ６４が指定される。この通信データは、プログラム間通信によって無線通信制御部に受け渡される。無線通信制御部は、このダウンロード要求の通信データを、システムバス７６を介して無線通信デバイス７４へ出力する。無線通信デバイス７４は、この通信データを無線送信する。

なお、地下街への入口などに、サーバ６４のＵＲＬ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｌｏｃａｔｏｒ）などをコード化した二次元コードパターンを配設して、これを携帯端末６１に読み取らせることで、ダウンロード部から、ナビゲーションプログラム８４および地図データ８５のダウンロード要求を示す通信データを生成させるようにしてもよい。また、この二次元コードパターンに、その入口の位置情報を示す緯度経度の文字列を併せてコード化してもよい。これにより、汎用的な二次元コードパターンの読取プログラムでこの二次元コードパターンを読み取ることで、サーバ６４のＵＲＬや、現在の位置情報を携帯端末６１へ入力することができる。

無線通信デバイス７４によって無線送信された通信データは、基地局６２に受信される。基地局６２は、その通信データに基づいてその送信先としてサーバ６４を指定し、この通信データを含むパケットを通信網６３へ送出する。通信網６３に伝送されているこのパケットは、サーバ６４に受信される。そして、サーバ６４は、このパケットに含まれる通信データを解読し、ダウンロード要求に係るナビゲーションプログラムおよび地図データをパケット化して応答送信する。この地図データは、地下街の全体の地図データである。これにより、ユーザは、地下街の入口（図７の地点Ａ）において、地下街全体の地図の地図データを一括して入手することができる。

なお、サーバ６４において地図データが複数存在する場合には、サーバ６４は、携帯端末６１が無線通信をしている基地局６２の位置情報や、携帯端末６１がＧＰＳから受信している位置情報を通信データとして取得し、その取得した位置情報に基づいて、たとえばその位置情報に示される位置が含まれている地図データを１つ選択すればよい。

通信網６３へ応答送信されたパケットは、基地局６２に受信される。基地局６２は、この受信したパケットに含まれるサーバ６４からの通信データを無線送信する。携帯端末６１の無線通信デバイス７４は、この通信データを受信し、システムバス７６を介して中央処理装置７１へ出力する。中央処理装置７１では、この通信データは無線通信制御部を介してダウンロード部へ受け渡される。そして、ダウンロード部は、この通信データに含まれるナビゲーションプログラム８４および地図データ８５をＥＥＰＲＯＭ７３に記憶させる。

ダウンロード部によるナビゲーションプログラム８４および地図データ８５のダウンロード処理が完了すると、プログラム実行制御部は、このナビゲーションプログラム８４をＥＥＰＲＯＭ７３からＲＡＭ７２へ読み込み、中央処理装置７１に実行させる。これにより、デコード手段としてのナビゲーション部が実現される。

なお、ＥＥＰＲＯＭ７３に予めナビゲーションプログラム８４および地図データ８５が記憶されている場合には、プログラム実行制御部は、先のキー入力デバイス７７から経路案内要求が出力された際に、このナビゲーションプログラム８４をＥＥＰＲＯＭ７３からＲＡＭ７２へ読み込み、中央処理装置７１に実行させる。これにより、ナビゲーション部が実現される。

図１１は、ナビゲーション部による制御フローを示すフローチャートである。ナビゲーション部は、まず、目的地の入力待ち状態となる（ＳＴ１）。

そして、キー入力デバイス７７から目的地が入力されると、ナビゲーション部は、ＥＥＰＲＯＭ７３から地図データ８５を読みこみ、現在位置から目的地までの経路を探索し、その地図データ８５の地図に目的地および探索経路とを明示した表示データを生成する（ＳＴ２）。この表示データは、システムバス７６およびＩ／Ｏポート７５を介して表示デバイス７８に入力される。表示デバイス７８には、先の目的地および探索経路とが明示された地図が表示される。図１２は、図７の地下街への入口（Ａ地点）における経路案内の要求に応じて、表示デバイス７８に表示される表示画面の一例である。図１２の表示画面では、目的地が「×」で示され、探索経路が点線で示されている。

目的地を含む地図を表示デバイス７８に表示させると、ナビゲーション部は、キー入力待ち状態になる（ＳＴ３）。

そして、このキー入力待ち状態においてキー入力デバイス７７が操作され、キー入力デバイス７７から二次元コードの読取指示が出力される（ＳＴ４）と、ナビゲーション部は、二次元コードの読取処理を行う。具体的には、ナビゲーション部は、まず、撮像デバイス８０が順次撮像する各撮像画像について二次元コードパターン２３の抽出処理を開始する。そして、ある撮像画像から二次元コードパターン２３を抽出することができたら、ナビゲーション部は、その抽出処理を止めて、抽出した二次元コードパターン２３のデコード処理を行う。これにより、二次元コードパターン２３にコード化されていた、タイル状埋設部材１の埋設位置の位置情報を示す緯度経度の文字列のデータが携帯端末６１において生成される（ＳＴ５）。

次に、ナビゲーション部は、表示データに、最後に確認した地点（たとえばＡ地点）から生成されたその緯度経度の文字列２４に示される地点までの通過経路を実線で追加する（ＳＴ６）。図１３は、図７の地下街のＢ地点において二次元コードの読取指示操作に応じて、表示デバイス７８に表示される表示画面の一例である。図１３の表示画面では、Ａ地点からＢ地点までの経路は、点線で示される案内経路から、実線で示される通過経路へ変更されている。なお、生成された緯度経度の文字列２４に示される地点が、表示デバイス７８に表示される地図に含まれなくなった場合には、ナビゲーション部は、その新たな地点を含むように表示デバイス７８に表示される地図を切り換える。

以上の二次元コードパターン２３に基づく表示データの更新処理が完了すると、ナビゲーション部は、再び、キー入力待ち状態になる（ＳＴ３）。

また、このキー入力待ち状態においてキー入力デバイス７７が操作され、キー入力デバイス７７からＦＭ波の受信指示が出力される（ＳＴ７）と、ナビゲーション部は、ＦＭ受信デバイス７９の受信周波数をＦＭ波送信回路４４の搬送波周波数に設定する受信周波数設定情報を、システムバス７６およびＩ／Ｏポート７５を介してＦＭ受信デバイス７９へ出力する。これにより、ＦＭ受信デバイス７９は、この受信周波数設定情報にて指定された周波数の受信状態になる。

そして、ＦＭ受信デバイス７９は、ＦＭ波送信回路４４が送信した電波を受信すると、この電波から搬送波成分を取り除いてビット列を生成し、出力する。このビット列は、Ｉ／Ｏポート７５およびシステムバス７６を介して中央処理装置７１に入力される。これにより、ナビゲーション部は、ＦＭ波送信回路４４が送信した二次元コードパターン２３にコード化されているタイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列（＝文字列２４）を得ることができる（ＳＴ８）。

次に、ナビゲーション部は、表示データに、最後に確認した地点（たとえばＡ地点）から生成されたその緯度経度の文字列に示される地点までの通過経路を実線で追加する（ＳＴ９）。なお、生成された緯度経度の文字列に示される地点が、表示デバイス７８に表示される地図に含まれなくなった場合には、ナビゲーション部は、その新たな地点を含むように表示デバイス７８に表示される地図を切り換える。

以上のＦＭ波送信回路４４が送信したビット列に基づく表示データの更新処理が完了すると、ナビゲーション部は、再び、キー入力待ち状態になる（ＳＴ３）。

さらに、このキー入力待ち状態においてキー入力デバイス７７が操作され、キー入力デバイス７７から手入力の指示が出力される（ＳＴ１０）と、ナビゲーション部は、手入力のための表示データを出力する。この表示データは、システムバス７６およびＩ／Ｏポート７５を介して表示デバイス７８に入力される。表示デバイス７８には、手入力のための画面が表示される。図１４は、手入力の指示に応じて、表示デバイス７８に表示される表示画面の一例である。図１４の表示画面では、緯度の入力ボックス９１と、経度の入力ボックス９２と、が表示されている。

そして、この手入力のための表示画面が表示デバイス７８に表示されている状態で、キー入力デバイス７７が操作されると、ナビゲーション部は、そのキー入力デバイス７７から入力された文字列を、緯度の入力ボックス９１および経度の文字列へ割り当てる。これにより、ナビゲーション部は、キー入力デバイス７７から入力された二次元コードパターン２３にコード化されているタイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列２４を得ることができる（ＳＴ１１）。

なお、ナビゲーション部は、これら手入力で緯度および経度が入力される緯度の入力ボックス９１および経度の入力ボックス９２に、その手入力の指示がなされた時点で判っている緯度および経度の値、たとえば最後に現在位置を確認した緯度および経度の値の一部（たとえば度分まで）あるいは全部を、自動的に割り付けてもよい。歩行者などのナビゲーションなどにあってはその移動距離が比較的に短い場合が多いので、最後に確認した位置の緯度および経度の度分と、新たに確認しようとしている現在位置の緯度および経度の度分とは、一致する場合が多い。これにより、ユーザは、緯度の入力ボックス９１および経度の入力ボックス９２に表示されている緯度および経度の値を編集することで、現在位置の緯度および経度の値を入力することができる。その結果、実際にユーザがキー入力デバイス７７を操作して入力しなければならない文字数を減らすことができ、ユーザの手間をかけないようにすることができる。

また、キー入力デバイス７７が緯度および経度の入力完了指示を出力すると、ナビゲーション部は、表示データに、最後に確認した地点（たとえばＡ地点）から生成されたその緯度経度の文字列２４に示される地点までの通過経路を実線で追加する（ＳＴ１２）。なお、生成された緯度経度の文字列２４に示される地点が、表示デバイス７８に表示される地図に含まれなくなった場合には、ナビゲーション部は、その新たな地点を含むように表示デバイス７８に表示される地図を切り換える。

以上のキー入力デバイス７７から入力された緯度経度の文字列２４に基づく表示データの更新処理が完了すると、ナビゲーション部は、再び、キー入力待ち状態になる（ＳＴ３）。

そして、携帯端末６１を用いて地下街のある店舗までの経路を案内して欲しいユーザは、たとえば地下街への入口（図７のＡ地点）から目的地（図１２の×）までの案内経路に埋設されている各タイル状埋設部材１の埋設位置（たとえば図７のＢ地点）において、キー入力デバイス７７へ二次元コードの読取指示、ＦＭ波の受信指示あるいは手入力の指示をすることで、図１３に示すような案内経路およびそれまでの通過経路が表示された地下街の地図を得ることができる。特に、ＦＭ波の受信指示あるいは手入力の指示が可能なので、二次元コードが読み取れない場合でも、地図を得ることができる。また、ユーザは、この地図にしたがって移動することで、目的地まで迷うことなく移動することができる。

このように、この実施の形態１に係るナビゲーションシステムでは、現在の位置情報およびそれに関連する情報を、ＧＰＳの電波を受信することができない場所において提供することができる。すなわち、太陽の光やＧＰＳの電波が届かない地下街などにこのタイル状埋設部材１を埋設することで、表示デバイス７８に地図を表示し、その地下街などにおいて歩行者を誘導することができる。

特に、携帯端末６１は、ナビゲーションの開始地点において、サーバ６４から通信網６３を介して予め地図データ８５を一括してダウンロードし、且つ、二次元コードから得られた位置情報の位置をこの地図データ８５による地図とともに表示デバイス７８に表示するので、携帯端末６１が通信できないような地下街であっても、歩行者を誘導することができる。

しかも、この実施の形態１に係るナビゲーションシステムでは、タイル状埋設部材１を、地下街の床面などに埋設するだけなので、大規模な投資や大掛かりな工事は基本的に必要ない。

また、この実施の形態１に係るナビゲーションシステムでは、地下道が停電になった場合でも、タイル状埋設部材１によって明かりを提供することができ、被災者に経路を誘導することができる。

さらに、この実施の形態１に係るナビゲーションシステムでは、ＦＭ波送信回路４４が位置情報を無線送信するので、この電波を受信することで、位置情報を得ることができる。したがって、太陽の光やＧＰＳの電波が届かない地下街などにこのタイル状埋設部材１を埋設することで、その地下街などにおいて歩行者を誘導することが可能となる。

なお、この実施の形態１では、二次元コードパターン２３にコード化されているタイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列２４と同じビット列を、ＦＭ波送信回路４４から無線送信するようにしているが、この他にもたとえば、そのビット列を赤外線通信回路から無線送信するようにしてもよい。

この実施の形態１では、二次元コードパターン２３はシート材２１に形成されている。この他にもたとえば、電気的あるいは無線通信によって表示画像の再書き込みが可能な表示デバイスに、二次元コードパターン２３を表示させるようにしてもよい。このような表示画像の再書き込みが可能な表示デバイスを使用することで、それを交換することなく位置情報を更新することができる。

この実施の形態１では、圧電素子３２の発電のみで蓄電部材３７を充電しているが、この他にもたとえば、ソーラー発電素子、風力発電機器あるいは商用電源を用いて蓄電部材３７を充電したり、これらを併用して蓄電部材３７を充電したりしてもよい。

この実施の形態１では、人の体重が直接に圧電素子３２を加圧して変形する構造となっているが、この他にもたとえば、人の体重によって振動を発生する振動発生部材を設け、この振動発生部材の振動によって圧電素子３２を変形するようにしてもよい。

この実施の形態１では、サーバ６４からダウンロードした地図データ８５の地図を携帯端末６１に表示している。したがって、このサーバ６４に、日本語以外の英語、中国語、その他の言語で表記された地図データ８５を記憶させておくことで、日本語を読むことができない外国人に対しても経路の誘導ができる。また、サーバ６４に、音声ガイド付きの地図データ８５などを記憶させておくことで、視覚が弱い人などのハンディキャップを持った人に対して音声などによる経路の誘導ができる。

実施の形態２．
図１５は、本発明の実施の形態２に係るタイル状埋設部材１の電気回路を示す回路図である。図１６は、図１５中の発光制御回路１０１および複数の発光ダイオード１０２を示す詳細な回路図である。このタイル状埋設部材１の電気回路は、圧電素子３２と、逆流防止ダイオード４３と、プラス配線４１と、マイナス配線４２と、蓄電部材３７と、ＦＭ波送信回路４４と、発光制御回路１０１と、複数の発光ダイオード１０２と、を有する。発光制御回路１０１および複数の発光ダイオード１０２以外の構成は、実施の形態１と同様であり、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。

発光ダイオード１０２は、通電により赤色の光を発光する赤色ＰＮ接合部と、通電により青色の光を発光する青色ＰＮ接合部と、通電により黄色の光を発光する黄色ＰＮ接合部と、を有する。そして、発光ダイオード１０２は、この３つのＰＮ接合部のすべてに通電されることで白色に発光する。複数の発光ダイオード１０２は、プリント基板３１の外周に沿って配列されている。

発光制御回路１０１は、受光ダイオード５１と、基準電圧抵抗素子５２と、コンパレータ５３と、４つの分割駆動回路１０５と、を有する。そして、各分割駆動回路１０５には、コンパレータ５３の出力と、プリント基板３１の４つの各辺毎に複数の発光ダイオード１０２をグループ分けした場合の各グループの複数の発光ダイオード１０２と、が接続される。４つの分割駆動回路１０５以外の構成は、実施の形態１と同様であり、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。

なお、複数の発光ダイオード１０２のグループ数は、３つ以下であっても、５つ以上であってもよい。この場合、分割駆動回路１０５は、そのグループ数と同数設ければよい。

図１７は、図１６中の分割駆動回路１０５およびその周辺回路の構成を示す詳細な回路図である。なお、この図において、各発光ダイオード１０２は、青色ＰＮ接合部１０２ｂと、黄色ＰＮ接合部１０２ｙと、赤色ＰＮ接合部１０２ｒとに分けて、そのＰＮ接合部毎に発光ダイオード１０２の符合を用いて記載されている。

分割駆動回路１０５は、第二の発光ダイオード１１１と、発光制御部１１２と、第二の受光ダイオード１１３と、第一の受光制御部１１４と、第三の受光ダイオード１１５と、第二の受光制御部１１６と、第一の受光論理積回路１１７と、第二の受光論理積回路１１８と、論理和回路１２１と、第一の発光論理積回路１２０と、青色用駆動トランジスタ１１９と、第二の発光論理積回路１２３と、黄色用駆動トランジスタ１２２と、赤色用駆動トランジスタ１２４と、反射板１２５と、を有する。

なお、第二の発光ダイオード１１１と、発光制御部１１２と、第二の受光ダイオード１１３と、第一の受光制御部１１４と、第三の受光ダイオード１１５と、第二の受光制御部１１６と、反射板１２５とにより、間隔検出手段が構成され、第一の受光論理積回路１１７と、第二の受光論理積回路１１８と、論理和回路１２１と、第一の発光論理積回路１２０と、第二の発光論理積回路１２３とにより、発光制御手段が構成されている。

コンパレータ５３の出力は、発光制御部１１２と、第一の発光論理積回路１２０と、第二の発光論理積回路１２３と、赤色用駆動トランジスタ１２４と、に接続される。発光制御部１１２は、第二の発光ダイオード１１１に接続される。第一の受光制御部１１４は、第二の受光ダイオード１１３に接続される。第二の受光制御部１１６は、第三の受光ダイオード１１５に接続される。

第一の受光論理積回路１１７には、第一の受光制御部１１４の出力と、第二の受光制御部１１６の出力とが接続される。なお、第二の受光制御部１１６の出力は、反転入力となっている。第二の受光論理積回路１１８には、第一の受光制御部１１４の出力と、第二の受光制御部１１６の出力とが接続される。なお、第一の受光制御部１１４の出力は、反転入力となっている。論理和回路１２１には、第一の受光論理積回路１１７の出力と、第二の受光論理積回路１１８の出力とが接続される。

第一の発光論理積回路１２０には、コンパレータ５３の出力とともに、第一の受光論理積回路１１７の出力が接続される。第一の発光論理積回路１２０の出力は、青色用駆動トランジスタ１１９のベース端子に接続される。青色用駆動トランジスタ１１９のエミッタ端子は、マイナス配線４２に接続される。青色用駆動トランジスタ１１９のコレクタ端子は、複数の発光ダイオード１０２の青色ＰＮ接合部１０２ｂのカソードに接続される。青色ＰＮ接合部１０２ｂのアノードは、プラス配線４１に接続される。

第二の発光論理積回路１２３には、コンパレータ５３の出力とともに、論理和回路１２１の出力が接続される。第二の発光論理積回路１２３の出力は、黄色用駆動トランジスタ１２２のベース端子に接続される。黄色用駆動トランジスタ１２２のエミッタ端子は、マイナス配線４２に接続される。黄色用駆動トランジスタ１２２のコレクタ端子は、複数の発光ダイオード１０２の黄色ＰＮ接合部１０２ｙのカソードに接続される。黄色ＰＮ接合部１０２ｙのアノードは、プラス配線４１に接続される。

赤色用駆動トランジスタ１２４のベース端子には、コンパレータ５３の出力が接続され。赤色用駆動トランジスタ１２４のエミッタ端子は、マイナス配線４２に接続される。赤色用駆動トランジスタ１２４のコレクタ端子は、複数の発光ダイオード１０２の赤色ＰＮ接合部１０２ｒのカソードに接続される。赤色ＰＮ接合部１０２ｒのアノードは、プラス配線４１に接続される。

図１８は、図１７中の第二の発光ダイオード１１１、第二の受光ダイオード１１３、第三の受光ダイオード１１５および反射板１２５の配置を示す説明図である。各分割駆動回路１０５のこれらの部材１１１，１１３，１１５，１２５は、それぞれが対応する複数の発光ダイオード１０２の辺の近傍に、この辺と平行に並べて配設される。また、反射板１２５を中心として、第二の発光ダイオード１１１と、第二の受光ダイオード１１３および第三の受光ダイオード１１５とは、互いに反対側に配列される。これにより、図１８に示すように、各第二の発光ダイオード１１１と、第二の受光ダイオード１１３および第三の受光ダイオード１１５との間に、近隣に埋設される他のタイル状埋設部材１の反射板１２５が対向する。また、第二の受光ダイオード１１３は、第三の受光ダイオード１１５と反射板１２５との間に配置される。

実施の形態２に係るタイル状埋設部材１の以上で説明した構成以外の構成は、実施の形態１に係るタイル状埋設部材１と同様であり、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。

次に、タイル状埋設部材１の電気回路の動作について説明する。これ以外のタイル状埋設部材１の動作、およびこのタイル状埋設部材１を用いたナビゲーションシステムの動作は、実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。

発光制御回路１０１は、圧電素子３２によって蓄電部材３７に蓄えられた電力で動作する。

タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が明るい場合、受光ダイオード５１がその外界の光を受光するので、コンパレータ５３からはローレベルが出力される。第一の発光論理積回路１２０は、ローレベルを出力する。したがって、青色用駆動トランジスタ１１９はオフ状態となり、青色ＰＮ接合部１０２ｂは発光しない。同様に、第二の発光論理積回路１２３はローレベルを出力するので、黄色用駆動トランジスタ１２２はオフ状態となり、黄色ＰＮ接合部１０２ｙは発光しない。また、赤色用駆動トランジスタ１２４はオフ状態となり、赤色ＰＮ接合部１０２ｒは発光しない。

したがって、タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が明るい場合には、複数の発光ダイオード１０２の３つのＰＮ接合部１０２ｒ，１０２ｂ，１０２ｙはすべて発光しない。

タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が暗くなると、受光ダイオード５１に電圧が発生しないので、コンパレータ５３からはハイレベルが出力される。コンパレータ５３の出力がハイレベルになると、発光制御部１１２は、第二の発光ダイオード１１１を点灯させる。

第二の発光ダイオード１１１の光は、外界を介して、近隣に埋設される他のタイル状埋設部材１の反射板１２５によって反射される。そして、この第二の発光ダイオード１１１を発光させたタイル状埋設部材１と、その他のタイル状埋設部材１との間隔が所望の間隔である場合には、この反射光は、第二の受光ダイオード１１３に受光される。第二の受光ダイオード１１３が受光すると、第一の受光制御部１１４は、ハイレベルを出力する。第一の発光論理積回路１２０には、この第一の受光制御部１１４のハイレベルの出力と、コンパレータ５３のハイレベルの出力とが入力される。第一の発光論理積回路１２０は、ハイレベルを出力する。これにより、青色用駆動トランジスタ１１９はオン状態となり、青色ＰＮ接合部１０２ｂは発光する。

他のタイル状埋設部材１の反射板１２５による反射光が第二の受光ダイオード１１３によって受光されている状態では、第三の受光ダイオード１１５には反射光が入射されない。第二の受光制御部１１６は、ローレベルを出力する。第一の受光制御部１１４がハイレベルを出力し、第二の受光制御部１１６がローレベルを出力するので、第一の受光論理積回路１１７は、ハイレベルを出力する。論理和回路１２１も、ハイレベルを出力する。なお、第二の受光論理積回路１１８は、ローレベルを出力する。第二の発光論理積回路１２３には、この論理和回路１２１のハイレベルの出力と、コンパレータ５３のハイレベルの出力とが入力される。第二の発光論理積回路１２３は、ハイレベルを出力する。これにより、黄色用駆動トランジスタ１２２はオン状態となり、黄色ＰＮ接合部１０２ｙは発光する。

また、コンパレータ５３からの出力がハイレベルになると、赤色用駆動トランジスタ１２４はオン状態となり、赤色ＰＮ接合部１０２ｒは発光する。

以上の動作により、タイル状埋設部材１の各辺に配列される複数の発光ダイオード１０２は、その辺の側に近隣に他のタイル状埋設部材１との間隔が所望の間隔になっていると、赤色ＰＮ接合部１０２ｒ、黄色ＰＮ接合部１０２ｙおよび青色ＰＮ接合部１０２ｂのすべてが点灯し、白色に点灯する。

ところで、タイル状埋設部材１と他のタイル状埋設部材１との間隔が所望の間隔よりも若干（たとえば５ｃｍ）広がっていると、他のタイル状埋設部材１の反射板１２５による反射光は、図１７で点線で示すように、第三の受光ダイオード１１５に入射される。第二の受光制御部１１６は、ハイレベルを出力し、第一の受光制御部１１４は、ローレベルを出力する。第一の受光制御部１１４がローレベルを出力すると、第一の発光論理積回路１２０はローレベルを出力し、青色用駆動トランジスタ１１９はオフ状態となり、青色ＰＮ接合部１０２ｂは発光しない。

また、第二の受光制御部１１６がハイレベルを出力し、第一の受光制御部１１４がローレベルを出力すると、第一の受光論理積回路１１７はローレベルを出力する。第二の受光論理積回路１１８がハイレベルを出力するので、論理和回路１２１の出力は、ハイレベルに維持される。黄色用駆動トランジスタ１２２はオン状態となり、黄色ＰＮ接合部１０２ｙは発光する。また、赤色ＰＮ接合部１０２ｒも発光する。

以上の動作により、タイル状埋設部材１の各辺に配列される複数の発光ダイオード１０２は、その辺の側に近隣に他のタイル状埋設部材１との間隔が所望の間隔よりも若干広がっていると、赤色ＰＮ接合部１０２ｒおよび黄色ＰＮ接合部１０２ｙのみが点灯し、橙色に点灯する。

タイル状埋設部材１と他のタイル状埋設部材１との間隔がさらに広がると（たとえば所望の間隔よりも７ｃｍ広がると）、他のタイル状埋設部材１の反射板１２５による反射光は、第二の受光ダイオード１１３および第三の受光ダイオード１１５のいずれにも入射されなくなる。第二の受光制御部１１６および第一の受光制御部１１４はともに、ローレベルを出力する。第一の発光論理積回路１２０はローレベルを出力し、青色用駆動トランジスタ１１９はオフ状態となり、青色ＰＮ接合部１０２ｂは発光しない。また、第二の受光制御部１１６もローレベルを出力するので、論理和回路１２１の出力はローレベルとなる。黄色用駆動トランジスタ１２２はオフ状態となり、黄色ＰＮ接合部１０２ｙは発光しない。

以上の動作により、タイル状埋設部材１の各辺に配列される複数の発光ダイオード１０２は、その辺の側に近隣に他のタイル状埋設部材１との間隔が所望の間隔よりもさらに広がると、赤色ＰＮ接合部１０２ｒのみが点灯し、赤色に点灯する。

したがって、複数のタイル状埋設部材１を、それらの間隔が所望の間隔となる状態で埋設する。この状態では、その複数のタイル状埋設部材１は白色に点灯する。

その後、たとえば地震などによって地下道が割れ、複数のタイル状埋設部材１の間隔が所望の間隔よりもたとえば５ｃｍほど広がると、その間隔が広い部位のタイル状埋設部材１は橙色に点灯する。その間隔がさらにたとえば２ｃｍ（合計７ｃｍ）ほど広がると、そのさらに間隔が広い箇所のタイル状埋設部材１は赤色に点灯する。そのため、発光色が変化していない埋設部材の周囲は、ひび割れなどが発生していないことになる。これにより、複数のタイル状埋設部材１が赤く発光している部位を避けて白く発光している部位を通過させることで、被災者に安全性の高い経路を誘導することができる。

このように各タイル状埋設部材１が独立した電源を有し、それを二次元的に組み合わせて通路に埋設しているので、たとえばその一部のタイル状埋設部材１が破損して発光しなくなったとしても、災害時に被災者へ適切な経路を示すことができる。

実施の形態３．
図１９は、本発明の実施の形態３に係るタイル状埋設部材１の発光制御回路１０１の１つの分割駆動回路１０５およびその周辺回路の構成を示す詳細な回路図である。タイル状埋設部材１の分割駆動回路１０５は、第二の逆流防止ダイオード１３１と、コネクタ１３２と、二入力論理積回路１３３と、青色用駆動トランジスタ１１９と、黄色用駆動トランジスタ１２２と、赤色用駆動トランジスタ１２４と、を有する。

なお、間隔検出手段は、第二の逆流防止ダイオード１３１と、コネクタ１３２と、で構成され、発光制御手段は、二入力論理積回路１３３で構成されている。

コネクタ１３２は、２つの接点１３４，１３５を有する。一方の接点１３４は、第二の逆流防止ダイオード１３１のカソードに接続される。第二の逆流防止ダイオード１３１のアノードは、プラス配線４１に接続される。

コネクタ１３２の他方の接点１３５は、二入力論理積回路１３３の一方の入力に接続される。二入力論理積回路１３３の他方の入力には、コンパレータ５３の出力が接続される。二入力論理積回路１３３の出力は、青色用駆動トランジスタ１１９のベース端子に接続される。青色用駆動トランジスタ１１９のエミッタ端子は、マイナス配線４２に接続される。青色用駆動トランジスタ１１９のコレクタ端子は、複数の発光ダイオード１０２の青色ＰＮ接合部１０２ｂのカソードに接続される。青色ＰＮ接合部１０２ｂのアノードは、プラス配線４１に接続される。

二入力論理積回路１３３の出力は、また、黄色用駆動トランジスタ１２２のベース端子に接続される。黄色用駆動トランジスタ１２２のエミッタ端子は、マイナス配線４２に接続される。黄色用駆動トランジスタ１２２のコレクタ端子は、複数の発光ダイオード１０２の黄色ＰＮ接合部１０２ｙのカソードに接続される。黄色ＰＮ接合部１０２ｙのアノードは、プラス配線４１に接続される。

コンパレータ５３の出力は、また、赤色用駆動トランジスタ１２４のベース端子に接続される。赤色用駆動トランジスタ１２４のエミッタ端子は、マイナス配線４２に接続される。赤色用駆動トランジスタ１２４のコレクタ端子は、複数の発光ダイオード１０２の赤色ＰＮ接合部１０２ｒのカソードに接続される。赤色ＰＮ接合部１０２ｒのアノードは、プラス配線４１に接続される。

図２０は、図１９中のコネクタ１３２の配置を示す説明図である。各コネクタ１３２は、それぞれが対応する複数の発光ダイオード１０２の辺側のハウジング１１側面に配設される。そして、コネクタ１３２は、たとえばツイストペアケーブルなどの配線１３６によって、近隣に埋設される他のタイル状埋設部材１のコネクタ１３２に接続される。なお、この配線１３６の長さは、この２つのタイル状埋設部材１の間隔と同じくらいの長さにするとよい。

実施の形態３に係るタイル状埋設部材１の以上で説明した構成以外の構成は、実施の形態２に係るタイル状埋設部材１と同様であり、実施の形態２と同一の符号を付して説明を省略する。

次に、タイル状埋設部材１の電気回路の動作について説明する。これ以外のタイル状埋設部材１の動作、およびこのタイル状埋設部材１を用いたナビゲーションシステムの動作は、実施の形態２と同様であり、その説明を省略する。

発光制御回路１０１の分割駆動回路１０５は、圧電素子３２によって蓄電部材３７に蓄えられた電力で動作する。

タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が明るい場合、受光ダイオード５１がその外界の光を受光するので、コンパレータ５３からはローレベルが出力される。したがって、二入力論理積回路１３３の出力はローレベルとなり、青色用コンパレータ１１７はオフ状態となり、青色ＰＮ接合部１０２ｂは発光しない。同様に、黄色用駆動トランジスタ１２２はオフ状態となり、黄色ＰＮ接合部１０２ｙは発光しない。コンパレータ５３の出力がローレベルなので、赤色用駆動トランジスタ１２４はオフ状態となり、赤色ＰＮ接合部１０２ｒは発光しない。したがって、タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が明るい場合には、複数の発光ダイオード１０２の３つのＰＮ接合部１０２ｒ，１０２ｂ，１０２ｙはすべて発光しない。

タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が暗くなると、コンパレータ５３からはハイレベルが出力される。また、コネクタ１３２の他方の接点１３５には、配線１３６を介して、近隣に埋設される他のタイル状埋設部材１の一方の接点１３４が接続される。この一方の接点１３４は、第二の逆流防止ダイオード１３１を介して、プラス配線４１に接続されている。したがって、コネクタ１３２の他方の接点１３５のレベルは、プラス配線４１と同じハイレベルである。その結果、二入力論理積回路１３３の出力はハイレベルとなり、青色用駆動トランジスタ１１９はオン状態となり、青色ＰＮ接合部１０２ｂは発光する。同様に、黄色用駆動トランジスタ１２２はオン状態となり、黄色ＰＮ接合部１０２ｙは発光する。また、コンパレータ５３の出力がハイレベルなので、赤色用駆動トランジスタ１２４はオン状態となり、赤色ＰＮ接合部１０２ｒは発光する。したがって、タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が暗くなると、通常は、複数の発光ダイオード１０２はその３つのＰＮ接合部１０２ｒ，１０２ｂ，１０２ｙはすべて発光して白色に発光する。

その後、たとえば地震などによって地下道が割れ、複数のタイル状埋設部材１の間隔が広がって配線１３６が断線すると、コネクタ１３２の他方の接点１３５のレベルは、ローレベルとなり、二入力論理積回路１３３の出力は、ローレベルとなる。その結果、青色用駆動トランジスタ１１９および黄色用駆動トランジスタ１２２はオフ状態となり、青色ＰＮ接合部１０２ｂおよび黄色ＰＮ接合部１０２ｙは発光しない。なお、コンパレータ５３の出力がハイレベルなので、赤色用駆動トランジスタ１２４はオン状態となり、赤色ＰＮ接合部１０２ｒは発光する。したがって、配線１３６が断線している状態では、タイル状埋設部材１が埋設された場所の周囲が暗くなると、複数の発光ダイオード１０２は赤色に発光する。そのため、発光色が変化していないタイル状埋設部材１の周囲は、ひび割れなどが発生していないことになる。これにより、複数のタイル状埋設部材１が赤く発光している部位を避けて白く発光している部位を通過させることで、被災者に安全性の高い経路を誘導することができる。

なお、タイル状埋設部材１が橙色あるいは赤色で点灯するときには、ＦＭ波送信回路４４は、タイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列２４と同じビット列に替えて、危険な状態であることを通知するビット列を送信するようにしてもよい。

実施の形態４．
図２１は、本発明の実施の形態４に係るタイル状埋設部材１の電気回路を示す回路図である。タイル状埋設部材１の電気回路は、圧電素子３２と、逆流防止ダイオード４３と、プラス配線４１と、マイナス配線４２と、蓄電部材３７と、ＦＭ波送信回路４４と、送信制御回路１４１と、発光制御回路１０１と、複数の発光ダイオード１０２と、を有する。

送信制御回路１４１は、信号検出回路としての赤外線受光器１４２と、タイマ１４３と、反転回路１４４と、第二の論理積回路１４５と、給電制御部材としてのスイッチ１４６と、を有する。赤外線受光器１４２の出力は、第二の論理積回路１４５の一方の入力と、タイマ１４３と、に接続される。タイマ１４３の出力は、反転回路１４４に接続される。反転回路１４４の出力は、第二の論理積回路１４５の他方の入力に接続される。第二の論理積回路１４５の出力は、スイッチ１４６に接続される。スイッチ１４６の一方の端子は、プラス配線４１に接続される。スイッチ１４６の他方の端子とマイナス配線４２との間に、ＦＭ波送信回路４４が接続される。

実施の形態４に係るタイル状埋設部材１の以上で説明した構成以外の構成は、実施の形態２に係るタイル状埋設部材１と同様であり、実施の形態２と同一の符号を付して説明を省略する。

図２２は、本発明の実施の形態４に係る携帯端末６１のハードウェア構成を示すブロック図である。携帯端末６１は、中央処理装置７１と、ＲＡＭ７２と、ＥＥＰＲＯＭ７３と、無線通信デバイス７４と、Ｉ／Ｏポート７５と、これらを接続するシステムバス７６と、を有する。また、Ｉ／Ｏポート７５には、キー入力デバイス７７と、表示デバイス７８と、ＦＭ受信デバイス７９と、撮像デバイス８０と、赤外線通信デバイス１４７と、が接続されている。

赤外線通信デバイス１４７は、Ｉ／Ｏポート７５から入力されるデータで変調した赤外線を出力する。

図２３は、図２２中のＥＥＰＲＯＭ７３に記憶されるプログラムおよびデータを示す説明図である。ＥＥＰＲＯＭ７３には、組込ＯＳプログラム群、ＡＰプログラム群と、データ群と、が記憶されている。組込ＯＳプログラム群には、プログラム実行制御プログラム８１と、無線通信制御プログラム８２と、が含まれる。ＡＰプログラム群には、ダウンロードプログラム８３と、ナビゲーションプログラム１４８と、が含まれる。データ群には、地図データ８５が含まれる。

実施の形態４に係る携帯端末６１の以上で説明した構成以外の構成は、実施の形態１に係るタイル状埋設部材１と同様であり、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。

次に、この実施の形態４に係るナビゲーションシステムの動作について説明する。

携帯端末６１を用いて地下街のある店舗までの経路を案内して欲しいユーザが、携帯端末６１のキー入力デバイス７７を操作し、キー入力デバイス７７から経路案内要求が出力されると、ナビゲーションプログラム１４８がＥＥＰＲＯＭ７３からＲＡＭ７２へ読み込まれ、デコード手段としてのナビゲーション部が実現される。

図２４は、ナビゲーション部による制御フローを示すフローチャートである。そして、キー入力デバイス７７から目的地が入力される（ＳＴ１）と、ナビゲーション部は、ＥＥＰＲＯＭ７３から地図データ８５を読みこんで、目的地および探索経路とを明示した地図を表示デバイス７８に表示させる（ＳＴ２）。その後、ナビゲーション部は、キー入力待ち状態になる（ＳＴ３）。

このキー入力待ち状態においてキー入力デバイス７７が操作され、キー入力デバイス７７からＦＭ波の受信指示が出力される（ＳＴ７）と、ナビゲーション部は、まず、システムバス７６およびＩ／Ｏポート７５を介して所定のデータを赤外線通信デバイス１４７へ出力する（ＳＴ２１）。赤外線通信デバイス１４７は、このデータで変調した赤外線を出力する。

タイル状埋設部材１の赤外線受光器１４２は、この携帯端末６１から出力される赤外線を受光すると、ハイレベルを出力する。これにより、第二の論理積回路１４５の一方には、ハイレベルが出力される。通常、タイマ１４３は、ローレベルを出力し、反転回路１４４はハイレベルを出力する。したがって、赤外線受光器１４２の出力がハイレベルになると、第二の論理積回路１４５の出力はハイレベルへ変化する。これにより、スイッチ１４６が閉じ、プラス配線４１がＦＭ波送信回路４４に接続される。ＦＭ波送信回路４４は、タイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列２４に同じの所定のビット列を変調した電波の送信を開始する。

所定のデータを赤外線通信デバイス１４７へ出力した後、ナビゲーション部は、受信周波数設定情報をＦＭ受信デバイス７９へ出力する。これにより、ＦＭ受信デバイス７９は、この受信周波数設定情報にて指定された周波数の受信状態になり、ＦＭ波送信回路４４が送信した電波を受信する。また、ＦＭ受信デバイス７９は、受信した電波から搬送波成分を取り除いてビット列を生成して中央処理装置７１へ出力する。これにより、ナビゲーション部は、ＦＭ波送信回路４４が送信した二次元コードパターン２３にコード化されているタイル状埋設部材１の埋設位置を示す緯度経度の文字列２４を得ることができる（ＳＴ８）。

次に、ナビゲーション部は、表示データに、最後に確認した地点（たとえばＡ地点）から生成されたその緯度経度の文字列２４に示される地点までの通過経路を実線で追加する（ＳＴ９）。

以上のＦＭ波送信回路４４が送信したビット列に基づく表示データの更新処理が完了すると、ナビゲーション部は、再び、キー入力待ち状態になる（ＳＴ３）。なお、図４に示すこれ以外のステップは、実施の形態１で説明した処理と同様であり、同一のステップ番号を付して説明を省略する。

また、タイル状埋設部材１では、赤外線受光器１４２が携帯端末６１から出力される赤外線を受光し、その出力をハイレベルにすることで、タイマ１４３がカウント動作を開始する。そして、所定の値をカウントすると、タイマ１４３は、ハイレベルを出力し、反転回路１４４は、ローレベルを出力する。これにより、第二の論理積回路１４５の出力はローレベルとなり、スイッチ１４６が開き、ＦＭ波送信回路４４からの電波の送信が停止する。

以上のように、携帯端末６１から出力可能な赤外線を用いて、ＦＭ波送信回路４４からの電波の送信を制御することができる。このように、タイル状埋設部材１は赤外線を受信したときのみ電波を送信するように構成することで、複数のタイル状埋設部材１が近接して埋設されてそれらの電波が混信してしまうような場合であっても、各タイル状埋設部材１の電波を携帯端末６１で受信し、適切な経路表示が可能となる。また、ＦＭ波送信回路４４が電波を送信する時間が短くなるので、蓄電部材３７に蓄電される電力を無駄に消費しなくなる。

実施の形態５．
図２５は、本発明の実施の形態５に係るタイル状埋設部材１の分解斜視図である。タイル状埋設部材１は、ハウジング１１と、カバー部材１６と、シート材２１と、密閉部材２６と、プリント基板３１と、スペーサ３６と、複数個の蓄電部材３７と、を有する。プリント基板３１の表面中央部には、発電部材としての発電ユニット１５１が実装される。タイル状埋設部材１のプリント基板３１以外の構成は実施の形態４と同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。

図２６は、図２５のタイル状埋設部材１の電気回路を示す回路図である。タイル状埋設部材１の電気回路は、発電ユニット１５１と、逆流防止ダイオード４３と、プラス配線４１と、マイナス配線４２と、蓄電部材３７と、送信制御回路１４１と、ＦＭ波送信回路４４と、発光制御回路１０１と、複数の発光ダイオード１０２と、を有する。なお、複数の発光ダイオード１０２は、プリント基板３１の表面周縁部において、そのプリント基板３１の外周に沿って配列されている。

発電ユニット１５１は、ユニットハウジング１５２を有する。ユニットハウジング１５２は、略直方体形状に形成され、発電ユニット１５１のカバー部材１６側となる上面に、開口部１５３が形成されている。

ユニットハウジング１５２の開口部１５３の上には、昇降プレート１５４が配設される。昇降プレート１５４は、平板形状を有し、その下面にラックギア１５５が配設される。ラックギア１５５のギア歯は、昇降プレート１５４の下面に垂直な方向に配列される。

昇降プレート１５４とユニットハウジング１５２の底面との間には、ゴムなどの弾性部材１５６が配設されている。この弾性部材１５６の高さは、ユニットハウジング１５２の開口部１５３の深さより若干大きい。したがって、無荷重時には、昇降プレート１５４は、ユニットハウジング１５２から少し浮いた状態になる。

このラックギア１５５には、入力ピニオンギア１５７が噛み合わされる。入力ピニオンギア１５７は、一方向の回転力のみを伝達する図示外のラチェット機構を介してフライホイール１５８に取り付けられる。フライホイール１５８は、ユニットハウジング１５２に回転可能に軸支される。

また、フライホイール１５８には、出力ピニオンギア１５９が固定される。この出力ピニオンギア１５９は、発電モータ１６０の回転子に固定される従動ピニオンギア１６１に噛み合わされる。発電モータ１６０の２つの端子の中の一方の端子は、逆流防止ダイオード４３のアノードに接続される。他方の端子は、マイナス配線４２に接続される。

以上の構成以外のタイル状埋設部材１の電気回路の構成は、実施の形態４と同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。

次に、このような構成を有するタイル状埋設部材１の動作について説明する。

床面などに埋設されたタイル状埋設部材１の上を歩行者が通過し、その歩行者がカバー部材１６を踏むと、カバー部材１６に加えられた体重によって弾性部材１５６が撓み、昇降プレート１５４が下がる。昇降プレート１５４が下がると、ラックギア１５５に噛み合わされている入力ピニオンギア１５７が回転する。入力ピニオンギア１５７の回転は、ラチェット機構を介してフライホイール１５８に伝達される。これにより、フライホイール１５８が回転する。

また、フライホイール１５８が回転すると、出力ピニオンギア１５９も回転し、さらにその出力ピニオンギア１５９に噛み合わされている従動ピニオンギア１６１も回転する。従動ピニオンギア１６１とともに回転子が回転して、発電モータ１６０は、その２つの端子の間に電圧を発生する。この電圧は、逆流防止ダイオード４３、プラス配線４１およびマイナス配線４２を介して蓄電部材３７に印加され、蓄電部材３７は充電される。

歩行者の足がカバー部材１６から離れると、カバー部材１６に加えられた荷重がなくなるので、弾性部材１５６が伸張し、昇降プレート１５４が上がる。昇降プレート１５４が上がると、ラックギア１５５に噛み合わされている入力ピニオンギア１５７が先ほどとは逆方向に回転する。入力ピニオンギア１５７とフライホイール１５８との間にはラチェット機構が介在しているので、この入力ピニオンギア１５７の逆方向への回転は、フライホイール１５８に伝達されない。これにより、フライホイール１５８は、先ほどの回転方向へ回転し続ける。

引き続き、次の歩行者がカバー部材１６を踏むと、ラックギア１５５、入力ピニオンギア１５７およびラチェット機構を介して、フライホイール１５８に回転力が伝達される。この時、フライホイール１５８の回転が遅かったり停止したりしている場合には、フライホイール１５８の回転は増速される。

以上のように、複数の歩行者がカバー部材１６を順番に踏むことで、フライホイール１５８は回転しつづけ、発電モータ１６０の発電電力で蓄電部材３７は充電される。

なお、この実施の形態５では、加圧による変形によって発電する圧電素子３２の換わりに、フライホイール１５８に蓄積した運動エネルギーにより発電する発電ユニット１５１を使用している。この他にもたとえば、圧力によって化学反応を起こすような物質を使用し、その化学反応で生じる電界（電圧）で発電するようなものを使用してもよい。

以上の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。たとえば、上記各実施の形態では、薄い略立方体形状の外形を有するタイル状埋設部材１を例としている。この他にもたとえば、車道と歩道との境界や駐車スペースなどに設置される車止め部材と同様な外形形状を有する埋設部材としてもよい。なお、実施の形態１，４，５は、間隔検出手段および発光制御手段を備えた形態と組み合わせて用いられる。

また、実施の形態５において、ラチェット機構を省略し、ダイオード４３の代わりに全波整流用のダイオードブリッジを使用するようにしてもよい。

上記各実施の形態では、各タイル部材１の蓄電部材３７は、それぞれのタイル部材１に設けられた圧電素子３２や発電ユニット１５１などの発電部材によって充電される。この他にもたとえば、二次元に配列される複数のタイル部材１の蓄電部材３７が、少なくとも近くにある他のタイル部材１の蓄電部材３７と、並列あるいは直列に接続されるようにしてもよい。これにより、他のタイル部材１で発電した電力で、各タイル部材１の蓄電部材３７を充電することができる。

その結果、たとえば一部のタイル部材１の発電部材に不具合が発生したとしても、そのタイル部材１の蓄電部材３７を充電し、そのタイル部材１の発光ダイオード３３，１０２を発光させることができる。また、廊下内での人の流れに偏りがあって、一部のタイル部材１が他のタイル部材１よりも多く発電したとしても、複数のタイル部材１の発光ダイオード３３，１０２の発光輝度のばらつきを抑えることができる。その結果、正しい避難路などを好適に誘導することができる。このように、複数のタイル部材１の蓄電部材３７を直列あるいは並列に接続することで、これらへの電力供給の多様化を図ることができる。特に、たとえば地下道の全体において複数のタイル部材１の蓄電部材３７を他のタイル部材１の蓄電部材３７と並列あるいは直列に接続することで、この複数のタイル部材１を発電装置の群として機能させることができる。

本発明に係る埋設部材、廊下構造およびナビゲーションシステムは、地下街などにおいて歩行者などの誘導に用いることができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係るタイル状埋設部材を示す斜視図である。 図２は、図１のタイル状埋設部材の分解斜視図である。 図３は、図２中のシート材の表面を示す正面図である。 図４は、図２中のプリント基板を示す斜視図である。 図５は、図１のタイル状埋設部材に組み込まれる電気回路を示す回路図である。 図６は、図１のタイル状埋設部材の埋設状態の一例を示す説明図である。 図７は、ナビゲーションシステムの複数のタイル状埋設部材が埋設される地下街である。 図８は、ナビゲーションシステムの情報提供システムを示すシステム構成図である。 図９は、図８中の携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 図１０は、図９中のＥＥＰＲＯＭに記憶されるプログラムおよびデータを示す説明図である。 図１１は、ナビゲーション部による制御フローを示すフローチャートである。 図１２は、図７の地下街への入口（Ａ地点）における経路案内の要求に応じて、表示デバイスに表示される表示画面の一例である。 図１３は、図７の地下街のＢ地点において二次元コードの読取指示操作に応じて、表示デバイスに表示される表示画面の一例である。 図１４は、手入力の指示に応じて、表示デバイスに表示される表示画面の一例である。 図１５は、本発明の実施の形態２に係るタイル状埋設部材の電気回路を示す回路図である。 図１６は、図１５中の発光制御回路および複数の発光ダイオードを示す詳細な回路図である。 図１７は、図１６中の分割駆動回路およびその周辺回路の構成を示す詳細な回路図である。 図１８は、図１７中の第二の発光ダイオードおよび第二の受光ダイオードの配置を示す説明図である。 図１９は、本発明の実施の形態３に係るタイル状埋設部材の発光制御回路の１つの分割駆動回路およびその周辺回路の構成を示す詳細な回路図である。 図２０は、図１９中のコネクタの配置を示す説明図である。 図２１は、本発明の実施の形態４に係るタイル状埋設部材の電気回路を示す回路図である。 図２２は、本発明の実施の形態４に係る携帯端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 図２３は、図２２中のＥＥＰＲＯＭに記憶されるプログラムおよびデータを示す説明図である。 図２４は、ナビゲーション部による制御フローを示すフローチャートである。 図２５は、本発明の実施の形態５に係るタイル状埋設部材の分解斜視図である。 図２６は、図２５のタイル状埋設部材の電気回路を示す回路図である。

符号の説明

１ タイル状埋設部材（埋設部材）
１１ ハウジング
１２ 開口部
１６ カバー部材
２１ シート材
２３ 二次元コードパターン
２４ タイル状埋設部材の埋設位置を示す緯度経度の文字列（文字列）
３２ 圧電素子（発電部材）
３３，１０２ 発光ダイオード
３７ 蓄電部材
４４ ＦＭ波送信回路（送信回路）
６１ 携帯端末
６３ 通信網（ネットワーク）
６４ サーバ
７１ 中央処理装置（デコード手段の一部）
７８ 表示デバイス
８０ 撮像デバイス
８４，１４８ ナビゲーションプログラム（デコード手段の一部）
８５ 地図データ
１１１ 第二の発光ダイオード（間隔検出手段の一部）
１１２ 発光制御部（間隔検出手段の一部）
１１３ 第二の受光ダイオード（間隔検出手段の一部）
１１４ 第一の受光制御部（間隔検出手段の一部）
１１５ 第三の受光ダイオード（間隔検出手段の一部）
１１６ 第二の受光制御部（間隔検出手段の一部）
１１７ 第一の受光論理積回路（発光制御手段の一部）
１１８ 第二の受光論理積回路（発光制御手段の一部）
１２０ 第一の発光論理積回路（発光制御手段の一部）
１２１ 論理和回路（発光制御手段の一部）
１２３ 第二の発光論理積回路（発光制御手段の一部）
１２５ 反射板（間隔検出手段の一部）
１３１ 第二の逆流防止ダイオード（間隔検出手段の一部）
１３２ コネクタ（間隔検出手段の一部）
１３３ 二入力論理積回路（発光制御手段の一部）
１４２ 赤外線受光器（信号検出回路）
１４６ スイッチ（給電制御部材）
１５１ 発電ユニット（発電部材）
１５８ フライホイール
１６０ 発電モータ

Claims (11)

1. ハウジングと、
   上記ハウジングに形成される開口部と、
   上記開口部に配設され、透明あるいは半透明の材料で形成されるカバー部材と、
   上記カバー部材の内部あるいは上記カバー部材より上記開口部の内側に配設され、位置情報がコード化された二次元コードパターンが形成されたシート材と、
   上記カバー部材および上記シート材より上記開口部の内側に配設され、上記カバー部材に加えられた力によって発電する発電部材と、
   上記発電部材で発電した電力を蓄電する蓄電部材と、
   上記蓄電部材に蓄電された電力で発光する発光部材と、
   近隣の埋設部材との間隔の変化を検出する間隔検出手段と、
   上記間隔検出手段において間隔の変化が検出された場合に前記発光部材の発光色、または発光／消灯を変化させる発光制御手段と、
   を有することを特徴とする埋設部材。
2. 前記蓄電部材に蓄電された電力で、位置情報を無線送信する送信回路を有することを特徴とする請求項１記載の埋設部材。
3. 無線信号を検出する信号検出回路と、
   上記信号検出回路により所定の無線信号が検出されてから所定の期間において前記送信回路へ給電する給電制御部材と、
   を有することを特徴とする請求項２記載の埋設部材。
4. 前記発電部材は、圧力による変形によって発電する圧電素子であり、
   前記カバー部材は、この圧電素子の上に載置されていることを特徴とする請求項１記載の埋設部材。
5. 前記カバー部材は、昇降可能に配設され、
   前記発電部材は、前記カバー部材の昇降動作にしたがって一方向に回転されるフライホイールと、上記フライホイールの回転によって発電する発電モータと、を有すること、
   を特徴とする請求項１記載の埋設部材。
6. 地下街で利用されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の埋設部材。
7. 請求項１記載の埋設部材として構成される複数のタイル部材を二次元に配列させたことを特徴とする廊下構造。
8. 前記二次元に配列される複数のタイル部材の前記蓄電部材は、少なくとも近くにある他のタイル部材の前記蓄電部材と、並列あるいは直列に接続されていることを特徴とする請求項７記載の廊下構造。
9. 請求項１記載の複数の埋設部材と、
   撮像デバイス、撮像された二次元コードをデコードするデコード手段、および上記デコード手段によってデコードされた位置情報に応じた地図を表示する表示デバイスを有する携帯端末と、
   を有することを特徴とするナビゲーションシステム。
10. 前記携帯端末は、サーバからネットワークを介して前記地図の地図データを一括してダウンロードし、且つ、前記撮像デバイスにより撮像された二次元コードから得られる位置情報をこの地図データとともに前記表示デバイスに表示することを特徴とする請求項９記載のナビゲーションシステム。
11. 前記埋設部材には、前記二次元コードパターンをデコードすることで得られる位置情報が文字列として形成され、
    前記携帯端末は、位置情報の手入力を促がす場合には、既に確認をした埋設部材の位置情報の一部あるいはすべてを前記表示デバイスに編集可能な状態で表示することを特徴とする請求項９記載のナビゲーションシステム。

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